สรุปผลการค้นหา 1 ถึง 16 จากทั้งหมด 16
  1. #1

    Question Aerodynamic อากาศพลศาสตร์

    วิชา Aerodynamic
    อากาศพลศาสตร์
    . . .ความรู้ทางด้านวิชาอากาศพลศาสตร์ เป็นวิชาหนึ่งซึ่งสำคัญมาก ต่อนักบิน ซึ่งสมัยก่อน มีโรงเรียนนายเรืออากาศเพียงแห่งเดียวเท่านั้น ที่เปิดสอนวิชานี้ให้แก่นักเรียนนายเรืออากาศ เพื่อปูพื้นฐานไว้สำหรับการไปเป็นนักบิน หรือวิศวกรการบิน ต่อมามหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ได้เปิดสอน และปัจจุบันได้แผ่กว้าง ไปยังสถาบันต่างๆหลายแห่ง ทั้งในระดับต่ำกว่าปริญญาตรี และสูงกว่า
    . . .นักบินนั้นต้องเรียนรู้สาสตร์หลายแขนง จริงๆแล้วจะเรียกได้ว่าต้องรู้รอบทุกศาสตร์ แม้แต่การเล่นหุ้นหรือเลือกซื้อกองทุน นักบินต้องเรียนรู้เกี่ยวกับอากาศ(และสิ่งที่ไม่เกี่ยวกับอากาศ เช่นเครื่องจักรกล และจิตใจคน)
    นักเรียนนายเรืออากาศถูกสอนว่า
    ฟ้าอากาศ คือตัวเรา
    . . .นักบินต้องเรียนรู้เกี่ยวกับอากาศที่อยู่นิ่งๆ เปลี่ยนแปลงช้าๆ เรียกว่า วิชาอุตุนิยมวิทยา METEology
    . . .นักบินต้องเรียนรู้เกี่ยวกับอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เหมือนน้ำไหล เรียกว่า
    วิชาอากาศพลศาสตร์ หรือ Aero Dynamic นั่นเอง

    . . .และความรู้ ความเข้าใจในศาสตร์แขนงนี้ก็มิได้ลึกลับและเข้าใจยากอีกต่อไป เนื่องจากระบบมัลติมิเดียสมัยใหม่ทำให้การเรียนรู้และเข้าใจเนื้อหาวิชาที่เคยจับต้องได้ยาก กลายเป็นสิ่งที่เข้าใจได้ง่ายขึ้น
    . . .การเรียนรู้วิชาอากาศพลศาสตร์เป็นเรื่องที่เข้าใจง่าย เพราะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวเราอย่างเป็นสามัญเช่นการหายใจเข้า/ออก การพัดไหวของลม การหมุนวนของใบไม้ที่ร่วงหล่นจากต้น เหล่านี้ล้วนเป็นปรากฎการณ์ทางอากาศพลศาสตร์ทั้งสิ้น
    . . .เมื่อได้เข้าใจในพื้นฐานเบื้องต้นก็สามารถที่จะก้าวลึกเข้าไปในวิชาอากาศพลศาสตร์ขั้นสูง ซึ่งจำเป็นต้องอาศัยการคำนวณทางคณิิตศาสตร์ และฟิสิกส์บ้าง
    . .จุดมุ่งหมายวัตถุประสงค์ของวิชานี้ก็เพื่อที่จะ
    . ไม่บินช้าเกินไป
    . .ทำไมต้องกางแฟลปขณะขึ้นหรือลงสนาม

    มีคำถามสะดุดเข้ามาระหว่างเขียนเรื่องนี้
    เกี่ยวกับเรื่อง ความเร็วต่างๆที่ใช้ในการบินมีความรู้
    มีความเร็วมากมายหลายลักษณะ ที่เข้ามาข้องเกี่ยวกับการบินอย่างปลอดภัย
    ที่ซึ่งนักบินและผู้เกี่ยวข้องต้องรุู้ต้องเข้าใจตรงกัน
    จำไว้ตรงนี้ก่อนว่า
    ความเร็วพื้นฐานสำคัญยิ่งยวดในการบินคือ
    ความเร็วร่วงหล่นหรือ วีสตอลล์ Vstall. ย่อว่า vs อ่านว่า วีเอส
    .....ความเร็วชนิดนี้ต้องเข้าใจอย่างลึกซึ้งเพราะมันเป็นเส้นแบ่ง
    ระหว่างความเป็นเละความตาย
    เพือให้เข้าใจขอยกตัวอย่างด้วยการใช้สูตรทางคณิตศาสตร์อย่างงาย
    ระดับแม่ค้าขายผลไม้ก็เข้าใจได้มาเป็นแสมเปิ้ล
    จำนวนเงินที่ต้องจ่าย=ราคาต่อน้ำหนักx(คูณด้วย)จำนวนน้ำหนักผลไม้ที่ต้องการ
    อย่าเพิ่งเริ่มงงงงง งวย
    360=36x10
    เราจ่ายเงิน360บาท=สำหรับค่ามะม่วงโลละ36บาทจำนวน10กิโล

    สมมติฐานระยะทางจากกรุงเทพถึงเชียงใหม่=360NM

    ...เครื่องบินa320บินด้วยความเร็ว360จะใช้เวลา 1หนึ่งชั่วโมง. 360=360x1

    ........เครื่องบินc130 บินด้วยความเร็ว 240 จะใช้เวลา1:30หนึ่งชั่วโมงครึ่ง 360=240x1.5

    ?..เครื่องบินเชสน่า172 บินด้วยความเร็ว120 จะใช้เวลา 3ชั่วโมง 360=120x3


    ...ตะ ตะ..แต่a320 บินด้วยความเร็ว120แม้ใช้เวลามากกว่า3ชั่วโมง ก็บินไม่ถึงเชียงใหม่

    เพราะจะตกตายเสียก่อน
    เนื่องจากเป็นความเร็วที่ต่ำกว่า vs..วีสะตอล....

    ใช่ครับเรากำลังกล่าวถึงเรื่องความเร็ว velocity
    ซึ่งเป็นนัยยะสำคัญของวิชาอากาศพลศาสตร์
    เรียนรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ไปในอากาศ
    ความเร็วที่กล่าวถึงเป็นความเร็้วเบื้องต้นที่น่าจะพอเข้าใจได้โดยง่าย
    และมันจะเชื่อมโยงไปถึงความเร็วอื่นๆที่สำคัญในการบินต่อไป

    จำสูตรพื้นฐานไว้ก่อนว่า

    ระยะทาง เท่ากับ ความเร็ว คูณกับ เวลา
    s = V คูณ T

    จริงๆ แล้วการเรียนรู้เรื่อง อากาศพลศาสตร์ เกี่ยวข้องกับ วิชาฟิสิกส์ หลายเรื่อง อาทิ

    กฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน, การเคลื่อนที่, ความยาว,
    ความเร็ว, มวล, โมเมนตัม, แรง, พลังงาน,
    โมเมนตัมเชิงมุม, ทอร์ก, งาน, กำลัง
    ,

    แต่ไม่อยากกล่าวถึงมันบ่อยๆ เกรงจะเป็นบทความทางวิชาการเกินไป
    แต่จริงแล้ว วิชาฟิสิกส์ ก็คือการเรียนรู้สิ่งรอบตัวเรา นี่เอง เพียงแต่ไม่ได้ใส่สูตร สมการเชิงคณิตศาสตร์ เข้าไป
    นั่นหมายความว่า ใครๆ ก็บินได้ ใครๆ ก็เรียนรู้ได้

    ขอยกตัวอย่าง

    . ... ..บ่อยครั้งทีเดียว ที่น้ำประปา จากก็อก ไหลเอื่อยๆ แต่ถ้าเราต้องการให้น้ำมันพุ่งไปไกล
    เราก็บีบปลายท่อให้แคบลง
    ...............น้ำ ก็จะพุ่งแรง... ไปไกล กว่าเดิม
    ...ถ้าใครเคยมีประสบการณ์เช่นนี่ ก็ถือว่า เรียนฟิสิกศ์ กลศาสตร์ของไหล เกือบจบแล้ว

    ......เกือบเป็นนักบินได้แล้ว


    น้ำและอากาศ รอบๆตัวเรา ต่างเป็นของไหล มีพฤติกรรมทางธรรมชาติ หลายประการคล้ายกัน
    รอบๆตัว มีความว่างเปล่า และอากาศ ล้อมรอบตัวเราอยู่

    ...แต่เมื่อยิ่งสูงขึ้นไป ความว่างเปล่ายังคงที่ แต่ความหนาแน่นของอากาศจะลดลง เจือจางลง จนเราหายใจไม่ได้
    ในความว่างเปล่า ใกล้ผิวโลก มีก็าซหลายชนิด ผสมรวมกันอยู่ เช่น อ็อกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอนไดอ็อกไซด์ และไอน้ำ
    ....ณ ที่ระดับน้ำทะเลความหนาแน่นของอากาศ จะเทียบเท่ากับ หนึ่ง หรือ หนึ่งพันมิลิบาร์ (1013 mB) ค่าความหนาแน่นของอากาศ จะลดลง ประมาณครึ่งหนึ่ง (500 mB)เมื่อห่างจากพื้นโลกประมาณ 18000 ฟุต
    การวัดค่าความหนาแน่นของอากาศ หรือ ความกดอากาศ มีหลายวิธี ได้ผลออกมา หลายมาตรา หลายหน่วยวัด
    .....เช่น 1013 หนึ่งบาร์
    หรือ 29.92 ยี่สิบเก้า จุด เก้าสอง นิ้วปรอท
    หรือ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว PSI
    โดย มีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส ประมาณ 59 องศาฟาเรนไฮท์ (สองมาตรฐาน)
    ซึ่งเราเรียก จุดอ้างอิงนี้ว่า ISA
    INTERNATIONAL STANDARD ATMOSPHERE


    ดังนั้นคุณสมบัติที่สำคัญของอากาศ มี 2 ประการคือ
    ความกดดัน (ความหนาแน่น) และ
    อุณหภูมิ


    ...ในความว่างเปล่ารอบๆ ตัวเรามีโมเลกุลของอากาศ แทรกผสมอยู่ โมเลกุลเหล่านี้ ช่วยพยุงให้ แมลงหวี่ตัวเล็กๆบินได้ ทำให้นกบินได้ ถ้าหากไม่มีโมเลกุลของอากาศ สิ่งของต่างๆ ไม่ว่าจะมีรูปร่างอย่างไร ตกลงสู่พื้นด้วยเวลาเท่ากัน
    .... .. ..กาลิเลโอ เคยทดสอบ ด้วยการนำขนนก กับก้อนหิน ขึ้นไปทิ้งจากหอเอนเมืองปิซ่า แล้วสรุปว่า อากาศช่วยพยุงขนนกไว้ ทำให้ตกลงถึงพื้นช้ากว่าก้อนหิน
    ...โมเลกุลของอากาศ ไม่ใช่เพียงช่วยการลอยตัวเท่านั้น ในทางกลับกัน มันกลับต้านทานการเคลื่อนที่ ไปในอากาศด้วย ด้วยเหตุนี้ นักบินและวิศวกรการบินจึงต้องเรียนรู้เรื่อง อากาสพลศาสตร์ เพื่อหาวิธีใช้ประโยชน์จากอากาศ
    ...เครื่องบิน มิใช่ พาหนะชนิดแรก ที่ใช้ประโยชน์จากอากาศ แต่เรือใบ ต่างหาก ที่ใช้มันมาก่อน
    การเล่นว่าว ก็เป็นวิธีหนึ่งในการใช้ประโยชน์จากอากาศ


    เรือใบ ต้องกางใบเพื่อให้รับลม อย่างเต็มที่
    เรือใหญ่ใบต้องใหญ่ตามไปด้วย
    แต่เครื่องบิน กลับทำตรงกันข้าม คือต้องหาวิธี ทำให้ลู่ลมมากที่สุด


    จากภาพ ลูกศรสีฟ้า คือ ทิศทางของอากาศ ที่เคลื่อนที่เข้ามาปะทะกับวัตถุ
    ซึ่งมีรูปทรง รูปร่างต่างๆกัน

    ซึ่งจะเห็นว่า รูปทรงต่างๆ มีผลต่อการ ต้านทานอากาศ (Drag)ต่างกัน

    รูปทรงปลายแหลม ย่อมทะลุทะลวง ได้ดีกว่า เช่น หัวธนู หอก ฉมวก ยิ่งแหลมยิ่งดี
    ...มีดบางๆ เช่นมีดโกน ย่อมคมกว่า มีดหนาๆ
    รูปทรงเพรียวบาง ย่อมมีประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ ดีกว่า


    มีข้อสังเกต ต่อมาว่า มิใช่เพียงรูปทรงด้านหน้าเท่านั้น ที่ส่งผลต่อ การต้านทานอากาศ
    รูปทรงทางด้านหลัง หากมีลักษณะ ไม่ดี ก็ส่งผล ต่อการต้านทานอากาศ ด้วยเช่นกัน

    ....อย่าเพิ่ง งง นะครับ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน Cd จากภาพข้างบน หาก Cd มีค่าสูงนั่นหมายความว่า มันต้านทานอากาศมากนั่นเอง ตัวเลข Cd ยิ่งน้อย ยิ่งดี



    รถสปอร์ต รถแข่ง มักจะมีค่า Cd ต่ำกว่า 0.3


    0.27 – Porsche 997 Carrera S ดีที่สุด
    .28 - BMW 335i
    .28 - Porsche Cayman S
    .29 - Porsche 987 Boxster S
    .29 – BMW E39 M5]
    .29 – Porsche 997 GT3
    .29 – Mercedes-Benz SL500 02

    0.32 - Nissan -350Z
    . . .จากรูปกระแสอากาศจำลอง ให้เป็นควัน เส้นสีขาว ไหลผ่านตัวถังรถยนต์ เมื่อมากระทบส่วนหน้าแล้ว
    แนวเส้นกระแสอากาศ ได้เบี่ยงเบนไปตาม รูปทรงของรถ ซึ่งนั่นแสดงว่า รูปทรงของรถต่างกัน ย่อม ต้านทานกระแสอากาศต่างกัน

    ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียทาน สำหรับ เครื่องบิน มีค่าต่ำกว่ารถยนต์มาก ดังนี้

    0.021 F-4 Phantom II (subsonic)
    0.022 Learjet 24
    0.024 Boeing 787
    0.027 Cessna 172/182
    0.027 Cessna 310
    0.031 Boeing 747
    0.044 F-4 Phantom II (supersonic)
    0.048 F-104 Starfighter

    สังเกตุจากค่า Cd ของเครื่องบิน F-4 Phantom II เมื่อบินที่ความเร็วสูง (supersonic)จะมี ค่าสูงขึ้น

    ยังมีต่อ..............อากาศพลศาสตร์...........
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ atmos Density.jpg   drag_coefficients.jpg   shaped drags.gif   drago2eq6.jpg  

  2. #2

    มาตรฐาน

    ....เราอาจลิมไปว่า โลกกลม และหมุนเคลื่อนที่รอบตัวเองและรอบดวงอาทิตย์
    ด้วยความเร็ว 1000 กม/ชม เราไม่รู้สืกเลยว่า เราถูกกดดันด้วยบรรยากาศ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
    เพราะเราคุ้นเคยกับมัน มาตั้งแต่เกิด
    เราไม่รู้สึกเลยว่า เราถูกแรงดึงดูดของโลก กระทำอยู่ตลอดเวลา
    .....เราคุ้นเคยกับการเห็นฝนตก และลมพัด
    ...เราเห็นหลายสิ่งตกลงจากที่สูง เราเห็นใบไม้ร่วงหล่นลงพื้น
    และเริ่มแปลกในเมื่อเห็นนกบินได้ เราจึงพยายามเรียนแบบมัน

    การลอยตัวของ เรือ และเป็ด บนผิวน้ำ อธิบายได้ด้วยหลักการที่แตกต่างจาก การบินได้ของนก
    การลอยตัวของลูกโป่งสวรรค์ อธิบายได้ด้วยหลักการที่แตกต่างจาก การบินได้ของนกและเครื่องบิน


    "การเอาชนะแรงดึงดูดของโลก มีหลายวิธี
    เช่น การทำให้ เบากว่าอากาศ(รอบๆตัว) เช่น การลอยขึ้นของบอลลูน ลูกโป่ง เรือเหาะ โคมลอย

    แต่วัตถุซึ่งหนักกว่าอากาศก็ลอยได้เช่น ว่าว นก และเครื่องบิน
    ...การลอยตัวของบอลลูน ไม่จำเป็นต้อง อาศัยการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หรือการพัดของลม
    แม้อยู่นิ่งๆ ก็ลอยตัวขึ้นได้
    .........แต่การลอยตัวของเครื่องบิน ต้องอาศัยการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า
    หรือการเล่นว่า ต้องอาศัยพัดของลม
    เมื่อลมหยุดพัด ว่าวก็หล่น
    เมื่อเครื่องบิน บินช้าเกินไป ก็จะตกลงสู่พิ้น

    เราไม่สามารถเล่นว่าวตามลมได้
    เครื่องบินก็เช่นกัน จะบินช้ากว่าลมไม่ได้
    การเล่นว่า ต้องรู้จักวิธีผูกสายซุง เพื่อให้ลำตัวของว่าว เกิดมุมที่ปะทะกับลม (AOA Angle of Attack)อย่างพอดี


    17 เม.ย.55
    ความแตกต่างของ ว่าว และ บอลลูน
    ว่าวมีแต่ปีก ไม่มีลำตัว แต่
    บอลลูน มีแต่ลำตัว ไม่มีปีก
    ..แต่ทั้งคู่กลับบินได้ เอาชนะแรงดึงดูดของโลกได้
    การสร้างเครื่องบิน มนุษย์จึงนำปีกและลำตัวมาผสมรวมกัน
    โดยออกแบบให้ลำตัว แทรกลู่ไปในโมเลกุลของอากาศ
    และออกแบบให้ปีก
    ได้แรงยกจากการเผินลม (ในบางสภาวะ...ความเร็วต่ำ)
    และลู่ลม (ในบางสภาวะ....ความเร็วสูง)
    ...ขณะรถจอดนิ่งๆ แล้วเรา ยื่นมือ ออกไปกางร่มนอกรถ เราจะไม่รู้สึกถึงแรงต้านอากาศ
    แต่หาก รถมีความเร็วสูงขึ้น แล้วเรา ยื่นมือ ออกไปกางร่มนอกรถ เราจะรู้สึกถึงแรงต้านอากาศ ได้ ทันที
    ....ปรากฎการณ์นี้ คือ ปรากฎการณ์ทางอากาสพลศาสตร์ ซึ่งเราสัมผัสอยู่ทุกวัน
    ขอสรุปตรงนี้ก่อนว่า ความเร็ว Velocity คือ ปัจจัยสำคัญ ในการศึกษาเรื่อง อากาพลศาสตร์
    ....ความเร็วนี้แหละ ที เราจะใช้สร้างแรงยกตัว ลอยขึ้นไปในอากาศ ชนะแรงดืงดูดของโลก
    เมื่อมันเป็นการเดินทาง การเคลื่อนที่ กฎพื้นฐานทางธรรมชาติที่ต้องเข้าใจคือ

    กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

    ว้าว ....อย่าเพิ่งถอดใจ เมื่อจำเป็นต้อง อ้างอิงถึงวิชาฟิสิกส์เบื้องต้น บ้าง
    นิวตัน สังเกตุว่า

    กฎข้อที่ 1 กฎของความเฉื่อย (Inertia)
    “วัตถุที่หยุดนิ่งจะพยายามหยุดนิ่งอยู่กับที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ ส่วนวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำเช่นกัน“
    ....เอาแค่กฎข้อแรกข้อเดียวก่อนนะ

    หรือพูดภาษานักบินว่า

    เครื่องบินจอดนิ่งๆ จะนิ่งตลอดไป หากไม่มีแรงขับมากระทำ
    .......ขณะจอดนิ่งๆ เครื่องบินมีแรง มากระทำอยู่แล้ว คือ แรงดึงดูดของโลก แต่เครื่องบิน ไม่จมลงไปเพราะล้อสัมผัสกับพื้นโลกอยู่ จึงเกิดความสมดุลย์ ไม่เคลื่อนที่


    สังเกตุว่า ลำตัวเครื่องบิน ได้รับแรง 4 ชนิดมากระทำบนลำตัวทั้ง 4 ทาง
    โดยที่
    ............แรงขับ (thrust) จะตรงกันข้ามกับ แรงต้าน (Drag)

    ....แรงยก(Lift) จะตรงกันข้ามกับ แรงดึงดูดของโลก(Weight)

    เครื่องบินลอยได้ เพราะ....แรงยก(Lift) มีมากกว่า แรงดึงดูดของโลก(Weight)
    เครื่องบินร่อนลงได้ เพราะ....แรงยก(Lift) มีน้อยกว่า แรงดึงดูดของโลก(Weight)


    หากเรามองเฉพาะแรงขับและแรงต้านสองแรงนี้เท่านั้น
    มันก็คือ การเคลื่อนที่ของรถยนต์นั่นเอง
    และหากมองเฉพาะแรงยกและแรงดึงดูดของโลก
    มันก็คือการเคลื่อนที่ของลูกบอลลูน

    การเรียนรู้วิชาอากาศพลศาสตร์ขั้นต้นคือ การสร้างแรงยกจากแรงขับ

    สังเกตุว่า
    แรงขับและแรงยกทำมุมตั้งฉากกัน


    นักเล่นสกีน้ำต้องให้เรือลากไปขางหน้าตลอดเวลา
    ......หากหยุด..ก็จะจมน้ำ
    เพราะแรงยกตัวมาจากการที่แผ่นสกีแฉลบอยู่บนผิวน้ำน้อยลง

    แรงยกตัวของปีกเครื่องบินเกิดได้ในสองกรณีคือ




    1.มุมตัดกันของแรงขับกับผิวหน้าสัมผัสของปีก angle of attack
    2.ความโค้งของผิวปีก



    ...แรงยกที่ได้จากมุมตัดกันของแรงขับกับผิวหน้าสัมผัสของปีก angle of attack ขอเรียกว่า เอโอเอ AOA มุมๆนี้ จะมีขีดจำกัด เฉพาะอยู่ค่าหนึ่ง หากมึมุมไต่สูงเกินไป รูปร่างของปีก จะกลายเป็นแรงต้าน (เราสามารถทำการทดลองได้ง่ายๆ ขณะรถวิ่งกินลมอยู่ เรานำนิ้วมือมาเรียงชิดติดกันให้กลายเป็นแผ่น ยื่นออกไปให้ผ่ามือ ขนานกับพื้น แล้วค่อยบิดฝ่ามือขึ้น แรงลมจะพยามยามยกฝ่ามือขึ้น ขณะเดียวกัน เราจะรับรู้ถึงแรงต้าน ที่เกิดขึ้น



    .....จากภาพ ได้แสดงให้เห็นถึง AOA ในมุมต่างกัน สามแบบ
    แบบแรก ปีกเริ่มให้แรงยก สังเกตุทางด้านชายหลังปีก จะเกิดกระแสอากาศราบเรียบ
    แบบที่สอง ปีกให้แรงยกปานกลาง จะเกิดกระแสอากาศ จะเกิดกระแสอากาศราบเรียบ
    แบบที่สาม ปีกให้แรงยกสูงสุด สังเกตุทางด้านชายหลังปีก จะเกิดกระแสอากาศอลวน
    ....และถ้าเราไต่ด้วยมุมชันสูงกว่า แบบที่สาม เครื่องบินก็จะหมดแรงยก เข้าสู่ภาวะร่วงหล่น
    การสังเกตุว่า รูปทรง หรือมุม AOA แบบไหน มีแรงต้านน้อย หรือ ให้แรงยกได้ดี
    ให้เริ่มสังเกตุ เส้นกระแสอากาศ ตั้งแต่ที่เริ่มเข้ามาปะทะ ด้านหน้า ที่มักเป็นแนวเส้น เรียงตัวเป็นระเบียบ
    แนวเส้นคือ กระแสอากาศ ที่ไหลผ่าน ลำตัวหรือปีก จะถูแยกตัวออกจากกัน ตามลักษณะรูปร่างของวัตถุ
    จนไหลเลยผ่านไปถึงส่วนท้าย
    ถ้าหาก เส้นกระแสอากาศส่วนท้าย ยังคงเป็นระเบียบ แสดงว่ารูปทรงนั้นมีคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ที่ดี
    แต่หากเส้นกระแสอากาศส่วนท้าย ไม่เป็นระเบียบ แยกตัวออกจากกัน
    แสดงว่ารูปทรงนั้น มีคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ที่ไม่ดี
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ wow.jpg   aerodynamic-force.jpg   bernoull.jpg   forces_airfoil.gif   aoa.jpg  

  3. #3

    มาตรฐาน

    6 พ.ค.2555
    เครื่องบินต่างจากรถ ตรงที่มีปีก
    แต่เอ.งง...จรวดก็ไม่มีปีก แต่ก็บินได้
    เครื่องบินมีทั้งลำตัวและปีก ต้องแยกอธิบายทีละส่วน

    การออกแบบรูปร่างลำตัวรถยนต์ จำเป็นต้องให้ลู่ลม
    เพื่อให้วิ่งไปด้วยความเร็วสูง และประหยัดน้ำมัน
    การออกแบบลำตัวเครื่องบินก็เช่นเดียวกับรถยนต์ และจรวด
    คือต้องทำให้ส่วนหน้า
    เพรียว เรียวแหลม ให้มีพื้นที่น้อยที่สุด ให้เกิดสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานน้อยที่สุด
    ส่วนหน้าของรถตู้ รถบัส รุ่นเก่า มักจะต้านลม ไม่มีมุมหัก
    จึงวิ่งได้ช้า และกินน้ำมันมาก
    แต่รุ่นใหม่ๆ ส่วนหน้าหน้า มักจะถูกออกแบบให้เพรียวลม
    บางรุ่นถูกขนานนามว่า รถตู้หัวจรวด
    ส่วนด้านข้างของรถตู้และรถบัสยังคงเป็นทรงเหลี่ยม เพื่อประโยชน์ในการใช้งาน
    และเมื่อมองจากทางด้านข้าง มันจะปะทะลมอย่างเต็มที่
    แต่การเคลื่อนที่ของรถส่วนใหญ่ จะไม่เคลื่อนที่ไปทางด้านข้าง
    ต่างจากเครื่องบิน ต้องทำรูปร่างลำตัวให้เป็นทรงกระบอกกลม
    เพราะเครื่องบินต้องเคลื่อนที่ไปทางด้านข้างบ่อยๆ ในขณะเลี้ยว
    ตัวถังลำตัวทรงกลมของเครื่องบิน จะทำให้ลู่ลม และเกิดผลกระทบจากลมทางด้านข้างน้องกว่าตัวถังแบบเหลี่ยม
    รถยนต์และจรวด แม้จะไม่มีปีก แต่ก็ยังต้อง มีครีบเล็กๆ เพื่อเสริมการทรงตัว
    รถยนต์เมื่อวิ่งที่ความเร็วสูง อาจลอยจากพื้นได้ เมื่อล้อชนเข้ากับเนิน
    เพราะรูปร่างของรถมีมิติที่แบน ตอบสนองต่ออากาศพลศาสตร์
    ดังนั้นเพื่อให้เกาะถนนเมื่อมีความเร็วสูง จึงมีการติดตั้ง AERO Parts
    ให้แก่ตัวถังรถยนต์ ในหลายๆส่วน เพือกดรถยนต์ในแนบแน่นกับผิวถนน
    aero parts ในรถยนต์ จะส่งผลตรงกันข้ามกับปีกของเครื่องบิน
    ปีกของเครื่องบิน ให้แรงยก
    แต่Aero PArts ของรถยนต์ ให้แรงกด ทำลายแรงยก และเป็นชิ้นส่วนที่ติดแน่นขยับตัวไม่ได้
    ที่เห็นบ่อยๆ ได้แก่ สปอย์เล่อร์ส่วนท้าย (หางเป็ด)SPOILERS


    รถยนต์บางคันติดตั้งไว้เพื่อความสวยงามมากกว่าประโยขน์ทางอากาศพลศาสตร์
    แต่ในรถแข่งความเร็วสูงก่อนติดตั้งต้องมีการคำนวณให้ดี
    รถสปอร์ตบางคัน Spoiler สามารถขยับตัวได้ โดยจะแนบไว้กับผิวลำตัว(ฝากระโปรงท้าย)
    และจะกระดกขึ้นมา เมื่อรถยนต์ใช้ความเร็วสูงขึ้น
    รถเก๋งสี่ประตูซีดานมักจะมีรูปทรงทางอากาศพลศาสตร์ที่ดีในตัวของมันเอง
    ต่างจาก รถแวน หรือรถห้าประตูท้ายตัด
    ฃึ่งเป็นรูปทรงทางอากาศพลศาสตร์ๆ ไม่ค่อยจะดีนัก
    จึงจำเป็นต้องติดตั้ง spoilers ไว้ส่วนท้าย

    เครื่องบินเองก็มี Spoilers หน้าที่ของมันคือ ทำลายแรงยก
    เป็นครีบ ที่ขยับตัวได้ ซ่อนไว้บนผิวปีก และยังทำหน้าที่อื่นๆได้อีก เช่น เป็นair brake
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ vw rearspoiler.jpg  

  4. #4

    มาตรฐาน

    เช่นกัน กระทู้นี้ก็ยังไม่จบ เพียงแค่เริ่มต้น
    ห่างหายไปนานกว่าเดือน
    ที่ผ่านมา สรุปว่า เครื่องบิน ลอยตัว ชนะแรงดึงดุูด ของโลกได้
    เพราะ มีปีก ต่างจากการลอยตัวของบอลลูน หรือเรือเหาะ
    ผิวปีกจะกระทบกับโมเลกุลของอากาศ
    ด้วยความโค้งของผิวปีก ด้านบน และด้านล่าง ที่ต่างกัน
    ทำให้เกิด ความดันแตกต่างกัน
    ความดัน แรงดันใต้ปีกสูงกว่าจึงยกปีก ให้ลอยขึ้น

    ....แรงยกจะมาก หรือน้อย จะขึ้นกับปัจจัยสำคัญ คือ
    พื้นที่ปีก
    เครื่องบินลำเล้็ก น้ำหนักน้อย ปีกย่อมเล็ก
    เครื่องบินลำใหญ่ น้ำหนักมาก ปีกย่อมใหญ่

    ความหนาแน่นของอากาศ
    ความโค้งของผิวปีก
    ความเร็วของปีก ...หากปีกหยุดนิ่งก็ ไม่เกิดแรงยก
    มุมปะทะของปีก

    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ lift formula.jpg  

  5. #5

    มาตรฐาน

    ตั้งแต่เริ่มเขียนมา เพิ่งจะได้ สูตรแรก สมการแรก
    เพราะตั้งใจที่จะถ่ายทอด ในเชิงบอกเล่า มากกว่าเชิงวิชาการ
    แรงยก คือ ครึ่งหนึ่งของผลคูณ ระหว่าง

    ความหนาแน่นของอากาศX ขนาดของพื้นที่ปีกX สัมประสิทธิแรงยก(ณ มุมยกนั้นๆ) X ความเร็ว (ยกกำลังสอง)

    จะเห็นว่า จากสมการแรงยก ค่าความเร็ว จะส่งผลต่อแรงยกได้มากที่สุดเพราะ ยกกำลังสอง

    หากปัจจัยตัวแปร ตัวใดตัวหนึ่งมีค่าเป็นศูนย์ 0 ย่อมจะทำให้
    แรงยก เป็นศูนย์

  6. #6

    มาตรฐาน

    ปัจจัยอื่นๆ น่าจะเข้าใจได้ง่าย
    เช่น ความเร็วของปีก ...หากปีกหยุดนิ่งก็ ไม่เกิดแรงยก
    และหากเร็วไม่พอ ก็ Stall ตกได้ทันที

    ที่เข้าใจยาก คือ สัมประสิทธิแรงยก(ณ.มุมยกนั้นๆ)


    ไม่ต้องตกใจเมื่อเจอรูปกราฟ เพราะมันอธิบาย และเข้าใจได้ง่ายมาก
    กราฟนี้ชื่อว่า กราฟความสัมพันธ์ระหว่าง มุมปะทะ กับ สัมประสิทธิ์แรงยก
    เส้นสีแดง คือ สัมประสิทธิ์แรงยก
    จะเริ่มมีค่ามากกว่า 0 แม้ตั้งแต่ มุมปะทะติดลบ ที่ -5 องศา
    และมีค่า เพิ่มขึ้นเรื่อย ตามมุมปะทะที่สูงขึ้น
    จนมีค่าสูงสุดที่ 17 องศา ซึ่งจะได้ค่า สัมประสิทธิ์แรงยก 1.74
    จากนั้นแม้มุมปะทะ จะสูงขึ้น แต่ค่า สัมประสิทธิ์แรงยก จะลดต่ำลง
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ Cl.jpg  

  7. #7

    มาตรฐาน

    ที่ผ่านมา มีค่าสัมประสิทธิ์ ที่เข้ามาเกี่ยวข้อง 2 ค่า ตือ

    มีค่าสัมประสิทธิ์ของลำตัว CD

    มีค่าสัมประสิทธิ์ของปีก CL

    ค่า CD ซีดี คุ้นหูกันใน คนชอบรถแข่ง เราต้องการค่านี้ ให้ต่ำมากๆ เช่น 0.3 หรือน้อยกว่ายิ่งดี


    ค่า CL ซีแอล รถยนต์ไม่มีปีก จึงไม่จำเป็น แต่สำหรับเครื่องบินค่านี้ ต้องออกแบบให้สูงเข้าไว้ แต่คงจะได้ไม่เกิน 1.75 เท่า

  8. #8

    มาตรฐาน

    การทำให้เครื่องบิน ลอยตัวไปในอากาศได้ ต้องอาศัยทั้ง (ข้อแรก) ความรู้ และแรงบันดาลใจ ปัจจัยข้อหลัง สำคัญกว่าข้อแรก
    ....กลับมาจากชมโรงงานสร้างเครื่องบินขนาดเล็กที่บ้านเกิด เป็นสิ่งที่ย้ำเตือนว่า
    มีเงิน ก็ ทำเช่นนั้นไม่ได้ หากขาดแรงบันดาลใจเป็นตัวผลักดัน
    (แต่จริงๆ แล้ว... ไม่มีเงิน นี่มันหมดกำลังใจได้เหมือนกันนะ)

    ด้านความรู้ ใครๆ ก็สามารถหามา พอกพูน เพิ่มพูนได้ ง่ายๆ โดยเฉพาะจากเครือข่ายอินเตอร์เน็ท
    หลายคนมีดีกรี เป็น PHD. ด้านแอร์โร่ ยังไม่สามารถสร้างเครื่องบิน หรือประกอบเครื่องบินได้
    ....แรงยกLIFT < Desire แรงบันดาลใจ.....

    ....อ่านว่า แรงยกบนปีกของเครื่องบิน มีค่า น้อยกว่า แรงบันดาลใจด็อกเตอร์ ทางด้านแอร์โร่ หลายคน ในเมืองไทย ดีแต่พูด ดีแต่สอน อยู่ในห้องแอร์
    ไอ้ครั้นจะลงมือทำเครื่องบิน ให้ลอยได้เอง นั้น หายาส์ เต็มทน
    ...เนื่องจากในทางปฏิบัติการสร้างเครื่องบินในเมืองไทย ปัญหามิใช่ทางเรื่องเทคนิค
    แค่เป็นอุปสรรคจากทางราชการไทย เสียมากกว่า
    ...แรงยก แรงปารถนา ในการบินของคนไทย จึงมีค่าติดลบ
    สังเกจุได้จาก ประเทศต่างๆ ที่เขามีความก้าวหน้าทางการบิน เขาส่งเสริมการบินส่วนบุคคล ควบคู่กันไป

  9. #9

    มาตรฐาน

    การทำให้เครื่องบิน ลอยตัวไปในอากาศได้ จึงต้อง ติดตั้งลำตัว กลมๆ ไว้บนแผ่นปีก
    ....เว้นเรื่องลำตัวไว้ก่อน มาต่อกันเรื่องของปีก

    เมื่อปีกมี 2 ข้าง แรงยกจึงเท่ากับ คือ ผลคูณ ระหว่าง

    ความหนาแน่นของอากาศ X ....ณ ความสูง ระดับผิวน้ำทะเล ค่านี้เท่ากับ 1.2 จะลดลเมื่อความสูง สูงขึ้น
    ขนาดของพื้นที่ปีก X.....ปีกยิ่งมีพื้นที่มาก ..จะให้แรงยกมาก
    สัมประสิทธิแรงยกของปีก (ณ มุมยกนั้นๆ) X....ขึ้นอยู่กับการออกแบบความโค้งของปีก
    ความเร็ว (ยกกำลังสอง).....ยิ่งเร็วยิ่งดี
    เช่นเครื่องบินมีน้ำหนัก 1000 ก.ก. แต่วิ่งช้าๆ ความเร็วน้อย ก็ยังไม่อาจลอยตัวได้ เพราะ ปีกสร้างแรงยกไม่เพียงพอ ที่จะเอาชนะ น้ำหนักเครื่องบินได้
    แต่เมื่อวิ่งเร็วยิ่งขึ้น ผลของความเร็ว และการ เพื่มมุมปะทะ
    จะทำให้ปีกสร้างแรกยกได้มากกว่า 1000 ก.ก.
    ที่นีละ ความฝันของใครๆ หลายๆคนก็บินได้

  10. #10

    มาตรฐาน

    ความหนาแน่นของอากาศ คือตัวแปรหนึ่งใน สมการแรงยก
    ความหนาแน่นของอากาศ ก็คือ จำนวนโมเลกุลของอากาศ ในปริมาตร หนึ่ง ( 1 ลูกบาศก์เมตร)
    แต่การจะให้เข้าใจตรงกัน ต้องมีค่ามาตรฐานเดียวกัน




    ความหนาแน่นของอากาศ จะแปรเปลี่ยนตาม ระดับความสูงและอุณหภูมิ
    สังเกตุ ความหนาแน่นของอากาศ มีค่าเท่ากับ 1 เมื่ออุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ร้อนมาก
    และจะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อ อุณหภูมิเย็นลง ซึ่งส่งผลดี ต่อการสร้างแรงยกของเครื่องบิน
    ซ้ำยังทำให้ เครื่องยนต์มีกำลังเพิ่มขึ้น อีกด้วย
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ air-density-table.jpg  

  11. #11

    มาตรฐาน

    ความหนาแน่นของอากาศ จะแปรเปลี่ยนตาม ระดับความสูง โดยคำนวณจากอุณหภูมิคงที่ 70 องศาฟาเรนไฮน์


    [


    ที่ระดับความสูง 0 ฟุต มี ความหนาแน่นของอากาศเท่ากับ 1

    ที่ระดับความสูง 3000 ฟุต มี ความหนาแน่นของอากาศเท่ากับ 0.896

    ที่ระดับความสูง 10000 ฟุต มี ความหนาแน่นของอากาศเท่ากับ 0.687

    สมรรถนะของเครื่องบิน จะลดลง (มีค่าน้อยกว่า 1 ) เมื่อ อากาศร้อนขึ้น และเมื่ออยู่ในระดับความสูง สูงขึ้น
    ทั้งนี้เนื่องจาก อากาศเบาบาง โมเลกุลของอากาศ กระจายตัวออกจากกัน
    ทำให้ การพยุงตัว รองรอบน้ำหนักเครื่องบินไม่เพียงพอ
    อีกทั้ง กระจายตัวห่างจากกัน ของโมเลกุลอากาศ ทำให้ ออกซิเจนเบาบางลงด้วย
    การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ มีประสิทธิภาพลดลง

    แต่กระนั้น ข้อดี ของการ กระจายตัวห่างจากกัน ของโมเลกุลอากาศ ก็มี
    คือ แรงต้านทานกับผิวลำตัวก็จะลดลงไปด้วย ทำให้บินได้เร็วขึ้น
    อุปสรรคของการบิน ที่เด่นชัดนอกจาก อุณหภูมิ (HOT) และ ระดับความสูงสูงแล้ว (Height)
    ยังมี ความชิ้น (Humidity ) อีกค่าหนึ่ง
    เพราะ โมเลกุลของน้ำจะแทรกตัวอยู่ แทนที่โมเลกุลของอากาศ(ออกซิเจน)


    HOT
    Height
    Humidity
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ aie den altitude table.jpg  

  12. #12

    มาตรฐาน

    test ระหว่างรอชม การรีวิว saitek combat rudder ขออัพเดท กระทู้นี้ด้วย



    Rudder


    .............6 กุมภาพันธ์ 1992 อุบัติเหตุครั้งร้ายแรง ได้เกิดขึ้นกับฝูงบิน 165th Tactical Airlift Squadron ทอ.สหรัฐฯ ในรัฐ Kentucky หลังจากทีมสอบสวนอุบัติเหตุนำกล่องบันทึกการบินมาเปิดดู ได้ทราบสาเหตุที่แท้จริง เป็นอุทาหรณ์สอนนักบินรุ่นต่อมาได้



    .......เหตุการณ์ในวันนั้นเกิดขึ้นขณะที่ครูการบินและนักบินใหม่ พร้อมลูกเรือรวม 6 นาย นำเครื่องบิน C-130B หมายเลข 58-0732 (c.n.3527) ไปฝึกยังสนามบิน Evansville รัฐ Illinois ระหว่างการฝึก Go-Around ด้วยเครื่องยนต์เพียง 3 เครื่อง ได้รับแจ้งข่าวจากทางฝูงบิน ให้รีบนำเครื่องกลับเพื่อมาทำภารกิจอื่นต่อ ครูการบินได้สั่งให้ลูกศิษย์เร่งเครื่องยนต์ทั้งสามไปหน้าสุด แต่ด้วยความเป็นนักบินใหม่ไม่คุ้นเคยกับการ”ใช้เท้า”เพื่อบังคับ Rudder หางเสือ เครื่องบินจึงลอยขึ้นแบบเอียงๆ แต่ก็ยังไม่เสียการทรงตัว
    ...............ทีมสอบสวนคาดว่าครูการบินเอง มิได้วางเท้าของตนไว้ที่ Rudder จึงไม่รู้ว่าศิษย์การบินใช้เท้าบังคับเครื่องบินอย่างไร แต่ครูการบินกลับแนะนำให้แก้ไข ด้วย”คำพูด”ที่เป็นกันเอง แต่ไม่เป็นมาตรฐาน พูดว่า

    ” STEP ON THE BALL”


    (อุปกรณ์Turn & Slip ที่ใช้สำหรับบอกอาการเอียงหรือโคลงตัวของเครื่องบิน มีลักษณะคล้ายลูกบอลวัดระดับน้ำของช่าง)




    ...........แทนที่จะแนะนำให้ใช้เท้าด้านที่ถูกต้องบังคับเครื่องบิน นักบินใหม่ผู้อ่อนประสบการณ์ มีชั่วโมงบินไม่มาก และเพิ่งผ่านการฝึกบินกับเครื่องไอพ่นมา ยังไม่รู้วิธีที่จะควบคุม C-130 ดีพอ ไม่รู้ว่าอาการแบบนี้จะต้องใช้เท้าข้างไหน และจะต้องใช้แรงเหยียบ Rudder มากมายขนาดไหน
    ......... ทั้งๆที่เท้าออกแรงเหยียบอยู่บ้างแล้ว เมื่อได้ฟังคำแนะนำ (ที่ฟังเหมือนไม่ใช่เรื่องคอขาดบาดตาย) จึงสลับใช้เท้าด้านตรงข้าม ถีบหางเสือและเพิ่มน้ำหนักลงไปมากกว่าเดิม

    แทนที่จะเป็นการแก้ไขการทรงตัวให้ดีขึ้น
    การสลับเท้าและเพิ่มแรงเหยียบลงในด้านตรงข้าม เท่ากับเป็นการเพิ่มอัตราการเลี้ยว (Yawing)
    ส่งผลให้การทรงตัวของเครื่องบินเสียไปในทันที
    .........C-130 ยักษ์ใหญ่หมุนคว้าง
    ..........ด้วยความสูงจากพื้นดินเพียง 1,000 ฟุต ไม่มีความสูงเพียงพอ ไม่มีเวลา ไม่มีทางที่จะแก้ไขสถานการณ์ได้อีกแล้ว เครื่องบินตกลงกระแทกพื้นอย่างใบไม้ร่วง

    ...........ผู้เห็นเหตุการณ์เล่าให้ฟังว่า C-130 หมุนตัวกลับหลัง คล้ายกับเฮลิคอปเตอร์ ไม่เพียงแต่ทุกคนบนเครื่องเสียชีวิตทั้งหมด ผู้คนที่อยู่ในร้านอาหารข้างล่าง บาดเจ็บไปด้วยอีก 11 คน



    .........Rudder แปลจากภาษาอังกฤษ มาเป็นภาษาไทย หมายถึง หางเสือ ซึ่งจริงๆแล้ว มันน่าจะแปลว่า หางเรือ มากกว่า เพราะมันติดตั้งไว้ทางด้านท้ายของเรือ แต่จมอยู่ในน้ำ จึงมองไม่เห็น ที่โผล่พ้นน้ำขึ้นมา พอเห็นได้ เป็นคันบังคับ คล้ายหางเสือ

    Rudder มีหน้าที่หลักคือ ทำให้เรือสามารถเลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา ลัดเลาะไปตาม ลำน้ำที่คดเคี้ยวได้
    เรือลำเล็ก หางเสือ ย่อมมีขนาดเล็ก
    เรือลำใหญ่ ย่อมมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย


    หน้าที่รองคือ ทำให้เรือ มีเสถียรภาพ เมื่อแล่นไปตรงๆ
    ............ในสภาวะที่กระแสน้ำ มีคลื่นรบกวน หางเสือยังมีส่วนสำคัญ ในการรักษาเสถียรภาพ และทิศทางของเรือ ไม่ให้เอียง หรือโคลงไปมา เรือที่ปราศจากหางเสือ จึงควบคุมไม่ได้ เมื่อประสบกับคลื่นรบกวน

    ......และเราใช้ Rudder แก้ไขอาการเครื่องบินหัวส่าย yawing เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงกำลังเครื่องยนต์


    .........การบังคับหางเสือ หากเป็นเรือลำเล็กๆ เช่น เรือหางยาว เราสามารถบังคับได้โดยตรง แต่หากเป็นเรือลำใหญ่ ต้องมีระบบกลไก ผ่อนแรง เชื่อมโยงการควบคุม มายังต้นหน ซึ่งประจำอยู่ทางด้านหน้าของเรือ


    ...........แต่ที่เราคุ้นเคย และพบเห็นกันบ่อยคือ การควบคุมรถยนต์ มอเตอร์ไซด์ หรือจักรยาน ซึ่งเราใช้พวงมาลัย หรือแฮนด์เดิล ควบคุมทิศทางของล้อ ซึ่งอยู่ด้านหน้าได้โดยตรง



    ..........การบังคับควบคุมเครื่องบินได้รับ อิทธิพลมาจาก การควบคุมเรือ แต่การควบคุมเครื่องบิน นั้นซับซ้อนกว่า
    เพราะนอกจากจะต้องเลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวาแล้ว ยังจะต้องไต่หรือร่อน เพื่อเปลี่ยนระดับเพดานบินอีกด้วย การออกแบบลำตัวเรือและรถยนต์นั้น ต้องออกแบบให้ลำตัวตั้งตรงอยู่เสมอ ไม่โคลงไปมา แต่เครื่องบินนั้น ได้รับการออกแบบ ให้ เอียง พลิกตัวไปมาได้ ในทุกๆมิติ

    .......ระบบบังคับการบิน จึงมีชุดบังคับ-พื้นผิว Flight Control Surface ซึ่งเป็นชิ้นส่วนสำคัญ 3 ชนิด ได้แก่ Elevetors Airelons และ Rudder เพื่อใช้ในการเปลี่ยนทิศทาง เปลี่ยนระดับเพดานบิน



    Elevetors ใช้สำหรับการไต่ ร่อน เป็นพื้นผิวที่ติดตั้งไว้ส่วนหาง
    Rudder ใช้สำหรับการเลี้ยวซึ่งบังคับโดยกระเดื่องเท้า Rudder pedal
    Ailerons ใช้สำหรับ การควบคุมการโคลง หรือการเอียงตัวของเครื่องบินเป็นพื้นผิวที่ติดตั้งไว้บริเวณปลายปีก ชายหลังปีก ทั้งสองข้างของเครื่องบิน
    .....ชิ้นส่วนเหล่านี้ เป็นพื้นผิวหลัก ที่ขยับตัวได้ ใช้ในการบังคับเครื่องบิน และในแต่ละพื้นผิว ยังมีชิ้นส่วนเล็กๆ เรียกว่า Trim ทำหน้าที่เดียวกัน เพื่อรักษาท่าทาง ต่างๆของเครื่องบินไว้


    .......การเลี้ยวของเครื่องบิน อย่างสมบูรณ์แบบ (coordinated turn) ต้องอาศัยการทำงาน ประสานกันของชุดบังคับ-พื้นผิว Flight Control Surface ทั้งหมด
    ...........ระบบควบคุมการบิน Elevators Ailerons และ Rudder ทำงานคล้ายกับ ครีบของปลาที่เราเห็นกันในตู้เลี้ยงปลา แต่ของเครื่องบิน มีการขยับตัวน้อยกว่านั้นมาก จนยากที่จะสังเกตเห็น
    ....... การเลี้ยวของเครื่องบิน หากใช้ Rudderเพียงอย่างเดียว (เฉกเช่นการเลี้ยวของรถยนต์) จะทำให้เกิด การแหกโค้ง Skid (ไม่เข้าวงเลี้ยว) ลำตัวเครื่องบินจะแถไปข้างๆ
    ............การเลี้ยวของเครื่องบิน ต้องอาศัย Ailerons ทำให้เครื่องบินเอียงตัวก่อน(Rolling) จากนั้น จึงจะใช้ Elevators บังคับให้เข้าสู่วงเลี้ยว สุดท้ายจึงจะใช้ Rudder เพื่อประคอง การเลี้ยวให้การเลี้ยวของเครื่องบิน เป็นไป อย่างสมบูรณ์แบบ (coordinated turn)

    .................Rudder ของเครื่องบิน เป็นชิ้นส่วนที่ขยับตัวได้ ได้รับการติดตั้งไว้บริเวณส่วนท้าย ประกอบรวมเข้ากับแพนหางดิ่ง(Horizontal Stabilizer) เป็นชิ้นส่วนที่ขยับตัวไม่ได้ เมื่อเครื่องบิน บินไปตรงๆพุ่งไปข้างหน้า Rudder จะถูกบังคับให้นิ่งอยู่กับที่ รวมเป็นส่วนหนึ่งของแพนหางดิ่ง ซึ่งเราเรียกกลไกนั้นว่า

    Yaw Damper
    .........ในระบบการควบคุมการบินอัตโนมัติ Yaw Damper จะบังคับให้ หางเสือ Rudder อยู่กับที่เมื่อบินตรงๆ และขยับตัวได้บ้าง เพื่อช่วยในการเลี้ยว

    ความจำเป็น


    ........เครื่องบินจำเป็นต้องมีหางเสือ เพื่อเลี้ยวหลบอุปสรรคต่างๆ ไปให้ถึงปลายทาง ชีวิตคนเราก็เช่นกันต้องมีเป้าหมาย ต้องมีความใฝ่ฝัน แต่จะพุ่งตรงไปสู่ความสำเร็จ โดยตรงเพียงครั้งเดียว คงกระทำได้ยาก เพราะปัจจัยต่างๆ..... จึงต้องมีการเลี้ยวหลบ เปลี่ยนทิศทางบ้าง ในบางครั้ง โดยอาศัยหางเสือ เป็นส่วนสำคัญ หางเสือที่ใช้กับเครื่องบิน มีหลายรูปแบบ บางแบบเป็นหางเสือเดี่ยว(เครื่องบิน F-16) บางแบบหางเสือเป็นคู่(เครื่องบิน F-15 ,F -18)

    .......สมมุมติว่า เราอยู่ที่สนามบินดอนเมือง .เมื่อต้องการบินไปสนามบินหาดใหญ่ เราเพียงรักษาทิศทาง 180(South) เพียงทิศทางเดียว โดยไม่ต้องเปลี่ยนทิศทาง เราก็สามารถไปถึงสนามบินหาดใหญ่

    .......เช่นกัน เมื่อต้องการบินไปสนามบินเชียงใหม่ เราเพียงรักษาทิศทาง 342 องศาโดยไม่ต้องเปลี่ยนทิศทาง เราก็สามารถไปถึงสนามบินเชียงใหม่ ได้อย่างงายดาย
    ......... แต่ในทางปฏิบัติ เส้นทางบินตรงๆ ของเรา อาจถูกขวางไว้ด้วย ภูเขา หรือ เมฆ ทำให้เราต้องเลี้ยวหลบเปลี่ยนทิศทาง และเรามิได้บินเพียงลำพัง ลำเดียวในโลก ยังมีเครื่องบินลำอื่นๆ ที่ใช้น่านฟ้า พร้อมกัน จึงความจำเป็นที่ต้อง เลี้ยวหลบไปมาตลอดการเดินทาง

    ซึ่งควบคุมการเลี้ยว ด้วยชุดบังคับ-พื้นผิว Flight Control Surface ที่กล่าวมา

    การบังคับหางเสือ Rudder นั้นมีความจำเป็นอย่างมาก ต่อ

    เครื่องบินใบพัด
    เครื่องบินหลายเครื่องยนต์ ที่ตกอยู่ในสภาวะเครื่องยนต์ดับไปข้างหนึ่ง
    และในภาวะ ลมขวางสนาม หรือลมกรรโชก

    เครื่องบินใบพัด
    .........เครื่องบินใบพัด ใบพัดไม่ว่าจะเป็น เครื่องยนต์เดียวหรือหลายเครื่องยนต์ เมื่อเราเร่งเครื่องยนต์ แรงฉุดจากใบพัด จะก่อให้เกิด แรงบิด Torque แทรกมาด้วย ทำให้ทิศทางของเครื่องบินเบี่ยงเบนไป ซึ่งสามารถแก้ไข ด้วยการควบคุมการใช้ Rudder ผ่านกระเดื่องเท้า
    ......แต่อาการดังกล่าว จะไม่เกิดขึ้นหากเป็นเครื่องบินไอพ่น เนื่องจากเครื่องบินไอพ่น ไม่มีแรงบิดตัว อีกทั้งตำแหน่งของแรงดันไอพ่น อยู่ทางส่วนท้าย

    ........ยกเว้นในกรณี ที่เครื่องยนต์ข้างใด ข้างหนึ่งเกิดดับขึ้นมา เครื่องยนต์ที่เหลืออยู่อีกด้าน (นอกจากจะขับเครื่องบินไปข้างหน้าแล้ว ) จะทำให้เครื่องบินแถไปทางด้านข้างด้วย เพราะการไม่สมมาตรกันของแรงขับ ที่ขาดหายไปจากเครื่องยนต์ด้านหนึ่ง ซึ่งต้องแก้ไขด้วยการใช้ Rudder หรือระบบพวงมาลัย Wheel Steering

    ..........การควบคุม Rudder ต้องกระทำอย่างพิถีพิถัน เช่นกัน แม้จะต้องกระทำด้วยเท้าก็ตาม
    ............หากเราใช้เท้ามากเกินไป เครื่องบินอาจเสียการทรงตัวได้ เครื่องบินC-130 ถูกออกแบบให้แรงบังคับของระบบไฮดรอลิกลดลงครึ่งหนึ่ง เมื่อเครื่องบินมีความเร็วสูงขึ้น เพื่อมิให้หางเสือ บิดตัวเลี้ยวมากเกินความจำเป็น เครื่องบินหลายแบบก็เป็นเช่นนั้น

    หากบินด้วยความเร็วสูง แล้วถีบ Rudder แรงๆ อาจทำให้เครื่องบินหมุนคว้างได้

    ...........เคยมีเหตุร้ายเกิดขึ้น เมื่อเครื่องบินโดยสารลำหนึ่งกำลังบินเข้าสู่ภาวะอากาศแปรปรวน wake turbulence จากเครื่องบินที่บินผ่านไปก่อน นักบินชะตาขาดลำนั้น เมื่อพบว่าเครื่องบินของตนเขย่าอย่างแรง และกำลังจะเสียการควบคุม เขาจึงได้ถีบเท้าอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลให้ หางเครื่องบินขาด ออกจากลำตัว แน่นอนว่าเมื่อไม่มีหาง เครื่องบินย่อมบังคับต่อไปไม่ได้ และผลร้ายที่ตามมาคือ การเสียสมดุลย์ เมื่อน้ำหนักของเครื่องบินทางด้านท้ายของลำตัวหายไป น้ำหนักที่อยู่ทางด้านหน้าจึงหนักกว่า ทำให้หัวของเครื่องบินดิ่งลงพื้น อย่างควบคุมอะไรไม่ได้เลย เป็นอุบัติเหตุที่น่าสยดสยองเป็นอย่างมาก

    Rudder จึงจำเป็นต่อการใช้ควบคุมเครื่องบิน ทั้งในภาวะปกติ และยามฉุกเฉิน ทั้งเมื่ออยู่ในอากาศ และบนพื้นดิน และจากการที่กลไกของมันจำเป็นต้องต่อเชื่อมกับ กระเดื่องเท้า Rudder pedal ซึ่งเครื่องบินส่วนใหญ่ ได้รับการออกแบบเช่นนั้น เพื่อให้สามารถควบคุมการเลี้ยว เมื่อเครื่องบินเคลื่อนที่อยู่บนพื้นด้วย

    .....อุปกรณ์สำคัญอีกชิ้นหนึ่งที่ใช้ควบคุมเครื่องบิน เมื่ออยู่บนพื้นดิน คือแป้นเบรค ซึ่งมักได้รับการติดตั้งไว้ปลายบนสุดของ กระเดื่องเท้า Rudder pedal ได้รับการออกแบบให้เป็นแป้นเบรค เช่นเดียวกับรถยนต์ โดยที่
    เท้าซ้าย ควบคุมเบรคล้อซ้าย
    เท้าขวา ควบคุมเบรกล้อขวา แยกอิสระออกจากกัน
    ....การควบคุมการเลี้ยวบนพื้น เครื่องบินขนาดเล็กมักจะพ่วงการเลี้ยวไว้กับ กระเดื่องเท้า เมื่อนักบินต้องการเลี้ยว จะถีบเท้าเพื่อให้ล้อหน้าหมุนไปตามทิศทางที่ต้องการ และแผ่นRudder ก็จะขยับตัวไปทางเดียวกัน แต่เครื่องบินขนาดใหญ่นอกจากจะมีระบบดังกล่าวแล้ว จำเป็นต้องมี ระบบ Wheel Steering มาช่วยในการเลี้ยว เมื่ออยู่บนพื้น


    .......... นักบินอาจใช้ได้หลายวิธี ทั้ง
    ระบบ Wheel Steering
    กระเดื่องเท้า Rudder pedal
    การเบรกเพียงด้านใด ด้านหนึ่ง
    หรือ การเร่งผ่อนเครื่องยนต์ เพียงด้านเดียว เพื่อการเลี้ยวก็ได้

    ..............เครื่องบิน A 320 ได้พ่วง ระบบ Nose Wheel Steering และ กระเดื่องเท้า Rudder pedal ให้ทำงานร่วมกัน จนถึงระดับความเร็ว 130 น็อต ระบบทั้งสองจึงจะแยกออกจากกัน ระบบ Wheel Steering จะไม่สามารถควบคุม ล้อหน้าได้อีกต่อไป เมื่อความเร็วสูงมากขึ้น
    นั่นหมายถึงกระเดื่องเท้า Rudder pedal ต้องสามารถควบคุมเครื่องบิน ได้ตลอดเวลา ทั้งในอากาศและบนพื้น ทั้งที่ความเร็วต่ำและความเร็วสูง

    เทคนิคการเลี้ยวของเครื่องบิน,


    ,,,,,หากเราขับรถบนถนนตรงๆ เมื่อจะเลี้ยว เราเพียงชำเลืองตาแว่บเดียวไปที่กระจกส่องหลัง แล้วก็หักพวงมาลัย และเพื่อรักษาการควบคุมไว้ เราอาจต้องลดความเร็วลงบ้าง เราก็จะเลี้ยวเข้าซอย ได้อย่างปลอดภัย
    ......แต่การเลี้ยวของเครื่องบิน ไม่ง่ายเช่นนั้น แต่ก็คล้ายๆกัน

    ..........มันคล้ายกับการขี่รถมอเตอร์ไซด์ มากกว่ารถยนต์
    แต่ต้องตระหนักว่าเครื่องบินมีปีก แรงยกตัวจากปีก เอาชนะแรงดึงดูดของโลกได้
    ซึ่งได้มาจากความเร็ว และมุมปะทะ จากสมการ.1/2 vv ก็พอ
    .........แต่เมื่อเครื่องบินจะเลี้ยว เราต้องคำนึงถึง แรงเหวี่ยง หนีศูนย์กลาง ซึ่งเป็นกฎทางฟิสิกส์ (เริ่มจะงง)


    ซึ่งคล้ายกันกับรถขี่รถมอเตอร์ไซด์เข้าโค้ง ด้วยความเร็วสูง
    นักแข่งต้องเอียงมอเตอร์ไซด์ และลำตัว แนบตะแคงลง เพิ่มลดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์

    ...........โดยปกติแล้ว นักบินจะเลี้ยวด้วยการเอียงปีกไม่เกินกว่า 30 องศา เพราะหากใช้มุมมากกว่านั้น จำเป็นต้องใช้แรงดึงมือมากขึ้น อาจทำให้ เสียความสูง เสียความเร็ว และอาจท่าให้หลงดินหลงฟ้าได้ง่าย

    การเลี้ยวโดยปกติ ถูกกำหนดด้วยหลัก standard rate turn,

    A standard rate turn for (light) airplanes is defined as a 3° per second turn, which completes a 360° turn in 2 minutes. This is known as a 2-minute turn, .

    คือการเลี้ยว ให้มีอัตราการเลี้ยว 3 องศาต่อวินาที หรือเมื่อเลี้ยว

    ครบรอบ ใช้เวลา 120 วินาที หรือ 2 นาทีนั่นเอง



    แต่เครื่องบินที่มีความเร็วสูง เช่นเครื่องบินขนาดใหญ่ จะเลี้ยวที่อัตราช้ากว่า คือ

    4-minute turn.
    ............ซึ่งเรียกว่า A rate half turn (1.5° per second)หรือเมื่อเลี้ยว

    ครบรอบ ใช้เวลา 240 วินาที หรือ 4 นาทีนั่นเอง

    is normally used when flying faster than 250 kt.


    และไม่แปลกอะไรที่จะเลี้ยวด้วยอัตรา2.25 องศาต่อวินาที หรือ 3 นาทีต่อ 360 องศา

    เชื่อไหมว่าเครื่องบิน sr-71 บินที่ระดับความเร็ว 3 มัค 3000 ก ม /ชม. เมื่อเลี้ยวรอบวง จะใช้รัศมีวงเลี้ยวประมาณ. 100 ไมล์



    .........สมมุติให้ เราบินด้วยทิศทาง 360 (North) ที่ระยะสูง 5000 ฟุต (MSL) ด้วยความเร็ว 170 (IAS) น็อต และเมื่อต้องการจะเลี้ยว......?..!! เราต้องมาทำความเข้าใจก่อนว่า
    ที่ระยะสูง 5000 ฟุต (MSL) ด้วยความเร็ว 170 (IAS) น็อต เครื่องบินมีสมรรถนะอย่างไร
    ..................ในขณะที่มาตรวัดความเร็วอ่านได้170 (IAS) น็อต แต่ความเร็วจริงของเครื่องบินจะเท่ากับ170+ 17=187
    17 น็อต ที่บวกเพิ่มขึ้นมาเกิดจาก ...."การชดเชยทางด้านความดันบรรยากาศที่สูงกว่าระดับน้ำทะเล 5000ฟุต
    .................ในทางทฤษฎีกล่าวว่า ความเร็วจริงของเครื่องบิน TAS จะเพิ่มขึ้น 2% ในทุกๆ ความสูงที่เพิ่มขึ้น 1000 ฟุต
    ....ดังนั้น เมื่อความสูง สูงขึ้น 5000 ฟุตจึงเท่ากับเพิ่มขึ้น 10%
    10 % ของ 170= 17. ได้ค่านี้แล้วนำบวกกับ ความเร็ว 170+17จึงเท่ากับ 187 น็อต
    ก่อนที่จะเริ่มเลี้ยว เราต้องสังเกต และจดจำท่าทางและสมรรถนะของเครื่องบินไว้ให้ดี เช่น
    1. มุมปะทะ ( AOA) เครื่องบินส่วนใหญ่มักจะอยู่ที่ประมาณ 2.5 องศา เพื่อให้เกิดแรงยก
    2.ระดับกำลังเครื่องยนต์ เครื่องบินส่วนใหญ่เมื่อบินรักษาระดับ มักจะอยู่ที่ประมาณ 70%
    3. และตำแหน่งของทริม

    Entry technic................เมื่อเราต้องการเลี้ยวขวาออกไป 90 องศาเพิ่มรักษาทิศทาง 090(East)

    สิ่งแรกที่ต้องทำคือ Look around(;;)ถ้าไม่ทำ ไม่พูด จะถูกครูเคาะกระโหลก!!!

    จากนั้นเราจึงเริ่มด้วยการเอียงปีก ค่อยๆเลี้ยวโดยมุ่งหมายให้ มุมเอียงปีก ไปหยุดที่มุม 25 องศา

    นักบินที่ดี ที่มีฝีมือ มักจะเลี้ยวเปลี่ยนทิศทางได้ โดยที่รักษาระดับความสูงไว้ได้อย่างคงที่

    ในขณะเริ่มต้นเลี้ยว เครื่องบินจะรักษาความสูงและความเร็วไว้ได้ ด้วยตัวมันเอง
    ในขณะที่เราบังคับ ให้เอียง สมมุติให้ไปทางขวา
    แผ่นพื้น Ailerons ด้านขวาจะยกขึ้น ทำให้ เสียแรงยก
    แผ่นพื้น Ailerons ด้านซ้ายจะกดลง ทำให้ ได้แรงยก
    ตัวการสำคัญคือ Induce Drag มันคือแรงต้านที่แฝงมากับแรงยกตัว กล่าวคือ
    เมื่อแรงยกตัวเพิ่มขึ้น แรงต้านก็จะเพิ่มขึ้น
    เมื่อแรงยกตัวรถลง แรงต้านก็จะลดลง
    แต่ในขณะที่ Ailerons ทำให้ปีกทั้งสอง มีแรงยกไม่เท่ากัน เป็นผลให้เกิดแรงต้าน การเคลื่อนที่ไปข้างไม่เท่ากัน จากปีกทั้งสองข้าง เครื่องบินจึงเริ่มแถออกจาก แนวบิน
    เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ADVERSE YAW
    จากนี้แหละ จะเป็นหน้าที่ของ Rudder ที่เข้ามามีบทบาท ในการนำเครื่องบินกลับเข้าสู่ แนวบิน
    .................การถีบเท้า เพื่อควบคุมRudder อาจจะค่อยๆ เริ่มใช้ทีละน้อย ตั้งแต่มุมเอียงปีกผ่าน 10 องศา ค่อยๆเพิ่มน้ำหนักเท้า ต้องอาศัยการมองเครื่องวัด Turn&Slip จึงจะทราบได้ว่า การเลี้ยวมีความสมบูรณ์แบบ หรือไม่ รักษาให้ลูกบอล อยู่ตรงกลางเสมอ

    แต่เมื่อมุมเอียงปีกมีมากขึ้น แรงยกที่เคยเพียงพอ จะเริ่มลดลง ดังนั้น
    เราจึงต้องเริ่มดึงมือ เพื่อเพิ่ม มุมปะทะ เพื่อชดเชยแรงยกตัว ที่ลดลงเนื่องจากการเอียง

    สิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อมาคือ ความเร็วจะเริ่มลดลง
    เราจึงต้องเพิ่มกำลังเครื่องยนต์บ้างเล็กน้อย
    ..............ยิ่งมุมเอียงปีกยิ่งมาก (30 องศา) เราต้องออกแรงดึงมือมากขึ้น รักษาแรงดึงไว้ที่ 1.15G ( ไม่มีมาตรวัด ต้องใช้ความรู้สึกล้วนๆ)
    มุมปะทะน่าจะอยู่ที่ราว 3 องศา




    การถีบเท้า ไม่ควรจะถีบข้างเดียว เราควรจะใช้เท้าทั้งสองข้างประคองตลอดการเลี้ยว โดยให้น้ำหนักไปยังด้านที่จะเลี้ยวมากกว่า เมื่อต้องการออกจากวงเลี้ยว เราจะต้องค่อยๆถ่ายน้ำหนักจากอีกด้านหนึ่งไปด้านหนึ่ง ได้อย่างนุ่มนวล

    Maintain

    ........โดยปกติแล้ว ในการบินเดินทางแต่ละครั้ง เรามักจำเป็นต้องเลี้ยวแต่ละครั้ง ไม่เกินกว่า 30 องศา โดยใช้มุมเอียงปีก ไม่เกินกว่า 30 องศาเช่นกัน แต่ในบางครั้ง เราอาจต้องเลี้ยวออกจากเส้นทางเดิม ถึง 90 องศา ซึ่งนับว่าเป็นการเลี้ยวที่ผิดปกติ ซึ่งนั้นอาจทำให้เราอยู่ในวงเลี้ยวนานกว่า 30 วินาที ช่วงเวลานั้น เราต้อง ใช้สายตาในการ Cross check มาตรวัดต่างๆ อย่างรวดเร็ว และละเอียด พร้อมทั้งสลับสายตามองออกไปข้างนอกด้วย




    .......ต้องสลับการมอง Cross check ระหว่างมาตรวัด VVI(VS) กับ มุมเอียงปีกบ่อยๆ รวมทั้ง อุปกรณ์Turn & Slip อีกด้วย. เมื่อเครื่องบินอยู่ในวงแล้ว การทริม ให้เบามือ จะทำให้การเลี้ยว เป็นไปได้โดยง่าย
    การเลี้ยวสมบูรณ์แบเกิดขึ้นจาก การใช้ RUDDER และมุมเอียงปีก ที่สัมพันธ์กัน สังเกตได้จาก

    แต่บ่อยครั้งที่การเลี้ยวไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งอาจเกิดจาก
    ใช้ RUDDER น้อยเกินไปใช้ Ailerons มากเกินไป เรียกว่าอาการ slip ลัดโค้ง

    ใช้ RUDDER มากเกินไป ใช้ Ailerons น้อยเกินไป เรียกว่าอาการ skid แหกโค้ง





    Exit technique


    ....ครั้นเมื่อใกล้จะถึงทิศทางการบินที่ต้องการ เราต้องเตรียมตัวออกจากวงเลี้ยว อย่าลืมว่า ในระหว่างวงเลี้ยว เราได้มีการปรับทริม
    ปรับกำลังเครื่องยนต์ ไปบ้างเล็กน้อย และเมื่อจะออกจากวงเลี้ยว เราจึงต้องค่อยๆ คืนค่า ต่างๆให้กลับไปเหมือนกับก่อนที่จะเข้าวงเลี้ยว
    โดยปกติจะใช้สูตร 1/3 หนึ่งในสามของมุมเอียงปีก ในการเตรียมตัวออกจากวงเลี้ยว เช่น
    การเลี้ยวด้วยมุมเอียงปีก 15 องศา เมื่อใกล้จะถึงทิศทางที่ต้องการประมาณ 5 องศา
    การเลี้ยวด้วยมุมเอียงปีก 24 องศา เมื่อใกล้จะถึงทิศทางที่ต้องการประมาณ 8 องศา เราจึงค่อย โยกคันบังคับไปทางด้านข้าง พร้อมกับคลายการเหยียบกระเดื่องเท้าทีละน้อย
    มืออีกข้างหนึ่งค่อยๆผ่อนกำลังเครื่องยนต์ พร้อมกับปรับทริม มาที่เดิม



    ......ไม่เกินไปจากความจริงเลย ที่การเลี้ยวจะกระทำได้ดี อย่างสมบูรณ์ โดยการสังเกตจากสิ่งแวดล้อมภายนอก เช่น ก้อนเมฆ หรือยอดเขา สลับกับการ Cross check มาตรวัดต่างๆภายใน

    .............นักบินที่ดี ที่มีฝีมือ มักจะเลี้ยว 360 องศากลับมาที่เดิมได้ โดยที่รักษาระดับความสูงไว้ได้อย่างคงที่ ตลอดวงเลี้ยว

    การใช้ Rudder ในภาวะไม่ปกติ


    ............ในการวิ่งขึ้นมาปกติ เครื่องยนต์ตีองถูกเร่งเครื่องยนต์ อย่างเต็มกำลัง ส่งผลให้เกิดแรงบิดตัว ควบคุมกันมา แต่การบิดตัว จะเฉ ไปทางด้านใด ขึ้นอยู่กับ
    ทิศทางการหมุนของใบพัด และ ทิศทางการทำมุมของใบพัด โดยปกติ เครื่องบินส่วนใหญ่ ขณะวิ่งขึ้น กำลังเครื่องยนต์ จะทำให้ ทิศทางของเครื่องบินแถออกไปทางด้านซ้าย
    นักบินจึงต้อง ออกแรงใช้เท้าถีบ Rudder ไปทางขวา
    แต่เมื่อผ่อนกำลังเครื่องยนต์ลดลง นักบินต้องถีบเท้าซ้ายช่วย เพื่อมิให้เครื่องบินแถไปทางขวา


    ร่อนซ้าย-ไต่ขวา


    ........แต่เครื่องบินบางแบบ เช่น A748 แอฟโร่ ทั้งๆที่ทิศทางการหมุนของเครื่องยนต์ ไปทางตามเข็มนาฬิกา เหมือนเครื่องบินส่วนใหญ่
    แต่มุมใบพัด บิดเกลียวกลับทิศทาง ตรงกันข้ามกับเครื่องบินอื่น ดังนั้นการใช้กระเดื่องเท้า จึงตรงกันข้ามกับเครื่องบินส่วนใหญ่

    ลมขวางสนาม
    ...........ในภาวะ ลมขวางสนาม หรือลมกรรโชก ไม่ว่าจะเป็นเครื่องบินชนิดใด เครื่องบินใบพัด หรือเครื่องบินเจ็ท เครื่องยนต์เดียวหรือหลายเครื่องยนต์ จำเป็นต้องใช้ Rudder ในการควบคุมเครื่องบินให้ผ่านพ้นวิกฤตนั้นไปได้

    ...........ในขณะที่กลับมาลงสนาม และลมมีทิศทางมาทางด้านข้าง Cross wind.

    นักบินต้องบังคับเครื่องบิน ให้ร่อนลงเป็นแนวตรง. แต่ลมขวาง มักจะทำให้ การควบคุมทำได้ลำบาก กว่าปกติ
    เครื่องบินโดยส่วนใหญ่ ได้ออกแบบเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวไว้บ้างแล้ว
    แต่ไม่ทั้งหมด ยังคงต้องให้นักบิน ออกแรง ใช้ฝีมือ ฝีเท้า ในการลงแบบ ลมขวางสนาม


    เครื่องบินขนาดเล็กสามารถใช้เทคนิค Low wing Method ได้ นั่นคือ
    เอียงปีกเข้าหาลม แล้วถีบ Rudder ตรงข้าม ในลักษณะ Cross Control
    แน่นอนว่า. อุปกรณ์Turn & Slip จะไม่อยู่ตรงกลาง
    เมื่อล้อจะสัมผัสพื้น ล้อข้างที่เอียงหาลม จะสัมผัสพื้นก่อน เป็นวิธีที่ได้รับการพูดถึงอยู่บ่อยๆ แต่ไม่ค่อยได้นำมาใช้



    อีกวิธีหนึ่งคือ การบินเข้ามาแบบปีกระดับ CRAB (การเดินตะแคงข้างของแม่ปู)
    ซึ่งทิศทางของหัวเครื่องบิน จะไม่ตรงดิ่งไปยังสนามบิน คือจะพุ่งไปยังด้านข้าง ที่กระแสลมพัดเข้ามา
    การใช้เท้าต้องตรึงน้ำหนัก ให้เท่ากันทั้งสองข้าง
    อุปกรณ์Turn & Slip จะอยู่ตรงกลาง พอดี


    ..........แต่ครั้น.เมื่อล้อเครื่องบินจะสัมผัสพื้น เราจึงเริ่ม ออกแรงถีบเท้า เพื่อให้ หัวเครื่องบินกลับเข้ามาขนานไปกับแนวทางวิ่ง ล้อจะสัมผัสพื้นทางวิ่งพร้อมๆกัน
    เทคนิคการ CRABเป็นวิธีที่ได้นำมาใช้อยู่เป็นประจำ เช่น ในการบินเดินทางปกติ เมื่อทิศทางลม ตัดขวางกับเส้นทางบิน เครื่องบิน ทุกแบบ จะใช้วิธีนี้

    คือเปลี่ยนทิศทางการบิน (Drift) เข้าหาลม เล็กน้อย โดยที่ไม่ต้องเอียงปีก



    ............ทั้งสองวิธี มีเหตุผลเหมือนกันคือ รักษาแนวร่อนไว้ให้ตรง ตั้งแต่เนิ่นๆ และนำล้อเครื่องบินมาสัมผัสพื้นให้ได้ในจุดที่กำหนด อย่างปกติ
    เครื่องบินแต่ละแบบ อาจใช้เทคนิคต่างกันไป ขึ้นอยู่กับปัจจัย หลายประการ ได้แก่

    รูปทรงทางอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบิน
    ความเร็วของลม
    ระบบทางเทคนิคของเครื่องบิน เครื่องบินขนาดใหญ่ ในการเลี้ยว มักจะติดตั้งระบบ Spoilers ไว้บนปีกทั้งสองข้าง เพื่อช่วยในการเลี้ยว ดังนั้นการ ใช้เทคนิคแบบ Low wing Method (Cross Control ) จึงทำไม่ได้ เพราะ. Spoilersจะกางออก กลายเป็นแรงต้าน
    ความไม่จำเป็น

    .....ที่กล่าวมาตั้งแต่ต้น คือความสำคัญของหางเสือ ที่ส่งผลต่อการควบคุมเครื่องบินมายังกระเดื่องเท้า มันจึงมีความจำเป็นสำหรับการควบคุมการเลี้ยวทั้งบนและในอากาศ แต่ข้อเสียของหางเสือ ก็มีเช่น
    ความลำบากในการสร้าง
    การถ่วงสมดุล
    ................ที่สำคัญคือ มันทำให้เครื่องบินมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น และต้านทานอากาศอย่างมาก อีกทั้งมันจะเป็นตัวส่งสัญญาณสะท้อนเรด้าร์ ซึ่งไม่ส่งผลดีต่อเครื่องบินรบ เครื่องบินสมรรถนะสูงที่ปราศจากหางเสือ ได้แก่ เครื่องบินทิ้งระเบิด B-2 ในรูปลักษณะปีกที่บินได้ Flying wing (รูปร่างของปีกและลำตัว กลมกลืนกัน แทบมองไม่เห็นส่วนของลำตัว )



    .............และเครื่องบินรุ่นใหม่ที่ กำลังอยู่ในระหว่างการทดลอง หลายแบบ เช่น x-47 ได้ออกแบบให้ ไม่ต้องมี ส่วนหางเสือ...แต่ใช้พื้นบังคับพิเศษชนิดอื่นๆ ที่ฝังแนบกับผิวลำตัว ได้แก่
    Flaperon Spoileron และ Stabilator
    .........ซึ่งพื้นบังคับพิเศษเหล่านี้ จะทำงานสอดประสานกัน โดยผ่านระบบคอมพิวเตอร์เพื่อควบคุมการ ของเครื่องบิน โดยที่ยังจำเป็นต้องมีกระเดื่องเท้า Rudder pedal เพื่อให้นักบินบังคับควบคุมการบินได้ ในทุกสภาวะ โดยผ่านระบบคอมพิวเตอร์ ยกเว้น เครื่องบิน UAV ไม่จำเป็นต้องมีคันบังคับใดๆ การบังคับควบคุมเครื่องบิน กระทำอย่างอัตโนมัติโดยระบบคอมพิวเตอร์ ส่งคำสั่งไปยังพื้นบังคับต่างๆ โดยตรง


    to be continue

    .... ไปก่อน
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ rudder.gif   Tail_rudder_rear_fuselage_components_opt550x417_FAA_AviationHdBk_ch2.jpg   TURN___BANK_INDC_515cb2383c46b.jpg   saitek rudder.jpg   Northrop%20Grumman-built%20U_S.jpg  

  13. #13

    มาตรฐาน





    B-52 แม้ไม่มี Rudder ก็ยังบินได้

  14. #14

    มาตรฐาน

    เครื่องบินรบรุ่นใหม่ ยังคงมีrudder แต่มีรูปทรงแบบแปลกๆ
    ไฟล์ภาพขนาดย่อ ไฟล์ภาพขนาดย่อ image.jpg   image.jpg  

  15. #15

    มาตรฐาน

    When engineered, an aircraft will have controls that are designed to give “feel” of solidness. This design is there to prevent control. Almost any aircraft can be torn apart but too abrupt control movement. This is why knowing the Va speed is so important to a pilot. Aircraft controls by design try to warn the pilot of potential dangers by providing feedback. Every control movement gives the pilot a “feel” for what the aircraft is doing. Designs for differing purposes set the control force required for a given maneuver

    ........เมื่อเครื่องบินได้รับการแผนแบบ เครื่องบินจะ(ถูก)ออกแแบบให้มีการควบคุมได้หลายทิศทาง ที่ซึ่งการควบคุมนั้นถูกออกแบบให้เกิดความรู้สึก(ย้อนกลับ)มาสู่(มือและเท้า)นักบินในทุก(3)มิติของการเคลื่อนที่
    .....การแผนแบบเช่นนี้เป็นการป้องกันไม่ให้นักบินบังคับเครื่องบินเกินกว่าเกณฑ์ที่กำหนด อากาศยานแทบทั้งหมดนั้น อาจถูกทำลาย แยกออกเป็นชิ้นๆได้ อย่างฉับพลัน หากมีการบังคับด้วยแรงเกินกว่ากำหนด ด้วยเหตุนี้เอง จึงเป็นเหตุผลสำคัญ ที่ทำให้นักบินทุกคนต้องทราบว่า

    ทำไม?
    เครื่องบิน ของตน มีค่าความเร็วสูงสุด ที่ค่าเท่าใด ?



    Va (velocity of acceleration)เป็นข้อจำกัด ซึ่งนักบินจะต้องให้ความสำคัญอย่างมาก
    ........การควบคุมอากาศยานได้ถูกแผนแบบ

    ให้มีการแจ้งเตือนต่อนักบิน

    เพื่อ ให้ทราบว่า เครื่องบินกำลังจะเข้าสู่ภาวะอันตราย
    โดยให้มีระบบฟีดแบค(feed back)หรือผลสะท้อนกลับ



    ...........ทุกๆการเคลื่อนที่(ของพื้นบังคับ)อันเกิดจากการบังคับของนักบินขณะนั้น ซึ่งแรงนั้นจะมีผลย้อนกลับไปยังมือและเท้า ให้นักบินทราบว่า
    เครื่องบินกำลังอยู่ในภาวะเช่นไร
    ........การออกแบบ แยกตามจุดประสงค์การควบคุมในแต่ละแกน เพื่อกำหนดแรงบังคับ ให้พอดีกับความต้องการ ก็เพื่อให้นักบินสามารถบังคับครื่องบินในการบินท่าทางได้ อย่างเหมาะสม



    Designers try to harmonize the control forces around the three axes. The standard control force rations are 1:2:4 . The roll axis force is 1 . The pitch forces are 2 or twice the roll axis required force. Rudder forces are 4 or twice pitch forces required. The axes are the basic elements. The placement of controls and their required forces are built around the force capabilities of the human body.



    .............วิศวกรอากาศยานพยายาม ที่จะผสานแรงบังคับต่างๆ ซึ่งกระทำรอบแกนการเคลื่อนที่ทั้ง 3 แกนหลัก ให้สอดคล้องกัน โดยแรงที่ใช้บังคับอากาศยานตามมาตรฐาน จะกำหนดด้วยอัตราส่วน

    1:2:4
    longitudinal axis) : (lateral axis):vertical axis
    มีรายละเอียดดังนี้ คือ

    A แรงรอบแกนลำตัว(longitudinal axis)มีค่าอยู่ที่ 1 ส่วน
    B แรงรอบแกนขวาง(lateral axis)อยู่ที่ 2 ส่วนหรือสองเท่าของแรงกระทำรอบแกนลำตัว
    C แรงในการบังคับหางเสือเลี้ยว(แรงกระทำจากเท้า)อยู่ที่ 4 ส่วน


    หรือสองเท่าของแรงกระทำรอบแกนขวาง
    .........ตามองค์ประกอบเบื้องต้นของแนวแกนนั้น กำหนดให้การบังคับ(อากาศยาน)และ แรงกระทำที่ต้องการ(อันเนื่องจากแรงกระทำของนักบิน) ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เหมาะสมกับประสิทธิภาพของแรง(ในการเคลื่อนที่ของพื้นบังคับ)อันเกิดจากแรงของสรีระมนุษย์(แรงกระทำจากมือและเท้าของนักบิน)
    .............นาวาอากาศเอกปริพนธ์ สุขพิมาย

    ........หากทฤษฎีเป็นเช่นนั้น เครื่องบินc-130. จะใช้แรงในการบังคับหางเสือเลี้ยว(แรงกระทำจากเท้า) ถูกกำหนดไว้สูงสุด คือ 180 ปอนด์ ดังนั้น
    แรงมือที่ใช้ในการดึง-ดันบังคับ เพื่อให้เครื่องบินไต่/ ร่อน คือ 90 ปอนด์
    แรงที่ใช้ในการโคลงปีกเอียงซ้าย/ขวา คือ 45 ปอนด์
    ....................... แคปหมู

  16. #16

    มาตรฐาน

    ..........เมื่อเราเข้าใจแล้วว่า แรงจากมือ หรือเท้า ที่ใช้ในการควบคุมเครื่องบิน ต้องไม่เท่ากัน
    นั่นจึงเป็นเหตุผลทำให้ joy stick ในระดับราคา ทั่วๆไป ไม่สามารถให้ความรู้สึกเสมือนจริง ได้อย่างสมจริง
    เพราะ สปริง ที่สร้างแรงตึงมือ มีน้ำหนัก เท่ากันในทุกๆ การควบคุม (โยกซ้ายขวา-หน้าหลัง)
    เช่นเดียวกับ.......การควบคุมเครื่องบินบังคับวิทยุ RC ที่นักบินไม่สามารถรับรู้แรงย้อนกลับ Feed Back Force ที่กระทำต่อเครื่องบินได้
    .............รถยนต์รุ่นใหม่ มักจะออกแบบให้ ระบบพวงมาลัยที่ใช้ในการเลี้ยว

    มีน้ำหนักเบาลง ที่ความเร็วต่ำ
    และหนักมือขึ้น เมื่อรถยนต์มีความเร็วสูงขึ้น

    ทั้งนี้......เพื่อความคล่องตัวในการเลี้ยว ที่ระดับความเร็วต่ำ
    และปลอดภัย ในระดับความเร็วสูง ( ไม่โอเว่อร์คอนโทรล )
    .......การควบคุมเครื่องบินก็เช่นเดียวกัน
    หากนักบินไม่สามารถรับรู้แรงย้อนกลับ ย่อมทำให้นักบินควบคุมการบินได้ลำบาก
    และอาจทำให้ นักบิน ทำความเสียหายให้แก่เครื่องบินได้อย่างไม่รู้ตัว

กฎการโพสต์ข้อความ

  • คุณ ไม่สามารถ ตั้งกระทู้ใหม่ได้
  • คุณ ไม่สามารถ ตอบกระทู้ได้
  • คุณ ไม่สามารถ แนบไฟล์ได้
  • คุณ ไม่สามารถ แก้ไขข้อความโพสต์ได้
  •  
  • BB code สถานะ เปิด
  • Smilies สถานะ เปิด
  • [IMG] สถานะ เปิด
  • [VIDEO] สถานะ เปิด
  • HTML สถานะ ปิด