ทำไมเครื่องบินถึงบินได้?

ทำไมเครื่องบินถึงบินได้?


มนุษย์มีแนวความคิด มีความฝัน มีความอยากที่จะบินมาตั้งแต่อดีตกาลมาแล้ว การทดลองค้นคว้า และลองทำจึงเกิดขึ้น แต่ในช่วงนั้นยังไม่มีใครได้นำเอาหลักการทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ จึงทำให้หลายต่อหลายคนต้องบาดเจ็บล้มตายจากการค้นคว้าดังกล่าว

บ้างก็คิดว่า การเอาปีนกมาติดกับตัวเองนั้นจะทำให้บินได้ แต่แท้จริงแล้วการทำให้วัตถุใด ๆ ก็ตามสามารถบินได้นั้น สามารถอธิบายได้ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์

ดังนั้นจะขออนุญาตอธิบายอย่างง่าย ๆ เพื่อให้ท่านได้เข้าใจว่าเครื่องบินบินได้อย่างไร


ก่อนอื่นเราต้องมารู้จักก่อนว่า แรงที่มากระทำต่อเครื่องบินมีอะไรบ้าง

Trrust หรือ แรงขับ คือ แรงที่ดึงให้เครื่องบินไปข้างหน้า

Drag หรือ แรงฉุด คือ แรงที่ฉุดเครื่องบินให้เคลื่อนที่ไปข้างหลัง

Lift หรือ แรงยก คือ แรงที่ดึงเครื่องบินให้ลอยตัวขึ้น

Weight หรือน้ำหนัก คือ แรงที่ดึงเครื่องบินให้ตกลงสู่พื้นโลก

แล้วแรง 4 แรงนี้ทำให้เครื่องบิน บินได้อย่างไร ให้ลองนึกภาพว่า ถ้าสมมติให้ตัวเราเป็นเครื่องบิน


เช่นเดียวกันกับแรงยกและน้ำหนัก ก็เปรียบกับการถือของ ถ้าคนยกมีแรงยกมากกว่าน้ำหนักที่จะยกก็ย่อมสามารถจะยกของนั้นได้ในทางกลับกันหากคนยกมีแรงน้อยกว่าน้ำหนักก็ย่อมไม่อาจยกของหรือหากถือของอยู่ก็ย่อมเกิดการร่วงหล่น
                
 
แล้วอะไรละที่ทำให้เกิดแรงดังกล่าวขึ้น ????
                       
แรงขับ  เกิดจากกำลังของเครื่องยนต์ ยิ่งเครื่องยนต์แรงเท่าไหร่ก็ให้แรงขับมากขึ้นเท่านั้น นี่คืออีกหนึ่งเหตุผลที่ว่าทำไม F-16 F-5 จึงมีความเร็วสูงเพราะเครื่องเหล่านี้ใช้เครื่องยนต์ไอพ่นที่แรงขับสูง
 
แรงฉุด  เกิดจากการที่เครื่องบินเครื่องที่ ผิวของเครื่องบินและตัวอากาศยานเกิดการปะทะกับ
มวลอากาศทำให้เกิดแรงต้านขึ้น นี่เป็นเหตุผลว่า การออกแบบเครื่องบินต้องออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ ให้มีแรงต้านน้อยที่สุด
 
แรงยก  หลายคนมีความคิดว่าแรงยกนั้นเกิดจากปีก แต่แท้จริงแล้วแรงยกมิได้เกิดจากปีก อย่างเดียว ตัวอากาศยานก็ช่วยให้เกิดแรงยกเช่นเดียวกัน เช่น การเลี้ยวปีกในมุม bank มาก ๆ rudder ก็จะมี

ส่วนสำคัญในการสร้างแรงยก
* แต่ในที่นี้จะอธิบายถึงตัวกำเนิดแรงยกที่มากที่สุดคือปีก

การออกแบบปีกเครื่องบินมีส่วนสำคัญที่ทำให้เครื่องบินมีแรงยก โดยใช้หลักการที่ว่า อากาศที่มีความดันมากย่อมเคลื่อนที่ไปหาอากาศที่มีความดันน้อย การออกแบบปีกเครื่องบินให้มีส่วนโค้งเพื่อให้ระยะทางในการเคลื่อนที่ของอากาศระหว่างด้านบนปีกและด้านล่างของปีกต่างกัน โดยด้านบนมีระยะทางในการเคลื่อนที่ของอากาศมากกว่าจึงทำให้กระแสอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าด้านล่างและส่งผลให้ความกดอากาศด้านบนน้อยกว่าด้านล่างจึงเกิดแรงยก

* ยิ่งมีความแตกต่างกันมากเพียงใดเครื่องบินก็ยิ่งมีแรงยกมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การจะเพิ่มแรงยกให้เครื่องบิน จึงทำได้โดยตรงคือ การเพิ่มความเร็ว
                       
 น้ำหนัก   เกิดจากน้ำหนักของเครื่องบินที่เกิดจากแรงดึงดูดของโลก จากที่กล่าวไปข้างต้นว่า
หากแรงยกมีค่ามากกว่าน้ำหนัก เครื่องบินก็จะสามารถบินได้ ดังนั้นการออกแบบเครื่องบิน จึงต้องคำนึงถึง Performance และการรับน้ำหนัก
 
หลักใหญ่ใจความ
               
ขณะเครื่องบินบินระดับ                   แรงยก = น้ำหนัก
ขณะเครื่องบินไต่ระดับ                   แรงยก > น้ำหนัก
ขณะเครื่องบินลดน้ำหนัก                แรงยก < น้ำหนัก
ขณะเครื่องบินมีความเร่ง                 แรงขับ > แรงฉุด
 
ดังนั้น ถ้าไม่อยากให้เครื่องตกก็ต้อง maintain ตามหลักการบินข้างต้นนะ


ขอบคุณ : 604sqdn

เครดิต :
 

ข่าวดารา ข่าวในกระแส บน Facebook อัพเดตไว เร็วทันใจ คลิกที่นี่!!
กระทู้เด็ดน่าแชร์