ความลับที่ทำให้เครื่องบินพาณิชย์ขนาดใหญ่สามารถลอยทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้า ไม่ได้เกิดจากเครื่องยนต์ที่ทรงพลังเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากการสร้างสมดุลของแรงทางฟิสิกส์ที่กระทำต่อตัวเครื่องอย่างสมบูรณ์แบบตลอดเวลาขณะอยู่ในอากาศ
เครื่องบินสามารถลอยอยู่บนท้องฟ้าและเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ด้วยการรักษาสมดุลของแรงทางฟิสิกส์ 4 ชนิดที่กระทำต่อตัวเครื่องตลอดเวลา
แรงทั้ง 4 ของการบิน (The Four Forces of Flight)
| แรง (Force) | ทิศทาง | แหล่งกำเนิดและกลไกการทำงาน |
| แรงยก (Lift) | ดันขึ้นบน | เกิดจากรูปทรงของปีก (Airfoil) ที่ทำให้อากาศไหลผ่านด้านบนเร็วกว่าด้านล่าง เกิดความกดอากาศต่ำ ปีกจึงถูกพยุงขึ้น |
| น้ำหนัก (Weight) | ดึงลงล่าง | แรงโน้มถ่วงของโลกที่ดึงดูดมวลของเครื่องบิน ผู้โดยสาร และสัมภาระลงสู่พื้นดิน |
| แรงขับ (Thrust) | ดันไปข้างหน้า | เครื่องยนต์ดูดอากาศเข้ามาแล้วพ่นออกไปด้านหลังอย่างรุนแรง ผลักให้เครื่องบินพุ่งไปข้างหน้า |
| แรงต้าน (Drag) | ดึงไปข้างหลัง | ความเสียดทานของอากาศที่ปะทะกับตัวเครื่อง ยิ่งบินด้วยความเร็วสูง แรงต้านจะยิ่งเพิ่มมากขึ้น |
หลักการทำงานของปีกเครื่องบิน (Airfoil)
เมื่อเครื่องบินถูกดันไปข้างหน้า อากาศจะถูกผ่าออกเป็นสองสายไหลผ่านปีกที่มีลักษณะโค้งด้านบนและแบนด้านล่าง:
- ทฤษฎีของเบอร์นูลลี (Bernoulli’s Principle): อากาศที่ไหลผ่านความโค้งด้านบนจะต้องเดินทางในระยะที่ไกลกว่า จึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าและทำให้ความกดอากาศลดลง อากาศด้านล่างที่มีความกดอากาศสูงกว่าจึงออกแรงดันปีกให้ลอยขึ้น
- กฎข้อที่ 3 ของนิวตัน (Newton’s Third Law): เมื่อปีกเชิดขึ้นทำมุมปะทะ (Angle of Attack) อากาศจะถูกปีกรีดให้ไหลพุ่งลงด้านล่าง (แรงกิริยา) ส่งผลให้เกิดแรงปฏิกิริยาสะท้อนกลับมาดันปีกให้ยกตัวขึ้นสู่ท้องฟ้า
ใส่ความเห็น