ภาพ Aerodynamics in flight
ที่มา ภิเษก ทัศนะนาคะจิตต์ ดัดแปลงจาก  https://pixabay.com/, Free-Photos

          นักบิน อาชีพยอดฮิตตลอดกาลของเด็ก ๆ หรือแม้กระทั่งจนโตเป็นหนุ่มสาว มีคนจำนวนไม่น้อยที่สามารถทำตามความฝัน ได้ประกอบอาชีพเป็นนักบินพาณิชย์ของสายการบินต่าง ๆ หรือเป็นครูการบิน วันนี้เราจะมาพูดถึงสิ่งที่นักบินทุกคนจะต้องรู้และเข้าใจ ยิ่งนักบินคนใดมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องนี้มากก็จะเป็นนักบินที่เก่งได้โดยง่าย

          การที่นักบินจะถูกเรียกว่าเป็นนักบินที่ดีนั้นจะต้องประกอบด้วยหลาย ๆ ปัจจัย เช่น ระเบียบวินัย การแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉิน หรือ บุคลิกภาพ แต่หนึ่งในนั้นแน่นอนว่าต้องเป็นเรื่องของความสามารถในการตอบสนองของร่างกาย เพราะนักบินต้องควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ในห้องนักบินเพื่อกำหนดกำลังของเครื่องยนต์และควบคุมพื้นผิวบังคับการบินของเครื่องบิน เรียกได้ว่าเป็นอีกหนึ่งอาชีพที่ใช้ทักษะฝีมือ ค่อนข้างสูงเลยทีเดียว โดยก่อนที่จะควบคุมพื้นผิวบังคับการบินต่าง ๆ ได้ดีนั้น ก็มีความจำเป็นที่จะต้องเข้าใจหลักการของอากาศพลศาสตร์เสียก่อน ซึ่งในวันนี้เราจะพูดถึงแรงพื้นฐาน 4 ตัวที่กระทำกับเครื่องบิน นั่นคือ แรงขับ (Thrust), แรงยก (Lift), แรงต้าน (Drag), และ น้ำหนัก (Weight) ซึ่งแรงทั้ง 4 ตัวนี้เป็นแรงที่นักบินต้องควบคุมให้สมดุลกันตลอดระยะเวลาที่ทำการบิน นักบินคนใดที่ควบคุมแรงทั้ง 4 นี้ได้ดีก็จะสามารถทำการบินได้ดีกว่านั่นเอง

แรงขับ (Thrust)

          เป็นแรงที่มีทิศพุ่งไปด้านหน้าของเครื่องบินซึ่งเกิดจากการทำงานและการหมุนของ Powerplant (เครื่องยนต์ Gas Turbine) หรือ Propeller (ใบพัด) ของอากาศยาน แรงนี้ทำให้เครื่องบินสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ เป็นแรงที่มีทิศตรงข้ามกับแรงต้าน (Drag) ซึ่งแรงนี้จะขนานกับลำตัวของเครื่องบินเสมอ โดยเครื่องบินจะเริ่มเคลื่อนตัวถ้าแรงขับ (Thrust) มีค่าเท่ากันกับแรงต้าน (Drag) และถ้าต้องการให้เครื่องบินเคลื่อนตัวไปข้างหน้าด้วยความเร็วคงที่ก็ต้องควบคุมให้แรงขับและแรงต้านมีค่าเท่ากันตลอด แต่ถ้าต้องการลดความเร็วในขณะทำการบินก็จะต้องลดกำลังของเครื่องยนต์ลงเพื่อให้แรงต้าน (Drag) มีค่ามากกว่าแรงขับ (Thrust) กลับกันถ้านักบินต้องการเพิ่มความเร็วของเครื่องบินก็จะต้องเพิ่มการทำงานหรือเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์เพื่อให้แรงขับมากกว่าแรงต้าน

แรงต้าน (Drag)

          เป็นแรงหน่วงที่มีทิศชี้ไปทางด้านหลังของเครื่องบิน (ตรงข้ามกับแรงขับ Thrust) โดยแรงต้านเกิดขึ้นมาจากการปั่นป่วนของกระแสอากาศที่ไหลผ่านอากาศยาน เช่น อากาศที่ไหลผ่านปีก ลำตัว หรือส่วนใดก็ตามที่มีการยื่นออกมาจากลำตัวของเครื่องบิน

น้ำหนัก (Weight)

          เกิดจากการรวมกันของน้ำหนักต่าง ๆ ที่อยู่กับเครื่องบิน เช่น น้ำหนักจากตัวโครงสร้างของเครื่องบิน, น้ำหนักจากเชื้อเพลิง, น้ำหนักของเครื่องยนต์, น้ำหนักของลูกเรือ สัมภาระ และผู้โดยสาร เป็นแรงที่มีทิศชี้ลง พื้นโลก (ตรงข้ามกับแรงยก Lift) อันเป็นเพราะว่าเป็นแรงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลกนั่นเอง

แรงยก (Lift)

          เป็นแรงที่ทำให้เครื่องบินสามารถลอยได้ในอากาศทั้ง ๆ ที่มีน้ำหนักหลายสิบตัน มีทิศตรงข้ามกับแรงของน้ำหนัก ซึ่งเป็นแรงที่เกิดจากคุณสมบัติทางด้านอากาศพลศาสตร์ของปีก โดยปกติแล้วแรงนี้จะกระทำกับใต้ท้องของปีกในลักษณะการดันขึ้น

แหล่งที่มา

Private Pilot Ground School.  Aerodynamics in flight: flight principles applied to airplanes

.  Retrieved January 17, 2019, from http://www.free-online-private-pilot-ground-school.com/Flight_controls.html