5-Pilot Questionnaire time : 0009/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0009/2017

Q: Thermodynamics คืออะไร
A: Thermodynamics คือการศึกษาเรื่องของพลังงานที่เกิดจากความร้อนหรือความกดอากาศหรือก๊าซภายใต้สภาวะแปรฝันของอุณหภูมิและความกดอากาศ

Q: จงอธิบายทฤษฎีของ  Bernoulli
A: ทฤษฎีของ Bernoulli กล่าวไว้ว่าพลังงานรวมที่เกิดขึ้นขณะที่ของไหลหรือก๊าซเคลื่อนที่นั้นอยู่ในรูปแบบของพลังงานสามชนิด ได้แก่
1.พลังงานศักย์( Potential energy)
2.พลังงานที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างความกดอากาศกับอุณหภูมิ
3.พลังงานจลน์(Kinetic energy)

หากได้พิจารณากระแสอากาศที่กำลังเคลื่อนที่ พลังงานศักย์ถือได้ว่ามีอยู่น้อยมาก ดังนั้นจึงพอจะสรุปได้ว่าพลังงานจลน์บวกกับพลังงานที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างความกดอากาศกับอุณหภูมิจะมีค่าคงที่เสมอ ดังนั้น ถ้าพลังงานจลน์เพิ่มขึ้น พลังงานที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างความกดอากาศกับอุณหภูมิจะลดลงเป็นอัตราส่วนที่สัมพันธ์กันเสมอ และในทางกลับกันก็เช่นเดียวกัน เพื่อที่จะรักษาพลังงานรวมให้คงทีเสมอ

Q: จงอธิบายคำว่า  Venturi
A: Venturi  คือการประยุกต์ตามทฤษฎีของ Bernoulli  บางครั้งก็จะเรียกว่า Convergent/Divergent duct
ท่อ  Venturi จะมีปากทางเข้าที่ค่อยๆแคบเข้าไปด้านใน เรียกว่า Converging duct ซึ่งจะทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังนี้
1. ความเร็วของกระแสอากาศเพิ่มขึ้น 2. ความกดอากาศ(static)ลดลง 3.อุณหภูมิลดลง 

ส่วนของปลายท่อจะเริ่มกว้างขึ้น เรียกว่า Diverging duct  และทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังนี้
1.ความเร็วของกระแสอากาศลดลง 2.ความกดอากาศ(static)เพิ่มขึ้น 3.อุณหภูมิเพิ่มขึ้น

เพื่อที่จะทำให้กระแสอากาศที่ไหลผ่านนั้นผ่านไปได้อย่างราบเรียบนั้น กระแสอากาศรวมที่ไหลผ่านท่อแบบ Venturi จะต้องคงที่ ดังนั้นหากจะต้องไหลผ่านบริเวณแคบๆตรงกลางไปได้ ความเร็วของกระแสอากาศที่ไหลผ่านช่วงที่แคบ(Throat) จะต้องเพิ่มขึ้น และตามที่ทฤษฎีของ Bernoulli ได้ว่าไว้ ทำให้เกิดการลดลงของความกดอากาศและอุณหภูมิ และเมื่อปลายท่อเริ่มกว้างขึ้น(Divergent duct) ความเร็วของกระแสอากาศก็จะลดลง จึงทำให้ความกดอากาศและอุณหภูมิก็จะเพิ่มขึ้น

Q: Combustion cycle ของ Piston engine เป็นอย่างไร
A: ประกอบไปด้วยสี่จังหวะ ได้แก่ Induction-compression-combustion(expansion)-exhaust ซึ่งการเกิด Combustion  ของ Piston engine นั้นจะเกิดขึ้น ณ ปริมาตรคงที่เสมอ

Q: Combustion ratio  ของ Piston engine คืออะไร
A: Combustion ratio คืออัตราส่วนระหว่างปริมาตรรวมภายในกระบอกสูบ(Cylinder) กับปริมาตรที่อยู่ระหว่าง Top dead center(TDC) กับตำแหน่งสุดท้ายของ Piston ในจังหวะ Compression

5-Pilot Questionnaire time : 0008/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0008/2017

Q: Fowler flaps คืออะไร
A: มันคือFlaps ชายหลังปีกชนิดหนึ่งที่ใช้เพิ่มพื้นที่ปีกและความโค้งของปีก จึงช่วยเพิ่ม สัมประสิทธิ์แรงยกสูงสุดสำหรับการใช้Flaps ในช่วง Low setting หากเราใช้ Flaps ค่า High setting มันจะทำให้เกิดแรงต้านมากกว่าช่วยเพิ่มแรงยก เราจึงจะใช้ Flaps ในช่วงค่า High setting เมื่อต้องการจะลดความเร็วและความสูง ส่วนใหญ่จะใช้ในช่วง Approach to land

Q: หน้าที่หลักของ Flaps สำหรับเครื่องบินเจ็ทคืออะไร
A: ช่วยเพิ่มแรงยกโดยการขยายเส้นชยา Geometric chord line (เส้นตรงสมมติที่ลากจากด้านหน้าปีกไปทางชายหลังปีก) จึงช่วยเพิ่มความโค้งและพื้นที่ปีก

Q: ผลกระทบของการกาง Flaps ระหว่างทำการบินในอากาศ
A: การกาง Flaps จะทำให้เ้กิดการเปลี่ยนแปลง Pitching moment ทิศทางและองศาของการเปลี่ยนแปลงของมุมเงยจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งปัจจุบันของ Center of Pressure และตำแหน่งของ Center of gravity 
                         ปัจจัยที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ได้แก่
1.การเพิ่มขึ้นของแรงยกที่ถูกสร้างโดยพื้นที่ปีกและความโค้งของปีกที่มากขึ้น จะนำไปสู่การเกิด Pitching-up moment  หาก Center of Pressure อยู่ในตำแหน่งด้านหน้าของ Center of gravity
2.หากการเคลื่อนที่ของตำแหน่งของ Center of Pressure คือเลื่อนไปอยู่ด้านหลังของ Center of gravity มันจะทำให้เกิด Pitching-down moment ซึ่งทำให้หัวเครื่องบินถูกกดลงไป
3. Flaps ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของ Downwash (กระแสอากาศที่ถูกอาการพลวัต บังคับให้เฉลงเบื้องล่างข้างหลังปีกของเครื่องบิน) จึงทำให้มุมปะทะ (Angle of attack : มุมแหลมที่เกิดระหว่างเส้นชยาเฉลี่ยของปีกเครื่องบินกับทิศทางลมสัมพัทธ์) ของTailplane ลดลง และทำให้เกิด Nose-up moment
4.แรงต้านที่เพิ่มขึ้นมาจากการกาง Flaps จะทำให้หัวยกขึ้นหรือกดลงนั้น ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของ Flaps อยู่เหนือหรือต่ำกว่าแกนขวางของลำตัว(Lateral axis)
               การเปลี่ยนแปลงโดยรวมและทิศทางของ Pitching moment จะขึ้นอยู่กับว่าผลกระทบใดมากกว่ากัน โดยปกติแล้ว แรงยกที่เพิ่มขึ้นซึ่งถูกสร้างโดยการขยายเส้นชยาเมื่อ Flaps ถูกกางออกจะส่งผลกระทบมากกว่าและทำให้เกิดการเงยขึ้น( Pitching-up moment) ก็เพราะว่า Center of Pressure ปกติจะอยู่ด้านหน้าของ Center of gravity นั่นเอง

Q: การใช้ Flaps ส่งผลกระทบต่อระยะทางในการวิ่งขึ้นอย่างไร
A: แยกออกได้สองกรณีคือ
1. กางFlaps ภายในย่านที่ใช้สำหรับการวิ่งขึ้น( Within the takeoff range) ยิ่งใช้ Flaps ค่ามากเท่าไหร่ ยิ่งลดระยะทางการวิ่งขึ้นสำหรับนำ้หนักวิ่งขึ้นนั้นๆ การใช้ Flaps จะช่วยเพิ่มสัมประสิทธิ์แรงยกสูงสุดของปีกเนื่องจากเส้นชยาที่ยาวขึ้นโดยเกิดผลเสียจากแรงต้านที่เพิ่มขึ้นไม่มาก จึงช่วยลดความเร็วร่วงหล่น(Stall speed) และลดความเร็วในการดึงเครื่องบินขึ้น( Rotation speed) รวมไปถึง Safety speed( V2) ด้วย มันช่วยให้เกิดอัตราการเร่งที่ดีสำหรับการสร้างสร้างพลังงานจลน์ที่เพียงพอและช่วยลดระยะทางการวิ่งขึ้น ยิ่งใช้Flaps มากเท่าไหร่(ภายในย่านที่ใช้สำหรับการวิ่งขึ้น) ระยะทางวิ่งขึ้นยิ่งใช้น้อยลงเพราะแรงต้านมิได้เพิ่มขึ้นเนื่องจากมุมปะทะต่ำ อย่างไรก็ตาม แรงต้านจะมากขึ้นเมื่อเครื่องบินบินขึ้นไปแล้วและไม่ได้รับผลดีจาก Ground effect  ก็เพราะว่ามุมปะทะจะเริ่มมากขึ้น และนั่นทำให้แรงต้านมากขึ้นตามไปด้วย พอ airborne ขึ้นไปแล้ว สมรรถนะของเครื่องบินในช่วง Initial และ Second-segment  climb จะลดลงไปเมื่อเลือกใช้ High flaps setting
2. ไม่ได้กาง Flaps ภายในย่านที่ใช้สำหรับการวิ่งขึ้น( Outside the takeoff range) ถ้าใช้ High flap setting จะทำให้เกิดแรงต้านเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้อัตราการเร่งช่วงวิ่งขึ้นลดลงไป จึงต้องใช้ระยะทางในการวิ่งขึ้นที่มากขึ้นเสียจนไม่สามารถจะทำความเร็วได้ถึง Rotation speed ในช่วงเวลาที่เหมาะสม และถ้าใช้ Low flap setting ก็จะทำให้สัมประสิทธิ์แรงยกสูงสุดที่ถูกสร้างโดยปีกมีค่าต่ำลง จนทำให้ต้องเพิ่ม Rotation speed มากขึ้นเพื่อให้เกิดแรงยกที่พอสำหรับการยกตัวขึ้น ดังนั้นจึงต้องใช้ระยะทางวิ่งขึ้นมากขึ้นไปด้วย

Q: Yaw damper คืออะไร และมันทำงานอย่างไร
A: วัตถุประสงค์ของการใช้งาน Yaw damper ก็เพื่อ
1) ป้องกันการเกิด Dutch roll 
2)  ทำให้การเลี้ยวสมดุลย์( Coordinate turns)
แต่วัตถุประสงค์หลักจริงๆของ Yaw damper ก็คือป้องกันการเกิด Dutch roll เมื่อพื้นที่ของ Fin(แพนหางดิ่งตรงหางเครื่องบิน) ไม่ใหญ่พอที่ทำให้เกิดเสถียรภาพของการกวัดแกว่งตามธรรมชาติ (Natural oscillatory stability) จึงต้องช่วยด้วยการการใช้ Yaw damper เพื่อเสริมการทำงานของหางเสือเลี้ยว(Rudder)
     Yaw damper เป็นระบบไยโร(Gyro system) ซึ่งไวต่อการเปลี่ยนแปลงของการส่ายหัวเครื่อง(Yaw) และมันจะส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไปให้หางเสือเลี้ยว( Rudder) ซึ่งจะขยับไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการส่ายหัวเครื่องที่เกิดขึ้นก่อนที่มันจะทำให้เกิดการเลี้ยวไปในทิศทางที่ไม่ต้องการ จึงช่วยป้องกันการเกิด Dutch roll ได้

------------------

Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow

www.wikipedia.org

พจนานุกรมอภิธานศัพท์การบินสำหรับบุคลากรฝ่ายปฏิบัติการบิน โดย รำจวน นภีตะภัฏ

Picture: www.pixabay.com

------------------

#nuckbin

www.nuckbin.blogspot.com

5-Pilot Questionnaire time : 0007/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0007/2017

Q: Adverse yaw คืออะไร
A: คือการเคลื่อนที่แบบหัวเครื่องบินส่ายไปมาในทิศทางตรงข้ามกับทิศทางการเลี้ยว แบบว่าเครื่องบินเลี้ยวไปซ้าย หัวเครื่องบินส่ายไปทางขวา สาเหตุมาจากแรงต้านที่เกิดขึ้นที่ฝั่งAileron ที่กดลงไปมีมากกว่าฝั่งที่กระดกขึ้น ความไม่สมดุลย์ดังกล่าวจึงทำให้หัวเครื่องบินส่ายไปรอบแกนตั้งหรือ Vertical axis ลักษณะเช่นนี้ทำให้ Performance ของเครื่องบินลดลงไป แก้ไขโดยการออกแบบให้ Ailerons  เป็นแบบ Differentail ailerons หรือ Frise ailerons

Q: Aileron reversal คืออะไร เกิดขึ้นเมื่อใด
A:เกิดขึ้นที่ความเร็วสูงเมื่อแรงของอากาศที่เกิดขึ้นมาจนทำให้เกิดแรงยกที่เพิ่มขึ้น แรงยกส่วนใหญ่มีศูนย์กลางอยู่ตรง Aileron ที่ถูกกดลงที่ด้านหลังของปีก เกิดขึ้นจาก Nose-down twisting moment  และทำให้มุม incidence ของปีกลดลงไปจนเกิดการสูญเสียแรงยกเนื่องจากการบิดตัวทำให้แรงยกที่ได้จาก Aileron หมดไป ณ จุดนี้ Aileron จะไม่ทำให้เกิด rolling moment และถ้าปีกถูกบิดตัวมากเกินไป จะทำให้เกิดการ roll กลับข้างในที่สุด

Q: Spoilers คืออะไร ทำงานอย่างไร
A: ประกอบไปด้วยแผ่นขนาดเล็กที่เปิดขึ้นมากจากพื้นผิวปีกด้านบน ทำให้เกิดการรบกวนแรงยกหรือกระแสอากาศเหนือปีกหรือเกิดแรงต้านนั่นเอง มันทำหน้าที่สามแบบ แล้วแต่จะเลือกใช้
แบบแรกคือช่วยในการเลี้ยว โดยแผ่น Spoilers จะถูกเปิดขึ้นมาที่ปีกด้านหนึ่ง ทำให้เกิดความไม่สมดุลย์ของแรงยกและทำให้เกิดการเลี้ยว ตัว Spoilers ถูกเชื่อมต่อกับตัวควบคุม Ailerons ตรง Control column อันที่จริงแล้วตัว Spoilers ช่วยการเลี้ยวได้มีประสิทธิภาพกว่าตัว Ailerons เองเสียอีก ข้อเสียของตัว Spoilers ที่ทำให้เกิดการเลี้ยวหรือ Roll ก็คือมันเสียแรงยกไปด้วย จึงอาจจะทำให้สูญเสียความสูงในขณะเลี้ยว อันตรายเมื่อใช้มันขณะบินต่ำใกล้พื้นดิน

แบบที่สองคือในฐานะ Speed brakes โดยมันจะถูกยกขึ้นมาพร้อมกันจากปีกทั้งสองข้าง ทำให้แรงต้านเพิ่มขึ้นอย่างมาก ช่วยลดความเร็วเครื่องบินได้อย่างรวดเร็ว เราจะรู้สึกได้ถึงการสั่นสะเทือนเมื่อ Speed brakes ถูกใช้งานในลักษณะนี้

แบบที่สามในฐานะ Ground lift dumpers คือตัว Spoilers จะถูกยกขึ้นอย่างสมมาตรจากปีกทั้งสองข้าง โดยมันจะเปิดขึ้นมากกว่าแบบที่สอง แรงต้านเพิ่มขึ้นมโหฬาร ลดแรงยกเหนือปีก ทำให้เครื่องบินถูกกดลงกับพื้นขณะใช้งาน และยังทำให้ความเร็วเครื่องบินขณะอยู่บนพื้นลดลงอีกด้วย ใช้ตอนเครื่องลงจอด หรือยกเลิกการวิ่งขึ้นกะทันหัน 

Q: Leading-edge slats ช่วยอะไร
A: ช่วยเพิ่มพื้นที่ความโค้ง(Chamber area) ของปีกและเพิ่ม Mean aerodynamic chord(MAC) ดังนั้นมันจึงช่วยเพิ่มสัมประสิทธิ์แรงยกของปีก( Coefficient of lift ) ทำให้ความเร็วร่วงหล่นหรือ Stall speed ลดลงไป ไม่เข้าสตอลล์ง่ายเกิน

Q:Kruger flaps คืออะไร
A: มันคือ Leading-edge wing flaps ชนิดหนึ่ง ช่วยเพิ่มความโค้งของปีก จึงช่วยเพิ่มสัมประสิทธิ์แรงยกเช่นกัน

------------------

Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow

www.wikipedia.org

พจนานุกรมอภิธานศัพท์การบินสำหรับบุคลากรฝ่ายปฏิบัติการบิน โดย รำจวน นภีตะภัฏ

Picture: www.pixabay.com

------------------

#nuckbin

www.nuckbin.blogspot.com

5-Pilot Questionnaire time : 0006/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0006/2017

Q: คำว่า Primary flight controls หมายถึงอะไร

A: หมายถึงแผงบังคับการบินสามตัวที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องบินครับ อันได้แก่

Elevator: แพนหางขึ้นลง หรือหางเสือนอน อยู่ด้านท้ายเครื่องตรงบริเวณพวงหาง ซึ่งจะควบคุมการเคลื่อนที่รอบแกนขวาง(Lateral axis) หรือเรียกว่า Pitching 

Ailerons: ปีกเล็กแก้เอียง อยู่บริเวณปีกทั้งสองข้าง เป็นแผ่นเล็กๆที่อยู่ชายหลังปีก เคลื่อนที่ขึ้นลงได้อิสระตามการควบคุมของนักบิน ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่รอบแกนนอน (Longitudinal axis) หรือเรียกว่า Roll/Rolling

 Rudder: หางเสือเลี้ยว อยู่ท้ายเครื่องบริเวณพวงหาง วางตัวในแนวตั้ง เคลื่อนที่ไปทางซ้ายหรือขวาตามต้องการ ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่รอบแกนดิ่ง( Vertical axis) หรือเรียกว่า Yaw/Yawing 

Q: Elevator คืออะไร และมันทำงานอย่างไร

A: Elevator เป็นแผ่นบังคับการบินที่ถูกแขวนอยู่ส่วนท้ายของ Horizontal tailplane หรือ Stabilizer ซึ่งถูกควบคุมการเคลื่อนไหวจากนักบินที่จะโยกคันบังคับ(Control column) เมื่อ Elevator เปลี่ยนแปลงตำแหน่งขึ้นหรือลง กระแสอากาศและแรงอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นรอบมันก็จะเปลี่ยนแปลงไป การที่นักบินดึงคันบังคับหรือ Control column เข้าหาตัว จะทำให้  Elevator กระดกขึ้น และทำให้ความเร็วของกระแสอากาศที่ไหลผ่านตัวมันเร็วขึ้น จึงทำให้ Static pressure ที่อยู่ใต้แผ่น Elevator ลดลง นอกจากนั้น ด้านบนของแผ่น Elevator จะปะทะกับกระแสอากาศมากขึ้น ทำให้ Dynamic pressure เพิ่มขึ้นตรงบริเวณนั้น ปรากฏการณ์เหล่านี้จะสร้างแรงอากาศพลศาสตร์บนแผ่น Elevator  ซึ่งจะทำให้หัวเครื่องบินยกสูงขึ้นจากการ Pitching  รอบแกนขวางของลำตัว และในทางตรงข้าม ถ้าผลัก Control column ไปด้านหน้า ก็จะทำให้เกิด Pitching down หรือหัวเครื่องบินลดลง

Q: Ailerons  คืออะไร และมันทำงานอย่างไร

A: มันคือแผงบังคับการบินที่ติดตั้งอยู่ชายหลังปีก ซึ่งควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องบินตามแกนลำตัว( Longitudinal axis) ซึ่งเรียกว่า Roll  ตัว Ailerons ถูกควบคุมโดยการโยก Control column ให้เอียงไปทางซ้ายและขวา โดยถ้าถูกโยกไปทางซ้าย มันจะไปสั่งให้แผ่น Ailerons ทางซ้ายยกขึ้น แรงยกของปีกทางซ้ายก็จะลดลง พร้อมๆกันกับการทำให้แผ่น Ailerons ทางขวาลดลง ซึ่งทำให้แรงยกของปีกทางขวาเพิ่มขึ้น ผลที่ได้ก็คือเกิดการเอียงปีก(Bank) ไปทางซ้ายซึ่งเป็น Horizontal lift force หรือ Centripetal force ที่ทำให้เครื่องบินเลี้ยวไปทางซ้าย ตัวAilerons  จะถูกควบคุมโดยใช้แรงไฮโดรลิคมาช่วย โดยเฉพาะเครื่องบินที่มีน้ำหนักมากและบินเร็ว เนื่องจากต้องใช้แรงมากในการเคลื่อนไหว  Ailerons ณ ความเร็วที่สูง

Q: Rudder คืออะไร และมันทำงานอย่างไร

A: มันคือแผ่นบังคับการบินที่ติดตั้งไว้ด้านท้ายเครื่องบินตรงบริเวณแพนหางแนวดิ่ง(Vertical fin) ซึ่งจะถูกควบคุมโดย Rudder pedals ที่อยู่ตรงเท้าทั้งสองข้าง เมื่อแผ่น Rudder เอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง กระแสอากาศและแรงอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นรอบ Rudder ก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย การที่นักบินถีบ Rudder pedal ทางด้านซ้ายจะทำให้แผ่น Rudder เอียงไปทางซ้าย จึงทำให้กระแสอากาศที่ไหลผ่านมีความเร็วมากขึ้นและลด Static pressure ที่เกิดขึ้นทางด้านขวาของแผ่น Rudder  นอกจากนั้น ทางด้านซ้ายของแผ่น Rudder ก็ยังจะปะทะกับกระแสอากาศเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิด Dynamic pressure เพิ่มขึ้น ผลที่ได้ก็คือเกิดแรงอากาศพลศาสตร์ทางด้านขวาของแผ่น Rudder ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการ Yaw รอบแกนตั้ง(Vertical axis) ไปทางซ้าย ณ จุดที่เป็น  Center of gravity ของเครื่องบิน

Q: Elevator reversal คืออะไร

A: มันเกิดขึ้น ณ ความเร็วสูงเมื่อแรงที่เกิดจากกระแสอากาศที่ไหลผ่านนั้นมากพอที่จะทำให้เกิดโมเมนต์การหมุนสวนทางทางแผ่น Elevator ทำให้หมุนกลับไปสู่สภาวะ Neutral หรือหมุนย้อนกลับไปทิศตรงข้าม ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลง Pitch ของเครื่องบินโดยฉับพลัน

------------------

Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow

www.wikipedia.org

พจนานุกรมอภิธานศัพท์การบินสำหรับบุคลากรฝ่ายปฏิบัติการบิน โดย รำจวน นภีตะภัฏ

Picture: www.pixabay.com

------------------

#nuckbin

www.nuckbin.blogspot.com

5-Pilot Questionnaire time : 0005/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0005/2017

Q:จงอธิบายว่าสภาวะร่วงหล่น(Stall) เกิดขึ้นได้อย่างไร

A: เครื่องบินเข้าstall เมื่อกระแสอากาศที่ไหลบนผิวปีกเกิดแยกตัวออกจากพื้นผิวเมื่อปีกเครื่องบินถูกยกเป็นมุมสูงกว่า Critical angle of attack โดยไม่เกี่ยวข้องกับความเร็วเครื่องบินแต่อย่างใด ทำให้เกิดกระแสอากาศปั่นป่วนและสูญเสียแรงยก กระแสอากาศปั่นป่วนบนผิวปีกจะสร้างแรงกดอากาศสูงมากกว่าใต้ปีก วิธีการเดียวที่จะแก้ไขก็คือลดมุมปะทะอากาศ(decrease the angle of attack) เช่น ลดแรงดึงบน Control column หรือดัน Control column ไปข้างหน้าแทน

Q: คุณสมบัติใดที่ส่งผลกระทบต่อ Stall speed

A: เครื่องบินจะเข้า Stall เมื่อมุมปะทะอากาศสูงกว่า Critical angle of attack หากเป็นเครื่องบินที่ไม่มีเครื่องวัดแสดงมุมปะทะอากาศ นักบินจะต้องดูที่เครื่องวัดความเร็วของเครื่องบินเป็นหลัก ความเร็วที่เครื่องบินจะเข้าสู่ภาวะร่วงหล่นหรือStall นั้น มีปัจจัยที่ทำให้เกิดขึ้นจาก

1.น้ำหนักเครื่องบิน ณ ขณะนั้น ซึ่งอาจจะเป็น น้ำหนักที่แท้จริง หรือ load factor ที่ทำให้น้ำหนักเครื่องบินสูงขึ้นขณะทำการเลี้ยว หรือนำ้หนักเครื่องบินที่เปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่ง Center of gravity

2.ความสูงที่เครื่องบินบินอยู่ ณ ขณะนั้น

3.การออกแบบปีก และแรงยกที่สร้างขึ้นจากปีกนั้นๆ

4.การใช้ Aircraft configuration ณ เวลานั้น (Flaps/slats/speedbrakes/landing gear)

5.กำลังเครื่องยนต์

Q: ความเร็วร่วงหล่นหรือ Stall speed จะเปลี่ยนแปลงไปตามนำ้หนักเครื่องบินหรือไม่

A: ยิ่งเครื่องบินมีน้ำหนักมากเท่าไหร่ ความเร็ว ณ จุดที่ทำให้เกิดการร่วงหล่นก็ยิ่งสูงขึ้น นั่นหมายถึงโอกาสในการเข้าสู่สภาวะร่วงหล่นย่อมง่ายขึ้น เมื่อน้ำหนักเครื่องบินมากขึ้น ปีกต้องสร้างแรงยกมากขึ้นเพื่อสร้างสมดุลย์ระหว่างแรงยกกับน้ำหนักเครื่องบินเพื่อให้เครื่องบินยังบินระดับอยู่ใด แต่เนื่องจากการเกิดสภาวะร่วงหล่นจะเกิดขึ้น ณ ค่ามุมปะทะอากาศคงที่ จึงสามารถเพิ่มแรงยกได้โดยการเพิ่มความเร็วเครื่องบินเท่านั้น ดังนั้น ความเร็วร่วงหล่นหรือ Stall speed จะเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำหนักเครื่องบินเพิ่มขึ้น

ความเร็วร่วงหล่นของเครื่องบินเป็นอัตราส่วน Square root ของน้ำหนักเครื่องบิน

Q: การออกแบบปีกแบบไหนจะช่วยชะลอการแยกตัวของกระแสอากาศบนผิวปีกซึ่งนำไปสู่การเกิด Stall

A:

1.Wing slots คือรูปแบบหลักที่ช่วยชะลอการเกิดstall ซึ่ง Slot นั้นเป็นรูปแบบของการควบคุม boundary layer ซึ่งจะทำให้กระแสอากาศชะลอการแยกตัวเมื่อความเร็วเครื่องบินถึงความเร็วร่วงหล่นปกติ ปีกจะสร้างสัมประสิทธิ์แรงยก(Coefficient of lift) ที่สูงขึ้น ทำให้บินความเร็วต่ำลงได้เมื่อปีกทำมุมเท่ากับ Critical angle of attack

2.การออกแบบให้ค่ามุมตั้งปีก (Angle of incidence) ของปีกต่ำลง และการทำให้ส่วนโค้ง(Camber)ของปีกส่วนใดส่วนหนึ่งมากขึ้น เช่นตรงบริเวณปลายปีก(Wing tips)

มุมตั้งปีก(Angle of incidence) คือมุมระหว่างแกนตามขวาง ของปีกกับเส้นแกนนอนของเครื่องบิน เป็นมุมเฉพาะสำหรับเครื่องบินแต่ละเครื่องแต่ละแบบซึ่งบริษัทผู้ออกแบบจัดทำ มุมนี้ต่างกับมุมปะทะ ซึ่งเกิดขึ้นในขณะบินและเปลี่ยนแปลงตามลักษณะการบิน

Q: อะไรที่มุมปะทะอากาศของเครื่องบินเปลี่ยนแปลงเมื่อเข้าสู่สภาวะ Stall

A: การเคลื่อนที่ของ Center of Pressure (หรือ Center of lift) เมื่อเครื่องเข้า Stall จะเปลี่ยนแปลงมุมปะทะอากาศของเครื่องบิน โดยปกติ ปีกแบบเรียวบางและลู่ไปด้านหลังนั้นถูกออกแบบมาเพื่อทำให้ Center of Pressure เคลื่อนที่ไปด้านหลังเมื่อเข้า Stall ที่เป็นอย่างนี้ก็เพราะการเกิด Stall จะเกิดขึ้นตรงบริเวณโคนปีกก่อน ซึ่งเป็นจุดที่ Center of Pressure อยู่บริเวณด้านหน้าสุด ดังนั้นแรงยกที่ถูกสร้างขึ้นจากบริเวณปีกที่ยังไม่เข้าสู่สภาวะ Stall ก็จะเกิดขึ้นคล้อยไปด้านหลัง(Rearward) ซึ่งจะส่งผลให้เกิดโมเมนต์ที่ทำให้หัวเครื่องบินต่ำลง ทำให้มุมปะทะอากาศ ณ จุดที่เกิดการ Stall เปลี่ยนแปลงไปด้วย

------------------

Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow

www.wikipedia.org

พจนานุกรมอภิธานศัพท์การบินสำหรับบุคลากรฝ่ายปฏิบัติการบิน โดย รำจวน นภีตะภัฏ

Picture: www.pixabay.com

------------------

#nuckbin

www.nuckbin.blogspot.com

5-Pilot Questionnaire time : 0004/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0004/2017

Q: Mach Number คืออะไร
A: คือความเร็วแท้จริง(True airspeed)ของเครื่องบินที่แสดงเป็นร้อยละของความเร็วเสียง( Local speed of sound) และแสดงให้เห็นบนเครื่องวัด ยกตัวอย่างเช่น หากความเร็วเป็นครึ่งหนึ่งของความเร็วเสียง ก็จะเท่ากับ 0.5 Mach

Q: Critical Mach number คืออะไร
A: คือ Mach speed ของเครื่องบินที่ซึ่งกระแสอากาศไหลผ่านเหนือปีกมีความเร็วที่เริ่มเข้าสู่ย่าน Sonic ความเร็วแท้จริงของเครื่องบินจะต่ำกว่าความเร็วกระแสอากาศที่ไหลผ่านปีก เมื่อความเร็วเครื่องบินประมาณ Mach 0.72 จะทำให้กระแสอากาศที่ไหลผ่านปีกเร็วกว่าความเร็วเสียง(Mach 1) เครื่องบินที่บินด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วเสียงนั้นเมื่อต้องเจอกับแรงต้านที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อบินด้วยความเร็วที่เรียกว่า Critical Mach number และเป็นเพราะเครื่องยนต์มีกำลังไม่พอที่จะรักษาความเร็วและแรงยกภายในสถานะเช่นนี้ จึงทำให้เครื่องบินเกิดการสูญเสียแรงยก

Q: จงอธิบายคุณลักษณะของ Critical Mach Number
A:
1.เกิด Initial Mach Buffet หรือเกิดการสั่นสะเทือนเนื่องจาก Shock wave บนผิวปีกด้านบน เมื่อเครื่องบินบินด้วยความเร็วที่มากกว่า Critical Mach Number
2.การเพิ่มขึ้นของแรงต้านเนื่องจากการไหลที่ไม่ราบเรียบของกระแสอากาศทำให้นักบินต้องใช้แรงดึงControl column เข้าหาตัว(Pulling up) เพือสู้กับการที่หัวเครื่องบินทิ่มลงไปจากการบินเร็วกว่า Critical Mach number
3.เกิดสภาวะ Mach tuck หรือหัวเครื่องบินทิ่มลง(Nose-down attitude)
4.อาจจะทำให้ควบคุมเครื่องบินไม่ได้

Q: จงอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงของ Center of Pressure เมื่อเครื่องบินบินด้วยความเร็วที่มากกว่า Critical Mach Number
A: Centre of Pressure จะเคลื่อนที่ไปทางด้านหลังของปีกแบบลู่หลังเมื่อเครื่องบินบินด้วยความเร็วที่มากกว่า Critical Mach Number ด้วยสองสาเหตุหลักคือ
1.Shock wave บนผิวปีกด้านบนเกิดขึ้นบริเวณชายหน้าปีกเพราะความที่มี Chamber(ความโค้ง)ที่มากกว่า ซึ่งทำให้ความเร็วของกระแสอากาศสูงสุด ณ บริเวณนี้ และทำให้การกระจายแรงยก(Lift distribution)ไม่สมดุลย์ ทำให้ Center of lift (ซึ่งก็คือ Center of pressure นั่นเอง) เคลื่อนที่ไปด้านหลัง
2.ปีกแบบลู่หลังจะเจอกับผลกระทบเนืองจาก Shock wave ในบริเวณโคนปีกที่มีความหนาก่อนบริเวณอื่น ทำให้สูญเสียแรงยก ณ บริเวณใกล้โคนปีกก่อน และทำให้แรงยกส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่บริเวณปีกที่ห่างออกไปจากโคนปีก จึงทำให้ Center of Pressure ย้ายไปทางด้านหลังนั่นเอง

Q: Mach tuck คืออะไร
A: คือ Nose-down Pitching moment ที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินบินด้วยความเร็วที่สูงกว่า Critical Mach Number เป็นความไม่มีเสถียรภาพตามแกนลำตัวที่เกิดขึ้นจากการที่ Center of Pressure เคลื่อนที่ไปด้านหลังและอยู่หลัง Center of Gravity ซึ่งทำให้เครื่องบินทิ่มหัวลง(Nose-down)
------------------
Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow
www.wikipedia.org
Picture: www.pixabay.com
------------------
#nuckbin
www.nuckbin.blogspot.com

5-Pilot Questionnaire time : 0003/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0003/2017

Q: Positive G-force คืออะไร
A: มันคืออิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่กระทำกับวัตถุบนโลก เช่นน้ำหนักของวัตถุใดๆบนโลก เป็น Positive ซึ่งเท่ากับ 1G

Q: Negative G-force คืออะไร
A: มันคือตรงข้ามกับ Positive G-force อย่างเช่น ถ้าเราเร่งอัตราการบินลงเร็วกว่าอัตราการตกตามแรงโน้มถ่วงปกติ เราจะเจอกับประสบการณ์ที่เรียกว่า Negative G-force ของเหลวเช่นเลือดในตัวเราจะเคลื่อนที่ช้ากว่าส่วนที่เป็นร่างกายของเราเนื่องจากความเฉี่อยของเลือด จะทำให้เกิดความรู้สึกไร้น้ำหนัก(Weightlessness) Negative G-force อาจจะทำให้เกิดอาการที่เรียกว่า Redout ที่เกิดจากเลือดไปรวมตัวกันที่ส่วนศีรษะมากเกินจนทำให้เรามองทุกอย่างเป็นสีแดงเรื่อๆไปหมด

Q: ปีกเครื่องบินที่ได้รับการออกแบบมาสำหรับการบินเร็ว จะเป็นอย่างไร
A: ต้องบาง มีความโค้งด้านบนของปีกน้อย และเป็นปีกแบบลู่ไปด้านหลัง(Swept wings)
ในการออกแบบปีกที่ใช้กับเครื่องบินที่ต้องบินเร็วน้อย จะต้องพิจารณาว่าต้องการให้บินเร็วในขณะทีบินระดับ แต่ผลที่ตามมาก็คือข้อจำกัดของการใช้กับสนามบินต่างๆรวมไปถึงการผลิตที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อนจนเกินไป และการที่แรงยกจะถูกลดลงจากการได้ประโยชน์ที่บินเร็วขึ้น

Q:การออกแบบปีกแบบลู่หลัง(Swept wings) มีผลดีอย่างไรสำหรับเครื่องบินไอพ่น(Jet aircraft) เมื่อเทียบกับเครื่องบินแบบที่ใช้ปีกตรง(Straight-winged aircraft)
A: ความเร็วในการบินระดับที่สูงขึ้น(High Mach Cruise speed) และมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อบินผ่านสภาพอากาศแปรปรวน

Q:การออกแบบปีกแบบลู่หลัง(Swept wings) มีผลเสียอย่างไรสำหรับเครื่องบินไอพ่น(Jet aircraft)เมื่อเทียบกับเครื่องบินแบบที่ใช้ปีกตรง(Straight-winged aircraft)
A: 1.แรงยกลดลงไป 2.ความเร็วร่วงหล่น(Stall speed) สูงขึ้น 3.เสถียรภาพของความเร็วแย่ลงเนื่องจากแรงต้าน(Drag)เพิ่มขึ้น ทำให้อัตราส่วน Lift/drag แย่ลง ทำให้สูญเสียความเร็วได้ง่ายเมื่อ 4.ปลายปีกจะเข้าสู่สภาวะร่วงหล่นเร็วกว่าปีกแบบ Straight-winged ทำให้เกิดความไม่มีเสถียรภาพตามแกนลำตัวเครื่องบิน (Unstable in longitudinal axis)
------------------
Source: ACE The Technical Pilot Interview , Gary V. Bristow

www.wikipedia.org

Picture: www.pixabay.com

5-Pilot Questionnaire time : 0002/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0002/2017

Q: จงอธิบายคำว่า Center of gravity range?

A: คำว่า center of gravity range สัมพันธ์กับตำแหน่งของ CG ที่อยู่ด้านหน้าสุดและหลังสุดที่อยู่บนแกน longitudinal axis ของเครื่องบิน ตำแหน่งของCGจะอยู่ในrange นี้่ได้เพราะ Horizontal tailplane สามารถสร้างแรงยกที่มากพอที่จะสร้างสมดุลย์ให้เกิดขึ้นระหว่างแรงยกกับน้ำหนักเครื่องบิน จึงทำให้เครื่องมีมีความเสถียรและควบคุม pitch control ได้

Q: ตำแหน่งของ CG มีผลต่อ Stability, stick force และ Drag ของเครื่องบินอย่างไร

A: Stability ของเครื่องบินจะดีขึ้นเมื่อตำแหน่งของ CG อยู่ทางด้านหน้าเครื่องบิน แต่จะแย่ลงเมื่ออยู่ด้านหลัง

Stick force ต้องใช้แรงมากขึ้นเมื่อ CG อยู่ด้านหน้า แต่จะใช้แรงน้อยลงเมื่อ CG อยู่ด้านหลัง

Drag(แรงต้าน)มากขึ้นเมื่อ CG อยู่ด้านหน้า แต่จะน้อยลงเมื่อ CG อยู่ด้านหลัง

Q:ถ้าต้องขนสินค้าสัมภาระขึ้นเครื่องบิน เพื่อให้บินได้ไกลที่สุดเทียบต่อเชื้อเพลิงที่มี ควรจะโหลดสินค้าสัมภาระในบริเวณใดของเครื่องบิน

A:สำหรับเครื่องบินไอพ่นที่มีปีกแบบลู่ไปด้านหลัง(Swept wing) ควรโหลดที่ Aft cargo hold เพื่อให้ CG ตกไปด้านหลังเครื่องบิน จะทำให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีกว่า ทั้งนี้เพราะจะทำให้เครื่องบินบินอยู่ในท่า nose-up ทำให้ตัว Horizontal stabilizer ท้ายเครื่องจะอยู่ในตำแหน่งที่ streamline ไปกับกระแสอากาศ(airflow) และไม่เกิด drag

Q: ตำแหน่งของ CG ที่อยู่ด้านหน้า(Forward center of gravity) มีผลต่อความเร็วร่วงหล่น(Stall speed) อย่างไร

A: ตำแหน่งของ CG ที่อยู่ด้านหน้าของ Center of pressure จะทำให้ความเร็วร่วงหล่นสูงขึ้น ซึ่งไม่เป็นผลดี ทั้งนี้ก็เพราะทำให้ attitude ของเครื่องบินอยู่ในท่า nose-down จึงทำให้เกิดแรง downward force จาก Horizontal stabilizer ด้านท้ายเครื่องเพื่อรักษา attitude ของเครื่องบิน downward force ที่เกิดขึ้นนี้ทำให้น้ำหนักเครื่องบินมากขึ้นด้วย น้ำหนักมีผลต่อความเร็วร่วงหล่น(stall speed) ย่ิงเครื่องบินมีน้ำหนักมากขึ้นเท่าไหร่ ความเร็วร่วงหล่นก็จะสูงขึ้นเท่านั้น และนั่นจะทำให้เครื่องบินมีโอกาสเข้าสู่สภาวะร่วงหล่นได้เร็วขึ้น ซึ่งไม่เป็นผลดี

Q:อะไรเป็นสาเหตุให้ CG เปลี่ยนแปลงตำแหน่งในระหว่างทำการบิน

A: การเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักเครื่องบินจะทำให้ตำแหน่งของ CG เปลี่ยนไปด้วย การกระจายน้ำหนักเครื่องบินนั้นจะเปลี่ยนแปลงได้จากสามสาเหตุหลักๆ ได้แก่

1.น้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกใช้ระหว่างทำการบิน ถังน้ำมันของเครื่องบินแบบปีกลู่ (Swept wing)นั้นจะอยู่ภายในโครงสร้างปีกทั้งสองข้าง ดังนั้นเมื่อน้ำมันถูกใช้ไประหว่างบิน จึงทำให้ CG เปลี่ยนตำแหน่งไปด้วย ขึ้นอยู่กับว่าจะใช้น้ำมันจากถังใดในบริเวณใดของปีก

2.การเคลื่อนที่ไปตามห้องโดยสารของผู้โดยสาร

3.เครื่องบินบินเร็วขึ้น ทำให้เกิดแรงยกมากขึ้น ดังนั้น เพื่อจะรักษาท่าทางการบินตรงบินระดับไว้ จึงต้องทำให้หัวเครื่องบินกดลง โดยการสร้างแรงยกชดเชยที่ Tailplane(ปีกเล็กท้ายเครื่อง) ซึ่งการสร้างแรงยกดังกล่าวจะทำให้น้ำหนักเครื่องบินในส่วนท้ายของเครื่องบินลดลง จึงทำให้ CG เปลี่ยนตำแหน่งไปด้วย

5-Pilot Questionnaire time : 0001/2017

5-Pilot Questionnaire time : 0001/2017

Q: โครงสร้างเครื่องบินถูกจำกัดด้วยอะไร?
A: แรงที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้สมดุลย์กับนำ้หนักเครื่องบินในระหว่างทำการบินก็คือแรงยก (Lift) ถ้าแรงยกไม่เท่ากับน้ำหนักเครื่องบินจะทำให้ไม่สามารถบินระดับอยู่ได้ ดังนั้น น้ำหนักเครื่องบินจึงถูกจำกัดด้วยความสามารถในการสร้างแรงยกของเครื่องบินลำนั้นๆ แรงยกที่ถูกสร้างขึ้นถูกจำกัดด้วยขนาดของปีก ความเร็วที่สามารถบินได้ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงขับที่สามารถทำได้ และสุดท้ายก็คือความหนาแน่นของอากาศ

Q: ผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการที่น้ำหนักเครื่องบินเกินลิมิต
A:
1.ประสิทธิภาพ(Performance)ลดลง ได้แก่ 1.1 ใช้ระยะทางในการวิ่งขึ้นหรือลงจอดมากขึ้น 1.2 อัตราการไต่และเพดานบิน(Ceiling) ลดลง 1.3 พิสัยบิน(Range)และสมรรถนะ(Endurance - ความสามารถคิดเป็นช่วงเวลาที่เครื่องบินอยู่ในอากาศได้ด้วยอัตราการใช้เชื้อเพลิงปกติ)ลดลง 1.4 ความเร็วสูงสุด(Maximum speed) ลดลง
2.ความเร็วร่วงหล่น(Stalling speed) สูงขึ้น
3.คุณลักษณะของเครื่องบินที่สามารถหันเหียนเปลี่ยนท่าทีและทิศทางบินได้โดยง่าย(Maneuverability)ลดลง
4.เบรคและยางสึกหรอมากขึ้น
5.เกณฑ์นิรภัยของโครงสร้างเครื่องบิน( Structural safety margin) ลดลง

Q: จงอธิบายคำว่า Center of Gravity
A: CG หรือจุดศูนย์ถ่วง คือจุดภายในวัตถุ(ตัวเครื่องบิน)อันเป็นจุดรวมของแรงถ่วงทั้งหมด

Q:จงอธิบายคำว่า Component arm
A: มันคือระยะทางจาก Datum(ตำแหน่งหนึ่งในตัวเครื่องบิน ที่บริษัทผู้สร้างเครื่องบินกำหนดขึ้นไว้เป็นฐานอ้างอิงในการวัดตำแหน่งที่อื่นๆของเครื่องบิน)ไปยังจุดที่ซึ่งน้ำหนักของ Component กระทำ(CG) Component arm ยิ่งยาวเท่าไหร่ ก็จะทำให้เกิดโมเมนต์มากขึ้นเท่านั้น

Q:จงอธิบายคำว่า Center of gravity moment
A:Moment คือแรงที่ทำให้เกิดการหมุนรอบ Datum ที่เกิดจากน้ำหนัก โดยมีสูตรคำนวณคือ Moment = weight x arm