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
