ลำดับตอนที่ #584
คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #584 : กลศาสตร์การบินของเฮลิคอปเตอร์
เฮลิอปเอร์มีส่วนประอบหลัที่ใ้ในารบินือใบพั หรือโรเอร์ เรื่อยน์และลไส่ผ่านำลัาเรื่อยน์ไปสู่ใบพั และใบพัส่วนหา โรสร้าอลำัว รวมถึระบบ่าๆ ที่ใ้ประอบารบิน ปัุบันาวาม้าวหน้าทาเทโนโลยีอย่ายิ่ยว ทำให้เฮลิอปเอร์ในยุใหม่มีสมรรถนะที่ีึ้น และเหมาะสมับารบินในแทบทุรูปแบบและทุสภาพอาาศ...
สาเหุอารเิอุบัิเหุารีเฮลิอปเอร์ออทัพบทั้สอลำ (Bell UH-1 And Sikorsky UH-60)
ในเรัษาพันธุ์สัว์ป่าเาพะเนินทุ่วนอุทยานแห่าิแ่ระาน ยัไม่เป็นที่แน่ั แ่ามลัษะอารประเมินถึสถิิารเิอุบัิเหุส่วนให่ออาาศยานแบบปีหมุน มัเิึ้นาสภาพอาาศที่มีผล่อท่าทาารบิน ัรลอาาศยานแบบึ้นลทาิ่นั้น ถึแม้ะมี้อไ้เปรียบเรื่อบินปีรึ รที่สามารถร่อนลอในพื้นที่ับ แบไ้ ึ่เรื่อบินปีรึไม่อาทำไ้ แ่มันมี้อำับาประารในู่มือารบิน เมื่อทำารึ้นบินอาาศยานแบบเฮลิอปเอร์ ึ่ส่วนให่ะเี่ยว้อับสภาพอาาศเป็นประเ็นสำั
ารบินเ้าพื้นที่ภูเาสูันเพื่อปิบัิภารินั้น นับินเฮลิอปเอร์อาบินเ้าไปยับริเวสันเาที่มีอาาศไหลลา่อเาอย่าับพลัน โยไม่มีารแ้เือนาระบบเราร์ เนื่อามันือระแสลม ารเิอาาศไหลลหรือที่เรียันว่า downforce นั้น ลมวามเร็วสูที่มัเิในบริเว่อสันเา ะพุ่ระทบัวเรื่ออย่าแรที่้าน้า หรือไหลส่วนบนอโรเอร์ แล้วแ่ัวแปร เ่น วามเร็ว วามสู และทิศทาอระแสลม ับำแหน่ออาาศยาน
วิธีแ้ไมีแ่ทาเียวเท่านั้นือ นับิน้อรีบบินออาแนวลม downforce ทันทีที่ัวเรื่อเริ่มเสียอาาร หาพื้นที่้าเียที่ะทำารบินหลบระแสลมในลัษะัล่าวเป็นหุบเาสู ารบินหลบะ้อพบับวามลำบาอย่าแน่นอน
เฮลิอปเอร์มีส่วนประอบหลัที่ใ้ในารบินือ ใบพัหรือโรเอร์ เรื่อยน์ และลไส่ผ่านำลัาเรื่อยน์ไปสู่ใบพัและใบพัส่วนหา โรสร้าอลำัว รวมถึระบบ่าๆ ที่ใ้ประอบารบิน ในยุปัุบันนี้มีวาม้าวหน้าทาเทโนโลยีอย่ายิ่ยว ทำให้เฮลิอปเอร์ในยุใหม่มีสมรรถนะที่ีึ้น และเหมาะสมับารบินในแทบทุรูปแบบและทุสภาพอาาศ
ในปัุบันนี้มีเฮลิอปเอร์ที่มีเรื่อยน์มาถึ 3 เรื่อ เ่น EH101 Cormorant, EH 101 Heliliner และ CH 53E Super Stallion ทั้สามแบบเป็นอาาศยานปีหมุนนาให่ ที่ใ้ในารบรรทุสัมภาระำนวนมา
้วยเหุที่ใบพัหลัหมุนรอบแนๆ หนึ่ วามเร็วที่ไ้าารหมุนึมีวามแ่าันามระยะห่าาแน
ุที่อยู่ใล้ับแนหมุนมาที่สุ ะใ้ระยะทาน้อยว่าุที่อยู่ปลายสุอใบพั ในารเลื่อนที่ให้รบรอบในเวลาเียวัน เนื่อาวามเร็วที่ปลายใบพัมีมาว่าที่โนใบพั ทำให้เิวามแ่าในารสร้าแรยาโนใบพัถึปลายใบพัามไป้วย หา้อารให้เฮลิอปเอร์สร้าแรยไ้มาึ้น ะ้อออแบบให้ใบพัหลัมีพื้นที่มาึ้นเพื่อเพิ่มแรย สามารถทำไ้้วยารเพิ่มนาและวามยาวอใบพัหลั หรือเพิ่มำนวนอใบพัารหมุนอใบพัหลัะสร้าแรู่วบในแนโรเอร์ ทำให้ลำัวอเฮลิอปเอร์หมุนามไป้วย ึำเป็นอย่ายิ่ที่เฮลิอปเอร์ทุๆ
ลำะ้อมีใบพัหา หรือโรเอร์ท้าย เพื่อทำหน้าที่้านแรหมุนวบู่ที่เิึ้น ารสร้าแรในทิศทารัน้ามับแรวบู่อใบพัท้าย ทำให้เฮลิอปเอร์สามารถบินหรือลอยัวนิ่ๆ ไ้ แ่็มีเฮลิอปเอร์บารุ่นที่ไม่มีใบพัหา หรือโรเอร์ท้าย วิศวรารบินผู้ออแบบ แ้ไอาารหมุนรอบัวเอ้วยารใ้แนอใบพัหลัแนเียวัน แ่มีใบพัหลัสอุ้อนันอยู่ และหมุนสวนทาัน ลัษะอแนใบพัหลัสอุ้อนัน และหมุนสวนทาันนี้
มีอยู่ในเฮลิอปเอร์รุ่นใหม่ๆ เ่น KA 27 Helix, KA 25 Alligator, KA 226 และ KA32 หรือเฮลิอปเอร์บาประเภทที่มีใบพัหลัสอุ แ่อยู่ในำแหน่แยันที่ส่วนหน้าและส่วนหลั โยมีารทำานอใบพัหลัทั้หน้าและหลัหมุนสวนทาัน เ่น เฮลิอปเอร์ลำเลียทายุทธวิธีนาให่ CH 47
หัวใสำัออาาศยานทุแบบ็ือ เรื่อยน์ ในยุแรเริ่มอารพันาเฮลิอปเอร์ เรื่อยน์แบบลูสูบถูนำมาใ้านมาที่สุ แ่ในปัุบันนี้มีวาม้าวหน้าทาเทโนโลยี และวัสุที่ใ้ผลิเรื่อยน์มาึ้น เรื่อยน์ส่วนให่ออาาศยานแบบปีหมุนึหันไปใ้เรื่อยน์แบบ TurboShaft ึ่มีหลัารเียวันับเรื่อยน์แบบ Turboprop อเรื่อบิน หลัารทำานอเรื่อยน์ TurboShaft ะมีลัษะูอาาศมาผสมับเื้อเพลิและุระเบิใน Gas Generator เพื่อับันให้ใบพัหมุน เพื่อสร้าับแ่ในเรื่อยน์แบบ TurboShaft ะแ่าาเรื่อยน์แบบ Turboprop ือ ำลัอเรื่อยน์ะถูส่ผ่าน Transmission Gear เ้าสู่ Shaft หรือเพลา เพื่อไปยัใบพัหลัและใบพัหา ำลัที่ไ้ทั้หมประมา 82% ะถูส่ไปที่ใบพัหลัอี 10% ถูส่ไปที่ใบพัหา ส่วนำลัที่เหลืออี 8% ะสูเสียไปในระหว่าารหมุน และแรเสียทานในารับันเียร์ ัวอย่าออัราารส่ำลัในเฮลิอปเอร์รุ่นุปเปอร์ พูม่า (Super Puma MK1) อบริษัท Eurocopter แบบสอเรื่อยน์ ะมีวามเร็วรอบที่ออมาาเรื่อยน์ 1 ัวที่ 22,841 รอบ่อนาที ารหมุนผ่านุเียร์นไปถึใบพัหลั วามเร็วรอบะลลนเหลือเพีย 265 รอบ่อนาที ส่วนใบพัหามีวามเร็วรอบที่ 1,279 รอบ่อนาที ุส่ผ่านำลัไปสู่ใบพัหา ะมีุเียร์ที่ทำมุม่าันามำแหน่ที่ิั้ใบพัหา นอเหนือไปาลไส่ผ่านำลัแล้วส่วนหนึ่อุลไะ้อออแบบให้มีุสำหรับหยุารหมุนอใบพั เมื่อเฮลิอปเอร์ลอเรียบร้อยแล้วอี้วย
โรสร้าอเฮลิอปเอร์ ประอบ้วยลำัวที่ใ้ประโยน์ในารบรรทุนับิน ผู้โยสาร สัมภาระ และอุปร์่าๆ ที่ำเป็นบนเรื่อ โรที่ห่อหุ้มโรสร้าหลันถึส่วนหา เพื่อลแร้านทานออาาศ เมื่ิิอเฮลิอปเอร์เิารเลื่อนที่ รวมถึานล้อที่เป็นโรแ็เพื่อรอรับน้ำหนัทั้หมอัวเรื่อเมื่อลอ โยส่วนให่ านล้ออเฮลิอปเอร์ไม่้อรับแรหรือระแทมานั เนื่อาารลอไม่มีแรระแทสูเท่าับารร่อนลออเรื่อบิน
ระบบ่าๆ อเฮลิอปเอร์สามารถแบ่ออเป็น 2 ประเภทือ ระบบพื้นาน เ่น ระบบวิทยุรับส่ ระบบบัับสำหรับนับิน ระบบรวสอบารทำานออุปร์่าๆ ในยุปัุบันยัมีระบบเพิ่มเิมที่ถูออแบบให้ใ้านเพื่อเพิ่มวามสะวในารบัับวบุมเ่น ระบบนำร่อแบบอัโนมัและระบบนับินล หรือออโไพล็อ โยระบบเหล่านี้่วยในารวบุมารบิน และลภาระอนับิน ทำให้บินไ้่ายและมีวามปลอภัยมาึ้น
้อีอโรสร้าแบบแนวิในเฮลิอปเอร์ือมีน้ำหนัเบา สามารถ้านทานารโ่ัวไ้สู ส่วนโรสร้ารูปัวไอ อานนิ่าๆ ที่ประอบันเป็นโรสร้าอเฮลิอปเอร์ ็ะใ้วัสุประเภทเียวัน ืออาใ้โรลำัวรอบนอแบบรัผึ้ รวมับผิวนอแบบลามิเนาร์บอนอีพ๊อี่ ลำัวอเฮลิอปเอร์บาประเภทในยุนี้ ใ้แผ่นลามิเนแบบ Plain Weave 2 ั้นเรียันโยมีวามหนา 0.45 มิลลิเมร หรืออาใ้แผ่นลามิเนในำนวนที่ไม่เท่าัน ประบึ้นเป็นโรสร้าในแบบแนวิ โยารส่ผ่านแร ะส่ผ่านไปยับริเวที่มีผิวหนาว่าส่วนที่มีผิวบาว่า ึ่วยเสริม่าวาม้านทานารโ่ัวให้ับโรสร้า และเรียว่าโรสร้าแบบแนวิไม่สมมาร
ใบพัอเฮลิอปเอร์ะใ้รูปทรอแพนอาาศแบบสมมาร ารึ้นรูปอใบพัในโรานประอบ ึ้อมีรูปทรภายนอที่เป็นรูปอแพรอาาศเพื่อสามารถสร้าแรยในปริมามาๆ ไ้ ส่วนประอบอลีบใบะประอบไป้วย
ายหน้าแบบใ้โลหะ มีทั้แบบไททาเนียมและเหล็ันสนิมประเภทสเนเลสสีล เพื่อป้อันารระแทาวัสุแปลปลอม และโลหะทั้สอนินี้มีวามแ็แรในารรับแรระแทมาว่าวัสุแบบาร์บอนอมโพสิ
ผิวอใบพัโรเอร์ที่ห่อหุ้มแพนอาาศโยรอบอใบพั ใ้วัสุอมโพสิแบบผสม มีทั้เส้นใยแ้วและเส้นใยาร์บอนไฟเบอร์แบบ Plain Weave สอั้น ทำหน้าที่รับแรบิที่เิาแร่าๆ ทาอาาศพลศาสร์ในระหว่าารบิน
-ิับผิวายหน้าและหลัใ้เส้นใยแ้ว UD เพื่อรอรับแรเหวี่ยหนีศูนย์ลา หรือแรีอลีบใบพั
-ิ้นส่วนในใลาอใบพั ใ้โฟมหรือระาษแ็แบบรัผึ้ ทำหน้าที่สร้าสมุลให้ับผิวและ ้ำยันลอทั่วทั้พื้นผิว เพื่อลารยุบัวอผิว
-แนหลัอใบพั ทำหน้าที่แบบเียวันับแนปี หรือ Spar นอเหนือาารรับแรเหวี่ยหนีศูนย์ลาแล้ว
ยัทำหน้าที่เ่นเียวันับแนปีอเรื่อบิน ที่รับแรทาอาาศพลศาสร์ที่เิึ้นบนลีบใบพั
-รอบายหลัปีใ้โลหะ ึ่ะ่วยในารปิแพนอาาศทั้หมให้สามารถ้านทานแรบิและแร้านไ้
ารนำวัสุสมัยใหม่มาใ้านในเฮลิอปเอร์ ทำให้บริษัทผู้ผลิอาาศยานแบบปีหมุน สามารถึ้นรูปอใบพัไ้าแบบ และทำให้มี้นทุนในารผลิลลมา เมื่อเทียบับารใ้โลหะในยุ่อน นอานั้น ใบพัแบบวัสุผสม มีอายุารใ้านยาวนาน สามารถรวสอบไ้ามำหนอั้นอนในารบำรุรัษา ในวามเป็นรินั้น ารลน้ำหนัอใบพั สามารถทำไ้อี แ่บริษัทผู้ผลิ้อำัน้ำหนัในารล เพื่อไม่ให้่ำไปว่าเ์ที่ำหนมานั เพื่อรัษาเสถียรภาพอใบพัไม่ให้โ่อนมาเินไป และอาเิผลเสียในารใ้าน
้อำัทาายภาพอเฮลิอปเอร์ในอีนั้น ึ้นอยู่ับำลัอเรื่อยน์ แ่ในยุปัุบันนี้วิศวรผู้ออแบบและพันาเรื่อยน์อเฮลิอปเอร์ สามารถ้ามีำันี้ไปไ้ ึเหลือเพียสอส่วนหลัๆ ที่สำัือ ส่วนที่เี่ยว้อับใบพัหลั เ่น ารร่วหล่นอลีบใบพัหลั ารเิระแสอาาศที่ไปรบวนระหว่าลีบใบพั และทำให้ใบพัหลัไม่เาะอาาศ ารบัับวบุมที่ไม่สามารถระทำไ้อย่าเ็มประสิทธิภาพ ในะที่บิน้วย
วามเร็วสูสุ และส่วนอรูปทรในเฮลิอปเอร์ ที่สร้าแร้านึ้นโยไม่สามารถแ้ไไ้ เ่น ่วแนหมุนอใบพัหลั ลำัว และานล้อ ารเลื่อนที่ไป้าหน้าอเฮลิอปเอร์ เป็นหัวใหลัที่้อำนึถึในารออแบบเฮลิอปเอร์ เนื่อาวามเร็วในบริเวปลายใบพั สูว่าวามเร็วร แนลาอแนโรเอร์ และสามารถเพิ่มึ้นไ้าารเลื่อนที่ไป้าหน้า นใล้ับวามเร็วเสีย ึ่ะส่ผลระทบอย่ายิ่ยวับแรทาอาาศพลศาสร์และโรสร้าอลีบใบพั ปลายอใบพัที่หมุน้วยวามเร็วสูนใล้วามเร็วเสีย สามารถทำารำนวน่าอย่าร่าวๆ ไ้ันี้
เฮลิอปเอร์ทั่วๆ ไปที่มีวามเร็วสูสุประมา 300 ิโลเมร่อั่วโม หรือ V=83เมร/วินาที ้วยทฤษีอแร้านวามเร็วมั 0.85 เป็นวามเร็วใน่าวิฤิที่ไม่เหมาะสมับโรสร้า ันั้นหาใ้วามเร็วที่ 0.85 มั ำนวนหาวามเร็วที่เิึ้นาารหมุนอใบพั ะไ้ U=210เมร/วินาที หาำหนให้รัศมีอลีบใบพัเท่าับ 6 เมร วามเร็วรอบอใบพัะมี่าประมา 350 รอบ/นาที ในรีสมรรถนะอเฮลิอปเอร์ในวามเป็นริ ่อน้าสลับับ้อนมา เนื่อาารไหลวนอระแสอาาศผ่านใบพัหลั มีวามปั่นป่วนที่ยา่อารเทียบเียให้ใล้ับ่าที่แท่้ริ มีทฤษีอย่า่ายๆ ที่อยู่ภายใ้สมมิานออาาศไหลไม่อััว อาาศเป็น๊าที่ไหลอย่าสม่ำเสมอลอหน้าัอใบพัหลั (ใ้สมร์แบร์นูลลี และอารรัษามวล) ึ่ทฤษีเหล่านี้สามารถอธิบายปราาร์ไ้ในบารีเท่านั้นือ ารลอยัวอเฮลิอปเอร์นิ่ๆ ารบินึ้นสู่อาาศ้วยวามเร็ว่ำ และารบินล้วยวามเร็วสู
เฮลิอปเอร์ สามารถสร้าแรยไ้โยนับินยันบัับ Collective ในบริเว้าน้ายอนับิน และะไปบัับให้แผ่นไม่หมุน Stationary Star เลื่อนึ้น เป็นผลให้แผ่นหมุนหรือ Rotating Star ้านบน ไปบัับลไให้ทำารปรับมุมลีบโรเอร์ใบพัหลัทุใบ ให้ทำมุมปะทะับอาาศสูึ้น และทำให้เฮลิอปเอร์ยัวึ้นไ้ แ่ในทาลับัน
หา้อารให้เฮลิอปเอร์ลระับวามสูนั้น นับิน้อันบัับ Collective ล มุมปะทะับอาาศอลีบใบพัหลัะลล ทำให้ัวเรื่อลระับวามสูลมา สำหรับารเลื่อนที่ไป้าหน้า หรือไปทา้าย-วา หรือบินถอยหลั
สามาถทำไ้โยนับินะใ้ Cyclic ที่อยู่้านหน้ารลาอำแหน่ที่นั่นับิน บัับไปในทิศทาที่้อาร เ่น ถ้าะบินไป้าหน้า็ัน Cyclic ไป้าหน้า
ลไบัับะทำให้แผ่นไม่หมุนเอียไป้าหน้า ึ่ะเป็นผลให้ลไอแผ่นหมุนทำาน ทำใหุ้อใบพัหลัเอียไป้านหน้า้วย เฮลิอปเอร์ึเลื่อนที่ไป้าหน้า ในทาลับันหา้อารบินถอยหลั นับิน็เพียแ่ึ Cyclic
มา้านหลัุใบพัหลัะปรับเอียมา้านหลัทำให้เฮลิอปเอร์สามารถบินถอย หลัไ้อย่า่ายาย และสำหรับารเลี้ยว ็ทำไ้โยารโยัน Cyclic ไปยัทิศทาที่้อาระเลี้ยว แ่ารเลี้ยวในลัษะนี้อาไม่ Coordinate นับินเฮลิอปเอร์ึำเป็น้อใ้ันบัับที่เท้าหรือ Rudder ่วยเสริมในารเลี้ยวัวเรื่อเ่นเียวันับารบัับเลี้ยวในเรื่อบินปีรึนั่นเอ
Credit ไทยรัออนไลน์
เก็บเข้าคอลเล็กชัน
ความคิดเห็น