เกี่ยวกับเครื่องบินเฮลิคอบเตอร์?

Question

ใบพัดของเครื่องบินเฮลิคอบเตอร์ มีขนาดความยาวกี่เมตร
แล้วก่อนที่เครื่องจะลอยตัวขึ้นใบพัดที่ตัวเครื่องหรือที่หางเครื่องจะเริ่มหมุนก่อน

Answer 1

หลักพื้นฐานการบินของเฮลิคอปเตอร์
Helicopter, แรงยกของเฮลิคอปเตอร์ ได้มาจากการหมุนใบพัด หนึ่งชุดหรือมากกว่า ในแนวระนาบกับพื้น ใบพัดที่ว่านี้เรียกว่า Main Rotor. เมื่อ main rotor ของ helicopter หมุน มันก็จะ เกิดแรงยกหรือ lift และในเวลาเดียวกันก็จะเกิด reaction torque หรือแรงหมุนที่ลำตัว ของเฮลิคอปเตอร์ด้วย. โดยทั่วไป กับเฮลิคอปเตอร์ ที่มี main rotor ชุดเดียว ก็จะมีใบพัดชุดเล็กที่หางซึ่งเรียกว่า tail rotor เพื่อใชัต้านแรง ที่เรียกว่า Reaction torque สำหรับ เฮลิคอปเตอร์ ที่มี ใบพัด ชุดใหญ่ main rotor สองชุด เขาจะให้ main rotor นี้หมุนสวนทางกันเพื่อให้ค่า Reaction torque หักลบกันหมดไป

ใบพัดของเฮลิคอปเตอร์
main rotor ของเฮลิคอปเตอร์อาจจะมี สอง, สาม,สี่ , ห้าหรือ หก ใบก็ได้ ทั้งนี้แล้วแต่การออกแบบ ใบพัด (main rotor blades) จะยึดติดกับ rotor head โดยวิธี ที่ทำให้มีการกำหนด ข้อจำกัด ในการเคลื่อนที่ ขึ้นบน และ ลงล่าง (they have limited movement up and down) และ สามารถที่จะเปลี่ยนมุมได้ (change pitch or angle of incidence ). คันบังคับที่ใช้ควบคุม main rotor เรียกว่า Collective และ Cyclic Controls

tail rotor (ใบพัดหาง) เป็นใบพัดขนาดเล็ก อาจจะมีสอง หรือ สี่ ใบก็ได้ ซึ่ง ติดตั้งอยู่ที่ ส่วนหางของเฮลิคอปเตอร์, มันจะหมุนในแนวตั้ง. tail rotor จะบังคับ โดยคันเหยียบที่นักบิน( rudder pedals).มุมของใบพัดเล็กนี้ สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตามที่นักบินต้องการ เพื่อบังคับให้เฮลิคอปเตอร์หันหัวไปตามทิศทาง ที่ นักบิน ต้องการ

Tail rotor โดยปกติทั่วๆไปแล้ว จะต่อเชื่อม มาจาก transmission gearbox โดยผ่านระบบของ drive shafts and gear boxes นั่นหมายถึง ถ้า main rotor หมุน tail rotor ก็ จะหมุนตามไปด้วย โดยทั่วไปอัตตราส่วนอยู่ระหว่าง 3:1 ถึง 6:1 ซึ่งหมายความว่าถ้า main rotor หมุน 1 รอบ tail rotor ก็จะหมุน 3 รอบ (สำหรับ 3:1) หรือ 6 รอบ (สำหรับ 6:1)

**ดังนั้นก่อนที่เครื่องจะลอยตัวขึ้นใบพัดทั้งสองก็จะหมุนตามกันไปค่ะ

**สำหรับความยาวของใบพัดหลักของตัวอย่างเฮลิคอปเตอร์จะไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับขนาดเครื่องและปัจจัยหลายอย่าง แต่ตัวอย่างที่นำมาให้ดูนี้วัดเส้นผ่าศูนย์กลางของวงใบพัด Main Rotor ได้ 56,72 และ 48 ฟุตค่ะ
http://www.flickr.com/photos/7903090@N06/1422910883/
http://www.flickr.com/photos/7903090@N06/1188238354/
http://www.flickr.com/photos/7903090@N06/1423787552/

Answer 2

สวัสดีครับ คุณ or-or
ขอตอบคำถามแรกของคุณเลยนะครับ ใบพัดเฮลิคอปเตอร์ จะมี 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ
1. ใบพัดหลัก หรือใบพัดประธาน (Main Rotor)
2. ใบพัดหาง (Tail Rotor)
1. เพราะฉะนั้น ความยาวของใบพัดไม่สามารถตอบเป็นตัวเลขที่ชัดเจนได้ครับ โดยความยาวของใบพัดต้องผ่านการคำนวณทางคณิตศาสตร์มาอย่างดีขึ้นอยู่กับปัจจัยของ แบบ, ประเภท, ขนาด และน้ำหนักของตัวเฮลิคอปเตอร์ครับ เฮลิคอปเตอร์เกิดแรงยกและทำให้มันลอยตัวได้ เกิดจากการหมุนของใบพัดหนึ่งชุดหรือมากกว่า ใบพัดหลัก(Main Rotor) มักจะติดตั้งในแนวระนาบกับพื้น เมื่อใบพัดหลักหมุนมันจะเกิดแรงยกที่เรียกว่า Lift และขณะเดียวกันก็จะเกิดแรงบิด (Torque) หรือแรงหมุนด้วย จึงจำเป็นต้องแก้แรงนั้นด้วยการติดตั้งใบพัดหาง (Tail Rotor) เพื่อต้านแรงที่เรียกว่า Reaction Torque (ลองนึกภาพลูกข่างเวลาเราปั่นเล่นแล้วเอามือจิ้มที่ตัวลูกข่างขณะหมุนอยู่ จะเกิดแรงกระทำให้ลูกข่างเปลี่ยนทิศทาง 90 องศา กับมุมที่เข้าไปปะทะ) เฮลิคอปเตอร์บางชนิด มีใบพัดหลัก 2 ชุด วางเรียงกัน หรือซ้อนกัน หมุนในทิศทางตรงกันข้าม เช่น ฮ. Chinook ตามรูป http://www.esercito.difesa.it/root/equipaggiamenti/img_equip/img_schede_velivoli/ch47.JPG
ฮ.บางชนิดก็ไม่มีใบพัดหาง แต่ใช้ท่อระบายแก๊สกันแรงบิดแทนที่เรียกว่า ฮ. Notar ตามรูป http://www.aerospace-technology.com/projects/md/images/MD600N_2.jpg
ส่วนใบพัดหลักของเฮลิคอปเตอร์ก็มีหลายแบบ เช่นแบบ 2 ใบพัด (Semi Legit) หรือแบบหลายใบพัด (3ใบขึ้นไป) Multi Blade ถ้าเฮลิคอปเตอร์มีน้ำหนัก ทั้งหมด 4000 ปอนด์ และ เฮลิคอปเตอร์มีระบบใบพัดสองใบ ดังนั้น ใบพัดแต่ละใบ ก็จะรับใบละ 2000 ปอนด์ นอกจากน้ำหนักของเฮลิคอปเตอร์ล้วนๆแล้ว (ที่เรียกว่า static load) ใบพัดแต่ละ ใบยังต้องรับ dynamic load ด้วย ซึ่งอธิบายได้ ดังนี้ เช่น ถ้าเฮลิคอปเตอร์ยกตัวด้ว อัตราเร่ง ทำให้เกิดแรงเท่ากับ 1.5g (1.5 เท่า ของ แรงดึงดูดโลก), ดังนั้นน้ำหนักที่มีผลจริงๆ ก็จะ ท่ากับ 1.5 เท่า ของน้ำหนักของเฮลิคอปเตอร์ ที่จอดอยู่เฉยๆ หรือเท่ากับ 6000 ปอนด์ แทนที่จะเป็น 4000 ปอนด์ ทั้งนี้ก็เนื่องจาก แรงดึงขึ้นของเฮลิคอปเตอร์
2. คำตอบข้อที่ถามว่าก่อนที่เครื่องจะลอยตัวขึ้นใบพัดใดจะหมุนก่อน “หมุนพร้อมกันครับ” เพราะ เฮลิคอปเตอร์ได้กำลังมาจากระบบเครื่องยนต์ (Engine) ไปหมุนเฟืองขับ (Transmission Gear Box) ผ่านแกน(Drive Shafts and Gear Boxs) นั่นก็หมายถึงถ้าใบพัดหลัก (Main Rotor) หมุน ใบพัดหาง (Tail Rotor) ก็จะหมุนตามไปด้วยพร้อมๆกัน โดยอัตราส่วนการหมุนจะอยู่ระหว่าง 3:1 หรือ 6:1 ซึ่งหมายความว่าถ้า Main Rotor หมุน 1 รอบ Tail Rotor จะหมุน 3 รอบ
***หากจะศึกษาเพิ่มเติมและดูรายละเอียดได้ที่ http://www.cpaproduct.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=23
และต้องขอขอบคุณ CPA PRODUCT CO.,LTD All Right Reserved. ที่มาของแหล่งความรู้นี้ครับ

Answer 3

ขนาดของใบพัดนี้ขอบอกว่าไม่สามราถบอกได้ครับเพราะแต่ละรุนไม่เหมื่อนกันนะครับเช่นที่ใช้ลำเลียงแบบใช้ในหารรบหรือต่อสู้อากาศยานก็ไม่เหมือนกันขอรับ และที่บอกว่าใบพัดส่วนได้หมุนก่อนหลังนี้ยิ่งไม่แน่ใจเข้าไปใหญ่ครับเพราะว่าระบบการควบคุมของแต่ละรุนนี้ก็เป็นปัญหาด้วยครับแต่ที่แน่นอนที่สุดครับต้องบอกว่านี้ต้องดูว่าการยกตัวขณะที่เครื่องกำลังขึ้นนี้ต้องใช้ใบพัดด้านบนเป็นตัวยกขึ้นจากพื้นและเร่งระดับความเรวขของตัวเครื่องส่วนใบพัดที่หางนี้ก็หน้าจะเปรียบกับหางเสื่อเลยก็ว่าได้เพราะเป็นตัวบังคับทิศทางของเครื่องนั้นเอง เอาเป็นว่ารู้มาแค่นี้จึงน้อมตอบด้วยความรู้อันน้อยนิดของข้าพเจ้า

Answer 4

ลักษณะการทำงานของเฮลิคอปเตอร์โดยทั่วๆ ไป เป็นดังนี้น่ะครับ

เฮลิคอปเตอร์สามารถบินขึ้นลงได้โดยไม่ต้องใช้ทางวิ่ง เมื่อใบพัด ขนาดใหญ่ที่ติดอยู่ด้านบนหมุนจะทำให้เกิดแรงยกให้ลอยลำได้ ใบพัดที่หางใช้บังคับทิศทางการเคลื่อนที่เฮลิคอปเตอร์สามารถลอยนิ่งอยู่กับที่ จึงมีประโยชน์มากในการกู้ภัยทางอากาศ หรือการส่งสิ่งของหนักๆ


การทรงตัวในอากาศของเฮลิคอปเตอร์ ทรงตัวอยู่ในอากาศได้โดยอาศัยแรงยกจากปีกหมุน หรือที่เรียกกันว่า "โรเตอร์"
โรเตอร์เป็นใบพัดขนาดใหญ่หมุน
อยู่ด้านบนของลำเฮลิคอปเตอร์ครับ


ส่วนประกอบของเฮลิคอปเตอร์ การทำงานจะคล้ายกับเครื่องบินมากที่สุด มีบางส่วนเท่านั้นที่แตกต่างจากเครื่องบิน คือ ไม่มีปีกยึดแน่นกับลำตัว แต่มีปีกหมุนทำหน้าที่แทน ด้วยการหมุนแล้วทำให้เกิดแรงฉุด คล้ายฉุดของใบพัดเครื่องบิน แต่เปลี่ยนเป็นฉุดขึ้นในทิศทางตั้งฉากกับพื้น ไม่มีใบพัด ไม่มีหางเสือเลี้ยว แต่มีใบพัดเล็กที่หาง
ติดอยู่ตรงปลายสุดของลำตัว ทำหน้าที่แก้แรงบิดจากเครื่องยนต์ และบังคับการเลี้ยวของเฮลิคอปเตอร์เช่นเดียวกับ
หางเสือเลี้ยวของเครื่องบินครับ

Answer 5

ความยาวไม่มีขนาดที่แน่นอนขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานของ
เครื่องแต่ละรุ่น ใบพัดที่ส่วนบนใช้ในการลอยตัวของเครื่องใบพัด
ส่วนหางใช้ในการบังคับทิศทางอันไหนจะเริ่มหมุนก่อนคงต้องรอ
ผู้รู้แท้จริงมาตอบสำหรับผมคิดว่าน่าจะเป็นส่วนบนหมุนก่อนเพื่อยก
เครื่องให้ลอยขึ้นก่อนบังคับทิศทาง