แรงยกทางอากาศพลศาสตร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Jump to navigation Jump to search

แรงยก (อังกฤษ: Lift) คือแรงทางอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamic force) ชนิดหนึ่ง ที่ทำให้เครื่องบินสามารถลอยบนอากาศได้

แรงยกของเครื่องบินเกิดจากผลของมุมปะทะของปีกที่ติดตั้งกับลำตัวเครื่องบิน และผลของความแตกต่างของความดันที่กระทำที่พื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านบนและด้านล่าง ในขณะบิน พื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านบนจะมีความดันกระทำต่ำกว่าพื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านล่าง ความดันที่กระทำกระจายตัวอยู่บนพื้นผิวดังกล่าวจะสร้างแรงกระทำลงบนพื้นผิวนั้นๆ เมื่อพื้นผิวด้านล่างมีความดันกระทำสูงกกว่า จึงมีแรงกระทำเกิดขึ้นสูงกว่าที่พื้นผิวด้านบน และแรงยกคือผลต่างที่เหลืออยู่ของแรงทั้งสอง ซึ่งสามารถใช้หลักการเรื่องของไหลของเบอนูลลี และกฎของนิวตัน มาอธิบายกลไกการเกิดแรงยกได้

Equal transit-time NASA wrong1.gif

สาเหตุที่พื้นผิวด้านล่างของปีกและพื้นผิวด้านบนของปีกมีความดันกระทำไม่เท่ากันนั้น เป็นเพราะความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านพื้นผิวทั้งสองฝั่งนั้นมีค่าไม่เท่ากัน ซึ่งการออกแบบรูปร่าง รูปทรงของปีก รวมทั้งมุมปะทะของการติดตั้งปีกเข้ากับลำตัวเครื่องบิน เป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้เกิดปรากฏการนี้

การที่เครื่องบินจะลอยได้นั้น แรงยก ที่มีทิศทางยกลำตัวเครื่องบินขึ้นนั้น ต้องมีขนาดมากกว่าแรงกระทำทั้งหมดที่มีทิศทางตรงกันข้าม หรือทิศทางลงสู่พื้น ซึ่งแรงกระทำดังกล่าวได้แก่ น้ำหนักของเครื่องบิน และแรงกระทำทางอากาศพลศาสตร์ และแรงอื่นๆ

แรงกระทำที่เกิดขึ้นบนภาคตัดขวางของปีก หรือแพนอากาศ