→ ⌒ ↘
ปีกเปลี่ยนทางลม
อากาศไหลผ่านทั้งด้านบนและด้านล่างของปีก เมื่อปีกทำให้อากาศโดยรวมเบนลง อากาศก็ออกแรงยกปีกขึ้น
ลมผ่านปีก
แล้วแรงยกมาจากไหน?
ดูแรงที่ผิวปีกก่อน แล้วลองหมุนปีกและเปลี่ยนมุมปะทะในอุโมงค์ลม
อากาศออกแรง
ที่ผิวปีกทั้งสองด้าน
แม้มองไม่เห็น อากาศก็มีความดันและกดบนผิวปีกทุกจุด แรงที่แต่ละจุดกดเข้าหาผิวในแนวตั้งฉากกับผิวนั้น
ขณะปีกสร้างแรงยกขึ้น ความดันด้านบนโดยทั่วไปต่ำกว่าด้านล่าง เมื่อนำแรงจากผิวทุกส่วนมารวมกัน จึงมีแรงสุทธิยกปีกขึ้น
ปีกยังทำให้อากาศโดยรวมเบนลงด้วย อากาศจึงออกแรงตอบกลับยกปีกขึ้น ความดันกับการเบนลมคือคำอธิบายเหตุการณ์เดียวกัน
อากาศที่ผ่านบนปีกและใต้ปีก ไม่จำเป็นต้องไปถึงท้ายปีกพร้อมกัน
อุโมงค์ลมของเราแบบจำลอง 3 มิติ
กำลังเตรียมปีกของเรา…
↑ แรงยก
ลมเข้า →
↔ ลากเพื่อหมุน · จีบนิ้วเพื่อซูม
การไหลของอากาศ แรงยก น้ำหนัก
✦
ภารกิจนักบินจิ๋ว
เลือกภารกิจ แล้วสังเกตลูกศรแรงยก
เครื่องร่อนก็บินได้: เมื่ออากาศไหลผ่านปีกและมุมปะทะเหมาะสม ปีกก็สร้างแรงยกได้โดยไม่ต้องมีเครื่องยนต์ติดบนปีก เครื่องร่อนใช้ความสูงแลกกับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า และอาจอาศัยกระแสลมยกตัวเพื่ออยู่สูงขึ้น
➤ความลับอยู่ที่
ความลับอยู่ที่
ปีกกับอากาศ
↓ ⌒ ↑↑
ความดันก็มีส่วน
ความดันรอบปีกไม่เท่ากัน แรงจากความดันทั้งหมดรวมกันเกิดเป็นแรงยก นี่คืออีกมุมหนึ่งของเหตุการณ์เดียวกัน
↗ ∿ ⤵
เชิดมากไป ลมหลุดจากปีก
เมื่อมุมปะทะมากเกินไป การไหลแยกออกจากผิวปีก แรงยกจะลดลง เรียกว่า “สตอลล์” ไม่ได้แปลว่าเครื่องยนต์ดับ
สำหรับคนช่างสงสัย: แบบจำลองนี้ทำงานอย่างไร?
แรงยก L = ½ρv²SCL เมื่อมุมและอย่างอื่นคงที่ ความเร็ว 2 เท่าจึงให้แรงยกประมาณ 4 เท่า ปีกโค้งอาจมีแรงยกแม้มุมปะทะเป็น 0° อากาศที่แยกผ่านด้านบนและด้านล่างไม่จำเป็นต้องถึงท้ายปีกพร้อมกัน
ที่นี่กำหนดความหนาแน่นอากาศ 1.225 กก./ม³ พื้นที่ปีก 8 ม² และมวล 120 กก. ใช้เส้นโค้งสัมประสิทธิ์แรงยกแบบง่าย โดยสมมติสตอลล์หลัง 15° ค่าจริงขึ้นกับปีกและสภาพการบิน เส้นลมเป็นภาพประกอบ ไม่ใช่ผลคำนวณการไหลจริง ลูกศรน้ำหนักและแรงยกแสดงทิศแรง แต่ไม่ได้จำลองการเคลื่อนที่ของเครื่องบินทั้งลำ
เรียนรู้เพิ่มเติมจาก NASA: แรงยกกับการไหลของอากาศ ↗ และ สมการแรงยก ↗