เฮลิคอปเตอร์ การศึกษาเกี่ยวกับนวัตกรรมที่ใช้ในการสร้างเฮลิคอปเตอร์

เฮลิคอปเตอร์ คุณลักษณะเฉพาะของเฮลิคอปเตอร์ คือความสามารถในการบินโฉบ ณ จุดใดก็ได้ระหว่างการบิน เพื่อให้บินโฉบได้ นักบินต้องรักษาเครื่องบินให้บิน เกือบไม่เคลื่อนที่เหนือจุดอ้างอิงที่ระดับความสูงคงที่ และบนทิศทางที่มุ่งหน้าไป ทิศทางที่ด้านหน้าของเฮลิคอปเตอร์ชี้ไป สิ่งนี้อาจฟังดูง่าย แต่ต้องใช้ประสบการณ์และทักษะอย่างมาก ก่อนที่เราจะจัดการกับเทคนิคการโฉบ เรามาใช้เวลาสักครู่เพื่อหารือเกี่ยวกับการบิน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะอีกอย่างหนึ่งของเฮลิคอปเตอร์

การบินอธิบายถึงเฮลิคอปเตอร์ที่อยู่เหนือพื้นดิน หรือสิ่งกีดขวางบนพื้น นักบินทหารได้พัฒนาเทคนิคนี้ให้สมบูรณ์แบบ ในช่วงสงครามเวียดนามเป็นวิธีการที่เข้าใจยากมากขึ้นสำหรับอาวุธภาคพื้นดิน อันที่จริง ภาพจากภาพยนตร์ในยุคนั้น มักจะแสดงให้เห็นเฮลิคอปเตอร์ที่ค่อยๆ ลาดพื้นผิวโลกอย่างรวดเร็ว พลปืนกลยิงจากประตูหลังที่เปิดอยู่หรือลอยไถล โดยไถลห่างจากพื้นเพียงไม่กี่ฟุต

ขณะที่กองทหารลงจากตำแหน่งเป้าหมายแน่นอน เฮลิคอปเตอร์ ที่กำลังขึ้นหรือลงจอดจะต้องทำการบิน หากเพียงชั่วครู่เท่านั้น เป็นเวลาที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเฮลิคอปเตอร์ เนื่องจากการปรับทัศนคติ อาจทำให้ยานเอียงเกินไป และทำให้ใบพัดสัมผัสกับสิ่งกีดขวางได้ ทัศนคติสำหรับจุดประสงค์ของเรา หมายถึงทิศทางของเฮลิคอปเตอร์ที่สัมพันธ์กับทิศทางการเคลื่อนที่ของเฮลิคอปเตอร์

นอกจากนี้คุณยังจะได้ยินผู้คนที่มีความคิดเกี่ยวกับการบินพูดถึงทัศนคติที่อ้างอิงถึงแกน เช่น ขอบฟ้า จากที่กล่าวมา ต่อไปนี้เป็นเทคนิคพื้นฐานในการนำเฮลิคอปเตอร์เข้าสู่ตำแหน่งที่ลอยอยู่ ประการแรก นักบินต้องยุติการบินในทิศทางใดๆ ตัวอย่างเช่น หากบินเฮลิคอปเตอร์ไปข้างหน้า นักบินจะต้องผ่อนแรงกลับบนวงจร จนกว่าการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของเฮลิคอปเตอร์จะหยุดลง และเครื่องบินยังคงไม่เคลื่อนที่เหนือจุดหนึ่งบนพื้นต่อไป

สิ่งสำคัญคือนักบินสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระดับความสูง หรือทัศนคติของเครื่องบินได้ เขาหรือเธอทำสิ่งนี้ให้สำเร็จโดยหาจุดคงที่นอกห้องนักบิน และติดตามว่าเฮลิคอปเตอร์เคลื่อนที่อย่างไรเมื่อเทียบกับจุดนั้น สุดท้าย นักบินปรับส่วนรวมเพื่อรักษาระดับความสูงคงที่ และปรับแป้นเหยียบเพื่อรักษาทิศทางที่เฮลิคอปเตอร์ชี้ไป

เพื่อรักษาระดับการบินให้คงที่ นักบินต้องทำการแก้ไขเล็กๆ น้อยๆ อย่างราบรื่น และประสานกันบนส่วนควบคุมทั้งหมด ในความเป็นจริง หนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดของนักบินมือใหม่ คือการชดเชยมากเกินไปในขณะที่พยายามบินโฉบ ตัวอย่างเช่น หากเฮลิคอปเตอร์เริ่มเคลื่อนที่ไปทางด้านหลัง นักบินจะต้องระมัดระวังไม่ให้ออกแรงกดไปข้างหน้ามากเกินไปบนวงจร เนื่องจากเครื่องบินจะไม่เพียงแค่หยุด แต่จะเริ่มลอยไปข้างหน้า

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นวัตกรรมในการออกแบบเฮลิคอปเตอร์ ทำให้เครื่องจักรมีความปลอดภัยมากขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้น และควบคุมได้ง่ายขึ้น เฮลิคอปเตอร์สมัยใหม่ เช่นเดียวกับเครื่องจักรที่ซับซ้อน คือการสะสมของนวัตกรรมจากนักประดิษฐ์ และวิศวกรจำนวนมาก การดัดแปลงเหล่านี้ บางส่วนปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่เปลี่ยนรูปลักษณ์โดยรวมของเครื่องบิน

ตัวอย่างเช่น เหล็กกันโคลงของอาเทอร์ ยัง ดูเล็กและไม่มีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างทางกายวิภาคของรถชอปเปอร์ แต่มันเป็นการปฏิวัติโดยการยกตัวขึ้นในแนวดิ่ง นวัตกรรมอื่นๆ นั้นบอบบางน้อยกว่า และดูเหมือนจะทำให้เฮลิคอปเตอร์ได้รับการปรับปรุงใหม่ทั้งหมด ลองดูการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ความก้าวหน้าที่สำคัญ ประการหนึ่งคือโรเตอร์แบบไม่มีหาง หรือโนตาร์เฮลิคอปเตอร์

ดังที่คุณทราบแล้ว การบินขึ้นในแนวดิ่งนั้น เป็นไปไม่ได้หากไม่มีโรเตอร์ส่วนท้าย เพื่อต้านแรงบิดที่เกิดจากโรเตอร์หลัก น่าเสียดายที่ใบพัดหางที่เล็กกว่าส่งเสียงดังมาก และมักจะเสียหายได้ง่าย เฮลิคอปเตอร์ของโนตาร์ ช่วยแก้ปัญหาทั้ง 2 นี้ได้ นี่คือวิธีการทำงาน พัดลมขนาดใหญ่ที่ด้านหลังของลำตัว จะเป่าอากาศที่ใช้แล้วจากโรเตอร์หลักลงไปที่บูมหาง ช่องที่ด้านข้างของบูมหางและที่ปลายบูมช่วยให้อากาศสามารถหลบหนีได้

สิ่งนี้จะสร้างแรงด้านข้างที่ต้านแรงบิดของโรเตอร์หลัก และการเปลี่ยนแปลงปริมาณอากาศที่ไหลออกจากช่องด้านหลัง ทำให้มีการควบคุมทิศทางเพิ่มเติม เฮลิคอปเตอร์บางลำเริ่มได้รับเครื่องยนต์ที่ 2 ซึ่งสามารถใช้งานโรเตอร์หลักได้ หากเครื่องยนต์หลักขัดข้อง ตัวอย่างเช่น เฮลิคอปเตอร์ยูเอช-60 แบล็กฮอว์ก ซึ่งเป็นม้าเทียมของกองทัพสหรัฐฯ มีการปรับปรุงการออกแบบนี้ เครื่องยนต์ทั้ง 2 เครื่อง สามารถช่วยให้เครื่องบินลอยขึ้นได้เอง ทำให้นักบินสามารถลงจอดได้อย่างปลอดภัย

ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉิน นักวิทยาศาสตร์ยังได้ประกอบโรเตอร์หลัก เพื่อพยายามลดความซับซ้อนของชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของเฮลิคอปเตอร์ ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 นักวิจัยได้พัฒนาระบบโรเตอร์แบบปรับสภาพโซลิดสเตต โดยใช้แผ่นเพียโซอิเล็กทริก วัสดุเพียโซอิเล็กทริกเป็นวัสดุที่โมเลกุลของมันโค้งงอ และบิดเพื่อตอบสนองต่อสนามไฟฟ้า

ในการประกอบโรเตอร์แผ่นเพียโซอิเล็กทริก ไม่ใช่การเชื่อมโยงเชิงกล บิดส่วนของรากใบมีด ซึ่งจะทำให้ระดับเสียงของใบมีดเปลี่ยนไปในขณะที่หมุน ซึ่งจะช่วยกำจัดชิ้นส่วนในฮับโรเตอร์ และลดโอกาสที่กลไกจะขัดข้อง ควอดคอปเตอร์ไร้คนขับขนาดเล็กกว่า หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าโดรนก็ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเช่นกัน แทนที่จะใช้การออกแบบ 2 โรเตอร์ทั่วไป ควอดคอปเตอร์ใช้โรเตอร์ไฟฟ้า 4 ตัว ขึ้นไปที่มีขนาดเท่ากัน ให้ทั้งแรงขับและความเสถียร

การควบคุมโดรน ทำได้ผ่านรีโมทคอนโทรลบนภาคพื้นดิน และระบบขั้นสูงบางระบบจะมีระดับการควบคุมอัตโนมัติด้วย ด้วยขนาดที่กะทัดรัด ทำให้โดรนสามารถบินได้ในราคาประหยัด และปลอดภัยกว่าเครื่องบินขนาดจริง โดยเฉพาะในพื้นที่จำกัด ควอดคอปเตอร์ได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการเฝ้าระวัง ค้นหา และกู้ภัย เช่นเดียวกับในโรงภาพยนตร์ เป็นไปได้ว่าภาพยนตร์ที่คุณเคยดูในปีนี้มีการถ่ายภาพทางอากาศอย่างน้อย 1 ภาพด้วยโดรน

บทความที่น่าสนใจ เครื่องบิน อธิบายวิธีการที่ช่วยให้ผู้คนออกจากเครื่องบินในกรณีฉุกเฉิน