เครื่องบินบินได้ยังไง

เครื่องบินสามารถบินและลอยอยู่บนอากาศได้ด้วย หลักการทางอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics) โดยอาศัยแรงพื้นฐาน 4 แรง ที่ทำงานร่วมกันอย่างสมดุล

1. แรงหลัก 4 ประการในการบิน

แรงยก (Lift): แรงที่ดันเครื่องบินขึ้นไปในอากาศ เกิดขึ้นที่ "ปีก"

แรงดัน / แรงขับ (Thrust): แรงที่ผลักเครื่องบินไปข้างหน้า เกิดจาก "เครื่องยนต์" (เครื่องยนต์ไอพ่น หรือใบพัด)

แรงฉุด / แรงต้าน (Drag): แรงต้านอากาศที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

แรงโน้มถ่วง / น้ำหนัก (Gravity / Weight): แรงดึงดูดของโลกที่พยายามดึงเครื่องบินลงสู่พื้น

หัวใจสำคัญ: เครื่องยนต์จะสร้าง แรงดัน เพื่อเอาชนะ แรงต้าน ทำให้เครื่องบินวิ่งไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูง เมื่ออากาศไหลผ่านปีก จะเกิด แรงยก ที่มากพอจะเอาชนะ แรงโน้มถ่วง เครื่องบินจึงลอยขึ้น

2. ปีกสร้าง "แรงยก" ได้อย่างไร?

จุดที่สำคัญที่สุดคือ ทรงของปีก (Airfoil) ซึ่งมีลักษณะด้านบนโค้งมน และด้านล่างเรียบหรือโค้งน้อยกว่า

เมื่อเครื่องบินวิ่งไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูง อากาศจะแยกออกเป็นสองส่วนไหลผ่านปีก:

 1. อากาศที่ไหลผ่านด้านบน: ต้องเดินทางผ่านระยะทางที่โค้งยาวกว่า ทำให้ อากาศเคลื่อนที่เร็วขึ้น ส่งผลให้ ความดันอากาศด้านบนลดต่ำลง

 2. อากาศที่ไหลผ่านด้านใต้: เดินทางในระยะทางที่สั้นกว่า ทำให้ อากาศเคลื่อนที่ช้ากว่า ส่งผลให้ ความดันอากาศด้านใต้สูงกว่า

ความแตกต่างของความดันนี้เองที่เกิดเป็น "แรงดันจากด้านล่าง" ดันให้ปีกชูขึ้นสู่ท้องฟ้า (ตาม หลักของเบอร์นูลลี - Bernoulli's Principle)

นอกจากนี้ การเอียงมุมของปีกเล็กน้อย (Angle of Attack) ยังช่วยปะทะกับอากาศ และผลักอากาศลงด้านล่าง ส่งผลให้เกิดแรงสะท้อนดันปีกขึ้นข้างบนตาม กฎข้อที่ 3 ของนิวตัน (Newton's Third Law) อีกด้วย

3. การควบคุมทิศทางบนท้องฟ้า

เครื่องบินไม่ได้บินแค่ตรงไปข้างหน้าอย่างเดียว แต่ใช้อุปกรณ์ตามจุดต่างๆ ของเครื่องบินในการเลี้ยวและปรับทิศทาง:แผ่นแก้เอียง (Ailerons) ขอบหลังของปีกทั้งสองข้าง | ทำให้เครื่องบิน  เอียงตัวไปทางซ้ายหรือขวา (Roll) เพื่อเตรียมเลี้ยว 

แพนหางดิ่ง (Rudder) ส่วนหางชี้ขึ้นฟ้า  ควบคุมให้ หัวเครื่องบินส่ายไปซ้ายหรือขวา (Yaw) เหมือนหางเสือเรือ 

แพนหางนอน (Elevator) ส่วนหางขนานกับพื้น  ควบคุมให้ หัวเครื่องบินเชิดขึ้นหรือกดลง (Pitch)