บทความเรื่อง
เครื่องบินบังคับขนาดเล็ก
จัดทำโดย นาย กันต์ศม อิ่มสุข 5602320
(com 226)

VIDEO PRESENT

ประวัติความเป็นมาของเครื่องบินบังคับ 

               เครื่องบินเล็กบังคับวิทยุ ได้เริ่มต้นที่แรกที่สนามบินเล็กทุ่งสีกัน เป็นระยะเวลากว่า 50ปี กว่ามาแล้ว แต่ก่อนในการเล่นเครื่องบินบังคับนั้นไม่ได้ใช้วิทยุบังคับ แต่ แต่ก่อนใช้เป็นสายบังคับ จะไม่สามารถบินได้ไกลบินได้แค่รอบๆเราและไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก เนื่องจากเล่นยากและมีความอันตรายสูงมาก แต่ต่อมาได้เริ่มนำเข้าอุปกรณ์เครื่องบินเล็ก จากต่างประเทศ แต่ก้ยังไม่แพร่หลายมากนัก เพราะแต่ก่อนเครื่องบินลำนึงพร้อมเล่นแล้วลำ ละเกือบ 100,000 บาท (หนึ่งแสนบาท) ถึงจะเล่นได้ จะมีแต่คนกลุ่มเล็กๆเล่นเท่านั้นที่เล่น แต่ต่อมา อุปกรณ์ต่างๆของต่างประเทศได้มีการแข่งขันกันอย่างสูงทำให้ ราคา อุปกรณ์และเครื่องบิน ราคาถูกลงอย่างมาก จึงเริ่มเป็นที่แพร่หลาย ในปี 2534 เครื่องบินเล็กจึงเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นเป็นอย่างมาก และทางกองทัพอากาศไทย ได้เอาเครื่องบินเล็กบังคับวิทยุ เข้าไปเป็น กีฬา จึงได้จัดแข่งประจำปี ทุกปี ที่สนามทุ่งสีกัน ดอนเมือง จึงได้เป็นที่แพร่หลายและรู้จักมากขึ้น

ส่วนประกอบของเครื่องบินบังคับ

เครื่องบินบินได้อย่างไร 

ใบพัด (Propeller)

หมุนผลักให้อากาศเคลื่อนที่ ทำให้เกิดแรงดึงเครื่องบิน (Thrust) ให้วิ่งไปข้างหน้าด้วยความเร็ว ตามการหมุนของใบพัด (rpm.) ว่าจะหมุนเร็วหรือช้า และใบพัดมีมุมบิดมากหรือน้อย (Pitch)

ปีก (Wing) 

จะแหวกอากาศ ทำให้เกิดการพยุงตัว และเมื่อปีกมีส่วนโค้งด้านบนและด้านล่าง (Airfoil) ตามรูปแบบต่างๆ ซึ่งก็แล้วแต่ลักษณะการออกแบบ ก็จะทำให้เกิดแรงยกตัวขึ้นเมื่ออากาศไหลผ่านปีก และเมื่อแรงยกมากกว่าน้ำหนักเครื่องบิน ก็จะทำให้เครื่องบินลอยตัวได้ แรงยกจะขึ้นอยู่กับลักษณะของปีก ความกว้าง (Wing chord) ความยาวยาว(Wingspan) ความโค้งปีก(Airfoil) แหงนหน้ามีมุมปะทะมากน้อย (Angle of attack) ... .และอื่นๆอีกมากมายก่ายกอง

แอร์ฟอย (Airfoil) รูปแบบต่างๆของปีก

หางหลังแนวดิ่ง (Vertical fin) และ หางหลังแนวระดับ (Horizontal Stabilizer) ก็เป็นส่วนที่ช่วยเรื่องการทรงตัว ทำให้เครื่องบิน บินได้ตรงแนว ในระนาบการบินเดินทาง

แพนหางเลี้ยว (Rudder) ก็จะเป็นตัวที่ทำให้เครื่องบินเลี้ยวซ้าย-ขวาได้ ตามการบิดทำมุมของหาง คือให้อากาศเป็นตัวดันหางที่บิดนั้นๆ เครื่องจึงเลี้ยวได้

แพนหางขึ้นลง (Elevator) ก็เป็นส่วนที่ขยับขึ้นลง เพื่อให้อากาศดันส่วนหางให้ขึ้นลง ส่งผลให้เครื่องบินเชิดหัวขึ้น หรือดิ่งลง ได้เช่นบินตีลังกา ( Loop )

แอล์ร่อน (Aileron)

เป็นส่วนที่ขยับขึ้นลงที่ปีกซ้ายกับขวา จะขยับสวนทางกัน เพื่อให้เกิดการบิดเอียงปีก ไปตามการขยับขึ้นลงของแอล์ร่อน จะเอาไว้ใช้ในการเลี้ยวแบบเอียงปีกตีวง หรือบินผาดแผลงที่เราเรียกกันว่า บินควงสว่าน ( Roll ) หรือเอาไว้แก้อาการเอียงปีกขณะบิน อาจเนื่องมาจากแรงบิดสวนทางจากใบพัด หรือความไม่สมดุลของน้ำหนักบิกทั้งสองข้าง

แฟล็บ (Flap) 

เป็นส่วนที่ใช้เพิ่มความโค้งของปีก หรือเพิ่มแรงยกให้กับปีก ใช้ตอนเครื่องบินจะขึ้น หรือกำลังร่อนลง เพราะความเร็วจะต่ำ ปีกอาจจะมีแรงยกไม่มากพอ จึงต้องมีแฟล็บเคลื่อนลงทั้งคู่ซ้ายขวา ทำให้เครื่องร่อนลงได้ย่างสวยงามที่ความเร็วต่ำ

ลำตัว (Fuselage) 

นี่ก็เป็นส่วนสำคัญที่เป็นแกนกลางให้กับส่วนต่างๆยึด ความยาวลำตัวก็มีส่วนช่วยในการรักษาระดับการทรงตัว เหมือนหางว่าง คือถ้ายาวมากก็จะทรงตัวดี โดยไม่จำเป็นต้องมีหางที่ใหญ่มาก เช่นลูกธนู แต่ถ้าลำตัวสั้น ก็ต้องเพิ่มขนาดพื้นที่หางทั้งแนวดิ่งแนวระดับ จะได้ทรงตัวได้ดีขึ้น แต่ทั้งนี้จะมีผลต่อการเลี้ยวและขึ้นลงด้วย คือถ้าลำตัวยาว ก็จะเลี้ยวตีวงกว้าง ถ้าลำตัวสั้น ก็จะเลี้ยวได้วงแคบว่องไว อาจไวมากจนควบคุมไม่ทัน ฉนันการออกแบบต้องคำนึงถึงตรงนี้ด้วย ว่าต้องการให้เครื่องบินออกมาในลักษณะใด ไม่ใช่แค่สวยงามอย่างเดียว

ประเภทของเครื่องบินเล็ก

Trainer airplanes

Sport airplanes

 

หลังจากที่นักบินมีประสบการณ์กันการเล่นเครื่องบินแบบTrainerมาแล้วก็จะแสวงหาเครื่องบินที่มีความเสถียรน้อยกว่าเดิมเพื่อที่จะให้สามารถบินaerobaticได้ดีขึ้นมีความท้าทายมากขึ้นได้ Sport airplaneเป็นเครื่องบินที่มีมากมายและได้รับความนิยมมากที่สุดในเครื่องบินเล็กทั้งหมดวัสดุที่ทำมีทั้งแบบโฟมและไม้มีหลายรุ่นหลายขนาดแตกต่างกันแต่ยังคงรักษาจุดประสงค์ในการบินแบบเครื่องบินแบบtrainerมีซึ่งมีความเสถียรโดยเฉพาะแบบปีกล่าง(low-wing training)

Sport airplane การบินจะคล้ายๆกับเครื่องบินtrainerซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะมี2แบบคือเป็นแบบปีกล่าง(low-wing)และปีกกลาง(mid-wing)ซึ่งมีความเสถียรในการบินแต่น้อยกว่าแบบtrainerที่มีปีกอยู่ด้านบนแต่Sport airplaneจะสามารถเครื่องไหวทำท่าบิน aerobaticได้ดีกว่าสร้างความสนุกตื่นเต้นเร้าใจมากกว่ามีขนาดความยาวปีก3-9ฟุตขนาดมอเตอร์100-1500 watt(05-90)มีส่วนใหญ่จะใช้ลักษณะปีกแบบ(airfoil)แบบ*semi-symmetrical และ*symmetrical airfoils.ซึ่งมีแรงยกดีสามารถทรงตัวได้ดีในขณะที่มีลมกันโซกและสามารถช่วยทำท่าaerobaticได้ง่ายขึ้น

Aerobatic airplanes

 

เป็นเครื่องบินที่ถูกออกแบบให้มีประสิทธิ์ภาพในการบินaerobaticสูงสุดเครื่องบินมาให้มีรูปร่างเพรียวเบา โดยอยู่ในสัดส่วนที่เหมาะสมทั้งนี้ก็เพื่อให้ตอบสนองท่าบินมาตราฐานที่ได้ถูกออกแบบมาเป็นเครื่องบินที่ได้รับความนิยมมากท้าทายทักษะการบังคับของนักบินได้โดยจะมีปีกอยู่ตรงกลางลำตัว(mid-wing)วัษดุที่ทำมีทั้งแบบโฟมไม้และfiberมีประสิทธิ์ภาพของเครื่องยนต์สูงมากสามารถขึ้นได้ในแนวดิ่งต้องใช้ทักษะการควมคุมของนักบินสูงมากเช่นกันใช้ลักษณะปีกแบบ(airfoil)แบบ semi-symmetrical และsymmetrical airfoilsขนาดความยาวปีก3-12ฟุตมีทั้งแบบไฟฟ้าและแบบเครื่องยนต์เครื่องบินที่นิยมได้แก่รุ่นcap232, extra, yak

3D flight

การออกแบบลำตัวแบบพิเศษน้ำหนักเบาทำให้สามารถทำท่าบินได้มากมายไม่ว่าจะเป็น hovering, harriers, torque rolling, blenders, rolling circlesและอื่นๆอีกเครื่องบินประเภทนี้จะแตกต่างกว่าแบบปกติคือแบบ3dจะให้แรงยกที่เกิดขึ้นที่ใบพัดทำให้เครื่องบินไม่หล่นลงพื้นจึงสามารถลอยนิ่งๆอยู่กับที่ได้แต่เครื่องบินแบบทั่วๆไปจะต้องอาศัยแรงยกที่เกิดขึ้นที่ปีกถ้าเครื่องบินมีความเร็วไม่พอที่ปีกจะสร้างแรงยกได้เครื่องบินก็จะหล่นลงมา
เครื่องบิน3dเป็นเครื่องบินอีกชนิดที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากสำหรับนักบินที่มีความชำนาญเครื่องบินแบบนี้จะมีลักษณะพิเศษคือต้องมีอัตราส่วนของแรงฉุดของเครื่องยนต์กับน้ำหนักตัวมากกว่า1:1มีพื้นผิวปีกเครื่องบินตรงจุดควบคุมมากกว่าแบบปกติมีน้ำหนักตัวที่เบาเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องบินในขนาดเดียวกัน
วัษดุที่ทำมีทั้งแบบโฟมไม้และfiberที่นิยมใช้จะเป็นชนิดeppเพราะว่ามีความยืดหยุ่นสูงตกแบบไม่เสียหายง่ายๆปัดจุบันเครื่องบิน3dได้รับความนิยมอย่างสูงโดยเฉพาะแบบเครื่องบินไฟฟ้าซึ่งใช้มอเตอร์brushlessกับแบตเตอร์รี่แบบ lithium polymerซึ่งมีกำลังสูงและน้ำหนักเบาราคาต่ำเครื่องบิน3dมีหลายขนาดความยาวปีก3-12ฟุตเครื่องบิน3dจะใช้เครื่องยนต์แบบ4strok

Jet RC Airplanes

เป็นเครื่องบินสเกลในฝันของนักบินเครื่องบินเล็กเกือบทุกคนรูปแบบของเครื่องบินจะจำลองจากของจริงไม่ว่าจะเป็นเครื่องบินรบหรือแบบเครื่องบินโดยสารเครื่องบินเจ็ตไม่ว่าจะเป็นแบบที่ใช้เครื่องยนต์เจ็ต(gas turbine)หรือแบบมอเตอร์ไฟฟ้า(EDF)จำเป็นต้องใช้ทักษะการบินของนักบินมากๆเพราะเป็นเครื่องที่มีความเร็วสูงไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่เริ่มเล่นเครื่องบินjetส่วนใหญ่จะราคาที่สูงกว่าแบบปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องบินjetที่ใช้เครื่องยนต์ gas turbineมีค่าใช้จ่ายในการเล่นสูงมีราคาถึงหลักแสนบาทเลยที่เดียวลำตัวเครื่องบินมีทั้งแบบโฟมและแบบfiberมีหลายขนาด

เครื่องบินjetสามารถแบ่งได้หลักๆดังนี้

1. pusher RC Jet

เป็นแบบใบพัดขับหลัง(Pusher) เป็นเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังของตัวเครื่องบินมีทั้งแบบไฟฟ้าและแบบเครื่องยนต์

2. Ducted Fan RC Jets
เป็นเครื่องบินที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของเครื่องบินjetเครื่องบินจะมีความงามสมจริงมากเครื่องยนต์ Ducted Fanจะมีหลักการทำงานคือจะมีพัดขนาดเล็กหลายใบถูกขับด้วยเครื่องยนต์ที่มีความเร็วรองสูงจะถูกซึ่งบรรณจุอยู่ภายในลำตัวเครื่องบินอากาศจะถูกดูดจากด้านหน้าของตัวเครื่องบินโดยจะมีใบพัดขนาดเล็กหลายใบหมุนด้วยความเร็วสูงมากแล้วพลักออกทางด้านหลังของเครื่องบินด้วยความรุนแรงทำให้เครื่องบินพุ่งออกไปด้วยความเร็วสูง Ducted Fan RC Jets มีทั้งแบบมอเตอร์ไฟฟ้าหรือEDF(electric ducted fans)เป็นแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเพราะว่ามีการพัฒนาเทคโนโรยีของมอเตอร์กับแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องทำให้มีความเร็วรอบสูงแบตเตอรี่ก็สามารถจ่ายไฟได้แรงและก็ยาวนานและน้ำหนักเบาเครื่องบินEDFสามารถทำความเร็วได้ถึง300อีกรูปแบบนึงของ Ducted Fan จะเป็นแบบเครื่องยนต์หรือGDF (Glow Ducted Fans)   

GDF (Glow Ducted Fans) 

3. Gas Turbine Powered Jets

เป็นเครื่องบินที่มีความสมจริงที่สุดเป็นเครื่องยนต์ในฝันของนักบินเครื่องบินเล็กและมีราคาสูงที่สุดอีกด้วยเครื่องยนต์บางรุ่นมีราคามากว่า500,000บาทเป็นสุดยอดของเครื่องยนต์เครื่องบินเล็กมีเสียงการเผาผลาญเชื้อเพลิงที่สมจริงเป็นการย่อส่วนจากเครื่องบินจริงๆเป็นเครื่องบินที่บังคับด้วยสัญญาณวิทยุเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ Gas Turbineลำใหญ่ๆเวลาบินไปบนท้องฟ้าจึงไม่ต่างจากเครื่องบินจริง

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ Gas Turbineในเครื่องบินเล็กก็เหมือนกับการทำงานของเครื่องยนต์ของเครื่องบินจริงอย่างสมบูรณ์เครื่องยนต์ สร้างแรงขับดันจากการพ่นแก๊สออกทางด้านท่อด้านท้ายด้วยความเร็วสูงการทำงานจะประกอบด้วยส่วนสำคัญหลักๆ3ส่วนคือ1.Compressor2.Combustion Chamber3. Turbines.

หลักการทำงานพื้อฐาน

1.คอมเพรสเซอร์(Compresso) ทำหน้าที่อัดอากาศที่ไหลเข้ามา เพื่อให้เกิดความดันสูง และป้อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้
2.ห้องเผาไหม้(Combustion Chamber) ทำหน้าที่เผาไหม้เชื้อเพลิง เพื่อเพิ่มความเร็วและความดันของแก๊ส
3.กังหันเทอร์ไบน์ (Turbines.)เปลี่ยนพลังงานของแก๊สที่ได้จากห้องเผาไหม้ไปเป็นการหมุน(100% of thrust ) เกิดจาก มวลของอากาศที่เป่าออกมา (กาซไอเสีย) สร้างแรงขับดันจากการพ่นแก๊สออกทางด้านท่อด้านท้ายด้วยความเร็วสูง

Scale RC Airplanes

เป็นเครื่องบินที่มีความสมจริงสูงสุดให้ความสำคัญกับการสร้างให้เหมือนกับเครื่องบินจริงๆแต่ขอเสียสำหรับเครื่องบินที่เป็นแบบ full-scaleเมื่อเป็นเครื่องบินบังคับจะบินยากจึงจำเป็นแก้ไขแบบเล็กน้อยเพื่อเพิ่มประสิทธิ์ภาพในการบินให้ดีขึ้นส่วนใหญ่แล้วเครื่องบินแบบScaleจะเป็นเครื่องบินรบเครื่องบินscaleสามารถแบ่งได้ดังนี้
True Scale RC Airplanes

เป็นเครื่องบินที่ต้องการความเหมือนแบบ100%เรียกว่าใช้สำเนาเดียวกับเครื่องบินจริงๆยกเว้นแต่ขนาดอย่างเดียวเครื่องบินแบบนี้นักประดิษฐ์ต้องใช้เวลาในการสร้างนานบางลำต้องใช้เวลาเป็นปีเพื่อให้ผลงานออกมาประณีตสมจริงที่สุดเป็นเครื่องบินที่หายากมากๆ

เป็นเครื่องบินที่สมจริงคล้ายๆกับแบบ True Scale RC Airplanesแต่จะแก้ไขโครงสร้างเล็กน้องเพื่อปรับปรุงประสิทธิ์ภาพในการบินให้มีมากขึ้น

เป็นเครื่องบินที่ออกแบบให้ดูคล้ายกับเครื่องบิน Scaleความสมจริงยังไม่มากแต่มุ่งเน้นไปที่การติดตั้งอุปกรณ์ที่สะดวกต่อผู้เล่นและการบินที่ง่ายมากกว่าสำหรับฝึกบินมากว่า

Peanut scale 

เป็นเครื่องบินขนาดเล็กที่มีความยาวปีก13นิ้วหรือน้อยกว่า Peanut scaleเริ่มต้นมาจากเครื่องบินในยุกแรกๆเป็นเครื่องบินที่ยังไม่ได้ใช้สัญญาณวิทยุบังคับ(free flight)หรือเครื่องบินที่ให้พลังงานจากหนังยาง (rubber band.)

Giant Scale RC Airplanes
เป็นเครื่องที่มีความแตกต่างกับแบบ peanut scaleอย่างชัดเจนด้วยตัวเครื่องบินที่มีขนาดใหญ่สมาคม The International Miniature Aircraft Association(IMAA)ที่usa.กำหนดใว้ว่าเครื่องบิน Giant Scaleต้องมีขนาดปีกไม่น้อยกว่า80นิ้วหากเป็นเครื่องบินแบบปีก2ชั้นต้องมีขนาดปีกไม่น้อยกว่า6oนิ้ว
มีวิธีง่ายๆในการเปรียบเทียบเครื่องบินโดยบอกเป็นใช้อัตราส่วนเช่นหากปีกเครื่องบินมีความก 5ฟุตแต่เครื่องบินจริงๆมีขนาด25ฟุตก็จะเป็นอัตราส่วน 1/5 scale.

Bipes (Biplanes)

เป็นเครื่องบินแบบปีก2ชั้นยึดติดกันมีแรงยกสูงส่วนมากจะพบในเครื่องบินแบบaerobaticและเครื่องบินยุดสงครามโล

Pylon Racer

เป็นเครื่องบินที่ออกให้มาให้มีแรงเสียดทานต่ำมีความเร็วสูงมากๆนักบินต้องมีทักษะการบินที่สูงมากไม่อย่างนั้นแล้วจะบังคับเครื่องไม่ทัน Pylonใช้ใบพัดขนาดเล็กตั้งแต่3,4,5,6นิ้วสำตัวส่วนใหญ่ทำจากไม้fiberและ Kevlar/carbonมีความเบาแต่แข็งแรงสูงมีความยาวปีก 3-4ฟุต มีทั้งแบบเครื่องยอนต์และแบบไฟฟ้าแต่จะมีความเร็วรอมสูงมากเป็นพิเศษ Pylon Racersสามารถทำความเร็วได้มากกว่า300กมซม.มีการแข่งขันแบบสากลคือF3D ,F5D