New DHV Certified

dhv.de Home
Why we can fly ?

ร่มร่อน มันบินไปมา ทางโน้นทีทางนี้ที ได้อย่างไร
ทั้งที่ไม่มีเครื่องยนต์ คอยขับเคลื่อน (หรือว่า มีเครื่องยนต์ แล้วมันอยู่ตรงใหนล่ะ)

เพราะโดยปกติ ของที่ลอยอยู่บนฟ้าด้วยอาศัยแรงลม
มีแต่จะถูกลมพัดพาไปตามทิศทางของลม มิอาจบินไปมา ได้ดั่งใจ
ยิ่งบินสวนไปในทิศทางลมด้วยแล้ว เป็นไปได้อย่างไร

ก็ดู อย่างบอลลูนซิ จะบังคับให้ไปใหนมาใหนก็ไม่ได้
ต้องปล่อยให้ลอยไปตามลมอย่างเดียว สิ่งที่บังคับได้ ก็คือให้ขึ้นหรือลง

พูดถึงบอลลูนแล้ว บอลลูน ก็อาศัยเทอร์มอล ในการทำความสูงเหมือนร่มร่อนนะ
แต่เทอร์มอลของบอลลูน เป็นเทอร์มอล ที่มนุษย์ผลิตขึ้นมา
สามารถเพิ่มความแรงของเทอร์มอล(อัตราการยก) ได้ตามต้องการ
ไม่เหมือน เทอร์มอล ตามธรรมชาติ ซึ่งเกิดจาก แสงอาทิตย์ ที่ร่มร่อนบินหากัน
หากบินไกลออกจากแรงยกของลิฟท์หน้าเขา แล้วยังหาเทอร์มอลไม่เจอ
ก็ต้องรีบหาที่แลนดิ่งโล่งๆ ก่อนที่จะไปแปะบนยอดไม้


para_bird.jpg

กำลัง ที่ใช้ในการ ขับเคลื่อน ร่มร่อน จะมีอยู่ 2 ช่วง คือ

1. ช่วงเทคอ็อฟ หรือช่วงที่เท้ายังไม่พ้นพื้น กำลังที่ได้ มาจากการวิ่ง อย่างเดียว
คือต้องวิ่งเต็มที่ครับ ถ้าไม่วิ่ง ปีกก็ไม่กำลังพอที่จะสร้างแรงยก
การที่ปีกจะสร้างแรงยก เพื่อรับน้ำหนักทั้งหมดให้ได้ และยังคงมีอัตราร่อนที่ดี
ต้องมีลม พัดผ่านปีก ให้มากกว่า ความเร็วสต็อลของร่ม ซะก่อน
(การทำงานของปีก ต้องอาศัยลมพัดผ่าน เพื่อสร้างแรงดันที่แตกต่างระหว่างปีกด้านบนและล่าง)
เช่น ร่มของเรา ตามสเป็ค มีความเร็ว สต็อลที่ 20 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
เราก็ต้องวิ่งผ่านลม ให้มีความเร็วมากกว่า 20 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ถ้าร่มตัวใหน มีความเร็วสต็อลสูงหน่อย ก็ต้องวิ่งกันเหนื่อยและไกลหน้าดู กว่าความเร็วจะถึง
โดยเฉพาะพวกบิน พารามอเตอร์ที่โหลด เกินพิกัด ความเร็วในการสต็อล ก็จะสูงขึ้น
ที่พูดนี้ หมายถึง ในกรณีที่ ลมอ่อน หรือไม่มีลมเลย
แต่ถ้ามีลมพัดเข้ามา ก็เอาความเร็วสต็อล ลบด้วยความเร็วลมที่พัดมา จะได้ความเร็วที่ต้องวิ่ง
ถ้าลมแรงพอ ก็แทบไม่ต้องวิ่งเลย แค่ตั้งร่มขึ้นมา ความเร็วลม ก็สร้างอัตรายกที่พอเพียง

ในการบินร่มร่อน เวลาวิ่งออกจากเขา ถ้าความเร็วยังไม่พอที่จะสร้างแรงยก แล้ววิ่งเลยภูเขาออกมา
ก็จะรู้สึกหล่นวูบ ลงทันที ในช่วงที่หล่นวูบลงมานี้ ก็จะมีพลังขับเคลื่อนอีกตัวหนึ่งมาทำงานแทน
แต่ถ้าหน้า เทคอ็อฟ มีต้นไม้เยอะ นักบินก็จะไปแปะอยู่กับยอดไม้ ก่อนที่พลังขับเคลื่อนตัวใหม่ จะทำงาน

(การดึงสายคอนโทรลเพื่อเพิ่มมุมปะทะ ขณะเทคอ็อฟ ก็ช่วยเพิ่มแรงยกได้อีก แต่ร่มจะเสียสปีดไป
ต้องรีบคลายสายคอนโทรล เพื่อเรียกสปีดกลับมา เมื่อลอยออกมาแล้ว เพราะถ้าลมแรงๆอาจถูกพัดไปหลังเขา)

korat

2. ช่วงอยู่บนฟ้า พลังขับเคลื่อน อีกอย่างหนึ่ง ของร่มร่อน ในยามเท้าพ้นพื้น คือ น้ำหนักครับ
โดยปกติแล้ว ด้วยน้ำหนักของวัตถุ และแรงดึงดูดของโลก ของทุกชิ้น จะต้องหล่น ลงสู่พื้นทั้งนั้น
ร่มร่อน ก็เช่นเดียวกัน ด้วยน้ำหนัก ของนักบิน จะเป็นพลังดึงดูด ให้ร่มพุ่งลงสู่พื้น ตลอดเวลา
แต่ในการ ออกแบบร่ม จุดแขวนที่รับน้ำหนักทั้งหมดและก่อให้เกิดความสมดูลย์ (center of gravity)
จุดหลักๆ จะอยู่ที่สายชุดหน้า หรือสาย A เวลาร่มหล่นลงสู่พื้น จะหล่นแบบเอนไปข้างหน้า
หรือร่อนไปข้างหน้า แทนที่จะหล่นตรงๆ ด้านหน้าจึงรับแรงกดเแรงดึงมากกว่าด้านหลัง
(ชุดสาย A จึงทำงานหนักกว่าสายอื่น และต้องเปลี่ยนก่อนสายอื่นๆ)

(เรื่อง center of gravity นี้ จะเห็นได้ชัดมาก ในกรณีของเครื่องร่อนปีกสามเหลี่ยม(Hang Gliding)
ซึ่งการควบคุม ความเร็ว ตลอดจนทิศทางต่างๆ ต้องอาศัยการเปลี่ยนแปลง center of gravity อย่างเดียว
คือนักบิน ต้องทำการโน้มตัว เพื่อถ่ายเทน้ำหนัก ไปหน้า-หลัง, ซ้าย-ขวา ตลอดเวลา
เวลาจะเพิ่มสปีด ก็โน้มตัวไปข้างหน้า จะเลี้ยวซ้าย ก็โน้มไปซ้าย เป็นต้น)

ร่มจะร่อน ไปข้างหน้า ได้ไกลขนาดไหนเมื่อเทียบกับความสูงที่หล่นลงมา(ด้วยแรงขับของน้ำหนัก)
ก็ขึ้นอยู่กับอัตราการร่อน(glide ratio) ของร่มแต่ละตัว ตามสเป็คของร่มนั้นๆ
เช่น ร่มของเรา มีอัตราการร่อน เป็น 8 หมายถึง สูญเสียความสูง 1 เมตร ร่อนไปได้ไกล 8 เมตร
ถ้าร่มมี อัตราการร่วงหล่น(sink rate) ที่ 1.3 เมตรต่อวินาที (1ชั่วโมง = 1.3 * 3600 = 4.68 km/h)
ความเร็ว ในการร่อนไปข้างหน้า ด้วยแรงขับจากน้ำหนักของนักบิน เมื่อนำความเร็วในการร่วงหล่น
เทียบกับ อัตารการร่อน จะได้ เท่ากับ 4.68 km/h * 8 = 37.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

สรุป คือ ด้วยพลังขับเคลื่อนจากน้ำหนัก ของนักบิน ซึ่งทำให้ร่มหล่นลงมาด้วยความเร็ว 4.68 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
จะทำให้ร่ม เดินหน้า ด้วยความเร็ว 37.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (คิดแบบคร่าวๆ โดยขึ้นอยู่กับ สเป็คของร่มแต่ละตัว)
ถ้าลมที่พัดเข้ามา มีความเร็ว น้อยกว่า 37.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ร่มก็จะร่อนสวนลมออกไปได้ โดยไม่บินถอยหลัง

ถ้าต้องการลดความเร็วก็ดึงสายคอนโทรล ครับ ซึ่งจะทำให้ร่มมีแรงต้านเพิ่มขึ้น
ถ้าดึงไม่เท่ากันร่มด้านที่ดึงเยอะกว่าก็จะมีความเร็วน้อยกว่าอีกด้านหนึ่ง
ร่มก็จะเซไปด้านที่ดึงเยอะกว่า นั้นก็คือ ร่มเกิดการเลี้ยวขึ้น
(การเลี้ยว ด้วยการถ่ายเทน้ำหนัก จะมีประสิทธิภาพดีกว่า เพราะไม่ไปลดสปีดร่ม ซึ่งมีผลต่ออัตราการยกของร่ม)
และเมื่อต้องการเพิ่มความเร็วขึ้นไปอีก ก็ให้เหยียบสปีดบาร์ มุมปะทะจะลดลง ร่มจะจึกหัวลงมาอีกนิดหนึ่ง
ทำให้ครามเร็วในการแหวกอากาศสูงขึ้น แต่ความเร็วในการสูญเสียความสูงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

การดึงเบรกเท่าๆกันทั้งสองข้าง ยังเป็นการเพิ่มอัตรายกให้ร่มอีกวิธีหนึ่ง เพราะมุมปะทะของร่มจะเพิ่มขึ้น
แต่ร่มจะสูญเสียความเร็วไป เพื่อทดแทนกับอัตรายกที่เพิ่มขึ้น ถ้าไม่มีลมพัดเข้ามาอย่างต่อเนื่อง ความเร็วของร่มที่หายไป
แล้วไม่มีความเร็วลมมาชดเชย ร่มก็จะมีความเร็วต่ำกว่าจุดสต็อลได้
ทำให้มีอัตรายกไม่พอ ร่มก็จะหล่นวูบลงมาหลังจากที่ขึ้นไปหนึ่งวูบ
และด้วยพลังขับเคลื่อนหรือน้ำหนักของนักบิน ก็จะทำให้ร่มกลับมามีสปีดอีกครั้ง ในช่วงที่หล่นวูบลงมา
(ถ้าดึงเบรคเยอะเกินไปจนสุดมือ และค้างไว้ จะก่อให้เกิดการสต็อลอีกแบบหนึ่ง(full stall) ซึ่งร่มจะเสียรูปทรงไปเลย
และอันตรายมากถ้าแก้ไขไม่ถูกต้อง เพราะตอนร่มกลับมามีสปีดอีกครั้ง อาจเร็วจนหัวทิ่มหน้า
ลองนึกถึง ตอนเรากระตุกร่มขึ้นจากพื้น ตอนลมแรงๆ แต่นี่เรากระตุกด้วยน้ำหนักทั้งหมดของเรา
แรงเหวี่ยงที่จะทำให้ร่มพุ่งไปข้างหน้า จึงสูงมาก)

ถ้าต้องการ เพื่มความเร็วขึ้นอีก ก็เพิ่มน้ำหนัก หรือใช้ร่มขนาดเล็กลง ได้ครับ
แต่ถ้าเกินพิกัด ของร่มไปมาก ก็อันตราย ครับ เพราะความเร็วร่วงหล่น(sink rate)จะสูงตามไปด้วย
และจะอึดอัดหน่อย ในการบินเกาะลิฟท์แบนด์ หรือเทอร์มอล เพราะต้องหาที่มันแรงจริงๆ

ถึงแม้ ร่มจะร่อน ออกไปได้ไกล แต่ความสูงของร่ม ก็จะสูญเสียไปเรื่อยๆ
แล้วจะทำอย่างไร ให้ร่มรักษาระดับไว้ หรือเพิ่มความสูงขึ้นได้ โดยที่ยังร่อนต่อไปได้อีก
ทางออก ก็คือ ต้องไปหา ลิฟท์แบนด์ หรือลมยก บริเวณหน้าภูเขา และ แหล่งเทอร์มอลอื่นๆครับ

ร่มจะมี ความเร็ว ในการร่วงหล่น ลงสู่พื้น ด้วยแรงขับของน้ำหนัก อยู่ตลอดเวลา
แม้ขณะ อยู่ ใน ลิฟท์แบนด์ หรือ เทอร์มอล ก็ตาม
แต่ที่เรามองเห็น ร่มยังรักษาระดับ หรือลอยสูงขึ้นได้ ก็เพราะว่า แรงยก ของลิฟท์แบนด์ หรือเทอร์มอล
มีค่ามากกว่า หรือเท่ากับ ความเร็ว ในการร่วงหล่น ของร่ม เมื่อมีแรงยก อยู่อย่างพอเพียง เราก็สามารถ ร่อนไปมาได้ทั้งวัน

แล้วถ้ามันเกิดร่อนขึ้นตลอดไม่ยอมลง ไม่หลุดออกนอกโลกไปเลยหรือ? (คิดแบบเด็กๆ)

tandem



เราต้องมาดูก่อน ว่า ลมยกที่ทำให้ ร่มลอยขึ้นไป เกิดจากอะไร และมีอยู่ตรงใหนถึงใหน
ถ้าเป็นลิฟท์แบนด์ หรือลมยกบริเวณหน้าภูเขา อันเนื่องมาจากลมพัดมาปะทะภูเขาที่ลาดเอียง
ลมมันก็พัดไหลขึ้นไปตามสภาพการเอียงของภูเขา เมื่อพ้นระดับยอดภูเขาไปไม่มาก
ลมก็จะกลับมาพัดในแนวระดับของมันตามปกติ ลมยกจึงหายไป
เมื่อเราบินถึงจุดนั้น เราก็จะทำความสูงไม่ได้อีก ขึ้นสูงได้แค่นั้น
ถ้าบินตรงไปข้างหน้า จนหลุดออกจากบริเวณลมยกหน้าเขา ร่มก็จะสูญเสียความสูงไปเรื่อยๆ
ถ้าจะร่อนต่อ ก็ต้องเลี้ยวกลับมาหน้าเขาเพื่อทำความสูงอีกครี้ง

ลมยกอีกชนิดหนึ่ง คือเทอร์มอล ที่เกิดจากกลุ่มอากาศร้อน ที่ใหลจากที่ต่ำขึ้นที่สูง
ลมยกชนิดนี้ จะมีความสูงจนถึงก้อนเมฆ เพราะมันเป็นจุดก่อให้เกิดเมฆส่วนใหญ่
แต่จะเป็นลมยกในบริเวณแคบๆ คือ ณ ตำแหน่งพื้นดิน สูงขึ้นไป จนถึงเมฆแต่ละก้อน
และไม่ได้มีอยู่ตลอดเวลา แต่จะเกิดเป็นช่วงๆ ซึ่งใช้ระยะเวลา ประมาณ 15-20 นาที และสลายไป
การหาจุดเทอร์มอล และบินวนอยู่ในบริเวณนั้น เพื่อทำความสูงเป็นสิ่งที่ยาก กว่า การหลุดออกจากเทอร์มอลมากๆ

ถ้ามีจุดเกิดเทอร์มอลอยู่หน้าเขาพอดี เวลาเทคอ็อฟออกมา ก็สามารถทำความสูงมากๆ ได้ในทันที

การบินเดินทาง เพื่อให้ได้ระยะทางไกลๆ จึงต้องอาศัยการ บินเกาะเทอร์มอลเพื่อทำความสูง
แล้วร่อนไปข้างหน้า โดยใช้ประสิทธิภาพจากอัตราการร่อน และความเร็วของร่ม เพื่อบินไปหาเทอร์มอล ณ จุดข้างหน้า
ถ้าร่มมีอัตราร่อนไม่ดี ไปได้ช้า ก็จะถึงพื้น ก่อนไปเจอเทอร์มอลจุดข้างหน้า