กระสวยอวกาศและแรงยกทางอากาศพลศาสตร์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง กระสวยอวกาศและแรงยกทางอากาศพลศาสตร์

กระสวยอวกาศ vs. แรงยกทางอากาศพลศาสตร์

ลัมเบีย STS-1 พ.ศ. 2524 กระสวยอวกาศ (space shuttle) คือ เครื่องบินอวกาศของสหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นโดยองค์การนาซ่า (NASA) มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า Space Transportation System (STS) ผลิตโดยบริษัท North American Aviation ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของบริษัท Rockwell International สเปซชัทเทิลทะยานขึ้นเหมือนจรวดและไปโคจรรอบโลก มีปีกและตอนกลับสู่โลกจะร่อนลงตามรันเวย์ กระสวยอวกาศสามารถนำมาใช้ได้หลาย ๆ ครั้ง กระสวยอวกาศถูกออกแบบมาให้ใช้งานซ้ำได้ 100 ครั้ง หรือปฏิบัติการได้ 10 ปี โครงการถูกเริ่มขึ้นในท้ายยุค 60 หลังจากนั้นก็มีบทบาทสำคัญในปฏิบัติการที่ต้องใช้คนเข้าร่วมของนาซามาโดยตลอด ส่วนสำคัญของกระสวยอวกาศ เรียกว่า ออร์บิเตอร์ (orbiter หมายถึง ยานโคจร) จะพาลูกเรือและสัมภาระไปยังอวกาศในขณะที่จะส่งกระสวยอวกาศขึ้นไป กระสวยจะอยู่ที่ฐานส่งโดยจะตั้งชี้ขึ้นไปคล้ายจรวด ข้าง ๆ ออร์บิเตอร์จะมีแทงค์น้ำมันขนาดใหญ่ ซึ่งเรียกว่า แทงค์ด้านนอก (External Tank) ซึ่งมันจะเก็บออกซิเจนและไฮโดรเจนในขณะที่มันขึ้นเชื้อเพลิงเหล่านี้จะถูกสูบเข้าไปยังเครื่องยนต์หลัก 3 เครื่อง ของออร์บิเตอร์ นอกจากนี้ยังมีแทงค์ขนาดเล็กที่อยู่ข้าง ๆ ออร์บิเตอร์บนฐานส่งเพื่อให้แรงผลักดันพิเศษในขณะส่งกระสวยขึ้น ซึ่งเรียกว่า Solid Fuel Rocket Booster หรือ SRB ทำงานคล้ายกับจรวดดอกไม้ไฟขนาดใหญ่ เมื่อกระสวยอวกาศทะยานขึ้น หลังจากนั้นประมาณ 2 นาที เชื้อเพลิงในแทงค์เชื้อเพลิง SRB จะหมดลง และตกลงในทะเลกับร่มชูชีพ อัตราความเร็วของกระสวยค่อย ๆ เพิ่มขึ้นจนถึงความเร็วประมาณ 72 ไมล์ จากนั้นเครื่องยนต์หลักจึงหยุดทำงาน และถังเชื้อเพลิงภายนอกซึ่งว่างเปล่าจะถูกปล่อยตกลงสู่ทะเล เครื่องยนต์ของจรวดสองลำจะรับภาระต่อไป ซึ่งเรียกว่า ระบบการยักย้ายการโคจร ในระหว่างการโคจร เมื่อถึงเวลากลับสู่โลก เครื่องยนต์ระบบการยักย้ายการโคจรจะถูกยิงคล้ายกับตอนล่างของจรวด และยานจะหลุดออกจากการโคจร แล้วกลับลงมาสู่บรรยากาศโลกในอัตราความเร็ว 15,900 ไมล์ต่อชั่วโมง (หรือประมาณ 25,700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แผ่นกำบังความร้อนข้างใต้กระสวยอวกาศจะเปล่งแสงสีแดงจัดพร้อมกับความร้อนในการกลับเข้ามาสู่โลก แผ่นกระเบื้องพิเศษบนกระสวยอวกาศจะป้องกันลูกเรือและยานอวกาศออร์บิเตอร์จะช้าลงเมื่อเข้ามาถึงบริเวณส่วนล่างของบรรยากาศ จะร่อนลงบนพื้นดินบนรันเวย์ด้วยความเร็วประมาณ 210 ไมล์แล้วภารกิจก็จะจบลง. แรงยก (Lift) คือแรงทางอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamic force) ชนิดหนึ่ง ที่ทำให้เครื่องบินสามารถลอยบนอากาศได้ แรงยกของเครื่องบินเกิดจากผลของมุมปะทะของปีกที่ติดตั้งกับลำตัวเครื่องบิน และผลของความแตกต่างของความดันที่กระทำที่พื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านบนและด้านล่าง ในขณะบิน พื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านบนจะมีความดันกระทำต่ำกว่าพื้นผิวของปีกเครื่องบินด้านล่าง ความดันที่กระทำกระจายตัวอยู่บนพื้นผิวดังกล่าวจะสร้างแรงกระทำลงบนพื้นผิวนั้นๆ เมื่อพื้นผิวด้านล่างมีความดันกระทำสูงกกว่า จึงมีแรงกระทำเกิดขึ้นสูงกว่าที่พื้นผิวด้านบน และแรงยกคือผลต่างที่เหลืออยู่ของแรงทั้งสอง ซึ่งสามารถใช้หลักการเรื่องของไหลของเบอนูลลี และกฎของนิวตัน มาอธิบายกลไกการเกิดแรงยกได้ thumb สาเหตุที่พื้นผิวด้านล่างของปีกและพื้นผิวด้านบนของปีกมีความดันกระทำไม่เท่ากันนั้น เป็นเพราะความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านพื้นผิวทั้งสองฝั่งนั้นมีค่าไม่เท่ากัน ซึ่งการออกแบบรูปร่าง รูปทรงของปีก รวมทั้งมุมปะทะของการติดตั้งปีกเข้ากับลำตัวเครื่องบิน เป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้เกิดปรากฏการนี้ การที่เครื่องบินจะลอยได้นั้น แรงยก ที่มีทิศทางยกลำตัวเครื่องบินขึ้นนั้น ต้องมีขนาดมากกว่าแรงกระทำทั้งหมดที่มีทิศทางตรงกันข้าม หรือทิศทางลงสู่พื้น ซึ่งแรงกระทำดังกล่าวได้แก่ น้ำหนักของเครื่องบิน และแรงกระทำทางอากาศพลศาสตร์ และแรงอื่นๆ แรงกระทำที่เกิดขึ้นบนภาคตัดขวางของปีก หรือแพนอากาศ หมวดหมู่:อากาศพลศาสตร์.