လေယာဥ်တွေ ဘယ်လို ပျံသန်းနိုင်သလဲ?

လေယာဥ်တွေပျံသန်းတဲ့အကြောင်းမပြောခင် အရာဝတ္ထုတွေလေပေါ်ပျံတဲ့ အကြောင်းအရင်းကို အရင်ဆွေးနွေးချင်ပါတယ်။ လေထဲပျံသန်းနိုင်တဲ့ အရာတွေထဲမှာ သက်ရှိ ငှက်တွေပါဝင်သလို၊ လူသားတွေတီထွင်ထားတဲ့ လေယာဥ်၊ မိုးပျံပူဖောင်း နဲ့ ဒုံးပျံတွေပါဝင်ပါတယ်။ မိုးပျံပူဖောင်းနဲ့ ဒုံးပျံတွေ ပျံသန်းနိုင်တဲ့ အကြောင်းအရင်းဟာ လေယာဥ်နဲ့ ငှက်တွေပျံသန်းနိုင်တဲ့ အကြောင်းအရင်းနဲ့ ကွာြခားပါတယ်။ မိုးပျံပူဖောင်းတွေဟာ လေထုရဲ့ ဖော့ဂုဏ်နဲ့ လေထက်သိပ်သည်းဆနည်းတဲ့ ဓာတ်ငွေ့တွေကြောင့်ဖြစ်ပြီး၊ ဒုံးပျံတွေကတော့ ဓာတ်ငွေ့ကို လောင်ကျွမ်းစေပြီး ဖိအားမြင့်တဲ့ ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးချပြီး တန်ပြန် အားနဲ့ အပေါ်ကိုတက်နိုင်တာဖြစ်ပါတယ်။ ဒီအကြောင်းကို သိချင်ရင်တော့ အောက်မှာ comment ချန်ထားခဲ့ပေးပါ။ နောက်ထပ် ဆောင်းပါးတွေမှာ သေချာရှင်းပြပေးပါမယ်။ အခုပြောမှာကတော့ ငှက်တွေနဲ့ လေယာဥ်တွေ ဘယ်လို ပျံသန်းနိုင်သလဲဆိုတာကို လေ့လာကြည့်မှာြဖစ်ပါတယ်။

လေယာဥ်ပေါ်ကိုသက်ရောက်နေတဲ့ သက်ရောက်မှု အင်အား (force) လေးမျိုးရှိပါတယ်။ လေယာဥ်ရဲ့အလေးချိန်၊ လေထု ပင့်အား (Lift force)၊ လေထုတွန်းကန်အား (Drag force)၊ လေယာဥ်တွန်းအား (thrust) တို့ဖြစ်ပါတယ်။ (မြန်မာဘာသာြပန်အဓိပ္ပာယ်က စာရေးသူ တိုက်ရိုက်ဘာသာြပန်ထားတာြဖစ်တဲ့အတွက် အမှားပါရှိနိုင်ပါတယ်။ အဓိပ္ပာယ်ရောထွေးနေလျှင် အင်္ဂလိပ်အသုံးအနှုန်းကိုသာ အတည်ယူပေးပါ။) ဒီ အားလေးခုထဲ အနက်မှ လေယာဥ်ကို လေပေါ်ပျံနိုင်စေတဲ့ အဓိကကျတဲ့ အကြောင်းအရင်းကတော့ လေထုပင့်အား (Lift) ဖြစ်ပါတယ်။ လေယာဥ်ပျံသန်းနိုင်အောင် အကူအညီပေးတဲ့ အခြားအစိတ်အပိုင်းတွေ ရှိပါတယ်။ ဒါပေမယ့် အဓိက အခြေခံကတော့ လေယာဥ်တောင်ပံပေါ်သက်ရောက်တဲ့ လေထုပင့်အား Lift ဖြစ်ပါတယ်။

Lift Airplane — လေယာဥ်အပေါ်သက်ရောက်နေတဲ့ အလေးချိန်၊ လေထုပင့်အား၊ လေယာဥ်တွန်းအားနဲ့ လေထုတွန်းကန်အား

NASA ရဲ့ Glenn Research Center website page မှာ လေထုပင့်အားကို အောက်ပါအတိုင်း ရှင်းပြထားပါတယ်။ လေထုပင့်အား Lift ဟာ Mechanical Force ဖြစ်ပါတယ်။ တစ်နည်းအားဖြင့် အရာဝတ္ထုတွေ သက်ရောက်ရာမှဖြစ်ပေါ်စေတဲ့ အား (force) ဖြစ်ပါတယ်။ လေထုနဲ့ ရွေ့လျားနေတဲ့ လေယာဥ်တို့ ထိတွေ့ရာမှ ပေါ်ပေါက်လာတဲ့ အား ဖြစ်ပါတယ်။ ပိုပြီး အသေးစိတ်ကြည့်ရင် လေယာဥ်ရဲ့ တောင်ပံ နဲ့ လေထုတို့သက်ရောက်မှုကြောင့် လေပေါ်ပျံနိုင်စေတဲ့ ပင့်အား Lift ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်တယ်။ လေယာဥ်ရဲ့တောင်ပံကို ထောင်လိုက်ဖြတ်ပိုင်း ဖြတ်ကြည့်မယ်ဆိုရင် Airfoil ပုံသဏ္ဌာန်ရှိတာကို တွေ့ရပါမယ်။ ဒီပုံထူးခြားတဲ့ပုံသဏ္ဌာန်က ကြီးမားတဲ့ လေယာဥ်ကို လေပေါ်ပျံသန်းနိုင်ဖို့ လိုအပ်တဲ့ လေထုပင့်အား Lift ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး လူသားတွေကို လေထဲမှာ ခရီးသွားလာနိုင်စေခြင်းဖြစ်ပါတယ်။

ဒီ Airfoil နဲ့ လေထုနဲ့ ဘယ်လို အပြန်အလှန် သက်ရောက်ပြီး ပင့်အား ဖြစ်စေသလဲဆိုတာကို ရှင်းပြနိုင်တဲ့ သီအိုရီတွေ အများအပြားရှိပါတယ်။ ဒီသီအိုရီတွေကို တစ်ခုချင်းစီ ရှင်းပြသွားပါမယ်။ တစ်ချို့သော လူသိများတဲ့ သီအိုရီတွေမှာ လိုအပ်ချက်အနည်းငယ်စီရှိပါတယ်။ လေထုပင့်အား Lift force နဲ့ပတ်သက်ပြီး မမှန်တဲ့သီအိုရီတွေကိုလည်း ဘာကြောင့်မမှန်ကန်ရသလဲဆိုတာ ရှင်းပြထားပါတယ်။

Bernoulli’s Theory

ပထမဆုံး လူသိများတဲ့ သီအိုရီတွေထဲက တစ်ခုဖြစ်တဲ့ Bernoulli’s Equation ကို အခြေခံတဲ့ သီအိုရီကို ရှင်းပြပါမယ်။ Bernoulli’s Equation က စွမ်းအင်တည်မြဲမှုကို အခြေခံပါတယ်။

“စေးကပ်မှုမရှိ၊ ဖိသိပ်လို့မရတဲ့အရည်ဟာ (non-viscous, incompressible fluid) အချိန်အလိုက် ပြောင်းလဲမှုမရှိသည့် တည်မြဲ စီးဆင်းမှု အခြေအနေမှာ (steady flow) ရှိနေလျှင် မည်သည့် နေရာတွင်မဆို ဖိအား၊ တည်မြဲစွမ်းအင်နှင့် ရွေ့လျားစွမ်းအင် တို့ ပေါင်းလဒ်သည် တူညီမှုရှိရမည်။”

ဤနိယာမတွင် ပါဝင်တဲ့ တည်မြဲစွမ်းအင်ကို အမြင့် အတူတူမှာရှိတဲ့ အမှတ်နှစ်ခုအတွက် တူညီတယ်လို့ယူဆပြီး လျစ်လျူရှုနိုင်ပါတယ်။ ထိုအခါ Bernoulli’s Equation မှာ ဖိအားနှင့် အလျင် ကိုသာ အခြေခံပါတယ်။

$\displaystyle P+\frac{1}{2}\rho v^{2}=constant$

Airfoil ရဲ့ပုံသဏ္ဌာန်က အပေါ်ပိုင်းမှာ ပိုရှည်ပြီး အောက်ပိုင်းမှာ ပိုတိုတယ်။ ဒါကြောင့် စွမ်းအင်တည်မြဲမှုအရ airfoil ရဲ့ အစမှတ်နှင့် အဆုံးမှတ်တို့ဟာ စုစုပေါင်းစွမ်းအင်ချင်း တူညီရပါမယ်။ ဒါကြောင့် လေစီးကြောင်းက ခရီးပိုရှည်ရှည်သွားရမည့် အပေါ်ပိုင်းမှာ အလျင်ပိုမြန်ပြီး ခရီးပိုတိုတဲ့ အောက်ပိုင်းမှာတော့ အလျင်ပိုနှေးပါတယ်။ ထိုအခါ Bernoulli’s Equation အရ ဖိအားနှင့် အလျင်ဟာ ပြောင်းပြန်အချိုးကျတာကြောင့် အပေါ်မျက်နှာပြင်တွင် လေထုဖိအားပိုနည်းပြီး အောက်မျက်နှာပြင်တွင် လေထုဖိအားပိုများပါတယ်။ ဒီလေထုဖိအား ကွာြခားချက်ကြောင့် လေထုပင့်အားကို ဖြစ်ပေါ်စေပါတယ်။

Bernoulli’s Theory ဖြင့် လေထုပင့်အား ဖြစ်ပေါ်ပုံ

ဒီသီအိုရီက Airfoil တစ်ခု လေထုပင့်အားကို ဘယ်လို ဖြစ်ပေါ်စေတယ်ဆိုတာကို ရှင်းပြနိုင်ပေမယ့် လေယာဥ်တွေဘာကြောင့် ပက်လက်ပျံသန်းနိုင်သလဲ၊ Airfoil ပုံသဏ္ဌာန်မရှိဘဲ အပြားလိုက်ပုံသဏ္ဌာန်ရှိတဲ့ စွန်နဲ့ Wright ညီနောင်ရဲ့ ပထမဆုံးလေယာဥ်တောင်ပံတို့ ဘာကြောင့်လေထုထဲပျံသန်းနိုင်တယ်ဆိုတာကိုတော့ မရှင်းပြနိုင်တဲ့အတွက် ဒီအယူအဆမှာ အားနည်းချက်ရှိနေပါတယ်။ ဒီအကြောင်းကိုရှင်းပြနိုင်တာကတော့ Newton’s Theory of Flight ပဲဖြစ်ပါတယ်။

Newton’s Theory

ဒီသီအိုရီကတော့ Newton ရဲ့ Laws of Motion ကို သုံးပြီး ပင့်အား ကို ရှင်းပြထားတာဖြစ်ပါတယ်။ Newton’s Second Law of Motion အရ

“အားသည် အရှိန် (acceleration) နှင့် ဒြပ် (mass) တို့၏ မြှောက်လဒ်ဖြစ်သည်။” အရှိန်ဆိုသည်မှာ အလျင် ပြောင်းလဲနှုန်းဖြစ်သည်။ အလျင်သည် ပမာဏ (မြန်နှုန်း သို့ speed) နှင့် လားရာ (direction) နှစ်မျိုးလုံးပါသော vector ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် မြန်နှုန်း သို့မဟုတ် လားရာ တစ်ခုခုကို ပြောင်းလဲလျှင် အားကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။

ဤ အကြောင်းကို equation ဖြင့် ရှင်းပြပါမယ်။

$\displaystyle F=m\times a ; F=mass\times acceleration$

$\displaystyle F=m\times \frac{v_{1}-v_{0}}{t_{1}-t_{0}}; F=mass\times change\: in \: velocity \: with \: time$

အပေါ်မှာ ရှင်းပြခဲ့တဲ့အတိုင်း အလျင်ပမာဏ သို့မဟုတ် လားရာ တစ်ခုခုကို ပြောင်းလဲသွားစေတာနဲ့ အား တစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပါတယ်။ လေယာဥ်တောင်ပံနဲ့ ထိတွေ့နေတဲ့လေက အတောင်ပံကြောင့် လားရာပြောင်းလဲမှုဖြစ်ပေါ်ပြီး အဲ့ဒီပြောင်းလဲမှုဟာ အလျင်ပြောင်းလဲမှုဖြစ်တယ်။ ဒါကြောင့် အားကို ဖြစ်ပေါ်စေတယ်။ Newton’s Third Law of Motion အရ “သက်ရောက်မှုတစ်ခုသည် တူညီတဲ့တန်ပြန်သက်ရောက်မှု ကို ဖြစ်စေသည်။” ဒါကြောင့် လေစီးကြောင်း အလျင်ရဲ့ လားရာပြောင်းလဲမှုကြောင့် သက်ရောက်တဲ့ အား နှင့် ဆန့်ကျက်ဘက် တန်ပြန်သက်ရောက်မှု ဖြစ်ပေါ်လာပြီး အဲ့ဒီ တန်ပြန်သက်ရောက်မှုဟာ ပင့်အား Lift ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီနေရာမှာ သတိထားရမည်မှာက Airfoil ရဲ့ အပေါ်အောက် မျက်နှာပြင် နှစ်ခုလုံးက လေရဲ့ အလျင်ပြောင်းလဲမှုကို ဖြစ်စေရာမှာ ပါဝင်ပတ်သက်မှုရှိပါတယ်။ အများဆုံး မှားယွင်းယူဆမှုတစ်ခုကတော့ လေရဲ့မော်လီကျူးတွေက airfoil ရဲ့ အောက်မျက်နှာပြင်ကို တိုက်မိပြီး သက်ရောက်မှု – တန်ပြန်သက်ရောက်မှု နိယာမ အရ ပင့်အားကို ဖြစ်ပေါ်စေတယ်ဆိုတဲ့ အယူအဆဖြစ်သည်။ ဒီအယူအဆမှားက airfoil ရဲ့ အပေါ်မျက်နှာပြင်ကြောင့် လေရဲ့အလျင်ကို ပြောင်းလဲစေတာကို ထည့်မစဥ်းစားတဲ့အတွက် မှားယွင်းပါတယ်။ ဒီအကြောင်းအသေးစိတ်သိချင်ရင်တော့ NASA ရဲ့ Glenn Research Center website မှာ ဖော်ပြထားတဲ့ Skipping Stone Theory ကို ဖတ်ကြည့်နိုင်ပါတယ်။

Newton’s Second Law of Motion အရ လေစီးကြောင်း အလျင်ပြောင်းလဲ၍ ပင့်အားကို ဖြစ်ပေါ်စေပုံ

နောက်ဆုံးအနေနဲ့ နိဂုံးချုပ်ရရင်တော့ ပင့်အား Lift ဟာ လေယာဥ်ကို လေပေါ် ပျံသန်းစေတဲ့ အားဖြစ်ပါတယ်။ ပင့်အား ဖြစ်ပေါ်စေဖို့ လေထုဟာ မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါတယ်။ ပင့်အားဟာ လေထုရဲ့ လားရာကို အောက်ကို ရွေ့စေလို့ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ သက်ရောက်မှုကို တန်ပြန်သက်ရောက်လို့ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ အားဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် အရည်တစ်မျိုးဖြစ်တဲ့ လေထုရှိမှသာ ပင့်အားဖြစ်ပေါ်နိုင်မှာဖြစ်ပါတယ်။ ထို့အပြင် ပင့်အားဟာ အလျင်ပြောင်းလဲမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်တာဖြစ်တဲ့အတွက် အလျင် သို့ ရွေ့လျားမှုမရှိဘဲ မဖြစ်ပေါ်နိုင်ပါဘူး။

ဒီဆောင်းပါးကို ဖတ်ပြီးသွားပြီဆိုတော့ နောက်တစ်ခါ လေယာဥ်တွေပျံနေတာတွေ့ရင် ဘယ်လိုလေထဲပျံနိုင်လည်းဆိုတာ သူများကိုပြောပြလို့ရသွားပြီပေါ့။ ဆောင်းပါးကို အဆုံးထိဖတ်ပေးတဲ့အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။ နောက်ဆုံးအနေနဲ့ အပေါ်မှာရှင်းပြခဲ့တာတွေကို အခြေခံပြီး ဥာဏ်စမ်းမေးခွန်းနှစ်ခုကို ကိုယ့်ဘာသာကိုယ် စဥ်းစားကြည့်ဖို့ ရေးပေးထားပါတယ်။

၁။ လေဟာနယ်ထဲမှာ အရာဝတ္ထုတွေ ပျံသန်းနိုင်ပါသလား။

၂။ လေယာဥ်တွေဟာ လေပေါ်ပျံမတက်ခင် ဘာကြောင့် ပြေးလမ်းပေါ်မှာ သွားဖို့ လိုအပ်တာလဲ ။

မေးခွန်းအဖြေကို comment မှာ ဆွေးနွေးနိုင်ပါတယ်။ မေးခွန်းတွေရှိရင်လည်း ချန်ထားခဲ့နိုင်ပါတယ်။ တတ်နိုင်သ၍ သိထားမှတ်ထားသလောက် ဆွေးနွေးပေးပါမယ်။

Brany

Insight for Myanmar

မြန်မာတို့အတွက် အင်ဂျင်နီယာ၊ သိပ္ပံနဲ့ နည်းပညာဆိုင်ရာ ဆောင်းပါးများ

လေယာဥ်တွေ ဘယ်လို ပျံသန်းနိုင်သလဲ?

Like this:

Leave a ReplyCancel reply

Sharing is caring 🙂

Like this:

Leave a ReplyCancel reply