ในการหาคำตอบว่า Ground Effects คืออะไร ต้องเริ่มต้นด้วยการจินตนาการถึงผลของมันกันก่อนนะครับว่าลักษณะเป็นอย่างไร ให้ทุกท่านลองนึกถึงตอนเครื่องบิน Landing ครับ เคยรู้สึกถึงพลังงานบางอย่างมั้ยครับที่ทำให้เครื่องบินของเราร่อนไปต่อได้ไกลระยะหนึ่งก่อนจะ Touch Down หรือพลังบางอย่างที่ทำให้เราบินเลียบๆพื้นได้โดยที่เครื่องบินไม่ตก นั่นแหละครับ Ground Effect
Ground Effect สำหรับเครื่องบินจะเกิดขึ้นเมื่อเครื่องบิน ทำการบินอยู่ใกล้กับพื้นดิน หรือพื้นน้ำมากในระยะที่น้อยกว่า Wingspan (ความยาวของปีก) เช่น หากปีกยาว 1 เมตร เครื่องบินกับพื้นต้องอยู่ต่างกันไม่เกิน 1 เมตรจึงจะเห็นผลจาก Ground Effect ซึ่งจะทำให้อากาศด้านใต้ปีกถูกบีบอัด และทำให้ Downwash (กระแสอากาศในทิศพุ่งลงจาก Airfoil) ถูกเปลี่ยนวิถีไปดังในรูปด้านล่าง แล้วส่งผลให้ Wing Tip Vortice (กระแสอากาศที่หมุนวนที่ปลายปีก) นั้นลดลง
จากผลของสิ่งที่เกิดขึ้นทำให้ Vector ของแรงยก (Lift)นั้นเปลี่ยนไป โดยทำมุมห่างจากแนวแรงโน้มถ่วงน้อยกว่าตอนบินอยู่บนอากาศสูงๆและทำให้ผลลัพธ์ของ Lift มีค่าที่มากขึ้น จึงมีแรงที่พยุงเครื่องบินมากขึ้นนั่นเอง
นอกจากนี้แล้วการที่ Wingtip Vortices ลดลงนั้นถ้ายังจำกันได้ จะทำให้ Induced Drag ลดลงอีกด้วย โดยยิ่งความสูงจากปีกถึงพื้นยิ่งน้อย ค่า Induced Drag ก็ยิ่งลดลงไปเรื่อยๆ แล้วลองนึกดูนะครับว่าเครื่องบินประเภทไหนที่มักจะได้รับผลจาก Ground Effect เสมอๆ
“ใช่ครับ เครื่องบินปีกล่าง (Low WIng)”
ซึ่งเรื่องนี้ก็จะส่งผลต่อความแตกต่างระหว่างเครื่องบินแบบ High Wing กับ Low Wing ด้วย โดยจะสังเกตเห็นว่าในตอนที่จะ Take Off หรือ Landing นั้น เครื่องบินแบบ High Wing จะได้เปรียบมากกว่าครับ
Ground Effect นั้นเป็นทั้งเพื่อนที่ดีและเพื่อนที่กวนใจ ในกรณีที่นักบินต้องการ Landing ในระยะทางสั้นๆ Ground Effect อาจจะทำให้นักบินปวดหัวได้ แต่สำหรับเครื่องบินบางประเภทเช่นเครื่องบินที่บินเลียบน้ำ Ground Effect คือเพื่อนที่แสนดีเลยครับ เช่น เครื่องบินที่มีฉายาว่า “Caspian Sea Monster”
เจ้า Caspian Sea Monster ลำนี้จะถูกเรียกว่าเครื่องบินก็ไม่ถูก จะเรียกว่าเรือก็ไม่เชิงครับ มันถูกสร้างโดยสหภาพโซเวียต เพื่อภารกิจปฏิบัติการทางทหาร เพื่อเพิ่มความเร็วการเดินทางบนทะเลให้เร็วขึ้นมากกว่าเรือทั่วไป เพราะไม่ได้สัมผัสน้ำ มีแรงเสียดทานที่น้อยกว่านั่นเอง
นอกจาก Ground Effect จะเกิดขึ้นกับเครื่องบินแล้วยังเกิดขึ้นกับ Helicopter ด้วยนะ และมีผลต่อพฤติกรรมของ Helicopter ตอนขึ้นและลงอย่างมาก โดยความยาว 1 Wingspan ของ Helicopter จะคิดจาดความยาวของ Blade ของ Helicopter นั่นเองครับ ยังครับ ยังไม่หมดสำหรับตัวอย่างการใช้งาน Ground Effect ยังมีการนำ Ground Effect ไปใช้ในเครื่องร่อนเดินตามที่มีการแข่งขันกันของเด็กๆ อีกด้วยดังในคลิปด้านล่างนี้ครับ
ขอบคุณคลิปจาก
ข้อมูลเพิ่มเติม
FAA Helicopter Handbook
https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook/media/hfh_ch07.pdf
