Phần 1: Tại sao máy bay bay được? Bản chất của cánh máy bay là một Airfoil/Aerofoil. Airfoil là là tên gọi của một hình dạng (như hình tròn hay vuông), khi di chuyển trong không khí airfoil tạo ra lực nâng (lift) làm cho máy bay bay được. Leading edge: Phần đầu Trailing edge: đuôi Chord line: đường nối từ leading edge đến trailing edge. Camber line: Đường chạy dọc theo airfoil và chia nó thành 2 phần đều nhau. Dùng để xác định độ dày của airfoil. Relative wind: luồng không khí đi qua airfoil khi mà airfoil di chuyển trong không khí (The wind felt by the airfoil as it moving through the air) Angle of attack (góc tấn): góc tạo bới chord line của airfoil và relative wind. Nhờ vào lực đẩy (thrust) từ động cơ, airfoil di chuyển trong không khí và từ đó tạo ra lực nâng. Ở máy bay cánh quạt, lưỡi cánh quạt cũng là một airfoil. Lift được tạo ra như thế nào? Lift được tạo ra nhờ vào sự khác biệt giữa áp suất không khí của mặt trên và mặt dưới của 1 airfoil. Theo nguyên lí Bernoulli thì khi tốc độ của chất tăng thì áp suất và nhiệt độ sẽ giảm. Ngược lại, nếu tốc độ của chất giảm thì áp suất và nhiệt độ sẽ tăng. Các phân tử trong không khí di chuyển qua bề mặt trên của airfoil với tốc độ nhanh hơn các phân tử di chuyển qua bề mặt dưới, nhờ đó tạo ra sự khác biệt về áp suất. Do bề mặt trên có áp suất thấp hơn nên các phân tử trong không khí có xu hướng di chuyển về khu vực có áp suất thấp hơn và từ đó tạo ra lift. Trên một máy bay luôn luôn có 4 lực tác động lên là: Lift, Weight, Thrust và Drag. Khi máy bay ở trạng thái cân bằng (Straight and level flight) thì Lift = Weight và Thrust = Drag. Lift: là lực nâng được tạo ra khi cánh máy bay di chuyển qua không khí. Weight: là lực tạo ra bởi trọng lực tác động lên khối lượng máy bay (Trọng lực có giá trị mặc định là 1G). Drag là lực cản tạo ra bởi lift (induced drag) và những bộ phận không tạo ra lift (parasite drag). _Lift induced drag là lực cản được tạo ra trong quá trình sinh ra lift do sự thay đổi của các luồng không khí di chuyển xung quanh airfoil. _Parasite drag là lực cản tạo ra bởi các bộ phận không tạo ra lift của máy bay. Parasite drag là 1 tổng hợp lực của nhiều lực nhỏ như Form drag (lực cản hình thành do hình dạng máy bay), Skin Friction Drag (lực cản do ma sát với không khí), ... Các bộ phận không tạo ra lift như ăng ten, rocket, đinh tán cũng góp phần vào parasite drag. Wingtip vortices/Wake Turbulence: là những luồng khí xoắn ốc tạo ra khi không khí di chuyển từ bề mặt áp suất thấp lên bề mặt áp suất cao của cánh máy bay. Khi lift tạo ra càng lớn thì lực của wingtip vortex càng mạnh. Độ rơi của luồng xoắn ốc này thường là 500fpm~152m/s. Ground effect: Khi máy bay ở gần mặt đất, mặt đất ngăn chặn sự hình thành của wingtip vortices và giảm lực của induced drag, tạo ra một cảm giác nổi. (When the airplane is less than half a wingspan above the ground, the interference of the ground creates the gound effect. Ground effect decrease induced drag and increase lift of the wing). Làm thế nào để tăng lực nâng của máy bay? Có 2 cách để tăng lực nâng của cánh máy bay là tăng lực đẩy (Thrust) hoặc tăng góc tấn (Angle of attack) hoặc kết hợp cả 2. Khi cất cánh hoặc muốn máy bay leo lên cao, phi công sẽ sử dụng 100% throttle power và hướng mũi máy bay lên. Ngoài ra còn một số thay đổi có thể làm tăng lift cho máy bay: _Angle of incident: góc tạo bởi chord line của airfold và longditudinal axis của máy bay, độ lớn của góc này tùy thuộc vào thiết kế của máy bay. _Hình dạng và độ dày của airfoil: tùy thuộc vào thiết kế máy bay. _Flaps (cánh tà): Theo quan niệm của nhiều người, flaps làm thay đổi hình dạng của cánh máy bay. Thực tế thì flaps thay đổi vị trí của chord line (đường nối leading và trailing edge của airfoil) giúp tạo ra góc tấn cao hơn mà không cần phải hướng mũi máy bay cao hơn. _Leading edge slat: Cũng như flaps, leading edge slats có tác dụng thay đổi vị trí chord line của cánh máy bay mà không cần phải hướng mũi máy bay lên. Thế nào là stall? Khi góc tấn vượt quá một giới hạn nhất định, luồng không khí di chuyển từ mặt dưới lên mặt trên của cánh bị tác động. Khi stall tức là máy bay đã mất toàn bộ lift cần thiết để giữ máy bay trên không trung Thông thường airfoil luôn stall ở góc 18-20 độ (critical angle of attack). - - - Updated - - -
Phần 2: Động cơ Như ở phần 1, động cơ là nguồn tạo ra lực đẩy (thrust) làm cho airfoil di chuyển trong không khí tạo ra lực nâng (lift). Hiện tại động cơ máy bay gồm 2 loại là Piston và Turbine (jet). Piston engine: Giống như động cơ xe, động cơ mà máy bay sử dụng là động cơ 4 kì: nạp, nén, cháy, xả. Động cơ càng nhiều cylinder và dung tích mỗi cylinder càng to thì sức đẩy càng lớn. Động cơ piston được sử dụng phổ biến cho máy bay chiến đấu và máy bay vận tải. Động cơ piston ( hay còn gọi là reciprocating engine) sử dụng bình xăng con (carburetor) để đưa xăng vào piston. Choke Valve Venturi throat: lợi dụng nguyên lí bernouli để đưa không khí trộn lẫn với xăng vào động cơ. Do tốc độ phân tử tăng lên -> áp suất và nhiệt độ giảm xuống dẫn tới sự đóng băng của các phân tử nước trong không khí (carburetor icing). Phi công phải sử dụng carburetor heat để ngăn ngừa sự hình thành của nước đá. Đây là một nhược điểm của carburetor. Ngoài ra, bình xăng con còn chịu 1 nhược điểm khác là hiệu suất không đồng đều giữa các cylinder do xăng và không khí được trộn lẫn ở carburetor trước khi đưa vào cylinder. Fuel injected piston engine: Trong hệ thống này xăng được dẫn thẳng vào động cơ (fuel inejected) và từ đó loại bỏ mọi điểm yếu của hệ thống sử dụng Carburetor. Turborcharger/Supercharger: một máy nén (compressor) hoạt động dựa vào khí xả của động cơ. Do càng lên cao thì mật độ không khí càng loãng, turbocharge giúp duy trì tỉ lệ không khí và xăng để cho động cơ hoạt động bình thường. Radial engine:piston engine với các cylinder xếp vòng quanh thanh trục chính. [video=youtube;2d4HQ8ZM_2k]http://www.youtube.com/watch?v=2d4HQ8ZM_2k[/video] Rotary engine: được phát triển từ piston engine dựa trên nguyên lý Nạp-nén-nổ-xả. Rotary engine có hiệu suất lớn hơn Piston engine và hiệu quả hơn piston engine (ở piston engine khi 1 cylinder ngừng hoạt động sẽ ảnh hưởng đến toàn hệ thống. Nhược điểm của rotary engine là thiết kế buồng cháy chưa hoàn thiện dẫn tới việc xăng không cháy hết và sự co dãn của kim loại dễ dẫn tới hỏng hóc. Jet (Turbine) engine: động cơ phản lực được phát minh bởi các nhà khoa học Đức Quốc Xã trong thế chiến thứ 2. Hiệu quả hơn piston engine rất nhiều lần do không khí đi vào động cơ đi qua nhiều lớp nén của compressor làm tăng tỉ lệ giữa xăng và không khí (Fuel to air ratio) lên đến 40:1. Ở phần xả của động cơ là 1 turbine dùng để hoạt động compressor đưa không khí vào động cơ. Động cơ phản lực hiện nay sử dụng 9 lớp nén. Không khí đi vào compressor được nén lại làm tăng nhiệt độ cộng với nhiệt độ sinh ra khi đốt cháy xăng tạo ra lực đẩy. Afterburner: là hệ thống phun xăng được cài đặt ở cửa xả của động cơ phản lực. Có tác dụng làm tăng lực đẩy của động cơ trong một thời gian ngắn. Các máy bay chiến đấu đều có afterburner nhưng chỉ giới hạn sử dụng trong một thời gian ngắn vì afterburner làm tăng lượng xăng tiêu thụ của máy bay lên rất nhiều. [video=youtube;tdczvix3EiE]http://www.youtube.com/watch?v=tdczvix3EiE[/video] Do turbine quay với tốc độ lớn hơn rất nhiều so với động cơ piston, nhược điểm của động cơ phản lực là phản ứng chậm khi thay đổi throttle. Ngoài ra động cơ phản lực có tiếng ồn rất lớn. Động cơ phản lực cũng tiêu tốn nhiều xăng hơn so với động cơ piston. Reverse thrust: Sử dụng các cửa nhỏ được gắn trên động cơ để hướng lực đẩy về hướng ngược lại với hướng di chuyển của máy bay. Được dùng để giảm tốc khi hạ cánh. [video=youtube;VrETuZeahbg]http://www.youtube.com/watch?v=VrETuZeahbg[/video] Các loại động cơ turbine: Turboprop: Sử dụng năng lượng tạo ra để quay cánh quạt sinh ra lực đẩy. Ở động cơ phản lực thông thường, turbine phải quay đến 1 tốc độ nhất định để tạo ra đủ lực đẩy. Việc sử dụng cánh quạt giúp động cơ tạo ra lực đẩy mà không cần phải quay turbine ở tốc độ cao. Do đó, tiết kiệm xăng và thích hợp cho các chuyến bay ngắn hoặc nội địa. Turbofan: được sử dụng cho các loại máy bay vận tải do ít tiếng ồn hơn động cơ phản lực thông thường. So sánh giữa động cơ piston và động cơ phản lực: Động cơ piston Ưu điểm: _Phản ứng nhanh hơn động cơ phản lực khi thay đổi throttle, thích hợp cho các máy bay huấn luyện. _Tiêu tốn ít xăng hơn. _Thích hợp cho các chuyến bay ở độ cao thấp và trung bình. _Đơn giản, chi phí bảo trì thấp. Nhược điểm _Bình xăng con bị đóng băng nếu hoạt động ở vùng khí hậu ẩm ướt và lạnh. _Hiệu suất thấp. _Cần phải có turbocharger khi hoạt động ở độ cao lớn. Động cơ phản lực: Ưu điểm: _Hiệu suất cao hơn động cơ piston. _Có khả năng hoạt động ở độ cao lớn nhờ vào bộ compressor nhiều lớp nén. _Tốc độ máy bay cao hơn máy bay sử dụng động cơ piston. Nhược điểm: _Phản ứng chậm khi thay đổi throttle. _Tốn nhiều xăng hơn so với động cơ piston. _Ồn. _Phức tạp, chi phí bảo trì cao. _
Phần 3: Aircraft system 6 thiết bị cơ bản của máy bay (the 6 packs) bao gồm: Airspeed indicator, Altitude indicator, Vertical speed indicator, Turn coordinator, Heading indicator, Altimeter. Airspeed indicator: Hiển thị tốc độ của máy bay Altitude indicator Hiển thị vị trí của mũi máy bay so với đường chân trời (hoặc mũi máy bay đang được hướng lên/xuống bao nhiêu độ) và góc lượn của máy bay (bank angle) Altimeter: Thể hiện cao độ của máy bay Turn Coordinator: Giúp cho việc turn máy bay và standard turn rate (3degrees/sec). Ở trên đồng hồ có ghi 2min tức là máy bay cần 2 phút để quay 360 độ với standard turn rate. Ngoài ra còn hiển thị máy bay đang nghiêng về phía nào. Heading Indicator: Cho thấy mũi của máy bay đang hướng về phía nào. Vertical speed indicator (VSI): Thể hiện tốc độ của climb hay descent/dive. Ví dụ: nếu kim chỉ lên số 500 nghĩa là máy bay đang climb với tốc độ 500 feet/phút (500FPM). Airspeed indicator, altimeter, VSI được gọi chung là Pitot-static system Pitot static system hoạt động dựa vào Ram air đi vào ống pitot và áp suất không khí bên ngoài đi vào static port. Pitot tube Static port (thường đặt ở bên hông máy bay) Airspeed indicator là thiết bị duy nhất sử dụng ram air và static air pressure Airspeed indicator so sánh giữa áp suất được tạo ra bởi ram air và áp suất tạo ra bởi không khí xung quanh máy bay và từ đó hiển thị tốc độ của máy bay (The airspeed indicator measures the difference between ram air pressure and static airpressure then inteprets the difference into airspeed). Altimeter so sánh sự khác biệt giữa áp suất không khí mặt đất và áp suất không khí ở vị trí máy bay đang bay. Altimeter hoạt động dựa vào Aneroid wafer. Aneroid wafer là một khối kim loại rỗng và nhạy cảm với áp suất (sự thay đỗi áp suất nhỏ có thể làm co dãn khối aneroid wafer. Phi công sẽ chỉnh áp suất mặt đất thông qua Kollsman window. Aneroid wafer so sánh sự khác biệt về áp suất giữa áp suất được cài đặt trong Kollsman window và áp suất không khí xung quanh máy bay và từ đó hiển thị độ cao của máy bay so với mực nước biển. Phi công có thể lấy thông tin về áp suất mặt đất từ các trạm khí tượng được đặt ở sân bay (hoặc 1 địa điểm nhất định) bằng cách tune in tần số radio của trạm khí tượng hoặc được ATC thông báo. http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Kollsman Các trạm khí tượng hiện nay bao gồm 3 loại là ATIS (Automated Terminal Information System), ASOS (Automated Surface Observation System) và AWOS (Automated Weather Observation System). Các trạm khí tượng liên tục phát những thông tin thời tiết 1 cách tự động qua 1 tần số nhất định (được ghi trên bản đồ). Bản chất của 3 hệ thống này là như nhau, dùng để cung cấp thông tin về thời tiết. Tuy nhiên, hệ thống ATIS được dùng ở các sân bay có tháp điều khiển không lưu. Vì ATIS có hệ thống information system (information A, B, C, D, ... Z). Mỗi tin nhắn đi cùng với Information name và information name được thay đổi khi có sự thay đổi trong thời tiết (giúp phi công và ATC có được sự đồng bộ về thông tin thời tiết) [video=youtube;Z3gqZ8uCLos]http://www.youtube.com/watch?v=Z3gqZ8uCLos[/video] Winnipeg international information Y (Yankee): 1900Z Wind 270@23Gust42. Visibility 15 (miles) Few cloud at 6000 feet Temperature 28*C, Dew point 12*C Altimeter setting: 29.74 PIREP (pilot report) all type + or - 15 knots (wind) on approach to runway 31 Winnipeg and moderate to severe turbulence. Approach ILS runway 31 landing and departing runway 31. Taxiway C from threshold runway 31 to taxiway H closed, expect non standard taxi route. Land and Hold short operation in effect. Inform ATC that you have information Yankee. Winnipeg International information Z (Zulu): 2000Z Wind 270@26Gust32 Visibility 15 Few cloud at 7400 feet Temperature 28*c, Dew point 11*c Altimeter 29.74 PIREP (pilot report) all type + or - 15 knots (wind) on approach to runway 31 Winnipeg and moderate turbulence. Approach ILS runway 31, landing and departing runway 31. Taxiway C from threshold runway 31 to taxiway H closed, expect non standard taxi route. Land and Hold short operation in effect. Inform ATC that you have information Zulu. Vertical speed indicator: Thể hiện tốc độ của máy bay trong khi climb hoặc dive/descent thông qua sự thay đổi áp suất. Turn coordinator, heading indicator, altitude indicator hoạt động dựa vào tính chất cân bằng của một gyro (còn được gọi là gyroscopic instrument). [video=youtube;cquvA_IpEsA]http://www.youtube.com/watch?v=cquvA_IpEsA[/video] Turn coordinator và Heading indicator [video=youtube;rrEb4_3i3Sw]http://www.youtube.com/watch?v=rrEb4_3i3Sw[/video] Altitude indicator Do bản chất của gyro là cân bằng trong không gian (rigidity in space) nên gyro luôn giữ 1 vị trí và máy bay di chuyển xung quanh gyro. Thông thường gyro của altitude indicator và heading indicator hoạt động bằng vacuum pump từ động cơ còn gyro của turn cordinatoor hoạt động bằng nguồn điện DC để xoay gyro. Do gyro là một khối xoay (spinning mass) nên điểm yếu của gyro là hướng của lực tác động (applied force) và lực kết quả (resultant force) sẽ khác nhau. Điều này được gọi là gyroscopic precession. [video=youtube;ty9QSiVC2g0]http://www.youtube.com/watch?v=ty9QSiVC2g0[/video] Gyroscopic precess làm cho cái thiết bị tumble khi hoạt động trong turbulence hoặc trong 1 turn. Do trái đất quay với tốc độ khảong 15 độ trong 1 giờ làm cho heading indicator không còn chính xác. Do đó phi công sẽ phải so sánh heading indicator với magnetic compass và điều chỉnh lại sai số trong mỗi nửa giờ bay hoặc 1 giờ bay. Magnetic compass hay la bàn cho máy bay
Bổ sung cho phần 1: Spoiler I heard you like spoiler so I put a spoiler inside a spoiler so you can spoil while you sppoil. [spoil] Spoiler là 1 dạng airbrake dùng để giảm tốc máy bay khi hạ cánh. Spoiler làm cho cánh máy bay bị stall bằng cách giảm lực nâng và tăng lực cản (parasite drag) để giảm tốc cho máy bay và giúp máy bay không bị float do ground effect.[/spoil] 1:55 [video=youtube;KgIhWqvNGRc]http://www.youtube.com/watch?v=KgIhWqvNGRc[/video] Phần 4: Khí động học nâng cao và kĩ thuật bay cơ bản (cho SB). Máy bay turn như thế nào? Khi phi công muốn turn máy bay về hướng nào thì phi công sẽ di chuyển control stick về phía đó. Khi di chuyển control stick, aileron làm cho máy bay tạo ra lực nâng ngang (horizontal lift) và kéo máy bay về hướng bên trái hoặc phải. Do 1 phần lift được chuyển thành horizontal lift nên máy bay sẽ mất độ cao, điều đó có nghĩa là ngoài việc nghiêng máy bay về 1 phía thì phi công sẽ phải đồng thời kéo control stick về phía mình để tăng góc tấn và giữ cao độ cho máy bay. Phi công cũng sẽ phải sử dụng rudder để điều chỉnh turn của máy bay. Trong 1 turn, Horizontal lift kéo m máy bay về phía trong của turn và lực li tâm (centrifugal force) sẽ kéo máy bay về phía ngoài của turn. Khi bị slip thì lực li tâm bé hơn horizontal lift nên mùi máy bay sẽ bị kéo về phía ngoài của turn. Skidding turn xảy ra do lực li tâm lớn hơn horizontal lift làm mũi máy bay bị kéo ra phía trong của turn. Phi công khắc phục việc này nhờ vào sử dụng rudder. Khi máy bay bị slip thì lực li tâm sẽ kéo quả bóng trong Turn Coordinator về phía trong của turn và khi bị skid thì quả bóng sẽ bị kéo ra hướng ngược lại. Phi công sẽ phải đạp rudder trái/phải dựa vào sự di chuyển của quả bóng (step on the ball). Left turning tendency của máy bay 1 cánh quạt: Máy bay cánh quạt trong khi leo thường có xu hướng nghiêng (yaw) về bên trái. Điều này xảy ra do 4 lực tác động: P-Factor: Khi máy bay ở góc tấn cao, lưỡi cánh quạt khi di chuyển có góc tấn khác nhau khi di chuyển qua vị trí bên phải/trái của mũi máy bay. Từ đó tạo ra lực không cân bằng với lực phía bên phải mũi máy bay lớn hơn, đẩy mũi máy bay về phía bên trái. Torque effect: Cánh quạt ở máy bay được thiết kế quay theo chiều kim đồng hồ (nhìn từ trong buồng lái ra). Theo định luật 3 Newton: Đối với mỗi lực đều có một phản lực cùng độ lớn và ngược hướng, cánh quạt quay về phía phải sẽ làm cho máy bay roll về bên trái. Từ đó sinh ra Horizontal lift kéo máy bay về bên trái. Corkscrew Effect: Lực đẩy xoắn ốc tạo ra bởi cánh quạt khi xoay tác động vào mặt trái của Vertical stabilizer, đẩy đuôi máy bay sang phải và hướng mũi sang trái. Gyroscopic precression: do cánh quạt là 1 khối xoay (spinning mass) nên lực tác động vào sẽ bị đổi hướng. Lực tác động vào đuôi máy bay khi level off tác động vào cánh quạt đẩy máy bay về bên trái. Stall and spin recovery: Làm gì khi máy bay bị stall? _Throttle 100%. _Hướng mũi xuống (nose level) để lấy thêm airspeed đồng thời đạp rudder phải. Làm gì khi máy bay bị spin? PARE Power: Throttle về 0% Aileron: để về vị trí neutral Rudder: Sử dụng rudder đối diện chiều spin.(xoay về bên trái thì sử dụng rudder phải) Elevator: để về vị trí neutral Sau khi máy bay đã ngừng xoay, sử dụng elevator để level off và tăng throttle về vị trí ban đầu. [video=youtube;iX4lK-ud1fI]http://www.youtube.com/watch?v=iX4lK-ud1fI[/video] Trim tab: Elevator trim đường dùng để hỗ trợ máy bay giữ độ cao (maintain altitude) và hi công sẽ không phải liên tục thay đổi pitch bằng control stick để giữ độ cao. [spoil] [/spoil] Rate of turn VS Radius of turn: Rate of turn: tốc độ quay của máy bay (degree/second). Radius of turn: đường kính của turn. Trong 1 turn với tốc độ không thay đổi (constant speed turn), tăng góc lượn (bank angle) sẽ làm giảm Radius of turn và tăng Rate of turn. Ngược lại, giảm góc lượn sẽ tăng radius of turn và giảm rate of turn Trong 1 turn với góc lượn không thay đổi (constant bank turn), tăng tốc độ (airspeed) sẽ tăng Radius of turn và giảm Rate of turn. Ngược lại, giảm tốc sẽ tăng rate of turn và giảm radius of turn. Để có được 1 tight turn, phi công sẽ tăng góc lượn đồng thời với giảm tốc và tăng góc tấn (để giữ cao độ). Do tốc độ của biplane chậm hơn monoplane nên biplane sẽ luôn luôn out turn monoplane. Tương tự với jet, prop plane sẽ luôn out turn jet với cùng 1 góc lượn do speed của prop chậm hơn jet.
RB cũng làm gì có gió, nhưng mà RB giờ đang bị fan than phiền là máy bay bị over heat nhanh quá, thấy trên forum có mấy ông hướng dẫn manual control radiator với propellant pitch (không hiểu lắm), chỉ xài được với stick, giúp tăng 1-2 đô leo.http://guidescroll.com/2013/09/war-thunder-manual-engine-controls-guide/
Propeller pitch là góc tấn của lưỡi cánh quạt. http://www.avweb.com/news/pelican/182081-1.html?redirected=1 http://www.askacfi.com/4620/variable-pitch-propeller-constant-speed-propeller.htm
Constant speed props http://expertaviator.com/2011/10/11/what-is-a-constant-speed-prop-part-1/ http://expertaviator.com/2012/01/26...-the-mechanics-of-a-constant-speed-propeller/
Maneuvering speed http://flighttraining.aopa.org/maga...ng_Smart_A_New_Look_at_Maneuvering_Speed.html
Manual cho những ai có ý định bay SB https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aircraft/airplane_handbook/
