แพนหางดิ่งเครื่องบินรบ แบบตั้งฉาก90องศากับแบบเอียงต่างกันอย่างไร

กระทู้คำถาม
ผมสงสัยเรื่องนี้มานานละ หาข้อมูลจากเว็บไทยไม่มีเลย เคยพยายามหาข้อมูลมาก่อนหน้านี้แล้วแต่หาไม่เจอ อาจจะค้นคีย์เวิร์ดไม่ถูกต้อง
วันนี้หาจากเว็บฝรั่งเจอแล้วเลยจะมาเล่านิดหน่อย
ผมจะไม่ลงรูปละกัน เพราะคุณสามารถค้นกูเกิ้ลดูรูปเองได้ และจะใช้ข้อมูลเครื่องบินรบของสหรัฐมาอธิบายเป็นหลักเพราะคนไทยน่าจะคุ้นเคยมากกว่า

แพนหางดิ่งมีหน้าที่ช่วยให้เครื่องบินทรงตัวได้ดีขึ้น ส่วนที่ขยับได้ของแพนหางดิ่งจะเรียว่า rudder อันนี้มีคนอธิบายไว้ในพันทิปแล้วผมจะไม่เล่าต่อ
ทีนี้มันมีหางแบบตั้งฉากเช่น F-14 F-15 กับแบบหางเอียงเช่น F-18 F-117 F-22 F-35 เราก็สงสัยว่ามันต่างกันยังไง

จากการไปหาข้อมูลมา แบบตั้งฉาก90องศาจะเป็นเทคโนโลยีเก่า
ยุคก่อนปี1965สมัยนั้นยังไม่มีแนวความคิดในการสร้างเครื่องบินรบที่มีค่า RCS(radar cross section) ต่ำเพื่อหลบเลี่ยงการตรวจจับของเรดาร์ เครื่องบินที่ใช้เทคโนโลยีก่อนปี1965เลยออกแบบแพนหางดิ่งเป็นแนวตั้งฉาก90องศาเช่น F-14 F-15
หลังจากยุคนั้นทางการทหารให้ความสำคัญในการลดค่า RCS ของเครื่องบินรบเพื่อหลบหลีกการตรวจจับจากเรดาร์ของข้าศึก เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ในเครื่องบินรบ F-18 F-22 F-35 เรียกว่า canted tail และ F-117 เรียกว่า V-shaped

ลองนึกภาพแพนหางดิ่งเครื่องบินรบที่ตั้งฉาก90องศา เวลาถูกคลื่นเรดาร์มากระทบจะสะท้อนสัญญาณเรดาร์กลับไป แต่แพนหางดิ่งแบบเอียงนั้นจะสะท้องสัญญาณเรดาร์หักเหไปอีกทาง
อนึ่งแพนหางดิ่งแบบเอียงก็มีส่วนช่วยให้ทำมุมเลี้ยวได้ดีกว่า และเพิ่ม Aero Dynamic ให้กับตัวเครื่องบิน เรื่องนี้จะไม่เล่าต่อละกันเพราะมีคนเคยเล่าไว้ในพันทิปแล้ว

เรื่องค่า RCS ของเครื่องบินรบนั้นอาจจะไม่ได้สำคัญสำหรับเครื่องบินที่ไม่ต้องการลอบเร้นหรือทำหน้าที่แบกอาวุธและครองอากาศเช่น F-15
หลักการของเครื่องบินรบสเตลท์ประเภทไฟเตอร์มาพร้อมกับการลดประสิทธิภาพในการบรรทุกอาวุธ ฉะนั้น F-15 เลยยังมีความจำเป็น เพราะเครื่องบินสเตลท์ประเภทไฟเตอร์เช่น F-22 F-35 แบกอาวุธได้น้อยกว่ามากจึงยังมีความจำเป็นในการใช้งาน F-15 เพื่อสนับสนุนเครื่อง F-22 F-35 ในบางภารกิจอยู่
เรื่องรุ่นไหนดีกว่ากันคงไม่สามารถเอามาเปรียบเทียบได้
เหมือนทหารหน่วยซุ่มกับหน่วยประจัญบาน จะบอกว่าหน่วยไหนดีกว่ากันก็ไม่ได้เพราะทำงานคนละหน้าที่
เราอาจจะยังเห็นเครื่องบินรบยุคที่4ไปอีกนานครับ

ใครมีข้อมูลก็เติมได้นะครับ ผมพอแค่นี้ก่อนเดี๋ยวมันจะยาวไปเรื่อย
และเช่นเดิมผมตั้งเป็นกระทู้คำถามเพื่อให้ทุกคนเข้ามาแสดงความเห็นได้
คำตอบที่ได้รับเลือกจากเจ้าของกระทู้
ความคิดเห็นที่ 2
สำหรับเครื่องบินรบ  การที่มีโครงสร้างแบบ
two Vertical stabilizers  จะมีผลดีดังนี้ครับ

1. ลดค่า RADAR Cross Section (RCS)  
    เพราะ vertical stabilizers แบบเดี่ยวนั้น
    จะต้องมีขนาดใหญ่ซึ่งจะสะท้อน RADAR ได้ดี  
    ทำให้ RCS โดยรวมใหญ่ขึ้นไปอีกครับ
    อย่างเครื่อง F-35 เป็น stealth fighter
    ดังนั้นจึงใช้ two Vertical stabilizers


2. การที่มี two vertical stabilizers  
    ทำให้สามารถทนแรง structural strength ได้มากขึ้น
    หากมี vertical stabilizers อันเดียว  
    ก็จะมี structural strength ที่สูงขึ้นมาก  
    เพราะจะต้องรับแรงต้านอากาศเยอะครับ

3. การมี two vertical stabilizers  
    ทำให้ control อาการเครื่องได้ดีกว่า  
    ในกรณีเลี้ยวด้วยแรง g สูง ๆ  
    และยังเพิ่ม yaw performance ให้เครื่องได้
    โดยไม่จำเป็นต้องใช้ single vertical stabilizers
    ให้เสี่ยงถูกตรวจจับ

4. ลดขนาดของ vertical stabilizers
    ทำให้จัดเก็บใน Hanger ของเรือบรรทุกเครื่องบินได้ดีกว่า

เครื่อง Fighter ของรัสเซียรุ่นเก่า ๆ จะเป็น single vertical stabilizers  
เพราะมันง่ายที่จะทำให้บินได้เสถียรภาพดี
และสมัยนั้น  ประเด็นเรื่อง RCS ยังไม่มี
จึงไม่ต้องคำนึงถึงเรื่องการสะท้อน RADAR ครับ

สำหรับเครื่อง F-16  (single vertical stabilizers)
ในขั้นแรก ๆ ของการออกแบบ  ทางวิศวกรของผู้ออกแบบ
ได้มี model การออกแบบทั้ง vertical stabilizer คู่ และ เดี่ยว
แต่เมื่อทดสอบในอุโมงลม  พบว่าแบบคู่ให้ผลลัพท์ว่า
กระแสไหลวนของอากาศที่ส่วนหน้าของลำตัวเครื่อง นั้น
จะมีผลดีต่อการควบคุมทิศทาง  
แต่...ก็พบด้วยว่าเมื่อเครื่องบินในลักษณะ
high angle of attack   กระแสลมหมุนนี้
จะลด stability ของเครื่อง
ซึ่งเป็นข้อเสียและอุปสรรคในการพัฒนาการออกแบบในอนาคต
ดังนั้น  F-16 จึงเลือกใช้ single vertical stabilize ครับ
https://www.f-16.net/f-16_versions_article4.html

แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่