ข้ามไปยังเนื้อหาหลักวิชานี้คือเรื่องของ "กำลัง" เป็นหลัก เฮลิคอปเตอร์ไม่ได้ถามว่าวิ่งได้ไกลแค่ไหน แต่ถามว่า "มีกำลังพอจะยกตัวขึ้นและ hover ได้ไหม" ในสภาพนั้น ๆ
12.1 HIGE vs HOGE
12.1 HIGE/HOGE- HIGE (Hover In Ground Effect): hover ใกล้พื้น (ราวความสูงไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางโรเตอร์) ใช้กำลังน้อยกว่า เพราะพื้นช่วยหนุนเบาะอากาศ
- HOGE (Hover Out of Ground Effect): hover สูงพ้นพื้น ใช้กำลังมากกว่า เครื่องที่ hover แบบ HIGE ได้ อาจ hover แบบ HOGE ไม่ได้ในวันเดียวกัน
12.2 กราฟกำลังที่ต้องใช้ (Power Required Curve)
12.2 Power curveกราฟกำลังที่ต้องใช้เทียบกับความเร็วเป็น รูปตัว U — ใช้กำลังมากตอน hover (ความเร็วศูนย์) ลดลงเมื่อเริ่มเคลื่อนที่ (ได้ translational lift) ต่ำสุดที่ "bucket speed" แล้วเพิ่มอีกเมื่อเร็วขึ้น (แรงต้านมาก)
คำศัพท์สำคัญ
HIGE / HOGEhover ใน/นอก ground effect
hover ใกล้พื้นใช้กำลังน้อยกว่า hover สูงพ้นพื้น
Power Required Curveกราฟกำลังที่ต้องใช้
รูปตัว U; ต่ำสุดที่ bucket speed
Height-Velocity Diagramแผนภาพความสูง-ความเร็ว
โซนอันตรายหากเครื่องยนต์ดับ (dead man's curve)
Density Altitudeความสูงตามความหนาแน่น
ร้อน/สูง/ชื้น → ความหนาแน่นต่ำ → แรงยกและกำลังลด
Overpitchingการเพิ่มพิทช์เกินกำลัง
ดึง collective จนรอบโรเตอร์ตกเพราะกำลังไม่พอ
Performance Chart Reading
จุดที่มักออกสอบ
- HIGE ใช้กำลังน้อยกว่า HOGE
- กราฟกำลังเป็นรูปตัว U; ต่ำสุด = bucket speed
จุดต่ำสุดของกราฟ (bucket speed) คือความเร็วที่ใช้กำลังน้อยที่สุด เหมาะกับการบินทน (endurance) และให้ "กำลังเหลือ" มากที่สุดสำหรับไต่
12.3 Height-Velocity Diagram (Dead Man's Curve)
แผนภาพ height-velocity (H-V) บอกโซนของ "ความสูง vs ความเร็ว" ที่ อันตราย หากเครื่องยนต์ดับ เพราะไม่มีเวลา/ความเร็วพอจะเข้าสู่ autorotation ได้ทัน โซนอันตรายหลักคือ บินช้า-สูงปานกลาง และ บินเร็วมาก-ต่ำมาก จึงได้ชื่อเล่นว่า "dead man's curve"
12.4 น้ำหนักและสมดุล
เหมือนเครื่องบินคือศูนย์ถ่วง (CG) ต้องอยู่ในกรอบ แต่เฮลิคอปเตอร์ ไวต่อตำแหน่ง CG มากกว่า และต้องคุมทั้ง CG ตามยาว (longitudinal) และ CG ด้านข้าง (lateral) เพราะ CG ที่เยื้องไปข้างใดข้างหนึ่งทำให้ต้องเอียง cyclic ค้างไว้ตลอด ลดระยะบังคับที่เหลือ
12.5 ผลของ Density Altitude
อากาศร้อน/สูง/ชื้น → density altitude สูง → แรงยกและกำลังลดพร้อมกัน อากาศ ร้อน สูง และชื้น ทำให้ความหนาแน่นอากาศต่ำ (density altitude สูง) → โรเตอร์ "จับ" อากาศได้น้อยลง แรงยกและกำลังเครื่องลดลงพร้อมกัน
12.6 Category A Operations
การบินแบบ Category A คือมาตรฐานสูงสุดของการวางแผน takeoff/landing เฮลิคอปเตอร์หลายเครื่องยนต์ โดยกำหนดว่าต้องสามารถรับมือกับ OEI (One Engine Inoperative) ได้ตลอดทุกขั้นตอนการบิน จุดสำคัญที่สุดในแผน Category A คือ TDP (Take-off Decision Point) ซึ่งเป็นจุดในเส้นทาง takeoff ที่นักบินต้องตัดสินใจว่าจะ "ไปต่อ" หรือ "ยกเลิก" หากเครื่องยนต์หนึ่งดับพอดีที่จุดนั้น
- ก่อน TDP — เครื่องยนต์ดับก่อนถึง TDP: ทำ Rejected Take-off (RTO) ลงจอดในพื้นที่ปฏิบัติการ (ไม่บินต่อ)
- หลัง TDP — เครื่องยนต์ดับหลังผ่าน TDP แล้ว: ทำ Continued Take-off ไต่ขึ้นต่อด้วยเครื่องยนต์เดียว
12.7 OEI Performance
เพดาน hover แบบ OEI ต่ำกว่า AEO มาก โดยเฉพาะวัน hot & high เมื่อเครื่องยนต์หนึ่งดับ เครื่องยนต์ที่เหลือต้องรับภาระเต็ม 100% ส่งผลให้ เพดาน hover (hover ceiling) แบบ OEI ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับ AEO (All Engines Operative) นักบินต้องตรวจสอบว่า น้ำหนักบินจริง ณ สนามบินนั้น ต่ำกว่า OEI hover ceiling หรือไม่ มิฉะนั้นแม้ขึ้นได้ด้วย AEO แต่ถ้าเครื่องยนต์ดับหลัง TDP ก็จะไม่สามารถ maintain altitude ด้วย OEI ได้
กำลังเครื่องยนต์ในโหมด OEI มักถูกจำกัดด้วยเวลา เช่น OEI 2.5 min หรือ OEI 30 min ตามที่ผู้ผลิตกำหนด ต้องไม่เกินเวลาที่อนุญาต
12.8 Slope Landing Technique
ลงพื้นเอียง: แตะ upslope skid ก่อน ลด collective ช้า ๆ อย่า over-cyclic การลงจอดบนพื้นเอียง (slope landing) มีขั้นตอนที่ต้องทำตามลำดับเพื่อป้องกัน dynamic rollover ซึ่งเกิดได้ง่ายมากเมื่อสกิดข้างหนึ่งจดพื้นก่อนและ cyclic ไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง ลำดับที่ถูกต้องคือ:
- เข้าหาลาดเขาตามลม (into wind) เพื่อควบคุมได้ดีและลด tail rotor vortex interference
- แตะ สกิดด้านเหนือลาด (upslope skid) ก่อน — วางจุดสัมผัสแรกไว้ที่ด้านที่สูงกว่า
- ลด collective ช้า ๆ เพื่อค่อย ๆ ถ่ายน้ำหนักลงพื้น ห้ามดึงลงเร็ว
- คุม lateral cyclic ให้พอดี — อย่าเอียง cyclic เข้าหาลาดมากเกินไปเพราะจะทำให้ rotor disc เอียงใกล้พื้นด้านนั้น
- เมื่อต้องการออก — ยก downslope skid ขึ้นก่อน แล้วค่อยยกตัวขึ้นในแนวดิ่ง
12.9 Lateral CG Effects ใน Hover
Lateral CG เยื้อง → cyclic ค้าง → control margin ลด → เสี่ยง dynamic rollover CG ด้านข้าง (lateral CG) ที่เยื้องออกจากเส้นกลางลำตัว เช่น เมื่อผู้โดยสารนั่งด้านเดียว หรือมีภาระห้อยข้าง ทำให้นักบินต้องกด lateral cyclic ค้างไว้ตลอด เพื่อรักษาระดับ ผลคือ ระยะควบคุม (control margin) ด้านนั้นลดลง และหากต้องการ cyclic เพิ่มอีกก็อาจชนกับ stop ได้ นอกจากนี้ lateral CG ที่ออกมากยังเพิ่มความเสี่ยงของ dynamic rollover เพราะโมเมนต์กลิ้งถูกเสริมด้วยน้ำหนักที่เยื้องอยู่แล้ว
12.10 การอ่านกราฟสมรรถนะ (Performance Chart Reading) — ตัวอย่างจริง
อ่านกราฟตามลำดับ Altitude → Temperature → Weight → Wind → อ่านระยะ ข้อสอบและการบินจริงต้องอ่านกราฟใน RFM (Rotorcraft Flight Manual) ให้เป็น กราฟสมรรถนะส่วนใหญ่ให้ใส่ค่าเข้าไปสี่อย่าง: Pressure Altitude + OAT (อุณหภูมิภายนอก) + น้ำหนัก + ลม แล้วอ่านค่าออกมา เช่น ระยะวิ่งขึ้น/ลง (take-off / landing distance) หรือน้ำหนักสูงสุดที่ hover ได้ (HOGE/HIGE max weight)
ขั้นตอนการอ่านกราฟ take-off/landing distance (เดินตามเส้นทีละช่อง):
- หา pressure altitude ก่อน (ตั้ง altimeter ที่ 1013 hPa แล้วอ่าน หรือคำนวณจาก QNH) เข้าที่แกนตั้งด้านซ้าย
- ลากเส้นแนวนอนไปชนกับ เส้นโค้ง OAT ที่ตรงกับอุณหภูมิจริง — นี่คือการรวมผลของ density altitude
- จากจุดตัด ลากเส้น ดิ่งลง ไปยังกริดถัดไป (reference line) แล้วเลี้ยวตามเส้นไกด์ของ น้ำหนัก (gross weight) จริง
- จากนั้นเข้ากริด ลม (wind) — ลมปะทะ (headwind) เลื่อนตามเส้นที่ทำให้ระยะ สั้นลง, ลมตาม (tailwind) ทำให้ระยะ ยาวขึ้น
- อ่านค่าระยะทางออกที่แกนขวาสุด อย่าลืมคูณ safety factor ตามที่ระเบียบกำหนด
12.11 WAT Limit และเพดาน Hover (Hover Ceiling)
WAT limit: ร้อน/สูง รับน้ำหนักได้น้อยลง; HIGE ceiling สูงกว่า HOGE ceiling เสมอ WAT limit ย่อมาจาก Weight–Altitude–Temperature — เป็นขีดจำกัดที่บอกว่า ณ ความสูงและอุณหภูมิหนึ่ง ๆ เครื่องจะรับ น้ำหนักสูงสุด ได้เท่าไรจึงยังมีสมรรถนะตามเกณฑ์ (เช่น hover ได้ หรือไต่ได้ตามอัตราขั้นต่ำ) เมื่ออากาศร้อนขึ้นหรือสนามสูงขึ้น (density altitude สูง) WAT limit จะ บีบให้น้ำหนักสูงสุดลดลง
Hover ceiling คือความสูงสูงสุดที่เครื่องยัง hover ได้ที่น้ำหนักหนึ่ง ๆ มีทั้ง HIGE ceiling (สูงกว่า เพราะมี ground effect ช่วย) และ HOGE ceiling (ต่ำกว่า) การหา hover ceiling ทำได้โดยเข้ากราฟด้วยน้ำหนักจริง + อุณหภูมิ แล้วอ่านความสูงสูงสุดที่กำลังที่มี (power available) ยังเท่ากับกำลังที่ต้องใช้ hover (power required) พอดี
12.12 Retreating Blade Stall และ Dissymmetry of Lift ที่ความเร็วสูง
ใบ retreating สตอลที่ VNE: สั่น+เชิดหัว+กลิ้ง แก้โดยลดความเร็ว+ลด collective ขณะบินไปข้างหน้า ใบที่ กวาดไปข้างหน้า (advancing blade) มีความเร็วลมสัมพัทธ์สูง ส่วนใบที่ กวาดถอยหลัง (retreating blade) มีความเร็วต่ำ เกิด dissymmetry of lift (แรงยกไม่สมมาตรซ้าย-ขวา) ระบบแก้ด้วย blade flapping (ใบฝั่ง advancing flap ขึ้นลดมุมปะทะ, ฝั่ง retreating flap ลงเพิ่มมุมปะทะ) แต่ที่ ความเร็วสูง (VNE) ใบฝั่ง retreating ต้องเพิ่มมุมปะทะมากจน stall — เรียก retreating blade stall ซึ่งเป็น ขีดจำกัดความเร็วสูงสุด ของเฮลิคอปเตอร์
อาการ (symptoms): การ สั่นความถี่ต่ำรุนแรง (low-frequency vibration), แนวโน้ม เชิดหัว (nose pitch-up) และ กลิ้งไปทางฝั่ง retreating blade (roll) หากปล่อยให้ลุกลามจะเสียการควบคุม
การแก้ไข (recovery): ลดความเร็ว ลด collective (ลดมุมพิทช์รวม) ลดความรุนแรงของ manoeuvre/แรง G และลดระดับความสูง/density altitude ปัจจัยที่ทำให้เกิดเร็วขึ้น = ความเร็วสูง น้ำหนักมาก density altitude สูง รอบโรเตอร์ต่ำ และการเลี้ยว/turbulence
เพิ่มเติม: หัวข้อ ECQB ที่เชื่อมโยง
LDP (Landing Decision Point)
LDP คือจุดตัดสินใจ «ฝั่งลงจอด» ซึ่งเป็นคู่กับ TDP «ฝั่งขึ้นบิน» ในแผน Category A หาก One Engine Inoperative (OEI) เกิดขึ้น «ก่อนถึง LDP» นักบินยังมีกำลังและพื้นที่พอที่จะทำ balked landing (go-around) ไต่ออกไปได้ด้วยเครื่องยนต์เดียว แต่หาก OEI เกิด «หลัง LDP» แล้ว ต้องบินต่อเพื่อลงจอดบน FATO เพราะไม่มีกำลังเหลือพอจะ go-around ได้อีก
การปฏิบัติการในพื้นที่จำกัด (Confined Area Operations)
พื้นที่จำกัด: recce → approach (ชัน) → escape path; ตรวจ HOGE power margin พื้นที่จำกัดคือลานลงจอดที่ถูกล้อมด้วยสิ่งกีดขวาง เช่น ต้นไม้หรืออาคาร นักบินต้อง recce (ตรวจสอบ) ทิศลม ขนาดพื้นที่ จุดกีดขวาง และวางแผน approach path กับ escape path เสมอ การร่อนเข้าควรเป็นแบบชันกว่าปกติ (steep approach) เข้าหาตามลม และต้องคุมกำลังอย่างระมัดระวังเพราะ rate of descent สูงร่วมกับความเร็วต่ำเสี่ยงต่อ vortex ring state
Effective Translational Lift (ETL)
ETL ราว 16–24 kt: เข้าสู่อากาศใหม่ แรงยกเพิ่ม กำลังที่ต้องใช้ลด เมื่อเฮลิคอปเตอร์เริ่มเคลื่อนที่ไปข้างหน้า โรเตอร์จะรับอากาศใหม่ที่ยังไม่ปั่นป่วนมากขึ้น ทำให้แรงยกเพิ่มและกำลังที่ต้องใช้ลดลง ปรากฏการณ์ที่ชัดเจนเรียกว่า Effective Translational Lift (ETL) ซึ่งเกิดราว 16–24 kt โดยทั่วไป สังเกตได้จากการสั่นเล็กน้อยและแนวโน้มเชิดหัว (จาก transverse flow effect) เมื่อผ่าน ETL เครื่องจะไต่ได้ดีขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่ม collective
Vortex Ring State (Settling with Power)
VRS: ความเร็วต่ำ+RoD สูง+ยังใส่กำลัง; แก้โดยลด collective เพิ่มความเร็ว Vortex ring state (VRS) หรือ settling with power เกิดเมื่อเฮลิคอปเตอร์มี «ความเร็วต่ำ» «rate of descent สูง (เกินราว 300 ft/min)» และ «ยังใส่กำลังอยู่» พร้อมกัน ทำให้อากาศหมุนวนกลับขึ้นผ่านปลายใบโรเตอร์ แรงยกหายและการดึง collective เพิ่มยิ่งทำให้จมเร็วขึ้น อาการคือสั่นรุนแรง จมตัวลงและควบคุมยาก
สมรรถนะ Autorotation
Autorotation: ลมจากล่างรักษา Nr, best glide ≈ bucket speed, flare ก่อนแตะพื้น ในการ autorotation นักบินรักษา Nr ด้วยกระแสลมที่ไหลผ่านโรเตอร์จากด้านล่าง ความเร็วร่อนที่ดีที่สุด (best glide) มักตรงกับบริเวณ bucket speed ของกราฟกำลัง ส่วนความเร็วที่ให้ rate of descent ต่ำสุด (min RoD) จะช้ากว่าเล็กน้อย น้ำหนักมากทำให้ทั้งความเร็วร่อนที่เหมาะสมและ rate of descent เพิ่มขึ้น แต่ระยะร่อนต่อความสูงไม่เปลี่ยนมากนัก ก่อนแตะพื้นใช้การ flare เพื่อลดทั้งความเร็วและ rate of descent
การประเมิน Density Altitude และระยะวิ่งขึ้น
ประเมิน DA: +120 ฟุต/°C เหนือ ISA; DA สูง/น้ำหนักมาก = ระยะวิ่งขึ้นยาวขึ้น Density altitude ประเมินคร่าว ๆ จาก pressure altitude บวกผลของอุณหภูมิ โดยใช้กฎประมาณ density altitude เพิ่มราว 120 ft ต่อทุก 1°C ที่อุณหภูมิสูงกว่า ISA ที่ระดับนั้น (pressure altitude หาได้จากการตั้ง altimeter เป็น 1013 hPa) เมื่อ density altitude สูงขึ้น กำลังเครื่องและแรงยกลดลง ทำให้ต้องใช้ระยะวิ่งขึ้น (ground run) ก่อนถึง ETL ยาวขึ้น เช่นเดียวกับน้ำหนักที่มากขึ้นก็เพิ่มระยะวิ่งขึ้นและลดอัตราไต่
สรุปท้ายบท
เนื้อหาหลักคือความต่างของ HIGE กับ HOGE กราฟกำลังรูปตัว U และ bucket speed แผนภาพ height-velocity ที่บอกโซนอันตราย การคุม CG ทั้งสองแกน และผลของ density altitude ที่ทำให้กำลังและแรงยกลดลงพร้อมกัน
การอ่านกราฟสมรรถนะ
เข้ากราฟลำดับ Altitude→Temp→Weight→Wind แล้วอ่านระยะ/น้ำหนักสูงสุด
WAT Limitขีดจำกัด Weight-Altitude-Temperature
อากาศร้อน/สนามสูงบีบให้น้ำหนักสูงสุดที่อนุญาตลดลง
Hover Ceilingเพดาน hover
ความสูงสูงสุดที่ยัง hover ได้ที่น้ำหนักนั้น (HIGE ceiling > HOGE ceiling)
Retreating Blade Stallใบกวาดถอยหลังสตอล
ขีดจำกัดความเร็วสูง อาการ: สั่น+เชิดหัว+กลิ้ง; แก้โดยลดความเร็ว/collective
Dissymmetry of Liftแรงยกไม่สมมาตร
ใบ advancing เร็วกว่า retreating; แก้ด้วย blade flapping
Transverse Flow Effectผลการไหลตามขวาง
ที่ความเร็วต่ำ (ช่วง ETL) แรงยกหน้า-หลังต่างกัน เกิดสั่นและกลิ้ง
Effective Translational Liftแรงยกจากการเคลื่อนที่
ราว 16-24 kt แรงยกเพิ่ม กำลังที่ต้องใช้ลด
เลี่ยงโซนในแผนภาพ H-V เพื่อให้ autorotate ได้เสมอ
คุม CG ทั้งตามยาวและด้านข้าง (lateral) density altitude สูง (ร้อน/สูง) → ระวัง overpitching และรอบโรเตอร์ตก เว็บไซต์นี้จัดทำเพื่อการศึกษาและการเตรียมสอบเบื้องต้น ผู้เรียนควรตรวจสอบกับเอกสารทางการของหน่วยงานกำกับดูแลและครูการบินก่อนนำไปใช้จริง เนื้อหาอ้างอิงมาตรฐาน EASA เป็นหลัก ตัวเลขและกฎบางข้ออาจต่างจากหลักสูตรของสำนักงานการบินพลเรือนไทย (CAAT)
เว็บไซต์นี้เป็นโครงการอิสระเพื่อการศึกษา ไม่ได้สังกัด ไม่ได้รับการรับรอง และไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับ EASA, ICAO, CAAT หรือหน่วยงานกำกับดูแลใด ๆ ข้อสอบเป็นเนื้อหาที่เรียบเรียงขึ้นเอง หรือนำมาจากแหล่งทางการที่เผยแพร่สู่สาธารณะ/เปิดให้ใช้ได้อย่างเสรี (เช่น FAA ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ และคลังข้อสอบ PSTAR ของ Transport Canada) โดยมีการระบุที่มาในแต่ละข้อ ทั้งนี้ไม่ใช่ข้อสอบจริงที่ใช้สอบของ EASA หรือ CAAT
