สาระ มาตรฐานและตัวชี้วัดชั้นปี ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 ช่วงชั้นที่ 3 (ม.1 – ม.3)และช่วงชั้นที่ 4 (ม.4 – ม.6)

สาระที่ 1 สิ่งมีชีวิตกับกระบวนการดำรงชีวิต
      มาตรฐาน ว 1. 1 เข้าใจหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ของโครงสร้าง และหน้าที่ของระบบต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตที่ทำงานสัมพันธ์กัน มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ในการดำรงชีวิตของตนเองและดูแลสิ่งมีชีวิต
          ตัวชี้วัด 
          ม.2/2 อธิบายความสัมพันธ์ของระบบต่างๆ ของ มนุษย์และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

สาระที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่
      มาตรฐาน ว 4. 1 เข้าใจธรรมชาติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง และแรงนิวเคลียร์ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์อย่างถูกต้องและมีคุณธรรม            
          ตัวชี้วัด 
          ม.3/3 ทดลองและอธิบายแรงพยุงของของเหลวที่กระทำต่อวัตถุ

     มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจลักษณะการเคลื่อนที่แบบต่างๆ ของวัตถุในธรรมชาติ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์   สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
          ตัวชี้วัด
          ม.3/3 สังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็นแนวตรง และแนวโค้ง
          ม.4 – ม.6/2 สังเกตและอธิบายการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ แบบวงกลม และแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย          
          ม.4 – ม.6/3 อภิปรายผลการสืบค้นและประโยชน์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ แบบวงกลม และแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย  

 จุดประสงค์การเรียนรู้

     1. เข้าใจและอธิบายแรงพยุงของอากาศที่กระทำต่อวัตถุที่ลอยในอากาศได้
     2. ใช้หลักของแบร์นูลลีย์ อธิบายลักษณะของปีกเครื่องบิน ใบพัดเครื่องบิน
และใบพัดเฮลิคอปเตอร์ได้
     3. อธิบายและนำหลักของแบร์นูลลีย์ ไปใช้อธิบายการเกิดแรงยกที่ปีกเครื่องบินขณะเคลื่อนที่ได้
     4. อธิบายแรงที่ทำให้เครื่องบิน บินในอากาศได้
     5. อธิบายผลของแรงที่กระทำต่อส่วนต่าง ๆ ของเครื่องบินที่ส่งผลต่อลักษณะการเคลื่อนที่ของเครื่องบิน
     6. อธิบายผลของแรงที่เกิดขึ้นกับมนุษย์ เมื่อถูกแรงปริมาณมากกระทำขณะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและความกดของอากาศต่ำ   

พิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศและการบินแห่งชาติ ตั้งอยู่ เลขที่ 171 กิโลเมตรที่ 24 ถนนพหลโยธิน เขตดอนเมือง กรุงเทพมหานคร  10210  สามารถเดินทางไปยังพิพิธภัณฑ์ฯ โดยรถยนต์ได้สะดวก หากเริ่มต้นจากอนุสาวรีย์ชัยสมรภูมิ จะใช้เส้นทางไปตามถนนพหลโยธินขาออก ผ่านลาดพร้าว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วงเวียนหลักสี่ ตลาดสะพานใหม่ โรงพยาบาลภูมิพล และก่อนถึงโรงเรียนนายเรืออากาศเล็กน้อย จะเห็นป้ายพิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศและการบินแห่งชาติ อยู่ซ้ายมือ มีรถประจำทางผ่านหลายสาย และในอนาคตอันใกล้ สามารถเดินทางไปได้สะดวกมากขึ้นด้วยรถไฟฟ้า

กองทัพอากาศได้เริ่มจัดตั้งพิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2495 โดยมุ่งหมายรวบรวมยุทธภัณฑ์และสันติภัณฑ์ ทุกประเภทตามยุคตามสมัยเป็นลำดับ จัดแสดงเพื่อเป็นประโยชน์แก่อนุชนรุ่นหลังเดิมจัดแสดงอยู่ที่โรงเก็บเครื่องบินด้านทิศตะวันตกของสนามบินดอนเมือง แต่ยังไม่ได้เปิดให้ประชาชนทั่วไปเข้าชม เมื่อรวบรวมพัสดุพิพิธภัณฑ์ได้มากขึ้นจึงทำพิธีเปิดเป็นทางการเมื่อวันที่ 27 มีนาคม พ.ศ. 2502  ต่อมากองทัพอากาศ ได้จัดสร้างอาคารพิพิธภัณฑ์ขึ้นใหม่ แล้วเสร็จเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2511 และได้เปิดให้ประชาชนทั่วไปเข้าชม เมื่อวันที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2512 เป็นต้นมา พิพิธภัณฑ์แห่งนี้ได้รวบรวม อากาศยานที่ปลดประจำการแล้วไว้หลายแบบซึ่งหาดูได้ยาก บางแบบเคยเข้าร่วมปกป้องอธิปไตยจนนักบินได้รับพระราชทานเหรียญกล้าหาญมาแล้ว เครื่องบินแต่ละแบบที่จัดแสดงไว้รวมทั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้เป็นแหล่งเรียนรู้ในกลุ่มสาระวิชาต่าง ๆ โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ ได้เป็นอย่างดี 

วีดิทัศน์เรื่องไปเที่ยวพิพิธภัณฑ์กองทัพอากาศกันเถอะ

ตั้งแต่อดีตมาแล้วที่มนุษย์เราอยากบินได้อิสระเสรีอย่างนก แต่ธรรมชาติไม่ได้สร้างให้มนุษย์มีปีกเหมือนนกทำให้มนุษย์พยายามค้นหาวิธีการที่จะบินได้เหมือนนก จนเมื่อ ค.ศ.1783 พี่น้องตระกูลมงต์โกลฟิเย(Joseph and Jacques Montgolfier)ได้คิดทำบอลลูนอากาศร้อนขึ้น โดย Jean-Francois ได้ทำการบินด้วยบอลลูนอากาศร้อนได้นาน 4 นาที 24 วินาที ต่อมาอีก 2 เดือน ก็คิดทำบอลลูนที่บรรจุกาซไฮโดรเจน และทำการบินได้นานถึง 2 ชั่วโมง

บอลลูนอากาศร้อนที่สร้างโดย Montgolfier
ภาพจาก  http://aircraftevolution.blogspot.com/2012/06/blog-post_2504.html

ค.ศ.1891-1896 Otto Lilienthal ชาวเยอรมันพยายามพัฒนารูปแบบเครื่องร่อนที่มีผู้พยายามคิดขึ้น โดยใช้ไม้เบา ๆประเภทสนุ่นมาเป็นโครง ยึดผืนผ้าใบของปีกเครื่องร่อน และใช้เนินดินสูงเป็นลานในการบินร่อน ออตโตควบคุมการบิน เครื่องร่อนด้วยการโยกนํ้าหนักของตัวเองไปมา เขาทดลองบินมากกว่า 2000 ครั้ง  แต่แล้ว ก็ต้องจบชีวิตลงในการทดลองครั้งสุดท้าย เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม ค.ศ. 1896 ด้วยอุบัติเหตุลมกรรโชกเครื่องร่อนจนทำให้ผืนผ้าใบของปีกเครื่องร่อนขาด ทำให้เครื่องร่อนตกกระแทกพื้น
     เครื่องร่อนใช้หลักของแบร์นูลลีย์ทำให้เกิดแรงยกที่ปีกเช่นเดียวกับเครื่องบิน แต่เครื่องร่อนไม่มีเครื่องยนต์ การใช้เครื่องร่อนจึงต้องอาศัยการเริ่มต้นจากหน้าผาสูง ๆ หรือใช้พาหนะอื่นลากจูงจนเกิดความเร็วพอที่จะทำให้เกิดแรงยกมากพอที่จะทำให้เครื่องร่อนลอยขึ้นสู่อากาศได้ กล่าวได้ว่า เครื่องร่อนเป็นพื้นฐานของเครื่องบิน

วีดิทัศน์เรื่องเครื่องร่อนเป็นอย่างไรหรือ?

เครื่องร่อนแบบหนึ่งของ Otto Lilienthal 
ภาพจาก http://www.neutron.rmutphysics.com/

พี่น้องไรต์ ชาวอังกฤษได้แก่ ออวิลล์ ไรต์ และวิลเบอร์ ไรต์ เป็นผู้ที่ได้รับการยกย่องให้เป็นสองคนแรกที่ได้ออกแบบ สร้างเครื่องบิน ที่มีเครื่องยนต์ต้นแบบของเครื่องบินที่ใช้ได้จริง ทั้งสองคนได้รับการศึกษาเพียงแค่ชั้นมัธยมเท่านั้น หลังจากออกจากโรงเรียนแล้ววิลเบอร์ได้เปิดโรงพิมพ์ และร้านซ่อมจักรยานขึ้นที่ เมืองเดย์ตัน รัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา และเมื่อออร์วิลเรียนจบก็ได้มาทำงานในร้านซ่อมจักรยานของวิลเบอร์ด้วย ทั้งสองคนสนใจการบินมากจึงศึกษาและทดลองเกี่ยวกับเครื่องร่อนและเครื่องบินมาโดยตลอด ในปี ค.ศ.1900 ทั้งสองจึงตัดสินใจสร้างเครื่องบินลำแรกขึ้น โดยเครื่องบินของเขามีลักษณะคล้ายกับเครื่องร่อน ทำด้วยโครงเหล็ก ปีกทำด้วยผ้า และใช้เครื่องยนต์ขนาด 12 แรงม้า ทั้งสองได้นำเครื่องบินทดลองบินระยะสั้น ๆ บินได้เพียง 1-2 นาที เท่านั้น และยังควบคุมทิศทางไม่ได้ 

 
 วิลเบอร์ ไรต์          ออวิลล์ ไรต์

ทั้ง ออวิลล์ ไรต์และวิลเบอร์ ไรต์ ช่วยกันพัฒนาปรับปรุงเครื่องบินและเครื่องยนต์ จนเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม ค.ศ.1903 ทั้งสองได้ทดลองเครื่องบินที่พัฒนาขึ้น โดยมีออร์วิลเป็นผู้ขับเครื่องบิน ซึ่งประสบความสำเร็จ เครื่องบินสามารถบินอยู่ในอากาศได้นาน  15 วินาที  บินได้ไกล  200 ฟุต และสูงจากพื้นดิน 850 ฟุต ต่อมาเขาได้พัฒนาเครื่องบินจนสามารถบินได้นานถึง 59 วินาที และไกล 852 ฟุต ทั้งสองได้นำเครื่องบินไปจดสิทธิบัตรและได้พัฒนาเครื่องบินให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น  ในปี ค.ศ.1908 ทั้งสองได้สร้างเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำเร็จ โดยเครื่องบินลำนี้มีความยาว 28 ฟุต ความยาวปีก 40 ฟุต น้ำหนัก 322 ปอนด์ ใช้เครื่องยนต์ 20 แรงม้า สามารถบินได้เร็ว 56 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีที่นั่งสำหรับผู้โดยสารอีก 1 ที่นั่ง นับว่า กิจการบินมีความเจริญก้าวหน้าไปอีกก้าวหนึ่ง ในปีเดียวกันนี้วิลเบอร์ได้ทดลองบินข้ามทวีปไปยังประเทศฝรั่งเศสได้สำเร็จ และในปี ค.ศ.1909 ออร์วิลได้บินข้ามช่องแคบอังกฤษได้สำเร็จ

      เครื่องบินได้ถูกพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

 ภาพจาก http://militarycentral.blogspot.com/

เครื่องบินแบบเออร์วิลล์ ไรท์ บินแสดงครั้งแรกในประเทศไทยในปี พ.ศ. ๒๔๕๔
ภาพจาก  http://kanchanapisek.or.th/

 คำถาม

      - สืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติแลการพัฒนาเครื่องบิน 

แรงที่กระทำต่อเครื่องบิน ขณะบินอยู่ในอากาศ
ภาพจาก http://www.oocities.org/thaiinterhobby/knowledge.htm 

แรงโน้มถ่วง เป็นน้ำหนักรวมทั้งของเครื่องบิน และสัมภาระต่าง ๆ ที่บรรทุกอยู่บนเครื่องบิน ส่วนแรงยก(Lift ) เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศที่ผ่านผิวบนและผิวล่างของปีกเครื่องบินมีความเร็วแตกต่างกัน ปีกเครื่องบินถูกออกแบบมาให้ผิวบนของปีกมีความโค้งมากกว่าผิวล่างของปีก ขณะเครื่องบินเคลื่อนที่กระแสอากาศที่ไหลอย่างต่อเนื่อง เมื่อกระทบขอบหน้าของปีกก็จะแยกตัวออกเป็น 2 ส่วน ไหลเป็นกระแสอากาศด้านบนปีกและกระแสอากาศด้านล่างปีก  กระแสอากาศที่แยกตัวออกจากกันนั้นจะไหลไปบรรจบกันที่ชายหลังของปีกในเวลาใกล้เคียงกัน อากาศที่ไหลไปด้านบนของปีกที่เป็นรูปผิวโค้งจะได้ระยะทางที่ยาวกว่า จึงมีความเร็วสูงกว่ากระแสอากาศที่ไหลผ่านมาทางใต้ปีกที่มีระยะทางสั้น  ตามหลักของแบร์นูลลี ความดันของกระแสอากาศด้านบนปีกจึงต่ำกว่าความดันของกระแสอากาศด้านใต้ปีก นั่นคือ แรงที่อากาศกดลงบนพื้นผิวด้านบนของปีก น้อยกว่าแรงที่อากาศดันพื้นผิวของปีกด้านล่าง  ผลลัพธ์ของแรงทั้งสองคือแรงยกที่ปีกของเครื่องบิน ซึ่งมีทิศทางตรงข้าม กับน้ำหนัก หรือแรงดึงดูดของโลก และถ้าหากปีกเอียงทำมุมปะทะกับกระแสอากาศมากขึ้น แรงที่เกิดจากกระแสอากาศปะทะใต้ปีกก็จะทำให้แรงยกที่ปีกมากยิ่งขึ้น หากแรงยกมีขนาดมากกว่าน้ำหนักรวมของเครื่องบิน เครื่องบินจะลอยขึ้นในอากาศได้ 

 ขณะเครื่องบินเคลื่อนที่ อากาศที่ผ่านผิวด้านบนของปีกมีความเร็วมากกว่าด้านล่างของปีกทำให้เกิดแรงยก
ภาพจาก   http://www.thaitechnics.com 

แรงขับ(Thrust) คือ แรงที่ขับเคลื่อนไปข้างหน้าเป็นแรงที่เกิดจากเครื่องยนต์ของเครื่องบิน ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์ลูกสูบ เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทหรือเทอร์โบแฟน  เครื่องบินในระยะแรก ๆ ใช้เครื่องยนต์แบบลูกสูบไปหมุนใบพัด ซึ่งทำด้วยไม้เนื้อเหนียวหรือโลหะเบาแต่เหนียว ใบพัดจะทำให้ด้านหนึ่งมีผิวโค้งมากกว่าอีกด้านหนึ่งเช่นเดียวกับปีกเครื่องบิน เมื่อใบพัดหมุนตัดอากาศจึงทำให้ความดันอากาศด้านหน้าใบพัด(ซึ่งโค้งมาก)น้อยกว่าความดันอากาศหลังใบพัด เกิดแรงที่กระทำไปในทิศทางด้านหน้า เครื่องบินจึงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ ส่วนเครื่องยนต์ชนิดอื่นเช่น เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท ที่เรียกว่าไอพ่น ใช้การพ่นอากาศร้อนไปด้านหลังด้วยความเร็วสูง ทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาดันเครื่องบินให้พุ่งไปด้านหน้า
     แรงต้านหรือแรงฉุด(Drag) เป็นแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุในอากาศ มีทิศทางขนานกับวัตถุที่เคลื่อนที่ ซึ่งก็คือแรงเสียดทานของอากาศที่กระทำต่อส่วนต่างๆ ของเครื่องบิน ตลอดจนแรงต้านเกิดจากการกระทบของอากาศกับปีกและลำตัวเครื่องบินด้วย

วีดิทัศน์เรื่องเชื่อหรือไม่ประเทศไทยก็เคยประกอบเครื่องบิน

คำถาม

     - เหตุใด เครื่องบินจึงต้องวิ่งไปบนรันเวย์จนมีความเร็วสูงพอ จึงจะบินขึ้นได้
     - เมื่อเครื่องบิน บินด้วยความเร็วคงที่ และอยู่ในระดับเพดานบินคงที่ แรงยกกับแรงโน้มถ่วงและแรงขับกับแรงต้าน ควรสัมพันธ์กันอย่างไร
     - ขณะนำเครื่องบินลงจอด คิดว่าจะต้องเปลี่ยนแปลงแรงต่าง ๆ ที่กระทำต่อเครื่องบินอย่างไร

เราคงเคยเห็นเครื่องบินที่กำลังบินเอียงตัวแล้วเลี้ยวโค้งไปทางซ้ายหรือขวา หรือกำลังบินเชิดหัวขึ้นหรือลงมาแล้ว การที่เครื่องบินสามารถเอียงตัว และเลี้ยวซ้ายหรือขวา แสดงว่า ต้องมีการเปลี่ยนแปลงแรงที่กระทำต่อตัวเครื่องบิน  เครื่องบินที่มีปีกตรึงกับที่จะมีการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับบังคับทิศทาง ที่น่าสนใจมีดังนี้  

ภาพจาก http://www.oocities.org/thaiinterhobby/knowledge.htm

Aileron เป็นพื้นผิวบนปีก ที่กระดกขึ้นลงได้ ติดตั้งอยู่ใกล้ปลายปีกทั้งสองข้าง ใช้ควบคุมการเอียงของเครื่องบิน โดยปีกด้านที่มี aileron กระดกลง จะทำให้ปีกด้านนั้นมีแรงยกเพิ่มขึ้น ส่วนปีกด้านที่มี aileron กระดกขึ้น ก็จะมีแรงยกลดลง การควบคุมให้ Aileron กระดกในทางตรงกันข้ามจะทำให้เครื่องบินเอียงลงไปทางด้านที่ aileron กระดกขึ้น

ภาพจาก http://www.oocities.org/thaiinterhobby/knowledge.htm

Flap เป็นพื้นผิวที่ติดตั้งอยู่ที่ชายปีก ใกล้กับลำตัวเครื่องบิน ลักษณะคล้ายบานพับกระดกขึ้นลงและเลื่อนถอยเข้าออกได้ เพื่อเพิ่มหรือลดแรงยกของปีก โดยเพิ่มพื้นที่และความโค้งของปีก โดยปกติแล้วจะใชัขณะเครื่องบินกำลังบินขึ้น และตอนลง
     Rudder เป็นพื้นผิวที่เคลื่อนไหวได้เหมือนหางเสือเรือ ติดตั้งอยู่ที่ชายหลังของกระโดงหาง ทำให้หัวเครื่องบิน หันไปทางซ้ายหรือขวาได้  
     Elevator ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ แพนหาง ( horizontal stabilizer). elevator สามารถกระดกขึ้น หรือกระดกลงได้ ให้ elevator กระดกขึ้น ลมที่ประทะกับพื้นผิวด้านบนของ elevator ที่กระดกขึ้น ทำให้เกิดแรงกดมากขึ้น เป็นเหตุให้ส่วนหางของเครื่องบิน ถูกกดลง หัวของเครื่องบินจึงเชิดขึ้น และถ้าบังคับให้ elevator กระดกลง ลมที่ประทะ กับพื้นผิวด้านล่างของ elevator จะทำให้เกิดแรงด้านล่างมากกว่าด้านบน ทำให้ส่วนหางของเครื่องบินกระดกขึ้น นั่นคือหัวของเครื่องบินกระดกลง

เครื่องบินที่กล่าวมาแล้ว ปีกของเครื่องบินจะตรึงติดกับตัวเครื่องบิน จึงเรียกว่าเครื่องบินปีกตรึงหรือ เครื่องบินปีกคงที่ เครื่องบินอีกชนิดหนึ่งที่เรารู้จักกันดี คือ เฮลิคอปเตอร์ ซึ่งไม่มีปีก แต่มีใบพัดขนาดใหญ่ติดตั้งไว้ด้านบนของเครื่องบิน สามารถขึ้น ลง ในแนวดิ่งตลอดจนลอยนิ่งในอากาศได้ เฮลิคอปเตอร์มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องบินปีกหมุน สิ่งที่ทำให้เกิดแรงยกของเฮลิคอปเตอร์ คือใบพัดขนาดใหญ่ เรียกว่า Main rotor blades ติดตั้งเหนือตัวเฮลิคอปเตอร์ ใบพัดมีลักษณะผิวบนโค้งมากกว่าผิวล่างเช่นเดียวกับปีกเครื่องบิน ขณะหมุนจะเคลื่อนที่ผ่านอากาศ จากหลักของแบร์นูลลีย์จะเกิดแรงยกที่ตัวใบพัด ดังนั้นจึงเรียกเฮลิคอปเตอร์ ว่าเครื่องบินปีกหมุน รูปร่าง และมุมของ rotor blades ที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศจะเป็นตัวกำหนดว่าจะเกิดแรงยกเท่าไร หลังจากที่เฮลิคอปเตอร์ยกตัวขึ้น พ้นพื้นดิน นักบินสามารถเอียงใบพัด และจะทำให้เฮลิคอปเตอร์เอียงตามทิศทางของ main rotor ที่เอียง ไปข้างหน้า ข้างหลังหรือด้านข้างได้

วีดิทัศน์เรื่่องเครื่องบินปีกคงที่คืออะไรนะ

วีดิทัศน์เรื่องมารู้จักเครื่องบินปีกหมุนกันเถอะ

เครื่องบินที่กำลังบินในอากาศ นักบินจะต้องสังเกตเครื่องมือวัดต่าง ๆ จากมาตรวัดที่ติดตั้งไว้ในห้องนักบิน ทั้งเครื่องบินโดยสาร เครื่องบินลำเลียง เครื่องบินปีกหมุน เครื่องบินรบ เหล่านี้จะมีเครื่องวัดที่จะบอกค่าต่าง ๆ จัดเป็นกลุ่ม ๆ ได้เป็น

          - กลุ่มเครื่องวัดท่าทางการบิน บอกถึงลักษณะการเอียงตัว ซ้ายหรือขวา เงยหัวขี้นหรือกดหัวลงเหล่านี้
          - กลุ่มเครื่องวัดเครื่องยนต์ เช่น ความเร็วเครื่องบิน ความเร็วรอบเครื่องยนต์ ปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิง เป็นต้น
          - กลุ่มที่เกี่ยวกับระบบสื่อสาร ทั้งในเครื่องบิน และการสื่อสารกับสถานีควบคุมการบิน
          - กลุ่มอื่น ๆ เช่นเครื่องวัดความกดอากาศ เครื่องวัดระดับสูง ฯลฯ

นักบินจะต้องคอยสังเกตค่าต่าง ๆ จากเครื่องวัดตลอดเวลา

วีดิทัศน์เรื่องเครื่องบินพาณิชย์ก็มีนะ

แรงที่กระทำต่อนักบินขณะกำลังขับเครื่องบินในระดับสูง นอกจากแรงโน้มถ่วงของโลกแล้วยังต้องพบกับการเปลี่ยนแปลงของแรงกดอากาศที่ลดลงตามระดับสูงอีกด้วย เครื่องบินในอดีตจะบินในระดับสูงไม่มากนัก เมื่อเครื่องบินกำลังบินอยู่ การเปลี่ยนแปลงของแรงกดอากาศจึงไม่มาก แต่ต่อมามีการพัฒนาให้เครื่องบิน แม้แต่เครื่องบินพาณิชย์ก็บินในระดับสูงที่ความดันอากาศลดลงมาก ดังนั้น ในเครื่องบินจึงต้องปิดสนิทและควบคุมความดันอากาศให้คงที่ (ประมาณ 1013 เฮกโตพาสคัล) ตลอดเวลา เพื่อไม่ให้นักบินและผู้โดยสารเกิดอันตราย
     กรณีของเครื่องบินรบ มักจะมีลักษณะการบินแตกต่างไปจากเครื่องบินโดยสารและเครื่องบินลำเลียง เครื่องบินรบบินด้วยความเร็วสูงมาก ถูกออกแบบมาให้บินพลิกแพลงได้ มีการติดตั้ง aileron และ flap ที่ด้านหน้าของปีกเพิ่มเติม ทำให้เครื่องบินรบเลี้ยวเป็นวงกลมรัศมีแคบ ๆ ได้ ตลอดจนสามารถบินหงายท้องหรือบินเป็นวงกลมในระนาบดิ่งได้  เป็นที่ทราบกันว่า ขณะที่นักบินมีการเคลื่อนที่เป็นวงกลมไปพร้อมเครื่องบิน จะต้องมีแรงกระทำต่อนักบินในทิศเข้าสู่ศูนย์กลางของวงกลม แรงนี้ส่วนมากมาจากแรงที่พื้นที่นั่งนักบินดันตัวนักบินนั่นเอง ในทางการบิน ขนาดของแรงที่กระทำต่อนักบินแบบนี้มักจะเทียบกับน้ำหนักหรือแรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำกับนักบิน( Gravity force หรือ G – force)
     แรง 1G ก็คือแรงที่ทำให้วัตถุมวล 1 กิโลกรัม เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 9.8 เมตร/วินาที² นั่นเอง ขณะที่เราอยู่นิ่ง แรงโน้มถ่วงที่ทำกับตัวเรา มีค่าเป็น 1G นั่นเอง
     นักบินที่ขับเครื่องบินรบและบินผาดโผน เช่นเลี้ยวเป็นวงกลมรัศมีสั้น ๆ ด้วยความเร็วสูง เมื่อพิจารณาจากสมการการเคลื่อนที่เป็นวงกลม F_c= mv²/r จะเห็นได้ว่าต้องมีแรงในทิศเข้าสู่ศูนย์กลางกระทำต่อนักบินปริมาณมาก อาจถึง 5G – 7G ก็ได้ แรงขนาดมาก ๆ ซึ่งที่นั่งนักบินกระทำต่อตัวนักบินนี้ มีผลต่อตัวนักบิน และขึ้นกับทิศของแรงด้วย กล่าวคือ
     ขณะนักบินกำลังนำเครื่องบินเลี้ยว หรือบินเป็นรูปครึ่งวงกลม  ศีรษะนักบินหันเข้าหาจุดศูนย์กลาง  ตัวนักบินจะกดที่นั่งด้วยแรงมาก เพื่อให้ที่นั่งเกิดแรงปฏิกิริยา ดันนักบินในทิศเข้าสู่ศูนย์กลาง จะมีผลดังนี้
     1. ผลต่อการเคลื่อนไหว น้ำหนักของคนเท่ากับมวลคูณด้วยอัตราเร่ง ( mg) ถ้าเกิดแรงกระทำ 5G นักบินจะมี น้ำหนักเพิ่มขึ้น เช่นน้ำหนักเดิมชั่งได้ 60 กิโลกรัม(ประมาณ 600 นิวตัน) จะเพิ่มเป็น 300 กิโลกรัมที่ 5G  ซึ่งมีผลต่อการเคลื่อนไหวส่วนต่างๆ ของร่างกายทั้งภายนอกและภายในร่างกาย โดยเฉพาะเลือดจะมีน้ำหนักมากไม่สามารถไหลขึ้นไปส่วนศีรษะและสมองได้
     2. ผลต่อการหายใจจะหายใจลำบากเพราะกะบังลมทรวงอกมีน้ำหนักมากขึ้นอาจทำให้ปอดแฟบได้
     3. ผลต่อหัวใจและหลอดเลือด  แรงดันเลือดสู่สมองลดลง 22 มิลลิเมตรของปรอท ในทุกๆ แรง 1G ที่เพิ่มขึ้น มีผลทำให้รบกวนการมองเห็น และอาจหมดสติได้
     4. ผลต่อการมองเห็น ความบกพร่องในการไหลเวียนเลือด และกระจกตาบิดเบี้ยว อาจทำให้สายตามัว จน มองไม่เห็นได้
     5. ผลต่อระบบควบคุมการทรงตัว เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการหลงสภาพการบินเนื่องจากการทำงานผิดปรกติของอวัยวะควบคุมการทรงตัว

ในทางตรงข้าม ถ้านักบินนำเครื่องบินลดระดับอย่างรวดเร็ว หรือมีความเร่งในทิศเดียวกับแรงดึงดูดของโลก ซึ่งตรงข้ามกับกรณีแรก จะมีผลต่อร่างกายดังนี้
     1. ผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด  ร่างกายนักบินเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งมากกว่า g ทำให้เลือดในร่างกายไหลลงไม่ทัน จึงคั่งอยู่ในส่วนที่เหนือหัวใจขึ้นไป คือในสมอง ตาและใบหน้า เลือดคั่งในหลอดเลือดของสมองอาจทำให้เกิดอาการปวดศีรษะอย่างมาก
     2. การมองเห็นเป็นสีแดง การที่มีเลือดคั่งมากในหลอดเลือดที่เลี้ยงจอตาทำให้ลักษณะของการมองเห็นสว่างขึ้น จนมองเห็นสิ่งต่าง ๆเป็นสีแดง
     3. การตกเลือด เนื่องจากแรงในทิศลงมากกว่าแรงโน้มถ่วงมาก  ทำให้หัวใจสูบฉีดเลือดสู่ส่วนบนของร่างกาย มาก แรงดันเลือดในสมองสูงขึ้น อาจทำให้มีการแตกของหลอดเลือดฝอยเล็กๆ ในสมองบางบริเวณ โดยเฉพาะการตกเลือดใต้เยื่อบุตา ถ้ารุนแรงอาจทำให้หลอดเลือดดำใหญ่ในสมองแตก ถึงเสียชีวิตได้

     นักบินที่ขับเครื่องบินรบ จะต้องสวมชุดนักบิน ที่เรียกว่า G – suit เพื่อช่วยต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของแรงขนาดมาก ๆ ให้มีผลต่อตัวนักบินน้อยลง

วีดิทัศน์เรื่องเครื่องบินรบ

คำถาม
     สืบค้นข้อมูล ปัจจุบันมีการนำเอาเทคโนโลยีจากการบินอะไรบ้างที่นำมาใช้ในชีวิตประจำวัน

ถ้ามีความตั้งใจที่จะเป็นนักบิน (ทั้งนักบินรบ และนักบินพาณิชย์) นอกจากจะต้องมีร่างกายสมบูรณ์ แข็งแรงตามเกณฑ์ที่กำหนด เช่น ตาไม่บอดสี มีโสตสัมผัสที่ดี ไหวพริบดีแล้ว ยังต้องมีความสามารถทางด้านวิชาการ ได้แก่ มีความรู้ความเข้าใจในวิชาคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ภาษาอังกฤษ ภาษาไทยและสังคมศึกษาเป็นอย่างดี โดยเข้ารับการทดสอบได้ 2 ช่วง
          ช่วงแรก ถ้าเป็นนักเรียนที่จบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (ม.4) การเป็นนักบินต้องสอบเข้าโรงเรียนเตรียมทหารก่อน แล้วเรียนต่อที่โรงเรียนนายเรืออากาศ โรงเรียนการบินตามลำดับ
          ช่วงที่สอง ต้องเรียนจบปริญญาตรีก่อน แล้วแล้วสมัครเข้าเรียนต่อที่ศูนย์ฝึกการบินพลเรือน จบแล้วจึงจะไปรับการฝึกเป็นนักบินพาณิชย์ต่อไป
          ไม่ว่าจะเลือกในช่วงใดก็ตาม ถ้าอยากเป็นนักบิน ต้องฝึกฝนให้ร่างกายมีสุขภาพแข็งแรง มีความรู้ทางวิชาการทั้ง ภาษาอังกฤษ คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ทั้งฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา ภาษาไทยและสังคมศึกษาเป็นอย่างดี จึงจะประสบผลสำเร็จตามต้องการ

วีดิทัศน์เรื่องเส้นทางนักบิน