ก่อนที่เราจะเริ่มเรียนรู้ ในเรื่องของการบิน เราจะต้องมีความรู้เกี่ยวกับ หน่วยนับที่ ใช้ทางด้านการบิน และมีความรู้ ทางด้าน ด้านต่างๆ ที่จำเป็น โดยจะได้กล่าวไว้ในส่วนนี้ ดังนั้นเราจึงต้องทำการเข้าในเรื่องต่อไปนี้ เสียก่อน ไม่เช่น นั้นแล้วจะทำให้เราไม่เข้า ในหัวข้อ อื่นๆ ที่มีการอ้างถึงเรื่องเหล่านี้ อันจะเป็นเหตุให้เรา เกิดความไม่ปลอดภัย ในการ บิน ถ้าหากเราทำการบินอย่างไม่มีความรู้ ในโอกาศต่อไปได้.

Basic quantities

- หน่วยวัดในเครื่องบิน ที่ใช้วัดความเร็วอากาศ(airspeed) เป็น น็อต (Knots) หรือ หนึ่งไมล์ทะเล ต่อ ชั่วโมง (nautical miles / hour)

- หน่วยวัด อัตราการไต่ และการลดระดับ (Rates of climb and descent) โดยมีหน่วยเป็น ฟุต ต่อ นาที (feet per minute)

พลังงาน (Power)

มีอยู่สอง ประเภท คือ

Potential energy (PE) คือพลังงาน ที่มีกำลัง ซึ่งพร้อมที่จะให้กำลัง โดยมีความสัมพันธกับความสูง

Kinetic energy (KE) คือพลังงานที่เกิด จากการลดระยะความสูง ของ PE จะทำให้มีการเปลี่ยนสภาพพลังงาน จาก PE มาเป็นพลัง KE

Total mechanical energy คือพลังงานที่มีอยู่ซึ่งจะเป็น ผลรวมของ PE และ KE

TE = PE + KE

แรงกดดัน (Pressure)

แรงกดดัน มี สองชนิด ดัวยกันคือ

แรงกดดันคงที่ (Static Pressure)

แรงกดดันเคลื่อนที่ (Dynamic Pressure)

แรงกดดันรวม (Total Pressure) = แรงกดดันคงที่ + แรงกดดันเคลื่อนที่

กฎการ เคลื่อนที่ ของ นิวตัน

1. วัตถุในเอกภพ ถ้ามันหยุดนิ่ง หรือ คลื่นไหว มันจะรักษา อาการของ การหยุดนิ่ง หรือ เคลื่อนที่ไว้ จนกว่าจะมี แรงหนึ่งแรงได มากระทำ กับมัน มันจึงจะเปลี่ยนสถานะภาพ ของการหยุดนิ่ง หรือ การเคลื่อนไหวนั่นๆ ไปเป็นอย่างอื่น

2. แรงเท่ากับ มวล คูณ อัตราแรง

3. แอกชั่น (action) เท่ากับ รีแอกชั่น (reaction) เกิดจากการสร้าง ความสมดุลย์

เบอร์เนอร์รี่ (Bernoulli's)

เป็นนักชลปะทาน ผู้อธิบายเกี่ยวกับ ความกดที่เปลี่ยนไปเมื่อ มีการไหลของอากาศ โดยเขาได้ พูดว่า "เมื่อ ความเร็วของการเคลื่อนที่ ของอากาศ เพิ่มขึ้น จะทำให้ ความกดอากาศลดลง"

เมื่อเรามองไปที่สนามบินเราจะเห็นว่า มีเครื่องบินมากมายหลายแบบ แต่ถ้าเรามองให้ดีแล้วเราจะพบว่าเครื่องบินไม่ว่าแบบใดก็ตาม จะมีส่วนประกอบหลักๆ ดังนี้

ลำตัว (Fuselage)

ลำตัวเครื่องบินนั้นมีหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อของส่วนประกอบหลักต่างๆ ที่ประกอบรวมกันเป็นเครื่องบิน แต่ส่วนที่เป็นของลำตัวเครื่องบินได้แก่ ห้องนักบิน (cabin or cockpit) , ที่นั่ง, ส่วนบังคับการบินต่างๆ และที่ใส่สัมภาระในเครื่องบินบางแบบ หรือ ที่นั่งผู้โดยสาร เป็นต้น

ปีก (Wing)

เมื่อมีอากาศไหลผ่านปีกของเครื่องบิน จะทำให้เกิดแรงยกเรียกว่า ลิฟ (lift) ที่ช่วยทำให้เครื่องบินลอยได้ ปีกเครื่องบิน นั้นในบางแบบจะติดตั้งอยู่ด้านบนของตัวเครื่องบิน บางแบบก็ติดตั้งอยูกลางลำตัว หรือ บางแบบอาจติดตั้งอยู่ใต้ลำตัวเครื่อง ขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบเครื่องบิน เครื่องบินที่มีปีกชั้น เดียวเรียกว่า โมโนเพลน (monoplanes) เครื่องบินที่มีปีกสองชั้นเรี่ยกว่า ไบเพลน (biplanes) ในการที่จะทำให้เครื่องบินสามารถควบคุม ได้ตามต้องการนั้นที่ปีกของเครื่องบินจะมีแผ่นบังคับอยู่สองชนิดที่ด้านหลังของปีกทั้งสองข้าง เรียกว่า แอเลอร์รอน (ailerons) และ แฟลป (flap) แอเลอร์รอน จะติดตั้งอยู่ด้านหลังของปีกทั้งสองข้างโดยมีความยาวเริ่มจากจุดกึ่งกลางของปีก ด้านในไปจนถึงปลายด้านนอกของปีก การทำงานของ แอเลอร์รอน ทั้งสองข้างจะทำงานในทิศทางตรงกันข้าม เช่นถ้า แอเลอร์รอน ที่ปีกด้านซ้ายเลื่อนไปในทิศทางยกขึ้น แอเลอร์รอน ที่ปีกด้านขวาก็จะเลื่อนไปในทิศทางยกลง แฟลป จะติดตั้งอยู่ด้านหลังของปีกทั้งสองข้าง โดยมีความยาวเริ่มจุดกึ่งกลางของปีก ไปยังด้านใน จนกระทั้งถึงลำตัวเครื่องบิน การทำงานของ แฟลปทั้งสองข้างจะทำงานในทิศทางเดียวกัน เช่นเมื่อเลื่อนขึ้นก็จะเลื่อนขึ้นพร้อมกันทั้งสองข้าง สำหรับหลักการทำงาน ของทั้งสองแผ่นพื้นบังคับนี้จะได้กล่าวในรายละเอียดต่อไป

ชุดพวงหาง (Empennage)

ชุดพวงหางประกอบไปด้วย เวอร์ติคัล สแตบิไลเซอร์ (vertical stabilizer) หรือ หางสือ (fin) และ ฮอร์ริแซนทอล สแตบิไลเซอร์ (horizontal stabilizer) ทั้งสองชุดนี้จะช่วยให้เราสามารถบังคับ เครื่องบินให้บินในระดับ และทิศทางที่ต้องการ ไปในอากาศได้ รัดเดอร์ (rudder) คือแผ่นพื้นบังคับที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของ เวอร์ติคัล สแตบิไลเซอร์ ใช้ในการบังคับให้หัวเครื่องบิน ไปในทิศทางซ้าย หรือ ขวา ในการใช้งานจริงนั้น รัดเดอร์นี้จะต้องทำงานร่วมกับ แอเลอร์รอน เพื่อบังคับให้เครื่องบินเลี้ยว (turn) จะได้กล่าวรายละเอียดต่อไป อีเลเวเตอร์ (elevator) คือแผ่นพื้นบังคับที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของ ฮอร์ริแซนทอล สแตบิไลเซอร์ ใช้ในการควบคุมการยกหัวขึ้น หรือลง เพื่อให้เราไปยังความสูงที่ต้องการได้ เครื่องบินส่วนใหญ่จะมี แผ่นบังคับเล็กๆติดตั้งอยู่ที่ปลายของ อีเลเวเตอร์ เรียกว่า ทริม แทป (trim tab) ทริม แทปมีหน้านี้ช่วยให้เราให้แรงน้อยลงในการควบคุม เครื่องให้อยู่ในตำแหน่งที่เราต้องการ สำหรับการใช้งาน ครูการบินของท่านจะเป็นผู้แนะนำการใช้งานอีกครั้งหนึ่ง

แลนดิ่ง เกียร์ (landing gear)

แลนดิ่ง เกียร์ทำหน้าที่ช่วยรับแรงกระแทกในขณะร่อนลง และช่วยรองรับเครื่องบินในขณะที่อยู่บนพื้นดิน จะประกอบไปด้วย ล้อสามล้อด้วยกัน โดยมีสองล้อหลัก (main wheels) จะติดตั้งด้านข้างของลำตัวเครื่องบินด้านละล้อ อีกล้อหนึ่งจะมีการติดตั้ง อยู่สองตำแหน่ง คือ ถ้าติดตั้งอยู่ด้านท้ายของเครื่องบินจะเรียกว่า ล้อหาง เครื่องบินที่ติดตั้งล้อตำแหน้งนี้เรียกว่า คอนเวชั่นแนล แลนดิ่ง เกียร์ (conventional landing gear) ส่วนมากแล้วเครื่องที่ติดตั้งล้อที่ตำแหน่งนี้จะเป็นเครื่องบิน รุ่นเก่า แต่ปัจจุบันนี้การติดตั้งล้อที่ตำแหน่งนี้ไม่นิยม เพราะการบังคับเครื่องบินในขณะอยู่ที่พิ้น ทำได้ยาก ดังนี้ ในปัจจุบันได้นำเอาล้อที่สามนี้มาติดตั้งที่ด้านหน้าของเครื่องบิน เรียกล้อชนิดนี้ว่า โนสวิล (nosewheel) ขณะอยู่ที่พื้น การบังคับที่ รัดเดอร์ จะมากระทำที่ล้อหัวนี้ในการเลี้ยวไปยังทิศทางที่ต้องการ เราสามารถแบ่งชนิดของ แลนดิ่ง เกียร์แบบ สามล้อนี้ได้เป็นสองประเภทคือ แบบติดตั้งตายตัว (fixed gear) กับแบบที่พับเก็บได้ (retractable gear) ชึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบินขึ้น สำหรับแบบนี้ เบรกส์ (brakes) เบรกส์ ของเครื่องบินจะมีส่วนประกอบเช่นเดียวกับ เบรกส์ของรถยนต์ แต่เมื่อใช้งานแล้วรู้สึกว่าใช้งานยากกว่า เนื่องจาก การบังคับของเบรกส์ทั้งสองข้างจะแยกออกจากัน (differential braking) โดยเบรกส์จะติดตั้งอยู่ที่ล้อหลักทั้งสองข้าง ของเครื่องบิน เมื่อเราเหยีบเบรกส์ ด้านซ้ายเบรกส์ก็จะทำงานเฉพาะด้านซ้าย เท่านั้น ที่เป็นเช่นนี้เพื่อใช้ในการช่วยเลี้ยวในพื้นที่จำกัดบนพื้น ดังนี้ถ้าเราต้องการลดความเร็วจะต้องเหยีบเบรกส์ ทั้งสองข้างในน้ำหนักที่เท่ากัน จึงจะทำให้เครื่องบินลดความเร็วลงในลักษณะที่เครื่องยังอยู่ในสภาพตรงในทิศทาง หรืออยู่บน ทางวิ่ง ไม่เลี้ยวไปในทิศทางใดทางหนึ่ง

ชุดเครื่องยนต์ (Powerplant)

ในเครื่องบินขนาดเล็ก นั้นชุดเครื่องยนต์จะประกอบไปด้วย เครื่องยนต์ (engine) และใบพัด (propeller) โดยเครื่องยนต์นั้นมีหน้าที่หลักคือ ให้พลังงานในการหมุนใบพัด นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ให้กำหนดพลังงานไฟฟ้า ให้กำเนิดต้นกำลังดูด เพื่อใช้ในเครื่องมือวัด (flight instruments) ในการบินบางตัว ในเครื่องยนต์เดียว สำหรับเครื่องบิน (single-engine) จะให้แหล่งความร้อนสำหรับ นักบินและผู้โดยสารด้วย ฉนวนกันไฟ (firewall) เป็นแผ่นที่ติดตั้งอยู่ระหว่างห้องนักบินกับเครื่องยนต์ เพื่อป้องกันความร้อนจากเครื่องยนต์

ในการทำการบิน จะมีแรงอยู่ สี่แรงที่มากระทำต่อเครื่องบิน ได้แก่ ลิฟ (lift) เวก์ท (weight) ทรัสท์ (thrust) และ แดรก (drag) ลิฟ เป็นแรงยก ที่ถูกสร้างโดย ผลของการไหลของอากาศ ที่ผ่านมายังส่วนล่าง และบนของปีก แรงนี้ช่วยให้เครื่องบินลอยขึ้น เวก์ท เป็นแรงที่มีทิศทางตรงกันข้ามกับ ลิฟ โดยมีสาเหตุมาจากน้ำหนักของเครื่อง ที่ถูกกระทำจากแรงดึงดูดของโลก ทรัสท์ เป็นแรงที่มีทิศทางไปข้างหน้า โดยแรงนี้จะดึงให้เครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ในอากาศ แรงนี้จะเริ่มจาก เครื่องยนต์ แรงที่มีทิศทางตรงกันข้ามกับ ทรัสท์ คือ แดรก ซึ่งเป็นแรงที่มีทิศทางไปทางด้านหลังของเครื่องบิน หรือแรงนี้เป็นแรงที่ทำให้เกิดการลดความเร็วของเครื่องบิน และสภาวะที่ สมดุลย์ คือ สภาวะที่ ลิฟ เท่ากับ เวก์ท และ ทรัสท์ เท่ากับ แดรก

แรงยก (LIFT) เป็น แรงหลัก ของ แอร์โรไดนามิก (aerodynamic) โดยที่แรงนี้จะมีทิศทางตรงกันข้ามกับ เวก์ท ในการบินตรง บินระดับ (straight-and-level) เมื่อ เวก์ท กับ ลิฟ มีค่าเท่ากัน เครื่องบินก็จะรักษาระดับเดิมไว้ ได้ แต่ถ้า มีแรง ของ แอร์โรไดนามิก อื่นๆ มากระทำต่อเครื่องบิน จะทำให้ เครื่องบิน มีการเปลี่ยนแปลง อาจจะสูงขึ้น หรือ ลดระดับลงแล้วแต่แรงที่มากระทำ ในขณะนั้น

เมื่อเครื่องบินจอดอยู่ที่หลุมจอด (ramp) ค่าของแรงที่มากระทำต่อเครื่องบินจะเท่ากัน แต่ไม่ใช้แรงที่ มาจะ แอร์โรไดนามิก ในขณะที่ ลมสงบนั้น ความกด (pressure) บนผิวปีกด้านบน และ ด้านล่าง จะมีค่าเท่ากัน เมื่อไรก็ตามที่ มีการเคลื่อนที่ของ อากาศ ผ่านเครื่องบิน และปีกจึงถือว่าเป็นการเริ่มต้นของ แรงยก ที่เกิดจากการ กระทำของ แอร์โรไดนามิก

ในขณะที่ทำการบินอยู่นั้น ความกด บนผิวปีกด้านบน และ ด้านล่าง จะไม่เท่ากัน ที่เป็นเช่นนี้ก็เนื่องมาจาก รูปร่างของปีก โดยที่ปีกจะถูกออกแบบมา เพื่อให้สามารถแบ่ง การไหลของอากาศ ให้เกิดความกดอากาศสูงที่ผิวปีกด้านล่าง และ ให้เกิดความกดอากาศต่ำที่ผิวปีกด้านบน ความแตกต่าง ของความกดอากาศที่ผิวปีกทั้งสองด้านนี้เกิดจาก การเคลื่อนที่ของอากาศ ผ่านปีก นี่เองเป็น แหล่งกำเนิดหลักของ แรงยก

การสร้างและการเพิ่ม ลิฟ ทำได้สองวิธีคือ

1.โดยการเพิ่มความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านผิวปีก ให้มีความเร็วมากขึ้น

2.โดยการเพิ่มมุมประทะ

พื้นผิว (AIRFOILS)

หมายถึงพื้นผิว ของเครื่องบิน เช่น ปีกเครื่องบิน ซึ่งจะช่วยให้เกิด แรงทางด้าน แอร์โรไดนามิก เมื่อมีการเคลื่อนที่ของ อากาศผ่านพื้นผิว ปีกก็จะสร้างแรงยก เมื่อมีอากาศไหลผ่านเท่านั้น มีคำศัพท์บางคำเกี่ยวกับปีก ที่เราจะต้องรู้จักดังนี้

ชายปีกหน้า (Leading edge)เป็นส่วนพื้นผิวด้านหน้าของปีก ซึ่งจะปะทะกับอากาศก่อน

ชายปีกหลัง (Trailing edge)เป็นส่วนที่อากาศ ที่ไหลผ่านปีกแล้วแยกตัวผ่านพื้นผิวปีกด้านบนและล่างมาพบกัน ทางด้านหลังของปีก

เส้นสมมุติ ตัดผ่านด้านทางข้างของผิวปีก (Chord line)เป็นเส้นตรงสมมุติ ที่ลากผ่านพื้นผิวปีกทาง ด้านข้าง จากชายปีกหน้า มายังชายปีกหลัง

พื้นผิวปีก (Camber)หมายถึงพื้นผิวปีก ที่มีลักษณะเป็นรูปทรงโค้ง ทั้งทางด้านล่าง และ ด้านบนของปีก โดยผิวปีกด้านบนจะมีความโค้งมาก กว่าด้านล่าง ซึ่งจะทำให้ การเคลื่อนที่ของอากาศ ทางด้านบนมีความเร็ว มากกว่าด้านล่าง ของปีก

ทิศทาง สัมพันธของอากาศ (Relative wind)เป็นทิศทางที่ อากาศไหล มายังปีก เช่นถ้าปีกเคลื่อนที่ไปทาง ด้านหน้า ทิศทางของอากาศก็จะไหล สวนทางกับทิศทางของปีก ดังนั้น ทิศทาง สัมพันธของอากาศ จะตรงกันข้ามกับทิศทาง ที่เครื่องบินเคลื่อนที่ (flight path)

มุมปะทะ (Angle of attack)เป็น มุมระหว่าง ทิศทางบิน (flight path) กับ เส้นสมมุติ (chord line) และ ทิศทางสัมพันธ ของลม (relative wind) โดยมุมปะทะนี้ เป็นส่วนสำคัญในการ สร้างแรงยก

น้ำหนัก (WEIGHT) น้ำหนัก ของเครื่องบินนี้ มีค่าไม่เท่ากันเสมอ เนื่องมาจาก อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนเครื่อง ผู้โดยสาร สัมภาระ และจำนวนน้ำมัน ในขณะที่ทำการบินใป น้ำหนักของเครื่องก็จะลดลงไปด้วน เนื่องมาจาก การใช้น้ำมันของเครื่องบิน ทิศทางของ แรงที่เกิดจากน้ำหนักนี้ จะมีทิศทางชี้ลงไปยังศูนย์กลาง ของโลก

แรงดัน (THRUST)

คือแรงที่ทำให้เครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ได้ โดยมีทิศทางตรงกันข้ามกับ แดร์ก ในเครื่องบินใบพัด จะได้แรงนี้มาจาก การที่เครื่องยนต์ส่งกำลัง ไปหมุนใบพัด เพื่อสร้างแรงนี้ ในขณะบินตรง-บินระดับ (straight-and-level) ค่าของ ทรัสท์ จะเท่ากับ แดร์ก เราสามารถเพิ่ม ทรัสท์ ได้โดยการใช้ ทรอทเทอน (throttle) เพื่อเพิ่ม กำลังให้กับเครื่องยนต์ เมื่อกำลังเพิ่มขึ้น จะทำให้ ทรัสท์ มีค่ามากกว่า แดร์ก จึงทำให้เครื่องบินมีอัตราแรง จึงที่ให้เครื่องบินมีความเร็วเพิ่มขึ้น ส่วน แดรกนั้นเมื่อ ทรัสท์เพิ่มขึ้น แดร์กก็จะเพิ่มตาม จนกระทั่งมีค่าเท่ากับ ทรัสท์ ก็จะทำให้ความเร็วอากาศ (airspeed) คงที่ ที่ความเร็วที่สูงกว่าเดิม ณ ตำแหน่งนี้ก็จะเกิด สภาวะสมดุลย์ อีกครั้ง เมื่อเรา ลดทรัสท์ จะทำให้ แดร์กเพิ่มมากขึ้น เป็นสาเหตุให้ ความเร็วอากาศ ลดลง ทำให้เครื่องบินช้าลง เมื่อแดร์กลดลงจนกระทั่งเท่ากับ ทรัสท์ ความเร็วอากาศก็จะคงที่ นั่นคือ การอยู่ใน สถานะสมดุลย์ อีกครั้ง

แรงดึง(ต้านทาน) (DRAG)

แดร์กนั่นมีความสัมพันธกับ ลิฟ โดยแดร์กจะเกิดจาก พื้นผิวของเครื่องบิน กับอากาศที่ผ่าน มายังเครื่องบิน เครื่องบินที่มีผิวปีกใหญ่ จะสร้างแดร์กมาก (สร้างลิฟมากด้วย) ถ้าเราเพิ่ม ความเร็วอากาศ หรือ เพิ่ม มุมปะทะ (angle of attack) ก็จะเป็นการเพิ่ม แดร์ก (และ ลิฟ) แดร์กมีทิศทางตรงกัน ข้าม กับ ทรัสท์ แดร์กมี สอบประเภท ดังนี้

1.พาราไสท แดร์ก (parasite drag) เป็น แดร์กที่เกิดจาก รูปทรงของเครื่องบิน แดร์กชนิดนี้ จะเพิ่มเมื่อ เราเพิ่มความเร็วอากาศ แต่ไม่เกี่ยว กับการสร้าง ลิฟ

2.อินดิวซ์ แดร์ก (induce drag) เป็น แดร์กที่เกิดจาก ผลของการสร้าง ลิฟ ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับ มุมปะทะของปีก แดร์กทั้งสองชนิดนี้ สามารถ คิดเป็น ค่ารวมเรียกว่า โททอน แดร์ก (total drag)

ในส่วนนี้จะกล่าวถึง การบินระดับ (straight-and-level flight) ที่มีผลต่อ หลักของ แอร์โรไดนามิกส์ ของ การบิน นอกจากนี้ ยังจะได้กล่าวถึงการนำเอา หลักการของ แอร์โรไดนามิกส์ นี้ไปยุกต์กับ ท่าทางในการบินเช่น การไต่ (climbs), การลดระดับ (descents), และการเลี้ยว (turning) เพื่อให้เราได้ทราบถึง ประสิทธิภาพ และ ข้อจำกัด ของเครื่องบิน และในขณะเดียวกันเราจะได้ ตะหนักถึงความปลอดภัยในการบิน (safety-of-flight) อัน เนื่องมาจากผลของ ความสามารถและข้อจำกัด ของเครื่องบินนี้

ทุกๆท่าทางในการบิน จะประกอบไปด้วย การกระทำของแกนใดแกนหนึ่งหรือทั้งสามแกนนี้ ในการหนุนของแกน ทั้งสาม แกนนี้จะทำให้เกิดท่าทางในการบินขึ้น โดยแกนเหล่านี้มีชื่อว่า ลองกิทูดดินอล (longitudinal), แลเตอร์แรล (lateral), และ เวอร์ติแคล (vertical) ทั้งสามแกนนี้จะมีจุดที่ร่วมกันอยู่จุด หนึ่ง โดยทั้งสามแกนนี้จะตัดผ่าน จุดนี้ ซึ่งอยู่บนตัวเครื่องบิน เรียกจุดร่วมนี้ว่า เซนเตอร์ ออฟ แกร์วิตี่ (center of gravity หรือ CG)

Longitudinal

การเคลื่อนไหว หรือการหมุนที่จุดนี้เรียกว่า โรล (roll) หรือ แบงค์ (bank) การทำให้เกิดการ หมุนรอบแกนนี้ทำได้ โดย ailerons เป็นตัวสร้างความแตกต่างระหว่าง แรงยก (lift) ของปีกเครื่องบินทั้งสองข้าง โดยเกิด lift ที่ไม่เท่ากัน จึงเป็นสาเหตุให้เกิดการหมุนของแกนนี้ และทำให้เครื่องบินเอียง ไปทางใดทาง หนึ่งตามที่เราบังคับ ailerons ให้เกิด lift ที่แตกต่าง อาการนี้เรียกว่า roll หรือ bank

เช่น เราต้องการเอียงเครื่องไปทาางซ้าย สามารถทำได้โดยการ สร้าง lift ที่ปีกด้านขวาให้มีมาก กว่าทางด้านซ้าย ก็จะเกิดการหมุนของ แกนนี้ทำให้เครื่องบินเอียงไปทางซ้าย เป็นต้น

Lateral

การเคลื่อนไหว หรือหมุนรอบแกนนี้ เรียกว่า ฟิทซ์ (pitch) เกิดจากผลของการ กระทำที่ อีเลเวเตอร์ (elevator) เมื่อ เกิดการหมุนของแกนนี้จะทำให้หัวเครื่องบิน ยกขึ้น (pitch up) หรือ กดลง (pitch down) เป็นผลให้เครื่องบินไต่ระดับ ขึ้น หรือ ลดระดับลง

Vertical

การเคลื่อนไหว หรือการหมุนรอบแกนนี้ เรียกว่า ยอว์ (yaw) เป็นผลมาจาก รัดเดอร์ (rudder) เมื่อมีการหมุนของแกน นี้จะทำให้หัวเครื่องบินหันไปทางซ้าย หรือขวา การควบคุมจะมาจาก การใช้ pedel rudder โดยใช้เท้าถีบ ซ้ายหรือขวา เพื่อบังคับ rudder ของเครื่องบิน อีกทีหนึ่ง
 

Adverse yaw

เป็นอาการที่หัวเครื่อง หันสวนทาง เกิดจากเมื่อเราเลี้ยวโดยไม่ใช้ rudder ช่วยในการเลี้ยว เครื่องบินจะมีอาการหันไปยังทิศทางตรงกันข้าม ของการเลี้ยว adverse yaw มาจากสาเหตุของ induced drag ของปีกด้านนอกสูงกว่า จึงทำให้เกิด lift มากกว่า

Overbanking tendency

อาการปีกจม เกิดจากเลี้ยวปีกลึก โดยมีสาเหตุมาจาก การเพิ่มของ lift ที่ปีกด้านนอก และมีการเคลื่อนที่ของปีกนี้เร็วกว่าปีกด้าน จึงทำให้เกิด lift เพิ่มและทำให้เกิด การเอียง มากขึ้นกว่าที่เราตั้งใจ

Load factor

เกิดจากการ ที่เครื่องบินเพิ่มมุม ในการเลี้ยว ทำให้เครื่องบินเกิดการรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น ตามจะนวนองค์ศาที่เลี้ยว เช่นการบินตรงบินระดับ น้ำหนักที่เครื่องบินรับภาระอยู่ 1000 lb. เรียกว่า G=1 เมื่อมีการเลี้ยว ปีก 60 องค์ศา น้ำหนักเครื่องบินจะเพิ่มเป็น 2 เท่า เรียกว่า G=2 ดังนั้น น้ำหนักที่เครื่งบินรับภาระอยู่จะเป็น 2000 lb. เมื่อเครื่องบินรับภาระมากขึ้น ดังนั้นความเร็วที่จะทำให้เกิดการ Stall ก็จะสูงขึ้นอีก 40 % ของความเร็ว Stall ปกติ

ข้อจำกัดของ Load factor ที่การเกิด ค่า G กับเครื่องบิน normal category เมื่อทำการบินปกติ และเลี้ยวปีกไม่เกิน 60 องค์ศา จะอยู่ที่ 3.8 positive G's และ 1.25 negative G's

Stalls

คืออาการร่วงหล่น ของเครื่องบิน เนื่องจาก ไม่มีแรงยก เนื่องมาจาก การเปิดมุมปะทะสูงเกิดกว่า ข้อจำกัด อาจเนื่องจาก การที่เครื่องบินมีความเร็วต่ำแต่ต้องการ รักษาการบินระดับที่ความสูง เดิม เพื่อให้เกิดการสร้างแยกยก เราสามารถทำได้ สองวิธีคือ การเพิ่มความเร็ว และการเปิดมุมปะทะ แต่เนื่องจากเราต้องการใช้ความเร็วต่ำ ดังนั้นการสร้าง แรงยก ก็จะใช้วิธีเปิดมุมปะทะ และเมื่อ เราเปิดมุมปะทะมาก เกิดกว่า ข้อจำกัดของเครื่องบิน เครื่องบินสามารถเกิดการ Stall ได้ทุกความเร็ว และทุกความสูง แต่การ Stall จะอยู่ที่มุมปะทะ มุมเดิมเสมอ

Stall Speed คือความเร็วต่ำสุดที่ทำให้เครื่องบินลอยอยู่ในอากาศได้ หากความเร็วต่ำกว่านี้จะทำให้เกิดการ Stall

Torque

คือแรงต้าน (Reaction) ในทิศทางตรงกันข้าม จะเกิดกับเครื่องบินใบพัดเครื่องยนต์เดียว เมื่อเราเร่งเครื่องยนต์ และห้ามล้อไว้ หัวเครื่องจะต่ำลง

Ground effect

คือผลกระทบต่อเครื่องบิน ในขณะที่บินใกล้พื้นดินที่ความสูง ประมาณ 1 ความยาวปีก

สเถียรภาพ (Stability) ในส่วนนี้จะกล่าวถึง ลักษณะต่างๆ ของ สเถียรภาพของเครื่องบินที่ถูกออกแบบมา เพื่อให้การควบคุมเครื่องบิน เป็นไปตามที่นักบินต้องการ โดยที่ สเถียรภาพของเครื่องบินแต่ละแบบก็จะมีลักษณะ ที่แตกต่างกันออกไปตามประเภทของการนำเอาเครื่องบิน นั้นไปใช้งาน

STATIC STABILITYคือสเถียรภาพ เริ่มต้นของการความตึงของวัตถุ เมื่อมีการพยามที่ให้วัตถุนั้น เปลี่ยน ตำแหน่งไป เช่นเมื่อเราทำการบิน ด้วย positive static stability เมื่อเราเลี้ยวเครื่องบิน เครื่องบินก็จะกลับมาอยู่ที่ตำแหน่งเดิมของมัน หรือ การที่เราทำการเลี้ยว แล้วเครื่องบิน จะมีการเพิ่มการเลี้ยวมากขึ้น เรียกว่า negative static stability และถ้าหากเรา เลี้ยวเครื่องบินแล้ว เครื่องบินก็ยัง คงรักษาตำแหน่งเดินของการเลี้ยวเอาไว้ เรียกว่า neutral static stablility

DYNAMIC STABILITYเป็นการอธิบาย ในเรื่องของ เวลาที่ใช้ซึ่งมีผลต่อ การกระทำของเครื่องบินกับ static stability ในแบบต่างๆ

สมมุติว่า เรากำลังบินอยู่ แล้วเราทำการเลี้ยว เครื่องบินจะกลับมาอยู่ที่ตำแหน่งเดินของมันโดยใช้ระยะเวลาหนึ่งโดยการจะเริ่มมีการ ลดอาการเอียงของเครื่องลงเรื่อยๆ เรียกว่า positive dynamic stability ส่วนการที่มีการเลี้ยวแล้ว อาการเอียงยังคงมีการเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ หากเปรียกเทียบกับช่วงเวลา ที่เท่ากัน จะเห็นว่ามีการเอียงที่เพิ่มมากขึ้น เรียกว่า negative dynamic stability ส่วนการที่มีการเลี้ยวแล้วยังคงรักษาอากาศ เลี้ยวไว้ที่มุมเดิมอยู่บนแกนเวลาที่เท่ากัน จะเห็นว่า มีการเอียงที่เท่าเดิมตลอดเวลา เรียกว่า neutral dynamic stability

Longitudinal stabilityเมื่อเราได้ทราบ เกี่ยวกับ stability ของเครื่องบินมาแล้ว คงจะจำได้ว่า เครื่องบิน นั้นมีการเคลื่อนไหว รอบแกน สามแกน สำหรับ longitudinal stablility นั้นหมายถึง ความมีสเถียรภาพ บนแกน lateral หรือการเคลื่อนไหว ทางด้าน pitch การมีสเถียรภาพ นี้หมายถึงเมื่อเรา ยกหัวเครื่องบินขึ้น หรือ กดหัวเครื่องบินลง จะต้องมีความนิ่ง ไม่มีการเคลื่อนไหว มากไปกว่าที่เรา ต้องการ หรือมีแรงมาต้าน จนกระทั่งทำให้เกิด อัตรายได้ เช่นเมื่อยกหัวเครื่องขึ้น เมื่อถึงระดับที่ต้องการ หากมี สเถียรภาพ ก็ควรจะอยู่ ณ ตำแหน่งนั้น แต่ถ้าไม่มีสเถียรภาพ อาจจะมีแรงดึงทำให้ หัวเครื่องนั้น ยกสูงขึ้น เรื่อยๆ ถึงแม้ว่าเราหยุดมือแล้วก็ตาม ทำให้เครื่องเกิดอาการ stall ได้ ซึ่งถือว่า ไม่ ปลอดภัยในการทำการ บินกับเครื่องที่ไม่มี สเถียรภาพในด้าน longitudinal

Lateral stabilityหมายถึงความ มีสเถียรภาพ ของเครื่องบิน บนแกน Longitudinal ถ้าหาก ปีกด้านหนึ่งเอียงต่ำกว่าปีกอีกด้านหนึ่ง ในทิศทางตรงกันข้าม ของปีกอีกด้านหนึ่ง lateral stability นี้จะช่วยให้ ปีกนั้นกลับมาสู่สภาพเดิมคือปีก เท่ากัน โดยเมื่อปีกมีระดับไม่เท่ากัน ก็จะเกิดแรงต้าน ของ lateral หรือ roll ซึ่งจะเกิดจากการออกแบบของ เครื่องบินให้มี แรงต้านนี้เพื่อช่วยให้เกิด ความมีสเถียรภาพของเครื่องบิน เครื่องบินส่วนใหญ่จะออกแบบปีกให้ มีลักษณะของปีกเป็นแบบ DIHEDRAL คือมีการยกมุมของปีกขึ้น ทางด้านแนวนอน

Directional stabilityคือความมีสเถียรภาพ รอบแกน vertical เครื่องบินในขณะทำการบินก็คล้ายกับ เครื่องดูทิศทางลม (มีลักษณะเป็นรูปลูกศร แล้วมัก จะมีรูปไก่ อยู่ด้านบน ส่วนด้านล่างจะมี ตัวอักษร N, S, E, W อยู่ด้านล่าง เพื่อบอกทิศทางลมโดยดูจากปลายลูกศร) โดยที่เราสามารถเปรียบเครื่องบิน ได้กับ เครื่องดูทิศทางลมนี้ โดยจุดหมุนของเครื่องนี้ เปรียบได้กับ จุดหมุนบนเส้นสมมุติของเครื่องบินในขณะที่ หัวเครื่องบินหันไปยังทิศทางต่างๆ โดยเกิดจาก หางเสือของเครื่องบิน (vertical fin) ซึ่งคล้ายกับหางของลูกศร ของเครื่องดูทิศทางลม

ผลกระทบเกี่ยวกับสเถียรภาพของ lateral กับ directional ตามปกติแล้วเครื่องบินจะถูกออกแบบให้มีสเถียรภาพ อยู่แล้ว แต่ในขณะที่เราทำการบินเครื่องบิน ที่มีน้ำหนักเบา จะมีผลข้างเคียง อยู่สอง อย่างคือ Dutch roll กับ spiral instability

Dutch roll หรือการผสมกันระหว่าง rolling และ yawing ซึ่งเกิดจากการควบคุมของเราหรือ เกิดจากลมกรรโชก เป็นผลให้เกิด การเคลื่อนที่ของ yaw และ roll มาก เช่นเมื่อเกิดอาการเอียงของเครื่อง แล้วเราทำการแก้ไขเพื่อให้เครื่องกลับสู่สภาพ ปีกระดับ หรือเกิดจากผลของ dihedral แต่เครื่องยังคงเอียงต่อไป จนทำให้ปีกลึก (เอียงมากกว่า 30 องค์ศา) หรืออาจเกิดจากการกระทำทั้ง จาก dihedral และ จากการที่เราพยามแก้ไข มากเกินไป (overshoots) จนอาจจะเป็นสาเหตให้เกิดเป็น spiral instability ได้

Sprial instability เกิดจากการที่ มีแรงทางด้าน สเถียรภาพของ directional มาก เมื่อเปรียบเทียบกับ สเถียรภาพของ lateral ทำให้เครื่องบินหมุน

Stallคืออาการร่วงหล่น ของเครื่องบิน มีสาเหตุมาจาก การแยกตัวของการไหลของ อากาศที่ผ่าน ผิวปีกด้านบน เป็นผลทำให้เกิดการสูญเสียแรงยก อย่างฉับพลัน การที่เครื่องบินจะเกิดการ stall นั้นจะเกิดที่ มุมปะทะมุมเดิม (มุมเดียวกัน) เสมอ สามารถเกิดขึ้นได้กับทุกความเร็ว ทุกความสูง และ ทุกน้ำหนักของเครื่องบิน

Spinsเป็นอาการที่เรื่องบินตกลงอย่างรวดเร็วเนื่องจาก เกิดการ stall และมีอากาศหมุนในควงสว่าน สาเหตุของการ spins เกิดจาก stall และ yaw คือเกิดการ stall แล้วเครื่อง มีการเอียง จึงทำให้เกิดอาการ spins การแก้ไขเมื่อเครื่องเกิด อาการ spins คือ ต้องแก้อาการ stall ก่อน โดยการปิดมุมปะทะ จากนั้นจึงทำการแก้อาการ yaw โดยการเดินเท้า ในทิศทางตรงกันข้าม กับ การ yaw เพื่อให้เครื่องหยุดหมุน