กราฟแรงต้านเชิงขั้ว

กราฟแรงต้านเชิงขั้ว หรือ กราฟเชิงขั้ว (Polar plot) คือ การเขียนกราฟเส้นโค้งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสัมประสิทธิ์แรงยก กับสัมประสิทธิ์แรงต้าน ของชิ้นส่วนของอากาศยานในการทดลองในอุโมงค์ลม

สมบัติของชิ้นส่วนของอากาศยานได้ถูกบรรยายผ่านปริมาณไม่มีหน่วยสองตัว นั่นคือ สัมประสิทธิ์แรงต้าน และสัมประสิทธิ์แรงยก สัมประสิทธิ์ทั้งสอง สามารถเขียนเป็นฟังก์ชันที่ขึ้นกับมุมประทะ (Angle of Attack) เลขเรย์โนลด์ และเลขมัคได้ โดยปกติแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์ทั้งสองมักถูกนำไปเขียนกราฟกับมุมปะทะ แต่เนื่องจากค่าทั้งสองไม่มีหน่วย และได้ถูกนิยามให้อยู่ในสเกลเดียวกัน เราจึงสามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าทั้งสองได้โดยพารามิไทรซ์ (Parametrize) เส้นโค้งด้วยมุมปะทะ ในการเขียนกราฟแบบนี้ เราจะได้ว่า หากแรงยกและแรงต้านตั้งฉากกัน โดยที่แรงต้านอยู่ในทิศขนานกับการไหลของของไหล แล้วทิศทางของแรงลัพธ์ที่สัมประสิทธิ์แรงต้านและแรงยกค่าหนึ่ง ๆ จะทำมุมเป็นทิศเดียวกันกับเส้นตรงที่ลากจากจุดกำเนิดของกราฟแรงต้านเชิงขั้ว ไปยังคู่อันดับแรงต้านและแรงยกนั้น ๆ

สำหรับการเก็บข้อมูลจากการทดลองในอุโมงค์ลมที่ชิ้นส่วนของอากาศยานที่ต้องการทำการทดลองได้ถูกตรึงไว้กับมุมปะทะคงที่ เราสามารถเก็บข้อมูลแรงยกและแรงต้านได้โดยวัดขนาดแรงทิศทางของแรงลัพธ์ เมื่อเปลี่ยนมุมปะทะไปเรื่อย ๆ กราฟที่ได้จะเป็นกราฟแรงต้านเชิงขั้ว ข้อมูลของแรงยกและแรงต้านถูกนำเสนอออกมาในรูปแบบนี้เป็นครั้งแรกโดยออตโต ลิเลียนธาล ในช่วงปี 1880 และในช่วงปี 1910 กุสตาฟ ไอเฟล ได้ใช้ชื่อ “กราฟแรงต้านเชิงขั้ว” เป็นคนแรก

กราฟแรงต้านเชิงขั้วสามารถแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสัมประสิทธิ์แรงต้าน แสดงข้อมูลมากเพียงพอสำหรับนำไปแปรผลเพื่อวิเคราะห์ ปรับปรุง และพัฒนาการทำงานของชิ้นส่วนของอากาศยาน

อ้างอิง 

อากาศพลศาสตร์