ปีกเปลี่ยนรูป จุดเริ่มต้น การบินแบบนก

(ภาพ-Kenneth Cheung/NASA)

“นีล เกอร์เชนเฟลด์” นักฟิสิกส์ซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการศูนย์เพื่อบิทและอะตอม ในสังกัดสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเซตส์ (เอ็มไอที) สหรัฐอเมริกา ได้พยายามในการสร้างปีกเครื่องบินให้มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปได้ในตัว โดยไม่มีส่วนพื้นผิวของปีกแยกออกจากกันนั้น เป็นแนวความคิดเดิมของพี่น้องตระกูลไรท์ ผู้ที่ได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งการบิน เนื่องจาก “ฟลายเออร์ 1” เครื่องบินลำแรกของโลกที่ขึ้นบินเป็นครั้งแรกนั้น ไม่ได้ใช้ “แฟล็ป” ช่วยกำหนดการเอียงของปีกเครื่องบินแต่อย่างใด แต่ใช้ลวดและมือเพื่อดึงให้ปีกที่ทำจากไม้และผ้าใบบิดโค้งเพื่อให้เครื่องบินเอียงตามที่ต้องการ

หลักการดังกล่าวถูกนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเป็นจำนวนมากนำมาคิดต่อ เนื่องจากการมีปีกเปลี่ยนรูปได้ในตัวเองดังกล่าวจะช่วยให้ปีกมีสมรรถนะเชิงแอโรไดนามิกดีขึ้น การบินราบเรียบและคล่องตัวมากขึ้นกว่าเครื่องบินทั่วไปที่อาศัยปีกซึ่งมีชิ้นส่วนแยกจากกัน

อย่างไรก็ตาม ปีกเปลี่ยนรูปได้ที่คิดค้นกันมาล้มเหลวทั้งหมดสาเหตุสำคัญเนื่องจากการเปลี่ยนรูปดังกล่าวจำเป็นต้องใช้กลไกภายในปีกซึ่งมีน้ำหนักมากและยังซับซ้อน ทำงานไม่เสถียรอีกด้วย

เกอร์เชนเฟลด์ ระบุว่า ปีกเปลี่ยนรูปได้ซึ่งทางศูนย์คิดค้นขึ้นมาใหม่นั้นแก้ปัญหาดังกล่าวได้ด้วยการทำให้ปีกทั้งหมดเป็นกลไกอยู่ในตัวเอง ไม่ใช่เพิ่มกลไกเข้าไปในปีกเหมือนที่ผ่านมา ปีกเครื่องบินแบบใหม่นี้ประกอบด้วยระบบที่เป็นเหมือนบล็อกขนาดเล็กเชื่อมต่อกันขึ้นเป็นรูปปีก แต่ละชิ้นมีการเคลื่อนที่ในระดับที่ต้องการได้ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบและความลาดเอียงไปจากเดิมตลอดแนวความยาว โดยอาศัยมอเตอร์ขนาดเล็ก 2 ตัวทำหน้าที่สร้างแรงบิดขึ้นบริเวณปลายปีกทั้งสองข้าง

Advertisement

บล็อกขนาดเล็กดังกล่าวจะปกคลุมด้วยแถบวัสดุที่ทำหน้ที่เหมือนผิวหนัง ซ้อนเหลื่อมกันเป็นชั้นๆ เหมือนเกล็ดปลาหรือการเรียงซ้อนกันของขนนก แถบวัสดุดังกล่าวจะเคลื่อนที่ไขว้ไปมาเมื่อเกิดแรงบิดให้ปีกเปลี่ยนรูปทำให้พื้นผิวด้านบนยังคงราบเรียบช่วยให้มีคุณสมบัติเชิงแอโรไดนามิกเหมือนเดิม

ทีมวิจัยนำปีกที่สร้างขึ้นใหม่ด้วยวิธีนี้ไปทดสอบในอุโมงค์ลม ผลที่ได้ถือเป็นความสำเร็จครั้งใหญ่ เนื่องจากปีกที่เปลี่ยนรูปได้เองดังกล่าวนี้มีคุณสมบัติเชิงแอโรไดนามิกอย่างน้อยที่สุดเทียบเท่ากับปีกเครื่องบินปกติทั่วไป ในขณะที่มีน้ำหนักน้อยกว่ามาก คือหนักเพียง 1 ใน 10 ของปีกเครื่องบินทั่วไปเท่านั้นเอง

ทีมวิจัยยังทดลองใช้ปีกดังกล่าวนี้ในการบินจริงโดยติดตั้งเข้ากับเครื่องบินซึ่งบังคับด้วยรีโมตคอนโทรลจากระยะไกล และใช้นักบินที่มีประกาศนียบัตรรับรองการบินจริงๆ เป็นผู้บังคับเครื่อง เบนจามิน เจเนตต์ นักศึกษาปริญญาเอกประจำศูนย์เพื่อบิทและอะตอม ระบุว่า ในการบินครั้งแรกนักบินพอใจมากเพราะปีกตอบสนองการบังคับได้ดีเยี่ยมถึงขนาดนักบินผู้ทดลองตัดสินใจบินผาดโผนดูเลยทีเดียว

Advertisement

น้ำหนักที่ลดลงมากเมื่อเทียบกับปีกเครื่องบินปกติทำให้ปีกเครื่องบินแบบใหม่นี้มีอนาคตสดใส เพราะเท่ากับเป็นการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงไปในตัว เกอร์เชนเฟลด์ระบุว่า ปีกแบบใหม่นี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น เป้าหมายถึงที่สุดของทีมก็คือการสร้างเครื่องบินทั้งลำด้วยบล็อกขนาดเล็กแบบเดียวกันนี้

ปีกเครื่องบินแบบใหม่ นอกจากจะมีประสิทธิภาพแล้วยังมีข้อดีรองรับอยู่มากมาย ตั้งแต่การสร้างบล็อกขนาดเล็กขึ้นมาประกอบเป็นปีกในภายหลังนั้นทำได้ง่ายกว่าการสร้างปีกขนาดใหญ่ทีเดียวเหมือนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน และกระบวนการรื้อเพื่อซ่อมแซมก็ทำได้ง่ายกว่า

เกอร์เชนเฟลด์ระบุว่า เครื่องบินลำแรกที่ใช้เทคโนโลยีนี้สร้างขึ้นจะไม่ใช่เครื่องบินโดยสารแต่จะเป็นเครื่องบินอัตโนมัติไร้นักบิน ที่สามารถบินต่อเนื่องได้เป็นเวลานาน เพื่อช่วยกระจายสัญญาณอินเตอร์เน็ตหรือกระจายเวชภัณฑ์ให้กับหมู่บ้านในถิ่นทุรกันดารและยากจนนั่นเอง

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image