นกอัลบาทรอสเป็นแรงบันดาลใจให้กับการออกแบบปีกเครื่องบินรุ่นต่อไปได้อย่างไร

นกอัลบาทรอสเป็นแรงบันดาลใจให้กับการออกแบบปีกเครื่องบินรุ่นต่อไปได้อย่างไร

วิศวกรของแอร์บัสได้พัฒนาและนำเครื่องบินขนาดจำลองที่ติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มแรงยกบริเวณขอบนอกปีก (Flapping wing-tips)ขึ้นบินเป็นครั้งแรก โดยอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นสิ่งที่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงให้กับออกแบบปีกเครื่องบินได้อย่างสิ้นเชิง

ยักษ์ใหญ่ของวงการอากาศยานได้นำเอาธรรมชาติมาพัฒนาต่อยอดแนวความคิด “Semi-aeroelastic hinge” เพื่อลดแรงต้านและน้ำหนักปีกโดยรวม ในขณะที่สามารถต้านผลกระทบจาความปั่นป่วนในอากาศและลมกระโชกได้

เครื่องบินควบคุมระยะไกล หรือที่รู้จักกันในชื่อ อัลบาทรอสวัน (AlbatrossOne) ได้ทำการบินขึ้นครั้งแรกเพื่อพิสูจน์แนวคิดและตอนนี้ทีมวิศวกรจะทำการทดสอบเพิ่มเติมก่อนที่เครื่องบินสาธิตซึ่งเป็นเครื่องบินที่มีพื้นฐานมาจากแอร์บัส เอ321 จะถูกปรับให้มีขนาดใหญ่เพิ่มขึ้น

“ขณะที่ปลายปีกแบบบานพับไม่ใช่เรื่องใหม่ เนื่องจากเครื่องบินทางทหารต่างก็ใช้อุปกรณ์นี้เพื่อเพิ่มความสามารถในบรรทุกของเรือบรรทุกเครื่องบิน ผู้สาธิตแอร์บัสเป็นเครื่องบินลำแรกที่ทดลองใช้บนเครื่องบินโดยมีปลายปีกที่บินได้อย่างอิสระเพื่อลดผลกระทบของลมกระโชกและความปั่นป่วน เครื่องบินสาธิตแอร์บัสเป็นเครื่องบินลำแรกที่ทดลองใช้ติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มแรงยกบริเวณขอบนอกปีกที่บินได้อย่างอิสระเพื่อลดผลกระทบจากแรงลมกระโชกและความปั่นป่วนของอากาศ” นายทอม วิลสัน วิศวกรของแอร์บัส ที่ประจำอยู่ที่ฟิลตัน ตอนเหนือของเมืองบริสตอล ประเทศอังกฤษ

“เราหยิบยกแรงบันดาลใจจากธรรมชาติมาพัฒนา อย่างการที่เห็นว่า นกทะเลอัลบาทรอสที่จะล็อคปีกของมันไว้ที่ไหล่เพื่อทำการบินระยะไกล แต่จะคลายปีกที่ล็อคอยู่เมื่อเกิดลมกระโชกหรือเมื่อจำเป็นต้องหลบหลีกบางอย่าง”

“เครื่องบินจำลองอัลบาทรอสวันจะค้นหาประโยชน์ของปีกที่สามารถคลายล็อคได้และเพิ่มแรงยกบริเวณขอบนอกปีกได้อย่างอิสระซึ่งจะมีขนาดความยาวถึงหนึ่งส่วนสามของความยาวปีก เพื่อตอบสนองการบินอย่างอิสระระหว่างเกิดความปั่นป่วนทางอากาศขณะทำการบินและลดภาระบนปีกที่ฐานของมัน ดังนั้นก็จะช่วยลดความต้องการ wing boxes ที่มีน้ำหนักมาก”

นายฌอง-บริซ ดูมองต์ รองประธานบริหารฝ่ายวิศวกรรมของแอร์บัส กล่าวว่าโครงการนี้แสดงให้เห็นว่า “ธรรมชาติสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้เราได้อย่างไร” เขากล่าวว่า “เมื่อมีลมกระโชกหรืออากาศเกิดปั่นป่วน ปีกของเครื่องบินธรรมดาจะถ่ายภาระน้ำหนักจำนวนมากไปยังลำตัวเครื่อง ดังนั้นฐานของปีกจะต้องมีความแข็งแกร่งอย่างมากเพื่อเพิ่มน้ำหนักให้กับเครื่องบิน”

“การทำให้ปลายปีกตอบสนองและโค้งงอไปตามแรงลมกระโชกจะลดภาระและช่วยให้เราทำปีกที่เบาและยาวขึ้น การลดแรงต้านทานจะทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะใช้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เที่ยวบินทดสอบครั้งแรกของผู้อับลาทรอสวัน ถูกพัฒนาขึ้นโดยวิศวกรแอร์บัสในฟิลตัน ได้ข้อสรุปในเดือนกุมภาพันธ์หลังจากโครงการพัฒนาระยะเวลา 20 เดือน นายดูมองต์กล่าวที่เมืองตูลูสว่าอัลบาทรอสเป็น  “เครื่องบินฟิลตันลำแรกนับตั้งแต่มีคองคอร์ด”

อัลบาทรอสผลิตขึ้นจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์และโพลีเมอร์เสริมใยแก้ว และชิ้นส่วนประกอบที่เกิดจากการผลิตด้วยเทคโนโลยีการสร้างโมเดลดิจิทัลให้กลายเป็นวัตถุจริงด้วยการเพิ่มวัสดุขึ้นทีละชั้น

การทดสอบครั้งแรกของอัลบาทรอสวันได้ตรวจสอบความเสถียรของเครื่องบินสาธิตที่ติดตั้งอุปกรณ์ปลายปีกที่ล็อคและปลดล็อคได้อย่างสมบูรณ์ นายเจมส์ เคิร์ก เพื่อนวิศวกรคนหนึ่งกล่าว

“ขั้นตอนต่อไปคือทำการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อนำสองโหมดเข้าด้วยกัน เพื่อให้ปลายปีกปลดล็อคในระหว่างการบินและเพื่อเป็นการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง” เขากล่าวเสริม

ทีมงานได้นำเสนอผลการวิจัยของพวกเขาที่งานเสวนานานาชาติว่าด้วยเรื่องสภาพยืดหยุ่นทางอากาศและพลวัตของโครงสร้าง ณ สหรัฐอเมริกาในสัปดาห์นี้

REALATED NEWS

Comments

Share Tweet Line