วันเสาร์ที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2561
บริการข่าวไทยรัฐ

ข่าว

วิดีโอ


กระจกห้องนักบิน กระจกหน้าต่างผู้โดยสารกับความแข็งแกร่งคงทน

กระจกหน้าต่างห้องนักบินบริเวณด้านหน้าที่ติดตั้งอยู่กับห้องนักบินมีชื่อเรียกว่า Windshield ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ต้องใช้วัสดุที่มีความคงทนสูงมาใช้ทำกระจกสำหรับติดตั้งในห้องนักบิน สำหรับตัวกระจกของห้องนักบินนั้นถูกออกแบบมาให้ทนแรงได้ถึงสี่เท่าของแรงดันบรรยากาศที่กระทำต่อเครื่องบินหรือแรงกดอากาศทั้งภายในและภายนอกของเครื่องบิน กระจกของห้องนักบินนั้นมีการออกแบบให้มีชั้นต่างๆ ถึงสามชั้น กระจกชั้นนอกสุดจะเป็นแบบ non structure อีกสองชั้นจะเป็นแบบ structure glass pane ยึดติดกับกรอบหรือ frame กับลำตัวเครื่องบินด้วย bolts รอบกระจก ส่วนสองชั้นที่เป็น structure glass นั้นออกแบบให้เป็น fail safe คือ หากกระจกห้องนักบินแผ่นหนึ่งแผ่นใดแตกเสียหายก็ยังสามารถทำการบินต่อไปได้ ดังนั้นจึงมีโอกาสยากมากที่จะเกิดแตกร้าวนอกจากบินเข้าไปปะทะกับสภาพอากาศที่รุนแรงและมีพายุลูกเห็บหรือบินชนปะทะเข้ากับนกขนาดใหญ่ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายกับกระจกได้

ปัญหาส่วนใหญ่ของกระจกในห้องนักบินมักเกิดจากการร้าว crack หรือ delaminates ที่ขอบกระจกเนื่องจากสาเหตุด้านความชื้น moisture จากการเสื่อมสภาพของ adhesive seal หรือความร้อนจากระบบ heater การร้าวของกระจกในห้องนักบินนั้น 95 เปอร์เซ็นต์เกิดที่ outer glass pane การตรวจดูเมื่อเกิดรอยร้าวหรือแตกเสียหายส่วนมากช่างซ่อมบำรุงจะตรวจด้วยสายตา หรือเอามือลูบดูที่ Inner glass ถ้าไม่มีรอยแตกร้าวหรือไม่เจอชิ้นกระจกที่แตกเสียหายก็แสดงว่า inner ไม่แตก ซึ่งอาจจะแตกที่กระจกชั้นที่สองก็ได้ นักบินจะลดระดับความสูงลงมาเพื่อลดแรงดันหรือ different pressure เนื่องจากการออกแบบให้กระจกนิรภัยในห้องนักบินเป็น fail safe กระจกก็ยังสามารถทนต่อแรงกดหรือ impact ได้สองเท่าของแรงที่ทำกับเครื่องบินซึ่งมีความปลอดภัยสูงมาก

การซ่อมบำรุงเปลี่ยนกระจกห้องนักบิน ช่างซ่อมบำรุงจะต้องปฏิบัติตามคู่มืออย่างเคร่งครัด เคยมีเครื่องบินโดยสาร Boeing 747 ของสายการบิน British airways กระจกหลุดขณะทำการบิน สาเหตุเกิดจาก improper maintenance หรือขั้นตอนของการซ่อมบำรุงเปลี่ยนกระจกที่ไม่ถูกต้อง เวลาถอดเปลี่ยนกระจก ช่างที่ทำการซ่อมบำรุงจะต้องหากระดาษแข็งมาเจาะรูเล็กไว้สำหรับเสียบตัว bolts ที่ถอดออกมาจากขอบกระจกยึดกับ frame ให้เรียงกัน เมื่อใส่กลับเข้าไปจะสามารถใส่ได้ถูกต้องแม่นยำตามตำแหน่งเดิมทั้งหมด สาเหตุคือ bolts ที่ยึดกับ frame มีขนาดที่ไม่เท่ากัน โดยมีทั้งสั้นและยาวแบบไม่เท่ากัน การใส่จะสับตำแหน่งกันไม่ได้ หากต้องการเปลี่ยน bolts ใหม่เนื่องจากชำรุด bolts จะต้องตรงตาม part number ที่แสดงและกำหนดไว้ในคู่มือเท่านั้น สำหรับการขันแน่น ต้องขันด้วยค่าแรง torque ที่ถูกต้องและมีการอุดร่องระหว่างกระจกกับตัวเครื่องบินด้วย sealant ให้เรียบร้อยเพื่อป้องกันความชื้นที่อาจะทำให้เกิด delaminates หรือ crack ตามปกติแล้ว sealant จะใช้เวลาประมาณ 48 ชั่วโมงถึงจะแห้ง

หากมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องเอาเครื่องออกทำการบิน ช่างจะใช้ Aluminum tape ปิดรอบร่องขอบกระจกก่อนที่จะทำการปล่อยเครื่องบินออกไปบิน การออกแบบของกระจกหน้าห้องนักบิน จึงถือว่ามีความปลอดภัยสูงสุด โอกาสที่จะแตกทั้งสามชั้นจึงแทบจะไม่มี และยังไม่เคยมีเหตุการณ์ที่กระจกห้องนักบินแตกพร้อมๆ กันทั้งสามชั้น การที่กระจกห้องนักบินถูกออกแบบให้มีถึงสามชั้นนั้น จะช่วยป้องกันไม่ให้มีการขยายตัวของรอยแตกไปยังชั้นที่ไม่แตกได้ และระหว่างชั้นก็จะมีไวนิลเพื่อเพิ่มความแข็งแรงต่อแรงกระแทกและค่าความแข็งแกร่งทนทานต่อความร้อนอีกด้วย

สำหรับกระจกหน้าต่างของเครื่องบินในตำแหน่งของที่นั่งผู้โดยสารจะมีสามชั้นเช่นกัน คือชั้นนอก ชั้นกลาง และชั้นในสุด กระจกชั้นในเป็นพลาสติกใส มีหน้าที่แค่คอยป้องกันรอยขีดข่วน ไม่ได้รับแรงกดดันของอากาศแต่อย่างใดทั้งสิ้น กระจกหน้าต่างผู้โดยสารบนเครื่องบินทำจากแผ่นอะคริลิก (acrylic) ที่ถูกยึดออกเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ในเครื่องบินพาณิชย์ยุคใหม่ เช่น Boeing 747 หน้าต่างจะประกอบด้วย 3 ชั้นหลัก ๆ คือ ชั้นนอก ชั้นกลาง และชั้นใน โดยชั้นนอกและชั้นกลางจะยึดติดกันด้วยแถบยาง ชั้นในสุดเป็นชั้นที่ผู้โดยสารสามารถสัมผัสได้นั้น มีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายกับชั้นกลาง แม้แต่การเกิดรอยขีดข่วนก็ไม่ได้ทำให้ความแข็งแรงของกระจกหน้าต่างในเครื่องบินโดยสารลดน้อยลงแต่อย่างใดทั้งสิ้น แต่ริ้วรอยที่เกิดขึ้นจะทำให้คุณภาพในการมองทะลุผ่านกระจกด้อยลงมาก จากเหตุนี้เองจึงทำให้ต้องมีการเปลี่ยนกระจกหน้าต่างเครื่องบินทุกๆ 3 ปี โดยไม่ได้เปลี่ยนกระจกด้วยเหตุของความปลอดภัยดังที่กล่าวมาแล้ว เพราะปกติหน้าต่างของเครื่องบินพาณิชย์จะถูกผลิตให้มีความหนาเกินมาตรฐานมากเพื่อความปลอดภัยในระดับสูงสุดขณะทำการบินเหนือระดับน้ำทะเลกว่า 10 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น

การออกแบบกระจกหน้าต่างของเครื่องบินโดยสารให้เป็นวงกลมแทนที่จะเป็นแบบสี่เหลี่ยม การออกแบบในลักษณะดังกล่าวจะกระจายแรงเครียดสะสมจากแรงกดดันอากาศไปทั่วทั้งบานทำให้กระจกไม่แตก กระจกหน้าต่างผู้โดยสารจะมีถึงสามชั้น กระจกชั้นกลางกับกระจกชั้นนอก จะเป็นโครงสร้างหลักของหน้าต่างเครื่องบิน ซึ่งกระจกทั้งสองชั้นนี้จะมีลักษณะหนาและแข็งแรงมาก ที่ขอบล่างของกระจกชั้นกลางจะมีรูเล็กๆ ที่เรียกว่า vent hole

การออกแบบกระจกหน้าต่างของเครื่องบินโดยสาร จะมีข้อกำหนดเรื่องของ fail-safe design ในสภาพการบินปกติ กระจกชั้นนอกเท่านั้นที่จะรับแรงดันอากาศ ส่วนชั้นกลางจะเป็น back up ไว้เฉยๆ และจะไม่รับแรงดันอากาศเลย ซึ่งทำได้โดยการเจาะรู vent hole ที่กระจกชั้นกลาง เพื่อที่จะ by pass หรือระบายแรงดันทั้งหมดไปที่กระจกชั้นนอก กระจกชั้นนอกจึงทำหน้าที่รับแรงตลอดเวลา แต่ถ้ากระจกชั้นนอกเกิดแตกขึ้นมา ก็จะเหลือกระจกชั้นกลางรับแรงแทนได้อย่างปลอดภัยจากการออกแบบและเลือกใช้วัสดุที่มีความคงทนสูง จนกว่านักบินจะหาที่ลงฉุกเฉินได้ หลังจากเครื่องลงจอดแล้ว ช่างซ่อมบำรุงจะต้องเปลี่ยนกระจกบานที่เสียหายใหม่ถึงจะทำการบินต่อไปได้

การปรับความดันบรรยากาศ (pressurization)
ร่างกายของมนุษย์สามารถทนต่อการพร่องออกซิเจนหรืออยู่ในสภาวะที่แรงดันบรรยากาศต่ำได้เมื่ออยู่ในระดับความสูงไม่เกิน 10,000 ฟุต แต่เครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ในปัจจุบันมีระดับความสูงในการบินเดินทางหรือเพดานบินปกติประมาณ 30,000 ถึง 40,000 ฟุต และเครื่องบินบางแบบ เช่น concorde นั้นมีเพดานบินสูงมากถึง 60,000 ฟุต ที่ระดับความสูง 10-13 กิโลเมตรเหนือพื้นโลกดังกล่าวมนุษย์จะมีระยะเวลาในการครองสติก่อนที่จะสลบไปเนื่องจากขาดอากาศหายใจประมาณ 10 วินาทีเท่านั้น หลังจากนั้นจะเกิดอาการทางสมองที่ทำให้ไม่สามารถช่วยเหลือตัวเองได้ อาการดังกล่าวตามด้วยการหมดสติอย่างรวดเร็ว

เครื่องบินจึงต้องมีระบบปรับความดันบรรยากาศ โดยการควบคุมแรงกดดันบรรยากาศภายในห้องนักบินและผู้โดยสารให้มีความดันบรรยากาศเทียบเท่ากับที่ระดับความสูง 6,000-8,000 ฟุต เครื่องบินจึงสามารถบินได้ในระดับความสูง 10-13 กิโลเมตร (10,000-14,000 เมตร) โดยไม่เกิดปัญหาต่อระบบการหายใจของผู้โดยสาร จากการศึกษาในระยะหลังๆ เมื่อเครื่องบินสามารถบินได้นานขึ้น โดยสามารถบินต่อเนื่องได้มากกว่า 13 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าระยะเวลาที่ออกซิเจนในเลือดต่ำกว่าปกตินานขึ้น อาจเป็นผลทำให้นักบินมีสมรรถภาพในการบินในช่วงท้ายๆ ลดลง แนวโน้มของการปรับความดันบรรยากาศภายในเครื่องบินในอนาคต จึงไม่น่าสูงเกินไปกว่าระดับเพดานบิน 6,000 ฟุต

ในกรณีที่ระบบปรับความดันบรรยากาศภายในเครื่องบินหยุดทำงาน จะมีผลทำให้แรงกดดันบรรยากาศภายในเครื่องบินลดลงอย่างรวดเร็วจนเท่ากับระดับเพดานบินจริงในขณะนั้นๆ เหตุการณ์ฉุกเฉินดังกล่าวจะทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงต่อผู้โดยสารโดยเฉพาะสภาวะพร่องออกซิเจนหรือออกซิเจนรั่วออกไปจนหมด ภายในห้องผู้โดยสารจึงมีหน้ากากออกซิเจนสำหรับผู้โดยสารทุกคน ซึ่งจะตกลงมาโดยอัตโนมัติเมื่อความดันภายในห้องผู้โดยสารเกิดอาการผิดปกติอย่างร้ายแรง แรงดันรั่วออกไปภายนอกจากตัวเครื่องแตกร้าว การเดินทางในเครื่องบินเมื่อมีการสูญเสียแรงดันบรรยากาศอย่างฉับพลันทันทีจะทำให้เกิดลมพัดอย่างรุนแรงและมีหมอกเกิดขึ้นภายในเครื่อง พนักงานต้อนรับหรือนักบินจะแจ้งให้ผู้โดยสารรีบดึงหน้ากากออกซิเจนมาครอบแล้วจึงสามารถหายใจตามปกติ (นานประมาณ 5-10 นาที ก่อนที่ออกซิเจนสำรองจะหมดลง) การโดยสารเครื่องบินในปัจจุบันจากสภาวะโลกร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศทั่วโลกที่ไม่อาจคาดเดาได้ อากาศแปรปรวนอาจเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อในทุกระดับความสูง ผู้โดยสารบนเครื่องบินจึงควรคาดเข็มขัดนิรภัยให้แน่นอยู่เสมอทุกครั้งที่นั่งอยู่กับที่เพื่อความปลอดภัยของตัวคุณเอง.

เอกสารประกอบข้อมูลจาก
Aircraft Mechanics club
เวชศาสตร์การบิน

อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th


Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom


https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/

รู้ไว้ใช่ว่า กระจกห้องนักบินและกระจกหน้าต่างผู้โดยสารกับความแข็งแกร่งคงทนระหว่างทำการบิน หากกระจกเกิดแตกหลุดเสียหายจะเกิดอะไรขึ้น!! 23 ส.ค. 2559 23:53 24 ส.ค. 2559 10:01 ไทยรัฐ