วิวัฒนาการเครื่องร่อนใบพัดโรเตอร์

กว่า 500 ปีมาแล้ว หลังจากที่ศิลปินนักคิดชาวอิตาลีนาม LEONARDO DA VINCI ร่างแบบอากาศยานที่มีใบพัดแบบโรเตอร์อยู่ด้านบนโดยมีจุดประสงค์ในการออกแบบ ให้เป็นเครื่องจักรกล บินและขึ้นลงทางดิ่งได้จนมาถึงการบินขึ้นไปในอากาศเป็นครั้งของสองพี่น้อง ตระกูลไรท์เมื่อปี ค.ศ. 1903 ส่งผลให้การบินในทุกวันนี้มีความก้าวหน้าและมีพัฒนาการทางเทคโนโลยีการบินแบบไม่หยุดยั้ง วิศวกรการบินต่างยุคสมัยได้ทำการคิดค้นอากาศยานรูปแบบต่างๆกันเพื่อตอบสนอง ต่อความต้องการในการเดินทางทางอากาศของมนุษย์โดยมีอากาศยานอีกประเภทที่ สามารถบินขึ้นลงทางดิ่งในพื้นที่ๆจำกัดและสามารถใช้งานได้ครอบคลุมทั้ง พลเรือนและทางทหาร อากาศยานที่กล่าวถึงคือ HELICOPTER นั่นเอง



ค.ศ. 1907 4ปีหลังจากการบินครั้งแรกของพี่น้องตระกูลไรท์ นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศลชื่อ PAUL CORNUทำการออกแบบและสร้างเครื่องบินหน้าตาประหลาดที่มีใบพัดแบบปีกหมุนสอง ปีก ติดตั้งเครื่องจักรไอน้ำขนาดเล็กสำหรับขับเคลื่อนใบพัดทั้งสองโดยเริ่มทดลองบินในวันที่ 13 พฤศจิกายน โดยที่ไม่มีความรู้เรื่องกลศาสตร์ของการบินอากาศยานแบบปีกหมุนมาก่อน เครื่องบิน HELICOPTER ลำแรกก็ได้ทำการบินขึ้นสูงจากพื้นดินประมาณ 5 ฟุต และยกตัวอยู่ในอากาศนานถึง 2 นาที นับได้ว่าเป็นการเริ่มต้นการบินขึ้นลงทางดิ่งเป็นครั้งแรกของอากาศยานที่เรา เรียกกันว่า HELICOPTER





กาลเวลาผ่านไป การพัฒนาและการสร้าง HELICOPTER ก็มีความก้าวหน้ามากขึ้นและมีวัสดุรวมถึงเครื่องยนต์ที่ใช้ขับเคลื่อนในการบินอากาศยานแบบขึ้นลงทางดิ่งที่ดีขึ้นโดยมีวิศวกรทางเครื่องกลของอาร์เจนติน่า ได้ออกแบบและพัฒนาระบบปรับมุมของใบพัดหลัก ซึ่งสามารถทำให้ใบพัดหลักสร้างแรงยกได้ดีขึ้นกว่าแบบเก่ามาก แกนใบพัดหลักยังทำการปรับแก้มุมเอียงได้อีกโดยมีการทำงานเหมือนกับใบพัดของ HELICOPTER ในยุคปัจจุบันทุกประการ หลังจากนั้นก็มีผู้สร้างอากาศยานชนิดนี้ออกมาอย่างต่อเนื่องยกตัวอย่างเช่น

• JUAN DE LA CIERVA วิศวกรการบินชาวฝรั่งเศลทำการสร้างเครื่อง AUTOGYRO ในปี ค.ศ. 1922
  
• เครื่อง FOCKE 61ออกแบบและสร้างโดยC.G. PULLINเป็นอากาศยานแบบสองโรเตอร์ในปี ค.ศ. 1934
• เครื่อง BO 102 HELITRAINER ออกแบบและสร้างโดย BOLKOW ENTWICKLUNGEN ในปี ค.ศ. 1955 มีจุดประสงค์เพื่อใช้ฝึกบินในการบิน HELICOPTER
  
  

การ ใช้งานทั่วไปของอากาศยานแบบนี้มีข้อได้เปรียบบางประการดีกว่าเครื่องบินแบบปีกตรึงที่ต้องใช้ระยะทางในการบินขึ้นและร่อนลงมากกว่า HELICOPTER นอกจากขนส่งบุลคลทีมีระยะทางในการบินไม่ไกลมากนัก การบินไปในพื้นที่แคบๆด้วยความเร็วต่ำเช่น บินเหนือแม่น้ำ ทะเลสาบ หรือบินในทะเล ร่อนลงจอดและบินขึ้นได้ในพื้นที่เล็กๆเช่นบนชั้นสูงสุดของอาคารที่มีความสูง ฐานขุดเจาะน้ำมันหรือแก็ซ ที่ต้องมีการผลัดเปลี่ยนเจ้าหน้าที่ในการทำงาน บินขึ้นและลงจอดบนดาดฟ้าของเรือ ขนส่งอุปกรณ์และสำภาระที่จำเป็นที่เครื่องบินธรรมดาไม่สามารถทำได้ บินในระดับเพดานบินต่ำและใช้ความเร็วในการบินไม่มากนัก หรือหยุดแล้วลอยตัวอยู่กับที่เพื่อตรวจสอบสายไฟฟ้าแรงสูง และบินเพื่อถ่ายภาพทางอากาศ

ภาระกิจทางการทหารและการกู้ภัยก็เป็นอีก สิ่งหนึ่งที่อากาศยานแบบนี้ ได้รับความนิยมมายาวนานโดยสามารถบินตรวจการทางทะเลและทางบกในทุกสภาวะอากาศ ใช้เป็น ฮ. ชี้เป้าหรือติดอาวุธเพื่อโจมตีข้าศึก ใช้ลำเลียงสำภาระขนาด ใหญ่เช่น ปืนใหญ่ รถบรรทุกทหารขนาดกลาง หรือแม้แต่เคลื่อนย้ายรถถังขนาดเบาไปส่งยังพื้นที่ๆมีการสู้รบ กู้ภัยทั้งทางบกและทะเล โดย HELICOPTER บางประเภทสามารถร่อนลงจอดบนผิวน้ำได้

การพิจารณาคัดเลือกแบบ และชนิดของ HELICOPTER โดยคำนึงถึงวัตถุประสงค์ในการใช้งานเป็นหลัก ความน่าเชื่อถือในระบบนิรภัยการบิน ค่าใช้จ่ายต่อชั่วโมงบินในขณะที่บินปฏิบัตภารกิจ การใช้งานในทุกสภาวะอากาศ หรือความทนทานต่ออาวุธต่อต้่านอากาศยาน และความปลอดภัยยามเมื่อเครื่องประสบอุบัติเหตุ เหล่านี้ ทำให้เกิดแบบของอากาศยานชนิดนี้มากมายหลากหลายแบบและมีบริษัทชั้นนำในการ ออกแบบและผลิต HELICOPTER เพื่อตอบสนองความต้องการของทั้งพลเรือนและทางทหารหลากหลายบริษัทโดยทั้งหมด ผลิตอากาศยานแบบปีกหมุนมานานกว่า 60 ปี

บริษัท BELL HELICOPTER
เริ่ม ต้นก่อตั้งขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1935 โดยออกแบบและสร้าง HELICOPTER ที่ใช้งานทั้งกิจการของพลเรือนและทหาร โดยมีสำนักงานใหญ่อยู่ในมลรัฐเทคซัส มีประวัติทางการสร้างอากาศยานปีกหมุนที่มีชื่อเสียงและใช้งานได้อย่างกว้าง ขวางหลายรูปแบบโดยรุ่นที่สร้างชื่อเสียงให้กับ BELL ได้แก่ HELICOPTERรุ่น UH 1 ซึ่งถูกใช้งานในสงครามเวียดนาม ทำหน้าที่ลำเลียงทหารเข้าสู่พื้นที่การรบ ส่งเสบียงและนำทหารที่ได้รับบาดเจ็บกลับไปยังแนวหลัง ยิงสนับสนุนการเข้าโจมตีและบินตรวจการในระดับต่ำทั้งบริเวณแม่น้ำและชายหาด ต้นแบบของ HELICOPTER BELL UH 1ถูกสร้างขึ้นในปี คศ 1959 และออกทำการบินในสงครามเวียดนามเมื่อปี ค.ศ. 1963 UH 1 ถูกผลิตขึ้นกว่า 10,000 ลำ



การออกแบบและผลิต HELICOPTERเพื่อกิจการของพลเรือนในบริษัท BELL ก็มีชื่อเสียงไม่แพ้ HELICOPTER ที่ใช้งานทางทหาร ส่วนรุ่นที่ประสบความสำเร็จและถูกใช้งานไปทั่วโลกในการบินระยะสั้น คือรุ่น BELL JET RANGER 206B-3และรุ่นล่าสุดในยุคนี้ BELL JET RANGER III โดยกิจการของสถานีโทรทัศน์ใช้ในการรายงานสภาพการจราจร ถ่ายทอดสดการรายงานข่าวทางอากาศ และหน่วยงานของตำรวจในการบินตรวจหาคนร้าย JET RANGER III มีขนาดเล็กและมีความคล่องตัวในการบินสูง ใช้เครื่องยนต์แบบ GAS TURBINE ของบริษัทยักษ์ใหญ่แห่งโลกอากาศยาน ROLLS-ROYCE 250 C20J ให้กำลังขับเคลื่อนถึง 420 แรงม้า มีเพดานบินสูงสุดที่ 20,000 ฟุต และบินได้เร็ว 150 ไมล์ต่อชั่วโมง โดยสามารถบินได้นาน 5 ชั่วโมง


ยังมีอากาศยานขึ้นลงทางดิ่งอีกแบบหนึ่งที่ BELL HELICOPTER ใช้ระยะเวลาในการพัฒนายาวนานเนื่องจากต้องการให้เป็นเครื่องบินในลักษณะ ลูกผสม สามารถขึ้นลงทางด่ิ่งได้และบินได้รวดเร็วกว่าHELICOPTER ทั่วๆไปโดยใช้ชื่อรุ่นว่า V 22 OSPREY เริ่มต้นบินเครื่องต้นแบบในปี ค.ศ. 1989 มีรูปแบบของตัวเครื่องผสมกันระหว่างเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์เพื่อให้ บรรทุกสำภาระได้กว่า 7 ตันและผู้โดยสาร 24 คน แต่ก็เกิดปัญหาขึ้นในการบินทดสอบและใช้งานจริงจากการปรับมุมยกของโรเตอร์ที่ ติดตั้งอยู่บริเวณปลายปีกทำให้มีนักบินทดสอบและช่างเครื่องเสียชีวิตไปหลาย รายต่อมาวิศวกรการบินของบริษัท BELL พัฒนาระบบการปรับมุมของใบพัตที่ติดอยู่ในบริเวณปลายปีกทั้งสองข้างและถูก ปรับปรุงให้ดีขึ้นเพื่อให้นักบิน ทำการปรับเปลี่ยนองศาของปีกไม่ให้มีผลกระทบต่อท่าทางการบินมากนัก V 22 OSPREY ติดตั้งเครื่องยนต์ ALLISSON T406 AD 400 TURBOSHAFTS สองเครื่องยนต์ มีแรงม้าต่อเครื่องถึง 6150 แรงม้า ความเร็วสูงสุด 571 กิโลเมตรต่อชั่วโมง


EUROCOPTER
บริษัทอากาศยานที่มีการร่วมทุนกันระหว่าง ฝรั่งเศส สเปน และเยอรมัน เริ่มก่อตั้งขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1992 มีจุดมุ่งหมายร่วมกันในการออกแบบพัฒนาและสร้าง HELICOPTER เพื่อใช้งานในกลุ่มสหภาพยุโรปแต่เนื่องจากบริษัท EUROCOPTER มีเทคโนโลยีในการออกแบบและสร้างอากาศยานที่น่าเชื่อถือ อากาศยานปีกหมุนของบริษัทนี้ จึงได้รับความนิยมไปทั่วโลกโดยผลิตทั้ง HELICOPTER ของพลเรือนและทหารควบคู่กันไป โดยมีรุ่น DAUPHIN AS365 N3 ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก และใช้วัสดุประเภทคาร์บอน์คอมโพซิสมาประกอบเพื่อการลดน้ำหนัก AS365 N3ไม่มีฐานสกีสำหรับการลงจอดแต่ใช้ล้อเหมือนเครื่องบินปีกตรึงทั่วๆไป โดยในขณะที่ทำการบิน ล้อทั้งสามจะถูกพับเก็บเพื่อลดแรงต้านของอากาศยามบินเดินทางด้วยความเร็วสูง

นอกจากนั้นยังมี HELICOPTER กู้ภัยแบบ BO 105 ใช้เครื่องยนต์ ALLISSON 250 C20B ออกแบบเพื่อให้สามารถกู้ภัยในหลายภูมิประเทศเช่น บนภูเขาสูงๆที่มีหิมะปกคลุม ทะเล หรือบริเวณชายฝั่ง โดยมีเปลพยาบาลยื่นออกไปทั้งสองฝั่งของประตูเพื่อรองรับผู้บาดเจ็บ

ส่วน HELICOPTER ทางกิจการทหาร ก็มีเครื่องรุ่น TIGER ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ในการโจมตีรถถังและสนับสนุนการบุกในภาคพื้นดิน สามารถบินได้ในทุกสภาวะอากาศ และเป็น HELICOPTER แบบแรกๆที่บินตีลังกากลับหัวได้เนื่องจากมันติดตั้งปั้มเชื้อเพลิงแรงดันสูง และเป็นอากาศยานปีกหมุนโจมตีขนาดเล็กจึงมีความคล่องตัวสูงมาก TIGER ได้รับความร่วมมือระหว่างบริษัทAGUSTA กับ EUROCOPTERในการร่วมกันพัฒนารูปแบบ ระบบเอวิโอนิค และระบบอาวุธอีเลคโทรนิคในการล็อคเป้า รวมถึงกล้องสำหรับบินตอนกลางคืน นับเป็นอากาศยานปีกหมุนโจมตีขนาดเบาที่มีเทคโนโลยี่ขั้นสูงแบบแรกๆที่ได้รับ ความนิยมโดยเข้าประจำการในกองกำลังของนาโต้และในกลุ่มประเทศสหภาพยุโรปหรือ EU

SIKORSKY
บริษัทอากาศยานแบบปีกหมุนของอเมริกันแต่มีผู้ก่อตั้งเป็นวิศวกรและนักบินทดสอบชาวรัสเซียชื่อ LGOR SIKORSKY ผู้เริ่มต้นก่อตั้งบริษัท SIKORSKY ขึ้นในปีค.ศ. 1925 LGOR เป็นคนแรกที่เริ่มต้นคิดค้น MAIN ROTOR และแก้ไขปัญหาอาการหมุนควงของ GYRO ด้วย TAIL ROTORบริเวณส่วนหางของเครื่อง ตลอดเวลากว่าแปดสิบปีที่ SIKORSKYคิดค้น ออกแบบ และสร้าง HELICOPTORให้บินใช้งานไปทั่วโลกโดยมีแบบและรุ่นต่างๆที่สนองตอบต่อความ ต้องการของทั้งพลเรือนและทหาร HELICOPTER ของ SIKORSKY ที่ได้รับความนิยมสูงสุดมีมากมายหลายสิบแบบ เช่น

• S 54 SKY CRANE ใช้ในการยกสิ่งของที่มีน้ำหนักมากๆ
  
  
• CH 53 STALLION ขนส่งลำเลียงทหารและยุทธโธปกรณ์ ช่วยเหลือนักบินที่เครื่องถูกยิงตก
  
• SEAKING MARINE 1 ขนส่งบุคคลสำคัญไปยังที่หมาย
• S 92 B ขนส่งและกู้ภัยขนาดใหญ่
  
• UH 60 BLACKHAWK ลำเลียงพลและขนส่งยุทธโธปกรณ์
  
  

บริษัท SIKORSKY มีสำนักงานใหญ่และโรงงานที่รัฐ CONNECTICUT โดยมีโรงงานขนาดเล็กกระจายอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกาเช่น WISCONSIN,FLORIDA,ALABAMA

นอกจากบริษัทยักษ์ใหญ่ในการผลิตอากาศยานแบบปีกหมุนทั้งสามแล้ว ก็ยังมีบริษัทเล็กๆที่ผลิตทั้งอะไหล่ เครื่องยนต์ ตัวถัง และตัวอากาศยานทั้งลำเช่น AGUSTA ของอิตาลี ROBINSON ของสหรัฐอเมริกา และบริษัทเก่าแก่ของอังกฤษชื่อ WESTLAND บริษัทรัสเซีย KAMOV และ TUPOLEV

จากคุณประโยชน์ของอากาศยานปีกหมุนที่มีมากมาย ทำให้มันได้รับความนิยมและถูกใช้งานอย่างกว้างขวางไปทั่วโลกครอบคลุมในแทบ ทุกรูปแบบและเมื่อการบินยังคงเป็นหัวใจสำคัญในการเดินทางและขนส่งของมนุษย์ เราก็จะยังคงเห็นพวกมันบินร่อนไปมาบนท้องฟ้าสีครามเสมอ

Chang palace
email: Chang.arcom@hotmail.com

ภาพโดย
www.wired.com
www.boeing.com
www.fly-corporate.com
www.minihelicopter.net
www.ipmsdeutschland.de