สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๑ / เรื่องที่ ๘ อากาศยาน / เครื่องบินไอพ่น

เครื่องบินไอพ่น         คือ เครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ไอพ่นเป็นบ่อเกิดแห่งกำลังผลักดันให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงภายในเครื่องยนต์ จะเกิดก๊าซร้อนมาก ซึ่งเมื่อพ่นออกมานั้นจะเกิดแรงดันไป ในทิศทางตรงกันข้ามอย่างมหาศาล สามารถผลักดันให้เครื่องบินเคลื่อนที่ไปได้อย่างรวดเร็ว อากาศในท้องฟ้าระยะสูงจะมีความหนาแน่นน้อยลง แรงปะทะต้านทานก็น้อยลงไปด้วย แต่กำลังดันจากภายในเครื่องยนต์มิได้ลดน้อยลงเลย ดังนั้นเครื่องบินไอพ่นจึงบินได้เร็วขึ้น ในระยะสูงขึ้นตามลำดับ เพดานบินของเครื่องบินไอพ่นจึงสูงกว่าเครื่องบินธรรมดา ตามปกติ คลื่นเสียงจะมีความเร็วประมาณ ๑,๒๐๐ กิโลเมตร ต่อหนึ่งชั่วโมง เครื่องบินที่บินเร็วกว่านี้ จะได้ชื่อว่า เป็นเครื่องบินเร็วกว่าเสียง ในทางเทคนิคเรียกความเร็วเท่าเสียงว่า มัค (Mach) ถ้าบินได้เร็วเป็นสองเท่าหรือสามเท่าของเสียง ก็เรียกว่า มัค ๒ หรือ มัค ๓ ตามลำดับ เครื่องบินไอพ่นเท่านั้นที่สามารถทำความเร็วได้สูงเช่นนี้ ในขณะที่เครื่องบินไอพ่นดันอากาศไปข้างหน้านั้น อากาศที่แหวกหนีไม่ทันก็จะถูกอัด หรือกดตัวเข้า ดังที่อากาศถูกสูบอัดเข้าไปในยางล้อรถหรือในลูกฟุตบอล ยิ่งเครื่องบินเร็วขึ้น การอัดตัวของอากาศก็ยิ่งมากขึ้น ณ ความเร็วเท่ากับเสียง อากาศข้างหน้าจะแน่น แข็งตัวประหนึ่งกำแพง โลหะกั้นไว้ กำแพงเสียงนี้ จะเคลื่อนเป็นคลื่นไปเรื่อยๆ จนถึงพื้น จะเกิดเสียงดังสั่นสะเทือนที่เรียกว่า ซอนิคบูม (sonic boom) เป็นเหตุให้บานกระจก ประตูหน้าต่างแตกไปได้ เครื่องบินไอพ่น สมัยเริ่มแรกมิได้ศึกษาเรื่องนี้พอ จึงสร้างไว้ให้มีความแข็งแรงอย่างธรรมดา เมื่อบินเร็วมากๆ ถึงขั้นเจาะข้ามเขตกำแพงเสียง เครื่องบินไอพ่นก็จะเกิดระเบิดพังทลายเป็นชิ้นเล็กๆ ตกลงมา มีลักษณะเหมือนปาขวดแก้วให้แตกละเอียดที่กำแพงหิน ดังนั้นเครื่องบินไอพ่นสมัยใหม่ ที่มีความเร็ว ตั้งแต่หนึ่งเท่าของเสียงขึ้นไป จึงต้องมีโครงสร้างเป็นโลหะที่แข็งแรงเป็นพิเศษ

เครื่องบินไอพ่นขนาดใหญ่แบบจัมโบเจ็ต สำหรับโดยสาร ในกิจการพลเรือน

ยังมีเครื่องบินอีกประเภทหนึ่ง เป็นเครื่องบินไอพ่นซึ่งสามารถขึ้นและลงตรงๆ ในทางดิ่งได้ คุณลักษณะอันนี้ เกิดจากการใช้เครื่องยนต์ไอพ่นพุ่งลงมาข้างล่าง ต่อเมื่อเครื่องพุ่งขึ้นได้ระยะ สูงปลอดภัยแล้ว นักบินจึงบังคับให้ท่อไอพ่นหมุน เพื่อพ่นไอเสียไปข้างหลัง จะได้ผลักให้ตัวเครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เครื่องบินไอพ่นแบบนี้ ไม่ต้องมีทางวิ่ง จึงใช้ประโยชน์ได้ดีมาก บนเรือบรรทุกเครื่องบินซึ่งมีดาดฟ้าที่คับแคบอยู่แล้ว ข้อเสียเปรียบก็มีอยู่ว่า ยังไม่สามารถสร้างเครื่องบินไอพ่นแบบนี้ให้บินได้นานๆ และไกลๆ เท่าเครื่องบินไอพ่นธรรมดา เครื่องบินแบบคองคอร์ด (concord) สำหรับโดยสารในกิจการพลเรือน เครื่องบินทหาร ต่างกับเครื่องบินพลเรือนอยู่ตรงหน้าที่หรือภารกิจ พลเรือนต้องการใช้ เครื่องบินเป็นพาหนะ สะดวกสบาย และปลอดภัย การสร้างจึงมีเกณฑ์ปลอดภัยเพียงห้าเท่าของน้ำ หนักบรรทุกก็พอแล้ว นั่นคือ เมื่อเครื่องบินเข้าไปในพายุฝน อาจถูกกระแสลมพัดขึ้น หรือตกหลุมอากาศขนาดใหญ่ มีแรงกระแทกไดนามิก (dynamic) เป็นสองสามเท่าของน้ำหนัก ก็ยังทนบินฝ่าไปได้อย่างปลอดภัย ส่วนทหารนั้น นอกจากต้องการให้เครื่องบินทนแรงพายุได้แล้ว ยังต้องทนแรงความโน้มถ่วง ในการบินผาดโผนฉวัดเฉวียนห้อยหัวพลิกตัว ซึ่งเปลี่ยนทิศทางบินในทันทีทันใด และเพิ่มความโน้มถ่วงมาก ในขณะรบพุ่งกันในอากาศ ดังนั้นจึงต้องสร้างให้มีเกณฑ์ปลอดภัยถึงสิบสองเท่าของน้ำหนักบรรทุก นั่นหมายความว่า ต้องมีความแข็งแรงทนทานเป็นพิเศษ นอกเหนือไปจากเครื่องป้องกันอื่นๆ เช่น เกราะ หรือถังน้ำมันที่ทำด้วยยาง ซึ่งจะปิดรูรั่วเองได้ในเมื่อถูกยิงทะลุในการรบ เป็นต้น

เครื่องบินแบบคองคอร์ด (concord) สำหรับโดยสารในกิจการพลเรือน

พัฒนาการในเรื่องการบินที่น่าสนใจในปัจจุบันอีกเรื่องหนึ่ง คือ มนุษย์จรวด อากาศยานเป็นพาหนะพามนุษย์เดินทางไปในอากาศได้ และเราสามารถคิดสร้างอากาศยานที่บินไปได้เร็วกว่าเสียงแล้ว แต่ก็ยังไม่มีใครสามารถคิดสร้างอากาศยาน ที่มีขนาดเล็กขนาดเบากว่ามนุษย์คนหนึ่ง หรือที่มนุษย์คนหนึ่งจะยกขึ้นได้เลย

เครื่องบินทหารกำลังเกาะหมู่วิ่งขึ้น

บัดนี้มีผู้สามารถประดิษฐ์กลจักรไอพ่นขนาดเล็ก หนักเพียง ๖๗ ปอนด์ สามารถให้แรงดันถึง ๔๓๐ ปอนด์ มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง ๑ ฟุต และมีความยาวเพียง ๒ ฟุตเท่านั้น เราเรียกคนที่จะเดินทางไปในอากาศ ด้วยกลจักรไอพ่นขนาดเล็กดังกล่าวนี้ว่า มนุษย์จรวด เปรียบเทียบขนาดเครื่องยนต์ไอพ่นของมนุษย์จรวดกับจัมโบเจ็ด (Jumbo jet) โดยผู้หญิงสามารถอุ้มเข้าไปยืนในกรอบหน้าของเครื่องยนต์จัมโบเจ็ตได้ เท่าที่ทดลองได้ผลมาแล้ว มนุษย์จรวดติดเครื่องยนต์ไอพ่นไว้ที่หลังตอนเหนือบ่าเล็กน้อย มือทั้งสองจับเครื่องบังคับเร่งเครื่องยนต์ไอพ่น ดันตัวเหาะไปในอากาศ ได้ระยะทางไกลถึง ๑๐ ไมล์ ด้วยความเร็ว ๖๐ ไมล์ต่อชั่วโมง มนุษย์จรวดสามารถบินขึ้นลงในทางดิ่งเคลื่อนที่ไปตามแนวระดับ ในอากาศ เลี้ยวร่อนไปมาได้สะดวกในลมที่มีความเร็วพัดอยู่ถึง ๓๐ ไมล์ต่อชั่วโมง น้ำมันเชื้อ เพลิงที่ใช้ก็คือ เจพี ๔ ที่ใช้กับเครื่องยนต์ไอพ่นธรรมดานี้เอง

หัวข้อก่อนหน้า

หัวข้อถัดไป