Home arrow บทความวิทยาศาสตร์ arrow นาซ่าเผยโฉม"พัฟฟิน" อากาศยานไฟฟ้าแห่งอนาคต
  
เมนูอื่นๆ
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
นาซ่าเผยโฉม"พัฟฟิน" อากาศยานไฟฟ้าแห่งอนาคต PDF พิมพ์



ความฝัน-จินตนาการถึงอนาคตที่มนุษย์เดินทางโบยบินบนฟากฟ้าอย่างอิสระ โดยใช้พาหนะอย่าง "อากาศยานส่วนบุคคล" อาจมีความหวังเข้าใกล้ความจริงไปอีกขั้น

ภายหลังจากล่าสุด สำนักงานบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ "นาซ่า" ของสหรัฐอเมริกา เปิดเผยข้อมูลใหม่ออกมา ว่า

กำลังร่วมมือกับสถาบันเทคโนโลยีเมสซาจูเซตต์ สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย สถาบันอวกาศแห่งชาติสหรัฐ และบริษัทเอ็ม-ดอต ซุ่มพัฒนาโครงการ "เครื่องบินส่วนบุคคลขนาดจิ๋ว" รุ่นใหม่ ออกแบบขึ้นเพื่อเป็นพาหนะทางเลือกสำหรับมนุษย์ในอนาคต ภายใต้ชื่อโครงการ "พัฟฟิน"

"พัฟฟิน" เป็นเครื่องบินเล็ก 1 ที่นั่ง อาศัยพลังขับเคลื่อนจากใบพัดไฟฟ้าคู่ ความกว้าง 2.3 เมตร ซึ่งจะอยู่ในสภาพหงายขึ้นขณะเครื่องจอดอยู่ด้วยปีกท้ายเครื่องที่กางออกเป็นขาตั้งสี่แฉกได้

ก่อนจะพาตัวเครื่องลอยขึ้นเหนือพื้นด้วยแรงส่ง 60 แรงม้าขณะที่คนขับอยู่ในห้องนักบินในท่ายืน

จากนั้นจึงใช้ใบพัดเพื่อปรับทิศทางพาลำตัวเครื่องยาว 3.7 และความกว้างปีก 4.1 เมตร เปลี่ยนเป็นแนวนอนอย่างง่ายดาย

ตัวเครื่องมีน้ำหนักเบาเพียง 135 กิโลกรัม ผลิตจากวัสดุพิเศษ "คาร์บอน ไฟเบอร์" ซึ่งแข็งแกร่งกว่าเหล็ก 10 เท่าและมีน้ำหนักเบากว่ามาก

ผนวกกับแหล่งกำเนิดพลังงานจากแบตเตอร์รี่ลิเทียมไอออนหนัก 45 กรัม ให้พลังงานไฟฟ้าเพียงพอกับรัศมีการบิน 80 กิโลเมตร ทำความเร็วสูงสุดได้ 240 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในโหมดปกติ และ 480 กิโลเมตรในโหมดบูสต์

ด้วยข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งไม่ต้องกักอากาศเพื่อเข้าไปก่อให้เกิดการเผาไหม้และหล่อเย็นเครื่องยนต์สันดาป เพดานบินของพัฟฟินจึงสามารถสูงขึ้นไปได้ถึงเกือบ 1 พันเมตร หรือราว 3 หมื่นฟุต เท่ากับเครื่องบินโดยสารทั่วไปซึ่งใช้เครื่องยนต์สันดาปชนิดพิเศษ





มาร์ก มัวร์ วิศวกรการบินอวกาศและคณะนักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยแลงลีย์ของนาซ่า ในเมืองแฮมป์ตั้น รัฐเวอร์จิเนีย ระบุว่า

กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาแบตเตอร์รี่รูปแบบใหม่ซึ่งให้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้น เพียงพอให้เครื่องพัฟฟินมีรัศมีการบินเพิ่มเป็น 240-320 กิโลเมตร ภายในปี 2560

คณะผู้พัฒนายนตรกรรมล้ำยุคดังกล่าวตัดสินใจตั้งชื่อเครื่องว่า "พัฟฟิน" เลียนแบบ "นกพัฟฟิน" ซึ่งพบมากในแถบมหาสมุทรแอตแลนติก มีรูปร่างของปีกคู่น้อยขัดแย้งกับลำตัวที่ผึ่งผาย แต่สามารถใช้บินอย่างแคล่วคล่อง ลักษณะนิสัยชอบอยู่อย่างโดดเดี่ยว และรักความสะอาด ถ่ายเป็นที่เป็นทางและยังฝังกลบเพื่อไม่ให้เลอะเทอะ

ตรงกับแนวคิด หรือ คอนเซปต์ของเครื่องบินขนาด 1 ที่นั่งดังกล่าว ซึ่งมีปีกคู่เล็ก และไม่มีไอเสียที่เกิดจากการสันดาปเชื้อเพลิง เนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้าล้วนๆ

ในส่วนของการออกแบบมอเตอร์ ซึ่งใช้พลังงานจากไฟฟ้านั้นมาจากข้อดีที่มี "ค่าประสิทธิภาพ" (process balance) สูงถึงร้อยละ 95 และไม่ขึ้นกับขนาดของเครื่องยนต์ ไม่เหมือนกับเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งค่าดังกล่าวต่ำกว่าอยู่ที่ร้อยละ 18-23 เท่านั้น ทั้งยังแปรผันตามขนาดของเครื่องยนต์ กล่าวคือ มอเตอร์ไฟฟ้ามีการสูญเสียพลังงานที่ได้มาใช้น้อยกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งสูญเสียพลังงานไปในรูปแบบความร้อนมหาศาลที่เกิดขึ้น

ผลลัพธ์คือ การประหยัดพลังงานและขนาดของมอเตอร์ที่เล็กลงแต่ให้แรงเพียงพอเพื่อหมุนใบพัดที่รอบสูงจัดได้ ทั้งยังใช้ชิ้นส่วนน้อยกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบราว 10-20 เท่า

นอกจากนี้ มอเตอร์ไฟฟ้ายังทำงานเงียบกว่า ความดังอยู่ที่ระดับ 50 เดซิเบล หรือเท่ากับความดังขณะมนุษย์พูดคุยกันธรรมดา และยังพบว่า มีความดังน้อยกว่า 10 เท่าเมื่อเทียบกับเฮลิคอปเตอร์เก็บเสียงของกองทัพสหรัฐ

ด้วยข้อดีดังกล่าวทำให้ "พัฟฟิน" อาจเหมาะเหม็งที่จะถูกใช้เป็นพาหนะทางยุทธการลับของหน่วยปฏิบัติการพิเศษเพื่อบุกเข้าสู่พื้นที่ศัตรูอย่างไม่เปิดเผย โดยแต่เริ่มเดิมทีพัฟฟินถูกออกแบบมาเพื่อใช้ปล่อยหน่วยจู่โจมพิเศษออกจากท่อยิงขีปนาวุธของเรือดำน้ำของกองทัพเรือสหรัฐเพื่อปฏิบัติการลับ และด้วยค่าประสิทธิภาพที่สูงนั้นทำให้เกิดความร้อนออกมาจากเครื่องน้อยมากทำให้ข้าศึกตรวจจับได้ยาก และไม่ต้องการระบบการหล่อเย็นอย่างเครื่องบินไอพ่นทั่วไปที่ต้องดูดอากาศเข้าไปเพื่อหล่อเย็นและช่วยการสันดาปเชื้อเพลิงซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เครื่องมีแรงต้านมากขึ้นขณะเคลื่อนที่

ขณะที่ประโยชน์ในทางการบินพลเรือนนั้นเสียงที่เงียบกว่าของมอเตอร์ไฟฟ้า จะช่วยลดปัญหาเสียงรบกวนและทำให้สนามบินสามารถสร้างใกล้ย่านชุมชนที่พักอาศัยได้มากขึ้น ส่งผลให้ประหยัดเวลาการเดินทางจากที่พักสู่สนามบิน

ด้านความปลอดภัย การออกแบบใบพัดคู่ของพัฟฟินใช้พลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้าสองตัว

หากมอเตอร์หนึ่งเกิดขัดข้องอีกมอเตอร์สามารถทำงานแทนได้ทันทีโดยไม่สูญเสียกำลังขับ รวมทั้งตัวเครื่องที่ทำจากวัสดุ คาร์บอน ไฟเบอร์ ซึ่งมีความเหนียวทนทานออกแบบมาสำหรับการลงจอดฉุกเฉินที่ต้องเผชิญกับแรงเสียดสีและล้อที่ถูกออกแบบมาสำหรับรับแรงกระแทกมหาศาล

นายไบรอัน ซีสลีย์ ประธานมูลนิธิเพื่อการตรวจสอบประสิทธิภาพอากาศยาน เมืองซานโต โรซา รัฐแคลิฟอร์เนีย ระบุว่า

"พัฟฟิน" เป็นอากาศยานที่มีแนวคิดน่าตื่นตาตื่นใจ เนื่องจากมีนำเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาขึ้นใหม่มาบูรณาการณ์เข้าด้วยกันมากมาย

ผมคิดว่า ถ้าพัฟฟินจะออกวางจำหน่ายในตลาดผู้บริโภคทั่วไป ควรจะมีที่นั่งเพิ่มอีกหนึ่งที่พร้อมที่วางแก้ว รันเวย์สั้นๆเพื่อให้พัฟฟินเลือกร่อนลงจอดได้และปัญญาประดิษฐ์ช่วยนักบินพาเครื่องลงจอด อย่างไรเสีย จินตนาการก็เป็นก้าวแรกของที่สำคัญที่สุดอยู่แล้ว" ซีสลีย์ กล่าว

ปัจจุบัน คณะผู้พัฒนาโครงการ มีแผนจะสร้างเครื่องบินพัฟฟินตัวอย่างขนาด 1 ใน 3 ของเครื่องจริงและทดสอบบินขึ้นในแนวตั้ง

จากนั้นจะเริ่มทำการทดสอบการปรับเปลี่ยนทิศทางขณะลอยขึ้นแนวตั้งและเปลี่ยนไปบินในแนวนอนภายในช่วงปลายปีนี้

"ผู้พัฒนามีความคิดที่จะออกแบบพัฟฟินรุ่นต่อไปให้มีความปลอดภัยยิ่งขึ้นโดยการเพิ่มใบพัดสำรองเข้าไปในกรณีใบพัดคู่แรกได้รับความเสียหายจากอุบัติเหตุ เช่น ฝูงนก หรือ กระสุนปืน" มัวร์ กล่าว

ข้อมูล : นิตยสารไซน์ทิฟิกอเมริกัน

วันที่ 22 มิถุนายน พ.ศ. 2553 ปีที่ 20 ฉบับที่ 7145 ข่าวสดรายวัน


Views: 934

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 68 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 10397275  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!