ทดสอบ Airbus Racer เฮลิคอปเตอร์ใบพัดด้านบนแบบเดี่ยวความเร็วสูง 420 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ปัจจุบันเฮลิคอปเตอร์อากาศยานบินด้วยใบพัดถูกใช้งานทั่วโลก แต่ยังคงมีขีดจำกัดในด้านความเร็ว บริษัท แอร์บัส (Airbus) ผู้นำด้านเทคโนโลยีการบินจึงพยายามทำลายข้อจำกัดดังกล่าวด้วยการพัฒนา Airbus Racer เฮลิคอปเตอร์ใบพัดด้านบนแบบเดี่ยวสำหรับพลเรือนความเร็วสูงรุ่นใหม่ล่าสุด ซึ่งประสบความสำเร็จในการทดสอบบินแล้วในยุโรป โดยทำความเร็วสูงสุดเอาไว้ที่ 420 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ทำลายสถิติเดิม 407 กิโลเมตรต่อชั่วโมงของตัวเอง

โดยปกติแล้วเฮลิคอปเตอร์จะใช้การตัดตั้งใบพัดขนาดใหญ่ด้านบนนและใบพัดที่ติดตั้งไว้ส่วนท้าย เพื่อช่วยในการยกตัวเครื่องบินขึ้นสู่ท้องฟ้า รวมไปถึงควบคุมทิศทางต่าง ๆ ในการบิน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีใบพัดที่ติดตั้งไว้ทั้ง 2 ตำแหน่งนี้ ยังคงมีข้อจำกัดในด้านของความเร็ว เนื่องจากเหตุผลด้านอากาศพลศาสตร์ 

กล่าวคือ เทคโนโลยีใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ยิ่งนักบินทำความเร็วมากขึ้นเท่าไหร่ ตัวเครื่องก็จะควบคุมได้ยากมากยิ่งขึ้น จนในที่สุดนักบินก็ไม่สามารถควบคุมเครื่องได้ เรียกว่า สภาวะสั่นสะเทือนแบบฮาร์โมนิกที่รุนแรง เครื่องสามารถพลิกคว่ำตกลงจากท้องฟ้าได้อย่างรวดเร็วตามแรงดึงดูดของโลก ทำให้เฮลิคอปเตอร์ต้องมีตัวเลขขีดจำกัดความเร็วเรียกว่า Vne หรือ Velocity Never Exceed

ตัวอย่าง เช่น เฮลิคอปเตอร์พลเรือนทั่วไปรุ่น Robinson R44 ถูกจำกัดความเร็วไว้ที่เพียง 241 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และแม้แต่เฮลิคอปเตอร์แบบทั่วไปของพลเรือนที่เร็วที่สุดก็ไม่สามารถบินได้เร็วกว่า 370 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือเฮลิคอปเตอร์ด้านการทหารซึ่งต้องใช้ความเร็วเป็นพิเศษในการบินทำภารกิจ เช่น Sikorsky X2 ซึ่งทำสถิติเอาไว้อย่างไม่เป็นทางการในปี 2010 โดยเครื่องต้นแบบสามารถทำความเร็วได้มากถึง 463 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในท่าการบินแนวนอน และ 481.5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในท่าการบินดิ่งลงพื้น โดยไม่สามารถบินทำความเร็วได้มากกว่านี้

การออกแบบและพัฒนาเฮลิคอปเตอร์ Airbus Racer มีลักษณะแตกต่างจากเฮลิคอปเตอร์ใบพัดด้านบนแบบเดี่ยวทั่วไป คือ นอกจากใบพัดด้านบนและใบพัดส่วนท้าย ยังมีการติดตั้งใบพัดด้านซ้ายและขวาของตัวเครื่องเพิ่มเติม ซึ่งใบพัดทั้งด้านซ้ายและขวานี้ช่วยให้เฮลิคอปเตอร์ Airbus Racer บินในแนวนอนได้เร็วมากขึ้น แม้แนวคิดดูเหมือนไม่ซับซ้อนแต่การติดตั้งใบพัดทั้งด้านซ้ายและขวาของตัวเครื่องต้องใช้การคำนวณความเร็วขั้นสูง เนื่องจากการทำงานของใบพัดทุกตำแหน่งจะต้องสัมพันธ์กับใบพัดส่วนท้ายของเฮลิคอปเตอร์ที่มีหน้าที่ควบคุมทิศทางการบิน หากทำงานขัดข้องหรือไม่สัมพันธ์กันอาจทำให้เครื่องหมุนกลางอากาศ

นอกจากความเร็วเฮลิคอปเตอร์ Airbus Racer ยังมีข้อดีอื่น ๆ เช่น ประหยัดค่าเชื้อเพลิงลงได้ประมาณ 15-30% เนื่องจากใช้ใบพัดด้านบนในการยกตัวเครื่องขึ้นสู่ท้องฟ้า แต่ในขณะบินแบบแนวนอนสามารถปรับให้เครื่องยนต์ด้านบนที่มีแรงม้ามากกว่า 2,500 แรงม้า ให้ทำงานในโหมดสแตนด์บายหรือใช้ความเร็วที่ต่ำลงเพื่อประหยัดพลังงานได้ นอกจากนี้การลดความเร็วของเครื่องยนต์และใบพัดลงยังช่วยให้ลดเสียงรบกวนได้อีกด้วย

กระบวนการทดสอบเฮลิคอปเตอร์ Airbus Racer อยู่ในช่วงการบินสาธิตเท่านั้นและต้องใช้เวลาอีกหลายปีเพื่อทดสอบและเตรียมนำมาใช้งานเชิงพาณิชย์ โดยกระบวนการทดสอบตอนนี้ผ่านไปแล้ว 7 เที่ยวบิน รวม 9 ชั่วโมง โดยมีบริษัท แอร์บัส (Airbus) และบริษัทพันธมิตร 40 ราย ใน 13 ประเทศยุโรป เข้าร่วมพัฒนาเทคโนโลยีการบิน

ที่มาของข้อมูล Newatlas