เคยสงสัยไหมถ้า เครื่องบิน อยู่นอกโลกจะเป็นอย่างไร

เครื่องบิน สวัสดีเพื่อนๆ เหล่านักเดินทาง ผมมีคำถามมาให้คุณ คุณชอบช่วงไหนของการบินที่สุด เครื่องขึ้นลงจอด หรือตอนคุณไต่ระดับความสูงไปเหนือเมฆ วิวสวยมากเลยล่ะ เคยสงสัยไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเครื่องบินไต่ระดับสูงขึ้นไปเรื่อยๆ เอาล่ะ มีเหตุผลอยู่ 3 อย่างที่ว่าทำไมเครื่องบินถึงบินในระดับความสูงปัจจุบัน อย่างแรกคือการประหยัดต้นทุน ยิ่งมันบินสูงแค่ไหนก็ยิ่งไปเร็วยิ่งถูกลงเท่านั้น บินสูงขึ้นจะมีอากาศน้อยลงที่ตกลงมาจากด้านบน ซึ่งทำให้โมเลกุลของอากาศกระจายออกแล้วลดความหนาแน่นของอากาศลง

ผมอยากให้ลดความหนาแน่นของผมบ้างจังเลย ในขณะที่มีเครื่องบิน บินผ่านบริเวณที่มีโมเลกุลของอากาศน้อยลง มันจะต้องทำการปรับความเร็วเพื่อรับอากาศเพิ่มขึ้น ในการคงไม่สามารถรออยู่ได้ เพราะการลดความเร็วอาจจะทำให้เกิดเหตุเครื่องบินสูญเสียแรงยกร้ายแรงขึ้นมาได้ ซึ่งคุณอาจจะไม่เคยคิดถึงเรื่องนี้มาก่อนก็ได้ แต่ไม่เป็นไรเดี๋ยวผมจะมาพูดเรื่องนี้อีกรอบ ถึงเวลาที่ น็อตเข้ามามีบทบาทแล้วล่ะไม่ใช่ที่เป็นอุปกรณ์การช่างอะไรแบบนั้นนะ แต่รถในที่นี้เป็นหน่วยวัดความเร็วลม ลองจินตนาการว่าคุณปีนขึ้นไปสูง 1220 เมตรจะมองเห็นตัววัดความเร็วลมชี้ไปที่ 250 นอตเมื่อขึ้นไปถึงความสูง 11600 เมตร

แล้วดูไปที่มันอีกทีมันก็ยังคงอยู่ที่ 250 นอตอยู่ดีแต่เมื่อไปดูความเร็วอากาศจริงๆ ของเครื่องบินซึ่งถูกวัดผ่านเครื่องยนต์เพื่อจะชี้ไปที่ 450 วิ่งเร็วในที่ที่ยิ่งสูงเท่าไหร่ มันจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงแถมนำคุณไปยังจุดหมายเร็วขึ้นอีกต่างหากใช่ไหมล่ะ มีเหตุผลหนึ่งคือความสะดวกสบาย เครื่องบินเจ็ทส่วนใหญ่จะคุมระดับความสูงไว้ที่ 11700 เมตรถึง 12800 เมตรสภาพอากาศต่างๆ ที่เราพบเจอกันทุกวัน ปกติจะอยู่ในระดับความสูงประมาณ 10700 เมตรพอจะเดาออกแล้วหรือยังทุกๆ อย่างเช่นพวกเมฆครึ้มอากาศฝนอากาศแย่ต่างๆ จะอยู่ใต้เครื่องบินหมดเลย ทำให้พวกเรามีเที่ยวบินที่ลื่นไหลไม่ถึงจุดหมายได้อย่างปลอดภัย

สุดท้ายเหตุผลที่สำคัญที่สุดก็คือ ความปลอดภัยของทุกคนยังไงล่ะลองคิดดูว่าถ้าขึ้นอยู่ที่ความสูง 11900 เมตร แล้วมีเหตุอะไรบางอย่างเกิดขึ้นกับเครื่องยนต์ นักบินจะมีเวลาแก้ปัญหาและติดต่อกับผู้ควบคุมก่อนทำการลงจอดฉุกเฉินเครื่องบินสมัยใหม่ทั้งหมด มีการตอบสนองกับเหตุเครื่องยนต์ล้มเหลวได้ดีมาก ผู้คนส่วนใหญ่อาจจะคิดว่าถ้าเกิดว่าเครื่องบินสูญเสียเครื่องยนต์ไปแล้ว มันจะตกหัวปักพื้นแล้วก็โชคดีนะที่มันไม่ได้เป็นแบบนั้น เมื่อคืนบินสูญเสียเครื่องยนต์ไป 1 เครื่อง มันจะทำการลดลงโดยทุกเม็ดที่เครื่องลดระดับลง มันจะเคลื่อนไปข้างหน้าได้ 16-17 เมตร ทำให้กัปตันมีเวลามากพอในการนำเครื่องบินลงไปที่สนามบินใกล้ๆ

หรือทำการลงจอดฉุกเฉิน ดังนั้นตอนนี้เราก็รู้แล้วว่าการบินสูงทำให้เราผ่อนคลาย ประหยัดปลอดภัยกว่า แล้วทีนี้มันจะไม่ดีกว่าเหรอจะเครื่องบินพรุ่งนี้บินสูงเร็วกว่านี้ ก่อนนะมันค่อนข้างจะซับซ้อนกว่านั้นนะสิ ตามที่ผมได้บอกไปเมื่อสักครู่ว่าความเร็วของเครื่องบินจะเร็วขึ้นเมื่อโมเลกุลของอากาศน้อยลง จึงเป็นเหตุผลหลักๆ ที่ทำให้เครื่องบินเจ็ทไม่สามารถบินสูงกว่านี้ได้ คือแรงลมผ่านเครื่องยนต์ที่ไม่เพียงพอ ลองคิดถึงเวลาที่คนปีนยอดเขาเอเวอเรสต์ ยิ่งปีนยิ่งสูงยิ่งมีออกซิเจนเข้าไปในปอดน้อยลง เมื่อออกซิเจนไม่เพียงพอร่างกายคนเราก็ไม่สามารถทำงานได้ และการเดียวกันนี้ก็สามารถอธิบายเกี่ยวกับเครื่องยนต์ของเครื่องบินได้

มันต้องการออกซิเจนที่เพียงพอ กับโมเลกุลของอากาศในการเผาไหม้เครื่องผลิตแรงผลัก ในขณะที่ความหนาแน่นของอากาศน้อยลง แรงผลักของเครื่องยนต์ก็เป็นไปแบบเดียวกันลมหวนคิดถึงครั้งแรกที่คุณขึ้นเครื่องบินดูสิ ตอนที่นกยักษ์อยู่บนพื้นคุณก็ยังได้ยินเสียงเครื่องของเครื่องยนต์ได้ชัดเจน แต่เมื่อเครื่องบินลำเดียวกันนี้อยู่ในระดับความสูงเหลือ 10700 เมตรเครื่องยนต์แทบจะไม่มีแรงผลักเพียงพอที่จะยืนอยู่บนระดับความสูงเท่านั้นเลย ผมก็ยังเป็นปัญหาได้เช่นกันนะในขณะที่อุณหภูมิปกติบนพื้นดินอยู่ที่ 25 องศาเซลเซียส เมื่อสามารถตกลงไปถึง -50 องศาเซลเซียส เมื่ออยู่ในเพดานบินระดับสูง และเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง

จะส่งผลกระทบต่อความเร็วเสียง ทำให้ความเร็วอากาศจริงๆ ต้องเข้ามามีบทบาท ในขณะที่ทั้งความเร็วเสียง อุณหภูมิลดลง เมื่ออยู่ที่เพดานระดับสูง ความเร็วอากาศจริงๆ จะเพิ่มขึ้นเมื่อถึงจุดหนึ่งเมื่อมันจบกันเกิดเป็นความเร็วร่วงหล่น หรือสิ่งที่กัปตันเรียกว่าความเร็วโคลงซึ่งมันอันตรายเหมือนชื่อมันเลยล่ะ ถ้าเครื่องบินถึงจุดนั้นจริงเมื่อเครื่องบินทำการลดความเร็วไม่ตกไปอยู่ในจุดที่บินช้าเกินไป ก็เท่ากับการเครื่องบินด้วยความเร็วก็จะทำให้ตกลงไปในจุดที่บินเร็วเกินไป ไม่มีทางไหนเลยที่ปลอดภัยเครื่องบินทุกลำมีเลขมักวิเศษที่อธิบายเกี่ยวกับความเร็วของสิ่งของ ที่กำลังเข้าใกล้ความเร็วเสียง เมื่อระดับความเร็วไปถึงเลขมักนั้น

คือมีจะเดินทางด้วยความเร็วเหนือเสียง สามารถทำลายกำแพงเสียงได้ เครื่องบินส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 70 เปอร์เซ็นต์ของระดับความเร็วเสียงหรือ 0.7 มัก ถ้ามันเดินทางเร็วกว่านั้นจะทำให้เกิดคลื่นกระแทก ซึ่งจะสร้างแรงต้านอากาศให้ส่วนต่างๆ ของเครื่องบินและอาจจะผลักหัวเครื่องบินขึ้นได้ ถ้าเหตุการณ์ทุกอย่างนี้เกิดขึ้นพร้อมกับความเร็วของเราแล้วล่ะก็ เหมือนจะฉีดเครื่องบินของคุณเป็นชิ้นเลยซึ่งนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมนักบินจึงไม่บังคับเครื่องบินให้เลยอัตรามัก ที่ออกแบบมาแต่ก็มีเครื่องบินบางชนิดที่ถูกออกแบบมาให้บินด้วยความเร็วเหนือเสียงแต่พวกมันล้วนถูกใช้สำหรับการวิจัยและการทหารในเพดานเป็นระดับหนึ่ง

ความบินมีความเร็วสูตรและสูงสุดกำหนดไว้แล้ว เพื่อความปลอดภัยนักบินบังคับเครื่องบินให้อยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 180 เมตร ต่ำกว่าเพดานเป็นระดับสูงสุดที่ถูกกำหนดไว้ แต่แม้กระนั้นบางทีก็มีสิ่งที่ไม่คาดฝันเกิดขึ้น และกัปตันจะต้องรู้วิธีการควบคุมสถานการณ์ เมื่อคืนบินพบเจอกับปัญหาที่กล่าวมาทั้งหมด แล้วเราลองมาคิดดูเล่นๆ กันถ้าเครื่องบินพรุ่งนี้บินในเพดานบินระดับสูงขึ้นจะบินช้าลง ซึ่งเป็นเรื่องหายากเพื่อจะหาอะไรมาให้คุณเข้าใจยิ่งขึ้น ลองคิดดูว่าถ้าจัดการเล่นหมากรุกและไม่สนใจกระดาน เครื่องบินจะไม่ลดความเร็วด้วยตัวมันเอง นอกจากว่ามันจะเกิดปัญหาขึ้นกับคันโยก หรือใช้ไม่ได้แล้วเริ่มลดความเร็วลงเอง

สิ่งแรกที่จะเกิดขึ้นคือคลื่นเป็นการ์ตูนกัปตันด้วยคำสั่งเสียงสัญญาณเตือนภัย หลังจากนั้นกัปตันก็จะดำเนินการทันที ในขณะที่เครื่องบินลดความเร็วลง แรงต้านอากาศจะเพิ่มขึ้น เจ็ทบินช้าเท่าไรเหมือนยิ่งต้องใช้แรงผลักในการควบคุมเยอะเท่านั้น เมื่อแรงต้านอากาศเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ความเร็วของเครื่องบิน ทำให้ทุกคนที่อยู่ในนั้นรู้สึกถึงปัญหาทันที ตั๋วเครื่องบินจะเริ่มสั่นปีจะเริ่มสูญเสียแรงยกพร้อมกับการเกิดความปั่นป่วนที่น่าตกใจ กัปตันจะต้องลงมือให้เร็ว พวกเขาจะต้องทำการระบุประเภทของการสูญเสียแรงยก แล้วทำให้เครื่องบินจากสถานการณ์นั้น ในเวลาเดียวกันถ้าหัวเครื่องบินขึ้นพร้อมกับอีกที่อยู่ในองศาที่ต้านลมว่าจะทำให้เกิดความเสียหายได้

อย่างแรกพวกเขาจะต้องทำการเปลี่ยนระบบการบินอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยให้เครื่องบินไม่พยายามที่จะปรับตำแหน่งเอง พวกเขาต้องทำการเอียงหัวเครื่องลง และเพิ่มแรงผลักเพื่อเป็นการช่วยเอียงหัวเครื่อง เมื่อมันเอียงลงพร้อมแล้ว พวกเขาก็ยังต้องเพิ่มแรงผลัก เพื่อทำให้เครื่องบินเร็วขึ้นส่วนหนึ่งของการฝึกบินของพวกเขา คือการฝึกแก้ไขสถานการณ์พวกนี้ช้าๆ เพื่อป้องกันการเกิดการสูญเสียแรงยกครั้งที่ 2 เมื่อทุกอย่างจบลงกับท่านก็จะสามารถควบคุมสถานการณ์ได้ทั้งหมด พวกเขาก็จะกลับมานั่งเล่นหมากรุกได้เหมือนเดิม แต่จะว่าไปการใช้เครื่องบินในขณะที่ความเร็วของมันกำลังจะถึงความเร็วเหนือเสียงเลย ซึ่งเอาจริงๆ

ก็เกิดขึ้นทั่วไปสมมุติว่า เครื่องบินกำลังบินผ่านเทือกเขาแอลป์ก็เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ จะส่งผลต่อความเร็วอากาศเครื่องบินจะทำการส่งสัญญาณเตือนกัปตันเหมือนเดิม และในสถานการณ์ส่วนใหญ่แล้วพวกเขาจะไม่ค่อยปิดระบบการบินอัตโนมัติสักเท่าไร หลังจากนั้นพวกเขาจะทำการลดความเร็วลงบางส่วนแต่ไม่ถึงกับรถชนอยู่นิ่งๆ หรอกนะเพราะว่าความเร็วลมสามารถ ทำให้ตัวเครื่องสูญเสียแรงยกได้เป็นนาทีเลยล่ะ ดังนั้นพวกเขาจะค่อยๆ เพิ่มแรงผลักขึ้นมานิดหนึ่งแล้วค่อยผึ้งระบบเบรก ทุกอย่างต้องดำเนินการอย่างช้าๆ เพราะความกะทันหัน อาจจะทำให้เกิดคลื่นกระแทก ทำให้เครื่องบินหมุนคว้างได้

กัปตันจะต้องแน่ใจว่าเครื่องบินกำลังลดความเร็วและในขณะเดียวกัน ก็ต้องลดระบบเบรกลมด้วย เอาล่ะทีนี้ก็รู้วิธีขับเครื่องบินกันแล้วอย่าเพิ่งทำเป็นเล่นไป เพดานบินระดับสูงความเร็ว และความเร็วของโคลงมีบทบาทเกี่ยวกับความปลอดภัยของพวกเรามากตอนนี้ เราก็มีความเข้าใจที่ทองแท้แล้วว่ากัปตันอาจจะช่วยชีวิตของทุกคนบนเครื่องโดยที่เราไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ เป็นอย่างไรกันบ้างเพื่อนๆ พอจะได้สาระจากเนื้อหานี้รึเปล่า ฉันหวังว่าพวกนายคงได้กันไม่มากก็น้อยเลยล่ะ

อ่านบทความต่อไป คลิ๊ก !!!  นักบิน