Jetoptera เริ่มทดสอบระบบขับเคลื่อนของไหล ขึ้นลงแนวดิ่ง-บินเร็วเท่าเครื่องบินพาณิชย์

ระบบขับเคลื่อนเครื่องบินขึ้นลงทางดิ่ง (VTOL) ของเจ็ทออปเทรา (Jetoptera) มีความโดดเด่น และเป็นเอกลักษณ์ราวกับหลุดออกมาจากหนังไซไฟ ทั้งนี้ พวกเขากำลังทดสอบเครื่องยนต์ต้นแบบที่มีชื่อว่า ระบบขับเคลื่อนแบบของไหล (Fluidic Propulsion) และขั้นตอนต่อไปคือการสร้างเครื่องบินขึ้นลงทางดิ่ง (VTOL) ที่บินได้เร็วกว่าเครื่องบินพาณิชย์

ระบบขับเคลื่อนแบบของไหล (Fluidic Propulsion) ของ Jetoptera ทำงานอย่างไร

เจ็ทออปเทราเลือกใช้การไหลและการอัดอากาศเข้ามาช่วย ด้วยการใช้กังหันใบพัดแบบ Gas Turbine ส่งอากาศผ่านระบบขับเคลื่อนแบบของไหล โดยอากาศจะถูกบีบอัดผ่านร่องเล็ก ๆ ตลอดพื้นผิวด้านในตัวขับเคลื่อนที่เป็นโพรง ซึ่งอยู่ที่บริเวณปีก จากนั้นปีกก็จะสร้างกระแสอากาศหมุนวนแรงดันต่ำออกมาตรงกลางด้านล่างของปีก ในขณะที่อากาศถูกบีบอัดที่บริเวณปีกด้านบนไปพร้อม ๆ กัน และเมื่อกระแสอากาศหมุนวนแรงดันต่ำด้านล่าง เสริมกับกระแสอากาศที่ถูกบีบอัดพุ่งออกไปทางด้านหลัง ทำให้เครื่องบินที่ใช้งานระบบนี้ลอยไปข้างหน้าได้

ที่มาของรูปภาพ Jetoptera

เจ็ทออปเทรา (Jetoptera) เผยว่า ระบบขับเคลื่อนแบบของไหลให้แรงขับเพิ่มขึ้น 10% และใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตขนาดเล็กถึง 50% และเมื่อเทียบกับขนาดของเครื่องยนต์แบบเทอร์โบแฟน (Turbofans) และเทอร์โบพร็อพส์ (Turboprops) เครื่องยนต์ของเจ็ทออปเทราเบากว่าราว 30% และมีกลไกที่ซับซ้อนน้อยกว่ามาก และเมื่อนำมาใช้ในเครื่องบิน VTOL ระบบขับเคลื่อนแบบของไหลของเจ็ทออปเทรา จะมีน้ำหนักเบากว่าและซับซ้อนน้อยกว่าระบบใบพัดแบบเอียง  ซึ่งง่ายต่อการปรับองศาใบพัด เพื่อเปลี่ยนระหว่างการบินขึ้นลงแนวดิ่ง กับการบินแบบล่อง ทั้งนี้ ยังมีรายงานว่า เครื่องยนต์ชนิดนี้ เงียบกว่าใบพัดปกติ และมีเสียงเบาลงกว่าเดิม 25 เดซิเบล นอกจากนี้ยังไม่ก่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนมากเกินความจำเป็น 

ผู้ใช้สามารถวางตำแหน่งเครื่องยนต์แบบของไหลได้รอบ ๆ ตัวเครื่องบิน โดยไม่ต้องกังวลว่าจะมีใบพัดสร้างความอันตรายให้กับทีมช่างภาคพื้นดินหรือคนที่เดินไปมา ทั้งยังสามารถออกแบบเครื่องยนต์ให้ถอยกลับเข้าไปในตัวโครงเครื่องบินสำหรับการบินแบบล่องด้วยความเร็วสูงได้ 

ทั้งนี้ ผู้ใช้สามารถปรับแต่งรูปร่างเครื่องยนต์แบบของไหลให้เหมาะกับการใช้งาน เช่นหากใช้ในการบินขึ้นและลงจอดจากสนามบินระยะสั้น ก็สามารถออกแบบหน่วยขับเคลื่อนอากาศแบบยาวซึ่งสามารถดันอากาศได้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของปีก ซึ่งปีกของเครื่องยนต์แบบของไหล สามารถสร้างให้สั้นกว่าปีกแบบเดิมได้ เนื่องจากความสามารถในการสร้างแรงยกของปีกแบบใหม่ของ Jetoptera ซึ่งเป็นปีกแบบกล่อง (Box Shaped) ที่มีประสิทธิภาพสูง

ประสิทธิภาพเหนือกว่าปีกใบพัดชัดเจน

ปัจจุบัน เจ็ทออปเทรา ระบุว่า บริษัทกำลังบรรลุข้อตกลงครั้งที่ 4  กับแผนก Small Business Innovation Research (SBIR) ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ  ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็นข้อตกลงการร่วมออกแบบเครื่องบินขึ้นลงแนวดิ่งแบบความเร็วสูง (High-speed VTOL) โดยสัญญาล่าสุดอนุมัติให้บริษัทเริ่มออกแบบและสร้างแท่นทดสอบสำหรับปีกด้านบน โดยเจ็ทออปเทรา (Jetoptera) ทำงานร่วมกับนอร์ธรอป กรัมแมน (Northrop Grumman) ซึ่งเชี่ยวชาญด้านวัสดุและการออกแบบวัสดุการบินและอวกาศ และบริษัทในเครือ และล่าสุด พวกเขาร่วมกันทดสอบปีกกับคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าเป็นที่เรียบร้อย

ที่มาของรูปภาพ Jetoptera

บริษัทกล่าวว่า การทดสอบแสดงให้เห็นถึงค่าสัมประสิทธิ์การยกที่มากถึง 8.0 ซึ่งดีกว่าค่าสัมประสิทธิ์การยกของปีกแบบใบพัดถึง 40% ทั้งยังสร้างเสียงรบกวนและแรงสั่นสะเทือนที่ต่ำกว่าอีกด้วย 

ทั้งนี้ บริษัทยังเผยว่า พวกเขากำลังเริ่มการออกแบบโมเดลย่อยตัวต้นแบบสำหรับโครงการ อาฟเวิร์กซ์ (AFWERX HSVTOL) ซึ่งกำลังจะสร้างเครื่องบินทหารขึ้นลงแนวดิ่ง (VTOL) ยุคถัดไปที่มีสมรรถนะสูงกว่าเครื่องบินรุ่นใด ๆ ในตลาดปัจจุบัน 

โดยล่าสุด พวกเขากำลังเตรียมการทดสอบเครื่องบิน VTOL โมเดลย่อยในอุโมงค์ลม โดย คาดการณ์ว่าโมเดลย่อยลำดังกล่าวจะทำความเร็วได้ประมาณ 0.8 มัค หรือ 988 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าเครื่องบินโบอิง 787ดรีมไลเนอร์ (Boeing 787 Dreamliner) และเร็วกว่าเครื่องบินใบพัดเอียงประมาณสองเท่า

เพื่อให้ได้ความเร็วเหล่านี้ ระบบขับเคลื่อนแบบของไหล (Fluiddic Propulsion) ซึ่งจะต้องใช้เครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงเป็นตัวป้อนอากาศ ซึ่งพวกเขาได้บริษัท Pratt & Whitney ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องยนต์ใบพัดจึงเข้าร่วมกับ Northrop Grumman มาเพื่อพัฒนาทีมโครงการ

สำหรับการทดสอบเครื่องบินคอนเซปต์ไอเดียความเร็วสูงอย่างเต็มรูปแบบ จะเกิดขึ้นในอีกหกเดือนข้างหน้า ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสัญญา Small Business Technology Transfer (STTR) ที่แยกออกจากการสร้างตัวเครื่องอาฟเวิร์ก (AFWERX) ขณะที่เจทออปเทรา (Jetoptera) กล่าวว่า พวกเขาจะนำเครื่องบินสาธิตที่สร้างขึ้นออกมาโฉบเฉี่ยวภายในปี 2025 ซึ่งอาจจะไม่ได้เป็นเครื่องขนาดเต็มรูปแบบ แต่ก็ยังคงเป็นเครื่องต้นแบบอากาศยานขึ้นลงแนวดิ่งความเร็วสูง (HSVTOL) ขนาดใหญ่ที่สุดที่เคยสร้างมา 

ที่มาของข้อมูล newatlas

ที่มาของรูปภาพ Jetoptera