เครื่องบินโดยสารเร็วเหนือเสียง สู่ยุคสมัยซุปเปอร์โซนิค

Supersonic หรือที่เรารู้จักกันดีในฐานะ ความเร็วเหนือเสียง เป็นระดับความเร็วสูงเหนือเสียงหรือเร็วเกิน 346 เมตร/วินาที ขึ้นไป สามารถทำให้เกิดคลื่นกระแทกโซนิคบูมเมื่อเคลื่อนที่ ซึ่งจะสร้างภาระให้แก่ตัวนักบินและอากาศยานที่ใช้ความเร็วระดับนี้ไปพร้อมกัน

 

          ระดับความเร็วเหนือเสียงสามารถพบได้ทั่วไปในอากาศยานที่ใช้ในกองทัพ เครื่องบินขับไล่ส่วนมากล้วนข้ามเพดานความเร็วนี้ได้ทั้งสิ้น แต่จากข้อจำกัดของเทคโนโลยีทำให้ที่ผ่านมา ระดับความเร็วเหนือเสียงจึงถูกจำกัดการใช้งานในหมู่เครื่องบินรบเป็นหลัก

 

          แต่จะเป็นอย่างไรเมื่อทั่วโลกเริ่มพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงขึ้นมา

 

 

X-59 สุดยอดเครื่องบินโดยสารจาก NASA

 

 

          โครงการพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงไม่ได้เกิดขึ้นเป็นครั้งแรก ที่ผ่านมามีความพยายามในการผลักดันเกิดขึ้นหลายครั้ง น่าเสียดายที่การวิจัยเหล่านั้นกลับไม่ประสบความสำเร็จนัก และด้วยเหตุการณ์เครื่อง Concorde ตกในปี 2000 จนเกิดผู้เสียชีวิตกว่า 113 ชีวิต โครงการทั้งหลายจึงล้มเลิกการพัฒนาไป

 

          แต่ล่าสุดหน่วยงานทางอวกาศที่เรารู้จักกันดีอย่าง NASA ที่ครั้งนี้พวกเขามาพร้อมกับเครื่องบิน X-59 เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ ที่สามารถเปลี่ยนเที่ยวบินจากนิวยอร์กสู่ลอนดอนที่เคยใช้เวลาราว 8 ชั่วโมง ให้เหลือระยะเวลาเพียง 90 นาทีเท่านั้น

 

          เครื่องบินลำนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Advanced Air Vehicles(AVV) ในการวิจัยอากาศยานโดยสารความเร็วสูง เพื่อยกระดับเทคโนโลยีการเดินทางบนฟากฟ้า มีเป้าหมายในการพัฒนาอากาศยานความเร็วเหนือเสียงให้เหนือกว่าที่ Concorde เคยทำไว้ในระดับ 2.04 มัค(2,179 กิโลเมตร/ชั่วโมง)

 

          X – 59 ถือเป็นอากาศยานรุ่นใหม่ภายใต้ความสำเร็จของโครงการ โดยจะสามารถทำความเร็วสูงสุดได้ถึง 4 มัค(4,914 กิโลเมตร/ชั่วโมง) เหนือกว่าความเร็วสูงสุดของเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่เคยมี และย่นเวลาในกาเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกให้เหลือเพียง 90 นาที

 

          นอกจากจะทำการวิจัยเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงแล้ว อีกส่วนทีได้รับความสนใจไม่แพ้กันคือลดผลกระทบในการบิน หนึ่งในปัญหาสำคัญอย่างมลพิษทางเสียงที่เกิดขึ้นกับเขตท่าอากาศยาน โดยจะพัฒนาให้คลื่นกระแทกจากโซนิคบูมเหลือเพียงเสียงกระหึ่มทั่วไปเพื่อลดผลกระทบที่จะเกิดขึ้น

 

          ทาง NASA คาดว่าจะเริ่มการทดสอบการบิน X – 59 ในปี 2023 และจะเสร็จสมบูรณ์พร้อมใช้งานภายในปี 2027

 

 

อนาคตแห่งอากาศยาน สู่โลกความเร็วเหนือเสียง

 

          การพัฒนา X-59 ถือเป็นก้าวสำคัญของ NASA ที่เข้าใกล้ความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงไปอีกขั้น แต่อากาศรุ่นใหม่ที่มีความเร็วเพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดดไม่ใช่เป้าหมายเพียงหนึ่งเดียว พวกเขายังมุ่งมั่นพัฒนาให้อากาศยานนับจากนี้ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยิ่งขึ้นด้วยเช่นกัน

 

          หนึ่งในความพยายามที่ว่าคือการลดระดับมลพิษทางเสียงตามที่กล่าวไปข้างต้น อีกส่วนคือการพัฒนาอากาศยานพลังงานสะอาด กับเครื่อง X-57 เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่ขับเคลื่อนโดยพลังงานไฟฟ้า อาศัยการจ่ายพลังงานผ่านแบตเตอรี่ ถือเป็นอากาศยานเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมความเร็วเหนือเสียงลำแรก แต่น่าเสียดายที่แม้จะสร้างเสร็จสมบูรณ์ แต่การบินทดสอบและโครงการต่างถูกระงับไปเสียก่อน

 

          แน่นอนไม่ได้มีเพียง NASA ที่พัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง บริษัท Boom Supersonic เองก็พัฒนาอากาศยานรุ่นใหม่นี้เช่นกัน นำไปสู่ Overtune เครื่องบินเชิงพาณิชย์ที่มีระดับความเร็วสูงสุดในปัจจุบัน กับศักยภาพในการจุคนได้มากถึง 80 คน และมีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 1.7 มัค(2,082 กิโลเมตร/ชั่วโมง)

 

          อีกทั้งนี่จะเป็นเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงลำแรกที่ใช้พลังงานสะอาด โดยเปลี่ยนเชื้อเพลิงที่ใช้จากน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วไปมาเป็น sustainable aviation fuels เชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยาน ซึ่งมีคุณสมบัติลดการปล่อยคาร์บอนน้อยมากจนเกือบเป็นศูนย์ ถือเป็นอีกหนึ่งก้าวของอากาศยานพลังงานสะอาดอีกด้วย

 

          จริงอยู่แม้เครื่อง Overtune จะถูกยกเลิกออเดอร์สั่งซื้อล่วงหน้าจาก Virgin Galactic แล้วก็จริง แต่ทางบริษัทยังคงมีออเดอร์ที่ได้รับการสั่งจองจากทั้ง American Airlines, United Airlines และ Japan Airlines ทำให้โครงการยังสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างราบรื่น โดยปัจจุบันมีออเดอร์สั่งซื้ออยู่ที่ 130 ลำ และจะพร้อมสำหรับใช้งานในปี 2024 ตามแผนที่วางไว้

 

          อีกหนึ่งบริษัทที่สนใจในด้านนี้คือ Destinus สตาร์อัพด้านการบินและอวกาศจากยุโรป กับการพัฒนาเครื่องบิน Destinus 3 อีกหนึ่งเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่อาศัยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน โดยจะสามารถรองรับผู้โดยสารได้มากถึง 400 คน และสามารถขับเคลื่อนด้วยความเร็วสูงสุด 6 มัค คาดว่าจะสามารถเปิดตัวได้ในปี 2030 – 2032

 

          ทิศทางการพัฒนาเหล่านี้ล้วนแสดงให้เห็นว่า เรากำลังจะก้าวเข้าสู่การเดินทางความเร็วเหนือเสียงในไม่ช้า

 

 

 

          แน่นอนการพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงเหล่านี้ยังมีอุปสรรคหลายอย่าง ทั้งในด้านการใช้พลังงานสะอาด, ระยะทาง, มลพิษทางเสียง แต่ที่สำคัญสุดคือความปลอดภัย เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์ซ้ำร้อยกับเครื่อง Concorde เมื่อปี 2000 อีก

 

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.posttoday.com/innovation/1395

 

          https://edition.cnn.com/travel/article/nasa-supersonic-flights-x59-scn/index.html

 

          https://newatlas.com/aircraft/nasa-s-x-57-stays-grounded-despite-project-successes/

 

          https://interestingengineering.com/innovation/virgin-cans-overture-supersonic-jet