Wet Wet Wet
พื้นเปียก ก็ลื่นเป็นเรื่องธรรมดา เรามักได้ยินคำว่า
Slippery when wet กันบ่อย ๆ
สนามบินเปียก เรียกว่า Wet Runway พื้นสนามบินเปียกนั้น จึงมีผลทำให้ระบบเบรคมีประสิทธิภาพลดลง บางสนามบินจึงทำพื้น runway ให้เป็นร่องเพื่อรีดน้ำออกได้เร็วขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพในการเบรคไปด้วยพร้อมกัน เราเรียกพื้นสนามบินแบบนั้นว่า grooved runway (pavement) แต่ก็มีบางกรณีที่ทำให้ระบบเบรคทำงานได้ไม่มีประสิทธภาพเลย พูดง่าย ๆ เบรคจนล้อล๊อคเครื่องบินก็ไม่ลดความเร็ว
ค่อย ๆ อ่านตามไปเรื่อย ๆ ครับ
เครื่องบินจะมีระบบป้องกันล้อล๊อค เรียกว่า Anti-Skid System นอกจากช่วยป้องกันล้อล๊อคแล้ว ยังป้องกันการลดความเร็วไม่เท่ากันของล้อที่อยู่คู่กันและทุกล้อที่อยู่ในชุดเดียวกัน (Skidding) ล้อเครื่องบินนั้น เป็นพวงรวมกัน 2-6 ล้อ ต่อหนึ่ง Landing Gear อย่าง B747 จะมี Landing Gear ทั้งหมด 5 พวง 1 ที่ส่วนหน้า (Nose Gear) 4 ที่บริเวณลำตัว (2 Body & 2 Wing Gear) ล้อหน้า Nose Gear มักมี 2 ล้อ และเล็กกว่าล้อที่ช่วงลำตัว ล้อที่ช่วงลำตัวต้องรับน้ำหนักและแรงกระแทกมากจึงมีขนาดใหญ่กว่าและมีจำนวนยางมากกว่า ส่วนใหญ่จะเป็น 4 ล้อต่อหนึ่งชุดของ Landing Gear มี B777 และ A380 ที่มี 6 เส้นต่อหนึ่งชุดของ Landing Gear เครื่องบินที่ต้องแบกน้ำหนักมาก จำนวนยางที่บริเวณลำตัวใต้ปีกจะยิ่งมาก เพื่อกระจายให้ยางแต่ละเส้นช่วยกันรับน้ำหนักของเครื่องบิน
ยางคือส่วนที่ต้องสัมผัสพื้น และอาศัยแรงเสียดทาน (friction) เพื่อการลดความเร็ว เครื่องบินยังมี Engine Reverser และ SpeedBrake/Ground Spoilers เข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการลดความเร็วอีกด้วย
Engine Reverser แปลเป็นไทยว่ายังไงดี ตัวแปรผันแรงกลับด้านเพื่อลดแรงผลักไปด้านหน้าให้ย้อนกลับหลัง เป็นการช่วยลดความเร็วของเครื่องบิน
SpeedBrake/Ground Spoiler เป็นตัวลดแรงปะทะของลมบนผิวปีกเพื่อเปลี่ยน vector ของแรงให้กดลงพื้นด้วยส่วนหนึ่ง เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพให้เกิดแรงกดทับที่ล้อมากขึ้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเบรคด้วยการเพิ่ม friction ระหว่างผิวของยางกับพื้นรันเวย์ (อธิบายคร่าว ๆ เพื่อให้เห็นภาพนะครับ ถ้าจะเอาแบบ aerodynamic ให้ไปหาอ่านเอาเองครับ) ไปไกลล่ะ กลับมาที่เมื่อพื้นรันเวย์เปียก
ถ้าฝนตกมาก น้ำอาจจะไหลออกจากรันเวย์ได้ช้า และอาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ “ไถลไปทั้งตัว” ไปตามทิศทางของแรงที่กระทำอยู่ตอนนั้น (Vector) การไถลเกิดจากแผ่นฟิล์มบางๆของน้ำกั้นระหว่างยางกับพื้นรันเวย์ จึงทำให้ล้อไม่สัมผัสพื้น ไม่เกิด friction แม้ว่าเราจะเบรคเต็มแรงก็จะไม่เกิดผลให้ความเร็วลดลง เครื่องบินก็จะไถลไปตามทิศทางของแรงที่เกิดอยู่ขณะนั้น ปรากฎการณ์นี้ เรียกว่า “Hydroplaning”
เราสามารถหาความเร็วที่จะทำให้เกิด Hydroplane ได้ Hydroplane เรียกอีกอย่างว่า Aquaplane มีความหมายเดียวกัน
9√tire pressure(psi)
เป็นสูตรสำหรับคำนวณโอกาสในการเกิด hydroplane ในช่วงที่เครื่องบินกำลัง takeoff หรือ
7.7√tire pressure (psi)
สำหรับตอนเครื่องบินกำลังร่อนลงจอดเพื่อสัมผัสพื้นสนามบิน (from landing at touchdown speed to slower airspeed) ทำไมจึงมีสองสูตรคำนวณ ทั้ง ๆ ที่ล้อของเครื่องบินก็มีความดันลมยางเท่าเดิม ที่นี่มีคำตอบครับ
การที่ตัวเลขความเร็วมีสองค่า เพราะสภาวะของเครื่องบิน หรือล้อนั้นมีจุดเริ่มต้นที่ต่างกัน การ takeoff เครื่องบินเริ่มจากความเร็ว 0 ไปหาความเร็วที่จะ airborne 120-190 knots แต่การ landing at touchdown เครื่องบินสัมผัสพื้นด้วยความเร็ว 120-160 knots แล้วลดความเร็วลงเรื่อย ๆ น้ำหนักที่กดลงบนยางก็เกิดต่างกัน ดังนั้นในด้าน physical environment แล้วจึงทำให้การเกิด hydroplane ต่างจังหวะเวลากัน อธิบายให้ละเอียดเลยนะ ตอน takeoff เกิดที่ความเร็วสูงกว่า เพราะหน้ายางสัมผัสอยู่ก่อนแล้วและน้ำหนักตัวของเครื่องบินบดทับอยู่ตลอด
ปัญหาของการเกิด hydroplane ที่ผมเรียกว่า “การไถลไปทั้งตัว” นั้น ถูกทำให้ลดลงด้วยการที่เครื่องบินมีหลาย ๆ ล้อและเพิ่มระบบ Anti-Skid เข้าไป เพื่อมอนิเตอร์ความเร็วของล้อยางแต่ละเส้นในระหว่างการเบรค เป็นการป้องกันการที่ล้อจะหยุดหมุนแบบสมบูรณ์เนื่องจากขาดแรงเสียดทาน (friction) เป็น anti-locked wheel ดังนั้น จริง ๆ แล้วในระหว่างการเบรคนั้น ล้อของเครื่องบินอาจมีความเร็วไม่เท่ากันด้วย แต่ละล้อจึงอาจเกิด hydroplane ไม่พร้อมกัน ระบบ anti-locking ก็จะเข้าช่วยทำงานด้วยการปล่อยล้อให้หมุน ระบบควบคุมความเร็วของล้อคู่ขนานกันก็จะปล่อยหรือจับล้อที่อยู่คู่กันให้มีความเร็วใกล้เคียงกัน ส่วนล้อคู่หน้าและคู่หลังก็จะทำงานประสานกันด้วยการควบคุมของระบบอัตโนมัติของ Anti-Skid system นั่นเอง
รถยนต์ก็เกิด hydroplaning ขึ้นได้เหมือนกันและใช้สูตร 9√tire pressure(psi) เดียวกัน (ไม่ใช่สูตร 7.7 √tire pressure(psi) เพราะรถไม่ได้ลอยจากฟ้ามาแตะพื้น) รถยนต์ไม่มีตัวช่วยอย่าง Engine Reverser หรือ SpeedBrake/Ground Spoiler แบบเครื่องบิน รถยนต์จะหยุดได้ก็ต่อเมื่อ มีอะไรมาช่วยลดความเร็วของรถลง เช่น ชนแผงกั้น ชนรถคันอื่นหรือต้นไม้ ฯลฯ หรือ ไถลไปจนกระทั่งหลุดจากสภาวะของ hydroplane และสามารถควบคุมรถได้อีกครั้งหนึ่ง
Drive Safe, Fly Safer
