2. ความเป็นมาของเฮลิคอปเตอร์

     เครื่องกลสมัยใหม่ที่มีความมหัศจรรย์ ที่เริ่มแรกมาจากความคิดอันจินตนาการของมนุษย์ เชื่อว่าหลาย ๆ คนในสมัยที่เป็นเด็กเคยเล่น ของเล่นที่บินได้อย่างหนึ่งที่เรียกว่า  ของเล่นที่มีปีกหมุน หรือเรียกว่า คอปเตอร์ไม้ไผ่ (Bamboo copter)

รูปคอปเตอร์ใบพัดของเล่นที่ทำจากไม้ไผ่

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปคอปเตอร์ไม้ไผ่ที่เด็กเล่น

     จะทำให้มันบินได้ต้องใช้มือสองมือประกบกัน แล้วปั่นที่แกนไม้ ยิ่งใช้แรงในการปั่น และให้เร็วด้วยแล้ว ก็จะทำให้มันบินได้สูง บินไปตามแนวดิ่งขึ้นไปในอากาศ คิดว่าสมัยนี้น่าจะมีขายอยู่ ลองเล่นด้วยตัวคุณเองแล้วจะรู้สึกถึงความน่าอัศจรรย์ของมันที่ทำให้มันบินได้

      จากแนวคิดจากคอปเตอร์ไม้ไผ่ ในที่สุด ทำให้นักประดิษฐ์หลายคนได้ทำการประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ทำให้บินได้แทนที่จะใช้มือปั่น ก็พยายามหาทางให้แกนเพลาสามารถมีกำลังงานที่จะหมุนตัวเอง จนสามารถนำมาใช้ในชีวิตจริงได้

      ในปี พ.ศ. 2297  ที่ประเทศรัสเซีย นาย มิคเฮล โลโมโนโซวฟ (Mikhail Lomonosov) ได้สร้างแบบจำลองขนาดเล็ก ซึ่งออกแบบให้เหมือนคอปเตอร์ไม้ไผ่ แทนที่จะใช้มือปั่น กลับใช้สปริงเป็นตัวให้กำลังงาน (แนวคิดของใบพัดหลักของเฮลิคอปเตอร์)

รูปอุปกรณ์บินได้ของนายมิคเฮล โลโมโนโซวฟ

      จากนั้นอีกประมาณ 30 ปีต่อมา มีนักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศสชื่อว่า คริสเตียน เดอ เลอร์นอย (Christian de Launoy) ได้สร้างโรเตอร์ที่คล้ายกัน โดยใช้ขนของไก่งวงประกอบติดตั้งอยู่ด้านบนของแกนหมุน

รูปใบพัดของคริสเตียน เดอ เลอร์นอย

อุปกรณ์ของเขาจะมีสายเชือก พันรอบแกน และอัดแรงจากหน้าไม้ ในการสร้างกำลังงาน เมื่อทำให้ตึงแล้ว จึงปล่อย ใบพัดก็จะหมุนสร้างแรงยก และทำให้มันบินขึ้นไปบนฟ้าได้

      การออกแบบในยุคแรก ๆ เหล่านี้ มักจะนำมาใช้เป็นของเล่นมากกว่านำมาใช้ขนส่ง แต่มันก็ได้สร้างแรงบันดาลใจในทางวิทยาศาสตร์ และในทางวิศวกรรมในเรื่องการการบินของมนุษย์ ในเครื่องกลที่บินได้แบบขึ้น / ลงแนวดิ่ง

รูปวาดของดา วินชี่

      ลีโอนาโด ดา วินชี่ (Leonardo da Vinci) ปราชญ์ชาวอิตาลี (พ.ศ. 1995 - 2062) ได้เขียนภาพร่างที่มีความซับซ้อนสำหรับเครื่องจักรที่ใช้บินมากมาย รวมไปถึงการเขียนภาพ ของ อุปกรณ์สกรูอากาศ (Aerial screw)

รูปเครื่องบินที่วาดโดยดาวินชี่

อุปกรณ์ของเขา ประกอบไปด้วยผ้าลินินที่ใช้ทำปีกพันอยู่รอบแกน มีลักษณะคล้ายสกรู แนวคิดของเขาจะมีคนช่วยกันสี่คน บนอุปกรณ์สกรูอากาศทำการหมุนแกนโดยการปั๊มเหมือนปั๊มน้ำ ซึ่งจะทำให้สกรูหมุน ทฤษฏีของดาวินชี่ทำให้อุปกรณ์จะยกลอยขึ้นจากพื้น และบางทีถ้าการออกแบบทำให้มีน้ำหนักเบา อาจทำให้มันยกตัวลอยได้

รูปแนวคิดของเซอร์ จอร์จ เคย์เลย์ เครื่องขนส่งทางอากาศ

      เซอร์ จอร์จ เคย์เลย์ (Sir George Cayley) ได้จินตนาการในการคิด เครื่องขนส่งทางอากาศ (Aerial carriage) ที่มีสองใบพัดติดอยู่ด้านข้างของยาน เขาพยายามที่จะใช้กำลังงานจากผงดินปืน แต่ผลที่ได้นั้นไม่เป็นที่น่าพอใจ

      ในที่สุด เครื่องมือที่น่าพอใจเพื่อที่จะทำให้เฮลิคอปเตอร์ทำงานได้ดังฝันจากทฤษฏีต่าง ๆ นำไปสู่การปฏิบัติ โดย โทมัส อัลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison) (พ.ศ. 2390 - 2474) เป็นผู้ซึ่งทำการออกแบบเฮลิคอปเตอร์มากมาย และทำการทดลองในต้นศตวรรษที่ 19

      จากผลการทดลองของเอดิสันแสดงให้เห็นว่า สิ่งที่สำคัญที่จะทำให้เฮลิคอปเตอร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็คือ การออกแบบใบพัดโรเตอร์ให้มีรูปร่างทางอากาศพลศาสตร์ และเครื่องยนต์ต้นกำลังที่มีกำลังงานพอที่จะทำให้เฮลิคอปเตอร์สามารถใช้งานได้

      ส่วนนวัตกรรมอื่น ๆ และการออกแบบมีการปรับปรุงขึ้นอย่างรวดเร็ว จนทำให้ถือกำเนิดเครื่องยนต์เฮลิคอปเตอร์เป็นครั้งแรกขึ้นมา รู้จักคำว่า ฮอปเปอร์ (Hoppers) อยู่ในช่วงระหว่างประมาณปี พ.ศ.  2447 – 2463

      วิศวกรผู้สร้างเครื่องกลเหล่านี้มาจากประเทศสหรัฐอเมริกา, ฝรั่งเศส, สหราชอาณาจักร, รัสเซีย และเนเธอร์แลนด์ สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาทำให้การเดินทางใช้เวลาสั้นเพียงไม่กี่วินาที มีทั้งบรรทุกคน และสิ่งของ

หัวข้อต่อไป ลองมาตามอ่านชายคนหนึ่งที่ชื่อ อิกอร์ ซึ่งเป็นผู้เปลี่ยนแปลงชะตาของเครื่องจักรกลที่ใช้บินได้เหล่านี้อย่างมาก 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ขอให้ มองไปข้างหน้าอย่างมีความหวัง

และมองไปข้างหลังอย่างมีบทเรียน”