นาซ่า ทำลายสถิติ เครื่องบินที่เร็วที่สุดในโลก (เร็วกว่าเสียงเกือบ 10เท่า)

นาซ่า ได้ทำการทดลองบินเครื่องบินไอพ่น X-43A ซึ่งเป็น supersonic combustion ramjet (scramjet) ด้วยความเร็วมากกว่าเสียงถึงเกือบสิบเท่า หรือประมาณ 11,000 km/h ถือเป็นการทำลายสถิติที่เคยสร้างไว้ ที่ mach 6.83 หรือเร็วกว่าเสียงเกือบเจ็ดเท่า ต้นปีที่ผ่านมา

เครื่องบิน X-43A ซึ่งเป็น supersonic combustion ramjet (scramjet) ที่ไม่มีนักบินบังคับนี้ มีขนาด 3.7เมตร และเคยทำสถิติการบินไว้ ที่ mach 6.83 หรือเร็วกว่าเสียงเกือบเจ็ดเท่า ในเดือนมีนาคมที่ผ่านมา โดยมันสามารถบินโดยใช้เชื้อเพลิงของตัวเองประมาณ 20วินาที

การบินครั้งนี้ถือเป็นครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์การบินเลยทีเดียว และยังเป็นก้าวสำคัญสู่ความเป็นไปได้ในอนาคต สำหรับการขนส่งของที่ใหญ่และหนักไปในอวกาศ อย่างปลอดภัย เชื่อถือได้ และไม่แพง

การบินเมื่อวันที่ 16 พย ที่ผ่านมานี้ ถือเป็นการทดลองบินครั้งที่สาม และครั้งสุดท้ายของโปรแกรม Hyper X ที่มีมูลค่า 230 ล้านเหรียญ ในการทดลองเครื่อง scramjet การทดลองบินครั้งแรกในปี 2001 ไม่ประสบความสำเร็จ เมื่อวิศวกรการบินเสียการควบคุมเครื่อง และทำให้ X-43A ระเบิด แต่การทดลองบินในครั้งที่สอง เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมานี้ X-43A สามารถบินได้ที่ Mach 7 ซึ่งแค่นี้ก็เป็นการทำลายสถิติของ SR-71 Blackbird เครื่องบินไอพ่นของกองทัพสหรัฐ ที่บินได้ที่ Mach 3.2

เครื่องบิน B-52B ทำหน้าที่แบก X-43A ซึ่งติดอยู่กับจรวดที่ทำหน้าที่ส่งแรงผลัก (booster rocket) Pegasus ไปจนถึงความสูงที่ 12 km (40,000ft) แล้วหลังจากนั้น pegasus ก็ทำหน้าที่ส่ง X-43A ไปสูง 33.5 km (111,000ft) ที่จุดนี้ มันก็บินด้วยความเร็วประมาณ Mach 9 แล้ว เมื่อbooster rocket หลุดออกไป เครื่องก็เร่งความเร็วโดยใช้เชื้อเพลิงของตัวเองไปที่ Mach 10 และบินไปได้มากกว่า 1,000 km ก่อนที่จะตกลงไปในมหาสมุทร

เครื่องยนต์ ramjet จะต่างจากเครื่องบินไอพ่นทั่วไป คือแทนที่จะใช้ใบพัด มันกลับใช้ความเร็วของมันเองในการส่งอากาศเข้าไปในเครื่อง ให้ออกซีเจนได้ทำปฏิกิริยากับเชื้อเพลิงไฮโดรเจน และในเครื่อง scramjet หรือในกรณีของ X-43A การเผาไหม้เชื้อเพลิงจะเกิดขึ้นเมื่ออากาศถูกดูดเข้าไปด้วยความเร็วกว่า เสียงเท่านั้น หมายความว่า เครื่องจะเริ่มทำงานที่ความเร็ว Mach4 ซึ่งทำให้การทดลองบินจากพื้นแบบปกติเป็นไปไม่ได้

จริงอยู่ว่า จรวดบินได้เร็วกว่า X-43A แน่ แต่มันต้องแบกทั้งไฮโดรเจนและออกซีเจนในเครื่องเอง ซึ่งมีราคาแพงและอาจเป็นอันตรายเกินไปสำหรับเครื่องบินเพื่อการพาณิชย์ทั้ง หลาย และมันก็ทำให้บรรทุกสัมภาระได้น้อยลงด้วย นอกจากนี้เมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงเริ่มขึ้นแล้ว มันก็จะเกิดขึ้นต่อเนื่องอย่างเต็มกำลัง แต่เครื่องของ X-43A สามารถปรับพลังงานได้ ทำให้มันทำงานใกล้เคียงเครื่องบินทั่วไปมากกว่า และมันก็มีขนาดเบาด้วย เพราะไม่ต้องแบกถังออกซีเจนเอง แต่ใช้ออกซีเจนจากอากาศภายนอก

นักวิศวกรเชื่อว่าในอนาคต scramjet จะสามารถใช้เป็นเครื่องบินเพื่อการค้าที่พาผู้โดยสารเดินทางรอบโลกภายในเวลา เพียงไม่กี่ชั่วโมงได้ แต่นั่นคงอาจกินเวลาอีกหลายสิบปี อย่างไรก็ดีในอนาคตอันใกล้นี้ scramjet อาจนำมาปรับใช้ในการขนส่งที่วงโคจรโลกในระดับที่ไม่สูงนักได้ หรือทำเป็นขีปนาวุธ หรือปรับเป็นตัวส่งจรวดไปสู่วงโคจรก็ได้

แหล่งข่าว
-Superfast Nasa jet pushes Mach 10
http://news.bbc.co.uk/go/pr/fr/-/2/hi/science/nature/4018117.stm
-NASA plane smashes speed record
http://www.nature.com/news/2004/041115/full/041115-7.html