เครื่องบินบังคับวิทยุฝีมือไทย สร้างพื้นฐานความรู้ สู่เทคโนโลยีการบินระดับสูง

      ทีมวิจัยเยาวชน สร้างเครื่องบินบังคับวิทยุ จุดเด่นคือ ออกแบบเป็นเครื่องบิน 2 แบบ ใน 1 ลําตัว โดยสามารถเปลี่ยนเป็นปีกสูงหรือปีกต่ำก็ได้ในลำเดียว ชี้ราคาถูกกว่าท้องตลาด แต่ยังต้องปรับปรุงด้านลวดลายความสวยงาม หวังปูพื้นฐานความรู้ สู่เทคโนโลยีการบินระดับสูง

       ปัจจุบันเทคโนโลยีในด้านการบินได้พัฒนาไปมาก จึงจำเป็นต้องเร่งเรียนรู้เพื่อให้เกิดการพัฒนาโครงงานทางด้านอากาศยานไปพร้อมกันด้วย โดยต้องเริ่มตั้งแต่ระดับพื้นฐาน เพื่อที่จะได้เป็นพื้นฐานองค์ความรู้ต่อยอดเทคโนโลยีสู่ระดับสูง จะเห็นได้ว่าในปัจจุบันมีผู้ที่สนใจเกี่ยวกับเครื่องบินมอเตอร์ไฟฟ้ามีจํานวนมากขึ้น มีการจัดตั้งชมรมเครื่องบินมอเตอร์ไฟฟ้าขึ้นมากมายในกรุงเทพฯ และเขตปริมณฑล แต่ส่วนใหญ่ยังเป็นการนําเข้าสินค้าจากต่างประเทศเข้ามาขายซึ่งจะทำให้มีราคาค่อนข้างสูง รวมถึงยังขาดความรู้ทางด้านวิศวกรรมอากาศยานที่จะนํามาใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์

       การออกแบบและผลิตเครื่องบินบังคับวิทยุเพื่อเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ โดยทีมวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมการบินและอากาศยาน คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ร่วมกับภาควิชาบริหารธุรกิจ คณะพาณิชยศาสตร์และการบัญชี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ และ ภาควิชาศิลปศาสตร์ คณะศิลปกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตคลองหก ภายใต้การสนับสนุนในโครงการโครงงานอุตสาหกรรมสำหรับนักศึกษาปริญญาตรี สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ซึ่งกลุ่มผู้วิจัยได้คิดที่จะผลิตเครื่องบินบังคับวิทยุให้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงอุตสาหกรรม โดยใช้องค์ความรู้ทางด้านวิศวกรรมอากาศยานที่ศึกษามาประยุกต์ใช้ ออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพทัดเทียมเครื่องบินบังคับวิทยุที่นําเข้าจากต่างประเทศ แต่มีราคาถูกกว่า และเตรียมสร้างรากฐานในการพัฒนาศักยภาพการผลิตอากาศยานในประเทศไทย  

       นายธนพัฒน์  เกิดสุข หนึ่งในอาจารย์ที่ปรึกษาของโครงการนี้กล่าวว่า งานวิจัยการออกแบบและผลิตเครื่องบินบังคับวิทยุเพื่อเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์นั้น มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างผู้ประกอบการด้านเครื่องบินบังคับวิทยุรายใหม่ในประเทศไทย และพัฒนาเครื่องบินบังคับวิทยุให้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ตลอดจนใช้เพื่อการออกแบบเครื่องบินบังคับวิทยุโดยใช้ความรู้ด้านวิศวกรรมอากาศยานโดยตรง  

       โดยทีมวิจัยได้ใช้วัตถุดิบผลิตลำตัวของเครื่องบินบังคับวิทยุด้วย โพลิยูรีเทนโฟม ซึ่งจะมีคุณสมบัติแตกต่างกับโฟมทั่วไป เช่น มีน้ำหนักเบา ส่วนวัสดุที่ใช้ทำปีกของเครื่องบินบังคับวิทยุนั้นจะใช้โฟมเนื้อแข็ง 2 ปอนด์ ตกแต่งด้วยเทปมีจุดเด่นคือ ประกอบได้ง่ายมีโครงสร้างที่แข็งแรง ถอดเปลี่ยนอุปกรณ์ได้ รวมถึงมีราคาที่ประหยัด ซึ่งเป้าหมายในการผลิตเครื่องบินบังคับวิทยุนี้จะสร้างด้วยความรู้ทางด้านวิศวกรรมอากาศยานให้มีประสิทธิภาพการบินที่ดี มีกรรมวิธีการผลิตที่รวดเร็ว มีต้นทุนต่ำ และมีความสวยงาม  

       อาจารย์ที่ปรึกษาในโครงการนี้กล่าวอีกว่า เรามองไปที่ตลาดผลิตภัณฑ์เครื่องบินมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทําจากโฟม ซึ่งสําหรับโครงการนี้จะผลิตเฉพาะส่วน ลําตัว ปีก และชุดพวงหางเท่านั้น โดยจะเริ่มจากการศึกษาผลิตภัณฑ์ที่มีตามท้องตลาดทั้งด้านราคาและข้อดีข้อเสีย หลังจากนั้นก็ทําการออกแบบเครื่องบินโดยมีจุดเด่นคือ เครื่องบิน 2 แบบใน 1 ลําตัว กล่าวคือเครื่องบินสามารถเป็นเครื่องบินฝึกบินปีกสูง หรือเปลี่ยนเป็นเครื่องบินผาดโผนปีกต่ำก็ได้ เพียงแค่เปลี่ยนมอเตอร์ใบพัด ปีก และชุดหางเท่านั้น โดยโครงการนี้ได้ออกแบบผลิตภัณฑ์ไว้ 2 แบบ คือ FC-Training 1 ซึ่งมีลักษณะเป็นเครื่องบินฝึกบินปีกสูง ขนาดกางปีก 1,000 มิลลิเมตร น้ำหนัก 650 กรัม ใช้มอเตอร์ 380 ต่อกับชุดเกียร์ที่มีอัตราทด 2.14:1 และใบพัดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 นิ้ว แบตเตอรี่ขนาด 9.6 โวลต์และผ่านการทดสอบการบินเป็นที่เรียบร้อยแล้ว  

       ส่วนอีกแบบก็คือ FC-Shark ซึ่งมีลักษณะเป็นเครื่องบินผาดโผน ขนาดกางปีก 920 มิลลิเมตร น้ำหนัก 650 กรัม ใช้มอเตอร์ 480 ต่อกับชุดเกียร์ที่มีอัตราทด 2.14:1 และใบพัดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 นิ้ว แบตเตอรี่ขนาด 9.6 โวลต์ แต่เครื่องบินรุ่นนี้ยังบินได้ไม่ดีเท่าที่ควร เนื่องจากประสิทธิภาพการบังคับไม่ดี ต้องมีการปรับปรุงแบบใหม่โดยการเพิ่มขนาดของปลายปีกและเพิ่มมุมของปีก  

       กระบวนการผลิตส่วนลําตัว เนื่องจากเครื่องบินที่เราออกแบบเป็นเครื่องบิน 2 แบบ ใน 1 ลําตัวดังนั้นส่วนลําตัวของเครื่องบินจึงเป็นส่วนที่สําคัญมากต้องมีความแข็งแรงและประกอบเข้ากับชิ้นส่วนอื่นได้ง่ายและที่สําคัญเราต้องการอัตราการผลิตต่อวันที่สูง กลุ่มวิจัยจึงออกแบบกรรมวิธีการผลิตให้เป็นแบบงานหล่อ ใช้เวลาในการผลิตน้อย ซึ่งแบบรูปร่างของลําตัวเครื่องบินก็ไม่ได้สลับซับซ้อนอะไรมาก เพียงแต่แม่แบบจะต้องสามารถประกอบเข้ากับปีกทั้ง 2 แบบได้ และส่วนลําตัวเครื่องบินภายในจะต้องมีช่องสําหรับใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ใส่แบตเตอรี่  

       ดังนั้นเราจึงต้องออกแบบช่องใส่ของภายในลําตัวเครื่องบินด้วย ในการทําแม่แบบนั้นเราต้องแบ่งแม่แบบของลําตัวเครื่องบินออกเป็น 2 ซีก และแต่ละซีกของแม่แบบลําตัวเครื่องบินจะประกอบไปด้วย 2 ส่วนคือส่วนด้านในและส่วนด้านนอก ทําให้ทั้งหมดประกอบไปด้วยแม่แบบ 4 ชิ้น ซึ่งขั้นตอนการสร้างแม่แบบได้แก่ สร้างแม่แบบตัวผู้จากโฟมอัด และนําแม่แบบตัวผู้ไปสร้างแม่แบบตัวเมีย จากนั้นจึงสร้างแม่แบบตัวเมียของช่องใส่ของภายในลําตัวเครื่องบินและตกแต่งแม่แบบให้แข็งแรงทนทาน  

       สรุปงานวิจัยในโครงการนี้ ได้ออกแบบและผลิตเครื่องบินบังคับวิทยุซึ่งมีจุดเด่นคือ เป็นเครื่องบินบังคับวิทยุที่สามารถเปลี่ยนเป็นปีกสูงหรือปีกต่ำก็ได้ เพียงแค่เปลี่ยนปีก ชุดหาง และมอเตอร์เท่านั้น และกรรมวิธีการผลิตของเรานั้นใช้วิธีหล่อโฟมโพลียูริเทนในการผลิตลําตัวใช้เครื่อง CNC ตัดโฟมสําหรับตัดปีกและหางซึ่งรวดเร็วจะทำให้ทำงานได้รวดเร็ว ด้านราคาขายก็จะถูกกว่าท้องตลาด ซึ่งงานวิจัยนี้ก็ยังต้องมีส่วนปรับปรุงอีกมาก เช่น ด้านการออกแบบลวดลายให้มีความสวยงาม แต่สิ่งที่ทีมวิจัยได้จากงานนี้คือ การได้ทำงานร่วมกันและการได้ใช้ความรู้ที่เรียนมาด้านอากาศพลศาสตร์ประยุกต์ในการออกแบบเครื่องบินบังคับวิทยุดังกล่าว ซึ่งจากการทำงานนี้ ทำให้ผลงานที่จะสามารถนำไปใช้เป็นพื้นฐานสำหรับงานวิจัยด้านอากาศยานระดับสูงขึ้นได้ต่อไป