การบินในยุคเริ่มต้น (ตอนที่ 1)

รูป การออกแบบของ ลีโอนาโด ดาวินชี่
ที่มา : http://www.mystudios.com/artgallery/paintings/68001-68500/68053/size3.jpg

อาจกล่าวได้ว่ากระบวนการการเรียนรู้ด้านการบินของมนุษย์ได้เริ่มขึ้นตั้งแต่มนุษย์คนแรกสังเกตเห็นและตั้งคำถามเกี่ยวกับการบินของสิ่งมีชีวิตอื่นเช่น นก หรือแมลงตัวเล็กๆ ที่สามารถบินได้ เมื่อมนุษย์เงยหน้าขึ้นมองท้องฟ้าแล้วตั้งคำถามว่ามีอะไรอยู่บนนั้นบ้าง จินตนาการของมนุษย์ได้เริ่มต้นสร้างสรรค์ถึงสิ่งที่สามารถล่องลอยหรือสิงสถิตย์อยู่บนท้องฟ้า เทพเจ้าหรือแม้แต่สัตว์ในเทพนิยายผู้มีฤทธิ์ทั้งหลาย ต่างมีความสามารถในการไปได้ในอากาศ มนุษย์เริ่มสร้างสมความเชื่อที่ว่า มนุษย์เองก็สามารถล่องลอยบนฟ้าหรือทำการบินได้เช่นเดียวกัน จินตนาการและความเชื่อนั่นเองเป็นแรงผลักดันให้เกิดการแสวงหาวิธีการในการบินของมนุษย์

รูป แดดาลัสและอิคาลัส ที่มา : http://www.daedalusaccademy.it/DAEDALUS_HISTORY_files/Landon-IcarusandDaedalus%20copia.jpg
รูป แดดาลัสและอิคาลัส
ที่มา : http://www.daedalusaccademy.it/DAEDALUS_HISTORY_files/Landon-IcarusandDaedalus%20copia.jpg

ในตำนานของกรีกโบราณได้เล่าขานถึง แดดาลัสและอิคารัส (Daedalus and Icarus) สองพ่อลูกผู้สร้างปีกจากขนนกและขี้ผึ้ง ทั้งสองได้รับการบันทึกในเรื่องเล่าปรัมปราว่าเป็นมนุษย์คู่แรกที่ทำการบินด้วยปีกของตัวเอง แม้เรื่องดังกล่าวจะเป็นเพียงตำนานแต่ก็ได้พิสูจน์ถึงความเชื่อและสามารถกระตุ้นให้เกิดแรงบันดาลใจให้กับชนรุ่นหลัง ในเวลาต่อมา

รูป อาริสโตเติล (Aristotle, 384 B.C) http://ninadear.blogspot.com/
รูป อาริสโตเติล (Aristotle, 384 B.C) http://ninadear.blogspot.com/

อาริสโตเติล (Aristotle, 384 B.C.) นักปรัชญาชาวกรีกได้ตั้งคำถามว่า อากาศคืออะไร ประกอบด้วยอะไรบ้าง มนุษย์เราสามารถบินหรือเดินทางไปในสิ่งที่เราเรียกกันว่าอากาศได้หรือไม่ เขาพยายามคิดค้นหาคำตอบด้วยตนเองจนได้ข้อสรุปว่า อากาศนั้นมีมวล มีน้ำหนักและถือว่าเป็นของไหล  แนวคิดของอาริสโตเติลส่งผลให้นักปรัชญา นักฟิสิกส์ ในยุคต่อมา เช่น กาลิเลโอ  ปาสคาล และโรเจอร์ เบคอน ได้ทำการค้นคว้าทดสอบและให้คำจำกัดความของอากาศว่า เป็นก๊าซ สามารถอัดตัวได้ และความกดดันของอากาศจะลดลงเมื่อระยะสูงเพิ่มขึ้น และด้วยกฎของ อาร์คีเมดีส ในเรื่องมวล น้ำหนัก และการแทนที่

รูป เลโอนาร์โด ดา วินซี่ (Leonardo da Vinci, 1452-1519) https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B9%82%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B9%82%E0%B8%94_%E0%B8%94%E0%B8%B2_%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%99%E0%B8%8A%E0%B8%B5
รูป เลโอนาร์โด ดา วินซี่ (Leonardo da Vinci, 1452-1519) https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B9%82%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B9%82%E0%B8%94_%E0%B8%94%E0%B8%B2_%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%99%E0%B8%8A%E0%B8%B5

เลโอนาร์โด ดา วินซี่ (Leonardo da Vinci, 1452-1519) อัจฉริยะบุคคลหลายสาขาชาวอิตาลี่ ได้ทำการศึกษาศาสตร์ด้านการบินอย่างจริงจัง เขาสังเกตการณ์ทำงานของปีกนกตลอดจนประมวลความรู้ด้านอากาศพลศาสตร์จากนักคิดในอดีต จนในที่สุดเขาได้ออกแบบปีก ข้อต่อ แขนกลต่างๆ เลียนแบบกระดูกและกล้ามเนื้อของนก  ให้ชื่อว่า “ออร์นิฮอปเตอร์” (Ornihopters) ซึ่งถือเป็นอากาศยานต้นแบบที่หนักกว่าอากาศแบบแรกที่ใช้กำลังของกล้ามเนื้อจากแขนของมนุษย์ไปขยับปีกให้กระพือเพื่อทำให้เกิดแรงพยุงหรือแรงลอยตัว

รูป การออกแบบของ ลีโอนาโด ดาวินชี่ ที่มา : http://www.mystudios.com/artgallery/paintings/68001-68500/68053/size3.jpg
รูป การออกแบบของ ลีโอนาโด ดาวินชี่
ที่มา : http://www.mystudios.com/artgallery/paintings/68001-68500/68053/size3.jpg

นอกจากนั้น ดาวินซี่ ยังได้แผนแบบเฮลิคอปเตอร์และร่มกระโดดรุ่นบุกเบิกเอาไว้โดยมีการเขียนรูปไว้เป็นหลักฐาน  ซึ่งแม้จะดูรูปร่างประหลาด แต่หากพิจารณาว่าในสมัยนั้นยังไม่มีวิทยาการใดๆ เข้ามาช่วยในการแผนแบบก็ต้องนับว่าน่าทึ่งในความคิด และความอุตสาหพยายาม ตลอดจนความกล้าหาญไม่น้อยทีเดียว อย่างไรก็ตาม ดาวินซี่ได้สรุปไว้ว่ามนุษย์สามารถขึ้นทำการบินได้ ด้วยการอาศัยกลไกซึ่งสามารถทดแทนกล้ามเนื้อและแรงพยุงตัวในอากาศ แม้เทคโนโลยีและวัสดุศาสตร์ในยุคของเขาไม่สามารถรองรับความต้องการของศาสตร์ดังกล่าวได้  แต่เมื่อใดก็ตามที่มนุษย์มีวิทยาการด้านกลไกและวัสดุศาสตร์เพียงพอแล้ว การขึ้นบินของมนุษย์เป็นสิ่งที่เป็นไปได้ ซึ่งเราก็ได้ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสมมติฐานของดาวินซี่นั้นเป็นไปได้มากน้อยเพียงใด

รูป บอลลูนของมองต์โกฟิแยร์ ที่มา : http://kanchanapisek.or.th/kp6/New/pictures1/l1-211.jpg
รูป บอลลูนของมองต์โกฟิแยร์
ที่มา : http://kanchanapisek.or.th/kp6/New/pictures1/l1-211.jpg

ค.ศ.1783 พี่น้องตระกูล มองโกฟิแยร์ ประสบความสำเร็จในการสร้างบอลลูนอากาศร้อนขนาดใหญ่ที่สามารถบรรทุกคน 2 คนให้ลอยไปในอากาศได้ ต่อมาได้นำเครื่องยนต์ขนาดเล็กติดตั้งบนบอลลูนเพื่อให้สามารถบังคับทิศทางได้บ้างถึงกระนั้นการพัฒนาอากาศยานที่หนักกว่าอากาศยังคงต้องรอกันอีกเป็นปีๆ

ในระหว่างปี ค.ศ.1773 ถึง 1857 เซอร์ จอร์จ เคย์เลย์ แห่งอังกฤษ ผู้ได้รับการยกย่องให้เป็นบิดาของอากาศพลศาสตร์สมัยใหม่ในยุคนั้นได้พยายามเผยแพร่ทฤษฎีเบื้องต้นเกี่ยวกับแรงของอากาศที่มากระทำต่อปีกโดยที่ปีกไม่ต้องเคลื่อนไหวหรือขยับขึ้นลงเหมือนอย่างนก เขาเล็งเห็นถึงความสำคัญของมุมที่ปีกกระทำกับทิศทางของกระแสลมหรือทิศทางการเคลื่อนที่ ซึ่งเรียกว่า มุมปะทะ ตลอดจนการทำให้มีส่วนโค้งมนที่ผิวปีกด้านบน ซึ่งมีผลในการเพิ่มแรงลอยตัวให้กับปีกดีกว่าปีกแบบแผ่นเรียบๆ คล้ายแผ่นกระดาษมาก เขาได้สร้างเครื่องร่อนต้นแบบที่มีปีก ลำตัวและหาง ซึ่งก็ได้ผลอยู่ในระดับหนึ่ง โดยที่เสถียรภาพและการบังคับควบคุมยังไม่ได้รับการพัฒนามากนัก  คงเป็นเพียงแค่การยกปีกทั้งสองข้างให้สูงขึ้นคล้ายการทรงตัวขณะลอยตัวของนก และสรุปว่ามีผลทำให้เสถียรภาพในการบินดีขึ้นเท่านั้น ในปี ค.ศ.1853 มีหลักฐานยืนยันที่น่าเชื่อถือว่าเขาได้สร้างอากาศยานประเภทหนักกว่าอากาศปราศจากเครื่องยนต์ หรืออีกนัยหนึ่งเครื่องร่อน และได้ทำการบินทดสอบโดยปล่อยลงมาจากที่สูงได้เป็นผลสำเร็จ

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *