ส่อง “ไอเพลน” อนาคตเครื่องบินไฮเปอร์โซนิกสัญชาติจีน

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (Chinese Academy of Sciences) ในกรุงปักกิ่ง แถลงว่าประสบความสำเร็จขั้นต้นในการทดสอบ "ไอเพลน" (I Plane) ซึ่งเป็นเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงระดับสูงหรือไฮเปอร์โซนิก โดยการทดสอบเครื่องบินต้นแบบขนาดเล็กในอุโมงค์ลมพบว่า ไอเพลนสามารถเร่งความเร็วได้สูงกว่า 5-7 เท่าของความเร็วเสียง (มัค 5 - มัค 7) ซึ่งจะทำให้เดินทางจากกรุงปักกิ่งไปยังนครนิวยอร์กได้ภายใน 2-3 ชั่วโมง

ความเคลื่อนไหวล่าสุดทำให้จีนเข้าร่วมเป็นหนึ่งในบรรดาชาติมหาอำนาจที่กำลังแข่งขันกันพัฒนาเทคโนโลยีการบินด้วยความเร็วเหนือเสียง ซึ่งโดยมากมีวัตถุประสงค์เพื่อการทหาร ส่วนภาคเอกชนในหลายประเทศก็กำลังหันมาให้ความสนใจฟื้นฟูธุรกิจการบินด้วยความเร็วเหนือเสียงกันอีกครั้ง หลังเครื่องบินคองคอร์ดยุติให้บริการไปตั้งแต่ปี 2003

เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกจีนใกล้ความจริงมากแค่ไหน ?

การพัฒนาเครื่องบินไฮเปอร์โซนิก (Hypersonic) ซึ่งมีความเร็วเหนือเสียงในระดับสูงที่มัค 5 ขึ้นไป หรือมากกว่า 6,100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงนั้น แม้จะไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับหลายประเทศ แต่ทีมวิจัยทั่วโลกก็ยังมุ่งให้ความสำคัญในการแก้ปัญหาสองประเด็นหลักเช่นเดียวกับทีมวิจัยของจีน ซึ่งก็คือปัญหาเรื่องอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics) และปัญหาเรื่องเครื่องยนต์ซึ่งดูจะแก้ไขได้ยากกว่า

การออกแบบเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงในระดับสูงอย่างยิ่ง จะต้องลดแรงต้านจากอากาศลงให้มากที่สุด แต่ดูเหมือนจะไม่ง่ายเลย เพราะยิ่งเครื่องบินมีความเร็วมากขึ้นเท่าใด แรงต้านจากอากาศก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นเป็นเงาตามตัวในอัตรายกกำลังสอง หากเพิ่มความเร็วเป็น 2 เท่า แรงต้านก็จะเพิ่มเป็น 4 เท่า

มีรายงานว่าทีมวิจัยของจีนได้ออกแบบปีกเครื่องบิน "ไอเพลน" ให้มีสองชั้นเพื่อลดแรงต้านอากาศ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับปีกสองชั้นที่ขนานกันของเครื่องบินรุ่นโบราณ แต่ยังไม่แน่ชัดว่าไอเพลนจะแก้ปัญหาโซนิกบูม หรือเสียงดังที่เกิดขึ้นจากคลื่นกระแทกขณะเร่งให้เครื่องบินมีความเร็วเหนือเสียงได้อย่างไร

ปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่งคือเรื่องเครื่องยนต์ ซึ่งเครื่องบินไฮเปอร์โซนิกทั่วไปจะใช้เครื่องยนต์ Scramjet เป็นตัวขับเคลื่อนเมื่อทำการบินในระดับความเร็วเหนือเสียงแล้ว โดยการที่เครื่องบินทะยานไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูง จะทำให้เกิดการอัดอากาศเข้าไปในเครื่องยนต์เพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงได้โดยอัตโนมัติ

แต่ก่อนที่เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกจะเร่งความเร็วถึงระดับที่ใช้เครื่องยนต์ Scramjet ได้ จะต้องอาศัยเครื่องยนต์ชนิดอื่นในการขับเคลื่อนที่ความเร็วระดับต่ำก่อน ซึ่งศาสตราจารย์ไมเคิล สมาร์ต ประธานโครงการเครื่องยนต์ขับดันไฮเปอร์โซนิกที่มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ของออสเตรเลียบอกว่า

"เครื่องยนต์ที่ใช้อาจเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นที่ทรงพลังอย่างมาก หรืออาจเป็นเครื่องยนต์แบบผสมผสาน ซึ่งผมได้ยินมาว่าจีนได้ดำเนินโครงการออกแบบเครื่องยนต์ที่ว่ามาอย่างน้อย 2-3 ปีแล้ว และหากจีนทำเรื่องนี้ได้สำเร็จ ก็จะถือว่าเป็นก้าวใหม่ของวงการอย่างแท้จริง"

เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกจีนกับโอกาสทางธุรกิจ

แม้จะมีการพัฒนาเครื่องบินไฮเปอร์โซนิกให้สมบูรณ์แบบได้สำเร็จ แต่ก็ใช่ว่าจะเปิดทางให้สายการบินความเร็วเหนือเสียงเกิดขึ้นได้อีกครั้ง แม้เครื่องบินไอเพลนของจีนจะย่นเวลาเดินทางข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกจาก 14 ชั่วโมงจนเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมง แต่กิจการเที่ยวบินพาณิชย์ความเร็วสูงจะต้องเผชิญกับอุปสรรคหลายอย่าง แบบเดียวกับที่เครื่องบินคองคอร์ดเคยประสบมาก่อน

การที่เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงทำให้เกิดโซนิกบูม จึงจำเป็นต้องทำการบินในระดับความเร็วดังกล่าวเมื่อบินอยู่เหนือมหาสมุทรแล้วเท่านั้น ซึ่งจำกัดเส้นทางการบินอย่างมากและพลอยทำให้ธุรกิจได้รับผลกระทบไปด้วย เพราะยากที่จะขยายเส้นทางรองรับความต้องการของตลาดได้

ตั๋วโดยสารเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงอย่างคองคอร์ดนั้นมีราคาแพงอย่างยิ่ง ส่งผลให้ผู้โดยสารมีจำนวนน้อยและอยู่ในกลุ่มแคบ ๆ ไม่เป็นที่นิยมแพร่หลาย เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกซึ่งมีความทันสมัยและมีความเร็วสูงกว่าคองคอร์ดหลายเท่าตัว ก็น่าจะมีสนนราคาค่าโดยสารที่แพงยิ่งขึ้นกว่าเดิมด้วย ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีบริษัทใดออกมาประกาศแผนการเพื่อหลีกเลี่ยงข้อเสียในจุดนี้อย่างชัดเจน

เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกกับการทหาร

ผู้เชี่ยวชาญจากเว็บไซต์ FlightGlobal ระบุว่า การพัฒนาเครื่องบินไฮเปอร์โซนิกให้ใช้งานด้านการบินพาณิชย์ได้นั้น จะต้องใช้เวลาอีกอย่างน้อย 15-20 ปี ดังนั้นการแข่งขันกันพัฒนาเทคโนโลยีความเร็วเหนือเสียงในระดับสูงขณะนี้ จึงมีวัตถุประสงค์ที่จะนำไปใช้เพื่อการทหารมากกว่า

หนังสือพิมพ์เซาท์ไชน่ามอร์นิงโพสต์รายงานว่า เครื่องบินไอเพลนของจีนนั้นสามารถขนระเบิดขนาดใหญ่และใช้เป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดได้ด้วย โดยขณะนี้สามารถบรรทุกน้ำหนักได้สูงสุดราว 5 ตัน จึงสามารถใช้เป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงระดับสูงที่ออกปฏิบัติการได้รวดเร็ว และศัตรูสกัดต่อต้านได้ยาก

โครงการนี้สะท้อนถึงความทะเยอทะยานทางการทหารของจีน ที่ต้องการเป็นหนึ่งในผู้นำด้านอาวุธยุทโธปกรณ์ไฮเปอร์โซนิกของโลก ซึ่งปัจจุบันสหรัฐฯและรัสเซียครองตำแหน่งนี้อยู่ ยังมีรายงานว่าจีนได้พัฒนาขีปนาวุธไฮเปอร์โซนิก ที่มีความเร็วสูงถึง 11,265 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 9 เท่าของความเร็วเสียงอีกด้วย