ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

“อากาศยาน” ป้องกันการก่อตัวของ “น้ำแข็ง” ในขณะที่บินอยู่ได้อย่างไร ?

27 มี.ค. 673 นาที27 มี.ค. 67

ที่เพดานบินทั่วไปของเครื่องบินพาณิชย์ขนาดใหญ่นั้น อุณหภูมิภายนอกอาจต่ำกว่า -40 องศาเซลเซียส ซึ่งเกินจุดเยือกแข็งของน้ำไปอย่างมาก ไอน้ำหรือความชื้นที่อาจสะสมอยู่บนพื้นผิวของเครื่องบิน เช่น ปีก ใบพัด เครื่องยนต์ และระบบท่ออากาศ

ขนาดตัวอักษร

ที่เพดานบินทั่วไปของเครื่องบินพาณิชย์ขนาดใหญ่นั้น อุณหภูมิภายนอกอาจต่ำกว่า -40 องศาเซลเซียส ซึ่งเกินจุดเยือกแข็งของน้ำไปอย่างมาก ไอน้ำหรือความชื้นที่อาจสะสมอยู่บนพื้นผิวของเครื่องบิน เช่น ปีก ใบพัด เครื่องยนต์ และระบบท่ออากาศ อาจทำให้เกิดการก่อตัวของน้ำแข็งได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่ออากาศยานเป็นอย่างมาก การก่อตัวของน้ำแข็งที่บริเวณใบพัดหรือเครื่องยนต์อาจทำให้เครื่องยนต์เสียหายได้ การก่อตัวของน้ำแข็งบนปีกเครื่องบินนั้นอาจทำให้ปีกสูญเสียแรงยกได้

ดังนั้นเครื่องบินที่มีความสามารถในการบินที่เพดานบินระดับนี้จะต้องมีระบบที่เรียกว่า “Anti-icing” เพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งบนเครื่องบิน

การก่อตัวของน้ำแข็งบริเวณจมูกของเครื่องบิน

การก่อตัวของน้ำแข็งในจุดสำคัญของเครื่องบินนั้นเป็นสาเหตุให้เกิดอุบัติเหตุทางการบินมาแล้วหลายครั้ง เช่น การอุดตันของท่อเชื้อเพลิงโดยน้ำแข็ง การที่น้ำแข็งถูกดูดเข้าไปในเครื่องยนต์อย่างรุนแรงจนทำให้ใบพัดของเครื่องยนต์เสียหาย และการก่อตัวของน้ำแข็งบนปีกของเครื่องบิน เป็นเหตุให้เครื่องบินสูญเสียแรงยก

ดังนั้นแต่ละระบบของเครื่องบินจะต้องมีวิธีในการป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งเป็นของตัวเอง แม้แต่หน้าต่างห้องนักบินที่ก็มีระบบทำความร้อนเพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งเช่นกัน

ระบบ Pneumatic Boot สำหรับการพองตัวของปีกเพื่อกำจัดน้ำแข็งบนปีก

Pneumatic Boot หรือส่วนที่พองตัวได้ของปีก มักจะถูกติดตั้งไว้ที่ “Leading Edge” หรือบริเวณข้างหน้าของปีกซึ่งเป็นพื้นที่ที่น้ำแข็งมักจะก่อตัว หลักการทำงานของ Pneumatic Boot คือการพองตัวด้วยลมผ่านระบบปั๊มลม เพื่อขยายส่วนหน้าของปีก และทำให้น้ำแข็งที่เกาะอยู่บนปีกนั้นหลุดออกไป

Pneumatic Boot นั้นเหมาะกับเครื่องบินขนาดเล็กที่มีความเร็วต่ำ เช่น เครื่องบิน Turboprop และไม่นิยมใช้ในเครื่องบินเจ็ตสมัยใหม่

ระบบใบพัดที่มีการใช้สารต้านการแข็งตัวในการเคลือบพื้นผิวเพื่อป้องกันน้ำแข็ง

เครื่องบินบางชนิดใช้ระบบละลายน้ำแข็งภายในด้วยการหมุนเวียนสารต้านการแข็งตัว เช่นเอทิลีนไกลคอล (Ethylene Glycol) หรือไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์(Isopropyl Alcohol) ด้วยปั๊มภายในระบบปีกหรือระบบใบพัด ซึ่งจะอาศัยรูขนาดเล็กเพื่อให้สารต้านการแข็งตัวภายในระบบหมุนเวียนนั้นสามารถซึมออกมาเคลือบพื้นผิวเพื่อคอยป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งในจุดต่าง ๆ เช่น ปีก ใบพัดของเครื่องบิน และเครื่องยนต์

ระบบนี้มักใช้ในเครื่องบินเจ็ตส่วนตัวในอดีต อย่างไรก็ตามระบบนี้มีความซับซ้อนในการดูและรักษารวมถึงขั้นตอนที่ยุ่งยากขึ้น เช่น ต้องเติมสารต้านการแข็งตัวอยู่เรื่อย ๆ

แผนผังการทำงานของระบบ Bleed Air ในเครื่องบิน Boeing 737-300 โดย Bleed Air ส่วนหนึ่งถูกนำไปใช้ในการละลายน้ำแข็งและการรักษาอุณหภูมิของปีก

ในเครื่องบินสมัยใหม่นั้น การละลายและป้องกันการแข็งตัวของน้ำแข็งนั้นทำได้ด้วยการใช้อากาศร้อนหรือ “Bleed Air” จากเครื่องยนต์ มาหมุนเวียนภายในระบบปีกของเครื่องบิน ในบางพื้นที่ของปีกจะมีรูให้ Bleed Air สามารถรั่วออกมาเพื่อรักษาอุณหภูมิของปีกไว้ไม่ให้เกิดการก่อตัวของน้ำแข็งขึ้นได้

ข้อเสียของการใช้ Bleed Air คือพลังงานบางส่วนในการขับเคลื่อนนั้นจะต้องถูกนำมาใช้ในการรักษาอุณหภูมิของพื้นผิวอากาศยานแทน

เครื่องบิน Boeing 787 Dreamliner ซึ่งใช้ระบบ Electro-thermal ในการสร้างความร้อนเพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งแทนการใช้ Bleed Air

ในเครื่องบิน Next Generation อย่าง Boeing 787 Dreamliner นั้น ใช้ระบบ Electro-thermal ในการป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง ภายในโครงสร้างปีกของเครื่องบินนั้นจะถูกฝังคอยล์ร้อนสำหรับการสร้างความร้อนไว้เพื่อรักษาอุณหภูมิของพื้นผิวเครื่องบิน

อย่างไรก็ตาม มีรายงานว่าการใช้ระบบ Electro-thermal ซึ่งอาศัยคอยล์ในการสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างความร้อนนั้นอาจทำให้เข็มทิศเบนได้

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์


🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech 

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

IMF เตือนคลื่นยักษ์ AI ป่วนเศรษฐกิจโลก! ดันจีดีพีโตแต่เสี่ยงสูง กระทบแรงงาน 40% ทั่วโลกAI

IMF เตือนคลื่นยักษ์ AI ป่วนเศรษฐกิจโลก! ดันจีดีพีโตแต่เสี่ยงสูง กระทบแรงงาน 40% ทั่วโลก

กองทุนการเงินระหว่างประเทศ (IMF) ปรับเพิ่มคาดการณ์การเติบโตของเศรษฐกิจโลกในปี 2026 เล็กน้อยเป็น 3.1% จากเดิม 3.0% เตือนงานทั่วโลกประมาณ 40% จะได้รับผลกระทบจาก AI

14 ต.ค. 69|2 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026Thai Genius

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026

งานวิศวกรรมไม่ได้หยุดอยู่แค่ในห้องเรียน แต่สามารถต่อยอดไปสู่ภารกิจสำรวจจักรวาลระดับโลกได้!

13 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วมวิทยาศาสตร์

“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วม

สถานการณ์น้ำท่วมกรุงเทพมหานครในปลายเดือนกันยายน 2026 ถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์น้ำท่วมที่รุนแรงที่สุดในรอบหลายปี กรุงเทพมหานครประกาศเป็นพื้นที่ภัยพิบัติทั้ง 50 เขต หลังฝนตกหนักต่อเนื่องนาน 48 ชั่วโมง

13 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟเทคโนโลยี

ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟ

อุปกรณ์ราวม่านอัจฉริยะพลังงานแสงอาทิตย์ ปรับเปลี่ยนแสงในบ้านอัตโนมัติตามการโคจรของดวงอาทิตย์ ควบคุมผ่านสมาร์ตโฟนและคำสั่งเสียง โดยไม่ต้องเจาะผนังหรือเดินสายไฟให้ยุ่งยาก

13 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →