ไขข้อสงสัย "ยางเครื่องบิน" รองเท้าที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก

เมื่อพูดถึงเครื่องบิน สิ่งแรกที่เรานึกถึงอาจจะเป็นปีกขนาดใหญ่ ลำตัวที่สง่างาม หรือแม้แต่เครื่องยนต์ไอพ่นที่ทรงพลัง แต่มีส่วนประกอบหนึ่งที่ดูเหมือนจะเรียบง่ายแต่กลับมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด และต้องรับภาระหนักหน่วงที่สุด นั่นก็คือ "ยาง" ของล้อเครื่องบินนั่นเอง

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

เรื่องใกล้ตัวที่ห้ามมองข้าม รู้จักยางที่ช่วยให้รถเกาะถนนในหน้าฝน

กระทรวงอุตสาหกรรมเตือนภัยยางรถยนต์ไม่ได้มาตรฐาน เร่งตรวจเข้มทั่วประเทศ

ความร้อนทำลายยาง ภัยเงียบที่ต้องรู้ เพื่อความปลอดภัยและสมรรถนะของรถ

หลายคนอาจจะคิดว่ายางเครื่องบินก็คงคล้ายกับยางรถบรรทุกขนาดใหญ่ แต่ความจริงแล้วมันแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ยางเครื่องบินต้องเผชิญกับสภาวะสุดขั้ว ตั้งแต่การรับน้ำหนักที่เทียบเท่ากับตึกสูงหลายสิบชั้น ไปจนถึงแรงเสียดทานมหาศาลขณะลงจอดด้วยความเร็วสูงถึง 250-300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง!

ขนาดและโครงสร้าง ใหญ่กว่าที่คิด แข็งแกร่งกว่าที่เห็น

ยางเครื่องบินมีหลายขนาดตามประเภทของเครื่องบิน แต่โดยเฉลี่ยแล้ว ล้อหลักของเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ เช่น โบอิ้ง 747 หรือ แอร์บัส A380 จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 120-140 เซนติเมตร หรือราวๆ 4-5 ฟุต และมีน้ำหนักประมาณ 100-120 กิโลกรัมต่อเส้น

แต่ขนาดไม่ใช่ทั้งหมด! ความพิเศษของยางเครื่องบินอยู่ที่ โครงสร้างภายใน ที่ถูกออกแบบมาเพื่อความทนทานสูงสุด โดยทั่วไป ยางเครื่องบินไม่ได้ใช้โครงสร้างแบบ Radial (เหมือนยางรถยนต์ทั่วไป) แต่จะใช้โครงสร้างแบบ Bias Ply ที่มีชั้นของผ้าใบหลายชั้นวางทับซ้อนกันในมุมเฉียง ทำให้ยางสามารถกระจายแรงกดและทนทานต่อการเสียดสีได้ดีกว่า

ความดันและน้ำหนักที่รองรับ มหาศาลจนน่าตกใจ!

นี่คือสิ่งที่น่าทึ่งที่สุด! ยางรถยนต์ทั่วไปมีความดันลมประมาณ 30-35 PSI แต่สำหรับยางเครื่องบิน ความดันลมจะสูงถึง 200 PSI (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) หรือมากกว่านั้น ซึ่งเป็นค่าที่สูงกว่ายางรถยนต์ถึง 6-7 เท่า! ความดันที่สูงนี้ช่วยให้ยางแข็งแกร่งพอที่จะรับน้ำหนักมหาศาลได้

ลองนึกภาพเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ อย่าง โบอิ้ง 747 ที่มีน้ำหนักสูงสุดขณะบินขึ้น (MTOW) มากกว่า 400 ตัน! น้ำหนักทั้งหมดนี้จะถูกถ่ายเทลงบนล้อทั้งหมด ซึ่งโดยปกติ 1 ล้ออาจจะต้องรับน้ำหนักได้มากถึง 30-40 ตัน เลยทีเดียว นี่คือเหตุผลว่าทำไมยางเครื่องบินถึงต้องใช้ความดันลมสูงลิ่วเพื่อไม่ให้ยางเสียรูปทรงในขณะที่กำลังรับน้ำหนักมหาศาล

นอกจากนี้ ยางเครื่องบินไม่ได้เติมลมด้วยอากาศธรรมดาเหมือนยางรถยนต์ แต่จะเติมด้วย ก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen) ซึ่งมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการ

• ป้องกันการระเบิด ไนโตรเจนเป็นก๊าซเฉื่อย ไม่ไวต่อปฏิกิริยา ทำให้ไม่เกิดการลุกไหม้หรือระเบิดขึ้นได้ง่าย แม้จะเกิดความร้อนสูงจากการเสียดสีขณะลงจอด
• คงที่กว่า ไนโตรเจนไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเหมือนอากาศ ทำให้ความดันลมภายในยางคงที่ ไม่ขยายตัวมากเกินไปเมื่อต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมากบนพื้นดินและบนท้องฟ้า
• ลดการกัดกร่อน ไนโตรเจนไม่มีความชื้น ทำให้ไม่เกิดสนิมหรือการกัดกร่อนต่อโครงสร้างภายในของล้อและขอบยาง

การลงจอด วินาทีวัดใจที่ความเร็ว 250 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ช่วงเวลาที่ยางเครื่องบินต้องทำงานหนักที่สุดคือขณะ "แตะพื้น" (Touchdown) เมื่อเครื่องบินแตะพื้นรันเวย์ด้วยความเร็วสูง ยางที่นิ่งสนิทจะถูกหมุนอย่างรุนแรงทันที แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นนี้จะสร้างควันขาวโพลนออกมาเป็นทาง ซึ่งไม่ได้เกิดจากยางไหม้ แต่เกิดจากการเสียดสีอย่างรุนแรงจนยางเกิดความร้อนสูงและระเหยออกมาเล็กน้อย

ยางเครื่องบินไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้งานตลอดอายุขัย แต่ถูกกำหนดให้ใช้งานในจำนวนครั้งที่จำกัด โดยเมื่อใช้งานไปแล้วตามจำนวนครั้งที่กำหนด (เช่น ประมาณ 200-300 ครั้ง) หรือตามระยะทางที่วิ่งบนพื้นดิน ยางก็จะถูกถอดออกเพื่อนำไป "รีเทรด" (Retread) หรือนำไปปะและเสริมชั้นยางใหม่ โดยกระบวนการนี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งก่อนที่จะถูกปลดประจำการอย่างถาวร

หน้าที่ของ โช้คอัพ (Shock Absorber) ที่ซ่อนอยู่ในชุดล้อ

แต่ช่วงเวลาที่สำคัญที่สุดครั้งหนึ่งคือตอนที่ล้อสัมผัสรันเวย์ แรงกระแทกจากการลงจอดที่ความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมงนั้นมหาศาลจนสามารถทำลายโครงสร้างของเครื่องบินได้ หากไม่มีระบบที่รองรับแรงกระแทกนี้ นั่นคือหน้าที่ของ โช้คอัพ (Shock Absorber) ที่ซ่อนอยู่ในชุดล้อลงจอด (Landing Gear)

โช้คอัพของเครื่องบินมีหลักการทำงานคล้ายกับของรถยนต์แต่มีขนาดใหญ่และแข็งแรงกว่ามาก เป็นระบบ Oleo-Strut หรือระบบไฮดรอลิก-อากาศ (Air-Oil Absorber) โดยภายในกระบอกโช้คจะบรรจุ น้ำมันไฮดรอลิก และ แก๊สไนโตรเจน ที่อัดแรงดันไว้สูง

• ดูดซับแรงกระแทก เมื่อล้อลงจอดสัมผัสกับพื้นรันเวย์ ลูกสูบภายในโช้คจะเคลื่อนที่ขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้น้ำมันไฮดรอลิกถูกบีบอัดและไหลผ่านรูเล็กๆ ซึ่งจะช่วยชะลอการเคลื่อนที่ของลูกสูบและเปลี่ยนพลังงานจลน์จากแรงกระแทกให้เป็นความร้อน
• รองรับน้ำหนัก แก๊สไนโตรเจนที่ถูกบีบอัดภายในโช้คจะทำหน้าที่คล้ายกับสปริงในรถยนต์ มันจะช่วยพยุงน้ำหนักมหาศาลของเครื่องบินเอาไว้และค่อยๆ ดันลูกสูบกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิมอย่างนุ่มนวลหลังจากที่แรงกระแทกลดลง

การทำงานร่วมกันของน้ำมันและแก๊สในโช้คช่วยให้เครื่องบินลงจอดได้อย่างนุ่มนวล ลดภาระที่กระทำต่อโครงสร้างลำตัวเครื่องบิน และยังช่วยให้การเคลื่อนที่บนทางขับ (Taxiway) เป็นไปอย่างราบรื่นอีกด้วย

ยางเครื่องบินคือส่วนสำคัญที่ทำงานหนักที่สุด โดยมันไม่ได้เหมือนยางรถยนต์ทั่วไป แต่ถูกออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักมหาศาลและแรงกระแทกจากความเร็วสูงขณะลงจอด ยางจึงมีโครงสร้างที่แข็งแรงเป็นพิเศษ และมีความดันลมสูงถึง 200 PSI ที่เติมด้วย ก๊าซไนโตรเจน เพื่อป้องกันการระเบิด

เมื่อลงจอด โช้คอัพ ที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกจะทำหน้าที่ดูดซับแรงกระแทกทั้งหมด ช่วยให้เครื่องบินลงจอดได้อย่างนุ่มนวลและปลอดภัย แม้จะแข็งแกร่งเพียงใด ยางก็มีอายุการใช้งานจำกัด และสามารถนำไปซ่อมแซมได้หลายครั้งก่อนปลดประจำการ

ดังนั้น ครั้งต่อไปที่คุณเดินทางด้วยเครื่องบิน ลองนึกถึงยางขนาดใหญ่และแข็งแกร่งใต้ท้องเครื่องดูสิ มันคือส่วนประกอบที่ทำงานหนักที่สุดเพื่อความปลอดภัยของคุณอย่างแท้จริง

คอนเทนต์แนะนำ

กินปุ๊บปวดปั๊บ ซัดกาแฟยิ่งกระตุ้นหนัก ท่อตรงแบบนี้ผิดปกติไหม?

จะเกิดอะไรขึ้นกับร่างกายของคนเรา หลังลมหายใจสุดท้ายหมดไป

ปวดส้นเท้าเรื้อรัง สัญญาณเตือน “จุดเกาะเอ็นร้อยหวายอักเสบ”