วันพุธที่ 20 สิงหาคม พ.ศ. 2551

ที่มาของ "แอโรไดนามิกส์

รถจักรยานยนต์ในปัจจุบันนี้ถูกพัฒนาให้ก้าวอย่างรวดเร็ว แต่ไม่ว่าเทคโนโลยีจะรุดหน้าไปเพียงไร สิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตและพัฒนายานยนต์ทุกประเภทในปัจจุบันคือ เรื่องของหลักอากาศพลศาสตร์ หรือ Aerodynamics...



จะสังเกตได้ว่า รถจักรยานยนต์โดยเฉพาะรถสปอร์ต เบนเข็มไปเน้นความสนใจกันที่เรื่องของ แอโรไดนามิกส์ (Aerodynamics) มากกว่าส่วนหนึ่ง อาจจะมาถึงจุดอิ่มตัวของการพัฒนา เทคโนโลยีการเติมแรงม้าของเครื่องยนต์...



ในอดีต การออกแบบ ตามหลักการ Aerodynamics จะเน้นให้รูปทรง ลู่ลมมากที่สุด โดยเจาะจงให้โครงสร้าง คล้ายหยดน้ำ หรือทรง กระสุนปืน ซึ่งจริง ๆ แล้วมันเป็นแค่ การลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างอากาศกับการเคลื่อนตัวของวัตถุ ในขณะนั้นความไม่สูงมาก แนวคิดจึงอยู่แค่เพียงให้ รถเคลื่อนตัวไปข้างหน้าและ พุ่งทะยาน จากจุดเริ่มต้นให้เร็วที่สุด...



หัวใจสำคัญของหลักอากาศพลศาสตร์ หรือ Aerodynamics มี 3 ข้อด้วยกันคือ


1. Air Speed ความเร็วลม หรือกระแสลมที่พัดสวนทาง


2. Frontal Area พื้นที่หรือพื้นผิวทางวิ่ง


3. Drag Coefficient ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของวัตถุการเคลื่อนที่
ทั้งหมดถูกเรียก รวมกันว่า ค่า C.D. หรือ Coefficient of Drags เป็นจุดร่วมต้นของ หลัก การคิด ซึ่งกลายมาเป็น กฎทางฟิสิกส์ที่เป็นขั้น ตอนของการสร้างรถจักรยานยนต์ในปัจจุบัน


การเริ่มสร้างอย่างเป็นรูปธรรมเกิดขึ้นราว ค.ศ. 1920-1950 สมบูรณ์แบบเมื่อ ค.ศ. 1953กับ การแข่งขัน รถจักรยานยนต์ทางเรียบโลก โดย ถูกกำหนดให้รถแข่งทั้งหมดมีสิ่งห่อหุ้ม ซึ่งเป็นที่ มาของ แฟริ่ง (Fairings) สตรีมไลน์ (Streamlined) หรือ Aerodynamics



แต่ในปัจจุบันความเร็วที่ควบคู่มากับเทคโนโลยีที่รุดหน้าไปอย่างไม่หยุดยั้งทำให้รถจักรยานยนต์แต่ ละรุ่นมีความเร็วพุ่งทะลุเกินกว่า 340 กม./ชม. เช่น ในการแข่งขันรถจักรยานยนต์ทางเรียบ WGP. หรือแม้ กระทั้งรถซูเปอร์ไบค์ที่วางจำหน่ายอย่าง SUZUKI HAYABUSA 1300 ซีซี หรือ รถซูเปอร์สปอร์ตอย่าง SUZUKI GSX-R1000 ก็ล้วนแล้วแต่ต้องอาศัยหลักอากาศพลศาสตร์ที่เหนือชั้นกว่าตัวแปรทั้ง 3 ข้อข้างต้นแทบทั้งนั้น

นอกเหนือจากการออกแบบตามหัวข้อซึ่งเป็นกฎที่ต้องปฏิบัติขั้นต้นแล้ว ยังมีรายละเอียดเพิ่มเติม เช่น ความกดอากาศที่เข้ามาด้านหน้า การป้องกันการยกตัวของอากาศจากด้านล่าง ตรงกันข้ามกับ หลักอากาศพล ศาสตร์ของเครื่องบิน ซึ่งปกติรถจักรยานยนต์จะออกแบบ ให้มีครีบตัดอากาศกดตัวแฟริ่งลงเพื่อป้องกันหน้า ลอย และการเปิดครีบ หรือร่องอากาศด้านหน้าเพื่อให้อากาศไหลผ่าน ส่งผลให้ การเลี้ยวเป็นไปด้วยดี ส่วน Midiron Fairings ป้องกันสิ่งต่างๆ เช่น ลมพัดมาทางด้านข้าง ตัดอากาศได้ดี หรือควบคุมอุณหภูมิของเครื่องยนต์ ให้คงที่ เพื่อความเสถียรในการทำงานของเครื่องยนต์ทางด้านท้ายนั้นสำคัญมากเช่นกัน..



การกดตัวลงของรถในความเร็วสูงสำคัญอย่างมาก อย่างการออกแบบของค่ายซูซูกิ เองก็แก้ทางด้วยการ ยกช่วงท้ายให้สูงขึ้น หลังจากย้ายจุดศูนย์ถ่วงของรถให้ต่ำลง และป้องกันการหวนกลับของกาศด้านท้ายซึ่งมีผล แพ้-ชนะในการแข่งขันที่เราเรียกว่า Slipstream



ส่วนจุดเริ่มต้นการออกแบบมักนิยมใช้ไฟเบอร์ และพัฒนามาเป็นไฟเบอร์กลาสซึ่งเป็นเส้นใยสังเคราะ ห์ จนกระทั่งมาเป็นคาร์บอนไฟเอร์ และในที่สุดทุกชิ้นส่วนที่ผลิตออกจำหน่ายก็กลายมาเป็นพลาสติกหล่อขึ้น รูป นับเป็นกลยุทธ์และการออกแบบที่โดนใจจริงๆ และทั้งหมดนั้นก็เป็ที่มาของ Aerodynamics นั่นเอง...


ไม่มีความคิดเห็น: