เครื่องบินสามารถบินได้เนื่องจากความเร็วที่สูงพอที่ปีกสามารถสร้างแรงยกให้กับเครื่องบินได้ ในทางทฤษฎีแล้ว ยิ่งเครื่องบินมีความเร็วมากเท่าใด แรงยกที่สร้างได้จากปีกก็จะมากยิ่งขึ้น ตรงข้าม หากความเร็วลดลง แรงยกที่สร้างได้จากปีกก็จะน้อยลงตามไปด้วย เมื่อความเร็วต่ำลงจนปีกไม่สามารถสร้างแรงยกได้ เครื่องบินก็จะเริ่มสูญเสียการทรงตัว หรือที่เรียกว่า Aerodynamic Stall

“Stick Shaker” เป็นหนึ่งในระบบความปลอดภัยที่เรียบง่ายแต่นับได้ว่าเป็นหนึ่งในระบบความปลอดภัยพื้นฐานที่เครื่องบินทุกลำต้องมี

แผนผังแสดงมุมปะทะหรือ Angle of Attack สัมพัทธ์กับกระแสลม

“Aerodynamic Stall” ในนิยาม คือการที่ปีกของเครื่องบินนั้นสูญเสียแรงยกอันเนื่องมาจากการรบกวนหรือการแปรปรวนของกระแสอากาศเหนือปีก โดยการแปรปรวนของกระแสอากาศดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้เมื่อมุมปะทะ (Angle of Attack) ของปีกกับกระแสลมมากเกินไป หรือความเร็วของเครื่องบินต่ำเกินไปจนปีกไม่สามารถสร้างแรงยกได้มากเพียงพอ

ในสถานการณ์ Aerodynamic Stall เครื่องบินจะค่อย ๆ ตกลงมาจากท้องฟ้าเนื่องจากสูญเสียแรงยก

แผนผังแสดงการสูญเสียแรงยกของปีก.png

ในสถานการณ์ Aerodynamic Stall นั้น นักบินมักถูกฝึกให้สังเกตพฤติกรรมของเครื่องบิน เมื่อเกิด Aerodynamic Stall เครื่องบินจะสูญเสียเพดานบินอย่างรวดเร็ว แพนบังคับ (Control Surface) ไม่ตอบสนองต่อการบังคับ และการสั่นไหวของเครื่องบิน

ในยุคที่การบังคับเครื่องบินนั้นทำโดยระบบสายเคเบิลจากแท่นควบคุมไปยังผิวการควบคุมนั้น เมื่อเกิด Aerodynamic Stall กระแสลมที่ถูกรบกวนจากปีกมักจะส่งผลกระทบไปถึงปีกยกที่อยู่ท้ายเครื่อง (Elevator) ทำให้แท่นควบคุมนั้นสั่น

แผนผังแสดงการทำงานของระบบ Fly-by-wire ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุม

อย่างไรก็ตาม ในยุคการบินปัจจุบัน เครื่องบินขนาดใหญ่ทุกลำใช้ระบบ “Fly-by-wire” ในการบังคับเครื่องบิน หมายความว่านักบินนั้นไม่ได้กำลังบังคับแพนบังคับเครื่องบินจริง ๆ แต่บังคับผ่านระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งส่งคำสั่งไปยังระบบควบคุมแพนบังคับอีกที นั่นทำให้การสั่นของแท่นควบคุมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสถานการณ์ Aerodynamic Stall นั้นไม่เกิดขึ้นในเครื่องบินที่มีระบบ Fly-by-wire

จึงเป็นที่มาของ “Stick Shaker”

หน้าที่ของ Stick Shaker คือการสั่นแท่นควบคุมอย่างรุนแรงเพื่อส่งเสียงให้นักบินทราบว่าเครื่องบินกำลังจะสูญเสียแรงยก

หน้าที่ของ Stick Shaker นั้นง่ายดายเป็นอย่างมาก เมื่อเครื่องบินเข้าสู่สถานะ Aerodynamic Stall แท่นควบคุมของนักบินนั้นจะสั่นอย่างรุนแรง และมีเสียงสั่นที่สามารถได้ยินอย่างชัดเจนในห้องนักบินเพื่อเตือนนักบินว่าเครื่องบินกำลังจะสูญเสียแรงยกหรือสูญเสียแรงยกไปแล้ว เพื่อให้นักบินสามารถกู้เพดานบินได้ด้วยการลดมุมปะทะและเพิ่มความเร็ว

นักบินทุกคนถูกฝึกให้ตอบสนองต่อ Stick Shaker ให้เร็วที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ เนื่องจากในบางกรณีนั้น Aerodynamic Stall ไม่สามารถกู้ได้ เพราะการกู้จาก Aerodynamic Stall นั้นมักจะเสียเพดานบินอย่างมีนัยสำคัญ หากเครื่องบินบินต่ำ และเกิด Aerodynamic Stall นักบินแทบจะไม่มีเพดานบินเหลือสำหรับการกู้คืนการควบคุม

เรียบเรียงโดย โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก Stick Shaker หนึ่งในระบบความปลอดภัยของเครื่องบิน