กัปตันไขข้อข้องใจ ทำไมเครื่องบินไม่มีการจอดแวะพักเครื่องนานๆบ้าง

กัปตันหนุ่มเจ้าของเฟซบุ๊ก Thitiwat Roongruangmanirat โพสต์อธิบายหลักการทำงานของเครื่องยนต์หลังเกิดคำถามว่าทำไมเครื่องบินไม่มีการจอดแวะพักเครื่อง บินติดต่อกันนานๆไม่กลัวเครื่องยนต์พังหรือ งานนี้จึงขออธิบายให้ฟังอย่างละเอียดถือเป็นความรู้ใหม่ของใครหลายๆคน

ว่าด้วยเรื่องเครื่องยนต์ (ยาวหน่อยนะ) หลายคนอาจเคยได้ยินคำพูดประมาณนี้ “ขับรถทางไกล ควรจอดให้เครื่องยนต์ได้พักบ้าง” “เครื่องบินจอดแป๊บเดียวก็บินต่อ ไม่ได้พักเครื่องเลย” คนที่พูดแบบนั้น อาจจะเป็นเพราะว่า ในใจลึกๆ คงคิดเปรียบเทียบกับตัวเอง เหมือนเวลาเราวิ่งมานานๆ เราก็เหนื่อย ก็อยากพัก จริงมั้ย
 

แต่เครื่องจักร ไม่ได้ต้องการการพักผ่อนเหมือนคน เครื่องยนต์เครื่องหนึ่ง สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุดพัก ถ้า…1. มีเชื้อเพลิงป้อนตลอดเวลา 2. มีน้ำมันหล่อลื่น (หรือการลดการเสียดสีด้วยวิธีใดๆ) อยู่ตลอดเวลา 3. ควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงของการทำงาน (operating temperature)

อ้าว แล้วเครื่องไม่พังเหรอ? ไม่พัง….เชื่อมั้ยว่า ให้เครื่องยนต์ทำงานอย่างต่อเนื่อง จะมีการสึกหรอ น้อยกว่า การใช้งานแบบมีการหยุดพัก จริงดิ…จริง!!!!!

เครื่องยนต์ของเครื่องบิน ก็มีความคล้ายรถยนต์อยู่บ้าง ก็เลยจะขออธิบายเป็นรถก่อน เพื่อให้เห็นภาพง่ายๆ ถ้ามีรถสองคัน ใช้งานมาแล้ว 100,000 กม. ทั้งคู่ คัน A เป็นรถใช้ในเมือง ขับไปๆมาๆระหว่างบ้านกับโลตัสใกล้ๆ ระยะทางแค่ 5 กม. ไป-กลับ 10 กม. คัน B เป็นรถที่ใช้ขับไปทำงานไกลบ้าน ห่าง 50 กม. ไป-กลับ วันละ 100 กม. บ่อยครั้งที่เห็นคนขายรถมือสอง ชอบลงโฆษณาอย่างภูมิใจ ว่ารถคันนี้ ใช้ขับแค่ไปกลับใกล้ๆบ้าน สภาพใหม่มาก… แต่ในความเป็นจริง แบบนี้มันสภาพดีจริงเหรอ เป็นคุณ จะเลือกซื้อคันไหน?

ลองมาพิจารณาดู ถึงแม้ระยะทางจะเท่ากัน แต่คัน A จะมี cold start cycle 20,000 ครั้ง ในขณะที่คัน B จะมีแค่ 2,000 ครั้ง คัน A จะสึกหรอเยอะกว่าคัน B เยอะเลย เหตุผลเพราะว่าการสึกหรอ เกิดขึ้นมากที่สุด ตอน cold start เครื่องยนต์ถูกออกแบบมาให้ทำงานที่อุณหภูมิช่วงหนึ่ง เรียกว่า operating temperature ที่อุณหภูมิช่วงนั้น ชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนไหว จะมีการขยายตัวจนพอดีกับ tolerance ที่วิศวกรออกแบบไว้ และความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นก็จะพอดี เหมาะสมกับการทำงาน

แต่ตอนที่เครื่องยนต์กำลังสตาร์ทหลังจากเครื่องหยุดทำงานมาพักใหญ่ๆ (cold start) อุณหภูมิยังต่ำกว่า operating temperature เยอะ ชิ้นส่วนต่างๆยังไม่เกิดการขยายตัวที่เหมาะสม, น้ำมันหล่อลื่นอุณหภูมิต่ำ และกองอยู่ที่ sump ยังไม่เข้ามาในระบบ (เครื่องยนต์บางรุ่นแก้ปัญหานี้โดยการฉีดน้ำมันเครื่องตามชิ้นส่วนที่สำคัญ ก่อนสตาร์ท แต่ก็ยังเคลือบผิวไม่ได้ 100%) จึงเป็นสาเหตุให้เกิดการสึกหรอมากที่สุด ในช่วง cold start

ถ้าเครื่องยนต์ทำงานที่ operating temperature แล้ว ชิ้นส่วนแทบจะไม่มีการเสียดสีกันโดยตรงเลย เพราะว่าน้ำมันหล่อลื่นจะเคลือบผิวไว้หมด และขนาดของชิ้นส่วนทุกชิ้นจะพอดี การสึกหรอเลยมีน้อยมาก

แล้วพวกรถที่มีระบบ start/stop ไม่พังกันหมดเหรอ? ไม่ครับ เพราะเมื่อเครื่องยนต์ร้อนแล้ว จะสตาร์ทใหม่ (ตอนร้อน) ก็ไม่สึกหรอเพิ่ม เพราะ เครื่องยนต์หยุดทำงานแค่ช่วงเวลาสั้นๆ น้ำมันหล่อลื่นก็ยังเคลือบผิวทุกชิ้นส่วนอยู่ แล้วอุณหภูมิก็คงไม่ลดลงภายในเวลา 1-5 นาทีนั้น

สำหรับเครื่องบิน ก็ไม่ต่าง การที่เครื่องบินได้ถูกใช้งาน บิน 12 ชั่วโมง จอดแค่ 1 ชั่วโมง แล้วไปต่อเลย ก็ไม่เสียหาย เพียงแต่จำเป็นต้องมีการตรวจเช็คความพร้อมของอุปกรณ์ และตัวเครื่องบินทุกครั้ง ก่อนออกเดินทาง ซึ่งมันไม่เกี่ยวกับการพักเครื่องแต่อย่างใด

ขอไปทายาหม่องก่อนนะครับ ลื่นหัวฟาดไปหลายครั้งตอนเขียนเรื่องนี้……….“หล่อลื่น”

 

ขอบคุณ Thitiwat Roongruangmanirat