การทดสอบและพัฒนาความแข็งแรงของโครงสร้างปีกอากาศยานไร้คนขับ

บทคัดย่อ

งานวิจัยฉบับนี้ได้ทำการเก็บรวบรวมข้อมูลการใช้งานอากาศยานไร้คนขับไทเกอร์ชาร์ก 2 (Tigershark II) จากศูนย์วิจัยพัฒนาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีการบินและอวกาศกองทัพอากาศ จากข้อมูลพบว่า โครงสร้างปีกมีความแข็งแรง แต่มีน้ำหนักมาก จึงส่งผลให้อากาศยานบินด้วยความเร็วเดินทางที่สูงและทำให้ สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง คณะผู้วิจัยจึงต้องการลดน้ำหนักโครงสร้างปีก ปรับปรุงและพัฒนาองค์ประกอบโครงสร้าง ภายในให้มีน้ำหนักลดลง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบโครงสร้างปีกของอากาศยานไร้คนขับไทเกอร์ชาร์ก 2 ตามแผนแบบเดิม โดยใช้วิธีการวิเคราะห์เชิงกล (Finite Element Analysis) ด้วยโปรแกรมวิเคราะห์เชิงกล (FEMAP และ NX-Nastran) และทำการสร้างปีกตามแผนแบบใหม่ ทดสอบสร้างแรงกระทำกับปีกด้วยถุงทราย ตามมาตรฐานการทดสอบปีกอากาศยานไร้คนขับ (NATO STANAG 4671) จากการทดสอบและการแผนแบบ พบว่า ปีกอากาศยานไร้คนขับไทเกอร์ชาร์ก 2 ตามแผนแบบเดิม มีน้ำหนักรวม 26 กิโลกรัม รองรับภาระกรรม สูงสุดได้ 900 กิโลกรัม หรือคิดเป็น Load Factor ได้เท่ากับ 7.23 เท่าของน้ำหนักอากาศยาน และปีกที่สร้าง ตามแผนแบบใหม่มีน้ำหนักน้อยกว่าแผนแบบเดิมได้ถึงร้อยละ 38 (16 กิโลกรัม) มีความแข็งแรงผ่านตาม มาตรฐานการทดสอบปีกอากาศยานไร้คนขับ มากกว่าเกณฑ์พิสูจน์ภาระกรรม (Proof Load Factor) (4.37 เท่า ของน้ำหนักอากาศยาน) อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยนี้ควรทำการศึกษาต่อยอดด้วยการทดสอบปีกแบบไดนามิก (Dynamic Wing Testing) หรือความล้า (Fatigue Testing) ต่อไป