ออกแบบเครื่องบินน้ำ วิจัยโดยทีมอาจารย์ ม.เกษตร ศรีราชา และกองทัพเรือ

ที่อูโมงค์ลมตึกวิศวกรรมการบิน ตอนนี้กำลังทดสอบยานเบาะอากาศ หรือเรียกเป็นเครื่องบินน้ำ เป็นโมเดลขนาดเล็กกลับหัวอยู่ในอุโมงค์ลม โดยเครื่องบินน้ำนี้พัฒนาขึ้นมาโดยคนไทยมี อ.ดร. รัฐพล สาครสินธ์ุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา ทำการทดลองร่วมกับอาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมการบิน ม.เกษตรศาสตร์

ผศ.ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ซึ่งอยู่ในกลุ่มวิจัยการบินด้วย มาสมทบทำหน้าที่เขียนโปรแกรมในการทดลองและเก็บมูลต่างๆของการทดสอบ ได้แก่ ค่าแรงดันอากาศ 16 จุด ค่าแรงบิดที่เกิดขึ้นทั้ง 3 แกน รวมกับการควบคุมตำแหน่งของโมเดลเครื่องบินและการควบคุมตำแหน่งของแผ่นพื้นจำลอง

programming attitute for WIG in wind tunnel เขียนโปรแกรมทดสอบเครื่องบินในอุโมงค์ลม โดยทีมงานกลุ่มวิจัย RAAS ม.เกษตรศาสตร์ (ศรีราชา) #RAAS_KUวันนี้ได้แก้ไขปัญหาได้เรียบร้อยหลังจากเจอปัญหาการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มาตราฐานต่ำเอามาใช้ เลยทำให้เสียเวลา ตอนนี้แบ่งออกเป็นระบบควบคุมตำแหน่งเครื่องบินใช้ notebook ตัวกลาง การควบคุมพื้นจำลองใช้ notebook ตัวขวา ตัวรับสัญญาณภาพ wifi อีกเครื่องนึง ด้านซ้ายเป็นตัวรับค่าทั้งหมดบันทึกของในฐานข้อมูลLabVIEW เอามาใช้เขียนการควบคุมพื้นจำลองใช้ สามารปรับได้ระดับ 0.1 mm ซ่งจะเพียงพอในการทดสอบสำหรับโมเดลเครื่องบินน้ำขนาดเล็ก โดยอุโมงลมนี้มีพื้นที่หน้าตัด 1ตารางเมตร

ในห้องควบคุม Control Room นั้นทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุโมงค์ลม เป็นลักษณะอุโมงค์ลมแบบปิด โดยทำการเปิดปิดพัดลมขนาดใหญ่เพื่อให้เกิดการหมุนวนของลมและสร้างความเร็วลมได้ตามที่ต้องการ พื้นที่ของอุโมงค์มีพื้นที่ขนาดใหญ่ใช้พื้นที่ไปครึ่งตึกอาคารหลังนี้

28 มิ.ย. 61 ทีม RAAS เข้าไปช่วย AIG และภาควิชาวิศวกรรมการบิน setup ในงาน WIG ให้กับกองทัพทหารเรือ ที่จ้างงานให้ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (อ.รัฐพล สาครสินธ์) ส่งค่าสัญญาณต่างๆ เข้าบันทึกลงระบบคอมพิวเตอร์ ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ บันทึกภาพผ่านระบบ wifi ทำให้สามารถสามารถทำงานได้อย่างสมบรูณ์แล้ว #raas_ku นอกจากนั้นจะทำงานวิจัยร่วมกันต่อเพื่อสร้างเครื่องน้ำ 4 ที่นั่ง อุโมงลมแนวตั้ง ชุดลากเรือ

ปรับจูนโปรแกรมงานวิจัย ให้ทหารเรือ กับ หน. ภาคการบิน ม.เกษตร

Dr. Kittipong joined Aerospace Innovation Research Group (AIRG) since 2015. 

AIRG was started by four lecturers who focuses on aircraft design and aerospace. Dr. Rattapol, Ph.D. from Moscow Aviation Institute, is AIRG’s leader.The objective of our team is to design state-of-the-arts Ground Effect crafts (WIG) using seabird wings. Ground Effect is the name given to the dramatically improved aerodynamic performance of a wing when it operates close to a ground plane.
VDO from youtube, introduction to general WIG.

ขั้นเทพ สุดยอด ทำการวิเคราะห์ผล ออกแบบปีกเครื่องบิน

พื้นที่ทำโปรเจ็ค สำหรับนิสิตที่สนใจทำระบบควบคุมเครื่องบิน ได้แก่ ระบบไฮโดรลิก นิวเมตริกซ์ และมอเตอร์ขับเคลื่อน รวมทั้งคุมเครื่องยนต์น้ำหนักเบา กำลังสูง bombadier rotax engine

ปิดงานระบบการวัดในอุโมงค์ลม​เฟส​ 1 สำหรับเครื่องบินน้ำ​ของกองทัพเรือ​

😀​ การทดสอบเครื่องบินน้ำนั้นทำการทดสอบแรงดัน ที่บริเวณต่างๆของเครื่องบินซึ่งได้สร้างแบบจำลองด้วย ต้นแบบที่กัดมาจากอลูมิเนียม นำมาทดสอบในอุโมงค์ลมขนาดหน้าตัด 1 ตารางเมตร โดยทำการปรับทิศทางของเครื่องบิน ใน การเอียง มุม​ pitch เพื่อดูพฤติกรรมของเครื่องบิน​ และปรับระยะ ความสูงระหว่างเครื่องบินกับผิวน้ำเพื่อหาระดับที่เหมาะสมในการสร้างเครื่องบินน้ำที่มีประสิทธิภาพสูง​ และทำการทดลองร่วมกับอาจารย์ดอกเตอร์รัฐพล เพื่อสร้างเครื่องบินน้ำที่ออกแบบขึ้นมาด้วยคนไทยเอง

😉 อุโมงค์ลมที่ทดสอบนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์วิทยาเขตศรีราชาซึ่งดูแลโดยภาควิชาวิศวกรรมการบินและงานวิจัยนี้ได้ร่วมมือกับภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลคณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา

ถ้าย้อนกลับไปก็จะพบว่า อ.ดร. รัฐพล สาครสินธ์ุ เคยสร้างเครื่องบินขึ้นมาแล้ว หลายปีก่อน แต่หลังจะบินได้ไม่นานเครื่องบินก็ตกหลัง จากนั้นอาจารย์ได้ไปศึกษาวิชาต่อที่ประเทศรัสเซีย แล้วกลับมาพัฒนาเครื่องบินตัวใหม่เป็นเครื่องบินน้ำ WIG ที่มีรูปทรงปีกเป็นลักษณะปีกนกน้ำ ซึ่งคาดว่าจะสามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้มากที่สุดเท่าที่มีมาในโลกใบนี้ ซึ่งก็จะประหยัดพลังงานไปอีก 20%

www.facebook.com/KUSFEN/posts/248299732434615

แล้วก็จะนำมาต่อยอดสร้างเครื่องบินน้ำวิ่งในอ่าวไทยจากตะวันตกไปตะวันออกจากชลบุรีไปยังประจวบคีรีขันธ์ ซึ่งใช้เวลาในการบินไม่นานนักเพิ่มศักยภาพในการท่องเที่ยวของอ่าวไทย โดยโมเดลปัจจุบันนี้เป็นเครื่องบินที่ออกแบบโดยกองทัพเรือ ทำการทดลองแล้ว จากนั้นก็จะทดลอง Model ที่อาจารย์ได้ออกแบบขึ้นมาเองแล้วเปรียบเทียบกันดูซิว่าเราจะใช้ตัวไหนดี

คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา ม.เกษตรศาสตร์  สร้างเครื่องบินน้ำ เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมการบิน
เครื่องบินน้ำ KU SRC-2DEV (ปลาบิน) หรือ Flying boat KU SRC-2DEV (flying fish) เป็นเครื่องบินน้ำกึ่งยานเหินน้ำ (FLYING BOAT – WING IN GROUND EFFECT) พัฒนาจากต้นแบบ เครื่องบินน้ำ KU SRC-1ex (Typhoon) ที่สามารถเคลื่อนที่บนผิวน้ำเพื่อใช้ในการขนส่งทางน้ำเป็นการวิจัยต่อยอดการพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องบินขนส่งทางอากาศยานเพื่อการขนส่ง
การพัฒนาด้านอากาศยานของประเทศไทยยังไม่มีการออกแบบเครื่องบินน้ำรวมไปถึงการเก็บข้อมูลการทดลองและทดสอบอย่างเป็นระบบ ที่สำคัญการพัฒนาด้านอากาศยานของประเทศไทย ถูกจำกัดด้วยแหล่งวัสดุอุปกรณ์ทางด้านอากาศยานที่ต้องนำ เข้าเกือบทั้งหมด ดังนั้นโครงการวิจัยสร้างเครื่องบินน้ำต้นแบบจึงเน้นในการใช้วัสดุภายในประเทศกว่า 80 เปอร์เซ็น ที่มีความปลอดภัยเทียบเท่ามาตรฐานสากล ซึ่ง ขั้นตอนแรกทำการศึกษาเก็บข้อมูลและหาแหล่งวัสดุอุปกรณ์และออกแบบรูปทรงของเครื่องบินเบื้องต้นจากการใช้แรงขับของเครื่องยนต์ที่นำเข้าคือ ROTEX 581 มีกำลังขับ 65 แรงม้า จากนั้นสร้างmodelเครื่องย่อส่วนขนาด 1:6 และเครื่อง RC บังคับด้วยวิทยุทำการทดสอบ Take off และ Landingและเก็บข้อมูลได้ผลเป็นที่น่าพอใจขั้นตอนที่สอง สร้างโครงสร้างลำตัวและปีกของเครื่องต้นแบบขนาดที่นั่งเดียว มีความยาวปีก 9 เมตร ความยาวลำตัว 6เมตร และน้ำหนัก Take off 430 กิโลกรัมและสร้างโมเดลที่ใช้ทดสอบในอุโมงค์ลมหน้าตัดหนึ่งเมตรพร้อมกัน เมื่อสร้างโครงสร้างที่รับแรงทางอากาศพลศาสรต์แล้วจึงทำการหุ้มปิดผิว ขั้นตอนที่สาม ปรับปรุงท้องเรือและติดตั้งระบบบังคับแพนหางแอลิลอน
เครื่องมืออุปกรณ์การวัดต่าง ๆ รวมถึงการทดสอบเบื้องต้นทาง STATIC TEST คือ การทดสอบความแข็งแรงทางโครงสร้างถูกต้องตามที่คำนวณและ DYNAMIC TEST คือ การเคลื่อนที่บนผิวน้ำ การทดสอบวงเลี้ยว ความสมดุลขณะเร่งเครื่องซึ่งได้ผลเป็นที่น่าพอใจ และได้เพิ่มระบบความปลอดภัยในการ Take off และ Landing ในส่วนของทุ่นปลายปีกของทั้งสองข้างและระบบควบคุมแอลิลอนด้วยไฟฟ้า เป็นต้น ในขั้นตอนสุดท้ายเมื่อนำเครื่องบินออกทดสอบโดยการขึ้นบินจริงจึงพบข้อบกพร่องบางประการในส่วนของปีกและลำตัว จึงได้นำกลับมาพัฒนาให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นและเปลี่ยนชื่อเป็น เครื่องบินน้ำKU SRC-2DEVซึ่งส่วนของการปรับปรุงได้แก่Profile ของปีกออกแบบใหม่ให้งุ้มลงเพื่อที่ทำมุมไต่ได้สูงขึ้น และปรับมุมครีบท้องเรือให้กดลงมากกว่าเดิมเพื่อเพิ่มแรงฉีกตัวออกจากผิวน้ำรวมทั้งลดละอองน้ำปะทะที่ปีกซึ่งทำให้สูญเสียแรงขับเคลื่อน ทั้งยังขยายห้องนักบินเพิ่มที่นั่งอีกหนึ่งที่ ลำตัวใช้วัสดุคอมโพสิทและโฟม PVC เป็นส่วนใหญ่ของลำตัว ลำตัวนั้นออกแบบโครงสร้างเกือบใหม่ทั้งหมดเป็นแนวคิดในการวิจัยปรับปรุงแก้ไขและสรุปคุณสมบัติของเครื่องบินน้ำ KU SRC-1ex(Typhoon) ซึ่งเป็นโครงการต่อเนื่องระยะยาวนี้ จะเป็นการปูพื้นฐานให้กับงานวิจัยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้ทำการออกแบบสร้างและนำไปทดสอบจริง จากนั้นจึงพัฒนาประสิทธิภาพเป็นลำดับขั้นตอนตามหลักวิชาอากาศยาน ประโยชน์ที่จะได้รับ เช่น ภาคเอกชนนำไปผลิตต่อยอดจากต้นแบบที่สมบูรณ์เพื่อป้อนเข้าสู่อุตสาหกรรมการสร้างอากาศยานแบบพื้นฐานในการพึ่งตนเองสำหรับ การสำรวจทางทะเล สำรวจฝูงปลา ใช้ทางการทหาร การลาดตระเวนชายฝั่ง การกู้ภัยทางทะเล การท่องเที่ยว การเดินทางระหว่างเกาะ โดยไม่ต้องใช้สนามบิน ซึ่งต้นทุนการผลิตมีค่าใช้จ่ายเพียง 3-5 ล้านบาท ต่อ 1 ลำ (4-6 ที่นั่ง)
โครงการวิจัย เครื่องบินน้ำต้นแบบ KU SRC-1ex โดย รัฐพล สาครสินธุ์ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ได้รับรางวัล “ผลงานนักประดิษฐ์นานาชาติ” จากกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย (Association of Russian House for Inter. Scientific and Technological Cooperation, Russia) ในงานวันนักประดิษฐ์นานาชาติ (The First International Inventor’s Day Convention) ประจำปี2551 ซึ่งสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติจัดขึ้น ณ ศูนย์ประชุมอิมแพ็ค เมืองทองธานี

หลังจากนั้นก็ทำของเล่น

เปิดรังสร้างเครื่องบินจิ๋ว กับ ดร.รัฐพล สาครสินธุ์ ออกแบบทุกขั้นตอนทุกชิ้นส่วน ส่วนที่ยากที่สุดคือ… การออกแบบรูปทรงใบพัด ทำให้โค้งรับลม น้ำหนักแต่ละส่วน ระบบแปรผันมุมใบพัด เตรียมทีมนิสิต ม.เกษตร ไปแข่งขันระดับประเทศ คิดออกแบบเอง vs ทำตามสูตร trial and error อันไหนจะ work กว่ากัน วางแผนต่อยอดเป็นเครื่องบินจิ๋วอัตโนมัติ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​
คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา