เชื่อว่าทุกคนต้องเคยเห็นกันมาบ้าง หรือถ้าใครที่มีบ้านหรือใช้ชีวิตใกล้สนามบิน ต้องเคยได้ยินเสียงเครื่องบินดัง ๆ กันอย่างแน่นอน อย่างผู้เขียนเองมีพักใกล้กับกองบินของทหารอากาศ เวลา F-16 ขึ้นบิน นอกจากเสียงจะดังมาก ๆ แล้ว หลังคาบ้านถึงกับสั่นเลยทีเดียว เลยเป็นที่มาของเรื่องที่จะเล่าวันนี้ เคยสงสัยกันบ้างรึเปล่า เครื่องบิน บินสูงแค่ไหนกัน
ก่อนที่จะเล่าถึงความสูงของการบินของเครื่องบิน เราต้องมาจำแนกประเภทของเครื่องบินกันก่อน เพราะว่าเครื่องบินแต่ละประเภทนั้น ใช้ระดับทำการบินไม่เท่ากัน โดยเครื่องบินนั้นในปัจจุบัน มีมากมายหลายประเภทมากไม่ว่าจะเป็น เครื่องบินส่วนตัวขนาดเล็ก เครื่องบินส่วนตัวขนาดใหญ่อย่าง Air Force One เครื่องบินขนส่งสินค้าทางด้านพาณิชย์ เครื่องบินขนส่งทางด้านการทหาร นอกจากนี้ในปัจจุบันนั้นยังมีอากาศยานไร้คนขับ หรือที่เรียกกันในสายวิศวกรว่า UAV (Unmanned Aerial Vehicle) แต่ในวันนี้ขอเสนอข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องบินที่มีการใช้งานอย่างกว้างขวางที่สุดอย่างเครื่องบินขนส่งพาณิชย์
เครื่องบินขนส่งพาณิชย์ ที่ว่านี้ ก็เช่นพวก Boeing, Airbus ไม่ว่าจะเป็น Boeing747, 787, 777 หรือ Airbus A320 A380 A350 เครื่องบินจำพวกนี้ก็มีหน้าที่หลัก ๆ คือ ขนส่งผู้โดยสาร หรือ สินค้าที่มีขนาดไม่ใหญ่มากจนเกินไป โดยความสูงของเครื่องบินจำพวกนี้ มีช่วงกว้างๆคือ 28,000 – 41,000 ฟุต (แต่เรามองจากพื้นเหมือนใกล้เรามากกว่านั้น)
แล้วทำไมเครื่องบินต้องไปบินที่ความสูงระดับนั้นด้วยล่ะ?
คำถามนี้ เป็นหนึ่งในคำถามที่ตอบยากมาก เพราะมันสามารถตอบได้หลากหลายมากๆ มีนักวิชาการหลายต่อหลายท่านพยายามออกมาให้ความเห็นโดยอ้างจากทฤษฎีต่างๆ เช่น สมการของเบอร์นูลี กลศาสตร์ของไหล หรือ อากาศพลศาสตร์ แต่วันนี้จะขอเสนอทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วกัน
ที่ความสูงระดับนั้น ในทางวิศวกกรรมศาสตร์การบิน เราเรียกอากาศบริเวณนั้นว่า “Thin Air” Thin (adj.) ที่แปลว่า ผอม, บาง, เบา, จาง Air (n.) ก็แปลว่า อากาศ พอแปลโดยรวมแล้วจะเป็น “อากาศที่บาง”ทีนี้พออากาศมันบางแล้วเนี่ย เครื่องบินก็จะสามารถแหวกอากาศเพื่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้โดยง่าย เมื่อเครื่องบินเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ง่าย ก็จะส่งผลให้ ประหยัดน้ำมัน นั่นเอง เพราะนักบินก็จะไม่ต้องเร่งการทำงานของเครื่องยนต์ Jet ให้ทำงานหนักมากจนเผาพลาญเชื้อเพลิงมาก พอไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงมาก ก็ส่งผลให้สายการบินประหยัดต้นทุนมากขึ้น นอกจากนี้ยังเกี่ยวกับเรื่องของแรงเสียดทาน หรือ แรงต้านของอากาศด้วย เพราะอากาศที่บาง จะสร้างแรงต้านที่น้อย ซึ่งส่งผลที่ดีต่อทั้งโครงสร้างของเครื่องบิน สภาพผิว และการใช้เชื้อเพลิง
และเหตุผลสุดท้ายคือ สภาพภูมิอากาศ ที่ความสูงระดับ 30,000 ฟุต แน่นอนว่าแดดไม่ร่ม (สูงขนาดนั้นร้อนแดดแน่นอน แต่หนาวนะ!? ส่วนทำไมถึงหนาวจะพูดถึงในบทความในโอกาสหน้า) แต่ถึงแม้แดดมันจะไม่ร่ม แต่! ลมนั้นสงบ! ที่ความสูงขนาดนั้นต้องบอกว่าไม่มีพายุ และแทบจะไม่มีเมฆอีกด้วย การทำการบินของเครื่องบินนั้นเราต้องพยายามหลบเลี่ยงการแปรปรวนของสภาพอากาศให้มากที่สุด เพราะมันทำให้เครื่องบินสั่นมาก และอาจเป็นอันตรายต่อผู้โดยสารได้ วิศวกรผู้ออกแบบอากาศยานจึงต้องพยายามหาความสูงที่เหมาะสมที่สุดในการทำการบิน จึงไปตกอยู่ช่วง 30,000-41,000 ฟุต
