ประวัติศาสตร์การเดินอากาศ

Question: ฟิสิกส์  ถูกนำมาบรรจุเป็นวิชาเรียนบังคับครั้งแรกในประเทศไทยเมื่อไหร่ ?

การเดินอากาศ มีประวัติความเป็นมาที่เป็นรูปธรรมมากกว่าสองร้อยปี ตั้งแต่มีการคิดค้นว่าว, ความพยายามร่อนโดยกระโดดจากหอสูง ไปจนถึงการสร้างอากาศยานที่มีความเร็วเหนือเสียงได้ อย่างไรก็ตามความคิดเรื่องพลศาสตร์การบินนั้นต้องย้อนไปถึงคริสต์ศตวรรษที่ 15 ที่เลโอนาร์โด ดา วินชี ได้เคยฝันถึงสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถบินได้ เขาได้พยายามออกแบบสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวหลายชิ้น แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ
ในปี ค.ศ. 1670 ฟรันเซสโก ลานา เด เตรซี (Francesco Lana de Terzi) ได้ตีพิมพ์ชิ้นงานเสนอความคิดเรื่องความเป็นไปได้ของอากาศยานที่เบากว่าอากาศ (Lighter than air) การใช้วัตถุกลวงที่มีผิวเป็นฟอยล์ทองแดงบาง ๆ ในขณะที่ด้านในเป็นสุญญากาศอาจจะทำให้วัตถุนั้นเบากว่าอากาศจนสามารถยกเรือเหาะได้ อย่างไรก็ตามทฤษฎีดังกล่าวก็ตกไปเนื่องจากความจริงที่ว่าความดันอากาศที่แตกต่างอย่างมหาศาลนั้นจะทำให้เรือเหาะยุบตัว ทฤษฎีดังกล่าวในปัจจุบันถูกรู้จักในชื่อ "เรือเหาะสุญญากาศ" (Vacuum airship)
การค้นพบแก๊สไฮโดรเจนในคริสต์ศตวรรษที่ 18 ได้นำไปสู่การคิดค้นบอลลูนไฮโดรเจนขึ้นมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่พี่น้องมงกอลฟีเย (Montgolfier) ได้สร้างบอลลูนอากาศร้อนขึ้นมาและเริ่มทำการบิน[1] ในขณะเดียวกันก็เป็นยุคที่วิศวกรและนักฟิสิกส์ได้สร้างทฤษฎีใหม่ๆขึ้นมา วิชาพลศาสตร์ของไหล และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ทำให้เซอร์จอร์จ เคย์ลีย์ (Sir George Cayley) วิศวกรชาวอังกฤษ สามารถพัฒนาไปสู่วิชาอากาศพลศาสตร์สมัยใหม่ (Modern aerodynamics) และทำให้เขาได้รับขนานนามเป็น "บิดาแห่งเครื่องบิน"[2]
บอลลูน

จากเอกสารที่มีรายละเอียดสมบูรณ์ ได้ระบุว่า บอลลูนที่มีมนุษย์โดยสารเที่ยวแรก เป็นบอลลูนอากาศร้อนซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยสองพี่น้องโฌแซ็ฟ-มีแชล มงกอลฟีเย ชาวฝรั่งเศส หลังจากที่ได้ทดลองหลายครั้งทั้งแบบไร้ผู้โดยสารและใช้สัตว์โดยสารในที่สุด บอลลูนแบบโยงเชือกที่มีมนุษย์โดยสารก็ถูกสาธิตขึ้นครั้งแรกเมื่อวันที่ 19 กันยายน ค.ศ. 1783 ณ พระราชวังแวร์ซาย ต่อหน้าพระเจ้าหลุยส์ที่ 16[3] และบอลลูนลอยเสรีที่มีมนุษย์โดยสารได้ขึ้นบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายนในปีเดียวกัน การสาธิตบอลลูนลอยเสรีครั้งนี้สำเร็จได้ด้วยดี
ไม่กี่วันให้หลัง ในวันที่ 1 ธันวาคม ค.ศ. 1783 ศาสตราจารย์ฌัก ชาร์ล (Jacques Charles) และพี่น้องรอแบร์ต ได้สาธิตบอลลูนแบบใหม่ขับเคลื่อนโดยไฮโดรเจนขนาด 380 คิวบิกเมตรและลอยสูงราว 550 เมตร[4][5] โดยล่ามเชือกไว้และลากไปยังจุดหมายเริ่มจากพระราชวังตุยเลอรีในปารีสไปยังมณฑลวาล-ดวซ ใช้เวลาล่องรวม 2 ชั่วโมง 5 นาทีกับระยะทาง 33 กิโลเมตร[5] ซึ่งในครั้งนี้มีขุนนางชั้นสูงโดยสารอยู่ในบอลลูนด้วยสี่คนและพระเจ้าหลุยส์ที่ 16 ร่วมทอดพระเนตร หลังจากนี้บอลลูนก็ได้รับการพัฒนาขึ้นเรื่อย ๆ อย่างรวดเร็ว ในปี ค.ศ. 1794 ช่วงสงครามปฏิวัติฝรั่งเศส กองทัพฝรั่งเศสได้ใช้บอลลูนไฮโดรเจนแบบผูกเชือกเพื่อสังเกตการณ์ความเคลื่อนไหวของกองทัพออสเตรียในเดือนมกราคมปี ค.ศ. 1795 ฌ็อง-ปิแยร์ บล็องชาร์ (Jean-Pierre Blanchard) นักคิดค้นบอลลูนชาวฝรั่งเศส สามารถล่องบอลลูนไฮโดรเจนข้ามช่องแคบอังกฤษได้ บอลลูนของเขาลอยได้สูงถึง 1,800 เมตร[6]
ในต้นศควรรษที่ 19 บอลลูนถือเป็นกีฬานิยมอย่างหนึ่งในอังกฤษ โดยบอลลูนเหล่านี้ใช้ก๊าซจากการเผาถ่านเป็นแรงขับ ซึ่งก๊าซเหล่านี้มีกำลังเพียงครึ่งเดียวของไฮโดรเจนเท่านั้น ดังนั้นบอลลูนเหล่านี้จึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่[7]
เรือเหาะ

เดิมเรือเหอะถูกเรียกว่า "บอลลูนที่บังคับได้" (Dirigible balloon) เรือเหาะได้ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1884 เมื่อกองทัพฝรั่งเศสได้สร้างเรือเหาะไฟฟ้าแบบบินได้เสรีขึ้น ชื่อว่า ลาฟร็องซ์ (La France) มีความยาว 52 เมตรและบรรจุแก๊สได้ถึง 1,900 คิวบิกเมตร มีมอเตอร์ใบพัดกำลัง 8½ แรงม้า ด้วยความเร็ว 8 กิโลเมตรต่อ 23 นาทีซึ่งเชื่องช้ามากทำให้เรือบินนี้ถูกใช้งานเพียงสั้น ๆ เรือเหาะเริ่มแพร่หลายเมื่อมีการคิดค้นเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้น 
เรือเหาะแบบแรกที่ใช้ประจำในเส้นทางบินเป็นเรือเหาะแบบไร้โครง (non-rigid airship) ซึ่งเป็นเรือเหาะที่ไม่มีโครงประกอบหรือกระดูกงู เรือเหาะแบบไร้โครงแบบแรกที่ประสบความสำเร็จที่สุดคือเรือเหาะของนายเอาแบร์ตู ซาตูส-ดูมง (Alberto Santos-Dumont) วิศวกรชาวบราซิล[8] เขาบูรณาการบอลลูนกับเครื่องยนต์สันดาปภายในได้อย่างมีประสิทธิผล ในวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ. 1901 เขาบังคับเรือเหาะ หมายเลข 6 จากอุทยานชานเมืองปารีสไปบินวนรอบหอไอเฟลและกลับมาลงจอดที่เดิมในเวลา 30 นาที 
ในช่วงเวลาเดียวกัน เรือเหาะแบบไร้โครงก็เริ่มฉายแวว เมื่อเรือเหาะ LZ 1 ที่สร้างขึ้นโดยวิศวกรชาวเยอรมัน เคานต์แฟร์ดีนันด์ ฟอน เซพเพอลิง (Ferdinand von Zeppelin) ซึ่งมีความยาวถึง 128 เมตร ขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ 14.2 แรงม้าสองตัว มีความเร็วเป็นเท่าตัวของลาฟร็องซ์ ได้ขึ้นบินเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม ค.ศ. 1900 แต่จากสภาพอากาศและตัวรักษาสมดุลเสียหายทำให้เรือเหาะตกลงในทะเลสาบโบเดิน
ท่านเคานต์ต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะระดมทุนสร้างเรือเหาะลำใหม่ขึ้นมาได้ บริษัทของเซพเพลิงกลายเป็นผู้ผลิตเรือเหาะรายใหญ่ที่สุด เยอรมนีกลายเป็นชาติที่มีเทคโนโลยีเรือเหาะล้ำหน้าที่สุดเหนือชาติต้นตำหรับอย่างฝรั่งเศส เรือเหาะได้ถูกใช้งานทั้งในด้านพลเรือนและทหารไปอีกราว 3 ทศวรรษ มีการเปิดเส้นทางบินมากมาย โดยเส้นทางที่ได้รับความนิยมที่สุดคือเส้นทางระหว่างยุโรปกับสหรัฐอเมริกา โดยการเดินทางโดยเรือเหาะถือเป็นการเดินทางระดับหรูหรา บรรจุผู้โดยสารได้ 40 - 75 คนต่อเที่ยว จนกระทั่งเมื่อเกิดโศกนาฎกรรมเรือเหาะฮินเดินบวร์คของเยอรมันระเบิดขณะลงจอดในสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ. 1937 อุตสาหกรรมเรือเหาะก็ถึงคราวเสื่อมถอย
เครื่องบิน

หลังพี่น้องไรต์ได้ออกแบบและสร้างเครื่องบินที่สามารถทะยานขึ้นเองได้สำเร็จในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ก็เริ่มเข้าสู่ยุคบุกเบิก (Pioneer Era) ซึ่งเริ่มมองเห็นลู่ทางที่จะใช้เครื่องบินและเรือเหาะในการขนส่งผู้คนและใช้งานทางทหาร
แม้ว่าแบบเครื่องบินของพี่น้องไรต์จะถูกตีพิมพ์ต่อสาธารณะเมื่อปี ค.ศ. 1906 แต่แบบของพี่น้องไรต์ก็ยังไม่ได้รับการยอมรับมากพอ พวกยุโรปต้องการเครื่องบินที่เชื่อถือและมีเสถียรภาพมากกว่านี้ วิศวกรจำนวนมากในยุโรปพยายามออกแบบและพัฒนาเครื่องบินของตนเองขึ้น ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องยากเหมือนแต่ก่อนเนื่องจากเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่มีพละกำลังสูงขึ้น ในปี ค.ศ. 1909 หลุยส์ แบลริโอ (Louis Bleriot) ชาวฝรั่งเศส ได้ขับเครื่องบินที่เขาประดิษฐ์ข้ามช่องแคบอังกฤษ ทำให้อังกฤษเริ่มตระหนักได้ถึงความมั่นคงที่ไม่ปลอดภัยและเริ่มหันมาพัฒนาเครื่องบินของตนอย่างจริงจัง ในปี ค.ศ. 1914 ก่อนเข้าสู่สงครามโลกครั้งที่หนึ่ง โรมาเนียเป็นชาติแรกที่สามารถสร้างเครื่องบินซึ่งทำด้วยเหล็ก ภายหลังสงครามโลกครั้งที่สอง การบินพลเรือนได้เติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยส่วนใหญ่ดัดแปลงมาจากเครื่องบินทหารเดิมเพื่อใช้ขนส่งผู้โดยสารและสินค้า นอกจากนี้เทคโนโลยีต่างๆซึ่งเดิมถูกคิดค้นมาเพื่อการทหาร อาทิ เรดาร์ ก็ได้ถูกนำมาใช้ในการบินพลเรือน
จากระยะเวลาการเดินทางทางอากาศที่สั้นทำให้เรือเดินสมุทรถูกลดบทบาทในการขนส่งผู้คนลง ในยุคแรกของการเดินอากาศ การขนส่งสินค้าทางอากาศยังไม่แพร่หลายมากนักเนื่องจากต้นทุนที่สูง ประกอบกับสนามบินพาณิชย์และเส้นทางการบินยังมีไม่มากพอ การขนส่งสินค้าระหว่างประเทศส่วนใหญ่ยังคงใช้การขนส่งทางเรือเป็นหลัก สินค้าที่ขนส่งทางอากาศมักเป็นสินค้าที่มีมูลค่าสูงและสินค้าน้ำหนักเบาจำพวกไปรษณียภัณฑ์ขนาดไม่ใหญ่มาก ซึ่งเป็นสินค้าที่ต้องการความรวดเร็วในการส่ง ในปี ค.ศ. 1912 สหรัฐอเมริกาได้ทดลองการส่งไปรษณียภัณฑ์ทางอากาศเป็นครั้งแรกและประสบผลสำเร็จ
การพัฒนาเครื่องบินให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและบรรทุกได้มากขึ้น เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้การบินพลเรือนสามารถขยายตัวได้อย่างรวดเร็ว ปัจจุบันมีผู้ผลิตอากาศยานรายใหญ่ของโลกอยู่ 5 ราย อันได้แก่
แอร์บัส (Airbus) มีฐานในทวีปยุโรป
โบอิง (Boeing) มีฐานในสหรัฐอเมริกา
บอมบาร์ดิเอร์ (Bombardier) มีฐานในแคนาดา
เอ็มบราเยร์ (Embraer) มีฐานในบราซิล
ยูไนเต็ดแอร์คราฟต์ (United Aircraft) มีฐานในรัสเซีย
และจากข้อมูลของธนาคารโลกพบว่าในปี ค.ศ. 2015 มีผู้โดยสารทางอากาศกว่า 3,440 ล้านเที่ยวคนทั่วโลก ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากจากปี ค.ศ. 1970 ที่ขณะนั้นมีเพียง 310 ล้านเที่ยวคน และจากการสำรวจโดยสมาคมขนส่งทางอากาศระหว่างประเทศ พบว่าผู้โดยสารกว่า 49% ในปี ค.ศ. 2015 มีอายุระหว่าง 25 - 44 ปี 
จากการแข่งขันด้านการเดินอากาศที่เข้มข้น ทำให้ 5 สายการบินชั้นนำร่วมกันจัดตั้งพันธมิตรสายการบินที่ชื่อว่า สตาร์อัลไลแอนซ์ ขึ้นในปี ค.ศ. 1997 ซึ่งปัจจุบันเป็นพันธมิตรสายการบินที่ใหญ่ที่สุดของโลก และตามมาด้วยการจัดตั้งพันธมิตร สกายทีม ในปี ค.ศ. 2000 บรรดาสายการบินร่วมพันธมิตรจะสามารถทำเส้นทางบินแบบเที่ยวบินร่วม (code-share) ได้ ซึ่งผู้โดยสารจะซื้อและออกตั๋ว ณ ต้นทางครั้งเดียว การต่อเที่ยวบินไปยังสายการบินอื่น ๆ ที่ร่วมพันธมิตรนั้น ไม่จำเป็นต้องออกตั๋ว รับ/โหลดสัมภาระซ้ำ ช่วยให้การเดินทางเป็นไปโดยสะดวกยิ่งขึ้น
ปัจจุบัน การบินพลเรือนของแต่ละประเทศอยู่ภายใต้กฎและมาตรฐานของสถาบันหลักสองแห่งคือ สำนักงานบริหารการบินแห่งชาติ (FAA) และ องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO) การบินพลเรือนของประเทศใดที่มีมาตรฐานต่ำอาจทำให้ประเทศนั้นเผชิญกับมาตรการกีดกันทางการบิน และผู้ที่คอยออกกฎและมาตรฐานของสายการบินทั่วโลกคือ สมาคมขนส่งทางอากาศระหว่างประเทศ (IATA)
อ้างอิง

หมวดหมู่:การบิน