จีนเผยภาพขีปนาวุธ 'Morphing Hypersonic' บินเร็ว พร้อมปีกพับได้ – ทลายข้อจำกัดด้านความเร็วและการบังคับเลี้ยว

1-11-2025

   SCMP รายงานว่า  จีน (China) เผยภาพขีปนาวุธ 'Morphing Hypersonic' บินเร็ว Mach 5 พร้อมปีกพับได้ – ทลายข้อจำกัดด้านความเร็วและการบังคับเลี้ยว ขีปนาวุธ 'Morphing Hypersonic' ของจีน: เทคโนโลยีเปลี่ยนรูปทรงทะลายขีดจำกัดความเร็ว Mach 5

   ปักกิ่ง – นักวิทยาศาสตร์การทหารของจีนได้เปิดเผยข้อมูลที่หาได้ยากเกี่ยวกับหนึ่งในเทคโนโลยีการบินและอวกาศที่ล้ำหน้าที่สุด: ต้นแบบของยานความเร็วเหนือเสียงแบบเปลี่ยนรูปทรง (Morphing Hypersonic Vehicle) ที่มีความสามารถในการบินด้วยความเร็วเกินกว่า Mach 5

  ขีปนาวุธดังกล่าว ซึ่งถูกเปิดเผยในบทความที่ผ่านการทบทวนโดยผู้เชี่ยวชาญ (peer-reviewed) มีจุดเด่นอยู่ที่ ปีกคู่ที่สามารถพับเก็บได้ — ซึ่งเป็นการออกแบบที่ก้าวล้ำ ทำให้ยานสามารถปรับเปลี่ยนรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้อย่างมีพลวัตในระหว่างการบิน

   เมื่อปีกถูกพับเก็บเข้าไปในลำตัวเครื่องบิน จะช่วยลดแรงต้าน (drag) ให้เหลือน้อยที่สุดสำหรับการบินด้วยความเร็วสูง แต่เมื่อกางออก จะสร้างแรงยกเพิ่มเติมและปรับปรุงความคล่องแคล่วในการบังคับเลี้ยว (manoeuvrability) อย่างมีนัยสำคัญ

   สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ระดับการกางปีกสามารถปรับได้อย่างละเอียด ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปทรงทางอากาศพลศาสตร์และลักษณะการบินของยานยนต์ในแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นความสามารถที่ได้รับการพิจารณามายาวนานว่าเป็น "จอกศักดิ์สิทธิ์" (holy grail) ของการบินความเร็วเหนือเสียง

การพิสูจน์ความสำเร็จในสนามทดสอบ (HIL)

   รายละเอียดของการออกแบบนี้ถูกนำเสนอในวารสารด้านการบินและอวกาศชั้นนำของจีน Acta Aeronautica et Astronautica Sinica โดยทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ หวัง เผิง (Wang Peng) จากวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมการบินและอวกาศ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ (NUDT)

การศึกษานี้ได้ยืนยันว่าอัลกอริทึมการควบคุมและส่วนประกอบสำคัญของยานยนต์รุ่นใหม่นี้ ประสบความสำเร็จในการทดสอบภาคพื้นดินแบบ Hardware-in-the-Loop (HIL) ซึ่งเป็นเหตุการณ์สำคัญที่บ่งชี้ว่าระบบนี้ไม่เพียงแต่เป็นแนวคิดทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปใช้ได้จริงในสถานการณ์จริง

นักวิจัยระบุว่า "ยานยนต์เปลี่ยนรูปทรงความเร็วสูงแสดงถึงทิศทางที่ล้ำสมัยในแพลตฟอร์มการบินและอวกาศยุคหน้า" เมื่อเปรียบเทียบกับยานยนต์ความเร็วสูงที่มีรูปทรงคงที่แบบดั้งเดิม ยานยนต์เปลี่ยนรูปทรงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์เพื่อตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมการบินที่ซับซ้อน ปรับปรุงความคล่องแคล่วและความยืดหยุ่นของภารกิจได้อย่างมาก

ทำลายความเชื่อเดิม: ความเร็วและการควบคุม

  เป็นเวลาหลายปีที่ผู้เชี่ยวชาญตะวันตกหลายคนแสดงความกังขาว่า อาวุธความเร็วเหนือเสียงจะสามารถกำหนดเป้าหมายที่เคลื่อนที่ได้สูง เช่น เครื่องบินขับไล่ล่องหน F-22 หรือเครื่องบินทิ้งระเบิด B-21 ได้หรือไม่ เนื่องจากข้อสันนิษฐานที่ว่า ขีปนาวุธความเร็วสูงต้องเสียสละความคล่องแคล่วในการบังคับเลี้ยวเพื่อแลกกับความเร็ว โดยมีหลักการที่ว่า ยานยนต์ที่บินเร็วขึ้นเท่าใด การควบคุมทิศทางก็จะยากขึ้นเท่านั้น

แต่จีนดูเหมือนจะทำลายหลักการนี้ได้สำเร็จ โดยก่อนหน้านี้ได้มีการจัดแสดงขีปนาวุธร่อนความเร็วเหนือเสียง Changjian-1000 (CJ-1000) ซึ่งมีความสามารถในการโจมตีเป้าหมายภาคพื้นดินและภัยคุกคามทางทะเลที่เคลื่อนที่ เช่น เรือบรรทุกเครื่องบิน ได้จากระยะทางหลายพันกิโลเมตร แม้ว่าเป้าหมายเหล่านั้นจะพยายามหลบหลีกก็ตาม

ความซับซ้อนของเทคโนโลยี Morphing

   การควบคุมยานยนต์ด้วยความเร็วเหนือเสียงเป็นเรื่องที่ยากโดยเนื้อแท้อยู่แล้ว เนื่องจากที่ Mach 5 ขึ้นไป อุณหภูมิพื้นผิวอาจเกิน 2,000 องศาเซลเซียส การนำโครงสร้างเปลี่ยนรูปทรง (เช่น ปีกที่เคลื่อนไหวได้) เข้ามาใช้งานจึงยิ่งเพิ่มความซับซ้อนเป็นทวีคูณ เนื่องจากรูปทรงที่เปลี่ยนแปลงไปจะสร้างความไม่แน่นอนอย่างมหาศาลในแบบจำลองทางอากาศพลศาสตร์ และต้องใช้พลังการคำนวณมหาศาลเพื่อคำนวณคำสั่งควบคุมที่เสถียรแบบเรียลไทม์

  ทีมของศาสตราจารย์หวัง (Wang) ได้สาธิต อัลกอริทึมการควบคุมที่ปฏิวัติวงการ ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ วิธีการของพวกเขาได้รวมการสร้างแบบจำลองระบบที่ถูกควบคุมอย่างเต็มที่ (fully actuated system modelling) ในระดับสูง เข้ากับการควบคุมประสิทธิภาพที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (prescribed performance control) และการควบคุมโหมดสไลด์ดิ้งแบบ Super-Twisting (super-twisting sliding mode control) ซึ่งเป็นการผสมผสานเทคนิคที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้มาซึ่งความแม่นยำสูงและความทนทาน ในขณะที่ลดภาระการคำนวณลงอย่างมาก

  ในการทดสอบ ระบบสามารถบรรลุข้อผิดพลาดในการติดตามทัศนคติ (attitude tracking errors) ที่ต่ำกว่า 1 องศา โดยมีการตอบสนองของตัวกระตุ้น (actuator) ที่ราบรื่นและปราศจากการสั่นสะเทือน (chatter-free) ซึ่งเป็นการยืนยันความพร้อมสำหรับการใช้งานในการบินจริง

นอกจากประโยชน์ทางทหารแล้ว เทคโนโลยี Morphing Hypersonic ยังมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงการบินพลเรือน เช่น การเดินทางข้ามทวีปในเวลาเพียงหนึ่งหรือสองชั่วโมง และการเข้าถึงอวกาศอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับระบบการปล่อยยานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

---

IMCT NEWS

ที่มา https://www.scmp.com/news/china/science/article/3330973/pla-team-releases-photo-hypersonic-morphing-missile-can-change-shape-mach-5?module=top_story&pgtype=homepage