จะบินยังไง...เมื่อนักบินไม่เห็นข้างนอก?

เมื่อบินอยู่บนฟ้า มีเมฆมากมาย การบินสูงกว่า 40,000ฟุต หรือประมาณ 12กิโลเมตรเหนือระดับน้ำทะเล ทำให้มองแผ่นดินได้เล็กกระจิ๋ว แน่นอนว่า...มันไม่สามารถทำการบินโดยในจุดอ้างอิงภาคพื้นดินได้

แต่ในช่วงเวลาทำการบินง่าย ๆ อย่างตอน Take-off ล่ะ
สมมติว่า เป็นวันหนึ่งที่ PM2.5 จากหมอกควันปกคลุมไปทั่วบริเวณจนทัศนวิสัยในการมองออกไปข้างนอกของนักบินจำกัดมากจนสามารถมองออกไปเห็นรันเวย์ได้เพียงไม่กี่เมตร และสถานการณ์ที่เกิดเป็นแบบนี้ยาวนานตลอดระยะเวลาหลายชั่วโมงหรือกินเวลาเป็นวัน ๆ และนักบินไม่สามารถรอให้ฝุ่นควันหายไปก่อนถึงจะทำการ Take-off ได้ นักบินจะทำอย่างไร?

วิธีการบินมี 2 รูปแบบคร่าว ๆ คือ VFR และ IFR

VFR : Visual Flight Rules 

IFR : Instrument Flight Rules

• VFR ขึ้นชื่อว่า Visual ก็คือการทำการบินแบบใช้สายตานักบินเป็นหลัก เป็นวิธีการบินที่ใช้เป็นหลักตอนฝึกขับเครื่องบินทั้งในหลักสูตรนักบินพาณิชย์ตรี (Commercial Pilot Licence) และ หลักสูตรนักบินส่วนตัว (Private Pilot Licence) ในการบินแบบนี้นักบินจะบินในความสูงที่ไม่ต่ำมาก เช่น 6500ฟุต ทำให้สามารถมองลงมายังภาคพื้นเพื่อรับรู้ตำแหน่งของตัวเองได้ ทำให้มีข้อจำกัดว่า จะต้องบินในสภาพอากาศที่ดี(ตามตัวเลขที่กฎระบุไว้)เท่านั้น และแน่นอนว่า ในสถานการณ์ที่ยกมาข้างต้นไม่สามารถทำการบินแบบ VFR ไได้
• IFR ขึ้นชื่อว่า Instrument ก็คือการทำการบินแบบใช้เครื่องวัดประกอบการบินเป็นหลัก เป็นวิธีการบินที่ใช้เสมอในการบินพาณิชย์ ในการบินแบบนี้นักบินจะบินในสภาพอากาศที่มองไม่เห็นข้างนอก หมอกเยอะ เมฆมากได้ แต่ก็มีข้อจำกัดว่า ทั้ง Man คือ นักบิน, Machine คือ เครื่องบิน, และ Method คือ วิธีการบิน จะต้องเป็นอย่างไรบ้าง ยกตัวอย่างเช่น...

ในโพสต์นี้ขอยกตัวอย่างตอน Take-off ที่ Low-visibility หรือทัศนวิสัยต่ำ เช่นกรณีที่ PM2.5 ปกคลุมหนามากหรือหิมะตก 

1. ส่วน Man คือ นักบิน จะผ่านการ Training, Certified และ Recurrent ตามวงรอบ ให้สามารถทำการบินแบบนี้ได้
2. ส่วน Machine คือ เครื่องบิน จะมีระบบรับสัญญาณจากทางภาคพื้น และแน่นอนว่า สนามบินแห่งนั้นจะต้องมีการติดตั้งตัวช่วยเดินอากาศด้วย ตัวอย่างตัวช่วยในกรณีนี้เรียกว่า ILS
3. สุดท้าย Method ก็คือ ทั้งนักบิน และผู้ควบคุมการจราจรทางอากาศ (ATC:Air Traffic Controller) จะมีวิธีการดำเนินการในสถานการณ์แบบนี้

ตัวอย่างเรื่อง  ตัวช่วย ILS

ที่มาของภาพ CMA_APN_46 (rohde-schwarz.com)

แสดงการติดตั้งตัวรับ ILS

โดยที่สถานี ILS ที่ติดตั้งที่สนามบินมีหน้าตาดังรูป

ส่วนประกอบสำคัญของ ILS คือ LOC และ Glide slope (GS) 

โดยที่...

LOC เป็นสัญญาณในแนว Horizontal หรือแนวระนาบ

GS เป็นสัญญาณในแนว Vertical หรือแนวสูง

สำหรับ GS ที่เป็นสัญญาณในแนวสูงจะเกี่ยวข้องกับตอน Landing มากกว่า

ในช่วงเวลา Take-off ตัวช่วยสำคัญคือตัว Loc

โดยที่หลักการพื้นฐานของ LOC คือ DDM

DDM : The Difference in Depth of Modulation

จะมีสัญญาณ 2 ช่วงคือ 90Hz และ 150 Hz ดังรูปขยาย

สัญญาณที่ส่งมาข้างซ้ายเป็น 90 Hz (Lower tone lobe), 

ข้างขวาเป็น 150 Hz (Higher tone lobe)

ถ้าเครื่องบินรับสองสัญญาณได้พอ ๆ กันแสดงว่า

ณ ขณะนั้นเครื่องบินอยู่กลางรันเวย์ (Runway Centerline)

ซึ่งเป็นจุดที่นักบินจะต้องรักษาตำแหน่งนี้เอาไว้ตลอดเวลา

หากมีสิ่งใดทำให้เครื่องบินเบี่ยงเบนไป เช่น จากแรงลม

ก็ต้องบังคับให้เครื่องบินกลับมาตรงเส้น Centerline

ถ้าเครื่องบินรับสัญญาณ 150 Hz ได้มากกว่าก็แสดงว่า

ตอนนั้นเครื่องบินอยู่ทางด้านขวาของ Centerline

จะต้องบังคับให้เครื่องบินกลับมาด้านซ้าย

หรือ Fly Left

ยิ่งห่างจาก Runway centerline ไปไกล

การแสดงผล DDM ก็ยิ่งมากขึ้น

(The depth of modulation increases away from the centerline) 

ที่มาของรูป https://youtu.be/0B_Y-1_SMbk

การใช้ตัวช่วย LOC หรือ Localizer นี้

ทำให้นักบินสามารถบังคับอากาศยานแม้ทัศนวิสัยภายนอกต่ำ (low-visibility) 

จนเครื่องบินทำความเร็วถึง Rotate speed 

แล้วบังคับให้เครื่องบินยกตัวขึ้นจากรันเวย์

หรือ Take-off ขึ้นมาได้ในที่สุด