โฟคเค-วูล์ฟ ทรีบฟลูเกิล แนวคิดเครื่องบินขับไล่แนวตั้งของเยอรมนี

โฟคเค-วูล์ฟ ทรีบฟลูเกิล (Focke-Wulf Triebflügel หรือ Triebflügeljäger) ซึ่งแปลตรงตัวว่า "เครื่องบินขับไล่ปีกขับดัน" เป็นแนวคิดการออกแบบอากาศยานของเยอรมนีที่ถูกพัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1944 ในช่วงท้ายของสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นเครื่องบินสกัดกั้นสำหรับป้องกันการโจมตีทางอากาศจากฝ่ายสัมพันธมิตรที่เพิ่มมากขึ้นในพื้นที่ตอนกลางของเยอรมนี

จุดเด่นของเครื่องบินรุ่นนี้คือการออกแบบให้เป็นเครื่องบินแบบ Tailsitter หรือเครื่องบินที่ขึ้นและลงจอดในแนวตั้ง (Vertical Take-off and Landing - VTOL) เพื่อให้สามารถปฏิบัติการได้ในพื้นที่ที่มีสนามบินขนาดเล็กหรือไม่มีสนามบินเลย โดยเน้นการป้องกันโรงงานหรือจุดยุทธศาสตร์สำคัญในท้องถิ่น อย่างไรก็ตาม โครงการนี้ดำเนินไปถึงเพียงขั้นตอนการทดสอบในอุโมงค์ลมเท่านั้น และไม่มีการสร้างเครื่องต้นแบบที่สมบูรณ์ขึ้นมา เนื่องจากกองกำลังฝ่ายสัมพันธมิตรได้เข้ายึดครองโรงงานผลิตก่อนที่จะเริ่มการสร้างจริง

การออกแบบและกลไกการทำงาน

Triebflügel มีการออกแบบที่แปลกประหลาดและแตกต่างจากอากาศยานทั่วไปในยุคนั้น โดยไม่มีปีกคงที่ แต่ใช้ชุดใบพัด/โรเตอร์ที่ติดตั้งอยู่บริเวณด้านข้างของตัวเครื่อง (ประมาณ 1 ใน 3 ของความยาวเครื่อง นับจากส่วนท้าย) เพื่อสร้างทั้งแรงยกและแรงขับเคลื่อน

ระบบขับเคลื่อนและแรงยก

• การทำงานของโรเตอร์: เมื่อเครื่องบินอยู่ในตำแหน่งตั้งฉาก (Tailsitter) ใบพัดจะทำงานคล้ายกับเฮลิคอปเตอร์เพื่อยกตัวขึ้น และเมื่อเปลี่ยนเป็นท่าบินระดับ ใบพัดจะทำหน้าที่เป็นใบพัดขับเคลื่อนขนาดใหญ่
• ระบบแรมเจ็ต (Ramjet): ใบพัดทั้งสามใบถูกติดตั้งบนวงแหวนที่หมุนได้อย่างอิสระรอบตัวเครื่อง โดยที่ปลายของใบพัดแต่ละใบจะมีเครื่องยนต์แรมเจ็ตติดตั้งอยู่ ซึ่งจะทำหน้าที่ขับเคลื่อนให้ใบพัดหมุนด้วยความเร็วสูง
• การเริ่มต้นทำงาน: ในช่วงเริ่มต้น จะใช้จรวดขนาดเล็กเพื่อขับให้ใบพัดเริ่มหมุน เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นจนถึงระดับที่อากาศไหลเข้าสู่เครื่องยนต์แรมเจ็ตได้เพียงพอ แรมเจ็ตจะเริ่มทำงานและจรวดจะหมดเชื้อเพลิงไปเอง
• การควบคุมแรงยก: นักบินสามารถปรับมุมปะทะ (Pitch) ของใบพัดเพื่อเปลี่ยนความเร็วและแรงยกที่เกิดขึ้น โดยไม่มีแรงบิดสะท้อนกลับ (Reaction Torque) ที่จะทำให้ตัวเครื่องหมุนสวนทาง เนื่องจากแรงขับเกิดขึ้นที่ปลายใบพัด

การควบคุมและการลงจอด

ส่วนท้ายของเครื่องบินเป็นรูปกากบาท (Cruciform empennage) ประกอบด้วยแพนหางสี่ด้าน พร้อมด้วยแผ่นบังคับ (Ailerons) ที่ทำหน้าที่เป็นทั้งหางเสือเลี้ยวและหางเสือระดับ เพื่อควบคุมการทรงตัวและการเลี้ยว รวมถึงแก้ปัญหาการหมุนของตัวเครื่องที่เกิดจากแรงเสียดทานของวงแหวนโรเตอร์

สำหรับการลงจอด เครื่องบินจะต้องลดความเร็วและเชิดหัวขึ้นจนกระทั่งตัวเครื่องอยู่ในแนวตั้ง จากนั้นจึงลดกำลังเครื่องยนต์เพื่อค่อยๆ ร่อนลงจอดบนล้อหลักที่ติดตั้งอยู่ส่วนท้ายสุด ซึ่งถือเป็นขั้นตอนที่อันตรายและทำได้ยาก เนื่องจากนักบินจะนั่งหันหน้าขึ้นฟ้าและมองเห็นพื้นดินอยู่ด้านหลังศีรษะ อีกทั้งใบพัดที่กำลังหมุนจะบดบังทัศนวิสัยด้านหลัง

คุณลักษณะทางเทคนิค

การเปรียบเทียบกับอากาศยานอื่น

การออกแบบของ Triebflügel มีความโดดเด่นและแตกต่างจากเครื่องบิน VTOL อื่นๆ ในศตวรรษที่ 20 แม้ว่าในทศวรรษ 1950 สหรัฐอเมริกาจะมีการสร้างเครื่องบิน Tailsitter เช่น Lockheed XFV และ Convair XFY Pogo แต่เครื่องบินเหล่านั้นใช้เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพแบบดั้งเดิมและมีปีกสำหรับสร้างแรงยก ซึ่งต่างจาก Triebflügel ที่ไม่มีปีกและใช้แรมเจ็ตขับเคลื่อนที่ปลายใบพัด