“จากโจทย์สั้น ๆ เมื่อ 6 ปีที่ผ่านมา ที่ต้องการอากาศยานไร้คนขับที่สามารถบินปฏิบัติภารกิจได้นานมากกว่า 2 ชม. เพื่อปฏิบัติภารกิจหลักในการลาดตระเวนในที่ตั้งในมิติกำลังทางอากาศ”
กลายเป็นโจทย์สุดหินและท้าทายของคณะนักวิจัยจาก “โรงเรียนนายเรืออากาศนวมินทกษัตริยาธิราช” ที่มีทั้งนักเรียนนายเรืออากาศและอาจารย์ผู้สอน สู่การมุ่งมั่นออกแบบ วิจัย พัฒนา และ สร้าง “อากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์สมรรถนะสูงเพดานบินต่ำ (M Solar X Unmanned Aerial Vehicle)” หรือที่เรียกว่า “ M Solar X” ที่มีพลอากาศตรี บุญเลิศ อันดารา รองผู้บัญชาการโรงเรียนนายเรืออากาศนวมินทกษัตริยาธิราชและโฆษกกองทัพอากาศ เป็นหัวหน้าโครงการ
โดย “ M Solar X” เป็นอากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์ลำแรกของประเทศไทย ที่ถูกออกแบบให้มีสมรรถนะสูง ในด้านการปฏิบัติภารกิจที่ยาวนาน โดยใช้เทคโนโลยีการออกแบบขั้นสูงที่ผสมผสานระหว่างการออกแบบโดยใช้หลักอากาศพลศาสตร์ การประยุกต์เทคโนโลยีเซลล์สุริยะ และเทคโนโลยีแหล่งพลังงานแบตเตอรี่ได้อย่างลงตัว
จากปี 2561 จนถึงปัจจุบัน “ M Solar X” มีการพัฒนาประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง จนสามารถบินครองอากาศได้นานสูงสุดถึง 8 ชั่วโมง มีการบูรณาการการพัฒนาระบบร่วมกับหน่วยงานต่าง ๆ ผ่านการทดลองทดสอบใช้งานจริงในพื้นที่ และผ่านการรับรองมาตรฐานยุทโธปกรณ์ ผลงานวิจัยพัฒนา และสิ่งประดิษฐ์ทางทหารของกองทัพอากาศ
วันนี้…พร้อมแล้วสำหรับการเข้าสู่สายการผลิต เพื่อผลิตออกมาใช้งานจริง ช่วยลดการนำเข้าเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ และทำให้ประเทศไทยสามารถพึ่งพาตัวเองได้อย่างยั่งยืน
…ซึ่งจะเป็นลำแรกของอาเซียน ที่เป็นอากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก ที่เข้าสู่สายการผลิตเพื่อใช้งานจริง
“นาวาอากาศเอก ศาสตราจารย์ ดร.วันชัย เจียจันทร์” อาจารย์กองการศึกษา โรงเรียนนายเรืออากาศนวมินทกษัตริยาธิราช หัวหน้าชุดวิจัย หนึ่งในทีมพัฒนา “M Solar X” เปิดเผยถึงเส้นทางการพัฒนา “ M Solar X” ว่า จุดเริ่มต้นของงานวิจัยเกิดขึ้นจากความต้องการทางยุทธการของกองทัพอากาศที่กองกำลังเฉพาะกิจที่ 9 จ.ปัตตานี ตั้งแต่ปี 2561 ซึ่งในขณะนั้นกองกำลังเฉพาะกิจที่ 9 มีการใช้งาน UAV ที่เรียกว่า “ T Eagle Eye II” มาแล้ว 4 ปี ซึ่งสามารถใช้งานได้ดีอย่างต่อเนื่อง แต่อย่างไรก็ตามยังมีข้อจำกัดเรื่องขีดความสามารถในการบินทนนาน ซึ่งจำเป็นต้องกลับมาเปลี่ยนแบตเตอรี่เพื่อทำภารกิจ ทำให้ยังไม่ตอบโจทย์ความต่อเนื่องในความต้องการทางยุทธการที่ใช้ในภารกิจหลักคือ การลาดตระเวนรอบที่ตั้งในมิติกำลังทางอากาศ
“ บินได้นานกว่า 2 ชั่วโมง เป็นโจทย์ที่มาจากผู้ใช้งาน ขณะที่ทีมวิจัยได้มีการศึกษาเทรนด์ของโลก ซึ่งในขณะนั้น มีเทคโนโลยี UAV ที่เป็น Electric Engine บินได้นานมากขึ้น และมีการนำ Solar Cells หรือพลังงานแสงอาทิตย์ มา Integrate ร่วมกับ UAV ที่กำลังเป็นเทรนด์ของโลกในขณะนั้น”
ทีมวิจัยซึ่งประกอบด้วยนักเรียนนายเรืออากาศและอาจารย์จำนวน 7 คน เริ่มจากการทำวิจัยจบของนักเรียนนายเรืออากาศในชั้นปีที่ 5 จนได้ต้นแบบอากาศยานไร้คนขับ ฯ ขึ้นมา ด้วยงบประมาณก้อนแรกของกองทัพอากาศ 1.8 ล้านบาท ได้รับอนุมัติในปี 2562 ซึ่งได้ทั้งต้นแบบอากาศยาน ที่เป็นวัสดุคอมโพสิทจำนวน 1 ลำ ที่ผ่านการทดสอบอุโมงค์ลม และได้องค์ความรู้ด้านกระบวนการออกแบบ และการบินทดสอบสมรรถนะด้านต่างๆ ทางวิศวกรรม
“ 20 สิงหาคม 2563 ” คือ วันแรกที่ต้นแบบ “ M Solar X” เปิดตัวสู่สาธารณชน โดยทดสอบบินที่ จ.ปัตตานี และส่งภาพแบบเรียลไทม์เข้ามา ในงาน RTAF Symposium 2020 กองทัพอากาศ ดอนเมือง กรุงเทพ ฯ วันนั้นบินได้ 3 ชั่วโมงโดยไม่ลงจอดตลอดกิจกรรมในงาน และในปีเดียวกันได้มีการนำไปทดสอบทดลองใช้งานที่ สนามบินรังสิตคลอง 4 เพื่อพิสูจน์แนวคิด สามารถบินได้ต่อเนื่องนานถึง 8 ชั่วโมง ซึ่งเป็นสถิติสูงสุดที่เราทำได้ ซึ่งเป็นไปตามความสามารถที่คาดไว้”
นาวาอากาศเอก ศาสตราจารย์ ดร.วันชัย กล่าวว่า ต่อมาในปี 2564-2566 โครงการได้รับทุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ซึ่งเป็นความอนุเคราะห์ส่งผลทำโครงการพัฒนาไปได้มากขึ้น โดยเป็นนโยบายจากรัฐบาลในขณะนั้น ที่ต้องการให้งานวิจัยที่สอดคล้องหรือมีความพร้อมในการใช้งาน ได้ถูกนำไปทดสอบทดลองใช้งานในภารกิจ “เฝ้าตรวจแจ้งเตือน ตามแนวชายแดน ช่วงโควิด19” เพื่อเฝ้าระวังและแก้ปัญหาการลักลอบเข้าเมืองผิดกฎหมาย ภายใต้งบประมาณนี้ มีการบูรณาการความร่วมมือกับหลายภาคส่วน ทั้งกองทัพเรือ กองทัพอากาศ และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
“ต้นแบบเทคโนโลยีที่ได้ เรียกว่า ระบบเฝ้าตรวจแจ้งเตือน ฯ มีระบบภาคพื้นและระบบภาคอากาศ ระบบภาคพื้นประกอบด้วย รั้วไร้สายวางตามแนวชายแดน มีเซนเซอร์ในการแจ้งเตือน ขณะที่ภาคอากาศ มี M Solar X บิน ลาดตระเวนอีกชั้นหนึ่ง ทั้งหมดจะบูรณาการส่งภาพ ส่งสัญญาณทั้งหมดในการแจ้งเตือนเข้าสู่ห้องบังคับควบคุม หรือวอรูม ซึ่งพัฒนาโดยทีมวิจัยจากจุฬาฯ”
และในช่วงเดียวกันการพัฒนา UAV “ M Solar X” ก็ได้เข้าสู่เทคโนโลยีที่สูงขึ้น มีการลงพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมจริง รวมถึงมีเรื่องการทำมาตรฐานต่าง ๆ เข้ามารองรับ ซึ่งการที่จะนำเทคโนโลยีหรืองานวิจัยไปใช้งานจริง หรือไปสู่สายการผลิตในอนาคตได้นั้น เรื่องของมาตรฐานเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ปัจจุบัน “ M Solar X” ผ่านมาตรฐานต่าง ๆ มีชั่วโมงบิน ประมาณ 780 ชั่วโมง กว่า 400 เที่ยวบิน และมีหน่วยงานผู้ทดสอบทดลองใช้งาน คือ กองกำลังเฉพาะกิจที่ 9 กองทัพอากาศ และหน่วยกองร้อยปืนใหญ่ค้นหาเป้าหมาย พลนาวิก โยธิน ซึ่ง Feedback จากการทดสอบทดลองใช้งานจากหน่วยงานต่าง ๆ ทีมวิจัยจะมีการนำไปแก้ไขข้อบกพร่องเพื่อก้าวเข้าสู่ต้นแบบที่พร้อมเข้าสู่สายผลิต หรือ TRL9
ล่าสุด…ในปี 2567 กองทัพอากาศได้อนุมัติหลักการในการผลิต “ M Solar X” เพื่อใช้งานในกองทัพอากาศ 4ระบบ 3 กองบินประกอบด้วย กองกำลังเฉพาะกิจที่ 9 จำนวน 1 ระบบ กองบิน 3 สระแก้ว จำนวน 2 ระบบ และสนามบินน้ำพอง 1 ระบบ เพื่อใช้ในภารกิจลาดตระเวนป้องกันที่ตั้ง การผลิต “ M Solar X” เป็นการจ้างบริษัทในไทยผลิต วัสดุกว่า 90 % อยู่ในประเทศ เรียกได้ว่าเป็น “ไทยทำ” ทั้งหมด
สำหรับด้านเทคโนโลยี ตัว UAV “ M Solar X” เป็นอากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์สมรรถนะสูงเพดานบินต่ำ ซึ่งมีทั้งแบบปีกตรึง ความยาวปีก 4.2 เมตร ความยาวลำตัว 2 เมตร น้ำหนักรวม 12-14 กิโลกรัม บินครองอากาศ 4 – 10 ชั่วโมง ความเร็ว 45 – 70 กิโลเมตร / ชั่วโมงบิน ที่ความสูง 150 – 1500 เมตร บินโดยใช้แท่นยิง และมีน้ำหนักบรรทุก 2 กิโลกรัม โดยติดกล้องกลางวันและกล้องกลางคืน เพราะว่าภารกิจหลักคือ ลาดตระเวนทางอากาศ ดังนั้นกล้องจึงเป็นหัวใจสำคัญ
นอกจากนี้ทีมวิจัยยังมีการพัฒนา “ M Solar X” แบบขึ้นลงทางดิ่ง สำหรับใช้งานในพื้นที่ที่ไม่มีแนวร่อน ใช้พื้นที่แค่ 10 ตารางเมตรก็ขึ้นบินได้ โดยมีการติดตั้งอุปกรณ์ขึ้นลงทางดิ่งเพิ่มเติม UAV ลำนี้ มีความยาวปีก 4.2 เมตร ความยาวลำตัว 2 เมตร น้ำหนักรวม 19 กิโลกรัม ด้วยน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจากการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม ทำให้ความสามารถในการบินครองอากาศลดลงเหลือ 2 – 4 ชั่วโมง ความเร็ว 45 – 70 กิโลเมตร / ชั่วโมง บินที่ความสูง 150 – 1500 เมตร น้ำหนักบรรทุก 2 กิโลกรัม ปัจจุบันมีการนำไปทดสอบทดลองใช้งานแล้ว ที่ จ.จันทบุรี และ จ.ปัตตานี
อย่างไรก็ดีหากเปรียบเทียบกับอากาศยานไร้คนขับที่มีอยู่ทั่วไปในท้องตลาด ผู้วิจัย ฯ บอกว่า “ M Solar X” มีจุดเด่นอยู่ที่การออกแบบใช้งานให้เหมาะสมกับประเทศไทยทั้งด้านภูมิประเทศ ภูมิอากาศและการสภาพพื้นที่การลงจอด ส่วนเรื่องขีดความสามารถ หากเทียบกันรุ่นต่อรุ่นในระดับเดียวกันแล้ว ฝีมือกองทัพอากาศไม่ได้ด้อยกว่าประเทศอื่น และยังมีความสามารถเพิ่มเติมเช่นการขึ้นลงทางดิ่ง ในราคาที่ต่ำกว่าการนำเข้ามากกว่า 1เท่าตัว ขณะที่การซ่อมบำรุงก็เร็วกว่าเช่นกัน
จากกระบวนการคิดออกแบบ พัฒนา ที่ทีมวิจัยไทยทำตั้งแต่ต้นน้ำจนถึงปลายน้ำ กลายเป็นองค์ความรู้ที่นอกจากจะสร้าง “ M Solar X” ได้แล้วยังสามารถนำไปต่อยอดใช้กับอากาศยานไร้คนขับรูปแบบอื่น ๆ
อนาคตอันใกล้ ทีมวิจัยอยู่ระหว่างการร่วมมือกับพันธมิตร ในการพัฒนา “อากาศยานไร้คนขับพลังงานแสงอาทิตย์เพดานบินสูงเสมือนดาวเทียม” หรือ High Altitude Pseudo Satellite, HAPS ที่สามารถบินได้นานอย่างน้อย 1 เดือน โดยบินที่ชั้นสตาร์โทรสเฟียร์ ปีกยาว 29 เมตร เป็นสถานีอากาศลอยฟ้าในประเทศไทย เพื่อปฏิบัติ 2 ภารกิจหลัก คือ ลาดตระเวนทางอากาศบนพื้นโลก และการส่งสัญญานการสื่อสาร
ผู้สนใจ “ M Solar X” สามารถไปชมได้ที่งานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2567” (Thailand Research Expo 2024) ที่สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม(อว.) ร่วมกับหน่วยงานเครือข่ายในระบบวิจัยทั่วประเทศ จัดขึ้น ภายใต้แนวคิด “สานพลังวิจัย ขับเคลื่อนเศรษฐกิจและสังคมไทยอย่างยั่งยืน” 26-30สิงหาคมนี้ ที่ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ
