หน้าเว็บ

วันจันทร์ที่ 26 สิงหาคม พ.ศ. 2556

GIANT ROBO!!! หุ่นยนต์ยักษ์ มันจะสร้างจริงได้มั๊ย!?!?


หุ่นยนต์ยักษ์เป็นอนิเมชั่นและหนังมาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่ยุคจัมโบ้เอ มาชินก้า เก็ตเตอร์ อีเดี้ยน กาคีน จนมาถึงอีวานเกลี่ยน (เอ๊ะ เดี๋ยว ตัวหลังนี้ท่าจะไม่ใช่แฮะ) และจนมาเป็นหุ่นเยเกอร์ (Jaeger) จากหนัง Pacific rims ในเรื่องราวต่างๆก็มักจะมาบรรจบกันแถวศตวรรตที่ 21 ที่เราอยู่ตรงนี้ ซึ่งของพวกนี้ ก็ยังไม่เกิดขึ้นมาจริงๆสักที แน่นอน เราอาจตอบง่ายๆว่าเพราะอาวุธยุทโธปกรณ์ประเภทหุ่นยักษ์มันสู้ระบบมิสไซล์ไม่ได้ สู้เครื่องบินรบก็ไม่ได้ ฯลฯ ไม่คุ้มจะสร้าง ซึ่ง เราจะไม่พูดถึงเรื่องนี้ เรามาพูดกันว่า ถ้าเราจะสร้างมันซะอย่าง เราจะสร้างได้ไหม มันจะแอ๊คชั่นกันได้เพียงใด และ อะไร เป็นข้อจำกัดในการสร้างหุ่นยักษ์ขึ้นมาครองโลก


ความเป็นไปได้เชิงกล หุ่นยักษ์ ใหญ่ได้ขนาดไหน!?!?

ทุกความสูงที่เพิ่มขึ้นเท่าตัว พื้นที่จะเพิ่มขึ้นยกกำลัง 2 และปริมาตร จะเพิ่มขึ้นยกกำลัง 3 ตามหลักของการ Scale up น้ำหนักที่โครงสร้างสิ่งมีชีวิตคาร์บอนอย่างพวกเรา ถูกค้ำยันภายในไว้ด้วยโครงกระดูก ถ้าเราพิจารณาจากขนาดของกระดูกของแมว กับเสือ ที่เป็นสัตว์ตระกูลเดียวกัน มีลักษณะของการเคลื่อนไหวคล้ายๆกัน กระดูกของเสือ จะมีมวลสูงกว่าของแมว และหนากว่า [1] ในกรณีของหุ่นยนต์ก็เช่นเดียวกัน จากหุ่นยนต์ Asimo ของ ฮอนด้า น้ำหนัก 54 กิโลกรัม สูง 130 เซนติเมตร ใช้โครงสร้างโพลิเมอร์เคลือบแมกนีเซียมอัลลอยด์[2][3] ถ้าใช้โครงสร้างเดียวกันในการสร้างกันดั้ม น้ำหนักของ RX-78 II สูง 18 เมตร จะอยู่ที่ประมาณ 143,000 กิโลกรัม และน่าจะหนักเกินจะเดินได้ ถ้าสร้างเป็นหุ่น Gipsy Danger สูง 76 เมตร จะมีน้ำหนักคือ 10,800,000 กิโลกรัม และโครงสร้างก็น่าจะพังทลายลงด้วยตัวเอง ณ วินาทีที่มันเริ่มเดินไปข้างหน้า

ลูบปลากรอบ 1: หุ่น Jeeg ฟิวชั่นกับ กาคีน ออกมาเป็น!!! Jipsy Danger!!!

ลูบปลากรอบ 2: ไอ้ตัวนี้ละ ที่อยากสร้างจริงๆ

อย่างไรก็ตาม เคยมีบทความจากเวบ Science Portal [4][5] ของ ญี่ปุ่น ที่ได้ศึกษาต้นทุนในการสร้างหุ่น กันดั้ม RX-78 II ซึ่งจะใช้โครงเป็น อลูมิเนียมเชื่อมแบบรังผึ้ง[6] เพื่อที่จะลดน้ำหนักโครงสร้าง และจะทำให้หุ่น RX-78 สามารถขับเคลื่อนเดินได้ โดยอาศัย Gas turbine  7 ตัว เครื่องคอมพิวเตอร์ Mainframe ราคาแสนถูกขนาด 1.5 ล้านเหรียญ มอเตอร์ 400 kW 30 ตัว แม้ว่ามันจะบินไม่ได้ คนขึ้นขับไม่ได้  และมีราคาถึง 700 ล้านเหรียญ  แต่อย่างน้อยเราก็พอจะเดาได้ว่า หุ่นยนต์ขนาด กันดั้ม ยุคปัจจุบัน เราสามารถสร้างได้!!!!!

ลูบปลากรอบ 3: โครงสร้างแบบ Aluminium Honeycomb ถูกใช้ในการสร้างเครื่องบินเร็วเหนือเสียง และใช้สร้างสถานีอวกาศ

สำหรับวัสดุยุคใหม่ เรามีตัวเลือกมากกว่าโครงสร้างอลูมิเนียมแบบรังผึ้ง ปัจจุบันเรามีวัสดุโฟมโลหะ[7] ซึ่งมีความสามารถในการกระจายแรงดีกว่าโครงสร้างอลูมิเนียมแบบรังผึ้ง

ลูบปลากรอบ 4: โฟมโลหะ วัสดุยุคใหม่ที่อาจนำมาใช้ทดแทนวัสดุแบบ Aluminium Honeycomb สำหรับสถานีอวกาศ

ด้วยความเบาที่ใกล้เคียง บางที Lunar Titanium Alloy ก็อาจเป็น Alloy ลักษณะของโฟมไทเทเนี่ยมแบบ Close pore ก็เป็นได้ [8]

แต่ทั้งนี้ต่อให้ใช้ โฟมไทเทเนียม ก็ไม่คิดว่าจะสามารถใช้สร้างหุ่นยักษ์ระดับเยเกอร์ได้ เพราะ หุ่นเยเกอร์จาก Pacific Rims มันหนักเกินไปมาก ถ้าเปรียบเทียบแล้ว พื้นดินปรกติจะรับน้ำหนักได้ประมาณ 80 – 160 kPa สำหรับน้ำหนักของกันดั้ม ที่ 43ตัน ยืนเฉยๆมันจะมีแรงกดที่พื้นถึง 45 kPa และ หุ่น เจเกอร์ รุ่น Gipsy Danger ถ้าสร้างแบบกันดั้ม แรงกดที่พื้นมันจะสูงถึง 190 kPa และแม้แต่จะทำให้เบาเป็นไม้ก๊อก ด้วยน้ำหนัก 1850 กิโลกรัมตามเนื้อเรื่อง มันก็จะยังมีแรงกดถึง 109 kPa การเดิน หรือกระโดด มันก็คงไม่ต่างอะไรกับการตอกเสาเข็มดีๆนี่เอง 

<-ลูบปลากรอบที่ 5: ภาพในจินตนาการเมื่อหุ่นยักษ์เริ่มวิ่งในเมือง
และตอนที่ผมลองคำนวณเทียบความเร็วของหมัดฮุค หมัดฮุคของคน มีแรงบิดที่ไหล่ประมาณ 400 นิวตันเมตร หมัดฮุคของกันดั้มตอนซัดกับชาร์จะมีแรงบิดที่ไหล่ประมาณ 20 ล้านนิวตันเมตร และหมัดฮุคของเยเกอร์ตอนต่อยกับไคจู ไหล่ของมันจะต้องรับแรงบิดที่ 2 ล้านล้านนิวตันเมตร (พร้อมกับความเร็วหมัดที่ มัค 1) สมมุติถ้าเราจะสร้างหุ่นยักษ์ขึ้นมาจริงๆ มันก็คงต้องมีการปรับรูปร่างขึ้นมาหลายนิดหลายหน่อย และยิ่งโตเท่าไร เราก็น่าจะได้หุ่นรูปร่างเข้าใกล้ ตึกธนาคารเอเซีย เอ๊ย ตึก UOB โรโบ มากขึ้น 

ลูบปลากรอบ 6: UOB robo ขาใหญ่ๆยังงี้ละ สูง 80 เมตรไหว

จากข้างต้น เราจะพบว่า ปัญหาสำคัญของหุ่นยักษ์ที่หนักหนาสาหัสที่สุดคือน้ำหนักของตัวหุ่นเอง แม้แต่ถ้าเราจะสร้างหุ่นยักษ์ขนาดสักเท่ากันดั้ม ถ้าเราไม่สร้างขาแบบ UOB โรโบ้ เราก็ต้องไปลดน้ำหนักของวัสดุกันขนาดใหญ่ และต่อให้ทำได้ ถึงจุดหนึ่ง หุ่นยนต์ก็จะมีปัญหาเวลาเจอฝนตกลมพัด หุ่นอาจล้มคว่ำเตาปฏิกรณ์ระเบิดตายยกหมู่ เพราะเราเล่นสร้างหุ่นซะเบาหวิว เหมือนเอากล่องโฟมไปตั้งขวางพัดลมยังไงยังงั้น

แต่แล้วผมก็มาคิดนะว่า จริงๆแล้ว บางที ถ้าเราไม่ไปยึดติดกับไอ้การเดิน 2 ขาให้มันมากนัก ... หุ่นยนต์ยักษ์มันก็ไม่ได้สร้างยากมากมายอะไรนักเลยนี่หว่า

สร้างหุ่น 2 ขายากนัก งั้นก็อย่ามีขามันซะเลย เช่น ไอ้นี่

แล้วหลังจากนั้นเราค่อยมาว่ากันเรื่องการที่จะให้มนุษย์จะขึ้นไปบังคับหุ่นยักษ์ได้ เราอาจเอามนุษย์ยัดใส่ท่อที่บรรจุ LCL ปลั๊กเข้ากับหุ่นยักษ์เพื่อให้ของเหลวลดแรงกระแทก หรือบางที เราอาจจับมนุษย์มาดัดแปลงให้สามารถทนแรงกระแทกจากการตกลงจากตึก 4 ชั้นได้... . เอ เดี๋ยวก่อน ถ้าเราสร้างไอ้มนุษย์พรรค์ที่ว่าได้นี่เราคงไม่ต้องสร้างหุ่นยักษ์แล้วละนะ 



ชักฝันมากไปแล้วแฮะ...ขอจบบทความแต่เพียงเท่านี้ครับ

อ้างอิง

1 ความคิดเห็น: