30 เม.ย. 2023 เวลา 01:51 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
สวนสาธารณะมองโซ

ตำนานร่มชูชีพ สิ่งประดิษฐ์ที่ได้ความคิดจากชาวสยาม ตอนที่ 2

(ต่อจากตอนที่ 1)
งานสร้างสรรค์ที่มีผลกระทบยิ่งใหญ่มักไม่ได้เสร็จสมบูรณ์ในตัวเอง แต่อาจอยู่ที่การมีผู้อื่นนำไปทำตามและพัฒนาต่อ โดยเฉพาะหากงานถูกนำไปพัฒนาต่อโดยไม่ได้รับการกล่าวถึงผู้ริเริ่มเป็นคนแรก ยิ่งแสดงว่ามีความสำคัญมาก ร่มชูชีพของเซบาสเตียน เลอนอร์มองด์ ก็เช่นกัน
บอลลูนไฮโดรเจนติดร่มชูชีพของบลองชาร์
เนื่องจากร่มชูชีพกลายเป็นสิ่งสำคัญประจำบอลลูน นักประดิษฐ์บอลลูนจึงมักจะออกแบบร่มชูชีพไปด้วย ในยุคนั้นนอกจากมงต์โกลฟิเอและชาลส์แล้ว อีกผู้หนึ่งคือ ชองปิแอร์ ฟรองซัวส์ บลองชาร์ (1753–1809) ผู้ซึ่งมีชื่อเสียงจากการข้ามช่องแคบอังกฤษด้วยบอลลูนไฮโดรเจน ได้เป็นคนแรกในปี 1785
เขาได้ประดิษฐ์บอลลูนที่มีร่มชูชีพแบบเปิดค้างไว้ในตัว โดยปรับปรุงมาจากร่มของเลอนอร์มองด์ สำหรับใช้เวลาแกสรั่วหรือระเบิดก็จะลงสู่พื้นได้ด้วยร่ม และได้ใช้งานจริงในปี 1793 เมื่อบอลลูนของเขาติดไฟขึ้นกลางอากาศ
บลองชาร์ได้ก่อตั้งสมาคม “เครื่องจักรอากาศสถิตย์” (aerostatic machine) เพื่อเผยแพร่การใช้บอลลูนและร่มชูชีพขึ้นในอังกฤษ และมักจะอ้างว่าเขาเองเป็นคนคิดร่มชูชีพเป็นคนแรก โดยไม่กล่าวถึงเลอนอร์มองด์
ทั้งร่มชูชีพของเลอนอร์มองด์ หรือบลองชาร์ รวมทั้งของผู้อื่นก่อนหน้านั้น ล้วนเป็นร่มแบบมีโครงแข็ง เหมือนร่มกันแดดฝนทั่วไป ซึ่งไม่เหมาะสมกับการพกพาหรือใช้งาน และจะไปเพิ่มน้ำหนักบนอากาศยานด้วยเท่ากับเพิ่มคนอีกหนึ่งคน ต่างจากร่มชูชีพในปัจจุบันที่เป็นแบบไร้โครง (frameless parachute)
อังเดร-ชาคส์ การ์เนอริน ผู้บุกเบิกร่มชูชีพ
ผู้ที่คิดค้นร่มชูชีพแบบไร้โครง และทำการทดสอบด้วยตัวเองเป็นคนแรกของโลก คือ อังเดร-ชาคส์ การ์นูร์ฮัน หรือการ์เนอริน (André-Jacques Garnerin, 1769–1823) นักบินบอลลูนผู้อาจหาญแห่งสาธารณรัฐที่หนึ่ง นอกจากนี้เขายังได้ปรับปรุงคุณสมบัติอื่นๆของร่มชูชีพ ที่ยังใช้มาจนปัจจุบัน และเป็นผู้ที่จดสิทธิบัตรร่มชูชีพได้เป็นรายแรกอีกด้วย
ก่อนการปฏิวัติใหญ่ การ์เนอริน เป็นนักศึกษาฟิสิกส์ ศิษย์ของชาคส์ ชาลส์ ไอคอนแห่งบอลลูนไฮโดรเจน ซึ่งชาวฝรั่งเศสเรียกบอลลูนชนิดนี้ว่าชาลิแอร์ (charlière) ตามชื่อของชาลส์ การ์เนอรินชำนาญการบินบอลลูนอยู่แล้วเช่นเดียวกับชาลส์ สมัยนั้นเรียกว่าอากาศนาวิก (aeronaut) หรือ balloonist สมัยนี้นั่นเอง
เมื่อเกิดสงครามระหว่างฝรั่งเศสกับสหสัมพันธมิตรหลังจากการปฏิวัติ เขาได้เข้าร่วมการพัฒนาบอลลูนทางทหาร และต่อมาได้ร่วมการรบที่ชายแดนเบลเยียมซึ่งยังเป็นของออสเตรียในปี 1793 แต่พลาดท่า ถูกทหารฝ่ายพันธมิตรกษัตริย์นิยมจับได้ และส่งไปขังในปราสาทบูดาเปสต์ถึง 3 ปี เขาใช้เวลาในคุก ออกแบบร่มชูชีพเพื่อการหนี แต่ยังไม่ทันไรก็ถูกปล่อยตัวก่อน
บอลลูนไฮโดรเจนใช้ส่งสัญญาณศึกให้ฝ่ายสาธารณรัฐฝรั่งเศส
ระหว่างที่การ์เนอรินถูกคุมขังอยู่นั้น บอลลูนสอดแนม อัดไฮโดรเจน ตามการออกแบบของชาคส์ ชาลส์ ได้กลายเป็นอาวุธใหม่ของฝ่ายสาธารณรัฐ ที่ช่วยให้ชนะศึกที่เฟลอรัส (Fleurus ปัจจุบันอยู่ในเบลเยียม) เมื่อปี 1794 (ซึ่งแซง จูสต์ผู้นำจาโกแบงมาบัญชาการเอง ก่อนที่เขาจะถูกจับและประหารในเดือนต่อมา)
หน่วยบอลลูนตรวจการณ์นี้ ถูกตั้งชื่อว่า หน่วยอากาศสถิตย์ (Compagnie D'Aérostiers) ตามการทำงานของบอลลูนที่ใช้แรงลอยตัวของแกสที่เบากว่าอากาศ บอลลูนจะถูกเชือกล่ามเอาไว้ให้ทหารบนพื้นชักลาก ทหารบนบอลลูนคอยตรวจความเคลื่อนไหวข้าศึกและส่งสัญญาณธงหรือชักรอกข้อความลงมาข้างล่าง เพียงลอยตัวให้สูงกว่า 200 เมตร ก็พ้นระยะยิงของปืนสมัยนั้นแล้ว จึงไม่ต้องลอยสูงมาก
ทหารฝรั่งเศสส่งสัญญาณจากบอลลูน ในศึกเฟลอรัส
ปกติแล้วไฮโดรเจนจะได้มาจากปฏิกิริยาของกรดกำมะถันกับผงเหล็ก แต่เนื่องจากกรดกำมะถันต้องเก็บเอาไว้ทำดินปืน คณะกรรมการปฏิวัติ ซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์อยู่หลายคน จึงเลือกใช้การผลิตไฮโดรเจนด้วยการพ่นน้ำไปบนผงเหล็กร้อน ในน้ำมีธาตุไฮโดรเจนและออกซิเจน เมื่อออกซิเจนไปรวมตัวกับเหล็ก จะปลดปล่อยแกสไฮโดรเจนออกมา
การผลิตไฮโดรเจนแบบนี้ซึ่งใช้เวลาเติมบอลลูนเป็นวัน เรียกว่า “กระบวนการลาวัวซิเอ-มูนิเอ” คิดขึ้นในปี 1783 โดยลาวัวซิเอ (อาจารย์ของเลอนอร์มองด์) ผู้ที่ถูกประหารไประหว่างยุคแห่งความสยดสยอง (Reign of Terror) ในปี 1794 ด้วยกิโยตินนั่นเอง (เนื่องจากเขารับผิดชอบการเก็บภาษีในสมัยลุยส์ที่ 16)
ที่เจ็บแสบกว่านั้นคือ ลาวัวซิเอ ผู้นี้เองเป็นผู้ที่ตั้งชื่อธาตุไฮโดรเจน (แปลว่า “กำเนิดน้ำ”) ที่เอามาอัดบอลลูน
น่าเสียดายที่ หน่วยอากาศสถิตย์ของฝรั่งเศส เช่นเดียวกับสาธารณรัฐที่หนึ่ง ตั้งอยู่ได้เพียงไม่นาน เมื่อบอลลูนถูกฝ่ายออสเตรียยึดได้ในสมรภูมิเวิร์ซเบิร์ก (ปัจจุบันยังแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์ในเวียนนา) และที่อียิปต์ เกิดเสียงคัดค้านในกองทัพว่าไม่คุ้มค่า
นโปเลียน โบนาปาร์ต ได้ยุบเลิกหน่วยซึ่งมีทหารเพียง 26 คนนี้ไปในปี 1802 กล่าวกันว่านโปเลียนอาจไม่ปราชัยในการรบที่วอเตอร์ลูเมื่อปี 1815 ก็ได้ หากยังใช้บอลลูนสอดแนม เพราะไม่เห็นกองทหารอังกฤษที่ซ่อนตัวอยู่หลังเนินดิน บอลลูนสอดแนมกลับถูกนำไปใช้ในที่อื่นๆ เช่นในสงครามกลางเมืองสหรัฐ และใช้ในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งด้วย
กลับมาสู่เรื่องของร่มชูชีพ
เมื่อการ์เนอรินได้กลับฝรั่งเศสแล้ว เขาก็นำร่มชูชีพที่ออกแบบไว้ในคุก มาพัฒนาต่อทันที ร่มชูชีพของการ์เนอรินเป็นแบบไม่มีโครงไม้ เพื่อให้นำขึ้นไปได้ง่ายและไม่เพิ่มน้ำหนักบนบอลลูน
ร่มชูชีพที่การ์เนอรินออกแบบ ในการทดสอบปี 1797
ตามการออกแบบของการ์เนอริน ร่มชูชีพผ้าใบไร้โครง จะติดอยู่กับบอลลูนไฮโดรเจนด้วยเชือกที่ร้อยผ่านแกนตรงกลาง โดยมีนักบินอยู่ในกระเช้าใบเล็ก หรือกอนโดลา ช่วงขาขึ้นสายโยงระหว่างกระเช้ากับหลังคาร่มจะหุบเข้าหาแกน หากบอลลูนระเบิด หรือนักบินตัดสายบอลลูนออก หลังคาร่มจะกางออกได้เองจากอากาศที่ไหลเข้าไประหว่างการตก ทำให้เกิดแรงต้าน ลดความเร็วขาลงให้ช้าลงได้
การ์เนอริน ทำการทดสอบร่มชูชีพของเขา จากบอลลูนที่เขาขึ้นบินด้วยตัวเอง เหนือสวนมงโซ (parc monceau) ใกล้กับประตูชัยกลางกรุงปารีส ครั้งแรกไม่สำเร็จ บอลลูนเกิดขัดข้องไม่สามารถลอยตัวได้
อีกห้าเดือนต่อมา เมื่อวันที่ 22 ตุลาคม 1797 เขาประกาศการทดสอบอีกครั้ง โดยใช้บอลลูนไฮโดรเจนที่ไม่มีเชือกผูก และร่มชูชีพขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อกางออก 23 ฟุต (7 เมตร) ในการทดสอบนี้ การ์เนอรินได้เพิ่มกลไกที่สามารถเจาะบอลลูนให้แตกได้เมื่อถูกตัดออกจากร่มชูชีพ นอกจากเพื่อทำให้เก็บบอลลูนได้ง่ายแล้ว ยังสร้างความตื่นเต้นให้คนดูอีกด้วย ซึ่งนับว่าเป็นการเสี่ยงอันตรายมาก
การทดสอบร่มชูชีพของ ชาคส์ การ์เนอริน
ในเย็นวันทดสอบ ผู้คนมารอดูอย่างเนืองแน่น บอลลูนสีทองผ่องอำไพ ตัดกับสีท้องฟ้ายามเย็นของปารีส ลอยขึ้นไปได้ราว 1 กิโลเมตร การ์เนอรินก็ตัดสายบอลลูนออก พร้อมกับเจาะบอลลูนให้แตกเสียงดังสนั่นไปด้วย กระเช้าน้อยๆที่บรรทุกการ์เนอรินร่วงหล่นจากท้องฟ้าอย่างน่าหวาดเสียว
ขณะฝูงชนกำลังร้องด้วยความตกใจนั้น หลังคาร่มก็กางแผ่ออก การ์เนอรินค่อยๆร่อนตัวลงถึงพื้น แม้จะไม่ค่อยนิ่มนวล เนื่องจากร่มของเขาส่ายแกว่งไปมาอย่างรุนแรง แต่ก็ลงถึงพื้นโดยปลอดภัย ห่างจากสวนมงโซไปราว 1 กิโลเมตร ท่ามกลางเสียงโห่ร้องยินดีของผู้ชมจำนวนมาก รวมทั้ง จีน เจเนวีฟ ลาบรอส ภรรยาในอนาคตของการ์เนอริน ซึ่งต่อมากลายเป็นนักบอลลูนหญิงรุ่นแรกๆของโลกด้วย
ป้ายที่ระลึกการโดดร่มของการ์เนอริน ที่สวนมงโซ ปารีส (tripadvisor.com)
ชาคส์ การ์เนอริน กลายเป็นวีรบุรุษของฝรั่งเศสในทันที ร่มชูชีพแบบไร้โครงของเขากลายเป็นสิ่งประดิษฐ์แรกๆอันเป็นผลผลิตของการปฏิวัติฝรั่งเศส (ไม่นับกิโยตินซึ่งเกิดขึ้นมาก่อนแล้ว) การ์เนอรินมีชื่อเสียงไปทั่วยุโรปแม้แต่ในชาติศัตรูของฝรั่งเศส ณ เวลานั้น ที่สวนมงโซในปัจจุบันยังมีป้ายรำลึกการโดดร่มครั้งนั้นเอาไว้ว่า
ณ ที่นี้ วันที่ 22 ตุลาคม 1797 อังเดร-ชาคส์ การ์เนอริน ชาวฝรั่งเศส ทำการโดดร่มชูชีพจากบอลลูนปล่อยอิสระ ได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์
ป้ายที่สวนมงโซ ปารีส
การ์เนอรินยังได้ปรับปรุงร่มชูชีพ เพื่อลดการแกว่งไกว ดังที่เขาพบปัญหาด้วยตัวเองระหว่างการโดดร่มครั้งแรก โดยได้ทำตามคำแนะนำของเชโรม ลาลองด์ นักดาราศาสตร์ชื่อดัง และมันสมองฝ่ายการศึกษาของการปฏิวัติฝรั่งเศส ที่ได้เพิ่มรูระบายเล็กๆบนหลังคาร่ม ช่วยลดการสั่นสะเทือนของอากาศลง ร่มชูชีพจะมีเสถียรภาพมากขึ้น
การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมในปัจจุบัน จะพบว่า ร่มชูชีพมีความถี่ธรรมชาติจากการสั่นสะเทือนหลายรูปแบบ คือ
1. การสั่นของมวลอากาศที่เข้าไปกักภายในหลังคาร่ม เหมือนกับที่เราได้ยินเสียงจากการเป่าลมผ่านปากขวดเปล่า (Helmholtz resonator)
2. การส่ายแกว่งของกระเช้าเหมือนลูกตุ้มนาฬิกา (pendulum) โดยมีหลังคาร่มเป็นจุดหมุน
3. การสั่นเข้าออกของมวลกระเช้าเนื่องจากความยืดหยุ่นของสายโยงเหมือนสปริง
ถ้าหากความถี่ของการสั่นข้อใดข้อหนึ่งตรงกันจะกระตุ้นให้เกิดการสั่นอย่างรุนแรงได้ ดังนั้นการปล่อยอากาศออกจากหลังคาร่มบางส่วนจะช่วยลดการสั่นรูปแบบแรกลง และไม่ไปกระตุ้นการสั่นรูปแบบอื่นๆ รูระบายบนยอดหลังคาร่ม (air vent) ที่การ์เนอรินคิดขึ้นนี้ ยังมีใช้มาจนปัจจุบัน
ภาพจากสิทธิบัตรร่มชูชีพ ปี 1802 ของ การ์เนอริน (https://www.inpi.fr)
หลังจากที่รัฐบาลปฏิวัติของฝรั่งเศสได้เปิดให้มีการจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์โดยไม่มีการตรวจสอบในปี 1791 การ์เนอรินได้ยื่นรับสิทธิบัตรร่มชูชีพไร้โครง แบบมีรูเปิดด้านบน เป็นลำดับที่ 195 เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม 1802 ในนามของภรรยา (ตรงกับ พ.ศ. 2345 สมัยรัชกาลที่ 1)
ตลอดหลายปีต่อมา การ์เนอรินได้รับเชิญไปแสดงบอลลูนและการโดดร่มในหลายประเทศ ราว 200 ครั้ง ซึ่งเขาผ่านมาได้หมดโดยสวัสดิภาพ จนกระทั่งถูกสังหารด้วยอุบัติเหตุท่อนไม้ล้มทับ ระหว่างการสร้างบอลลูน ในปี 1823 ขณะที่ร่มชูชีพของเขาได้ช่วยชีวิตคนไว้จำนวนมาก
กูเกิลทำดูเดิลรำลึกการโดดร่มของการ์เนอรินในปี 2013
ในศตวรรษที่ 19 ร่มชูชีพกลายเป็นสิ่งจำเป็นต้องมีติดบอลลูนทุกลำ เมื่อมีเครื่องบินใช้แล้วในต้นศตวรรษที่ 20 จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาต่ออย่างจริงจัง และกว่าจะได้เป็นร่มชูชีพแบบปัจจุบันที่พับเก็บได้ง่าย มีสายกระตุกร่ม และสายควบคุมทิศทาง ก็ล่วงเข้าสู่ทศวรรษ 1920 แล้ว
ในปัจจุบัน นอกจากความก้าวหน้าทางเทคนิคของร่มชูชีพ ที่ต่างจากเดิมมากแล้ว จุดประสงค์การใช้งานก็เพิ่มเติมขึ้นมา ไม่ใช่เป็นเพียงแค่อุปกรณ์ความปลอดภัยสำหรับเหตุฉุกเฉินเท่านั้นอีกแล้ว ยังนำไปใช้งานอื่นอีกมาก เช่น ถูกนำมาใช้ขนส่งทหารพลร่มหรือสิ่งของทางอากาศ ใช้ลดความเร็วเครื่องบินเวลาลงจอด ใช้ในการสำรวจอวกาศ รวมทั้งการดิ่งพสุธาเพื่อความบันเทิงโดยเฉพาะ เท่ากับย้อนกลับไปสู่การใช้งานเดิมของร่มชูชีพโดย “หมื่นเหินเวหาเหาะ” ชาวสยามนิรนาม เมื่อกว่า 300 ปีที่แล้วนั่นเอง
การโดดร่มของการ์เนอริน ปี 1797
แหล่งอ้างอิง
Olivier de Bernon, “The Parachute, a French Invention of Distant Siamese Origin”, Journal of the Siam Society, Vol. 109, Pt. 2, 2021
Garrett Soden, “Defying gravity : land divers, roller coasters, gravity bums, and the human obsession with falling”, 2005
#ร่มชูชีพ #จดหมายเหตุลาลูแบร์ #ประวัติศาสตร์สิ่งประดิษฐ์ #โจนร่ม #บอลลูน
โฆษณา