Tại Sao Máy Bay Quân Sự Hiện Nay Chỉ Sử Dụng Cánh Đơn Chứ Không Dùng Cánh Đôi, Cánh Ba?

Nếu mở một cuốn niên giám hàng không thế  giới, các bạn sẽ phát hiện ngoại hình của   máy bay trong hơn 100 năm qua đã thay đổi rất  nhiều. Dễ nhận thấy nhất là về số lượng cánh máy   bay. 

Như chúng ta đã biết, cuộc Đại chiến Thế giới  lần thứ I là lần đầu tiên trong lịch sử, các máy   bay được tham chiến ở quy mô lớn. Điểm chung dễ  nhận biết nhất của các loại máy bay thời kỳ này   chính là chúng đều có nhiều tầng cánh, đặc biệt  là sự xuất hiện của máy bay cánh đôi hai tầng,   thậm chí là ba tầng cánh. Cánh này chồng lên  cánh kia, ở giữa được liên kết bằng nhiều trụ đỡ,   rất giống như một giá đỡ sách. Tuy nhiên  kết cấu của máy bay ba cánh rất phức tạp,   hiệu quả cũng không tốt hơn so với máy bay cánh  đôi, thực tế về sau không có phát triển nhiều hơn,   cho nên, máy bay thời kỳ đầu  hầu như đều là loại cánh đôi.  Nổi bật trong phân khúc này là chiếc  Antonov An-2 do Liên Xô chế tạo,   cất cánh lần đầu tiên vào năm 1947.    Nó được sử dụng với vai trò như một vận tải cơ hạng nhẹ có thể chuyên chở  12 lính dù. An-2 có chiều dài 12,4 m,   sải cánh trên 18,2m và sải cánh dưới 14,2 m. Một ưu điểm độc nhất vô nhị của An-2 đó là   nó có thể bay lùi hoặc treo lơ lửng  như trực thăng. Để thực hiện việc này,   phi công sẽ tìm cách đưa máy bay đón một cơn  gió có sức gió từ 8 – 10m/s. Khi đó tùy vào vận   tốc bay của máy bay và vận tốc gió mà máy bay  có thể sẽ lơ lửng hoặc lùi từ từ về phía sau.  Tuy việc hỏng động cơ là nguyên nhân của phần  lớn tai nạn hàng không nhưng với An-2 thì nó   lại không đáng ngại. Bởi vì nó có hai tầng  cánh với lực nâng lớn nên nếu chẳng may có   hỏng động cơ chiếc máy bay sẽ không rơi tự do  xuống đất để gây ra một tai nạn khủng khiếp.

Như vậy, càng nhiều cánh thì lực nâng càng lớn,  đúng ra là máy bay ngày nay còn phải nhiều cánh   hơn nữa. Nhưng từ sau những năm 30 của thế kỷ XX,  máy bay cánh đôi chỉ có rất ít, gần như “tuyệt   chủng” và hầu như thống trị bầu trời là những  chiếc phi cơ một lớp cánh. Tại sao lại như vậy? Như các bạn đã biết, cánh máy bay dùng để sản sinh  ra lực nâng. Máy bay có thể bay lượn trên không mà   không bị rơi xuống như một hòn đá, là dựa vào lực  nâng của cánh máy bay nhằm cân bằng trọng lượng.  Nếu một chiếc máy bay bao gồm cả hành khách,  hàng hoá và nhiên liệu, tổng cộng là 50 tấn,   thì khi nó bay ngang bằng ở trên không trung, các  cánh của nó phải sản sinh ra lực nâng là 50 tấn,   như vậy mới duy trì được thăng  bằng, không cho máy bay rơi xuống.  Cánh máy bay có thể sản sinh ra sức nâng đẩy  đi hay không, chủ yếu là căn cứ vào tốc độ bay   và diện tích mặt phẳng của cánh. Tốc độ bay  càng nhanh diện tích cánh máy bay càng lớn,   thì sản sinh ra lực nâng càng lớn. Điều ấy cũng  giống như chơi thả diều mà ngày bé chắc hẳn   bạn nào cũng từng được thử dù chỉ 1 lần. Hai  cái diều có trọng lượng như nhau, nhưng diều   nào có diện tích lớn, ai kéo dây chạy nhanh, thì  diều của người đó bay lên càng nhanh và càng cao.  Các máy bay ở thời kỳ đầu, vì không có động cơ  tốt, vật liệu kết cấu cũng rất thô sơ nên tốc độ   bay của máy bay không nhanh. Tốc độ không nhanh  mà lại cần khắc phục một trọng lượng nhất định,   thì cần phải ra sức tăng diện tích cánh  máy bay để có được lực nâng cần thiết. Một   cánh máy bay không đủ thì dùng hai cánh, hai  cánh vẫn chưa đủ thì dùng ba cánh. Như vậy,   máy bay cánh đôi, cánh ba ra đời.  Tuy nhiên, tăng cánh máy bay lên nhiều thì trái lại, lại làm tăng phụ tải cho máy  bay, khiến cho nó bay càng chậm. Thật là oái oăm!  Chính vì thế mà các kỹ sư phải tối giản trọng  lượng máy bay bằng cách sử dụng vật liệu gỗ   dán và… giấy thay cho thép như trên những chiếc  máy bay hiện đại ngày nay. Vật liệu gỗ ép và giấy khiến trọng lượng máy bay giảm đáng kể  nhưng lại khiến cho kết cấu của chiếc máy bay rất mỏng manh.  Cứ thử tưởng tượng bạn ra trận với một chiếc  chiến đấu cơ dễ bắt lửa như thế này thì chỉ   cần dính phải tia lửa từ những chiếc bị  cháy bên cạnh thôi cũng đã đủ để thiêu   rụi cả người lẫn máy bay chứ chưa nói đến là có  bị địch bắn trúng hay không. Vô cùng nguy hiểm!  Do có lực nâng lớn từ 2 cánh nên vận tốc tối  thiểu trên không của những loại máy bay này là   cực kỳ thấp, chúng có thể bay với tốc độ chỉ  khoảng vài chục km/h. Nhưng với sự cải tiến   dần của động cơ hàng không cùng sự cải cách  trong kết cấu vật liệu thì tốc độ của những   con chim sắt này đã được tăng lên rất nhiều,  do đó không cần phải có diện tích cánh máy   bay thật lớn mới có thể sản sinh ra lực nâng cần thiết. Ví dụ như hiện nay, vật liệu được sử dụng trong chế tạo các tiêm kích tàng hình thường  là vật liệu tổng hợp gốc carbon, composite,…  Vì thế mà hầu hết các máy bay hiện đại  đều đã cải tiến thành máy bay cánh đơn,   nên cho dù có làm giảm trọng lượng của máy  bay đi nhiều nhưng vẫn bảo đảm tốc độ bay.