Con người khi nhìn thấy chim bay trên trời cũng mơ ước được bay bổng lên không trung như vậy. Trong truyền thuyết Hy Lạp, ông Daedalus bị vua Minos bắt giam. Ông cùng với người con là Icarus chế ra cánh làm bằng lông và sáp để bay ra khỏi tù. Hai cha con đã thành công.
Ông bay thoát từ đảo Crete tới thành phố Naples. Nhưng Icarus bay cao quá, gần mặt trời sáp bị hun nóng và chảy ra nên Icarus bị rơi xuống biển.
Đó chỉ là huyền thoại. Trên thực tế từ nhiều thế kỷ trước nhiều người đã lắp vào mình cánh làm bằng lông hay vật liệu nhẹ để thử bay như chim. Nhưng tất cả đều thất bại vì con người quá nặng nề và không được cấu tạo để bay như chim được.
Các hoạt động trước khi có máy bay
Trước khi có máy bay chạy bằng động cơ đã có nhiều người vẽ ra nhiều kiểu máy để thử giúp con người bay. Vào thế kỷ thứ 15, ông Leonardo da Vinci có cả 100 bức phác họa mô tả lý thuyết về bay của ông. Tuy nhiên theo khoa học bây giờ thì lý thuyết của ông không thể thực hiện được.
Người Trung Quốc từ thời xưa đã biết khí nóng thì bay lên và họ áp dụng hiện tượng này để làm lồng đèn trời (sky lantern) để chơi cho vui. Vào thế kỷ thứ 18, bên Âu Châu cũng nghiệm thấy là khí nóng bay lên và họ áp dụng hiện tượng này để làm ra khinh khi cầu.
Vào năm 1783, hai anh em nhà họ Montgolfier tên là Joseph Michel và Jacques Etienne là người đầu tiên đã sáng chế ra khinh khí cầu. Họ đốt lửa và khí nóng bay lên vào một túi bằng lụa cột vào một giỏ. Khi có đủ sức thì túi sẽ bay lên.
Hồi đó người ta không biết là con người bay lên cao có bị ảnh hưởng gì không nên thử bằng súc vật trước. Những hành khách đầu tiên của khinh khí cầu là cừu, gà và vịt. Khinh khí cầu có chở người đầu tiên là vào ngày 21 Tháng Mười Một, 1783.
Lúc đầu người ta nghĩ là khinh khí cầu sẽ là phương tiện chuyên chở hàng không. Vào các thập niên 1920 và 1930 đã có những khinh khí cầu thương mại chở người qua Đại Tây Dương. Nhưng một tai nạn khủng khiếp đã thay đổi thái độ của mọi người.
Vào ngày 6 Tháng Năm, 1937, khinh khí cầu Hindenburg bốc cháy, chỉ trong 32 giây bị thiêu hủy. Có 35 hành khách và một nhân viên bị thiệt mạng. Sở dĩ khinh khí cầu nguy hiểm như vậy là vì chất khí hy-đrô dùng trong khinh khí cầu rất là dễ cháy. Từ đó khinh khí cầu không được dùng để chở hành khách nữa.
Lịch sử máy bay
Tuy còn nhiều tranh cãi, nhưng ở Hoa Kỳ người ta cho rằng hai anh em Orville và Wilbur Wright là người đầu tiên bay một máy bay có động cơ và điều khiển được. Sự kiện lịch sử này xảy ra vào ngày 17 Tháng Mười Hai, 1903, ở vùng Kitty Hawk tại tiểu bang North Carolina. Chuyến bay đầu tiên rất là khiêm tốn chỉ bay được 120 foot và kéo dài trong 12 giây.
Sau đó hai ông vẫn tiếp tục nghiên cứu để cải tiến máy bay của hai ông. Hai năm sau họ đã bay trên không được tới 39 phút và bay vòng vòng khoảng 24 dặm.
Ở Âu Châu cũng như ở Hoa Kỳ các nhà khoa học và những người thích mạo hiểm tiếp tục nghiên cứu và phát triển máy bay. Lúc đầu máy bay làm bằng gỗ và vải, về sau thì làm bằng kim loại nhẹ. Máy móc để kéo máy bay lên càng ngày càng mạnh và lâu bền.
Năm 1927, ông Charles Lindbergh là người đầu tiên bay không ngừng qua Đại Tây Dương. Từ đó mở ra một kỷ nguyên cho ngành hàng không, kể cả dân sự lẫn quân sự.
Nguyên tắc máy bay
Máy bay rất nặng nề thì làm sao bay lên được? Đó là nhờ vào lực đẩy máy bay ra phía trước và cánh máy bay. Cánh máy bay được cấu tạo sao cho khi máy bay được đẩy tới thì không khí lướt qua phía trên cánh nhanh hơn phía dưới. Vì vậy sức ép ở phía trên nhỏ hơn ở phía dưới. Sự khác biệt tạo nên một lực gọi là lực nâng (lift). Lực này nâng cánh cũng như toàn thể máy bay lên.
Có bốn loại lực áp đặt vào máy bay khi chuyển động: trọng lượng của máy bay, sức đẩy của động cơ, sức cản của không khí và lực nâng. Trọng lượng của máy bay thì không thay đổi. Sức đẩy của động cơ thì tùy theo sự điều khiển của phi công. Sức cản của không khí thì tùy theo vận tốc của máy bay, bay càng nhanh thì sức cản càng lớn. Sức nâng tùy thuộc vào vận tốc và vị thế của máy bay, bay càng nhanh thì sức nâng càng lớn.
Máy bay muốn cất cánh thì phải chạy thật nhanh trên phi đạo. Nhanh đến một tốc độ nào đó thì lực nâng đủ mạnh để nâng toàn thể máy bay lên. Muốn tiếp tục bay thì máy bay phải duy trì một vận tốc tối thiểu nào đó. Khi muốn hạ cánh thì phi công sẽ giảm bớt tốc độ. Lực nâng sẽ bị giảm xuống nhỏ hơn trọng lượng của máy bay và máy bay sẽ xuống thấp dần cho đến khi chạm đất.
Làm sao máy bay có thể bay lộn trên không trung?
Xe hơi đi trên đường không có mấy chọn lựa, chỉ có đi thẳng, rẽ phải hoặc rẽ trái. Nhưng máy bay thì không có đường đi rõ rệt nên có thể đi khắp phương hướng, lên xuống, trái phải hay nghiêng nghiêng. Phi công làm sao có thể điều khiển máy bay như ý mình muốn được?
Máy bay có ba bộ phận dùng để điều khiển máy bay. Đó là cánh nhỏ (aileron), đuôi lái (rudder) và đuôi lái độ cao (elevator).
Cánh nhỏ dùng để nghiêng máy bay. Nếu người phi công nâng cánh nhỏ bên phải và hạ cánh nhỏ bên trái thì máy bay sẽ nghiêng về phía phải, có nghĩa là cánh bên phải sẽ hạ thấp xuống và cánh bên trái sẽ được nâng cao lên.
Đuôi lái dùng để đổi hướng máy bay. Nếu người phi công quay đuôi lái qua bên phải máy bay sẽ đổi hướng qua phải. Cánh nhỏ và đuôi lái được kết hợp để lái máy bay qua một hướng khác.
Đuôi lái độ cao dùng để hướng máy bay lên cao hay xuống thấp. Nếu người phi công nâng đuôi lái lên thì đầu mũi máy bay sẽ được hướng lên và máy bay sẽ bay lên cao hơn và ngược lại nếu đuôi lái được hạ thấp thì máy bay sẽ chúi mũi xuống và máy bay sẽ bay xuống thấp hơn.
Tương lai công nghệ hàng không
Kể từ khi hai anh em nhà Wright thử nghiệm máy bay thành công ở Kitty Hawk, công nghệ hàng không đã tiến một bước rất dài. Theo thống kê của cơ quan Federal Aviation Administration của Hoa Kỳ thì mỗi ngày trung bình có khoảng 2.5 triệu hành khách bay đi hay bay đến các phi trường trên đất Mỹ.
Theo hiệp hội The International Air Transport Association (IATA) thì số hành khách sẽ tăng gấp đôi trong vòng 20 năm nữa. Cũng theo thống kê của hiệp hội IATA thì Việt Nam đứng thứ năm, sau Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ và Indonesia về số lượng hành khách tăng trưởng nhanh nhất từ 2016 tới 2035. Trong khoảng thời gian đó Việt Nam sẽ có thêm 112 triệu hành khách mới. (Hà Dương Cự)
—————–
Nguồn tài liệu: www.grc.nasa.gov, www.history.com, www.space.com, www.faa.gov
