Máy bay phản lực và những điều chưa biết

Hà Dương Cự/Người Việt

Máy bay phản lực của Hàng Không Việt Nam trước năm 1975. (Hình: vi.wikipedia.org)

Ngày nay máy bay phản lực là loại máy bay được sử dụng nhiều nhất, kể cả dân sự lẫn quân sự.

Máy bay phản lực hoạt động ra sao

Máy bay phản lực có một sức đẩy mạnh hơn máy bay chong chóng rất nhiều nên có thể bay nhanh hơn và máy bay có thể lớn hơn. Đó là nhờ vào động cơ phản lực (jet engine).

Tại sao gọi là phản lực? Vào năm 1686 nhà khoa học Isaac Newton đưa ra ba định luật về sự chuyển động trong tập Principia Mathematica Philosophiae Naturalis. Định luật thứ ba nói rằng bất cứ một lực nào đều có một lực phản lại ngang sức và ngược chiều với lực đầu tiên. Lực đó gọi là phản lực. Động cơ dùng không khí và nhiên liệu để phát sinh ra một lực rất mạnh thổi đằng sau, do đó sinh ra một phản lực đẩy máy bay tới trước. Động cơ đó gọi là động cơ phản lực.

Phía trước động cơ phản lực có một cánh quạt. Cánh quạt này hút một số lượng lớn không khí ở ngoài vào. Luồng không khí được chia thành hai luồng. Một luồng đi vào một bộ phận gọi là bộ nén (compressor). Bộ nén ép không khí lên một áp suất cao khoảng tám lần. Còn một luồng khác thì đi vòng phía ngoài trong những ống ra phía sau của động cơ phản lực.

Bộ nén gồm có nhiều cánh quạt dùng để ép không khí lên một áp suất cao và đẩy vào buồng đốt (combustor). Trong buồng đốt không khí được trộn với nhiên liệu và được đốt cháy thành một luồng hơi ở nhiệt độ cao, có thể lên tới 2,700 độ F.

Hình minh họa động cơ phản lực. (Hình: grc.nasa.gov)

Luồng hơi nóng thổi qua một tua bin (turbine) làm nó quay nhanh. Tua bin này có cùng trục với cánh quạt phía trước, như vậy cũng làm quay cánh quạt luôn. Sau đó luồng hơi nóng thoát ra ngoài phía sau. Luồng hơi nóng này hợp với luồng hơi đã theo ống đi ra sau qua một bộ khuấy (mixer) và thổi mạnh ra đằng sau gây ra một phản lực đẩy máy bay ra phía trước.

Bức tường âm thanh (sound barrier)

Âm thanh truyền đi như sóng. Tại mực nước biển và không khí ở nhiệt độ 22 độ C thì âm thanh truyền đi với vận tốc 345 mét/giây (1,442 km/giờ hay 770 mph). Vận tốc này thay đổi theo nhiệt độ không khí, nếu nhiệt độ giảm thì vận tốc âm thanh cũng giảm.

Một máy bay có thể bay nhanh hơn âm thanh. Khi máy bay bắt đầu bay dưới vận tốc âm thanh từ từ nhanh hơn thì sóng âm thanh chồng chất lên nhau ở đằng trước máy bay tạo thành một sức ép. Khi máy bay bay nhanh dần và vượt qua tốc độ âm thanh thì sự nhiễu loạn của áp suất của sóng âm thanh khi tới tai người đứng dưới đất như là một tiếng nổ gọi là tiếng nổ siêu thanh (sonic boom). Lúc đó máy bay đã vượt qua bức tường âm thanh.

Nhà vật lý người Áo Ernst Mach nghĩ ra phương pháp đo tốc độ máy bay tương đối với vận tốc âm thanh. Nói máy bay bay với vận tốc Mach 1 có nghĩa là máy bay đó bay bằng với vận tốc âm thanh. Mach 2 có nghĩa là bay nhanh gấp đôi âm thanh. Máy bay bay nhanh nhất bây giờ là chiếc SR-71 Blackbird. Nó có thể bay nhanh tới Mach 3.35.

Ông Chuch Yeager là phi công đầu tiên vượt bức tường âm thanh vào năm 1947 trên hỏa tiễn phi cơ (rocket plane) Bell X-1. Chiếc X-1 này hiện được triển lãm tại Smithsonian Air and Space Museum.

Máy bay phản lực B1 vượt bức tường âm thanh. (Hình: commons.wikimedia.org)

Lịch sử máy bay phản lực

Vào thế kỷ thứ 17 ông Isaac Newton đã nghĩ là nếu một bộ máy gây ra được một lực đẩy ra phía sau thì bộ máy đó sẽ tiến ra phía trước. Điều này ông Newton đã dựa vào định luật thứ ba của ông ta. Có một thử nghiệm rất đơn giản về nguyên tắc này. Bạn thổi căng một bong bóng rồi thả ra. Hơi trong bong bóng sẽ xì ra và bóng sẽ được đẩy bay về phía trước.

Tuy nhiên phải tới thập niên 1930 mới có nhiều nghiên cứu về việc dùng máy phản lực để bay máy bay. Hai ông Hans von Ohain và Frank Whittle, một người Đức và một người Anh, được coi là cha đẻ của máy bay phản lực.

Ông von Ohain chế tạo ra máy bay phản lực đầu tiên trên thế giới, có tên là Heinkel He 178, được bay thử lần đầu tiên vào năm 1939. Nhưng ông Whittle là người đầu tiên được cấp bằng sáng chế về động cơ phản lực. Tuy nhiên đó chỉ là động cơ phản lực chứ không phải máy bay phản lực. Tới năm 1941 máy bay phản lực dùng sáng kiến của ông Whittle mới bay được lần đầu tiên.

Dựa vào kinh nghiệm của Heinkel 178, Đức Quốc Xã chế tạo ra máy bay phản lực chiến đấu Messerschmitt Me 262. Đây là máy bay phản lực chiến đấu duy nhất trong Thế Chiến Thứ 2. Tuy là trội hơn những máy bay đồng minh nhưng đưa vào cuộc chiến quá trễ (Tháng Tư, 1944) và quá ít nên không làm thay đổi cục diện cuộc chiến.

Sau chiến tranh thì nỗ lực phát triển máy bay phản lực theo hai chiều hướng, một là về quân sự hai là về thương mại.

Máy bay phản lực thương mi: Máy bay phản lực thương mại đầu tiên là chiếc Comet của công ty de Havilland, Anh. Máy bay này bay lần đầu tiên vào năm 1949, có 36 chỗ cho hành khách, bay nhanh tới 800 cây số (500 dặm) và bay xa tới 2,400 cây số (1,500 dặm).

Các công ty Hoa Kỳ bị hụt hẫng vì không có máy bay nào để đối lại với Comet. Nhưng sau nhiều tai nạn chết người, công ty de Havilland phải rút Comet ra khỏi thị trường. Năm 1958 công ty Boeing cho ra đời máy bay phản lực thương mại Boeing 707 và công ty Douglas cho ra máy bay DC-8 tương đương với Boeing 707.

Boeing 707 có 4 động cơ phản lực, vận tốc đường trường là 960 cây số/giờ (600 mph) và có tầm hoạt động 4,800 cây số (3000 dặm). Hai chiếc máy bay này rất thành công và Hoa Kỳ trở thành quốc gia làm bá chủ ngành hàng không dân sự. Vào năm 1997 công ty Douglas được sáp nhật vào với Boeing. Hiện nay Boeing có nhiều kiểu máy bay như 737, 747 và 787.

Máy bay phản lực đầu tiên Heinkel He 178. (Hình: aviationtrivia.org)

Vào cuối thập niên 1960 các nước Âu Châu muốn vào thị trường hàng không để chống lại việc hầu như độc quyền của Hoa Kỳ. Năm 1969 tại triển lãm hàng không Paris tổ hợp Airbus thành hình. Airbus là một tổ hợp gồm nhiều công ty của Pháp, Đức, Anh và Hòa Lan. Năm 1974 máy bay Airbus A300 được tung ra thị trường. Hiện nay Airbus có nhiều loại máy bay như A310, A320 tới A380 phục vụ cho nhiều đòi hỏi khác nhau của nhiều hãng hàng không trên thế giới.

Trên thế giới hai công ty Boeing và Airbus bây giờ chiếm đa số thị trường hàng không dân sự.

Máy bay phản lực quân sự: Từ Thế Chiến Thứ 2 Hoa Kỳ vẫn là nước đứng hàng đầu về máy bay phản lực quân sự. Tuy nhiên các quốc gia khác cũng đã và đang phát triển những máy bay quân sự không kém phần hữu hiệu như máy bay quân sự của Hoa Kỳ. Mạng aviationcv.com sắp hạng 10 phi cơ chiến đấu chiến nhất bây giờ như sau:

10-F-16 Fighting Falcon, Hoa Kỳ.

9-F-15 Eagle, Hoa Kỳ.

8-Saab JAS 39 Gripen, Thụy Điển.

7-Mig 35, Nga.

6-J-10, Trung Quốc.

5-Sukhoi Su-35, Nga

4-Dassault Rafale, Pháp

3-F-35 Lightning II, Hoa Kỳ.

2-Eurofighter Typhoon, Âu Châu.

1-F-22 Raptor, Hoa Kỳ. (Hà Dương Cự)

—–

Nguồn tài liệu: https://news.usni.org, www.grc.nasa.gov, www.aviationcv.com

Mời độc giả xem chương trình dạy nấu ăn “Bánh đúc lá dứa đường thốt nốt”


Báo Người Việt hoan nghênh quý vị độc giả đóng góp và trao đổi ý kiến. Chúng tôi xin quý vị theo một số quy tắc sau đây:

Tôn trọng sự thật.
Tôn trọng các quan điểm bất đồng.
Dùng ngôn ngữ lễ độ, tương kính.
Không cổ võ độc tài phản dân chủ.
Không cổ động bạo lực và óc kỳ thị.
Không vi phạm đời tư, không mạ lỵ cá nhân cũng như tập thể.

Tòa soạn sẽ từ chối đăng tải các ý kiến không theo những quy tắc trên.

Xin quý vị dùng chữ Việt có đánh dấu đầy đủ. Những thư viết không dấu có thể bị từ chối vì dễ gây hiểu lầm cho người đọc. Tòa soạn có thể hiệu đính lời văn nhưng không thay đổi ý kiến của độc giả, và sẽ không đăng các bức thư chỉ lập lại ý kiến đã nhiều người viết. Việc đăng tải các bức thư không có nghĩa báo Người Việt đồng ý với tác giả.

Nhiều công ty Mỹ cảnh báo: Tiếp tục tăng thuế quan, giá hàng sẽ leo thang

Nhiều công ty từ mọi lãnh vực ở Hoa Kỳ đang đưa ra lời cảnh báo nói rằng ý định của chính phủ Trump nhằm tăng thuế quan đánh vào số hàng hóa Trung Quốc trị giá $200 tỉ sẽ khiến

PepsiCo mua SodaStream, mở rộng thị trường nước uống có ga

Công ty PepsiCo hôm Thứ Hai 20 Tháng Tám loan báo việc mua lại công ty bán máy tự làm nước uống có ga (sparkling water) SodaStream, với giá $3.2 tỉ.

Bí quyết bảo vệ tài sản

Bảo vệ tài sản là một tiến trình phức tạp liên quan đến nhiều khía cạnh luật pháp khác nhau. Tuy nhiên mỗi loại tài sản đều có tính chất khác biệt.

Những máy xe hơi nào kém tin cậy nhất?

Những ai đã từng sống ở Việt Nam thời bao cấp, khi qua Mỹ vẫn còn bị ám ảnh vì những nỗi lo sợ phải đi xa trên những chiếc xe dễ bị chết máy.

Part D dành cho Medi-Medi

Part D độc lập hay MAPD-HMO, bà cần phải biết tên của chương trình đó và nó có bao trả những thuốc men và dịch vụ y tế mình cần với giá rẻ nhất.

Cha mẹ làm gì khi con là người đồng tính luyến ái?

Phát hiện, hay được tin, con mình là một người đồng tính hay lưỡng tính luyến ái, hình như thường là một tin “động trời” cho nhiều cha mẹ Việt Nam.

Bếp cảm ứng điện từ hoạt động ra sao?

Vì bếp cảm ứng chỉ là một mặt phẳng bằng kính nên rất dễ lau chùi và giữ gìn sạch sẽ. Một khuyết điểm của bếp cảm ứng là giá cao.

Những rủi ro khi tân trang nhà không có giấy phép

Xin giấy phép tân trang nhà phải công nhận rằng đó là một công việc tốn thời gian và tiền bạc. Nếu phòng xây dựng tại địa phương của bạn bác bỏ kế hoạch của bạn thì sao?

Viêm ruột già

Ruột già khỏe mạnh hay suy yếu tùy thuộc các thực phẩm mà chúng ăn hằng ngày. Đặc biệt, ăn uống với nhiều chất xơ là một đáp ứng quan trọng.

Cùng ký tên khi vay tiền mua nhà có ý nghĩa gì?

Bạn không đủ điều kiện để vay một món thế chấp, có thể bạn sẽ cần một người cùng ký tên trong đơn vay tiền của bạn.