Tại sao máy bay nhiều tầng cánh lại ít được sử dụng?

Tại sao máy bay nhiều tầng cánh lại ít được sử dụng?

60 – 70 năm trước, những chiếc máy bay “nguyên thuỷ” có tới 2 – 3 tầng cánh, đặt chồng lên nhau, ở giữa có nhiều trục đỡ khiến nó rất giống một giá sách. Càng nhiều cánh, lực nâng càng lớn, vậy đúng ra máy bay ngày nay còn phải nhiều cánh hơn. Nhưng trên thực tế chúng đã gần như “tuyệt chủng”.

Vì sao thế nhỉ?

Từ những năm 30 trở đi, máy bay hai tầng cánh còn lại rất ít, hầu như thống trị bầu trời là những chiếc phi cơ một lớp cánh.

Bởi vì cánh máy bay dùng để sinh ra lực nâng. Khi ở trên trời, máy bay không rơi tự do như một hòn đá là nhờ vào lực nâng của cánh để cân bằng trọng lượng. Giả sử một máy bay ngoài trọng lượng của bản thân, nếu tính thêm trọng lượng của hành khách, hàng hoá, nhiên liệu thì tổng trọng lượng là 50 tấn. Như vậy khi bay trên trời, cánh và đuôi máy bay phải sinh ra được một lực nâng là 50 tấn mới duy trì được sự cân bằng giữ cho nó không rơi xuống đất.

Cánh máy bay có thể sinh đủ lực nâng hay không là phụ thuộc vào tốc độ bay và diện tích mặt bằng của cánh. Tốc độ bay càng cao, diện tích cánh càng lớn thì lực nâng sinh ra cũng càng lớn. Hiện tượng này khi thả diều bạn có thể cảm nhận thấy: hai cái diều cùng nặng như nhau, cái nào có diện tích lớn hơn và kéo chạy nhanh hơn thì sẽ nâng mình và bay cao hơn cái còn lại.

Thời kỳ đầu, máy bay do không có động cơ tốt, vật liệu chế tạo còn thô sơ nên tốc độ bay không nhanh. Do vậy, muốn nâng được một trọng lượng nhất định thì chỉ còn cách là làm rộng hết cỡ có thể diện tích cánh máy bay để có được lực nâng cần thiết. Một tầng cánh không đủ thì dùng hai, ba lớp. Máy bay 3 tầng cánh ra đời là vì thế. Nhưng kết cấu của loại máy bay này rất phức tạp, hiệu quả cũng không lớn hơn hai tầng cánh nên sau đó người ta không sử dụng chúng nữa, vì vậy hầu hết máy bay trong thời kỳ đầu đều là loại hai tầng cánh.

Tăng tốc độ thay vì tăng cánh

Do động cơ máy bay từng bước được cải tiến và vật liệu kết cấu dùng trong ngành hàng không ngày một được hoàn thiện dần, nên cùng với việc tốc độ bay tăng lên rất lớn, người ta không cần phải tạo một diện tích cánh lớn mới sinh đủ lực nâng, vì thế hầu hết các máy bay hiện đại đều chỉ còn một tầng cánh.

Nhưng điều đó không có nghĩa là loại máy bay hai cánh này đã “hết chỗ đứng”. Ngày nay người ta vẫn sử dụng chúng rộng rãi trong nông nghiệp. Những chiếc máy bay dùng để phun thuốc diệt sâu bọ, gieo hạt, trồng rừng, trừ cỏ…, đòi hỏi phải bay thật chậm, bay ổn định. Vì thế diện tích cánh máy bay phải lớn mới sinh ra đủ lực nâng. Mà để đáp ứng được những yêu cầu đó, máy bay hai tầng cánh là “ứng cử viên” sáng giá nhất.