Vì sao máy bay tốc độ lớn ngày càng… “cụt cánh”?

Vì sao máy bay tốc độ lớn ngày càng… “cụt cánh”?

Cùng với việc nâng cao tốc độ của các phi cơ, con người ngày càng thu ngắn cánh của chúng lại. Họ tiết kiệm vật liệu chăng?


Đương nhiên không phải vậy. Máy bay nhờ vào cánh mà sinh ra lực nâng lên cao, cánh càng lớn thì lực nâng càng lớn. Nhưng xét trên phương diện lực cản thì cánh dài chẳng “lợi lộc” gì, cánh càng dài thì lực cản càng lớn mà thôi. Vì thế, một máy bay có tốc độ 1.000 km/giờ thì toàn bộ sải cánh dài khoảng 33 mét và thân dài khoảng 20 mét. Nhưng một chiếc khác có tốc độ 1.700 km/giờ, thân khoảng 20 mét, thì sải cánh chỉ cần khoảng 12 mét là đủ.

Cánh dài dành cho bay chậm

Khi tốc độ bay tương đối thấp, để tạo ra đủ lực nâng, người ta làm cánh máy bay dài thêm một chút, ví dụ cánh tàu lượn rất dài. Nhưng sau khi tốc độ được nâng cao, đặc biệt là khi bay với tốc độ vượt âm thanh, nếu cánh dài thì lực cản sinh ra sẽ đặc biệt lớn. Vì vậy khi bay ở tốc độ cao, người ta tìm cách làm cho cánh máy bay càng ngắn càng tốt.

Vấn đề nảy sinh ở đây, khi đã làm ngắn cánh máy bay rồi, liệu nó có tạo ra đủ lực nâng không?

Ở đây có hai tình huống: khi máy bay đang bay trên trời, tốc độ càng nhanh thì lực nâng sinh ra càng lớn, vì thế cánh ngắn cũng sinh ra lực nâng đủ dùng.
Nhưng khi máy bay cất cánh hoặc hạ cánh, tốc độ tương đối nhỏ, lực nâng do cánh ngắn tạo ra không đủ để khắc phục trọng lượng máy bay. Trong trường hợp này, máy bay cần phải chạy trên mặt đất một khoảng cách rất dài, tới khi đạt được tốc độ khá cao mới có thể rời khỏi mặt đất. Đường bay dài cũng giúp máy bay vừa chạy vừa giảm tốc độ trong quá trình tiếp đất. Đó là nguyên nhân chủ yếu của việc máy bay cao tốc hiện đại đòi hỏi sân bay phải có đường băng rất dài.

Hiện nay, đã có nhiều loại máy bay được chế tạo theo kiểu “cánh cụp cánh xoè”. Loại máy bay này khi bay với tốc độ cao, cánh có thể rút ngắn lại, còn khi cất cánh hoặc hạ cánh, cánh sẽ giương ra, nên có thể giải quyết được mâu thuẫn trên.