Hàng Không 100 năm 1 cái nhìn, Part I

Cách đây mấy tháng có xem Discovery thấy thằng công ty nào đó đang sở hữu chiếc An-225 vừa liên doanh với công ty của Mỹ và chúng nó đã đem chiếc này ra tu sửa, nâng cấp hệ Aviation và đưa vào kinh doanh chuyên chở các trang thiết bị cực nặng trong ngành dầu khí và công nghiệp nặng........
BE COOL!

Tạm dừng hàng không dân dụng lại để bàn 1 chút về cái kiểu cánh của họ nhà Su-27 và các anh em khác với các mang như rắn hổ ngay bên buồng lái .
Để đề cập đến nó đầu tiên ta cần nắm về cấu tạo cánh của máy bay :
Máy cho hiện đại ngày nay có 3 loại cánh :
1: Loại cánh xiên lùi : có thể là cánh cụp cánh xoè hoặc không
2: Loại cánh hình Delta D
3: Loại cánh xếp ngược của Su-47 hay còn gọi là S-37 mà ta đã nhắc nhiều .
Riêng từng loại cánh sẻ có các ưu và khuyết riêng :
Loại số 3 em đã phân tích sơ ưu khuyết của nó ở bài về S-37 ở trang 15 chủ đề này vả lại hiện thời nó chưa phát triển đại trà nên không nhắc đến nửa
Về lực nâng và lực cản cùng với ý nghĩa tỷ lệ của nó em cũng đã giới thiệu ở trang 14 chủ đề này .Nói chung khi bay thì với 1 hình dáng và tiết diện cánh nhất định sẻ có 1 tỷ lệ lực nâng/lưc cản nhất định .Lực nâng có được là do mặt trên cánh cong lồi lên làm dòng không khí đi nhanh hơn dưới áp suất bé hơn dưới cánh nên ta sẻ có 1 độ chênh lệch áp suất và nhân từng độ chênh lệch nhỏ cho từng thành phần diện tích rất nhỏ trên cánh và ta lấy tích phân lại sẻ có lực nâng trên toàn bộ cánh .Tuy nhiên do cánh cong lồi lên nên không khí khi lướt qua cũng có tác động 1 lực cản vào cánh ,được tính bằng tổng lực masát của không khí tác động lên toàn bề mặt cánh .
Vậy với độ cong nhất định của cánh sẻ tạo ra 1 tỷ lệ lực nâng/cản nhất định .Bay nhanh thì không khí đi qua nhanh lực cản tăng và lực nâng cũng tăng theo cùng tỷ lệ.Khi tăng giảm tiết diện cánh hay tăng giảm sải cánh làm tăng tổng diện tích của các dòng không khí đi qua cánh thì cả lực lực nâng và cản sẻ tăng tương tự như việc tăng giảm tốc.
Về loại số 1 kiểu không cụp xoè được : loại này có lợi điểm là lực cản rất ít khi bay nhanh do tiết diện cánh nhỏ và sải cánh thấp nhưng bù lại nó không thể nào thay đổi tỷ lệ lực nâng/lực cản để giúp máy bay cất cánh ở tốc độ thấp và lực hay giúp tăng lực cản nhưng vẩn giử lực nâng khi máy bay hạ cánh .
Loại thứ 2 có thể cụp xoè được : khi cần lực nâng cao và thì nó xoè ra .Dỉ nhiên lúc này lực cản cũng cao nên chỉ xoè ra khi bay chậm (cất cánh ,hạ cánh hoặc bay dưới âm thanh ) Khi bay nhanh lực cản tăng mạnh kéo theo lực nâng tăng ,máy bay sẻ tốn xăng để duy trì tốc độ,tạo độ cân bằng giửa lực đẩy và lực cản trong khi độ cao liên tục tăng do lực nâng cao hơn trọng lực .Khi cần cân bằng và tiết kiệm xăng nó thu bớt cánh vào thế là sải cánh ít đi kéo theo lực cản giảm và lực nâng giảm .
Nhược của kiểu cụp xoè là kết cấu đuôi cánh phức tạp do cần có các thiết bị dầu để cụp xoè cánh ,ngoài ra thiết kế này làm giảm độ chịu lực của cánh ,không mang được nhiều vủ khí dưới cánh.
Kiểu cánh số 1 này nhìn chung phân bố lực nâng và cản không đều cho cánh nhỏ .Nên cần thêm cánh đuôi để tăng giảm lực nâng lực cản và phân bố thêm 1 lực nâng bổ sung ở đuôi giúp máy bay giử thăng bằng do chỉ có phần giửa thân nơi đặt cánh là có lực nâng tác động.
Kiểu cánh số 2 : Delta D : kiểu cánh này có hình như chử Delta ,cánh trải rộng không cụp xoè được ,cánh trải dài trên toàn thân nên phân bố lực nâng đều khắp thân ,kết quả là không cần cánh đuôi ở sau nửa ,nói cách khác kiểu cánh này là kéo dài thiết kế cánh chính cho nó nhập vào cánh đuôi luôn.
Nhược của kiểu này là không thể tăng giảm lực nâng cần thiết khi cất hay hạ cánh như kiểu số 1 khi không cụp xoè được .Tuy nhiên kiểu này cho phép gắn nhiều đồ chơi dưới cánh hơn ,do cánh to ,kết cấu rất chắc chắn.

With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Xem thử chiến F-14 ,nó có cánh xiên lùi ,dù khi xoè ra hết cở thì mặt trước của cánh vẩn xiên lùi ,nhìn theo phương ngang thì mặt cánh nhọn để dòng không khí trượt qua rất êm .Máy bay có tốc độ cành cao ngạnh càng sắc ,và độ cong sẻ làm tăng từ từ độ dày cánh.


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Còn khi nó xếp vào hết cở thì có thể thấy là cánh chính gần như trùng với cánh đuôi


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Còn đây là kiểu cánh xiên lùi delta D.Có thể thấy là ngay dưới cánh có đến 8 mấu móc hoả tiển ,trong khi kiểu cánh cụp xoè được 4 hay 6 là nhiều tương tự cho cánh xiên lùi .Với chiếc Mirage2000 khi cải tiến còn có thể tăng thêm 2-4 mấu dưới cánh nửa .Nhờ tiết diện cao và cấu tạo cánh liền lạc ,trải dài trên thân nên cho phép thiết kế nhiều mấu hoả tiển.


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

À quên còn 1 điều nửa là nhìn tấm hình phía trên ta thấy là cánh Delta D trải dài tận đuôi giống như chiếc F-14 khi cụp cánh vào tối đa.
Còn tấm hình này cho ta thấy lượng trọng tải khổng lồ mà kiểu cánh Delta D có thể mang.Hình của JAS39


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Bây giờ sau khi đã nắm công dụng của cánh đuôi gồm tạo thăng bằng ,tăng thêm lực nâng hay cản khi cần thiết thì cánh đuôi còn có 1 nhiệm vụ nửa trong điều khiển máy bay : điều khiển bổ nhào .
Máy bay có 3 kiểu điều khiển : bổ nhào lên hoặc xuống do cánh đuôi ngang (hay ta gọi tắt là cánh đuôi thôi) điều khiển
Điều khiển lăn:máy bay quay trên 1 mặt phẳng với tâm quay và trục quay là trọng tâm giao điểm đường thẳng đi qua trọng tâm vuông góc với mặt phẳng chứa máy bay (tưởng tượng) .Cái này do cánh đuôi đặt đứng điều khiển .
Còn lượn hay xoay xung quanh trục là thân máy bay thì do 2 cánh chính điều khiển .Bằng cánh hạ các Flap (tạm gọi là cánh điểu khiển ) của 1 bên xuống và nâng của bên cánh kia lên ,tạo nên ngẩu lực cho sự quay.
Vậy hệ thống cánh đuôi gồm cánh đuôi và cánh đuôi đứng có 4 nhiệm vụ :
Tạo thêm lực nâng và tăng giảm nó khi cần
Tăng độ cân bằng dọc thân nhờ sự phân bố lực nâng trên toàn máy bay đều hơn.
Điều khiển bổ nhào
Điều khiển lăn.
Với từng loại máy bay có cánh chính và các yêu cầu nhất định thì người ta sẻ chọn 1 trong 4 kiểu cánh đuôi sau :
Kiểu cánh chử V muc đích chính là điều khiển Lăn 3 mục tiêu còn lại đặt nhẹ đi.
Kiểu chử T của đa số máy bay hàng không dân dụng :điều khiển lăn và tạo độ cân bằng .Không ai thích đi 1 chiếc máy bay hành khách suốt ngày cứ lượn qua lượn lại ,chóng mặt lắm .Hay 1 chiếc máy bay dân dụng cứ chỏng đít luôn rồi chỏng đầu lên .
Kiểu cánh _IOI_ trong đó chử O là đại diện cho thân máy bay .Kiểu này thường thấy ở các máy bay chiến đấu ,nó làm tốt cả 4 nhiệm vụ đã nêu ở trên .
Kiểu cánh I--O--I kiểu này thường thấy ở các máy bay vận tải cở lớn .Làm tốt nhiệm vụ điều khiển Lăn và tạo cân bằng như kiểu chử T.Ngoài ra nó cũng giúp bổ nhào tốt.
Ở đây chỉ có kiểu _IOI_ là hay xuất hiện ở các anh bạn ta quen và quan tâm đến ,đôi khi cũng có anh kiểu V nhưng cũng hơi hiếm.

With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Kiểu cánh chử V đây :


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Còn đây là khi cánh đuôi đã tiêu biến vào dạng Delta D chỉ còn lại cánh đuôi đứng thôi


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)

Còn đây là kiểu thông dụng _IoI_


With these advanced weapon the WW3 will be fought ,but in the WW4 they will fight with sticks and stones (Albert Einstein)