Máy bay chín chỗ cất cánh từ khoảng đất bằng sân bóng

Hãy thử hình dung: một chiếc máy bay chở được chín người đậu ở đầu sân bóng đá gần nhà bạn. Nó chạy đà hết chiều dài sân, rồi rời mặt đất. Không đường băng dài mấy ki lô mét, không nhà ga, không hàng người xếp chờ. Chiếc máy bay kiểu đó đang được chế tạo thật, và điều lạ hơn nữa là nó khởi đầu từ một bài tập trên lớp của mấy anh chị học viên cao học, năm 2017.

Nó là cái gì

Thiết bị này là máy bay cánh cố định, nghĩa là cánh gắn chết vào thân giống máy bay chở khách bình thường, không phải cánh quay như trực thăng. Điểm khác nằm ở chỗ nó mang theo tới tám mô tơ điện (electric motor) gắn dọc cánh, mỗi mô tơ quay một cánh quạt nhỏ. Ở mũi máy bay có một máy phát điện chạy xăng, dưới sàn có hai bộ pin. Cả máy phát lẫn pin cùng bơm điện cho tám mô tơ ấy lúc cất cánh và hạ cánh. Khi đã lên trời bay bằng, chỉ mình máy phát làm việc, và nó vừa nuôi mô tơ vừa nạp lại pin. Kiểu chạy hai nguồn như vậy gọi là máy bay lai (hybrid aircraft).

Công ty làm ra nó tên là Electra. Bản duy nhất đã bay thật cho tới nay là EL2, chỉ có hai chỗ ngồi, bay chuyến đầu năm 2023 và tới giờ đã bay hơn 200 chuyến. Bản chín chỗ, tức bản định chở khách thật, vẫn còn nằm trên bản vẽ. Chỗ để hạ cánh thì đội làm ra nó tính tới cả sà lan trên sông, bãi đỗ xe và sân bóng, chứ không nhất thiết phải là sân bay.

Trước đây người ta làm thế nào

Một chiếc máy bay chở khách bình thường tốn nhiều sức nhất đúng vào lúc cất cánh: nó phải chạy đà thật nhanh để không khí lướt qua cánh đủ mạnh mà nâng cả khối sắt lên. Vì thế người ta phải lắp cho nó một động cơ thật to, to hơn mức cần thiết cho cả chặng bay, chỉ để lo cho mấy chục giây đầu. Suốt phần còn lại của chuyến bay, cái động cơ quá cỡ ấy vẫn nằm đó, vẫn nặng, vẫn uống nhiên liệu. Và vì cần chạy đà dài, máy bay chỉ đáp được xuống đường băng.

Vài năm gần đây, nhiều nhóm kỹ sư đi theo hướng khác: làm máy bay cất hạ cánh thẳng đứng chạy điện (electric vertical takeoff and landing, viết tắt eVTOL), tức là cất cánh dựng đứng như trực thăng nhưng dùng mô tơ điện. Chính nhóm học viên ở môn MIT 16.886 đã ngồi so hai hướng ấy với nhau, và họ kết luận rằng máy bay chỉ cần đường băng thật ngắn có nhiều lợi thế hơn eVTOL nếu mục tiêu là đưa người tới nơi họ muốn đến. Từ kết luận đó, họ đặt tên cho thứ mình muốn làm là máy bay cất hạ cánh siêu ngắn (ultra-short takeoff and landing aircraft).

Nó hơn ở điểm nào

Mẹo chính nằm ở tám cánh quạt nhỏ trên cánh. Chúng quạt một luồng khí chạy dọc mặt cánh, nên ngay cả khi máy bay còn bò rất chậm dưới đất, cánh đã có gió lướt qua và đã sinh ra lực nâng. Hiệu ứng này gọi là blown lift, hiểu nôm na là "thổi gió vào cánh cho cánh nâng sớm". Nhờ vậy máy bay không cần chạy đà dài, chỉ cần một quãng dài chừng một sân bóng đá.

Cái lợi thứ hai kín đáo hơn: vì lúc cất cánh đã có pin đỡ một tay, kỹ sư không phải chọn động cơ theo lúc nặng nhọc nhất nữa, mà chọn theo lúc bay bằng. Động cơ nhỏ đi thì máy bay nhẹ đi và tốn ít nhiên liệu hơn.

Cái lợi thứ ba là tiếng ồn. Tám cánh quạt nhỏ chia nhau việc thì êm hơn hẳn một hoặc hai cánh quạt lớn gào lên. Điều đó quan trọng, vì trực thăng bị cấm bay ở khá nhiều nơi chính là do quá ồn.

Các con số mà công ty đưa ra: bay xa khoảng 1.900 ki lô mét, tốc độ hành trình khoảng 320 ki lô mét một giờ. Theo ông Chris Courtin, Giám đốc Phát triển Công nghệ của Electra, "điểm ngọt" của công nghệ này là những chuyến đi chừng 80 tới 400 ki lô mét, quãng mà đi ô tô thì lâu còn bay thương mại thì lích kích. Tháng trước, Electra công bố khoản đầu tư 850 triệu đô la để sản xuất bản chín chỗ ở Springfield và hạt Clark, bang Ohio, dự kiến tạo 1.975 việc làm. Ohio cũng chính là nơi chiếc máy bay có động cơ đầu tiên do con người lái ra đời.

Còn vướng ở đâu

Đây là chỗ cần đọc chậm. Chưa ai mua vé lên chiếc máy bay này được, và sẽ còn lâu mới mua được. Thứ đã bay thật chỉ là EL2 hai chỗ ngồi, tức là một bản mẫu (prototype) để thử xem ý tưởng có chạy không. Bản chín chỗ chưa được dựng, nhà máy ở Ohio cũng chưa xây. Con số 1.975 việc làm là dự kiến, chưa phải việc đã có.

Nó cũng chưa phải máy bay sạch. Cái máy phát ở mũi vẫn chạy xăng, pin chỉ đỡ thêm lúc cất và hạ cánh. Và chuyện giá vé rẻ tới mức nhiều người đi được mới chỉ là mong muốn của chính công ty, với điều kiện họ sản xuất được thật nhiều. Nếu không, nó vẫn là món đồ xa xỉ.

Một điều nữa bạn nên nhớ khi đọc mọi tin về phát minh: phần lớn con số ở trên do chính nơi làm ra chiếc máy bay đưa ra, chứ chưa phải kết quả một chuyến bay chở khách có thật.

Nghĩ tiếp và làm thử

Quanh nhà bạn, chỗ nào đủ rộng bằng một sân bóng để chiếc máy bay ấy đáp xuống? Đi tới chỗ đó có nhanh hơn ra sân bay không?

Còn đây là thí nghiệm bạn làm được ngay: gấp hai chiếc máy bay giấy giống hệt nhau. Thả chiếc thứ nhất bình thường, rồi thả chiếc thứ hai ngay trước một chiếc quạt máy đang thổi. Đo xem chiếc nào cần ít đà hơn để bay lên. Cái bạn vừa thấy chính là ý tưởng thổi gió qua cánh, thứ giúp chiếc máy bay chín chỗ kia rời được mặt đất trong một khoảng ngắn tới thế.

Lưu ý

Bài viết dựa trên tin khoa học đã công bố, viết lại cho bạn đọc nhỏ tuổi. Có chỗ nào con muốn tìm hiểu thêm thì rủ bố mẹ đọc cùng nhé.