Tải bản đầy đủ (.docx) (9 trang)

Lược sử hàng không Báo cáo cơ học bay

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (98.11 KB, 9 trang )

LƯỢC SỬ HÀNG KHÔNG
Môn học : Cơ học bay
Sv : Trần Quang Khôi
MSSV : 1411875
Lớp : GT14HK
“To invent an airplane is nothing. To build one is something. To fly is everything.”
— Otto Lilienthal
Lâu đời hơn phần lớn chúng ta nghĩ, lịch sử hàng không - hay lịch sử chinh phục bầu trời và trọng lực – đã
trải dài hơn 2.000 năm, từ những truyền thuyết ở tận Ba Tư cổ đại cho đến Hy Lạp và Trung Quốc. Từ
những hình thái giản đơn như chong chóng tre, diều, cho đến các tên lửa đẩy khổng lồ, tất cả các khí cụ
mà con người đã phát minh ra để chinh phục bầu trời đều đã chứng minh được rằng con người không chỉ
ước mơ mà còn có sức mạnh để biến ước mơ của mình thành hiện thực. Chúng ta có thể đạt được những
điều tưởng như không thể, và biến các truyền thuyết thành lịch sử của chính mình.
A. Khởi Thủy
Lịch sử ngành hàng không hiện đại có thể xem là bắt đầu từ chuyến bay có động cơ trên một cỗ máy
nặng-hơn-không-khí của anh em nhà Wright với 12 giây trên không và quãng đường 40m , thế nhưng
những ước mơ đã sinh ra thành công ấy đã có từ thời cổ đại với các truyền thuyết của nhiều dân tộc khác
nhau : thảm bay Ba Tư, đôi cánh gắn sáp của Icarus – Hy Lạp. Các khí cụ giản đơn đầu tiên gần với bầu trời
nhất của con người có lẽ là diều và đèn lồng của người Trung Quốc cổ đại, thậm chí một số diều cỡ lớn của
người Trung Quốc và Nhật Bản thực sự có khả năng mang một người lên không nhằm mục đích quân sự.
Tuy nhiên diều thì vẫn còn dây, và ý tưởng cắt đi sợi dây đó vướng phải các vấn đề to lớn mà đến ngàn năm
sau nhân loại vẫn chưa giải quyết được.
A.I Nhảy từ tháp cao
Từ thuở ban đầu của khao khát được bay lượn, loài người đã lưu truyền những truyện kể, truyền thuyết
về những cố gắng đầu tiên của những người làm ra các thiết bị bắt chước đôi cánh của loài chim, và
nhảy xuống từ tháp cao để có thể bay được. Truyền thuyết về Daedalus và Icarus của Hy Lạp là một
trong những truyền thuyết lâu đời nhất, một số khác đến từ Ấn Độ, Trung Quốc và Châu Âu thời trung
cổ. Trong suốt các thời đại này, hiểu biết về lực nâng, cân bằng và điều khiển vẫn còn chưa được phát
hiện, và do đó, phần lớn các cố gắng của tiền nhân đều dẫn đến hậu quả thảm khốc là tử vong hoặc
thương tật nặng nề.
Vào năm 852 sau công nguyên, Armen Firman – một kĩ sư người Ả rập – đã thực hiện một cú nhảy ở


Cordoba, Tây Ban Nha với đôi cánh gắn vào cánh tay và người phủ đầy lông vũ. Nhiều người sau đó đã
làm tương tự trong nhiều thế kỉ. Đến tận năm 1811, Albrecht Berblinger – một thợ may người Đức –
được ghi nhận là đã chế tạo ra một máy bay có cánh đập và nhảy xuống sông Danube theo hình thức
này.
A.II Diều


Diều có lẽ là khí cụ bay sớm nhất mà con người từng chế tạo. Diều được phát minh tại Trung Quốc từ
thế kỉ thứ 5 trước công nguyên sau đó lan rộng ra từ từ trên toàn thế giới. Theo một số tài liệu, người
Trung Quốc cổ sử dụng diều để đo khoảng cách, đo sức gió, ra tín hiệu liên lạc và do thám. Một số diều
do thám có thể nâng được cả một người lên.
Một số ghi chép còn cho thấy người Trung Quốc cổ đưa tù nhân lên diều cỡ lớn và “bay” khi đó được
xem là một hình phạt, thường là kết thúc với cái chết của tù nhân khi dây diều bị cắt đứt. Tuy vậy, đã có
ghi nhận rằng có người đã bay được đến 2 dặm trước khi rơi xuống. Điều này cho thấy chỉ là vấn đề
thời gian trước khi ai đó nghĩ ra việc cắt đứt dây diều và sáng tạo ra tàu lượn.
A.III Đèn Khổng Minh
Từ thế kỉ thứ 3, người Trung Quốc cổ đã nhận ra rằng khí nóng thì bay lên và có nhiều tài liệu cho rằng
Gia Cát Lượng – một chiến lược gia người Trung Quốc – đã sáng tạo ra “đèn trời” hay hoa đăng, một
thiết bị bay sử dụng khí nóng, với mục đích hù dọa kẻ địch. Như vậy có thể nói người Trung Quốc có lẽ
đã đi trước phương Tây khá sớm trong lĩnh vực chế tạo thiết bị bay nhẹ hơn không khí. Tuy vậy, người
chiến thắng cuộc đua thì còn hạ hồi phân giải.
A.IV Thời kì phục hưng
Các nền tảng về lý luận logic, toán học và vật lý xuất hiện ở Châu Âu sau thời đại trung cổ .Thời đại
phục hưng vào thế kỉ thứ 15 xuất hiện các thiết kế của Leonardo Da Vinci về máy bay có cánh đập được,
máy bay cánh cố định và thậm chí là dù, tuy các thiết kế này được dựa trên nhiều lý lẽ hợp lý và nghiên
cứu kĩ lưỡng, nhưng lại thiếu tính khoa học và đáng tiếc là ông này chưa hề bắt tay vào làm bất kì thiết
kế nào. Trải qua hơn 1500 năm, ước mơ của loài người vẫn chỉ là ước mơ.
Tuy vậy, các quan sát và ghi chép đầu tiên ở thời kì này của Leonardo Da Vinci là rất đáng ghi nhận, ông
thậm chí đã phát biểu rằng “Một vật thể tác động vào không khí nhiều bao nhiêu thì không khí cũng
tác động lại vật thể nhiều bấy nhiêu.” – Lưu ý là đến tận năm 1687 Newton mới cho ra đời định luận thứ

3 của mình.
B. Bình minh của những người khai phá
300 năm sau, sự khám phá ra khí Hydro vào thế kỉ thứ 18 cùng với thành công của anh em Montgolfier
trong việc tái khám phá ra tính chất của khí nóng đã biến khí cầu sử dụng không khí nóng trở thành khí cụ
mở ra thời đại của những chuyến bay có người điều khiển. Rất nhiều các lý thuyết của các nhà vật lý trong
thời đại này đặc biệt là trong cơ học chất lưu đã dẫn hướng cho khoa học tiến đến các nền tảng của khí
động lực học mà đáng chú ý hơn cả thảy có lẽ là Ngài George Caley.
B.I Anh em Montgolfier và bình minh của thời đại khí cầu
Từ năm 1670, Francesco Lana de Terzi – một nhà toán học người Ý – đã công bố một lý thuyết, cho rằng
một quả cầu chân không bằng đồng sẽ nhẹ hơn lượng không khí mà nó chiếm chỗ. Lực nâng sinh ra sẽ
đủ để nâng một con tàu. Tuy nghe có vẻ hợp lý, nhưng lý thuyết này mắc phải một vấn đề : quả cầu
chân không bằng đồng sẽ bị áp suất khí quyển đè bẹp ngay lập tức. Ý tưởng này ngày nay được gọi là
Vacuum Airship – Khí cầu chân không. Cho đến tận ngày nay vẫn chưa có vật liệu đương đại nào giải
quyết được vấn đề trên.
Năm 1709 Bartolomeu de Gusmão thử nghiệm thành công nâng một quả bóng lên nóc nhà bằng cách
đốt nóng nó.


Năm 1783 chứng kiến sự nở rộ của lịch sử hàng không với 5 phát kiến quan trọng xuất hiện chỉ trong
vòng 5 tháng từ tháng 7 đến tháng 12. Tất cả đều ở Pháp :







Ngày 4 tháng 7 : Anh em Montgolfier trình diễn khí cầu sử dụng khí nóng không người lái tại
Annoney – Pháp
Ngày 27 tháng 8 : Jacques Charles và anh em Robert thử nghiệm thành công khinh khí cầu sử

dụng khí Hidro đầu tiên tại Champ de Mars, Paris.
Ngày 19 tháng 10 : Anh em Montgolfier trình diễn chuyến bay bằng khí cầu sử dụng khí nóng
có người lái đầu tiên. Chuyến bay theo gió kéo dài khoảng 8km, sử dụng sức nóng từ củi.
Ngày 21 tháng 10 : Anh em Montgolfier trình diễn chuyến bay bằng khí cầu sử dụng khí nóng
có người lái và có chở hành khách. Chuyến bay theo gió kéo dài khoảng 8km, sử dụng sức nóng
từ củi.
Ngày 1 tháng 12 : Jacques Charles và Nicolas-Louis Robert thử nghiệm khinh khí cầu có người
lái từ Jardin de Tuileries, Paris, trước một đám đông 400.000 người. Họ bay 2 giờ 5 phút, đạt độ
cao 550m và đi được 36km. Sau đó Charles tự mình bay một lần nữa. Lần này ông lên đến
3000m, xuyên qua các đám mây và bị đau nhói ở tai. Khi đáp xuống ông không bay thêm lần
nào nữa.

Như vậy khí cầu là khí cụ bay có người lái đầu tiên lên cao và đi xa nhất trong lịch sử hàng không tính
đến thế kỉ thứ 18. Các khí cầu sử dụng sức nóng hay khinh khí vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay.
Một số khí cầu viễn thám có thể lên đến 28km, sử dụng bức xạ nhiệt từ mặt trời và khí Heli và có khả
năng bay đến vài vòng quanh Địa Cầu.
B.II George Caley và chiếc máy bay hiện đại đầu tiên
Trong suốt thế kỉ thứ 19, việc nhảy từ tháp cao được thay thế bằng một hình thức khác nguy hiểm
không kém là nhảy từ khí cầu. Tuy có khác biệt về cao độ, nhưng hình thức này là một bằng chứng
hùng hồn cho sự vô dụng của các thiết kế máy bay cánh đập bằng sức người. Trong lúc đó, các hiểu
biết về khí động lực học và lý thuyết về các máy bay nặng hơn không khí dần dần gặt hái nhiều kết quả
và thể hiện tiềm năng to lớn.
Ngài George Caley được xem là “cha đẻ của máy bay”. Trong suốt những năm cuối của thế kỉ thứ 18,
ông đã bắt tay vào nghiên cứu các lý thuyết về cơ chế bay một cách chặt chẽ. Sau đó ông đưa ra thiết
kế về một máy bay nặng hơn không khí. Trong số rất nhiều thành tựu của ông, nổi bật nhất có thể kể
đến là :








Ghi chép và làm rõ ý tưởng về máy bay nặng hơn không khí.
Đạt được hiểu biết khoa học về cơ chế bay của loài chim.
Thực hiện các thực nghiệm về lực cản, hình dạng lưu tuyến, sự dịch chuyển tâm áp lực và sự
tăng lực nâng khi tăng độ cong của bề mặt cánh.
Đưa ra các khái niệm về cấu tạo của một máy bay, gồm có cánh cố định, thân và bộ phận đuôi.
Trình diễn các chuyến bay lượn có người lái.
Đưa ra các nguyên lý về tỷ số công suất – trọng lượng trong việc duy trì bay.

Sự đổi mới đầu tiên của Caley là đưa vào thí nghiệm đặc tính khí động của các mô hình bay đơn giản
bằng cánh tay xoay được quanh trục, hơn là cố gắng chế tạo ra một mô hình thực.
Năm 1799, ông đưa ra khái niệm về một máy bay hiện đại với các hệ thống độc lập : hệ thống lực nâng,
hệ thống lực đẩy và hệ thống điều khiển bay.


Năm 1804 ông xây dựng một mô hình tàu lượn với đầy đủ các bộ phận chính của một máy bay hiện
đại.
Năm 1809 ông đưa ra các định nghĩa về 4 vector lực : Đẩy, Nâng, Cản và Trọng lượng. Các phương án
ổn định máy bay đồng thời đề cập đến vai trò quan trọng của biên dạng cánh cong, góc nhị diện, gia
cố phương chéo của cấu trúc máy bay và nhiều đóng góp vào kiến thức về máy bay có cánh đập được
cũng như dù.
Năm 1848 ông đã đạt được nhiều thành tựu và chế tạo một tàu lượn có khả năng chở được một đứa
trẻ. Tên đứa nhỏ vẫn còn là ẩn số.
Năm 1852 ông công bố thiết kế của một tàu lượn có người lái tên là “Governable Parachute”, được
phóng từ khí cầu. Sau đó phiên bản cải tiến có thể được phóng từ một đỉnh đồi, mang theo phi công
đầu tiên bay qua vùng Brompton Dale vào năm 1853.
Nhiều phát minh khác của George Caley có đóng góp quan trọng cho ngành hàng không, khiến cho
ông trở thành một trong những người vĩ đại nhất của lịch sử chinh phục bầu trời.

B.3 Ottlo Lilienthal – “Vua tàu lượn” của nước Đức
Thuật ngữ hàng không – aviation – bắt nguồn từ tiếng Latin với “avis” có nghĩa là chim và tiếp vị ngữ “ation” xuất hiện vào năm 1863 bởi nhà tiên phong Guilaume Joseph Gabriel de La Landelle trong tác
phẩm “Aviation ou Navigation aérienne sans ballons”. Ngành hàng không ở thế kỉ 19 tập trung chủ yếu
vào việc ổn định bay và điều khiển bay, do thiếu các động cơ phù hợp cho máy bay. Nổi tiếng nhất là
Otto Lilienthal – một kỹ sư người Đức – với hơn 2000 thí nghiệm về tàu lượn. Ông được mệnh danh là
“Vua Tàu Lượn” hay “Người Bay” của nước Đức. Ông tiếp thu công trình của Wenham và mở rộng
nghiên cứu vào năm 1884 và công bố công trình của mình vào năm 1889 với tiêu đề Birdflight as the
Basis of Aviation. Ông cũng chế tao hàng loạt tàu lượn bao gồm cả kiểu cánh dơi, cánh đơn và cánh
đôi. Tiêu biểu là chiếc Derwitzer Glider.Từ năm 1891, ông trở thành người đầu tiên bay những chuyến
bay trên tàu lượn một cách đều đặn và là người đầu tiên được chụp ảnh đang bay trên một máy bay
nặng hơn không khí. Ông ghi chép tỉ mỉ các công trình của mình,kể cả các ảnh chụp. Do vậy, ông trở
thành một trong những nhà tiên phong được biết đến nhiều nhất. Năm 1896, ông thiệt mạng do một
tai nạn tàu lượn.
B.4 Các thành tựu khác
Năm 1866 Hiệp hội hàng không Anh Quốc ra đời,sau này là Hiệp hội hàng không Hoàng Gia. Francis
Herbert Wenham đã trình bày một nghiên cứu cho hiệp hội, trong đó ông phát triển tiếp công trình của
Caley và nhận ra rằng cánh dài, mỏng hơn thì tốt hơn dạng cánh dơi. Bởi chúng có tỷ lệ diện tích đầu
mép cánh lớn hơn trên cùng một diện tích cánh. Quan hệ này ngày nay được biết đến như là tỷ lệ bình
diện cánh ( Aspect Ratio ).
Năm 1871, Wenham và Browning chế tạo ra hầm gió đầu tiên.

C. Từ hơi nước đến diesel
C.I Thời đại hơi nước


Các thử nghiệm kiên trì cho thấy tính khả thi của các thiết kế máy bay nặng hơn không khí và có động
cơ. George Caley đã nhận định rằng tương lai của ngành hàng không nằm ở các máy bay này.
Điều đó là chính xác.
Năm 1842, Henson – sau khi tiếp thu công trình của Caley – Đã cho ra đời một thiết kế. Tuy chưa hề
được chế tạo, nhưng đó là thiết kế máy bay đầu tiên với một động cơ và chong chóng để tạo lực đẩy.

Từ nửa sau thế kỉ 19 đến thế kỉ 20, hàng loạt các phát kiến quan trọng đã cho ra đời các động cơ với
công suất ngày càng tăng cao và khối lượng ngày càng nhỏ. Trong một thời gian dài, động cơ hơi nước
chiếm lĩnh các thiết bị động lực và công suất của nó ngày càng được nâng cao. Tuy vậy, động cơ hơi
nước chưa bao giờ là ứng cử viên phù hợp cho việc bay lượn.









Năm 1857 Félix du Temple – một sĩ quan người Pháp – đề xuất một thiết kế máy bay có càng
đáp thụt vào được. Sau đó ông đã phát triển ý tưởng đó với mô hình có hệ thống lực đẩy hơi
nước và đạt được một chuyến bay ngắn vào năm 1874. Chiếc máy bay đã có thể tự cất cánh
bằng động cơ của chính nó, lượn một quãng ngắn và chuyến bay trở thành chuyến bay ngắn
(hop) có động cơ đầu tiên trong lịch sử.
Năm 1868 John Stringfelow thắng một giải thưởng tại triễn lãm hàng không thế giới lần thứ
nhất tại Crystal Palace,London cho động cơ hơi nước có tỷ lệ công suất – trọng lượng tốt nhất.
Năm 1890 kĩ sư người Pháp Clémen Ader hoàn thành chiếc đầu tiên trong số 3 cỗ máy bay bằng
hơi nước của ông. Chiếc Éole. Vào tháng 9 năm 1890, nó trở thành chiếc máy bay có người lái
đầu tiên cất cánh bằng chính động cơ của mình và bay được một chuyến ngắn không-điềukhiển, khoảng 50m.
Năm 1897, chiếc máy bay Avion III của Ader được trang bị 2 động cơ hơi nước, đã không thể
bay được. Mặc dù ông này tuyên bố rằng cỗ máy đã thành công. Quân đội pháp vạch trần sự
thật này vào năm 1910.
Năm 1894, ngài Hiram Maxim, một kĩ sư người Mỹ sống ở Anh đã chế tạo ra một cỗ máy to lớn,
dài 44m với sải cánh 32m, được trang bị hệ thống điều khiển cao độ và phi hành đoàn 3 người,
với 2 động cơ hơi nước công suất 180 mã lực mỗi cái. Ông dự định làm thử nghiệm trên đường
ray, cỗ máy nặng 3.600kg đã có thể nhấc bổng lên khỏi mặt đất chừng 2-3 feet và duy trì

chuyến bay được khoảng vài trăm feet (khoảng 100m). Tuy nhiên do thiếu các bề mặt điều
khiển, cỗ máy đã mất kiểm soát và bị hư hại nặng nề. Sau đó Maxim từ bỏ thí nghiệm của mình.

“Có lẽ sau này người ta sẽ chế tạo được một loại động cơ rẻ tiền hơn, động cơ đó sẽ sử dụng một loại hòa
khí giữa nhiên liệu và không khí ở một tỷ lệ nhất định được đốt trong một pistol” – George Caley.
Một lần nữa, nhận định của Caley là chính xác.
C.II Bình minh của động cơ đốt trong
Sự tiến bộ trong công nghệ chế tạo động cơ của thế kỉ 20 đã làm cho các chuyến bay có động cơ trở
nên khả thi với thành công của anh em nhà Wright. Nhưng trước đó, Samuel Pierpont Langley – một
nhà thiên văn học người Mỹ đã ghi tên mình vào lịch sử chói lọi của ngành hàng không với các cống
hiến đáng kể :




Năm 1891 Langley công bố cuốn Experiments in Aerodynamic trong đó mô tả chi tiết về nghiên
cứu của ông trong việc điều khiển bay. Ông hy vọng có thể tìm được cách để máy bay tự ổn
định về mặt khí động học.
Ngày 6 tháng 5 năm 1896, chiếc Aerodome số 5 đã có chuyến bay không người lái – có động cơ
– nặng hơn không khí ở kích thước thực thành công. Sau đó chiếc Aerodome số 6 cũng thành




công với sự chứng kiến của Alexander Graham Bell. Các động cơ của Aerodome là động cơ đốt
trong.
Từ 1901 đến 1903, Langley liên tục thực hiện các thử nghiệm với các động cơ đốt trong ngày
càng mạnh hơn, đỉnh điểm là với một động cơ hình sao 5 xy-lanh làm mát bằng nước có công
suất lên đến 52 mã lực. Tuy cuối cùng, ông thất bại, nhưng là do chiếc Aerodome A có cấu trúc
quá yếu vì đơn giản là được phóng lớn lên từ các mô hình nhỏ. Còn về phần động cơ, các động

cơ đốt trong đã chứng minh là chúng hoàn toàn phù hợp với trọng lượng nhẹ hơn và công suất
ngày càng cao hơn.

Anh em nhà Wright
Sử dụng phương pháp tiếp cận chủ yếu vào hệ thống điều khiển máy bay, anh em nhà Wright đã chế
tạo hàng loạt diều và tàu lượn từ những năm 1900-1902. Các tàu lượn hoạt động tốt, nhưng không tốt
như họ mong đợi từ những kết quả nghiên cứu trước đó. Chiếc tàu lượn đầu tiên chỉ đạt được một nửa
lực nâng so với tính toán. Chiếc tàu lượn thứ 2 còn tệ hại hơn. Không nản lòng, anh em nhà Wright tự
chế tạo hầm gió và tiến hành các thử nghiệm với 200 mẫu cánh do họ thiết kế. Cuối cùng, họ chế tạo
chiếc tàu lượn thứ 3 với tỷ lệ bình diện cánh cao hơn và có một hệ thống kiểm soát bay hoàn chỉnh trên
3 trục.
Giải quyết đồng loạt cả 2 vấn đề kiểm soát bay và động cơ cùng một lúc, anh em nhà Wright đã sáng
tạo ra phương pháp uốn cong cánh để kiểm soát liệng, chế tạo ra một chong chóng gỗ hiệu quả hơn
bất kì chong chóng nào trước đó và trang bị cho cỗ máy của mình một động cơ đốt trong công suất
thấp. Nguyên lý kết hợp giữa kiểm soát liệng và cánh lái đuôi là một bước tiến quan trọng trong kiểm
soát bay.
Ngày 17 tháng 12 năm 1903, Orville Wright thực hiện thành công chuyến bay có người lái trên một
máy bay có động cơ nặng hơn không khí đầu tiên trong lịch sử nhân loại. Chuyến bay kéo dài 12 giây
trên quãng đường 37m tại Kill Devil Hills, North Carolina. Chuyến bay thứ 4 trong cùng ngày hôm đó đã
đạt được 260m trong khoảng thời gian 59 giây.
Ngày 5 tháng 10 năm 1905, Wilbur Wright bay được 39km trong 39 phút 23 giây. Chiếc Flyer III trở
thành chiếc máy bay đầu tiên mang tính thực tiễn, nó có thể đưa phi công trở lại mặt đất an toàn.
Từ năm 1909, thiết kế của máy bay hiện đại ra đời và từ đó đến nay, lịch sử máy bay gắn liền với lịch sử
phát triển các động cơ đốt trong mạnh mẽ hơn.
D. Bầu trời rực lửa
D.1 Đệ nhất thế chiến
Sau thành công của anh em nhà Wright, các nhà tiên phong ở cả Châu Âu và Châu Mỹ nhanh chóng
đạt được nhiều thành tựu trong việc điều khiển máy bay và ngành hàng không bắt đầu trở thành một
ngành hiện thực còn bản thân việc chế tạo các máy bay trở thành một công nghệ.
Ngày 25 tháng 7 năm 1909, Louis Blériot bay qua eo biển Anh và thắng giải thưởng 1000 bảng của tờ

báo Daily Mail, Anh quốc.
Gần như ngay khi xuất hiện, máy bay đã được đưa vào ứng dụng trong lĩnh vực quân sự. Quốc gia đầu
tiên sử dụng các cỗ máy này trong chiến tranh là nước Ý. Máy bay được sử dụng để do thám, đánh bom
và đánh dấu mục tiêu cho pháo binh trong cuộc chiến giữa người Ý và Thổ Nhĩ Kì (tháng 9-1911 đến
tháng 10-1912).


Không lâu sau đó, người ta chứng kiến các máy bay xả súng vào nhau và thế chiến thứ nhất xuất hiện
thêm mặt trận trên không. Bầu trời Châu Âu rực lửa khi các máy bay 2 tầng cánh và 3 tầng cánh lần lượt
ra đời và được trang bị vũ khí ngày càng tối tân hơn. Liên lạc giữa các máy bay và mặt đất cũng được
thiết lập với sự ra đời của radio, đáng chú ý nhất là máy SCR-68.
Các cuộc không chiến ngày càng trở nên khốc liệt, các quốc gia Anh,Pháp,Đức,Ý trở thành các nhà sản
xuất máy bay hàng đầu và máy bay bằng kim loại sớm xuất hiện. Tiên phong hơn cả thảy trong lĩnh vực
này là nhà công nghệ người Đức Hugo Junkers.
D2. Giữa 2 cuộc đại chiến
Cũng trong thế kỉ 20, sự xuất hiện của các khí cầu có khung cứng đã chiếm lĩnh các chuyến bay đường
dài cho đến tận những năm 1930 – tàu thủy không còn là phương tiện độc nhất để vượt đại
dương.Thời đại của các khí cầu máy đến rồi đi một cách nhanh chóng. Công nghệ khí cầu máy đã đạt
được thành tựu rực rỡ với chuyến bay vòng quanh thế giới của chiếc R34 vào năm 1919. Sau đó các
thủy phi cơ cỡ lớn trở nên thông dụng với sự ra đời của các thiết kế bằng kim loại và khí cầu không còn
được sử dụng sau tai nạn của chiếc Hindenburg vào tháng 6 năm 1937 làm 35 người thiệt mạng. Rồi
đến lượt các thủy phi cơ nhường chỗ cho máy bay đáp trên mặt đất. Máy bay đã chuyển mình, từ các
thiết kế bằng gỗ và vải với động cơ công suất thấp, các cỗ máy giờ đây được thiết kế bằng nhôm và
trang bị các động cơ công suất cao. Các thiết kế này chủ yếu dựa vào công trình của Hugo Junkers,
Willliam Bushnell Stout – nhà thiết kế máy bay người Mỹ và Andrei Tupolev – nhà thiết kế máy bay Liên
Xô.
Khoảng thời gian giữa 2 cuộc đại chiến xuất hiện nhiều bước tiến lớn trong lĩnh vực hàng không. Có thể
kể đến như :







Tháng 6 năm1928, Amelia Earhart trở thành người phụ nữ đầu tiên bay vượt Đại Tây Dương.
Năm 1929 Jimmy Dolittle phát triển các khí cụ bay (đồng hồ đo cao độ, vận tốc,hướng bay)
Cũng trong năm 1929 Dornier Do X được đóng – đó là chiếc máy bay lớn nhất thời bấy giờ, có
thể chở tới 169 hành khách- một kỉ lục không bị đánh bại trong 20 năm.
Năm 1934 – Maksim Gorky, chiếc máy bay lớn nhất thế giới ra đời, được đóng dựa trên công
thức thiết kế máy bay kim loại của Junkers.
Thập niên 1930s chứng kiến sự ra đời của động cơ phản lực ở cả 2 quốc gia Anh và Đức. Đồng
thời thiết kế máy bay trực thăng cũng xuất hiện ở Liên Xô.

D.3 Đệ nhị thế chiến
Sự xuất hiện của động cơ phản lực, radar, đã làm nên một cuộc cách mạng trong lịch sử hàng không và
biến các máy bay trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết, cả trong dân dụng và quân sự. Thế chiến thứ 2
chứng kiến sự ra đời của rất nhiều loại máy bay được chế tạo vào các mục đích quân sự khác nhau, tuy
nhiên có thể kể đến một số thành tựu tiêu biểu như các máy bay ném bom hạng nặng và siêu nặng :
B17 – người giải phóng ; B25 – pháo đài bay, các máy bay tiêm kích đạt được vận tốc rất nhanh (hơn
600km/h). Đồng thời sự ra đời của Me 262 – tiêm kích phản lực đầu tiên – đã thay đổi hoàn toàn lịch sử
hàng không. Nhân loại đã bước sang thời đại phản lực.




Các máy bay phản lực : Ar- 234,Me-262 ,Me-163, Đức ; Gloster Meteor, Anh.
Máy bay trực thăng : Fa-223,FI – 282, Đức ; Sikorsky R4, Mỹ.
Tên lửa đạn đạo : V-1, V-2 : Đức



Nhờ động cơ phản lực, chiếc Me-163 có thể đạt đến tốc độ 1.130km/h và bỏ xa các máy bay sử dụng
động cơ pistol. Sau cuộc chiến, các tài liệu và công trình nghiên cứu về máy bay phản lực, máy bay cất
hạ cánh thẳng đứng và các tên lửa đạn đạo của nước Đức bị các nước Đồng Minh tịch thu và phát triển.
G. Chinh phục bức tường âm thanh
Sau đệ nhị thế chiến, nhu cầu về các máy bay thương mại tăng cao. Nhờ vào các thiết kế khung của
máy bay ném bom hạng nặng và siêu nặng như B-29 và Lancaster, khả năng chuyên chở của các máy
bay hành khách được cải thiện rõ rệt và ngành hàng không dân dụng nở rộ. Năm 1952 máy bay De
Havilland Cornet trở thành máy bay dân dụng phản lực đầu tiên.
Việc vận chuyển một khối lượng lớn hàng hóa và con người bằng đường hàng không trên các máy bay
phản lực vào thời kì này đã chính thức đưa nhân loại bước vào thời đại phản lực, đến thời điểm này,
một khái niệm mới xuất hiện khi các máy bay đạt đến vận tốc quá nhanh : Bức tường âm thanh.
Vượt qua được bức tường âm thanh đòi hỏi các máy bay phải có thiết kế tốt hơn về mặt khí động lực
học và cấu trúc. Các máy bay thường sẽ bị mất điểu khiển khi đạt đến ngưỡng vận tốc này do sự xuất
hiện của các sóng shock làm các bề mặt điều khiển trở nên không hiệu quả.
M52 là chiếc máy bay thử nghiệm trong hầm gió đầu tiên được thiết kế để vượt qua bức tường âm
thanh. Chi tiết về công trình nghiên cứu này trở thành một mảng quan trọng của khí động lực học hiện
đại: khí động lực học vượt âm thanh. (supersonic aerodynamics)
Tháng 10 năm 1947, Chuck Yeager lái chiếc máy bay X-1 bay vượt bức tường âm thanh. Dù rằng một số
ý kiến cho rằng các phi công lái máy bay ném bom bổ nhào có thể đã vượt qua được tốc độ âm thanh,
nhưng X-1 là chiếc máy bay đầu tiên vượt qua tốc độ này một cách có kiểm soát. Nó đạt đến vận tốc
Mach 1.06 (1299km/h) và được phóng từ khoang chứa bom của máy bay B-29.
Sau thành công của chiếc X-1, bức tường âm thanh hoàn toàn được hiểu biết một cách rõ ràng, một số
thay đổi xuất hiện trên thiết kế máy bay để có thể vượt qua được rào cản này :




Thiết kế cánh lùi sau (swept wing)
Quy luật diện tích Whitcomb, hay còn gọi là quy luật diện tích ở tốc độ cận âm
Biên dạng cánh siêu âm


Loài người đã có khả năng vượt qua khỏi bức tường âm thanh vào nửa sau thế kỉ 20, các chuyến bay
thương mại ở tốc độ siêu âm được đưa vào khai thác mà tiêu biểu là máy bay Concorde và Tu-144.
Với sự ra đời của các tên lửa vượt đại châu và lý thuyết tên lửa đẩy, loài người chính thức chinh phục
không gian vào ngày 12 tháng 4 năm 1961 với chuyến bay của Yuri Gagarin. Tốc độ khi bay trở lại bầu
khí quyển của ông là Mach 25. Bức tường âm thanh chỉ còn là lịch sử.
Máy bay X-15 đạt được vận tốc 7297km/h (Mach 6.1) vào năm 1967,mở ra kỉ nguyên của các máy bay
siêu vượt âm cũng như các tàu con thoi trong thế kỉ 21.
H. Hơn cả những phép tính
Vào những năm 70 của thế kỉ 20, máy tính điện tử ra đời với tốc độ vượt bậc sử dụng các linh kiện bán
dẫn. Điều này cho phép các chuyến bay ngoài quỹ đạo được tính toán một cách chính xác và việc đưa
con người lên không gian là khả thi.
Ngày 20 tháng 7 năm 1969 – Mặt trăng bị chinh phục bởi chuyến bay Apollo 11.


“Một bước nhỏ của một người, một bước lớn của nhân loại” – Neil Amstrong, Mặt trăng, ngày 20 tháng
7 năm 1969.
Máy tính điện tử kết hợp với máy bay và tên lửa đã đưa con người vươn cao hơn cả bầu trời. Ranh giới
đã được đẩy lùi ra xa. Giờ đây, vũ trụ mới là biên giới cuối cùng.
Ngành hàng không – vũ trụ ra đời.
Chói lọi hơn cả thảy, năm 1979, Gossamer Albatross trở thành người đầu tiên vượt eo biển Anh bằng
máy bay sử dụng sức người. Thành tựu này đã biến giấc mơ bay bằng chính sức lực của mình của nhân
loại thành hiện thực.
J.

Voyager 1 – Giấc mơ không giới hạn
Ngày 5 tháng 9 năm 1977 – Tàu thăm dò hệ mặt trời Voyager 1 được phóng.
Cuối thế kỉ 20, đầu thế kỉ 21, khoa học máy tính và khoa học vật liệu phát triển vượt bậc. Máy bay được
điều khiển bằng máy tính. Nhân loại bước vào thời đại của những chuyến bay tự động. Giờ đây tốc độ
và khoảng cách không còn là vấn đề của lĩnh vực hàng không, công nghệ của thế kỉ 21 cho phép chúng

ta đi xa và đi nhanh hơn bao giờ hết. Trong thế kỉ này, ngành hàng không chủ yếu phát triển các kĩ
thuật và công nghệ thiết kế, chế tạo máy bay tân tiến và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn, cũng như
các hệ thống bay nhờ máy tính tốt hơn. Trong nhiều lĩnh vực của đời sống, các khí cụ bay không người
lái (drone) dần chiếm được vai trò quan trọng, đồng thời các máy bay sử dụng năng lượng mặt trời đã
xuất hiện. Năm 2015 , Andre Borschberg bay 7721km từ Nagoya, Nhật Bản đến Honolulu, Hawaii trên
máy bay Solar Impulse 2.
Ngày 20 tháng 3 năm 2013, tàu Voyager 1 được thông báo là vật thể đầu tiên do con người chế tạo rời
khỏi hệ mặt trời. Dữ liệu do Voyager 1 thu thập được là nền tảng để ngành hàng không – không gian
mở rộng phạm vi của mình. Các tàu thăm dò sao Hỏa đã được phóng lên vũ trụ và loài người đang bắt
đầu thời đại khám phá các hành tinh khác. Một trang sử chói lọi khác sắp được viết nên với khát khao
cháy bỏng của những con người làm việc không mệt mỏi.
“ Một khi đã bay, chúng ta sẽ vĩnh viễn bước đi trên mặt đất này với đôi mắt ngước nhìn lên bầu
trời, tự nhủ rằng mình đến từ trên cao đó và cũng chính nơi đó là nơi chúng ta sẽ trở về”
— Leornardo Da Vinci



×