kiến thức Thủ phạm có thể khiến máy bay lao như tên lửa xuống đất

Thủ phạm có thể khiến máy bay lao như tên lửa xuống đất

Băng tích tụ trên máy bay là một trong những nguyên nhân nguy hiểm có thể làm thay đổi khí động học, mất độ nâng và dẫn đến tai nạn thảm khốc.

Hôm 1/11, máy bay phản lực thương mại Learjet 60 lao xuống đất theo chiều gần như thẳng đứng ở tốc độ cao và phát nổ dữ dội trên tuyến đường tại hạt Palm Beach, bang Florida, Mỹ, khiến toàn bộ 9 người thiệt mạng.

Trong lịch sử, nhiều vụ tai nạn liên quan đến dòng máy bay cánh quạt ATR, nguyên nhân do băng tích tụ nghiêm trọng bám trên bề mặt cánh, làm giảm lực nâng đột ngột khiến phi hành đoàn không thể cứu vãn tình thế.


Theo Pilot Institute, băng có thể bám trên máy bay nhanh chóng. Chỉ cần có độ ẩm nhìn thấy được (mây, sương, mưa) và một bề mặt lạnh từ 0°C trở xuống, những giọt nước sẽ đóng băng ngay lập tức khi chạm vào vỏ máy bay. Hai điều kiện này rất dễ gặp khi máy bay hoạt động ở độ cao lớn, tạo thành một trong những mối nguy hiểm lâu đời và dai dẳng nhất trong ngành hàng không.

Cánh máy bay hoạt động được nhờ hình dáng thiết kế, nhưng băng bám vào sẽ thay đổi hình dáng này. Khi tích tụ ở rìa trước cánh, băng sẽ làm gián đoạn dòng khí thổi qua, làm giảm lực nâng (kéo máy bay lên) đồng thời tăng lực cản (ghì phương tiện lại).

Chỉ riêng bề mặt băng sần sùi cũng đủ khiến lực cản tăng thêm 50%. Nếu băng đóng dày và lởm chởm hơn, con số này có khả năng tăng gấp đôi. Kết quả tổng thể, băng có thể làm giảm tới 30% lực nâng và tăng 40% lực cản. Những tác động nghiêm trọng này rất dễ khiến máy bay rơi vào tình trạng thất tốc đột ngột (mất lực nâng và rơi tự do).

Băng không chỉ bám trên các bề mặt nâng của máy bay như cánh. Nó làm tăng trọng lượng, lệch trọng tâm, gây rung lắc khiến phương tiện trở nên khó lái nếu bám không đều trên cánh quạt hoặc bề mặt điều khiển. Nếu ống đo sức gió (ống pitot) bị tắc, đồng hồ báo tốc độ sẽ hiển thị sai dẫn tới tai nạn thực tế.

Băng có thể bịt kín cửa hút gió khiến động cơ thiếu khí, nặng hơn là giảm công suất hoặc khiến động cơ tắt hẳn giữa không trung. Đặc biệt, động cơ có thể đóng băng ngay cả trong thời tiết khá ấm. Hiện tượng đóng băng bộ chế hòa khí từng xảy ra ở nhiệt độ không khí lên tới 25°C, vì áp suất giảm bên trong làm không khí lạnh tới mức đóng băng hơi ẩm, bất chấp mức nhiệt cao hơn bên ngoài.

Aeroxplorer cho biết mỗi loại băng/sương giá tác động tới máy bay ở mức độ khác nhau. Băng trong hình thành khi máy bay trải qua cơn mưa lạnh buốt. Nước mưa lan rộng rồi đóng băng thành một lớp màng mịn, nặng và bám lâu, rất khó nhìn thấy bằng mắt thường và dọn sạch.

Băng đục xuất hiện do các giọt nước siêu lạnh cực nhỏ trong đám mây tầng đóng băng ngay lập tức khi tiếp xúc với máy bay. Chúng tạo ra lớp phủ thô ráp, màu trắng đục như sữa và tích tụ rất nhanh ở mép trước của cánh máy bay.

Băng hỗn hợp là sự kết hợp của hai loại trên, vừa có trọng lượng nặng của băng trong, vừa tạo ra lực cản lớn cho máy bay như băng đục. Loại cuối cùng là sương giá khó thấy nhất nhưng vẫn có thể giảm lực nâng của cánh, khiến máy bay không đạt đủ tốc độ cần thiết để cất cánh bình thường.


Phần lớn máy bay phản lực lớn sử dụng hệ thống chống đóng băng bằng nhiệt: khí nóng lấy từ bộ nén của động cơ được dẫn qua các ống đục lỗ (gọi là ống piccolo) chạy dọc mép trước của cánh và đuôi máy bay. Biện pháp này giữ cho nhiệt độ bề mặt luôn ở trên mức đóng băng, khiến nước bốc hơi ngay khi chạm vào thay vì đóng lại thành băng. Một số hệ thống hoạt động theo kiểu bay hơi hoàn toàn khử hết mọi giọt nước trong khi số khác để nước trôi ngược về phía sau.

Những bộ phận nhỏ hơn đòi hỏi cách tiếp cận khác. Ống pitot, cảm biến góc tấn và cổng áp suất tĩnh sử dụng thiết bị sưởi điện vì không khí nóng không khả thi đối với kích thước bé như vậy. Ví dụ, Boeing 787 đặt cuộn dây sưởi nhiệt điện trực tiếp vào cánh composite.

Trên máy bay không có đủ điện cho cả hai phương pháp trên, hệ thống "cánh tiết dịch" sẽ bơm một loại chất lỏng gốc glycol qua tấm lưới ở mép trước của cánh máy bay, giúp làm hạ điểm đóng băng của nước bám vào đó, ngăn không cho băng hình thành. Theo The Conversation, glycol rất hiệu quả trong việc hạ điểm đóng băng của nước, làm cho nước khó đông cứng lại hoặc duy trì trạng thái đó trên các bề mặt. Propylene glycol và ethylene glycol là hai loại được sử dụng phổ biến nhất, thường chiếm 30-70% dung dịch chống đóng băng.

Các hãng hàng không đôi khi cũng sử dụng lớp phủ chống đóng băng để ngăn chặn băng mới hình thành và đóng mảng ở bề mặt bên ngoài. Máy bay nhỏ hơn có thể dùng dải cao su bơm hơi gọi là "pneumatic boot" trên cánh, được bơm phồng khi cần để phá vỡ lớp băng tích tụ tại rìa trước.

Phi hành đoàn được đào tạo để kích hoạt hệ thống chống đóng băng trước ngay từ lúc nhiệt độ giảm xuống 10°C hoặc thấp hơn với độ ẩm thấy rõ, bởi tiến hành sau khi băng xuất hiện sẽ dẫn tới quá trình khử băng chậm chạp và kém hiệu quả hơn. Khi máy bay gặp sự cố như hệ thống sưởi không đủ nóng, van bị hỏng hoặc bơm trục trặc, phương tiện rất dễ bị đóng băng. Trong tình huống đó, phi công không được tiếp tục bay như cũ mà phải bay cao lên, hạ thấp xuống hoặc chuyển hướng để thoát hoàn toàn khỏi vùng có băng.

---

Nguồn: VnExpress Số hóa
Chuyên mục: Kiến thức