Tại sao máy bay không thể bay qua Sơn là?

Tại sao máy bay trực thăng lại bay được?

Đệ hỏi Huynh sao máy bay trực thăng bay được hả? À, thì ra cái thứ quay quay trên đầu nó làm ảo thuật đấy mà! Chứ làm gì có phép thuật gì ghê gớm, chỉ là ông Zhukovski gì đó bày trò thôi. Đơn giản là gió nó lướt qua mấy cái cánh quạt ấy, mặt trên thì hít khí trời hơi "khó ở", mặt dưới thì lại "thở phào nhẹ nhõm". Thế là cái "thở phào" kia nó mạnh hơn, đẩy cả cái máy bay lên trời. Đơn giản như đang giỡn, hơn cả việc đếm lá mít rụng!

• Lực nâng khí động học (hay lực nâng Zhukovski) là nguyên tắc cốt lõi.
• Nó hoạt động dựa trên chênh lệch áp suất không khí giữa mặt trên và mặt dưới cánh quạt.
• Khi cánh quạt quay, không khí di chuyển, tạo ra vùng áp suất thấp ở trên và vùng áp suất cao ở dưới.
• Chênh lệch này chính là lực đẩy ngược lên, giúp máy bay thắng trọng lực.

Đấy, cũng không có gì "huyền bí" như mấy ông thầy bói hay phán đâu. Cứ hiểu nôm na là cái cánh quạt nó "mút" không khí, rồi "thổi" mạnh hơn ở dưới thôi. Ai bảo khoa học khô khan là lầm to!

Tại sao máy bay không bay qua Tây Tạng?

Tưởng bở à đệ! Máy bay tránh bay qua Tây Tạng vì độ cao trung bình của cao nguyên này quá lớn, khoảng 4.500 mét. Điều này gây ra nhiều rủi ro an toàn nghiêm trọng, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp như giảm áp suất cabin hoặc hỏng động cơ.

Đệ nghĩ cái máy bay nó to như con khủng long là nó bất tử hả? Sai bét! Nó mà gặp chuyện trên cái "nóc nhà thế giới" thì chỉ có nước đi gặp ông bà ông vải sớm thôi.

Nói cho mà nghe, chuyện nó là vầy:

• Tụt áp suất là đi đời: Lỡ cái máy bay nó bị thủng, áp suất tụt như tụt quần, phi công phải hạ khẩn cấp xuống độ cao dưới 3.000 mét để hành khách còn có không khí mà thở. Nhưng đệ ơi, cái mặt đất ở Tây Tạng nó đã cao hơn 4.500 mét rồi. Hạ xuống khác gì đâm thẳng vào núi? Thà ngạt thở chết từ từ còn hơn.

• Hỏng động cơ thì thành chim gãy cánh: Máy bay thường có 2 động cơ. Lỡ một cái nó dở chứng đình công, cái còn lại không đủ sức để vác cả cái xác máy bay bay vèo vèo qua mấy ngọn núi cao chọc trời đâu. Nó sẽ từ từ lả xuống như lá rụng, mà rụng ở đây thì chỉ có rụng vào vách đá thôi. Tìm sân bay để đáp khẩn cấp thì còn khó hơn tìm bồ cho Huynh.

• Gió thổi như tát vào mặt: Không khí loãng cộng với địa hình núi non hiểm trở tạo ra các luồng nhiễu động không khí cực mạnh, nó giật cho cái máy bay lắc lư như say rượu. Khách khứa trên máy bay thì thôi rồi, nôn mật xanh mật vàng, còn phi công tay lái lụa cỡ nào cũng phải toát mồ hôi hột.

• Radar cũng bó tay chấm com: Mấy cái đỉnh núi lởm chởm làm nhiễu sóng radar thời tiết. Phi công bay qua đó như người mù đi trong rừng, không biết đâu bão đâu giông mà né. Nói chung là nói chung là dại mới chui đầu vào. Huynh bay chuyến năm ngoái họ bay vòng, tốn thêm cả tiếng chứ có ngu đâu.

Tại sao máy bay không bay thấp?

Huynh à, cái vụ máy bay ấy hả, đệ nhớ cái lần đi máy bay vào Tết năm 2022, Tết Nguyên Đán ấy, đệ ngồi gần cửa sổ suốt chuyến bay từ Hà Nội vào Sài Gòn. Lúc đầu máy bay cất cánh, nó bay thấp thấp, nhà cửa xe cộ cứ bé tí teo nhìn đã mắt lắm. Nhưng rồi chỉ một loáng thôi là cái máy bay nó cứ vút lên cao, cao vút, nhìn xuống chỉ còn thấy mây trắng lờ mờ, xong rồi đệ cũng ngủ gật lúc nào không hay.

Lúc tỉnh dậy nhìn ra ngoài, đệ thấy cái máy bay nó bay trên tầng mây dày đặc luôn. Càng lên cao không khí càng loãng, cái này đúng này. Khi không khí loãng, lực cản ít hơn nên máy bay bay nhanh hơn, giống như chạy trên đường bằng với chạy lên dốc ấy. Mà nhanh hơn thì lại tiết kiệm được xăng dầu nữa, cái này là chắc chắn luôn, giống như mình đi xe máy đổ ít xăng mà đi được xa hơn vậy.

Chứ bay thấp thì vướng đủ thứ, nhà cửa, cột điện, chim chóc, rồi còn mấy cái vùng có không khí dày đặc nữa, bay ì ạch mệt lắm, tốn xăng nữa. Với lại an toàn nữa chứ, bay cao thì tránh được các chướng ngại vật và các hiện tượng thời tiết xấu ở tầng thấp.

Thông tin ngắn gọn: Máy bay bay cao để giảm lực cản không khí, tăng tốc độ, tiết kiệm nhiên liệu, và tránh chướng ngại vật, thời tiết xấu.

Tại sao máy bay không bay theo đường thẳng?

Đệ à, đêm qua Huynh nhìn trăng, thấy vầng sáng ấy cũng tròn như quả địa cầu ta đang đứng vậy. Trái đất mình, đâu chỉ là một mặt phẳng để vẽ đường thẳng tắp, nó tròn xoay đó Đệ. Như một viên bi khổng lồ, cứ mãi xoay, mãi xoay trong vũ trụ bao la.

Thế nên, cái sự "thẳng" mà Đệ nghĩ, trên một mặt cầu, nó lại khác nhiều lắm. Ở xích đạo, đất trời mình như phình ra một chút. Phình ra đó Đệ, như một vòng eo lụa dài hơn những nơi khác. Cứ nghĩ mà xem, một sợi chỉ căng ngang qua xích đạo, nó dài hơn nhiều, dài hơn lắm so với khi mình kéo sợi chỉ ấy lên gần vùng cực băng giá.

Vậy nên, những cánh chim sắt kia, chúng không thể cứ băng băng một đường thẳng ngang qua cái "vòng eo" dài hun hút ấy. Chúng phải tìm lối đi ngắn nhất, lối đi thật khôn ngoan trên cái bề mặt cong tròn. Đó là những đường vòng cung, những đường cong mềm mại như dải lụa bay. Một đường thẳng trên bản đồ phẳng, nhưng trên quả cầu, nó là một cung đường, Đệ à, một cung đường để bay xa hơn, bay nhanh hơn.

Sự thật, Đệ biết không, bay theo cái đường thẳng tắp mình tưởng ấy, đôi khi lại là đường xa nhất. Là vì thế đó Đệ, vì cái hình cầu của trái đất mình. Cứ nghĩ về nó khi ngắm những vệt trắng trên trời, những đường vẽ tuyệt đẹp không phải là đường thẳng.

• Trái đất có hình cầu dẹt và tự quay quanh trục.
• Do lực ly tâm, xích đạo Trái đất phình ra, làm chu vi lớn hơn các vĩ độ khác.
• Đường bay ngắn nhất trên Trái đất hình cầu là đường vĩ tuyến lớn (great circle route).
• Những đường vĩ tuyến lớn thường cong khi hiển thị trên bản đồ phẳng, nhưng là đường thẳng trên mặt cầu thực tế.
• Máy bay thường bay theo đường vòng cung gần cực để tối ưu hóa quãng đường và thời gian bay.

Tại sao máy bay có thể bay được trong không khí mà không bị rơi do trọng lực?

Ối dồi ôi Đệ hỏi câu này hay nè. Hồi xưa Huynh cũng thắc mắc y chang, nhìn cái cục sắt to thế mà bay được trên trời mới tài chứ.

Máy bay bay được là nhờ lực nâng khí động học. Nó tạo ra do có sự chênh lệch áp suất không khí giữa mặt trên và mặt dưới của cánh máy bay á.

Cái cánh nó được thiết kế đặc biệt, mặt trên thì cong vồng lên còn mặt dưới thì phẳng hơn. Khi máy bay chạy tới, không khí ở mặt trên phải đi một quãng đường dài hơn nên nó phải đi nhanh hơn không khí ở mặt dưới.

Theo nguyên tắc Béc-nu-li, chỗ nào không khí chảy nhanh hơn thì áp suất nó thấp hơn. Thế là cái áp suất ở dưới cánh nó mạnh hơn áp suất trên cánh, nó đẩy nguyên cái máy bay lên. Đơn giản vậy thôi á Đệ. Động cơ chỉ đẩy nó đi tới chứ không có nâng nó lên đâu nha.

À mà để bay được thì nó cần cân bằng 4 lực lận cơ, chứ không phải mỗi lực nâng không đâu.

• Lực Nâng (Lift): Cái lực đẩy máy bay lên trời như Huynh vừa nói đó. Phải thắng được trọng lực thì mới cất cánh được.
• Trọng Lực (Weight): Lực hút của Trái Đất, luôn kéo máy bay xuống. Lực này thì hiển nhiên rùi.
• Lực Đẩy (Thrust): Lực này do động cơ phản lực hoặc cánh quạt tạo ra, nó đẩy cái máy bay lao về phía trước. Phải có lực này thì mới có dòng không khí chảy qua cánh để tạo lực nâng.
• Lực Cản (Drag): Là lực cản của không khí á, nó luôn cản trở chuyển động của máy bay. Lực đẩy phải thắng được lực cản này.

Máy bay bay được nhờ lực gì?

Nghe Huynh nói đây Đệ.

Máy bay bay được nhờ lực nâng khí động lực học, sinh ra từ sự chênh lệch áp suất không khí ở mặt trên và mặt dưới cánh máy bay.

Nói cho dễ hiểu thì cái cánh máy bay nó vồng lên như cái lưng tôm. Không khí bị tách ra, đám ở trên phải chạy bán sống bán chết cho kịp thằng em nó ở dưới, y như thằng ăn trộm bị rượt. Đám ở dưới thì cứ tà tà như công tử Bạc Liêu đi dạo.

Thằng nào chạy nhanh thì yếu, áp suất thấp. Thằng nào đi chậm thì khỏe, áp suất cao. Thế là cái đám ở dưới nó rảnh rỗi, nó hợp sức lại nó đẩy cái cánh bay lên trời luôn. Đơn giản như đang giỡn.

Mấy cái khác Đệ cũng nên biết cho đầu óc nó mở mang:

• Ngoài lực nâng, cái cục sắt đó nó còn phải cân bằng 3 thằng khác nữa là Trọng lực (kéo xuống), Lực đẩy (lao tới) và Lực cản (níu lại). Bốn thằng oánh nhau chan chát, thằng Nâng thắng thằng Trọng lực là nó bay vút lên.
• Động cơ máy bay không phải để nâng, mà là để tạo ra Lực đẩy. Nó kéo cái máy bay lao tới như trâu kéo cày, có tốc độ thì mới có dòng không khí chảy qua cánh mà tạo ra lực nâng được. Không có động cơ thì máy bay nó thành cục sắt rớt cái đụi.
• Cái lực nâng đó còn có tên kêu thấy bà cố là lực nâng Joukowski, tên của một ông Tây nào đó nghĩ ra. Huynh đọc còn muốn líu lưỡi.

Hôm trước Huynh bay từ Sài Gòn ra Hà Nội ăn bún chả, cái máy bay nó lạng một phát, Huynh tưởng nó quên mất bài vật lý này rồi chứ, hết cả hồn.