Nơi thử nghiệm bài bay hiểm hóc
Viện Khí động học Trung ương mang tên Giáo sư Nikolai Zhukovsky (TsAGI), tọa lạc tại thành phố Zhukovsky gần Moscow, là trung tâm khoa học và thử nghiệm chính của ngành hàng không Nga.
Hầu hết các máy bay (cả dân sự và quân sự) được sản xuất ở Liên Xô/Nga từ giữa những năm 1930 đều trải qua giai đoạn thử nghiệm tại TsAGI. Trước khi bay lên bầu trời, chúng phải trải qua hàng nghìn cuộc thử nghiệm khác nhau, trong đó có đường hầm gió vô cùng hiểm hóc. Đây cũng là lý do khiến TsAGI được biết tới rộng rãi khắp thế giới.
Đường hầm gió T-105. Ảnh: Sputnik
Các nhân viên của Viện cho biết, đường hầm gió ở TsAGI có thể mô phỏng hầu hết mọi điều kiện bay, từ tốc độ thấp nhất cho tới tốc độ siêu thanh. Theo hãng thông tấn TASS, tổng cộng có 60 đường hầm gió khác nhau tại TsAGI với các thiết kế khác nhau phục vụ thử nghiệm cận âm, siêu âm, thử nghiệm thân máy bay, động cơ, đường hầm gió dọc/ngang.
Nếu muốn tham quan được hết số đường hầm gió này cũng phải mất vài ngày. Tuy nhiên, có 2 đường hầm gió nổi tiếng nhất ở TsAGI, đó là T-101 và T-105.
Theo truyền thống lâu đời, tất cả các vị khách khi đến TsAGI đều được đưa tới tham quan T-101 - đường hầm gió cận âm lớn nhất châu Âu. Ấn tượng đầu tiên khi tới đây sẽ giống như bạn đang ở trường quay của một bộ phim viễn tưởng.
Cho tới giữa những năm 1960, đường hầm gió T-101 đã được sử dụng để thử nghiệm những máy bay có kích thước đầy đủ, hoặc các mô hình chính xác tới mức có thể mô phỏng hoạt động của đôi cánh máy bay.
Tại T-101, các chuyên gia đã thử nghiệm nhiều mẫu máy bay cỡ lớn như Tu-144, Tu-154, Tu-204, Il-76, Il-114, SSJ-100. Ngay cả ngày nay, nếu kích thước của các mẫu máy bay hiện đại vẫn cho phép đặt trong đường hầm gió T-101 thì chúng vẫn được thử nghiệm tại đây.
Ngoài thử nghiệm các phương tiện bay, đường hầm gió T-101 còn được sử dụng để xác định hiệu quả khí động học và khả năng sống sót của các vật thể khác không liên quan tới ngành hàng không, ví dụ như mô hình của các cấu trúc tòa nhà.
Trong khi đó, đường hầm gió thẳng đứng T-105 tại TsAGI, với đường kính 4,5m, có khả năng cung cấp luồng khí với tốc độ tối đa 40m/s.
T-105 có cấu tạo rất đặc biệt. “Trái tim” của đường hầm gió này là động cơ điện của một chiếc tàu ngầm và nó vẫn hoạt động rất tốt dù đã được sử dụng trong hơn 80 năm.
Nhờ T-105 mà các nghiên cứu phức tạp ở tất cả các cấp độ đã được tiến hành, bao gồm cả vòng xoắn ốc hay chuyển động không kiểm soát của máy bay ở các góc tấn công siêu tới hạn.
Các thử nghiệm trong đường hầm gió T-105 đã chứng minh khả năng thực hiện nhiều thao tác nhào lộn trên không nổi tiếng của máy bay Nga, trong đó có động tác “rắn hổ mang” Puchagev (Lần đầu được thực hiện bởi phi công thử nghiệm Igor Volk, sau đó anh hùng Liên Xô Viktor Pugachev đem trình diễn tại Triển lãm hàng không ở Le Bourget).
Đường hầm gió T-101. Ảnh: TASS
Động tác xoắn ốc cực kỳ mạo hiểm
Mặc dù là một hình thái nhào lộn trên không nhưng “bay xoắn ốc” là một chế độ bay cực kỳ mạo hiểm. Khi máy bay thể thao , chiến đấu cơ, hay máy bay ném bom lao từ trên cao xuống theo hình xoắn ốc, phi công (hoặc tổ lái) vẫn có thể nhảy dù ra khỏi máy bay trong trường hợp gặp nạn.
Tuy nhiên, vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn với máy bay chở khách. Không có cơ hội rời khỏi máy bay, phi công sẽ làm gì để vượt qua tình trạng này? Đáng lưu ý, máy bay chở khách không thể bền và cơ động như một phi cơ chiến đấu được.
Nói như vậy không có nghĩa tất cả các máy bay chiến đấu đều vượt qua thử thách bay xoắn ốc dễ dàng. Theo hãng tin Sputnik, các chuyên gia đánh giá chiếc F-4 Phantom của Mỹ là mẫu máy bay tồi tệ nhất trong lịch sử hàng không phản lực nếu xét tới “độ an toàn trong chế độ bay xoắn ốc”. Khi chiếc Phantom đột ngột lao từ trên trời xuống theo hình xoắn ốc thì chỉ có phi công dày dặn kinh nghiệm mới có thể đưa nó thoát ra khỏi tình thế nguy hiểm.
Chiếc F-14 Tomcat của Mỹ cũng là một mẫu phi cơ hoạt động khá kém trong chế độ bay xoắn ốc.
T-105 là nơi các phi cơ thử nghiệm bay xoắn ốc. Ảnh: Sputnik
Động tác xoắn ốc của trực thăng lại là một câu chuyện khác nữa. Đó chính là lý do tại sao các phương tiện bay ở Nga đều phải được kiểm tra về khả năng bay ở chế độ xoắn ốc trước khi được đưa vào biên chế. Các cuộc thử nghiệm sẽ được thực hiện trong đường hầm gió, nếu đợi tới khi thực hiện các chuyến bay thực thì mọi việc có thể đã trở nên quá muộn.
Trong lịch sử TsAGI đã ghi nhận trường hợp một loại máy bay không trải qua cuộc thử nghiệm bay xoắn ốc trong đường hầm gió T-105 trước khi được đưa vào sản xuất hàng loạt, đó là MiG-23.
Kết quả, các phi công thử nghiệm và phi công chiến đấu đã gặp vấn đề với máy bay này. Khi ở góc tấn 17 độ, MiG-23 có thể ngay lập tức rơi vào tình trạng xoáy trôn ốc mà không có lối thoát.
Ông Mikhail Golovkin - Giám đốc khoa học tại trung tâm máy bay trực thăng Nga cho hay, các thành viên của viện sau đó đã phải dành gần 1 năm tìm kiếm giải pháp “chữa bệnh” cho MiG-23. Cuối cùng, họ nghĩ ra phương án đặt những chiếc cánh nhỏ hình tam giác trên thanh thu áp suất không khí và tiến hành một số thay đổi trên bảng điều khiển máy bay.
Kết quả, phi công thử nghiệm nổi tiếng Alexander Fedotov đã điều khiển chiếc MiG-23 bay ở những góc tấn “cắt cổ” nhưng chiếc phi cơ vẫn duy trì vững chắc chế độ bay.