Tôi và anh “Thắng trực thăng”

Chuyện này viết rồi bỏ dở, vì viết ra sợ mọi người nghi ngờ rằng, mình dành quá nhiều quan tâm đến đủ các lĩnh vực, các trò. Nhưng hồi đó là như thế, phim ảnh xem “thiếu nhi Liên Xô” chơi đủ các trò, toàn những trò hấp dẫn như cắm trại mùa hè, thể thao, mô hình máy bay, nhiếp ảnh…

Hôm kia rồi hôm qua, chuyện cái máy bay trực thăng rơi trên Hòa Lạc, làm mình nhớ ra chuyện này mà moi ra, viết tiếp.

Một. Đầu tiên phải bày tỏ sự thán phục với anh thợ cơ khí tự chế tạo cái máy bay trực thăng, nhưng đọc những gì truyền thông người ta viết về vụ anh bị cấm tiếp tục bay cái “khí cụ bay” đó, thì không thể không băn khoăn.

Phải nói rằng, gì chứ ở Việt Nam ta những cơ chế kìm hãm sự phát triển con người thì là nhất thế giới. Ngày xưa, nước bạn Tiệp Khắc giúp chúng ta cả một Cung Văn hóa thiếu nhi đẹp lộng lẫy với đầy đủ các bộ môn từ tầng 1 lên tầng thượng của tòa nhà 5 tầng, có đủ món từ thể thao, các nghệ thuật hát múa vẽ vời, văn học kịch cọt, nhiếp ảnh, chế tạo mô hình máy bay và trên tầng thượng là bắn súng và cả một đài thiên văn.

"Bảng điều khiển"

Cùng với sự đi xuống của cả một nền khoa học, thì những cái bộ môn “hướng cho trẻ em vào những ham thích nghiên cứu khoa học” đó của Cung thiếu nhi – đương nhiên là cũng “toi”. Năm 11 tuổi, mình được mẹ đưa lên ghi tên học – thèm thuồng nhìn những mô hình máy bay treo trên tường của một căn phòng khóa cửa bụi bám trên tầng hai và thất vọng khi được biết “bộ môn tạm ngừng hoạt động” vì không có người hướng dẫn, giảng dạy. “Đành” ghi tên vào bộ môn nhiếp ảnh mà người hướng dẫn là một thày nào đó cũng rất đam mê truyền thụ cho lũ trẻ con, nhưng công tác chính rất bận rộn ở Thông tấn xã Việt Nam, ngoài ra Cung thiếu nhi còn mời rất nhiều thày về hướng dẫn ngoại khóa. Một thời gian sau, bộ môn cũng chết ngỏm, thực ra vì hồi đó, nhiếp ảnh nó chưa hề được “bình dân hóa”: máy ảnh hiếm, phim và giấy ảnh, tráng rửa đều rất đắt, mà học chay mãi thì chán…

Nếu hồi đó bộ môn mô hình máy bay mà hoạt động được “gần gần như Tây” thôi, thì chắc Việt Nam ta đã chế tạo được máy bay rồi, và cũng không biết chừng mình trở thành Micaian hay Yakốplép gì đó của Việt Nam… he he he. Về sau, vì them thuồng quá mà kiếm rất nhiều sách về mô hình máy bay (hồi đó phải nhờ người tìm trong thư viện quốc gia, về đồ lại các hình vẽ và chép tay), tự nghiên cứu mà làm như làm diều ấy… chẳng cái nào bay được cả, nhưng độ tinh xảo thì không hề tệ.

"Blackhawk down"

Mình cũng thích chế chọt đủ các thứ, nhất là mấy cái xe máy, suốt ngày thử nghiệm cùng một anh thợ sửa xe máy rất thân. Và cũng đã từng thử chế tạo ô tô mini bằng động cơ xe máy rồi… nên khi xuất hiện trên thị trường những chiếc máy bay trực thăng đồ chơi điều khiển từ xa của Trung Quốc, mình thực sự quan tâm đến việc… có chế tạo được nó với cái kích thước chở được một người hay không? Đơn giản nhất là tìm đọc về máy bay trực thăng ở trên mạng, đầu tiên chúng ta sẽ tìm được Wiki tiếng Việt (ở đây) và không khỏi choáng váng vì sự quá phức tạp của nó.

Cụm cánh quạt loại khá đơn giản của Robinson

Về nguyên tắc, máy bay trực thăng phức tạp hơn máy bay thường rất nhiều – ai cũng hiểu nhưng do ứng dụng quá quan trọng của nó, mà người ta không thể loại bỏ nó ra khỏi hệ thống các “thiết bị bay nặng hơn không khí”. Điều đầu tiên ít người để ý, là cái cánh quạt trên đầu máy bay trực thăng, tưởng là cánh quạt, nhưng không hẳn là cánh quạt. Chính xác, máy bay trực thăng là “máy bay cánh quay” còn máy bay bình thường thì là “máy bay cánh cố định”. Chương trình vật lý phổ thông hẳn nhiều người còn nhớ định luật Bécnuli, khi một dòng không khí di chuyển với vận tốc nhanh hơn thì áp suất của khí trong lòng dòng khí đó giảm đi, chính vì thế tạo nên hình dáng đặc biệt của cánh máy bay, trên lồi dưới phẳng, để khi nó “phi” trong không khí sẽ tạo ra một lực nâng máy bay. Chính vì thế mà cái cánh quạt của máy bay trực thăng, nó chưa cần xoắn như cánh quạt của cái quạt bàn của chúng ta thì đã đủ để tạo lực nâng rồi. Tuy nhiên nếu thay đổi độ xoắn của nó, bằng cách nghiêng từng lá cánh quạt, người ta có thể thay đổi được lực nâng của rôto lên máy bay mà không cần thay đổi vận tốc quay của cánh quạt. Việc tạo ra lực kéo máy bay về phía trước bằng cách thay đổi “góc tấn” của cánh quạt chính, nghĩa là nghiêng toàn bộ trục cánh quạt về các hướng khác nhau. Tương tự như vậy với cánh quạt phụ ở đuôi, ngoài việc nó thay đổi được vận tốc quay, còn thay đổi được cả độ xoắn của nó. Kết hợp tất cả các thứ “thay đổi” tứ lung tung như thế, mà máy bay trực thăng cho phép người ta thiết kế ra được một thiết bị bay hết sức linh hoạt trong điều khiển, treo một chỗ, bay giật lùi và cả các kỹ thuật bay cao cấp không kém máy bay cánh cố định. Tuy nhiên xin chú ý một điều, rằng máy bay trực thăng không thể bay được mà không có người điều khiển, nghĩa là bằng cái cần lái như cái “joystick” chơi điện tử kia, người phi công phải liên tục lái nó, nếu không nó sẽ bay lung tung mà rơi xuống đất. Cái sự phối hợp giữa đủ các thứ yếu tố, từ góc xoắn góc tấn, vận tốc quay… là một bài toán to khủng luôn, mà trước đây nếu chưa có “đi-gi-tan” mà dùng “a-na-lốc” người ta phải giải quyết bằng vô số các cơ cấu cơ khí, vi sai hồi chuyển khỉ nợ gì đó… nay giải quyết bằng máy tính với vô số các mô-tơ phụ (sẹc-vô). Nôm na thế…

Còn tầm tầm thì nó đều như thế này cả

Bây giờ chúng ta bàn về “anh Thắng trực thăng” bên Long Biên nhé. Công nhận anh này thợ cơ khí rất tài năng, nhưng từ chế xe máy ba bánh lên máy bay trực thăng, là cả một vấn đề. Xem trong ảnh, chúng ta có thể thấy anh ấy đã bắt đầu ngó nghiêng được vào việc thay đổi độ xoắn của cánh quạt, mà không rõ có làm được việc thay đổi góc tấn của cánh quạt chính hay không, mà tạo ra lực kéo. Nhưng thôi, điều đó không quan trọng, vì đằng nào thì nó cũng không bay được, và trong tương lai, sẽ không bao giờ bay được.

Chiếc LITECO "tự chế".
Chú ý hầu như không thấy động cơ, vì nó khá nhỏ

Vì sao vậy? Thứ nhất, điều vướng của anh Thắng đầu tiên, mà mình không rõ tại sao anh ấy có kinh nghiệm như thế, lại không chú ý: không thể dùng động cơ ô tô Suzuki cho cái máy bay của anh ấy được, ở đây có một vấn đề cơ bản, là “tỉ số công suất trên khối lượng của động cơ” (P-t-W Power-to-Weight ratio). Động cơ cho máy bay bao giờ cũng là một lĩnh vực riêng, là ngành động cơ hàng không. Từ thời động cơ piston đến sau này là tuốc-bin, đều được chế tạo bằng những vật liệu rất nhẹ, do đó giá thành của chúng rất đắt. Ngược lại với động cơ ô tô, thì do yêu cầu giá thành, kéo dài tuổi thọ, mà thường người ta thiết kế nặng hơn nhiều. Ví dụ một động cơ tương đương với cái anh Thắng đang dùng là Suzuki Alto dung tích 796 cc có công suất 35 kW (46 ngựa), nặng 720 kg đạt P-t-W 49 W/kg – trong khi động cơ máy bay tiêm kích cánh quạt Supermarine Spitfire Fighter (1936) có công suất 1,096 kW (1,470 ngựa), nặng 2,309 kg đạt P-t-W 475 W/kg (gấp 10 lần). Trong nhóm P-t-W cao chỉ có các động cơ xe đua mới đọ được, như động cơ môtô thể thao HONDA CBR1000RR (2009) công suất 133 kW (178 ngựa) nặng chỉ có 199 kg đạt P-t-W tới 668 W/kg. Nhưng với CBR1000RR là đỉnh cao của công nghệ vật liệu (nặng có gần 2 tạ).

Chiếc KA-56 được chế tạo năm 1971 bởi phòng thiết kế Kamov,
một trong những chiếc trực thăng nhỏ nhất.

Thường thì động cơ piston có chỉ số P-t-W cao nên chọn động cơ hai kỳ, với kết cấu đơn giản, nhẹ hơn hẳn động cơ bốn kỳ và công suất thì lớn khoảng gấp rưỡi so với bốn kỳ cùng dung tích. Chỉ số này cao nhất đạt được ở các động cơ phản lực, có khối lượng nhỏ nhất và đạt được lực kéo lớn nhất…

Như vậy, trước mắt nhìn hai yếu tố “động cơ” và “điều khiển” (anh Thắng chắc chắn không thể giải được một bài toán quá phức tạp trong vấn đề điều khiển cái trực thăng của anh ấy) – thì chắc chắn với những điều kiện hiện nay, giấc mơ bay của anh ấy còn cực kỳ xa vời, chuyện này nó khác hẳn cái “quan tài chìm Made in Thái Bình”. Bay được lên vài mét là một chuyện, cái máy bay đó còn phải lượn lờ một cách chủ động kiểm soát được, chứ bay lên rồi nhào vào nhà dân, phi công ngã gãy cổ thì còn nói làm gì. Đó là chưa nói đến việc chế tạo một cái máy bay phải có phi công thử nghiệm được đào tạo, nghĩa là loại bỏ được một vấn đề đáng lo thuộc về “người điều khiển”. Ở đây, anh Thắng vừa là công trình sư, vừa thợ máy kiêm phi công chưa được đào tạo luôn…

Helicopter Rotor Animation

Helicopter Rotor Animation: Hiller-Bell mechanism

Hai video trong bài này minh họa thử xem cái kết cấu “vớ vẩn” của cánh quạt chính máy bay trực thăng. Nên cử anh Thắng sang học một thời gian bên Học viện hàng không Mátxcơva chăng?

ELA 07S

Vậy giải pháp cho anh Thắng là gì? Đó là cái máy bay “lai”, giữa đặc điểm điều khiển của máy bay cánh cố định với việc tạo lực nâng của máy bay cánh quay (trực thăng), khi đó cánh quạt chính chỉ dùng để tạo lực nâng thuần túy, còn lực đẩy sẽ dùng một môtơ và cánh quạt phụ. Cái này được gọi là “autogyro”, như trong ảnh là chiếc ELA 07S đang bay. Trên thế giới người ta tự chế tạo khá nhiều máy bay này mà không quá khó khăn, còn nếu tìm kiếm trên Google với cụm từ khóa “D.I.Y Helicopter” thì rất ít kết quả “chế chọt” thành công. Lịch sử của loại máy bay này được bắt đầu với vai trò của kỹ sư Tây Ban Nha Juan de la Cierva vào năm 1921, nhưng chỉ từ sau Thế chiến II nó mới phát triển mạnh với vai trò quan trọng của tiến sỹ Igor Bensen, một người Mỹ gốc Nga.

Nhưng khi anh Thắng bị “áp dụng vùng cấm bay trên toàn quận Long Biên và phụ cận” (hi hi…), báo chí ào ào như sôi, cho rằng đây là một nhân tài bị vùi dập. Chuyện này giống như thời một chín tám mấy, có ông giáo viên vật lý tự chế ra mấy thiết bị thí nghiệm thô sơ, mà nếu dùng chúng thì sẽ làm đảo lộn tất cả các định luật vật lý cơ bản, từ Niu-tơn đến Anh-xtanh… kinh thế! Hai bác Trần Bình Minh và Lại Văn Sâm hồi đó “chuyên trị” chương trình VKT “vồ” ngay được, đưa lên… cũng lại "một nhân tài bị bỏ quên!" Chuyện chìm xuồng, vì hình như tất cả các thí nghiệm đó đều là những minh họa sai của các định luật vật lý.

Nhưng cư dân mạng thì cũng nhao nhao lên chửi chính quyền, thậm chí thiện chí của Bộ Khoa học Công nghệ muốn cùng nghiên cứu với anh Thắng “trực thăng”, cũng ăn gạch đá luôn.

Hai. Đồ Liên Xô nhìn chung là “nồi đồng cối đá”. Cái quạt tai voi bằng gang cánh cao su là một ví dụ điển hình – để trên giường, ngủ đá nó đổ, nó không quay nữa. Từ đêm đến sáng, dựng nó dậy sờ vào nóng bỏng tay, nhưng nó vẫn không cháy. Thiết kế của Liên Xô thật là “dư dả”, chính vì thế mà đồ Liên Xô vẫn nổi tiếng là nông dân với khả năng chịu quá tải rất lớn. Tuy nhiên cái yếu tố con người, tức là phục vụ một cách tiện nghi, thì chẳng bao giờ có được. Do đó các chỉ tiêu an toàn của đồ Liên Xô, nhìn chung là thấp. Cái máy đột dập của Nhật, phải ấn hai nút ở trên đầu mới dập xuống được, người công nhân không thể một tay thò vào một tay ấn nút, còn Liên Xô thì cứ một nút mà nhấn – năng suất lao động cao hơn nhưng tai nạn lao động thì nhiều thê thảm, không biết bao nhiêu công nhân mất bàn tay vì cái máy Liên Xô này. Ông cậu trưởng phòng kỹ thuật của một nhà máy bảo, tao phải chế lại hết, giảm năng suất còn hơn mất công nhân.

Mình có anh bạn làm ở Bộ N., chuyên môn phải đi cùng các phóng viên nước ngoài. Có lần anh ấy về kể, đợt rồi bay mấy chuyến bằng trực thăng đưa phóng viên đi xem M.I.A người ta đi tìm lính Mỹ mất tích trong chiến tranh Việt Nam. Lần thì anh phi công rất nghiêm túc, nhưng vừa bay vừa cầm cái giẻ lau dầu cứ chảy từ phía trên xuống, ướt cả vai áo. Lần khác, hành khách chờ dài cả cổ, thì anh phi công ra muộn, còn thơm mùi rượu từ tối hôm trước, bay một lúc, thay vì đi vào rừng anh ấy đề nghị phi ra đâu đó ngoài biển để… đổ dầu. Tối say, sáng đi vội, quên không vào cây xăng… chuyện từ những năm một chín chín mươi, mình kể lại y nguyên.

Đó, máy bay trực thăng Liên Xô nói riêng và khí tài nói chung của chúng ta cũng đại loại như vậy. Vụ rơi máy bay trực thăng ở Hòa Lạc làm mình nhớ một chuyện rơi máy bay khác. Hồi những năm cuối 1980, đầu 1990; việc gửi “đồ” (tiền, hàng) Sài Gòn – Hà Nội rất khó khăn, nên thường nhờ các anh phi công và chuyên gia của bộ đội, hồi đó chuyên đi dịch và công tác cùng các chuyên gia Liên Xô ở Vũng Tàu. Có ngày kéo nhau đi viếng hai anh một lúc ở nhà tang lễ Bệnh viện 108, một anh là anh Q. Xác các anh ấy cháy đen, mặt anh Q. chỉ còn sọ, cháy toàn bộ da thịt… Máy bay rơi là Iak-40 ở Nam Trung Bộ. Vụ này chắc nhiều người còn nhớ.

Ngay từ hồi đó, người ta đã kêu ca là máy bay Liên Xô đã cũ, không đủ tiêu chuẩn an toàn. Vậy thử tưởng tượng, những chiếc trực thăng Liên Xô của Việt Nam ta, vẫn bay từ hồi đó đến giờ, không phải là những cái quan tài sắt biết bay hay sao?

Hôm qua trên status Facebook của “một ông anh” ("Nhảy dù không dành cho người hèn nhát") mình có viết, (1) Không có môn thể thao nào dũng cảm hơn môn khác và ngược lại cũng không có môn nào hèn nhát hơn và (2) ở Việt Nam ta khi mà tham gia giao thông cũng đã là một hành động mạo hiểm, thì trèo lên mấy cái trực thăng Mil-8 hay Mil-171 đó, là siêu mạo hiểm. Vào lính thì có sao chịu vậy, chứ chơi thể thao nhảy dù với điều kiện ở Việt Nam thì là liều mạng. Hôm trước nữa nghe cụ Tịnh Không giải thích là, nhiều khi chẳng phải nhân quả, nghiệp báo gì đâu, biết rõ nó là nguy hiểm rõ ràng, vẫn làm, thì là liều lĩnh và bất cẩn, vậy thôi. Do đó, mình biết bản thân cũng chơi vài môn thể thao, liều mạng cũng trải qua rồi… khi nào Việt Nam ta có điều kiện, hoặc được sống ở nước ngoài, thì mới nên chơi những môn như vậy. Chơi, thì có bao giờ là muộn đâu?

Xin chia buồn với thân nhân những nạn nhân trong cái Mil-171 ở Hòa Lạc hôm kia.

Tham gia thảo luận trên Facebook tại đây