Lịch sử máy bay ppsx

Lịch sử máy bay Ước mơ được như chim bay lên bầu trời đã ấp ủ trong lòng nhân loại ở mọi dân tộc, tôn giáo kể từ khi con người biết ước mơ mà điển hình được văn học hình tượng hoá rõ nhất là câu chuyện của cha con Daedalus và Icarus với đôi cánh bằng lông chim gắn sáp trong thần thoại Hy Lạp, hoặc như hình tượng Tề thiên đại thánh của Trung Hoa “cân đẩu vân” đi vạn dặm trong chớp mắt… Nhưng tronghàng nghìn năm đối vớicon ngườiước mơ đó chỉ dừng lại ở ước mơ xa: có mộtvàingười cócác thí nghiệm baynhưng tất nhiên đều thất bại và khônggây được tiếng vang nào, và con người đã an phận là không thể bayđược như chim… Mãi cho đến thời kỳ Phục hưng: trong các ghi chép của Leonardo da Vinciở thế kỷ 15 người ta tìm thấy các bản vẽ về thiết bị bay cónguyên tắc giống như máy baytrực thăng ngày nayvới cơ cấu quaycánh quạtbằng dây chunxoắn lại và có cả bản vẽ người nhảy dù.Từ thời gian đó một số người táo bạo khôngchỉ ước mơ mà đã tin tưởng là có thể bayđược: một loạt các nhà tiên phonghàng khôngđã có các thực nghiệm để bay vào không trung.Nhưng tất cả họ cho đến thế kỷ 19 đều thựchiện việc bay bằng cơ chế “vỗ cánh” môphỏng động tác baycủa chim và tất cả đều thực hiện việc bay bằng “sứcmạnh cơ bắp” (dùngtay vẫy cánh hoặc dùng chânđạp cơ cấu truyền lực như khi đạp xe đạp), khi đó con người chưa có độngcơ để thực hiện bay… Chỉ với sức mạnh cơ bắp con người lại gần như tin rằng không thể bay được. . . Thế kỷ 19 Vào thế kỷ 19 với cách mạngkhoa học kỹ thuật bùngnổ ở châu Âu vàMỹ con người đã có các nền tảngđể bayvào khôngkhí: đó là lý thuyếtvề thuỷ khí động học với các nhà khoa họcđi đầu như DanielBernoulli,GeorgeCayley, Nikolai Yegorovich Zhukovski (Николай Егорович Жуковский)…trong đó liên quantrực tiếp để bay được là các lý thuyết vàtính toán về lực nâng khí động học hay còn gọi là lựcnâng Zhukovskiđã đượcZhukovski trình bày rất rõ ràngkhi sánglập ngành khoa họcthuỷ khí độnghọc. Và sự phát minh rađộng cơ nhiệt có thể sản sinh ra công suất lớngấp hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn… lần sức người mở ra triển vọng thắng trọnglực để bay thực sự vàokhông Khí Từ đầu đến cuối thế kỷ 19 một loạt các nhà tiên phong hàngkhôngđã tiến hành các thí nghiệm baythành công với lực nâng khí độnghọc bằng tàu lượn như Otto Liliental người Đức đã bay được bằngthiết bị với các cơ cấu bay và lái giống như diều Delta (Deltaplane) mà ngày nay làmột ngành thể thaorất phát triển; Huân tướcGeorgeCayley người Anh đã dùng thiết bị có độngcơ bayđược nhưng vẫn khôngthể tự cất cánhmà vẫn phải dùng ngựa kéo.Một người Pháplà Jean-Marie Le Brisvới máy bayL’Albatros artificialcó động cơ với trợ lực sức ngựa kéo đã cất cánh vàbay lên đượcđộ cao 100m và xa200 m… Tất cả các nguyên nhân chính ngăn cảnphát triển của hàngkhông trong thời kỳ nàylà chưa có mộtđộng cơ tốt vừa nhỏ nhẹ vừa phát huyđược công suất lớnvì thời kỳ đó con ngườivẫn chỉ dùng độngcơ hơi nướcrất nặng nề,có chỉ số công suất riêng(mã lực/kg)thấp và chưa có nghiên cứu chuyên ngànhvề khíđộng học nên các nhà tiền phong của Hàng khôngchỉ làmtheo kinh nghiệmmò mẫm,hiệu suất lực nângkhông cao đòi hỏi diện tíchcánh phải rất lớn, nặng nề và chưa có hình dạng thích hợpđể bảođảm vừa cólực nâng tốtvừa có độ vữngchắc của kết cấu cánh. Thế kỷ 20 Trướcthế chiếnthứ nhất Đầu thế kỷ 20 với sự xuất hiện của ô tôvới động cơ đốt trong chạy xăngmạnh, lại gọn nhẹ thì việc bay được đã trở thành hiện thực trước mắt. Năm 1903đánh dấucho lịchsử Hàng khôngbằng chuyến bay của anh emnhà Wrightngười Mỹ, máy bay của họ có động cơ khả dĩ duytrì baytrong một khoảng cách vài trămmét, tuy rằng chưa thể tự cất cánh mà vẫnphải bằng thiết bị phóng bằngvật nặng cho thả rơi và khi cất cánh,hạ cánh phải lựatheo chiều gió, nhưng thành công của họ cho thấy máy baylà hoàn toàn hiệnthực và đã gây tiếng vang lớn trongdư luận,tạo động lựccho việc nghiên cứu phát triển ngànhHàng không. . . Ngày 13tháng 9năm 1906 AlbertoSantos-Dumonttại Parisđã thực hiện chuyến bay trình diễncủa máy bay 14 Bis,máy baynày đã tự cấtcánh, tự bayvà tự hạ cánh không cần thiết bị phóng, chiều gióhoặc các phương tiện phụ trợ từ bên ngoài,nhiều người coi đây thật sự là chuyếnbay đầu tiên của máybay theo đúng nghĩa. Sau đó các cánhân tiên phong đuanhausản xuất máy bay, tăng kích thước, tăng côngsuất, hoàn thiệnkết cấu: thờikỳ này máy bay chưa có thânvỏ chỉ có khung xương bằng gỗ, cánh là khunggỗ căng vải, cánhquạt đẩy đặt sau cánh và người lái, thổi gió về phíasau. Ngày 13tháng 11năm 1907nhà sángchế người Pháp PaulCornu tự chế máybay trực thăng bay lên đượcđộ cao nửa mét vàgiữ được trong không khí 20 giây. Trongkhimáy bay thôngthường từ đây phát triểnrất nhanh mạnh thì máy bay trực thăng tiến bộ chậmchạp hơn rất nhiều vì sự phức tạp kỹ thuật củanó. Chỉ đến sau thế chiếnII các khó khăn này mới được giải quyết và trực thăngmới có cơ hội pháttriển mạnh. Thế chiến thứ nhất Liên tiếp trong các năm trước thế chiến thứ nhất việc chế tạo máy bayđược đẩy mạnhbởi các con người nhiệt huyếtvà các công ty.Người ta tổ chức các giải thưởng rất lớncho nhiều cuộc thi hàng năm bay xuyên biển LaManche giữa Paris và London, các cuộc thi này đã góp phần rất lớn choviệc hoànthiện côngnghệ máy bay.Việc ngiên cứu máy bay bây giờ đã khôngcònlà việc của những người nhiệt huyếttiên phong nữamà đã là cạnh tranhcủa các quốc gia và cáchãnglớn. Cũng như mọi ngành tiên phongkhác máy bay đượcứng dụng đầu tiên cho mục đích quân sự vàở thế chiến thứ nhất lần đầu tiên máy bay thamchiến như một lực lượng quân sự mới và sau này trở thành lực lượng không quâncủa các quốc gia.Và chiến tranh là độnglực rấtmạnh để hoàn thiện máy bay.Máy baycủa thời kỳ này tất cả đã có thân vỏ hình dạng thích hợp để tăng hiệu suất khíđộng học, vỏ căng bằngvải hoặc ốp bằnggỗ, vẫnchưa có cabin kín cho phi công.Cũng như trước kia lực đẩy vẫn bằng cánh quạt, nhưng để hợp lý cấu trúcmáy bay vàtăng hiệu suất khí động học và cơ học, các cánhquạt đềulà loại kéo tải thay vì đẩy tải như một số các mẫu cũ ở đầu thế kỷ. Do vận tốc còn thấp nênđể tăng lực nângcần diện tích cánh lớn, máy baycó 2 tầngcánh nâng (Biplane).Về vũ trang: súng máy lắp trên cánh hoặc trướcmặt phi công hoặc nếu máybay có hai chỗ ngồi thì người ngồi sau bắn súngmáy, hếtđạn thì phicôngrút súng lụcra bắn nhau. Máy baycó thể không chiến bằng súnghoặc tấn công quânbộ bằng súnghoặc bằngcách thả lựu đạn, ngoài ra còn để tiến công khinhkhí cầu củađối phương,tiến hành trinh sátvà liên lạc đưa thư. Mẫu máy baynổi tiếng nhất thời kỳ này là máy baySopwithCamel của Arnh với các thôngsố chínhnhư sau:kích thước dài × sảicánh × cao: 5,7× 8,5 × 2,5 m; Khối lượng rỗng/cótải: 430/672kg; Vậntốc Max/thiết kế: 180/92km/h; trần bay 6.400 m;động cơ:9 xi lanh 150mã lực. Những năm 1920đến cuối Thế chiến thứ hai Thời kỳ giữa hai đại chiến là thời kỳ nở rộ của kỹ thuật máybay. Yếu tố quan trọng nhất của kỹ thuật máy bay là động cơ đượcquan tâm đặc biệt, khôngcòn là động cơ tự chế hoặccải tiến từ động cơ thông thường,mà động cơ máy bay đã được các hãng lớn chuyên sản xuất động cơ máy bay nên đã có công suất rất lớn, có sứclai cánh quạt đường kính lớn, lực đẩy mạnhcho phép nângsức nặng, kích thước và tốc độ máy bay. Thời kỳ này vẫn là động cơ đốt trongchạy bằngxăng, thường là nhiềuxi lanh bố trí hìnhsao. Các cơ cấu điều khiểncủa máy bay đã hoàn chỉnh: máy bay đã có thể thực hiện được các hình nhào lộnpilotage phức tạp.Việc tăng kích thước và các thông số của máy bay đòi hỏi kết cấu vững chắc nhưngvẫn phải nhẹ nên thân vỏ gỗ chỉ còn tồn tại trênnhững máybay nhẹ loại nhỏ biplane(hai tầng cánh) mà thôi, còn hầu hếtmáy bay đã có thân hợp kimnhômvừa nhẹ vừa có độ bền vững kết cấu tốt. Vì tốc độ đã cao (đến 500–700 km/h)nên không cầndiện tích cánhlớn nên máybay chỉ còn một tầng cánhnâng monoplaneđiều này làmtăng tính cơ độnglinh hoạt củamáy bay lên rất nhiều. Tất cả máy bay đều đã có cabin kín bằng thuỷ tinh hữu cơ. Ngoài những thiết bị bay, máy bayđược trangbị thêm rất nhiều các thiết bị phụ trợ khác như radioliên lạc, các hệ vũ khí:súng máy, pháo, bom, đạn cácloại. Đặc biệt thời kỳ này người ta đã sử dụng dù như phươngtiện cứu sinh cho phi côngvà để tạo ra một binh chủngmới là quân nhảy dù. Sự pháttriển của máy bay thời kỳ trước và trong đại chiến gắn liền với sự phát triển không quân của cácnước. Trướcđại chiến khôngquân các nướcđã phát triểnchuyên môn hoá ra các nhánh trong không quân là: Lực lượngmáy bay ném bom (cường kích) chuyên mangbom, ngư lôi để đánh phá các mụctiêu lớn trên mặt đất và trên biển của đối phương theo phươngthức ném bom diện rộng theo toạ độ,Các máy bayném bomcó nhiềuloại, loại lớnđã có kích thướcrất to và cótầm baycao, xavượt được đại dương.Cácloại máy baylớn này có thể có nhiều động cơ lắp tại mũi và ở haicánh (mỗi động cơ có một cánh quạt). Điển hìnhnhất của loại máy baynày làsiêu pháo đài bay B-29 rất nổi tiếng của Hoa Kỳ loại này chính là loạimáy bay đã ném bom nguyên tử xuống Nhật Bản (tháng8 năm 1945). . . Lựclượngmáy bay tiêm kíchchuyên để khôngchiếntiêudiệtmáybay đốiphương, máy baytiêm kích thườngcó kích thướcnhỏ, có tốc độ cao cơ động tốt, mangpháo và súng máy. Máybay thường chỉ có một động cơ tại mũi điểnhìnhcủa loại này là tiêm kích Messerschmitt ME-109 của Đức, YAK-3 của Liên Xô, Spitfire của Anh, và Mustangcủa Hoa Kỳ. . Lực lượngmáy bay tấn cônghay còn gọi là máy baykhu trục là các máy bay nhỏ đến trung bìnhvũ trang mạnh thường mangsúng máy,pháo, vài quả bom, bom nhỏ chuyên dụngchống tăngvà cuối đại chiến cóthể lắp dànhoả tiễn,chuyên để tiến công chính xác các mục tiêu nhỏ, di động trên mặt đất, trênbiển để hỗ trợ bộ binhvàtiến công truy đuổi độc lập. Điển hình của loại này là Ilyushin Il-2“xe tăng bay” của Liên Xô. . . Lực lượngmáy bay vận tải: Kích thước, sức chở lớnđể chở quân, thiếtbị quân sự, thả dù. Điểnhình là “Big Douglas”Douglas DC-3 (Dakota C-47)rấtnổi tiếngtrong đại chiến và các năm 1960– 1960 sau này của Hoa Kỳ. . . Ngoài việc xâydựnglực lượngkhôngquân đóng căn cứ trên bộ,các cường quốc quân sự nhất là HoaKỳ, Nhật bản phát triển lực lượng không quân của Hải quân trên các tàu sânbay mở ramột loạibinh chủng rấtmới làm thayđổi hoàn toàn cách thức tiếnhànhchiến tranhtrên biển củanhân loạitrong đại chiến và sau này đến tậnngày nay. Các máy baytrên tàusân bay làloại được thiết kế đặcbiệt: có khả năng cất cánh, hạ cánh trên đường băngngắn.Trên tàu sân bay chỉ chở loại máy baytiêm kích và tấncông. Từ trong đại chiếnII đếnsau này HoaKỳ đã vươn lên thành cường quốc không có đối thủ trong ngànhHàng khôngvà nước này luôn coiHàng không là ưu tiên số một của quốc gia và là xương sốngcủa chính sách quốc phòng của mình.Tại Hoa Kỳ đã sản xuất ra các loại máy baymà sau này tồn tại hàng chục năm và làmẫu mực để các nước khác hướngđến để tham chiếu khi xây dựng khôngquân. . Với sự lớn mạnh của khôngquân, tínhchất chiến tranh đã thayđổi rất nhiều: có thể mang tàn phá vàorất sâu tronghậu phương quân địch vàđòn tấn côngtừ trên khôngrất bất ngờ và mãnh liệt. Hầu hếtsự tàn phá tiềm lực các thànhphố của Đức cũng như của các nước tham chiến là dokhông quângây nên.Đối với chiếntranh trên biển với sự xuất hiện của máybay và tàu sân bay đã chấm hếtthời đại của các pháo hạm, cáctrận hải chiến diễn ra ở rất xa ngoài tầm bắnpháo và tầm quan sát của cácbên và các hạm đội tàu sân bay có thể mangmáy baytới tậnsát bờ biển của địch. Với bài học về vaitrò củakhông quân, sau chiến tranh thế giới các cường quốctăng cường chạy đua vũ trangmà mũinhọn là ở lực lượng khôngquân và tên lửa chiến lược. . Sau đại chiến II,chiến tranhlạnh và hiệnnay Sau đại chiến, kỹ thuật máy bay phát triển rất mạnh theonhiều hướngkhác nhau nhưng có thể thấy vài điểm chínhđặc trưngcho giai đoạn này là: phát triển động cơ, phát triển cấu trúc máy bay,phát triểncác côngnăng đặcdụng,phát triển theo công nghệ cao và phát triển trực thăng. Động cơ Đây làsự pháttriển bao trùm sauđại chiến trongcả hàngkhôngdân dụng và quân dụng.Với sự pháttriển này có thể nói sauchiến tranh là thời đại của máybay phản lực: ngaycuối đại chiến nước Đức Quốc xã đã cho ra đời máy bayphản lực đầutiên với vậntốc vượt rất xa tấtcả cácloại tiêmkích đương thời. Ngay sau chiến tranh các cường quốcdẫn đầu cạnhtranh trong chiếntranh Lạnh màđiển hình là Hoa Kỳ và Liên Xô chạy đua quyết liệt để chế tạo máy bay phản lực mà vấn đề chìa khóa của nólà động cơ.Độngcơ piston đến cuối đại chiến đã hết tiềm năng, xuất hiện loại động cơ nhiệt mới với nguyên tắc hoạt độnghoàn toàn khác đó là động cơ tuốc bin khí (tiếng Anh: gas turbine engine). Đây làđộng cơ rất gọn, nhưng cócông suất cực lớn nếu so với động cơ piston:chỉ số côngsuất riêng (mã lực/kg)của nó cao gấphàng chụclần. Máy bay giờ đây có công suất rất mạnh mà khối lượng, thể tích thậmchí còn giảmnhiều. . . Đầu tiên là các máy baychiến đấu dùngloại động cơ này để biến thànhmáy bay phản lực. Sauđó các loại khác như vận tải, hànhkhách, trực thăng cũnglắp động cơ mới để tăng mạnh côngsuất. Ngày nayhầu hết các loại máy bay đã lắp động cơ tuốcbin khí, động cơ piston chỉ còn lại trên các máy bay dân dụng loại nhỏ như máy baygia đình Cessna,máy bay thể thao, nông nghiệp… Để tạo lực đẩy ngang, động cơ tuốc bin khíđược lắp trên máy bay theoba phương án như sau: Động cơ tuốcbin cánh quạt (turbopropeller, viết tắtturboprop): độngcơ tuốc bin khí màtoàn bộ công suất để lai cánh quạt kiểucổ điển (động cơ kiểu mới nhưng lực đẩy ngang được tạo ratheo kiểu cánh quạt cổ điển). Đượcdùng cho các máy bay vậntải khỏe, cầntính kinhtế cao nhưng không cầntốc độ cao như loại Antonov AH-12,AH-24 của Liên Xô, và đặc biệt là loại Lockheed C-130 Hercules của HoaKỳ là loại máy bayvận tải tốtnhất mọi thời đại, hoặc lắpcho trực thăng cần côngsuất khỏe. Động cơ tuốcbin phản lực: lực đẩy ngang chỉ do từ luồng khí phản lực phụt mạnh từ độngcơ, loại này lắp cho các máy baycần tốc độ caonhư các máy bay chiến đấu, nhưng hiệu suấtkinh tế không caobằngloại cánhquạt. Chỉ có loại này phát triển được tốc độ siêu âm. Động cơ tuốcbin phản lựccánh quạt(turbopropeller jetviếttắt PropJet): kết hợp trung giangiữa hailoại trên. Lựcđẩy ngangcủa máybay vừa từ luồng khí phụt phản lực từ động cơ, vừa từ gió cánhquạt thổi không qua buồng đốtđộng cơ nên loại nàycòn được gọi là độngcơ tuốcbin hai viền khí (two-contouraviation engine).Ngày nayhầu hết các máybay hànhkhách, vận tảicủa dân dụngđiển hình như Boeing, Airbusdùngloại nàyđể đảm bảotính kinhtế và vận tốc cao hợp lý. . . Máy bayhành khách phảnlựcsiêu âm Concordedo Anh Pháp hợptác chế tạo Với động cơ tuốc bin khí công suất cao và phương thức tạo lực đẩy phản lực đến giữanhữngnăm 1960 máy bay chiến đấu phản lực đã cóthể có vậntốc vượt tốcđộ âm thanh (siêuâmkhoảng1000km/h) và ngày càng caohơn nữa. Từ giữa những năm 1970đã cócác máybay hànhkhách khổnglồ siêu âmlà TupolevTu-144 của Liên Xô và Concordecủa hợp tác Pháp– Anh. Các mark máy bay chiến đấuhiện đại ngày nay có số Mach khoảng 2,5– 3 (vận tốc gấp tốc độ âm thanh). . Kỳ loại này chính là loạimáy bay đã ném bom nguyên tử xuống Nhật Bản (tháng8 năm 1945). . . Lựclượngmáy bay tiêm kíchchuyên để khôngchiếntiêudiệtmáybay đốiphương, máy baytiêm kích thườngcó kích. côngsuất. Ngày nayhầu hết các loại máy bay đã lắp động cơ tuốcbin khí, động cơ piston chỉ còn lại trên các máy bay dân dụng loại nhỏ như máy baygia đình Cessna ,máy bay thể thao, nông nghiệp… Để tạo. Pháp PaulCornu tự chế máybay trực thăng bay lên đượcđộ cao nửa mét vàgiữ được trong không khí 20 giây. Trongkhimáy bay thôngthường từ đây phát triểnrất nhanh mạnh thì máy bay trực thăng tiến bộ