Vì sao trời quá nóng khiến máy bay khó cất cánh?

[miro1510]

Nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng tới việc máy bay cất cánh. Thực tế, có rất nhiều chuyến bay đã bị hủy vì thời tiết nắng nóng cực đoan.

Trong một nghiên cứu công bố trên tạp chí Climatic Change (Biến đổi khí hậu) ngày 13/7/2022, các nhà khoa học Mỹ cảnh báo nếu Trái Đất tiếp tục ấm lên, vào những ngày nóng nhất, một số máy bay sẽ phải giảm tới 4% tải trọng và lượng nhiên liệu trước khi cất cánh. Tải trọng giảm 4% có thể tương đương với việc giảm 12 hoặc 13 hành khách trên một máy bay chở khách trung bình 160 ghế ngồi hiện nay.

Vào những thời điểm nóng nhất trong ngày, 10-30% số máy bay chở đủ tải trọng có thể phải rút bớt lượng nhiên liệu, hành khách hoặc hàng hóa, hoặc phải chờ đến khi nhiệt độ hạ xuống mới có thể cất cánh. Nguyên nhân của việc này là bởi nhiệt độ có ảnh hưởng đến việc cất cánh của máy bay.

Thực tế, thách thức cơ bản mà bất kỳ máy bay nào cũng phải đối mặt khi cất cánh là máy bay quá nặng và trọng lực níu chúng trên mặt đất. Để thắng được trọng lực, máy bay cần tạo ra lực nâng, dựa vào khí quyển để đẩy máy bay bay lên. Lực nâng phụ thuộc vào một số yếu tố, nhưng một trong những yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ không khí. Khi nhiệt độ tăng lên, không khí nở ra, vì vậy số lượng phân tử sẵn có để đẩy máy bay lên giảm đi.

Theo Paul Williams, Giáo sư khoa học khí quyển ở Đại học Reading tại Anh, nhiệt độ cứ tăng 3 độ C, lực nâng của máy bay lại giảm 1%. Đó là lý do tại sao nhiệt độ cực hạn khiến máy bay khó cất cánh hơn. Trong một số điều kiện, việc cất cánh có thể trở nên bất khả thi".

Vấn đề đặc biệt ảnh hưởng tới các sân bay ở độ cao lớn, nơi không khí tự nhiên vốn mỏng hơn và đường băng ngắn, dẫn tới máy bay có ít chỗ để tăng tốc. Nếu máy bay thông thường cần 1.981 m đường băng ở 20 độ C, con số sẽ tăng lên 2.499 m ở 40 độ C.

Chia sẻ với USA Today, cơ trưởng John Cox cũng cho biết: "Có một mức nhiệt độ tối đa được quy định, nếu vượt quá con số này, mọi chuyến bay sẽ không thể khởi hành".

Ông Cox nhấn mạnh, khi nhiệt độ quá cao, số lượng hành khách và khối lượng hàng hóa mà một chiếc máy bay chuyên chở được bị cần giảm đi so với mức bình thường. Vì không khí nóng dày đặc sẽ làm giảm lực nâng của máy bay.

Các chuyên gia hàng không cho biết, máy bay có thể hoạt động trong khoảng 43 độ C trở xuống. Tuy nhiên, vào năm 2017, hơn 40 chuyến bay ở Phoenix, bang Arizona (Mỹ) đã buộc phải hủy bỏ sau khi nhiệt độ đã tăng lên mức 48 độ C.

Nhiệt độ quá cao cũng được cho là sẽ gây ra những ảnh hưởng tới hệ thống máy móc phức tạp của máy bay. Lúc này, hệ thống điều hòa nhiệt độ có nguy cơ hỏng khiến hành khách trong khoang vô cùng khó chịu. Tác động tiêu cực nhất của việc này là khiến hành khách bị mất nước nghiêm trọng hoặc mắc các bệnh liên quan đến nắng nóng khác.

Phi công cũng phải thường xuyên theo dõi động cơ và nhiệt độ của máy bay. Bất kể điều kiện nắng nóng khắc nghiệt nào, thời điểm cất cánh của bất kỳ chuyến bay nào là khi động cơ ở trạng thái nóng nhất và hoạt động với công suất tối đa để tạo ra nhiều lực đẩy hơn và đưa máy bay lên trời. Thêm vào đó, điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và mật độ không khí thấp hơn, các động cơ phải làm việc nhiều hơn và có nguy cơ quá nóng.

Tuy nhiên, các hãng hàng không đã có nhiều giải pháp để đối phó với vấn đề này. Một trong những giải pháp đó là lên lịch khởi hành cách xa thời điểm nóng nhất trong ngày, tăng nhiều chuyến hơn vào sáng sớm và tối muộn. Đây là giải pháp đang được sử dụng ở những khu vực nắng nóng như Trung Đông.

Máy bay nhẹ hơn cũng ít bị ảnh hưởng bởi vấn đề hơn, do đó điều này có thể thúc đẩy ứng dụng vật liệu tổng hợp như sợi carbon làm khung máy bay. Trong khi đó, nhiều hãng sản xuất như Boeing đang cung cấp thêm tùy chọn cho một số máy bay dành cho hãng hàng không dự định sử dụng phương tiện ở sân bay vùng cao với nhiệt độ lớn. Tùy chọn cung cấp thêm lực đẩy và bề mặt khí động lớn hơn để bù đắp cho lực nâng giảm đi, mà không thay đổi tầm hoạt động hoặc công suất chở khách. Một giải pháp khác là tăng chiều dài đường băng nhưng cách đó có thể không khả thi đối với mọi sân bay.

Trong một số trường hợp, khi không giải pháp nào ứng dụng được, hành khách sẽ phải hủy chuyến. Tuy nhiên, việc này rất hiếm gặp vì hầu hết máy bay không bao giờ đạt trọng lượng cất cánh tối đa.