Nếu cả hai động cơ đều hỏng, liệu máy bay có rơi tự do?

[therealrtz]

Trong tâm trí của nhiều người, động cơ là “trái tim” của chiếc máy bay. Vì thế, khi nghe đến cụm từ “máy bay hỏng cả hai động cơ”, không ít hành khách tưởng tượng ra cảnh tượng khủng khiếp: Máy bay rơi tự do, mọi thứ mất kiểm soát. Nhưng thực tế lại không hề như vậy.

Ngay cả khi cả hai động cơ cùng dừng hoạt động, máy bay không rơi thẳng đứng như hòn đá, mà vẫn có thể lướt đi trên không trung hàng chục, thậm chí hàng trăm cây số nhờ vào các nguyên lý khí động học và kỹ năng điều khiển của phi công.
Vì sao máy bay không rơi thẳng xuống đất khi hỏng cả 2 động cơ?

Trong tình huống vừa nêu, thực ra máy bay không “ rơi tự do ” mà là “lượn không động cơ”. Để hiểu rõ điều này, trước hết cần phân biệt hai khái niệm.

“Rơi tự do” là trạng thái một vật thể không còn lực nâng, không có bất kỳ lực cản nào ngoài trọng lực, và rơi thẳng xuống đất. Còn “lượn” là trạng thái khi một vật (ở đây là máy bay) vẫn đang tạo ra lực nâng nhờ hình dạng cánh, giúp nó duy trì quỹ đạo chéo xuống một cách có kiểm soát, không lao thẳng đứng.

Máy bay được thiết kế với đôi cánh có hình dáng khí động học đặc biệt, giúp tạo ra lực nâng ngay cả khi không có động cơ đẩy. Nhờ đó, nếu động cơ dừng, máy bay vẫn có thể tiếp tục trượt dài trong không khí. Độ dài quãng đường mà máy bay lượn được phụ thuộc vào tỷ lệ lượn (glide ratio) — tức là khoảng cách di chuyển theo phương ngang so với độ cao bị mất theo phương thẳng đứng.

Ví dụ, một chiếc Boeing 747 có tỷ lệ lượn khoảng 15:1, nghĩa là khi mất độ cao 1km, nó có thể bay thêm khoảng 15km theo phương ngang. Một số máy bay dân dụng nhỏ hoặc tàu lượn có tỷ lệ này cao hơn, tới 20–30:1.
Những lần “mất động cơ” trong lịch sử hàng không

Nghe thì có vẻ khó tin, nhưng đã có không ít trường hợp máy bay bị hỏng toàn bộ động cơ trong khi đang bay mà vẫn hạ cánh an toàn.

Một ví dụ nổi tiếng là chuyến bay Air Canada 143 năm 1983, thường được gọi là “Gimli Glider”. Chiếc Boeing 767 này đang bay ở độ cao hơn 12.000 mét thì cả hai động cơ đều ngừng hoạt động do lỗi tính toán nhiên liệu. Cả hệ thống điện và thủy lực phụ thuộc vào động cơ cũng mất theo. Tuy nhiên, nhờ khả năng “lượn” của máy bay và sự bình tĩnh của phi công, nó đã lượn hơn 130km trước khi hạ cánh an toàn xuống một đường băng bỏ hoang ở Gimli, Canada. Toàn bộ hành khách đều sống sót.

Một trường hợp khác là chuyến bay US Airways 1549 năm 2009, do cơ trưởng Chesley “Sully” Sullenberger điều khiển. Chiếc Airbus A320 cất cánh từ sân bay LaGuardia (New York) chỉ vài phút thì va chạm với đàn chim khiến cả hai động cơ dừng hoạt động. Trong vòng hơn 3 phút, Sully phải đưa ra quyết định sinh tử: Quay lại sân bay hay hạ cánh khẩn cấp. Cuối cùng, ông chọn hạ cánh xuống sông Hudson. Toàn bộ 155 người đều sống sót – một kỳ tích được cả thế giới ngưỡng mộ.

Hai câu chuyện trên cho thấy: Mất động cơ không đồng nghĩa với mất kiểm soát. Máy bay không rơi như thiên thạch mà vẫn có thể lượn theo quỹ đạo ổn định, cho phép phi công tìm vị trí hạ cánh phù hợp.
Vì sao máy bay có thể bay mà không cần động cơ?

Điều kỳ diệu nằm ở lực nâng (lift). Khi không khí di chuyển qua bề mặt cong của cánh, tốc độ không khí phía trên nhanh hơn phía dưới, tạo ra sự chênh lệch áp suất khiến cánh được “nâng lên”.

Khi động cơ dừng, máy bay không còn lực đẩy (thrust) nhưng trọng lực vẫn kéo nó xuống. Trong quá trình đó, luồng không khí vẫn tiếp tục đi qua cánh, và lực nâng vẫn được sinh ra, giúp máy bay duy trì trạng thái lượn. Phi công sẽ điều chỉnh góc hạ (glide angle) để tối ưu quãng đường lượn xa nhất hoặc hạ xuống vị trí an toàn nhất có thể.

Ngoài ra, tốc độ tối ưu để lượn xa nhất (best glide speed) luôn được ghi rõ trong sổ tay vận hành của mỗi loại máy bay. Các phi công đều được huấn luyện kỹ càng để biết cách giữ tốc độ và góc độ chính xác trong trường hợp khẩn cấp này.
Hệ thống an toàn hỗ trợ trong tình huống mất động cơ

Không chỉ phụ thuộc vào đôi cánh, máy bay thương mại hiện đại còn được trang bị nhiều lớp dự phòng an toàn.

Khi động cơ dừng, một tuabin gió phụ (RAT – Ram Air Turbine) sẽ tự động bung ra, sử dụng luồng gió khi máy bay lướt để phát điện, duy trì hoạt động cho các thiết bị quan trọng như radio, thiết bị điều khiển, và bảng điều khiển.

Hệ thống pin và thủy lực khẩn cấp cũng đảm bảo máy bay vẫn điều khiển được hướng, độ cao và cánh lái.

Các phi công được huấn luyện định kỳ với tình huống “mất toàn bộ động cơ” trong buồng mô phỏng (simulator), nhằm thành thạo các thao tác xử lý như tính toán quãng lượn, chọn địa điểm hạ cánh, và liên lạc cứu hộ.

Nhờ tất cả những yếu tố này, trong kịch bản xấu nhất, máy bay vẫn có khả năng “bay không động cơ” một cách có kiểm soát, chứ không phải rơi xuống vô định.

Đối với nhiều người, tiếng động cơ im bặt giữa bầu trời đồng nghĩa với thảm họa. Nhưng khi hiểu rõ rằng máy bay vẫn có thể lượn hàng chục phút, chúng ta có thể bình tĩnh hơn nếu chẳng may gặp tình huống khẩn cấp.

Thực tế, mỗi chuyến bay đều có quy trình kiểm tra nghiêm ngặt, khả năng cả hai động cơ cùng dừng hoạt động cực kỳ thấp (xác suất chỉ khoảng 1 trên hàng triệu chuyến). Và ngay cả khi điều đó xảy ra, hệ thống kỹ thuật cùng trình độ của phi công vẫn đủ để bảo đảm mạng sống của hành khách.

Vậy nên, nếu cả hai động cơ đều hỏng, máy bay không hề rơi tự do. Thay vào đó, nó biến thành một chiếc tàu lượn khổng lồ, tiếp tục bay một quãng dài trước khi hạ cánh khẩn cấp. Các nguyên lý vật lý, kỹ năng của phi công và những hệ thống dự phòng hiện đại đã biến điều tưởng chừng như “thảm họa” thành một tình huống có thể kiểm soát và sống sót cao.