Được đánh giá là cuộc cách mạng trong lĩnh vực chế tạo máy bay, tuy nhiên vì nhiều lý do khác nhau mà thiết kế cánh ngược đã không được ứng dụng rộng rãi.
Những ưu điểm của thiết kế “cánh ngược”
Thiết kế cánh ngược từng được kỳ vọng sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực chế tạo máy bay. So với kiểu cánh truyền thống, cánh ngược về phía trước mang lại lợi thế về lực nâng, khả năng cơ động rất cao, duy trì góc tấn lớn ở tốc độ rất thấp cũng như quãng đường cất hạ cánh ngắn hơn.
Cánh ngược có tác dụng khiến luồng không khí đi qua thân máy bay và hướng vào bên trong theo chiều xuôi của cánh, thiết kế này có tác dụng tăng lực nâng nên yêu cầu diện tích cánh không cần quá lớn.
Tuy nhiên việc luồng không khí hướng vào bên trong lại tạo ra mô men xoắn rất lớn tại góc chữ V giữa cánh và thân, nó sẽ gây ra lực đủ lớn đủ để bẻ gãy cánh máy bay khi hoạt động ở tốc độ cao.
Ngoài ra do chủ động tạo trạng thái mất ổn định để tăng khả năng thao diễn nên yêu cầu máy bay phải có hệ thống điều khiển fly-by-wire với máy tính đủ mạnh, đây là điều rất khó đạt được với trình độ công nghệ cũ. Việc chế tạo cánh ngược cũng quá phức tạp, tốn nhiều thời gian và chi phí.
Chính vì nhược điểm nhiều hơn hẳn ưu điểm nên tương tự như máy bay cánh cụp cánh xòe, thiết kế cánh ngược đã chính thức lui vào dĩ vãng.
Những máy bay quân sự cánh ngược nổi tiếng nhất
Junkers Ju 287. Ảnh: Wikipedia.
Sau khi Liên Xô tiến vào Berlin, họ thu giữ được rất nhiều tài liệu thiết kế của Ju 287 để dựa vào đó chế tạo chiếc máy bay ném bom phản lực cánh ngược OKB-1 140 của mình.
Có tất cả 2 nguyên mẫu OKB-1 140 được hoàn thành, nhưng giống như Ju 287, nó cũng bị khai tử vào năm 1950.
General Dynamic F-16 SFW. Ảnh: National Interest.
General Dynamic đưa ra phiên bản F-16 SFW với cánh ngược dựa trên nền tảng F-16A vào năm 1976. Đôi cánh với góc ngược khoảng 20 – 25 độ theo tính toán sẽ tăng vận tốc góc lên 14%, phạm vi hoạt động tăng 34%, giảm quãng đường cất hạ cánh từ 35 – 50%.
Mặc dù có những con số tính toán đầy ấn tượng, tuy nhiên số phận của F-16SFW cũng nhanh chóng kết thúc khi các kỹ sư nhận thấy việc chế tạo cánh ngược là quá phức tạp, tốn nhiều thời gian và chi phí.
Grumman X-29. Ảnh: National Interest.
Đầu năm 1981, đề án tiêm kích đánh chặn hạng nhẹ của Grumman được lựa chọn. Theo tính toán, họ sẽ có một chiếc máy bay chiến đấu với tính năng vượt trội F-16 nhưng kích cỡ lại nhỏ gọn chỉ tương đương F-5.
X-29 gồm 2 nguyên mẫu hoàn toàn chỉ mang tính thử nghiệm. Để giảm giá thành sản xuất X-29, Grumman còn tận dụng cả máy móc, hệ thống của những chiếc máy bay khác như F-14, F-16.
Sukhoi Su-47 Berkut. Ảnh: Rosoboronexport.
“Đại bàng vàng cánh ngược” Su-47 Berkut có lẽ là chiếc tiêm kích cánh ngược nổi tiếng nhất thế giới, đây được cho là nguyên mẫu thiết kế máy bay chiến đấu thế hệ 5 đầu tiên của Nga. S-37 (tên gọi ban đầu của Su-47) cất cánh vào tháng 9/1997.
Su-47 vượt trội rất nhiều thiết kế trước đó, những tiến bộ trong công nghệ vật liệu và công nghệ thông tin đã củng cố tính khả thi của dự án. Su-47 có những màn biểu diễn cực kỳ ấn tượng với khả năng cơ động rất cao. Hiện tại chưa có thông tin rõ ràng về số phận của chiếc tiêm kích đặc biệt này.
Hamburger Flugzeugbau HFB-320M Hansa. Ảnh: Wikipedia.
Khác với những mẫu tiêm kích trên, HFB-320M Hansa – phiên bản máy bay trinh sát điện tử dựa trên khung thân máy bay chở khách HFB-320 phục vụ trong Không quân Đức có lẽ là chiếc phi cơ cánh ngược thành công nhất.
Có tất cả 47 chiếc HFB-320 Hansa đã được chế tạo trong giai đoạn 1964 – 1973 và phải đến năm 1994 chiếc cuối cùng mới chính thức ngừng bay.
SR-10 được chế tạo với cánh ngược, khiến thân máy bay cứng cáp hơn, cũng như cải thiện sự ổn định khi bay ở tốc độ thấp và cất/hạ cánh. Nó sẽ thích hợp cho những công mới tập lái máy bay, ngoài ra, cũng có thể được sử dụng làm máy bay biểu diễn thể thao.
SR-10 được thiết kế để trở thành máy bay huấn luyện chiến đấu
Chiếc máy bay này từng xuất hiện lần đầu trước công chúng tại triển lãm hàng không MAKS 2017.
SR-10 là máy bay cận thanh, một động cơ, có 2 ghế ngồi với trọng tải cất cánh tối đa của nó là 2.700 kg. Chiếc máy bay có thể sử dụng động cơ AI-25TLSh từ thời Liên-xô hay loại AL-55 chạy nhiên liệu khí đốt mới của Nga. SR-10 được thiết kế để bay tối đa 1.500km với vận tốc cao nhất là 900 km/h và trần bay 6.000m.
KB SAT đã phát triển SR-10 từ năm 2007. Đến năm 2014, SR-10 đã thua Yak-152 trong cuộc đấu thầu làm máy bay huấn luyện mới của Nga, tuy nhiên, KB SAT vẫn đề nghị không quân mua nó như một máy bay huấn luyện phụ.
Alex Brady và Stanley Von Medvey Jr. đã nổi tiếng khắp các diễn đàn quân sự trên thế giới với các bản phác thảo ý tưởng về mẫu hạm dạng Ekranoplan khổng lồ chạy bằng năng lượng hạt nhân của Liên Xô có tên gọi là Smelost.
Điểm đặc biệt của chiếc tàu sân bay hạt nhân Ekranoplan này là nó được thiết kế với đôi cánh có khả năng thay đổi hình dạng, hay còn được gọi là “Cánh cụp cánh xòe”, hình dáng bên ngoài của Smelost rất giống với chiếc tiêm kích hạm F-14 Tomcat của Hải quân Mỹ.
Nhờ 4 động cơ phản lực công suất lớn ở đuôi và 4 động cơ phụ trợ nằm ở mũi, được cung cấp năng lượng bởi lò phản ứng hạt nhân, con quái vật biển này có thể di chuyển tới bất cứ nơi nào trên khắp các đại dương trong thời gian ngắn nhất.
Tuy nhiên có vẻ chưa hài lòng với thiết kế cũ, Alex Brady đã giới thiệu một mẫu tàu sân bay hạt nhân Ekranoplan mới có kích cỡ lớn hơn Smelost rất nhiều và sử dụng kết cấu cánh ngược cố định với đầu mút mở rộng, cong lên phía trên thay vì cánh cụp cánh xòe.
Dễ dàng nhận thấy chiếc hàng không mẫu hạm này đã chia tách 2 cabin chỉ huy để có được đường băng cất hạ cánh rộng hơn Smelost đáng kể. Do kích cỡ “khủng” như vậy nên nó yêu cầu lắp đặt tới 8 động cơ phụ ở phía trước mũi, so với chỉ có 4 chiếc ở thiết kế cũ.
Ngoài ra, các chi tiết khác như radar dạng đĩa tròn thường gặp trên máy bay chỉ huy cảnh báo sớm (AWACS) A-50 hay 6 ống phóng tên lửa chống hạm P-500 Bazalt vẫn được giữ lại và không có nhiều khác biệt so với mẫu cũ.
Mô tả chi tiết phương thức đưa máy bay từ hầm chứa lên boong cất hạ cánh. Theo đánh giá, kết cấu này phù hợp cho các loại phi cơ cất cánh thẳng đứng và hạ cánh đường băng ngắn hoạt động.
Cho dù chỉ là một bản đồ họa nhưng ý tưởng về hai chiếc hàng không mẫu hạm dạng Ekranoplan chạy bằng năng lượng hạt nhân trên không thể không khiến cho người xem phải trầm trồ thán phục.
