Kỹ sư người Anh chế tạo máy bay có tới 200 cánh

Nhà khoa học người Anh Horatio Frederick Phillips từng chế tạo một chiếc máy bay 200 cánh có khả năng bay xa 152m vào năm 1907.

Năm 1843, kỹ sư kiêm phi công người Anh Sir George Cayley cho rằng máy bay nhiều cánh tạo ra nhiều lực nâng hơn và bay lên cao dễ dàng hơn. Nhiều mẫu máy bay trong thời kỳ đầu của ngành hàng không ứng dụng nguyên tắc này. Đa số máy bay tham gia Thế chiến I là máy bay hai tầng cánh. Máy bay Fokker Dr.I gắn liền với phi công nổi tiếng người Đức Manfred von Richthofen, có 3 tầng cánh và hoạt động rất tốt. Thành công của Fokker Dr.I thôi thúc nhà thiết kế Anthony Fokker bổ sung thêm nhiều tầng cánh, dẫn tới sự ra đời của máy bay Fokker V.8 5 tầng cánh. Khác với phiên bản trước đó, Fokker V.8 hầu như không thể bay được và mau chóng bị lãng quên.

Kỹ sư người Anh chế tạo máy bay có tới 200 cánh
Cỗ máy 200 cánh là thiết kế máy bay thành công nhất trong cuộc đời của Horatio Frederick Phillips. (Ảnh: Amusing Planet).

Nhà khoa học người Anh Horatio Frederick Phillips cũng ưa thích máy bay nhiều tầng cánh và không chỉ dừng lại ở con số 5. Năm 1893, ông chế tạo phương tiện bay 50 tầng cánh và nâng con số lên 120 vào năm 1902. Mẫu máy bay cuối cùng của ông, sản xuất năm 1907, có tới 200 tầng cánh.

Phillips sinh năm 1845 ở Streatham, ngoại ô London. Là con trai của một thợ làm súng, ông hứng thú với hàng không từ nhỏ và theo dõi sát sao nghiên cứu do Hiệp hội Hàng không Hoàng gia tiến hành, sử dụng cánh tay đòn xoay và đường hầm gió. Vào đầu thập niên 1880, Philip bắt đầu thử nghiệm thiết kế cánh máy bay trong đường hầm gió tự chế. Đường hầm gió của Philip sử dụng một máy phun hơi nước để hút không khí vào cửa đường hầm, sinh ra luồng khí có chất lượng tốt hơn các đường hầm gió thuở sơ khai.

Phillips sử dụng kết quả thu được trong thí nghiệm đường hầm gió để thiết kế một loạt cánh máy bay uốn cong dựa theo hình dáng của cánh chim. Khi độ cong mặt trên của cánh lớn hơn mặt dưới, không khí vận động qua mặt trên ở tốc độ lớn hơn và tạo ra áp lực thấp hơn so với mặt dưới. Điều này giúp sản sinh lực hướng lên gọi là lực nâng. Đây là nguyên tắc hoạt động cơ bản phía sau mọi vật thể bay nặng hơn không khí.

Năm 1884, Phillips nhận bằng sáng chế cho 8 cánh máy bay kiểu này với độ rộng và độ cong khác nhau. Ông nhận bằng sáng chế thứ hai năm 1891. Năm đó, ông mô tả thiết kế của mình là "cánh máy bay bề mặt kép". Trong khi các phi công khác mau chóng ứng dụng cánh máy bay uốn cong và gặt hái thành công (Otto Lilienthal ở Đức, Samuel Langley và anh em nhà Wright ở Mỹ), bản thân Philips thất bại thảm hại vì ông quá chú tâm vào gia tăng số lượng cánh mà phớt lờ những yếu tố khác. Tuy nhiên, những thí nghiệm của ông rất ấn tượng.

Trong nỗ lực đầu tiên năm 1893, Phillips tạo ra vật thể trông giống rèm nâng hơn là máy bay. Mang tên Cỗ máy bay Phillips, thiết kế bao gồm phần thân thuôn dài hình điếu thuốc và bộ khung hình chữ nhật lắp 50 cánh mảnh gọi là thanh chống. Các thanh chống dài 5,8 - 6,7 m nhưng chỉ rộng 3,8 cm và cách nhau 5 cm.

Lực dẫn động đến từ động cơ 6 mã lực đốt bằng than đá, làm xoay động cơ đẩy hai cánh quạt ở tốc độ 400 vòng/phút. Toàn bộ cỗ máy nặng khoảng 160 kg. Thay vì có phi công điều khiển, cỗ máy được buộc vào một chiếc cột và di chuyển vòng quanh theo hình tròn phía trên vòng gỗ đường kính hơn 60 m. Dưới áp suất của không khí sinh ra bên dưới thanh chống, cỗ máy bay cao 0,6 - 0,9 m ở tốc độ 64 km/h.

Năm 1904, Philips cho ra đời một cỗ máy khác có người lái. Cỗ máy có 21 tầng cánh và bề mặt điều khiển đuôi hình chữ thập để tăng độ cân bằng và được đỡ bởi khung gầm 3 bánh. Mẫu máy bay nhiều tầng cánh này hoạt động nhờ động cơ 4 xylanh thẳng hàng làm mát bằng nước công suất 22 mã lực do Phillips tự chế tạo. Cỗ máy dài 4 m và cao 3 m, nặng 270 kg. Phillips điều khiển cỗ máy bay quãng ngắn khoảng 15 m, di chuyển ở tốc độ 55 km/h.

Trong lần thử cuối cùng năm 1907, Philips chế tạo một cỗ máy có 4 giàn với 50 tầng cánh, tổng cộng 200 cánh. Mẫu máy bay nhiều tầng này sử dụng động cơ 22 mã lực tương tự phiên bản năm 1904 để dẫn động động cơ đẩy 2,4 mét. Trọng lượng của cỗ máy là 225 kg. Đây là thiết kế thành công nhất của Phillips với khả năng bay xa khoảng 152 m. Sau đó, Philips ngừng chế tạo máy bay nhưng ông sống đủ lâu để chứng kiến những bước tiến nhanh chóng trong ngành hàng không diễn ra trong và sau Thế chiến I. Ông qua đời năm 1924.

Từ khóa liên quan: