Trong các chuyến bay quân sự hoặc biểu diễn thể thao, máy bay từng bay theo đội hình chữ V như những đàn chim. Mục đích bay theo mô hình cùng lúc nhiều chiếc là để tạo hình ảnh ấn tượng cho người xem hoặc phối hợp tấn công nhanh trong một trận địa trên không hay dưới mặt đất. Tuy nhiên, từ vài thập niên qua, các nhà khoa học vật lý đã tiến hành thử nghiệm những chuyến bay mô phỏng trên màn hình máy tính, liệu xem máy bay có thể bay như đàn ngỗng trời với mục đích tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải carbon.

Có khi nào ta tự hỏi đàn chim di cư bay đen kịt theo đội hình trên trời liệu có va chạm lẫn nhau. Câu trả lời đã có từ các nhà nghiên cứu từ Ðại học Queensland đã tạo môi trường thí nghiệm tìm hiểu nhiều loài chim thiên di bay đi bay về cả trăm lần và công bố kết quả về vấn đề này. Kết quả cho thấy, không có lần nào các chú chim đụng nhau, cho dù các nhà nghiên cứu đã cố tình sắp xếp những chướng ngại vật trên không để có thể gây ra tai nạn va chạm. Khi phát hiện chướng ngại vật, đàn chim luôn tránh va chạm trực tiếp bằng cách luôn rẽ phải hoặc rẽ trái. Tuy nhiên, không loại trừ trường hợp đàn chim đụng phải vật thể lớn bay ngược chiều với tốc độ nhanh.

Trước khi tìm ra kết quả đàn chim bay thành đàn không bao giờ va chạm nhau, các nhà khoa học vật lý và hàng không cũng đã nghiên cứu việc bay theo đội hình với mục đích tiết kiệm sức lực. Bay theo hình chữ V, luồng khí từ hai cánh của con chim bay trước sẽ tạo luồng khí nâng con chim bay sau. Như vậy, những con bay sau sẽ ít tốn sức lực hơn. Peter Lissaman, chuyên gia hàng không của Ðại học Southern California tính toán, nếu 25 con chim bay theo đội hình thì mỗi con có thể tiết kiện đến 71% sức lực. Ðiều này sẽ xảy ra như thế nào đối với đội hình của 3 hay 7 chiếc máy bay, bay theo hình mũi tên. Kết quả cho thấy nhiên liệu xăng giảm 15% và lượng khí thải giảm 25%.

Ðiều này chỉ ra bay theo đội hình trước tiên là giảm nhiên liệu và khí thải. Ðiều thứ hai, phù hợp với các thiết kế máy bay đời mới bằng những vật liệu nhẹ composite như máy bay Boeing 787 hoặc Airbus 350 để tiết kiệm xăng. Nếu như kết hợp việc thay đổi vật liệu và thay đổi mô hình bay, thay vì bay một mình trong không trung, máy bay có thể tập hợp bay theo từng đàn như chim ở số lượng nhất định khi vượt qua các đại dương. Và sau khi gần tới điểm đến, máy bay có thể tách ra để hạ cánh xuống các điểm bay đến.

Boeing cũng đã phối hợp NASA nghiên cứu việc tiết kiệm xăng và khí thải cho loại máy bay dân dụng Boeing. Trong một thử nghiệm bay theo đội hình chữ V, kết quả cho thấy một chiếc Boeing 777 có thể tiết kiệm tiền nhiên liệu đến hơn 2 triệu USD/năm và khí thải trong không khí giảm đi rất nhiều. Nhưng liệu phi công điều hành những chiếc máy bay lớn như Boeing hay Airbus có cần phải là những phi công giàu kinh nghiệm để tránh những vụ va chạm có thể xảy ra với tốc độ máy bay 1000km/giờ.

Lý thuyết bay tiết kiệm xăng là như vậy. Nhưng rất nhiều câu hỏi được đặt ra về vấn đề an toàn cho hàng ngàn con người ngồi trong các chuyến bay mà không hề xảy ra những vụ va chạm trên không? Giải quyết được vấn đề này cũng chưa là hồi kết cho chuyện nghiên cứu mô hình bay ra sao để tiết kiệm nhiên liệu. Vấn đề vận hành, kiểm soát không lưu, thời tiết thay đổi khi có nhiễu động không khí, khoảng cách bay ra sao để có thể thực hiện được mô hình bay thành đàn trong tương lai. Từ năm 2009, Cục Dự án nghiên cứu Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã bật đèn xanh cho công ty Boeing nghiên cứu chương trình bay theo đội hình, nhưng đến nay dự án vẫn chưa bắt đầu.

Không chỉ có Hoa Kỳ, Nga và các nước châu Âu cũng đã bắt đầu có những nghiên cứu tính khả thi bay theo đội hình dành cho máy bay dân dụng. Chương trình AFF (Autonomous Formation Flight – Bay theo đội hình tự chủ) của Hoa Kỳ bắt đầu có những bước thử nghiệm đầu tiên cách nay mười năm khi dùng các khu trục cơ Hornet của Hải quân diễn ra tại căn cứ Edwards ở California. Sau hơn 40 chuyến bay thử nghiệm, các chuyên gia hàng không phát hiện ra rằng, máy bay ở vị trí thứ hai tiết kiệm được 12% nhiên liệu trong một chuyến bay dài 96 phút với tốc độ trung bình, tính ra tiết kiệm được 300 lít xăng.

Một điều cần biết là tất cả các phi công điều khiển những máy bay đều có kinh nghiệm và xử trí giỏi những tình huống bất ngờ khi máy bay bị nhiễu động không khí. Hơn nữa, các thế hệ máy bay từ mấy thập niên qua đã được trang bị hệ thống bay tự động và dưới mặt đất cũng có thể điều khiển chuyến bay hoặc thay đổi hành trình bằng hệ thống vi tính khi có tình huống chết người xảy ra với các phi công trong buồng lái. Ngày nay, trên các sân bay mỗi ngày đều có hàng ngàn chuyến bay hạ cánh tự động. Phi công có mặt chỉ để kiểm soát mọi hoạt động bay diễn ra suôn sẻ.

Hệ thống kiểm soát bay tự động và bộ phận điều khiển vi tính cũng sẽ kiểm soát luôn đội hình bay để giữ khoảng cách nhất định. Một khi vì lý do nào đó, các máy bay chệch khoảng cách, hệ thống cảm biến sẽ gởi thông tin về hệ thống bay tự động để tự điều chỉnh cân bằng khoảng cách giống như hệ thống cảm biến tránh những vật thể bên cạnh, phía trước hoặc sau đuôi của xe hơi không người lái. Trường Ðại học California đã đưa ra một chương trình xử lý phản ứng cho tình huống phản ứng nhanh 1/40 giây thay đổi thông số truyền về hệ thống vi tính để giải quyết khi một trường hợp máy bay cỡ lớn chệch đường bay để giữ đúng khoảng cách. Máy tính sẽ thay thế phi công làm tất cả mọi việc, mặc dù phi công đều là những nhà phi hành đầy kinh nghiệm.

Các nhà nghiên cứu hàng không còn cho biết rằng, việc bay theo đội hình chữ V không là trở ngại cho nhân viên kiểm soát không lưu mà trái lại thuận lợi hơn cho việc kiểm soát từng chiếc khi cất cánh và hạ cánh cũng như trong quá trình bay tản mát trên không. Việc nhìn trong màn hình rada thấy một đoàn Airbus bay theo đội hình dễ dàng kiểm soát hơn nhiều. Người ta cũng đã lượng trước sự tắc nghẽn lưu thông cho phép cất cánh và hạ cánh. Việc cất cánh hoàn toàn bình thường nối đuôi trên một đường băng khi các máy bay đạt tới độ cao nhất định sẽ tập hợp lại tổ chức đội hình bằng cách giảm tốc độ lần lượt. Lúc này đội hình máy bay sẽ giống như đàn chim vượt các đại dương. Khi gần đến vùng không lưu của mỗi nước, máy bay sẽ tách ra khỏi đàn vào không phận và hạ cánh như quy trình bình thường của tổ chức quản lý hàng không. Tất nhiên, các nhóm máy bay sẽ bị chi phối bởi đường bay, độ cao để đảm bảo an toàn lưu thông trên không trung.

Chỉ có điều, chúng ta sẽ không quen nhìn ra cửa sổ khi thấy một chiếc máy bay bên cạnh. Nhưng rồi mọi chuyện sẽ quen mắt khi ta bay trong không trung không còn cảm thấy lẻ loi nữa. Những chuyến bay đồng hành vượt đại dương sẽ cho ta cảm nhận an toàn hơn do bản năng con người thích sống tập quần và việc bắt chước loài chim thiên di bay theo đội hình ở những chuyến bay dài để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải là một dự án nghiên cứu khả thi trong một tương lai không xa.

Ngọc Linh – Theo IB Times UK

( Báo Trẻ )