Quy trình tiêm kích cất hạ cánh trên tàu sân bay Mỹ

Cất hạ cánh trên tàu sân bay nằm trong nhóm các hoạt động nguy hiểm nhất thế giới, đòi hỏi phi công có bản lĩnh và trình độ cao.

Hoạt động cất cánh trên tàu sân bay Mỹ.

Tàu sân bay USS Carl Vinson của hải quân Mỹ đang có chuyến thăm lịch sử tới cảng Đà Nẵng của Việt Nam. Đây là một trong những chiến hạm lớn nhất và đắt nhất của hải quân Mỹ, với sức mạnh thực sự nằm ở không đoàn trên tàu sân bay.

Tàu sân bay Carl Vinson có thể mang theo tối đa 90 máy bay các loại, gồm 44-60 tiêm kích hạm F/A-18, 4-6 máy bay tác chiến điện tử EA-18G Growler, 4-6 máy bay cảnh báo sớm E-2C/D Hawkeye, 6-8 trực thăng SH-60F và máy bay vận tải C-2 Greyhound. Để thực hiện nhiệm vụ trong những sứ mệnh nhất định, các máy bay này có thể liên tục cất hạ cánh trên tàu với tần suất dày đặc.

Sàn đáp trên tàu sân bay được coi là một trong những môi trường làm việc vất vả, ồn ào và nguy hiểm nhất thế giới. Khu vực này có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường băng thông thường, đòi hỏi các nhà thiết kế phải ứng dụng nhiều giải pháp đột phá để giúp máy bay chiến đấu cất hạ cánh an toàn, đồng thời phi công và kỹ thuật viên trên tàu phải được huấn luyện kỹ để tránh xảy ra tai nạn, theo How Stuff Works.

Cất cánh từ boong tàu sân bay

Máy bay chiến đấu thông thường cần quãng đường chạy đà ít nhất 500-600 m để cất cánh, quãng đường có thể lớn hơn nếu mang tải vũ khí hoặc trang thiết bị nặng. Trong khi đó, đường cất cánh trên tàu sân bay chỉ dài vài chục mét, các phi cơ sẽ lao thẳng xuống biển nếu không có phương pháp hỗ trợ cất cánh đặc biệt.

Phương pháp hỗ trợ đầu tiên mà tàu sân bay có thể làm với các phi cơ là di chuyển ngược gió ở vận tốc cao. Điều này sẽ tăng lượng khí đi qua cánh máy bay, giúp tăng lực nâng và cho phép phi cơ cất cánh với tốc độ thấp hơn yêu cầu.

Giải pháp hỗ trợ cất cánh chủ đạo là máy phóng hơi nước, có khả năng tăng tốc những chiếc máy bay nặng hàng chục tấn từ 0 lên 270 km/h chỉ trong hai giây. Mỗi tàu sân bay lớp Nimitz của Mỹ được trang bị 4 máy phóng hơi nước, mỗi máy phóng sử dụng hai cụm piston đặt trong xi lanh dài 109 m, nằm ngay bên dưới boong tàu. Chúng kết nối với máy bay thông qua một "thoi đẩy" nằm trên sàn đáp.

Để chuẩn bị cho tiêm kích cất cánh, kỹ thuật viên trên boong hướng dẫn máy bay vào vị trí, sau đó nối thanh kéo trên càng trước máy bay với thoi đẩy của máy phóng. Một thanh neo phía sau càng được lắp vào máy phóng để giữ chặt phi cơ, không cho nó lao đi trước khi được phép.

Tấm đổi hướng luồng khí xả phía sau máy bay được nâng lên, nhằm bảo vệ người và thiết bị xung quanh bị tổn thương trước luồng khí phản lực cực nóng. Khi quá trình kiểm tra kỹ thuật hoàn tất, sĩ quan điều khiển máy phóng sẽ nạp hơi nước từ lò phản ứng hạt nhân vào xi lanh. Các piston được khóa cố định để gia tăng áp suất, sẵn sàng lao đi khi có lệnh.

Áp suất hơi nước phải được tính riêng cho từng máy bay, bởi áp suất quá nhỏ khiến nó không đạt đủ tốc độ và lao xuống biển, trong khi mức quá lớn có thể khiến càng phi cơ bị gãy.

[WIDGET_VIDEO:::2356]

Nguyên lý hoạt động của máy phóng trên tàu sân bay

Khi áp suất trong xi lanh đạt mức yêu cầu, phi công sẽ bật chế độ tăng lực của máy bay và chờ cho tới khi động cơ đạt lực đẩy tối đa. Trong điều kiện ban ngày, phi công ra hiệu sẵn sàng cất cánh bằng động tác chào điều lệnh, hành động này được loại bỏ khi tác chiến ban đêm.

Tài liệu huấn luyện của hải quân Mỹ yêu cầu phi công đặt tay phải lên vị trí cố định và không được nắm cần lái cho tới khi máy bay rời boong tàu. Lý do là việc tăng tốc đột ngột bằng máy phóng sẽ tạo cảm giác sai lệch, khiến phi công đẩy cần lái tới trước theo bản năng và làm máy bay đâm xuống biển.

Khi nhận hiệu lệnh sẵn sàng từ phi công và các kỹ thuật viên, sĩ quan điều khiển máy phóng mở khóa piston, áp lực hơi nước đẩy cụm piston và máy bay dọc theo đường băng. Nếu gặp sự cố hoặc không đủ lực đẩy, phi công phải lập tức kích hoạt ghế thoát hiểm để rời máy bay. Với những phi cơ không có ghế phóng như E-2 Hawkeye hoặc C-2 Greyhound, phi công sẽ phải điều khiển máy bay đáp xuống mặt biển rồi mới cùng tổ lái thoát ra ngoài.

Hạ cánh

Hạ cánh trên tàu sân bay là một trong những thao tác phức tạp nhất với mọi phi công hải quân Mỹ. Sàn đáp chỉ dài 150 m, trong khi các máy bay thường đòi hỏi quãng đường xả đà dài tối thiểu 500 m. Phi cơ hải quân phải trang bị móc hãm để có thể dừng trên sàn đáp ngắn của tàu sân bay.

Mục tiêu của phi công khi hạ cánh là để móc hãm "bắt" được một trong 4 cáp hãm đà ở đầu đường băng, vỡi giãn cách giữa các sợi cáp là 15 m.

Mỗi sợi cáp được làm từ các bó thép gia cường, hai đầu được nối với xi lanh thủy lực bên dưới boong tàu. Khi móc hãm của máy bay bắt trúng sợi dây, hệ thống thủy lực sẽ được kích hoạt để hấp thụ năng lượng từ máy bay một cách từ từ, tránh việc khựng quá gấp làm hư hại khung thân. Mỗi sợi cáp có thể hãm một phi cơ nặng 24,5 tấn từ 240 xuống 0 km/h trong quãng đường 96 m.

quy trinh tiem kich cat ha canh tren tau san bay my

Tiêm kích F/A-18F móc trúng cáp hãm đà trên tàu sân bay. Ảnh: USNI.

Phi công thường nhằm vào sợi dây thứ ba, vì đây được coi là sợi cáp có hiệu quả và mức độ an toàn cao nhất khi hạ cánh. Họ không bao giờ nhằm tới cáp hãm đà đầu tiên, do nó quá gần với mép đường băng, dẫn tới nguy cơ đâm vào đuôi tàu khi hạ cánh. Việc móc trúng sợi cáp thứ hai và thứ 4 được chấp nhận, nhưng nếu phi công muốn thăng tiến, họ phải đủ khả năng móc trúng sợi cáp thứ ba một cách đều đặn.

Để làm được điều này, phi công phải điều khiển máy bay vào tiếp cận hàng không mẫu hạm ở góc và độ cao chính xác. Quy trình hạ cánh bắt đầu bằng việc các máy bay duy trì quỹ đạo quanh tàu sân bay để chờ tới lượt hạ cánh. Thứ tự đáp xuống được quyết định bởi tình trạng máy bay, như lượng nhiên liệu còn lại và mức độ hư hại trong chiến đấu.

Sĩ quan hỗ trợ hạ cánh (LSO) sẽ dẫn đường cho máy bay thông qua liên lạc vô tuyến. Nếu phi cơ lệch hướng, LSO sẽ ra lệnh hiệu chỉnh đường bay hoặc yêu cầu hủy hạ cánh. Ngoài LSO, phi công có thể dựa vào Hệ thống hỗ trợ hạ cánh bằng ống kính Fresnel (FLOLS).

Tổ hợp FLOLS gồm một loạt đèn hiệu và ống kính đặt trên nền tảng ổn định bằng con quay hồi chuyển. Nó sẽ tạo những chùm sáng hẹp với màu sắc khác nhau, được chĩa về đuôi tàu ở các góc độ riêng biệt, nhằm giúp phi công xác định vị trí và góc tương đối với tàu sân bay.

[WIDGET_VIDEO:::2358]

Quá trình hạ cánh với sự hỗ trợ của LSO (áo trắng)

Nếu phi cơ tiếp cận đúng hướng, phi công sẽ thấy một đèn màu vàng nằm cùng với dãy đèn xanh. Nếu đèn vàng nằm trên dãy đèn xanh, góc tiếp cận tàu sân bay là quá cao và ngược lại. Trong trường hợp chỉ thấy đèn đỏ, máy bay đang tiếp cận hàng không mẫu hạm ở góc quá thấp và có nguy cơ đâm vào đuôi tàu.

Ngay khi máy bay chạm sàn đáp, phi công phải tăng lực đẩy động cơ đến mức tối đa, thay vì giảm ga như hạ cánh trên mặt đất. Điều này nhằm đề phòng trường hợp nếu móc trượt cáp hãm đà, phi công vẫn có thể lấy tốc độ để cất cánh trở lại. Đường hạ cánh được đặt lệch 14 độ so với chiều dọc thân tàu nhằm chuẩn bị sẵn cho kịch bản này, tránh trường hợp máy bay lao vào những chiếc đang đậu ở mũi tàu như những gì từng xảy ra trong Thế chiến II.