Hàng không đã trở nên an toàn hơn như thế nào sau 100 năm?

Dưới đây là 12 bức ảnh tóm tắt lịch sử phát triển của các hệ thống an toàn hàng không trong suốt hơn 100 năm qua.

Nhờ những cải tiến không ngừng nghỉ trong lĩnh vực này, máy bay vẫn được xem là phương tiện vận tải an toàn nhất thế giới.

Máy bay vẫn được xem là phương tiện vận tải an toàn nhất thế giới.

Hệ thống lái tự động (autopilot) của Lawrence Sperry được xem là hệ thống điện tử hàng không đầu tiên trên thế giới về khía cạnh một thiết bị điện hoặc điện tử được thiết kế để sử dụng trên máy bay. Trong một màn trình diễn ngoạn mục tại Paris vào tháng 7 năm 1914, Sperry đã điều khiển chiếc thủy phi cơ Curtiss C.2 lượn trên sông Seine với 2 tay buông ra khỏi cần điều khiển và một hành khách khác đang đứng trên cánh. Khi tính năng lái tự động được kích hoạt, hệ thống điều khiển thủ công được khóa lại và phi công có thể điều khiển máy bay bằng một chiếc cần xoay đa hướng riêng biệt. Khi đó, hệ thống lái tự động vận hành bằng một máy phát điện nhỏ tích hợp trong động cơ và sử dụng mô-tơ servo để di chuyển những sợi cáp (tời) điều khiển máy bay. Trong trường hợp mất điện, hệ thống lái tự động có đủ quán tính để hoạt động trong vòng 30 phút nhờ con quay hồi chuyển.

Mũi tên chỉ hướng - Thứ còn sót lại từ hệ thống hướng đường bay xuyên lục địa.

Tại một vùng đồi dốc gần St George, bang Utah vẫn còn đó một mũi tên chỉ hướng được làm bằng bê-tông, thứ còn sót lại từ hệ thống dẫn hướng đường bay xuyên lục địa (Transcontinental Airway System) doBộ thương mại Hoa Kỳ phát triển.

Đây là một hệ thống các điểm báo hiệu được xây dựng vào năm 1923 để chỉ đường cho các phi công lái máy bay chuyển phát bưu phẩm. Tuy nhiên, trong điều kiện nhiều mây và sương mù thì hệ thống này trở nên vô tác dụng. Đến nỗi vào mùa thu năm 1926, một phi công chuyển phát bưu phẩm đã buộc phải nhảy dù khỏi máy bay do thời tiết xấu. Mặc dù vậy, người phi công này vẫn tiếp tục sự nghiệp với bầu trời và đạt được nhiều thành công, ông tên là Charles Lindbergh - con trai của một chính trị gia đến từ tiểu bang Minnesota.

Trong hình là một chiếc C.6 thế hệ đầu, nó được trang bị các cánh liệng (aileron) riêng biệt.

Gyrocopter (hay còn gọi là Gyroplane, Autogyro) là một loại máy bay đặc biệt có thiết kế lai giữa máy bay cánh cố định. Mặc dù không còn phổ biến trong thế giới ngày nay nhưng nó được xem là một trong những thiết kế máy bay an toàn bậc nhất.

Đây cũng chính là mục tiêu của Juan de la Cierva - nhà phát minh người Tây Ban Nha, cha đẻ của loại máy bay này nhắm đến khi ông muốn loại bỏ tình trạng mất tốc và bổ nhào vốn rất nguy hiểm đối với các loại máy bay cánh cố định và thường là nguyên nhân gây nên tai nạn chết người. Trong hình là một chiếc C.6 thế hệ đầu, nó được trang bị các cánh liệng (aileron) riêng biệt nhưng sau đó, Cierva đã bổ sung hệ thống điều khiển đầy đủ qua rô-tơ cho các thiết kế sau của C.6 và đây cũng chính là nền móng quan trọng đầu tiên hướng đến sự hình thành của máy bay trực thăng rô-tơ đơn.

​
Khoang lái phía sau của chiếc máy bay huấn luyện.

Với sự hỗ trợ của quỹ Guggenheim, các công ty của Sperry, Kollsman và nhiều công ty khác, kỹ sư máy bay kiêm phi công bay thử hàng đầu lúc bấy giờ là Jimmy Doolittle (hình trên) đã thực hiện chuyến bay "mù" đầu tiên, từ khâu cất cánh đến hạ cánh tại căn cứ không quân Mitchel Field, Long Island, New York vào tháng 9 năm 1929. Khoang lái phía sau của chiếc máy bay huấn luyện Consolidated NY-2 được trang bị đặc biệt với các khí cụ mới gồm đường chân trời ảo, hệ thống báo cột mốc bằng vô tuyến và máy đo độ cao cập nhật bằng vô tuyến cũng như một phần nóc được làm bằng vải. Phi công bay cùng ngồi tại khoang lái phía trước, đảm bảo an toàn cho chuyến bay thử.

Trong hình là chiếc máy bay 2 tầng cánh Handley Page HP. 42.

Theo lời của C. G. Grey - biên tập viên nổi tiếng của tạp chí The Aeroplane, một chiếc máy bay cần phải "hạ cánh chậm rãi và không bốc cháy". Trong hình là chiếc máy bay 2 tầng cánh Handley Page HP. 42, nó hạ cánh chậm rãi nhưng khiến mọi thứ xung quanh trở nên chậm hơn nó. Chiếc máy bay này có thể đạt tốc độ 161km/h trong điều kiện trời đẹp, một tốc độ được xem là cao vào thời điểm đó. Đồng thời, với thiết kế hiện đại, nó khiến hãng hàng không Imperial Airways (hãng sau này sáp nhập với British Airways) từ bỏ quan điểm cho rằng khoang lái kín là một điểm yếu của chiếc máy bay này và hầu hết cấu trúc được chế tạo bằng kim loại. Mặc dù vậy, Handley Page HP. 42 chỉ được sử dụng trong vòng 2 năm trước khi chiếc máy bay một tầng cánh với càng hạ cánh đóng mở tiên tiến hơn là Boeing 247 ra đời.

Vụ tai nạn của TWA Fokker F. 10 cũng đề ra hệ thống cơ quan điều tra tai nạn hàng không.

Knute Rockne - huấn luyện viên nổi tiếng của đội bóng đá thuộc trường đại học Notre Dame thiệt mạng cùng với 7 người khác khi chiếc máy bay cánh gỗ Fokker F. 10 của Trans World Airlines (TWA) rơi tại Kansas vào tháng 3 năm 1931. Vụ tai nạn này đã khiến những chiếc máy bay cánh gỗ không còn được tin tưởng, từ đó dẫn đến sự phát triển và đón nhận của các loại máy bay chế tạo hoàn toàn bằng kim loại như Boeing 247 và Douglas DC-2. Vụ tai nạn của TWA Fokker F. 10 cũng đề ra hệ thống cơ quan điều tra tai nạn hàng không, điển hình như NTSB của Mỹ.

Hiệu quả thiết kế khí động học là một trong những yếu tố giúp chuyến bay thành công.

Vào những ngày đầu của ngành công nghiệp hàng không, nhiều ý kiến cho rằng chức năng của động cơ thứ hai trên chiếc máy bay 2 động cơ đó là ... giúp bạn đối mặt với nguy cơ tai nạn. Suy nghĩ này chỉ thay đổi sau chuyến bay thử nghiệm độc đáo của chiếc Douglas DC-1 từ Winslow, Arizona đến Albuquerque, New Mexico. Chiếc máy bay này có 2 động cơ nhưng được thiết lập cất cánh chỉ với 1 động cơ tại Winslow trên một đường băng nằm ở độ cao 1500m so với mực nước biển. DC-1 vẫn có thể leo lên độ cao 2438m với 1 động cơ, vượt qua các địa hình và hoàn thành chuyến bay. Hiệu quả thiết kế khí động học, động cơ mạnh mẽ và các cánh quạt có thể điều chỉnh được (variable-pitch propeller) là những yếu tố giúp chuyến bay thành công.

​
Trong hình là một hệ thống trạm Aeradio được thiết lập tại Úc để dẫn đường cho các phi công lái máy bay.

Hệ thống dẫn đường vô tuyến lần đầu tiên được sử dụng vào những năm 1930. Sóng vô tuyến miễn nhiễm với hầu hết các điều kiện thời tiết và phạm vi truyền tải xa hơn cả ánh sáng. Trong hình là một hệ thống trạm Aeradio được thiết lập tại Úc để dẫn đường cho các phi công lái máy bay chuyển phát bưu thiếp và vận tải hành khách. Tháp bên trái dùng làm đèn hiệu trong khi tháp còn lại tích hợp một bộ truyền dẫn tín hiệu Lorenz - một thiết bị dẫn đường vô tuyến hỗ trợ hạ cánh không tầm nhìn được công ty C. Lorenz AG tại Đức phát triển. Đây chính là tiền bối của hệ thống khí cụ hỗ trợ hạ cánh hiện đại ngày nay.

Đây là chiếc thủy phi cơ Short C-Class Empire của Imperial Airways.

Đây là chiếc thủy phi cơ Short C-Class Empire của Imperial Airways, được xem là chiếc thủy phi cơ tiên tiến nhất, tính năng vận hành cao nhất thời điểm đó khi có thể đạt tốc độ gấp đôi chiếc Handley Page HP. 42 và hoạt động trên đường bay từ Mỹ đến Úc và Nam Phi. Tuy nhiên, ý tưởng sử dụng mặt nước làm đường băng để cất hạ cánh không phải lúc nào cũng tốt bởi sóng và những vật thể nổi có thể gây nguy hiểm cho máy bay. Chỉ trong vòng 10 tháng đưa vào khai thác, Imperal Airways đã mất 3 chiếc thủy phi cơ C-Class và kể từ chiến tranh thế giới lần thứ 2 thì đường băng bằng bê-tông đã trở nên phổ biến hơn.

Trước chiến tranh thế giới thứ 2, việc định hướng vẫn phụ thuộc vào la bàn, kính lục phân...

Trước chiến tranh thế giới thứ 2, việc định hướng trên mặt nước vẫn phụ thuộc vào các công cụ mà những thủy thủ đã phát triển trong nhiều thế kỷ trước, điển hình là đồng hồ, la bàn và kính lục phân. Tuy nhiên, việc định hướng trên không lại khó khăn hơn nhiều và phi công có thể dễ dàng bị lạc đường, thêm nữa là vấn đề về nhiên liệu. Nếu điểm đến là một hòn đảo thay vì một bờ biển, sai sót này có thể dẫn đến tai nạn chết người, một ví dụ điển hình cho sai sót định hướng chính là vụ mất tích của nữ phi công lừng danh Amelia Earhart khi bà thực hiện chuyến bay vòng quanh thế giới năm 1937. Để hỗ trợ cho hoạt động định hướng trên không, Mỹ đã phát minh ra hệ thống định hướng bằng vô tuyến Loran, sử dụng trong suốt chiến tranh thế giới thứ 2 và phiên bản cải tiến Loran-C vẫn tiếp tục được sử dụng sau đó cho đến khi hệ thống định vị toàn cầu GPS ra đời.

Một trong những nhà thiết kế máy bay đặt mục tiêu an toàn lên hàng đầu là Vincent Burnelli.

Một trong những nhà thiết kế máy bay đặt mục tiêu an toàn lên hàng đầu là Vincent Burnelli. Ông theo đuổi một thiết kế phối hợp giữa phần cánh ngoài với một phần thân giữa của máy bay, tạo nên một khối liền mảnh và hơi chếch lên. Thiết kế này được kỳ vọng là có thể chịu được va chạm tốt hơn so với thiết kế thân - cánh truyền thống. Công ty của Burnelli cũng như các công ty được nhượng quyền sử dụng thiết kế này đã chế tạo một loạt các nguyên mẫu máy bay, điển hình là chiếc Cunliffe-Owen OA-1.

Chiếc máy bay này được chế tạo dựa trên thiết kế của Burnelli UB-14 vào năm 1939 và cũng chỉ có 1 chiếc duy nhất được hoàn thiện trước khi chiến tranh thứ 2 nổ ra. Nó được sử dụng cho nhiều mục đích khách nhau, sau cùng được chuyển giao cho lực lượng không quân Pháp tự do tại châu Phi và cuối cùng bị đem đốt mừng ngày Đế quốc Nhật Ký biên bản đầu hàng vô điều kiện (V-J Day). Dù gì thì ý tưởng thiết kế của Vincent Burnelli vẫn không bao giờ được chấp nhận rộng rãi.

Avro Tudor là dòng máy bay được chế lại từ máy bay ném bom Avro Lincoln.

Cả 2 chuyến bay đường dài của hãng hàng không British South American Airways bằng máy bay Avro Tudor IV đều mất tích bí ẩn và cả 2 vụ mất tích xảy ra cách nhau đúng 1 năm, vào tháng 1 năm 1948 và vào tháng 1 năm 1949. Một chiếc mất tích trên đường đến Bermuda và chiến còn lại mất tích sau khi rời sân bay tại thủ đô Kingston, Jamaica. Dấu vết của cả 2 chiếc máy bay này vẫn chưa được tìm thấy và cũng từ đây tên gọi Tam giác quỷ Bermuda xuất hiện. Avro Tudor là dòng máy bay được chế lại từ máy bay ném bom Avro Lincoln và là chiếc máy bay đầu tiên của Anh được trang bị cabin điều áp - một công nghệ mà ngành công nghiệp hàng không Anh quốc chưa có nhiều kinh nghiệm. Sau này, vì lý do an toàn nên dòng máy bay Avro Tudor chỉ còn được sử dụng cho mục đích vận tải hàng hóa và ngưng sản xuất năm 1949, tức chỉ 4 năm sau khi được giới thiệu.