Tại sao chim có thể làm rơi máy bay?

Máy bay bị chim đâm diễn ra hàng ngày trên khắp thế giới, nhưng không phải vụ nào cũng gây ra tai nạn. Cơ quan quản lý hàng không liên bang Mỹ (FAA) ước tính, kể từ năm 1988 đến nay có hơn 200 người chết trong các vụ tai nạn máy bay liên quan tới động vật. Gây thiệt hại hơn 600 triệu USD mỗi năm. Riêng tại Hoa Kỳ, bộ tư lệnh không quân nước này thống kê, trung bình mỗi năm có hơn 5000 vụ va chạm giữa máy bay và chim.

Một số vụ tai nạn máy bay vì va chạm với chim

Phần lớn vụ va chạm xảy ra khi máy bay gần mặt đất, thời điểm cất cánh hoặc hạ cánh. Va chạm giữa chim trời và chim sắt có thể biến thành tai nạn nghiêm trọng nếu các con chim lớn thuộc các loài như ngỗng trời hay mòng biển bị hút vào động cơ, làm gãy cánh quạt khiến động cơ ngừng hoạt động.

Ngày 20/1/1995, một chiếc Dassault Fal con 20 rơi tại sân bay ở thủ đô Paris (Pháp). Nguyên nhân sự cố do một đàn chim te te đã bay vào động cơ, gây hư hại động cơ và tạo ra một đám cháy ở thân máy bay. Tất cả 10 người trên phi cơ đều thiệt mạng sau vụ tai nạn.

Ngày 22/9/1995, một chiếc Boeing E-3 Sentry của Không quân Mỹ, rơi không lâu sau khi cất cánh từ căn cứ. Một vài con ngỗng đã bay vào động cơ gây hư hại nghiêm trọng. Máy bay rơi ở vị trí cách đường băng khoảng 3 km khiến toàn bộ 24 người trên phi cơ thiệt mạng.

Tháng 4/2007, một chiếc Boeing 757 của hãng Thomson fly khi bay từ sân bay Manchester (Anh) đến sân bay Lanzarot (Tây Ban Nha) bị hư động cơ bên phải do ít nhất một con chim bay vào. Động cơ bốc cháy và tỏa khói nghi ngút. Máy bay phải quay trở về Manchester để hạ cánh khẩn cấp. Hơn 200 hành khách trên phi cơ trải qua khoảnh khắc đứng tim, nhưng may mắn là máy bay hạ cánh an toàn. Một người ở sân bay đã quay lại toàn cảnh sự cố.

Vụ tai nạn tại New York 15/01/2009, xảy ra ngay sau khi chiếc A320 của hãng US Airways, cất cánh từ sân bay LaGuardia với 155 hành khách và phi hành đoàn. Các nguồn tin cho rằng máy bay đâm phải một đàn ngỗng trước khi hạ cạnh xuống mặt sông. Điều thần kỳ là không có ai thiệt mạng.

Hãy cùng tìm hiểu thêm nhé

Về mặt lý thuyết, các máy bay lớn có thể tiếp tục bay sau khi va chạm với chim nặng tối đa 2 kg. Tuy nhiên, có tới 36 loài chim tại Bắc Mỹ có trọng lượng trung bình lớn hơn thế, trong khi ngay cả những loài chim nhỏ như sáo đá, cũng có thể làm hỏng động cơ cực mạnh của máy bay. Chênh lệch tốc độ giữa máy bay và chim càng lớn, thì tác động của vụ va chạm đối với máy bay càng đáng sợ. Trọng lượng của chim cũng là một yếu tố, nhưng khác biệt tốc độ có vai trò lớn hơn. Một đàn chim sẽ trở nên nguy hiểm hơn nếu chúng đâm vào máy bay nhiều lần.

Dale Oderman, một giáo sư giảng dạy kỹ thuật hàng không tại Đại học Purdue (Mỹ), cho biết: chim là mối nguy hiểm lớn đối với phi cơ, đặc biệt là trong lúc cất cánh. Ông nói: “Ngỗng trời và các loài chim lớn đáng sợ hơn chim nhỏ. Khi chim va phải máy bay, chúng có thể bị hút vào động cơ và làm gãy cánh quạt. Chiếc cánh gãy bị hút sâu vào bên trong động cơ và làm hỏng các bộ phận khác”. Để đối phó với nguy hiểm rình rập từ động vật, các phi trường áp dụng nhiều biện pháp giảm thiểu nguy cơ va chạm giữa máy bay và chim. Chẳng hạn, người ta không trồng nhiều cây gần sân bay, vì chim có thể làm tổ hoặc nghỉ ngơi trên cây.

Ông Oderman đã lấy một ví dụ và tính toán dựa trên lý thuyết như sau:

Giả sử một chú chim bồ câu có khối lượng trung bình 1 kg, đối đầu với một chiếc Boeing 747 cất cánh, với tốc độ rơi vào khoảng 330 km/h tương đương 92 m/s. Chúng ta mặc định coi như máy bay không hề di chuyển so với bồ câu, lúc này vận tốc cất cánh của máy bay chính là vận tốc tương đối giữa 2 đối tượng. Hay lúc này chim bồ câu đang bay với vận tốc 92m/s.

Từ đó, ta sẽ tính được động năng của chim theo công thức:

Động năng = 0,5 x khối lượng x vận tốc di chuyển^2; = 0,5 x 1 x 92^2; = 4232 Jun

Sau đó, giả sử sau khi va chạm, chim làm móp đầu máy bay với độ sâu 5 cm tại điểm tác động, lúc này ta tính được lực tác động của chim mà khu vực này hấp thụ. Ở đây, ta coi độ móp của đầu máy bay chính là quãng đường di chuyển của điểm tác động:

Lực hấp thụ = Động năng của chim / Độ sâu khu vực bị móp; = 4232 / 0,05; =  84640 Newton

Hay đầu máy bay đã hấp thụ một lực tương đương với trọng lượng của một vật, có khối lượng lên tới 8464 kg.

Tiếp theo, chúng ta tính áp suất mà đầu máy bay phải chịu khi va chạm. Ở đây, chúng ta mặc định khu vực tác động, là một nửa của hình cầu có bán kính 5 cm, (với tâm là điểm va chạm). Từ đó, ta tính được diện tích của khu vực trên đầu máy bay bị móp:

Diện tích khu vực va chạm = 2 x 3,14 x 0,05^2; = 0,0157 mét vuông

Cuối cùng, chúng ta tính được áp suất mà đầu máy bay phải chịu, lực tác động chính là lực máy bay hấp thụ:

Áp suất = Lực tác động chia cho Diện tích va chạm; = 84640 / 0,0157;  = 5391082,8 pascal

Thêm vào đó, ông Oderman cho biết các máy bay vận tải chuyên dụng tương tự như Boeing 747, được thiết kế để có thể chịu được một áp suất trung bình cỡ 7300 pascal. Tức là một chú chim bồ câu trong ví dụ kể trên, trở thành một vật thể cực kỳ nguy hiểm với các loại máy bay.

(bkaero.vn)