Chiến đấu cơ F-35B cất cánh và hạ cánh thẳng đứng như thế nào?

Trong thế giới chiến đấu cơ, không nhiều máy bay có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng. Thao tác tưởng chừng đơn giản ấy lại chứa đựng những thành tựu của kỹ thuật hàng không và đòi hỏi sự phối hợp của nhiều bộ phận. Trong số đó, chiếc F-35B của Thủy quân Lục chiến Mỹ (USMC) là một đại diện nổi bật.

Do Lockheed Martin chế tạo, chiến đấu cơ này là một tiêm kích giàu năng lực của USMC. Thực ra tính năng chính thức của F-35B là cất cánh từ đường băng ngắn và hạ cánh thẳng đứng (STOVL), nhưng nó vẫn có thể cất cánh thẳng đứng với điều kiện chở theo ít tải trọng.


F-35B cất cánh trên đường băng ngắn.

Khác với máy bay thông thường, F-35B có hai bộ phận đặc biệt giúp nó thực hiện thao tác STOVL: Quạt nâng (LiftFan) và động cơ Pratt & Whitney F135-PW-600, là loại được thiết kế riêng cho F-35B (hai phiên bản F-35A/C được trang bị loại F135-PW-100/400).

Nó thực hiện STOVL thông qua sự phối hợp giữa quạt nâng và công nghệ điều hướng lực đẩy của động cơ. Do Rolls-Royce chế tạo, quạt nâng này nằm trong một khoang đằng sau buồng lái, được đậy lại bằng một nắp ở trên giống như nắp hầm và hai nắp bên dưới theo kiểu cửa sổ. Khi thực hiện STOVL, những nắp này mở ra để hút không khí vào rồi thổi ra ở đáy phi cơ.

Ở đuôi là mô-đun vòi xả của động cơ có thể xoay được thông qua một cơ chế phức tạp gồm 3 ổ trục, nên vòi xả này có tên là 3-bearing swivel duct nozzle (3BSD). Nó có thể nằm ngang, xoay 45° và tối đa là 95° để điều hướng lực đẩy tùy tình huống. Đồng thời động cơ còn có hai vòi xả phụ trổ ra hai bên cánh để giữ cho máy bay không bị nghiêng qua hai bên khi thực hiện STOVL.

Động cơ F135-PW-600 và quạt nâng được liên kết nhau bằng một trục truyền động - có chức năng điều khiển hoạt động của tua-bin trong quạt nâng. Tuy động cơ và quạt nâng làm thành một khối, nhưng các luồng khí của chúng độc lập với nhau. Nếu như quạt nâng sử dụng luồng khí được hút từ trên xuống thì động cơ sử dụng các cửa hút gió ở hai bên thân máy bay và xả khí thải qua 3 vòi xả đã nêu. Luồng khí do quạt nâng thổi ra là khí mát còn động cơ xả ra khí nóng.


Mô hinh động cơ F135-PW-600.

Khi bay ngang thì lực đẩy tối đa của vòi xả chính là 178 kN, còn khi hướng lực này xuống đất trong thao tác STOVL thì lực đẩy chỉ chừng 80 kN. Hai vòi xả phụ khi hoạt động có lực đẩy 8,67 kN mỗi vòi, còn quạt nâng có lực đẩy 89 kN.

Toàn bộ tổ hợp này tạo thành 4 "chân kiềng không khí" vững chãi. Chúng đảm bảo rằng ngay cả khi gió mạnh hoặc biển động, F-35B vẫn thực hiện được thao tác cất/hạ cánh thẳng đứng chính xác và ổn định.



Để cất cánh thẳng đứng thì đầu tiên, máy bay được đặt trên một bề mặt phẳng. Tiếp đó quạt nâng được kích hoạt để tạo ra lực đẩy thẳng đứng, đồng thời vòi xả cũng quay xuống để hướng dòng khí thải xuống dưới, góp thêm lực nâng.

Khi lên tới độ cao an toàn, phi công sẽ dần chuyển từ bay thẳng đứng sang bay ngang bằng cách điều khiển cho vòi xả quay ngang lại, đồng thời cho quạt nâng giảm dần công suất rồi tắt hẳn.


F-35B cất cánh thẳng đứng.

Việc hạ cánh cũng diễn ra theo quy trình gần giống vậy. Trước tiên, phi công sẽ căn chỉnh máy bay cho đúng với chỗ hạ cánh, thường là một boong nhỏ trên tàu sân bay hoặc tàu tấn công đổ bộ. Sau đó máy bay chuyển từ bay ngang sang bay lơ lửng, đồng thời kích hoạt quạt nâng và xoay vòi xả xuống dưới.

Trong khi hạ độ cao theo phương thẳng đứng, hệ thống điều khiển bay sẽ tự động điều chỉnh chính xác để giữ cho máy bay ổn định, tránh bị gió hoặc chuyển động của boong tàu ảnh hưởng. Khi đáp phi công sẽ đảm bảo bánh đáp tiếp xúc với bề mặt sao cho ổn định, giảm dần lực đẩy rồi tắt quạt nâng cùng với động cơ.

Nhờ khả năng STOVL độc đáo mà USMC có thể triển khai F-35B từ những nơi có đường băng rất hạn chế như boong tàu sân bay, tàu tấn công đổ bộ hoặc căn cứ hoạt động tiền phương.

Theo Schooltube, Wikipedia.