Máy bay hạ cánh thế nào: đường dốc 3 độ, ILS và hạ cánh tự động

Máy bay hạ cánh bằng cách giảm tốc và hạ độ cao theo một đường dốc thoải khoảng 3 độ hướng về đầu đường băng, ngóc mũi nhẹ ngay trước khi chạm đất, rồi dùng phanh, cánh phá lực nâng và bộ đảo chiều lực đẩy để dừng lại. Hạ cánh tự động có thật và đã chở khách từ năm 1965, nhưng phần lớn các lần hạ cánh hằng ngày vẫn do phi công tự tay thực hiện.

Đường dốc 3 độ

Khi còn cách sân bay vài chục cây số, máy bay bắt đầu bám vào một con đường vô hình trên trời. Góc tiêu chuẩn của nó là khoảng 3 độ. Nghe nhỏ, nhưng quy ra dễ nhớ: cứ đi một cây số về phía trước thì hạ khoảng 50 mét. Ở cách đầu đường băng 10 km, máy bay cao chừng 500–550 m.

Phi công có nhiều cách để biết mình đang đúng đường:

• Hệ thống ILS (hạ cánh bằng thiết bị): hai chùm sóng vô tuyến phát từ mặt đất. Đài localizer chỉ hướng trái – phải thẳng tim đường băng, đài glide slope chỉ độ cao trên – dưới đường dốc.
• Tiếp cận theo vệ tinh (RNP, RNAV): máy tính dẫn đường dựng một đường hạ cánh ảo từ dữ liệu định vị vệ tinh, không cần đài mặt đất.
• Đèn PAPI: dãy bốn đèn cạnh đường băng. Thấy hai trắng hai đỏ là đúng dốc; nhiều trắng là cao quá; nhiều đỏ là thấp quá. Học viên phi công nói tiếng Anh nhớ bằng câu vần quen thuộc: all red, you're dead — bốn đèn đỏ là đang quá thấp.

Tiếp cận ổn định: luật của nghìn bộ

Hầu hết hãng bay áp dụng một quy tắc gọi là tiếp cận ổn định. Tới một mốc độ cao nhất định — thường 1.000 bộ (khoảng 300 m) khi bay bằng thiết bị, hoặc 500 bộ khi nhìn rõ đường băng — máy bay phải thoả mãn đủ điều kiện: đúng đường, đúng tốc độ, cánh tà và càng đã ra, tốc độ hạ không quá lớn, lực đẩy ổn định, đã làm xong danh mục kiểm tra.

Không đạt một điều kiện thì phải bay vòng lại (go-around), không có ngoại lệ. Các nghiên cứu an toàn bay chỉ ra rằng nhiều vụ máy bay lao ra khỏi đường băng bắt nguồn từ việc cố hạ cánh khi tiếp cận không ổn định — đến quá nhanh, quá cao, chạm đất quá xa.

Vì thế, nếu đang chuẩn bị hạ cánh mà nghe động cơ gầm lên và máy bay ngóc mũi lên lại, đừng hoảng. Bay vòng là thao tác bình thường, được luyện kỹ, thể hiện phi công đang làm đúng việc. Lý do thường gặp: máy bay trước chưa ra khỏi đường băng, gió giật bất thường, hoặc tiếp cận chưa đạt chuẩn.

Từ 15 mét cuối đến lúc dừng hẳn

1. Vượt ngưỡng đường băng: máy bay đi qua đầu đường băng ở độ cao khoảng 15 m, đúng tốc độ tiếp cận.
2. Ngóc mũi (flare): còn vài chục bộ, phi công kéo cần lái nhẹ để mũi ngóc lên vài độ, giảm tốc độ hạ, đồng thời giảm ga về không. Máy bay "trôi" thêm một đoạn ngắn rồi đặt bánh chính xuống.
3. Chạm bánh chính trước: bánh sau chạm đất trước, rồi phi công hạ bánh mũi xuống nhẹ nhàng.
4. Cánh phá lực nâng bật lên tự động: dồn trọng lượng lên bánh xe.
5. Phanh tự động và đảo chiều lực đẩy: phanh tự động đã đặt mức từ trước theo chiều dài đường băng; bộ đảo chiều hỗ trợ thêm.
6. Rời đường băng: ở tốc độ đi bộ nhanh, phi công chuyển sang lái bằng bánh mũi để rẽ vào đường lăn.

Vì sao có lúc hạ cánh "mạnh tay"

Hành khách hay khen phi công hạ cánh êm. Nhưng trên đường băng ướt, phi công được huấn luyện để chủ động đặt máy bay xuống dứt khoát. Một cú chạm đất mạnh hơn giúp bánh xe xuyên qua lớp nước, bám mặt đường ngay, tránh hiện tượng trượt nước (aquaplaning). Cố hạ cánh thật êm khi trời mưa đôi khi có nghĩa là để máy bay trôi quá xa trên đường băng — nguy hiểm hơn nhiều so với một cú xóc.

Hạ cánh khi gió ngang

Đường băng không phải lúc nào cũng thẳng hướng gió. Khi gió thổi xiên, máy bay phải hướng mũi chếch vào phía gió để không bị trôi ngang khỏi tim đường băng. Nhìn từ dưới đất, máy bay như đang bay "cua", mũi không trùng với đường băng.

Ngay trước khi chạm đất, phi công đạp bánh lái hướng để kéo mũi thẳng lại với đường băng, đồng thời nghiêng cánh nhẹ về phía gió để không bị đẩy trôi. Mỗi loại máy bay có giới hạn gió ngang đã được thử nghiệm và công bố. Những video máy bay "lắc lư" khi hạ cánh trong gió mạnh mà người ta chia sẻ trên mạng thường là thao tác hoàn toàn trong kiểm soát.

Hạ cánh tự động hoạt động thế nào

Hạ cánh tự động (autoland) dùng sóng ILS để dẫn đường, các máy đo độ cao vô tuyến để biết chính xác máy bay còn cách mặt đất bao nhiêu, và hai hoặc ba hệ lái tự động chạy song song để kiểm tra chéo nhau. Hệ thống tự làm cả bước ngóc mũi, giảm ga, thậm chí giữ máy bay chạy thẳng tim đường băng sau khi chạm đất.

Lịch sử ghi nhận ngày 10/6/1965, chiếc Hawker Siddeley Trident của hãng BEA (Anh) thực hiện lần hạ cánh tự động đầu tiên trên một chuyến bay thương mại có khách, xuống sân bay London Heathrow. Động lực chính khi đó là sương mù dày đặc ở Anh thường làm tê liệt các sân bay vào mùa đông.

Các cấp tiếp cận theo tầm nhìn

Mỗi lần tiếp cận ILS được xếp hạng theo độ cao quyết định — độ cao mà phi công phải nhìn thấy đường băng, không thấy thì bay vòng — và tầm nhìn trên đường băng (RVR) tối thiểu:

Ngưỡng cụ thể có khác nhau đôi chút giữa các cơ quan quản lý (FAA của Mỹ, EASA của châu Âu) và theo quy định từng hãng; bảng trên theo khung của ICAO để hình dung.

Để dùng được các cấp cao, không chỉ máy bay mà cả sân bay phải đạt chuẩn: hệ ILS độ chính xác cao, đèn tim đường băng, đèn vùng chạm bánh, và khi thời tiết xấu, kiểm soát viên phải giữ khu vực quanh đài ILS trống để sóng không bị nhiễu.

Vì sao phi công không để máy tự hạ cánh mọi lần

Hạ cánh tự động chính xác trong sương mù, nhưng có những điểm yếu khiến nó không phải lựa chọn mặc định:

• Giới hạn gió: hệ thống chỉ được chứng nhận với gió ngang và gió xuôi ở mức vừa phải. Ngày gió giật mạnh, tay phi công thường làm tốt hơn.
• Đòi hỏi sân bay: không phải sân bay nào, đường băng nào cũng được phê chuẩn cho hạ cánh tự động.
• Giữ tay nghề: phi công cần tự hạ cánh thường xuyên để duy trì kỹ năng. Đến ngày tự động hoá hỏng, người ngồi ghế lái phải sẵn sàng.
• Không nhanh hơn: hạ cánh tự động cần giãn cách lớn hơn giữa các máy bay trong điều kiện thời tiết xấu, khiến sân bay đón được ít chuyến hơn.

Các hãng thường yêu cầu phi công thực hiện hạ cánh tự động định kỳ ngay cả khi trời đẹp, để kiểm tra hệ thống còn hoạt động đúng và tổ lái thuần thục quy trình.

Góc nhìn hôm nay: sương mù, mưa phùn và đường băng ở Việt Nam

Ở miền Bắc, sương mù và mưa phùn mùa đông xuân là lý do quen thuộc khiến chuyến bay phải chờ trên trời hoặc chuyển hướng sang sân bay khác. Ở miền Nam, cơn dông chiều mùa mưa và gió giật là thách thức chính. Khi thấy thông báo "chuyến bay chuyển hướng do thời tiết", đó thường là vì tầm nhìn hoặc độ cao chân mây xuống dưới mức tối thiểu mà sân bay, máy bay và tổ lái được phép hạ cánh.

Lần tới ngồi ghế cửa sổ, hãy để ý dãy đèn tiếp cận nhấp nháy chạy về phía đường băng vào ban đêm, hay tiếng rì rì của cánh tà ra thêm một nấc. Muốn hiểu sâu, các tài liệu công khai của tổ chức Flight Safety Foundation về chương trình giảm tai nạn tiếp cận và hạ cánh (ALAR) là nguồn rất giá trị, và cũng là thứ mà nhiều hãng bay dùng để đào tạo phi công.