Thuỷ phi cơ là máy bay cất cánh và hạ cánh trên mặt nước, gồm hai kiểu chính: loại gắn phao dưới thân và loại có thân hình thuyền nổi trực tiếp trên nước. Máy bay lưỡng cư là thuỷ phi cơ có thêm bánh xe thu vào được, nên dùng được cả mặt nước lẫn đường băng. Trước năm 1940, những chiếc thuyền bay khổng lồ từng là phương tiện duy nhất nối các lục địa bằng đường hàng không; ngày nay thuỷ phi cơ sống ở những nơi đường băng không tới được, như quần đảo, hồ nước vùng cực hay việc chữa cháy rừng.
Ba kiểu máy bay đậu trên nước
| Kiểu | Cách nổi trên nước | Ưu điểm | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| Máy bay gắn phao (floatplane) | Hai phao dài gắn dưới thân bằng thanh chống | Biến được máy bay thường thành thuỷ phi cơ; dễ cập bến | DHC-2 Beaver, DHC-6 Twin Otter, Cessna 208 gắn phao |
| Thuyền bay (flying boat) | Chính thân máy bay là thân thuyền, có phao nhỏ ở hai đầu cánh | Chịu sóng tốt hơn; làm được máy bay rất lớn | Boeing 314, Dornier Do X, Canadair CL-415 |
| Lưỡng cư (amphibian) | Phao hoặc thân thuyền, thêm bánh xe thu vào được | Dùng cả nước lẫn đường băng | Grumman Albatross, Canadair CL-415, Cessna 208 phao lưỡng cư |
Ranh giới không tuyệt đối: chiếc Canadair CL-415 vừa là thuyền bay vừa là lưỡng cư, vì có thân thuyền và cả bánh xe. Trong tiếng Việt, "thuỷ phi cơ" thường dùng chung cho cả ba.
Cất cánh khỏi mặt nước khó hơn bạn nghĩ
Nước đặc hơn không khí khoảng 800 lần. Khi máy bay bắt đầu chạy trên nước, thân và phao phải rẽ nước, lực cản rất lớn. Rồi khi đủ tốc độ, nước lại tạo lực hút bám dưới đáy, giữ máy bay lại như miếng giác hút.
Lời giải là một chi tiết nhỏ nhưng quan trọng: bậc (step), một chỗ gãy khúc ở đáy phao hoặc thân thuyền. Khi máy bay tăng tốc, thân nâng dần lên và chỉ còn lướt trên phần đáy phía trước bậc, giống như ca nô lướt sóng. Bậc làm luồng nước tách khỏi đáy phía sau, phá lực hút, cho máy bay nhấc lên được. Không có bậc, nhiều thuỷ phi cơ đời đầu chạy mãi trên mặt hồ mà không rời được nước.
Phi công thuỷ phi cơ học thêm nhiều kỹ năng mà phi công đường băng không cần: đọc hướng gió qua vệt sóng, cập bến không có phanh (máy bay trên nước chỉ dừng nhờ lực cản), dùng bánh lái nước gắn ở đuôi phao để đổi hướng. Một tình huống nổi tiếng nguy hiểm là mặt nước phẳng như gương lúc lặng gió: phi công không đoán được mình còn cách mặt nước bao xa, nên phải hạ xuống thật chậm với tốc độ chìm đều cho tới khi chạm nước, thay vì nhìn mặt nước để ước lượng.
Những năm đầu: Fabre, Curtiss và cúp Schneider
Ngày 28/03/1910, kỹ sư Pháp Henri Fabre cất cánh từ đầm Berre gần Marseille trên chiếc Le Canard (Con vịt) gắn ba phao gỗ, chuyến bay đầu tiên của một máy bay có động cơ cất cánh từ mặt nước. Năm sau, Glenn Curtiss ở Mỹ làm ra những thuỷ phi cơ thực dụng hơn, rồi chiếc Triad có cả phao lẫn bánh xe, được xem là máy bay lưỡng cư đầu tiên.
Từ năm 1913 đến 1931, cúp Schneider, một giải đua dành riêng cho thuỷ phi cơ, biến thuỷ phi cơ thành những máy bay nhanh nhất thế giới. Lý do khá thực tế: mặt nước rộng cho máy bay đua chạy đà dài bao nhiêu cũng được, đường băng thời đó thì ngắn và gồ ghề. Năm 1931, nước Anh giành cúp vĩnh viễn với chiếc Supermarine S.6B, và cùng năm ấy S.6B lập kỷ lục tốc độ thế giới khoảng 655 km/h. Những bài học về khí động học và động cơ từ các máy bay đua này đi thẳng vào thiết kế máy bay thế hệ sau.
Thời hoàng kim của thuyền bay
Thập niên 1920–1930, rất ít nơi trên thế giới có đường băng dài và chắc. Nhưng bến cảng, vịnh và hồ thì ở đâu cũng có. Thuyền bay vì vậy là lời giải tự nhiên cho những chuyến bay xa nối các châu lục.
- Dornier Do X (1929) của Đức có 12 động cơ đặt trên lưng cánh. Tháng 10/1929, nó chở 169 người trong một chuyến bay thử, con số kỷ lục thời đó. Nhưng máy bay quá nặng và tốn nhiên liệu, chỉ ba chiếc được làm.
- Martin M-130 "China Clipper" (1935) của hãng Pan Am mở đường bay thư xuyên Thái Bình Dương từ San Francisco tới Manila tháng 11/1935, dừng ở Honolulu, đảo Midway, đảo Wake và Guam, mất gần một tuần.
- Short Empire (1936) của Imperial Airways nối nước Anh với châu Phi, Ấn Độ và Úc theo những chặng dừng ở các bến nước dọc đường.
- Boeing 314 Clipper (1938) là đỉnh cao của dòng này, mở đường bay chở khách thường lệ qua Đại Tây Dương năm 1939. Khoang có phòng ăn, giường nằm, phòng thay đồ; vé đắt tương đương nhiều tháng lương của người lao động.
Hành khách thời đó lên máy bay bằng xuồng, hoặc đi qua cầu phao ra chỗ máy bay neo. Chuyến đi kéo dài nhiều ngày, nghỉ đêm ở khách sạn ven cảng. Đó là kiểu du lịch hàng không sang trọng chưa từng lặp lại.
Thời hoàng kim kết thúc rất nhanh sau năm 1945. Trong thời chiến, hàng loạt đường băng dài bằng bê tông được xây khắp thế giới, và máy bay cánh cố định trên đất liền nhanh hơn, rẻ hơn, không bị ăn mòn vì nước biển. Thuyền bay chở khách gần như biến mất trong vòng mười năm. Riêng chiếc thuyền bay lớn nhất từng bay, Hughes H-4 Hercules, là chuyện riêng của bài về những máy bay lớn nhất thế giới.
Thuỷ phi cơ hôm nay sống ở đâu
Quần đảo và vùng hồ
Ở Maldives, nhiều khu nghỉ dưỡng nằm trên những đảo san hô không đủ chỗ làm đường băng. Đội thuỷ phi cơ DHC-6 Twin Otter gắn phao ở đây thuộc loại lớn nhất thế giới, đưa khách từ sân bay quốc tế ở Malé ra thẳng cầu tàu của từng đảo. Ở Canada và bang Alaska của Mỹ, hàng nghìn hồ nước là "đường băng" tự nhiên; những chiếc DHC-2 Beaver ra đời năm 1947 đến nay vẫn chở người và hàng tới những vùng không có đường bộ.
Máy bay chữa cháy múc nước
Công việc nổi bật nhất của thuyền bay hiện đại là chữa cháy rừng. Chiếc Canadair CL-215, bay lần đầu năm 1967, rồi bản tua-bin CL-415 lướt trên mặt hồ hay mặt biển mà không cần dừng, múc khoảng 6.000 lít nước vào bồn trong khoảng 12 giây, rồi bay lên đổ xuống đám cháy. Ở gần nguồn nước, mỗi máy bay có thể quay vòng hàng chục lượt trong ngày. Canada và các nước ven Địa Trung Hải như Pháp, Tây Ban Nha, Ý, Hy Lạp dựa nhiều vào loại máy bay này mỗi mùa cháy rừng.
Cứu hộ trên biển
Nhật Bản khai thác những thuyền bay lớn chuyên cứu nạn ngoài khơi, đáp được trên biển có sóng khá cao. Trung Quốc thử nghiệm chiếc AG600, bay lần đầu năm 2017, cho cứu hộ biển và chữa cháy.
Thuỷ phi cơ ở Việt Nam
Với bờ biển dài, nhiều vịnh kín gió và hệ thống sông hồ, Việt Nam có điều kiện tự nhiên khá hợp với thuỷ phi cơ, nhưng loại hình này còn rất nhỏ. Dấu ấn rõ nhất là dịch vụ bay ngắm cảnh vịnh Hạ Long bằng máy bay lưỡng cư Cessna Grand Caravan, do hãng Hải Âu khai thác từ khoảng năm 2014. Từ trên cao vài trăm mét, những đảo đá vôi hiện ra như một bản đồ nổi, và chuyến bay kết thúc bằng cú lướt nước đặc trưng của thuỷ phi cơ.
Đi thuỷ phi cơ có vài điều nên biết: hành lý bị giới hạn chặt vì máy bay nhỏ, chuyến bay phụ thuộc nhiều vào thời tiết và độ sóng nên dễ bị hoãn, khoang ồn hơn máy bay phản lực. Khi lướt nước lúc cất cánh, nước bắn trắng xoá qua cửa sổ là chuyện bình thường.
Góc nhìn hôm nay: tìm hiểu thêm ở đâu
Thuyền bay là một nhánh hàng không đã gần như tuyệt chủng, chỉ vì thế giới xây đủ đường băng. Nó nhắc rằng công nghệ không chỉ thắng nhờ giỏi hơn mà nhờ hạ tầng xung quanh. Ai muốn thấy tận mắt có thể đến Foynes ở Ireland, nơi có bảo tàng thuyền bay đặt tại trạm thuyền bay cũ trên sông Shannon, với một bản sao Boeing 314 kích thước thật; hoặc Bảo tàng Hàng không Evergreen ở bang Oregon, Mỹ. Mùa hè ở Canada và Alaska, các chuyến bay ngắm cảnh bằng thuỷ phi cơ gắn phao là trải nghiệm phổ biến, giá không quá xa một tour du lịch thông thường.
Câu hỏi thường gặp
Thuỷ phi cơ là gì?
Thuỷ phi cơ là máy bay được thiết kế để cất cánh và hạ cánh trên mặt nước. Có loại gắn phao dưới thân và loại thân hình thuyền nổi trực tiếp trên nước, gọi là thuyền bay. Nếu có thêm bánh xe để dùng đường băng, máy bay được gọi là lưỡng cư.
Máy bay lưỡng cư khác thuỷ phi cơ thế nào?
Máy bay lưỡng cư là một dạng thuỷ phi cơ có thêm bánh xe thu vào được, nên hạ cánh được cả trên nước lẫn trên đường băng. Thuỷ phi cơ thuần chỉ dùng mặt nước. Ví dụ, chiếc Cessna Grand Caravan bay ngắm Hạ Long dùng phao lưỡng cư có bánh xe gắn trong phao.
Vì sao thuyền bay không còn chở khách?
Sau năm 1945, đường băng bê tông dài được xây ở khắp nơi, máy bay trên đất liền nhanh hơn, chở nhiều hơn và rẻ hơn khi khai thác. Thuyền bay chịu ăn mòn của nước biển, chậm và phụ thuộc thời tiết, nên gần như biến mất khỏi các đường bay chở khách chỉ trong khoảng mười năm.
Máy bay chữa cháy lấy nước thế nào?
Các thuyền bay chữa cháy như Canadair CL-415 hạ xuống lướt trên mặt hồ hoặc biển mà không dừng, mở ống múc dưới thân để nước dồn vào bồn. Khoảng 12 giây là múc được khoảng 6.000 lít, sau đó máy bay cất cánh và đổ nước xuống đám cháy.
Ở Việt Nam có thuỷ phi cơ không?
Có, nhưng ít. Dịch vụ quen thuộc nhất là bay ngắm vịnh Hạ Long bằng máy bay lưỡng cư Cessna Grand Caravan của hãng Hải Âu, khai thác từ khoảng năm 2014. Chuyến bay phụ thuộc thời tiết nên nên hỏi lịch kỹ trước khi đặt.
