Tu-144 và Concorde, cuộc đối đầu giữa Liên Xô và phương Tây

Ảnh minh họa SCIENCE PHOTO LIBRARY

Trông như một mũi tên màu trắng khổng lồ, nó giống một vật thể vị lai mà con người có thể làm ra trong thời thập niên 1960. Chiếc phi cơ có khả năng bay nhanh như đạn bắn, tốc độ quá lớn vốn bị coi là không thích hợp để chuyên chở hành khách.

Phần đầu phi cơ có hình mũi kim tiêm nhọn hoắt, trông giống như phiên bản của một thiết bị được gắn rocket trong loạt phim khoa học viễn tưởng Flash Gordon; khi tiến ra đường băng, toàn bộ phần mũi phi cơ được thiết kế để trượt xuống dưới, khiến cho phi công có thể nhìn mặt đất bao quát hơn. Điều này khiến nó trông giống như một con chim khổng lồ đang chuẩn bị hạ cánh.

Nghe giống như mô tả một chiếc Concorde, sản phẩm hợp tác giữa Anh và Pháp, loại máy bay có thể vượt Đại Tây dương trong khoảng thời gian trên ba tiếng đồng hồ một chút. Thế nhưng không phải.

Chiếc phi cơ phản lực có hình dáng giống như tàu vũ trụ này là của Liên Xô. Đó là chiếc Tupolev Tu-144, chiếc 'Concorde' của phe Cộng sản, và là chiếc phi cơ chở hành khách đầu tiên bay nhanh gấp đôi tốc độ âm thanh.

Chuyến bay đầu tiên của nó diễn ra ba tháng trước khi Concorde ra mắt. Thế nhưng chiếc Tu-144, vốn được các nhà quan sát phương Tây gọi là 'Concordski' do có nhiều nét tương đồng với đối thủ cạnh tranh cao cấp của nó, lại chưa bao giờ trở thành một cái tên quen thuộc với mọi người.

Lý do một phần là bởi sự thất bại trong thiết kế, nhưng cũng bởi một thảm họa nổi tiếng xảy ra trong Triển lãm Hàng không Pháp 1973, một thảm họa đã diễn ra ngay trước sự chứng kiến của truyền thông thế giới.

***

Cũng giống như rất nhiều cuộc chạy đua công nghệ trong thời Chiến Tranh Lạnh, chính trị luôn nằm trong tâm điểm của câu chuyện Tu-144.

Năm 1960, thủ tướng Liên Xô khi đó, Nikita Khrushschev nhận thức được một cách rõ ràng rằng có một dự án phi cơ mới đang được Anh và Pháp nghiên cứu nhằm làm sống lại ngành công nghiệp hàng không của hai nước này.

Phi cơ chở khách Concorde được thiết kế để di chuyển với tốc độ siêu thanh, rút ngắn thời gian qua lại giữa châu Âu với Mỹ xuống chỉ còn vài giờ đồng hồ.

Hai năm sau đó, Anh và Pháp ký thỏa thuận chính thức nhằm bắt đầu thiết kế và sản xuất loại máy bay này.

Cũng vào khoảng cùng thời gian, các dự án vận tải với tốc độ siêu thanh của các hãng sản xuất máy bay Boeing và Lockeed cũng được bật đèn xanh.

Liên Xô nhận thức được rằng họ không còn thời gian để lãng phí.

"Cuộc chạy đua giữa Concorde và Tu-144 là triệu chứng của thời đó," Jock Lowe, cựu phi công lái Concorde và là nhà quản lý điều hành bay của British Airway nói.

"Khi đó, cuộc đua lên không gian và cuộc đua đưa người lên Mặt Trăng diễn ra cùng thời điểm."

"Vấn đề là tính đến thời điểm đó, phi cơ nào di chuyển nhanh hơn sẽ được coi là thành công hơn," Lowe nói.

Với các chiến đấu cơ như Mig-21 của Liên Xô và F-104 của Mỹ đã có khả năng bay nhanh gấp đôi tốc độ âm thanh thì việc di chuyển nhanh bằng tốc độ âm thanh có vẻ như là một điều khả thi.

"Những thành công sớm của Liên Xô trong cuộc đua vào không gian đã củng cố độ tự tin trong kỷ nguyên kỹ trị, và điều này khiến giới lãnh đạo Liên Xô tin rằng họ có thể cạnh tranh với các dự án danh tiếng của phương Tây," David Kaminski-Morow từ Flight Global nói.

Liên Xô khi đó đã đạt được những thành tích với chiếc máy bay phản lực Tupolev Tu-104, điều khiến phương Tây vô cùng kinh ngạc hồi thập niên 1950. Theo tác giả của cuốn sách Soviet SST nói về lịch sử của chiếc Tu-144, được viết ra từ trước khi kết thúc Chiến Tranh Lạnh, thì chiếc Tu-104 đã mở đường cho những tham vọng hàng không to lớn hơn.

Vào thập niên 1950, tốc độ công nghiệp hóa nhanh chóng khiến các nhà hoạch định Liên Xô đòi hỏi phải có thêm nhiều các dự án ấn tượng hơn nữa.

"Thêm vào những vòng nguyệt quế của chương trình chinh phục không gian và chương trình không quân Xô Viết, các nhà lãnh đạo bị mê hoặc bởi tham vọng cần phải đạt được những thành tích thực sự ấn tượng, ở mức gần như tối đa trong ngành công nghiệp này."

"Bài toán căng thẳng giữa khả năng kỹ thuật và thực trạng kinh tế của Liên Xô và những mong đợi quá cao của giới tinh hoa Xô Viết là những lý do dẫn đến lịch sử phức tạp kéo theo sau đó," Moon viết.

Dự án Tu-144 trở thành điều dứt khoát phải thành công bằng bất kỳ giá nào. Và vào thập niên 1960, khi mà Liên Xô dốc toàn lực về mặt kỹ thuật cho cuộc chạy đua chinh phục không gian thì đó không phải là việc làm thiếu tính toán, theo phân tích của Kaminski-Morrow.

"Cuộc đua chinh phục không gian làm ảnh hưởng tới chương trình Tu-144 do nó chuyển sự tập trung của Liên Xô vào các loại tên lửa tầm xa và đạt độ cao cao hơn, cũng như tách khỏi các loại phi cơ siêu thanh, và điều đó khiến Liên Xô phải phát triển Tu-144 như một chương trình máy bay dân sự riêng lẻ."

"Vấn đề vấp phải ở đây là Liên Xô như vậy sẽ cần tạo ra những chiếc phi cơ thích hợp, và khiến các nhà phát triển phải đảm đương một vai trò vô cùng tham vọng: thiết kế từ đầu một mẫu máy bay siêu thanh phức tạp, có khả năng đáp ứng được các nhu cầu về tiện nghi và kinh tế - là những đòi hỏi trước đây hiếm khi họ cần phải cân nhắc."

Có một số vấn đề đã nhanh chóng trở thành 'bệnh dịch' cho Tu-144. Dự án này có lẽ đã tiến xa hơn từ 10 đến 15 năm so với khả năng của ngành công nghiệp hàng không Liên Xô.

Có hai lĩnh vực chính mà Tu-144 bị tụt hậu phía sau, là các bộ phận phanh và bộ phận điều khiển động cơ.

Concorde thực sự đã đi tiên phong trong các lĩnh vực công nghệ tiên tiến này chứ không chỉ ở bộ phận phanh. Nó là một trong những chiếc phi cơ đầu tiên có sử dụng phanh làm từ sợi cabon, là chất liệu có khả năng chịu được nhiệt lượng cao xả ra trong quá trình hãm cho máy bay di chuyển chậm lại khi tiếp đất (Concorde có vận tốc tiếp đất rất cao, chừng 296kmh). Người Nga chưa có khả năng bắt chước kiểu thiết kế này.

Động cơ lại càng là vấn đề khó khăn hơn. Concorde là chiếc phi cơ chở khách đầu tiên có phần kiểm soát hành trình bay hoàn toàn do máy tính điều khiển - nó có thể liên tục thay đổi hình dạng của các cổng nạp khí để đảm bảo rằng các động cơ sẽ hoạt động một cách hiệu quả nhất trong khả năng có thể.

Và Concorde cũng có hệ thống kiểm soát bay có thể điều chỉnh được kể cả ở mức rất nhỏ hình dạng cánh máy bay, nhằm giảm bớt lực cản khi máy bay di chuyển ở tốc độ siêu thanh. Những chiếc cánh được điều khiển bằng máy tính như vậy chưa từng được nói tới cho tới khi có sự xuất hiện của Concorde; các máy bay đạt vận tốc thấp hơn tốc độ siêu thanh ngày nay cũng sử dụng công nghệ này.

Ý thức được rằng dự án Concorde tuy chậm nhưng đang thành hình một cách quy củ, Liên Xô đã đổ thêm nhiều nguồn lực vào dự án Tu-144.

Tu-144 là một dạng bằng chứng mà văn phòng thiết kế của Tupolev - và các nhóm của các nhà thiết kế động cơ Kuznetsov và Kolesov, cả hai đều đã xây dựng các nhà máy điện phục vụ cho chiếc phi cơ mới đầy tham vọng này - muốn đưa ra để chứng tỏ rằng giữa lúc đang có những nỗ lực ghê gớm nhằm cạnh tranh với các chương trình chinh phục không gian của Hoa Kỳ, thì họ vẫn có thể làm ra được một chiếc phi cơ như vậy.

So với Concorde thì chiếc Tu-144 to hơn nhiều. Nó dài tới trên 67m, tức là dài hơn đối thủ cạnh tranh Anh-Pháp khoảng 3,7m.

Nó được thiết kế để di chuyển với vận tốc trên Mach 2 một chút, tức là khoảng 2.158km/h, và bốn động cơ của nó, mỗi chiếc tạo ra được hơn 44.000 cân Anh lực đẩy, lớn hơn 6.000 cân Anh so với mỗi động cơ mà Concorde có thể đạt được.

Tuy Tu-144 mạnh hơn, nhưng nó lại đòi hỏi tốn nhiều nỗ lực hơn để cất cánh. Ở chế độ không tải, Tu-144 nặng gần 100 tấn, tức là nặng hơn Concorde hơn 20 tấn.

Một phần vấn đề ở đây là do phần gầm máy bay quá nặng. Concorde có hai bánh phía trước, và hai bộ mỗi bộ bốn bánh ở phía dưới các cánh. Còn Tu-144 thì có hai bánh ở phía trước nhưng 12 bánh ở phía dưới cánh, do lốp bánh của Nga làm bằng cao su tổng hợp và dễ bị hỏng hơn (việc để nhiều bánh là nhằm mục đích lỡ có một, hai bánh bị hỏng thì số còn lại vẫn đủ để chịu được tải trọng nặng nề của chiếc phi cơ).

Tuy về mặt hình thức, Tu-144 trông rất giống, nhưng thật ra nó có rất nhiều thứ khác với Concorde, mà đa phần là bởi do những giải pháp kém tinh tế hơn so với những giải pháp mà nhóm các kỹ sư chế tạo Concorde đã tìm ra.

"Tu-144 có hình dáng không đạt mức khí động học bằng - tuy chỉ kém một chút thôi, nhưng đó lại là những điểm rất quan trọng," Lowe nói.

"Chúng tôi nhìn vào đó và biết rằng lúc nó đi vào hoạt động thì nó sẽ không thể trở thành đối thủ cạnh tranh được."

Tuy nhiên, Liên Xô thắng trong việc trở thành bên thực hiện chuyến bay siêu thanh đầu tiên. Chiếc Tu-144 lần đầu tiên cất cách vào 12/1968, và bay ở tốc độ siêu thanh lần đầu tiên vào 6/1969.

Concorde mãi đến 3/1969 mới lần đầu tiên bay lên, và phải đến tháng 10 năm đó mới đạt được tốc độ siêu thanh.

Liên Xô thắng trong cuộc chiến ngoại giao quan trọng, nhưng họ đã nhanh chóng vấp phải một loạt những chuyện đau đầu khi tìm cách đưa chiếc phi cơ nặng gần 100 tấn vào khai thác.