Tại sao phải chế tạo máy bay có cánh hướng về phía trước?
Thông thường, cánh máy bay đều quét về phía sau. Vậy chẳng lẽ không có loại máy bay nào có cánh hướng về phía trước sao? Tháng 9/1997, tại một sân bay ở ngoại ô Matxcơva, lần đầu tiên một loại máy bay chiến đấu mới có cánh hướng về phía trước mang tên S-37 đã cất cánh. Đôi cánh kéo dài về phía trước của nó đem lại cho người xem một cảm giác hoàn toàn mới.
Hiện nay, nhiều máy bay có cánh quét về phía sau đã đạt tốc độ rất cao, thậm chí vượt qua tốc độ âm thanh. Nhưng loại máy bay này cũng có một nhược điểm lớn: khi máy bay đạt tốc độ cao, luồng không khí có thể chuyển động dọc trên bề mặt cánh. Khi một phần dòng khí men theo mép cánh đi từ trong ra ngoài, đầu mút phía ngoài cánh máy bay sẽ xuất hiện những nhiễu động đáng sợ. Những nhiễu động này ảnh hưởng mạnh đến lực nâng của phần cánh ngoài; nghiêm trọng hơn, chúng còn có thể làm giảm hiệu quả điều khiển của tay lái, khiến máy bay trong khi bay có thể tự lăn tròn trên không, gây nguy hiểm cho cả máy bay và người lái. So với loại cánh quét sau, máy bay có cánh hướng về phía trước không gặp nhược điểm này. Khi luồng khí chuyển động dọc theo bề mặt máy bay, cánh trước khiến dòng khí đi từ ngoài vào trong, nhờ đó hiện tượng phân ly dòng khí trên cánh được hạn chế. Do dòng khí từ ngoài vào trong có xu hướng tập trung lại và đi qua bề mặt cánh, nó không ảnh hưởng nhiều đến lực nâng, càng không ảnh hưởng đến khả năng điều khiển máy bay. Vì vậy, máy bay có cánh hướng về phía trước có đặc tính khí động học tốt hơn, tạo được lực nâng lớn trong khi lực cản nhỏ. Một ưu điểm khác là máy bay chiến đấu cánh hướng trước có thể hoạt động ở góc tấn lớn, giúp đạt được tốc độ và tư thế cần thiết để bám bắt máy bay chiến đấu khác, qua đó chiếm ưu thế trên bầu trời.
Vậy tại sao trước đây hầu hết máy bay lại dùng cánh quét về phía sau? Lý do là độ cứng của vật liệu chế tạo cánh máy bay trước đây chưa đủ. Nếu sử dụng cánh hướng về phía trước, khả năng chống xoắn và chống biến dạng trong khi bay sẽ giảm rõ rệt. Dưới tác động ngày càng mạnh của luồng không khí, phần cánh ngoài có thể bị cong lên trên; cùng với sự gia tăng lực nâng và góc bay, hiện tượng này càng trở nên nghiêm trọng. Vòng tuần hoàn bất lợi ấy có thể làm gãy phần cánh nối với thân máy bay. Muốn ngăn chặn hiện tượng cánh bị nứt gãy, chỉ còn cách tăng độ dày của cánh để nâng cao khả năng chống cong. Nhưng như vậy trọng lượng máy bay sẽ tăng rất nhiều. Vì thế, các kỹ sư trước đây đành phải bỏ qua thiết kế cánh hướng về phía trước và phổ biến áp dụng kiểu cánh quét về phía sau.
Sự ra đời của những vật liệu mới đã làm cho máy bay cánh hướng về phía trước hồi sinh. Cùng với sự phát triển của vật liệu sợi tổng hợp, các vật liệu này ngày càng nhẹ hơn, bền hơn, cứng hơn và có khả năng chống cong vênh rất mạnh. Nhờ đó, người ta lại đi sâu nghiên cứu kiểu máy bay cánh hướng trước. Năm 1984, Mỹ đã chế tạo máy bay thử nghiệm cánh hướng trước X-29A bằng vật liệu phức hợp; còn máy bay S-27 là loại máy bay cánh hướng trước có tính năng ưu việt, mở ra triển vọng phát triển rộng lớn cho kiểu máy bay mới của thế kỷ XXI.
