Tại sao máy bay cần lên và xuống theo chiều gió?
Hành khách ngồi trên máy bay đều biết rằng khi chuẩn bị cất cánh, máy bay thường chạy sang phải, sang trái rồi mới tiến ra một đường băng chính rộng lớn để cất cánh. Khi hạ cánh, máy bay cũng thường chọn hướng phù hợp với gió. Vì sao lại như vậy?
Có hai nguyên nhân chủ yếu khiến máy bay phải cất cánh và hạ cánh theo hướng gió thích hợp: một là có thể rút ngắn quãng đường chạy trên đường băng, hai là tương đối an toàn hơn. Khi máy bay cất cánh, chỉ khi lực nâng do cánh máy bay tạo ra lớn hơn trọng lượng của máy bay thì máy bay mới có thể rời khỏi mặt đất. Lực nâng lớn hay nhỏ lại có quan hệ với tốc độ dòng không khí thổi qua bề mặt cánh: tốc độ càng lớn thì lực nâng càng lớn. Nếu không có gió, tốc độ của dòng không khí thổi qua bề mặt cánh bằng tốc độ máy bay chạy trên đường băng. Nếu máy bay đón luồng gió thổi tới, tốc độ dòng không khí qua cánh bằng tốc độ chạy của máy bay cộng với tốc độ gió. Vì vậy, trong điều kiện đón gió, lực nâng của máy bay tương đối lớn; với cùng một tốc độ chạy trên đường băng, quãng đường cần thiết để cất cánh có thể ngắn hơn.
Khi hạ cánh, người ta hy vọng tốc độ hiện có của máy bay nhanh chóng giảm xuống. Hạ cánh theo hướng đón gió có thể lợi dụng sức cản của gió để giảm tốc, nhờ đó quãng đường máy bay trượt trên đường băng cũng được rút ngắn.
Máy bay cất cánh và hạ cánh theo hướng gió thích hợp còn có thể nâng cao tính an toàn. Vì tốc độ khi cất cánh và hạ cánh tương đối chậm, tính ổn định của máy bay cũng kém hơn. Nếu lúc này gặp một trận gió mạnh thổi ngang, máy bay có thể bị nghiêng, gây tai nạn. Khi bay theo hướng đón gió, máy bay ít bị ảnh hưởng bởi gió ngang hơn và vẫn giữ được lực nâng nhất định, vì vậy an toàn hơn.
Chính vì những lý do trên, hướng của đường băng sân bay không được xây dựng tùy ý, mà thường được chọn căn cứ vào hướng gió tại địa phương. Tuy nhiên, hướng gió của một nơi thường thay đổi theo bốn mùa trong năm, nên hướng đường băng được chọn theo hướng có thời gian gió thổi dài nhất trong năm, gọi là hướng gió chủ đạo.
Trước đây, tốc độ máy bay tương đối chậm, tính ổn định cũng chưa tốt, nên yêu cầu cất cánh và hạ cánh theo hướng gió càng quan trọng. Có sân bay trong một năm hướng gió thay đổi khá nhiều, vì vậy phải xây dựng nhiều đường băng theo các hướng khác nhau hoặc nhiều đường băng giao nhau dạng bức xạ để thích ứng với từng mùa. Nhược điểm của cách làm này là chiếm quá nhiều đất và tốn kém kinh phí xây dựng. Những năm gần đây, do tính ổn định của máy bay được nâng cao và tốc độ bay tăng lên, ảnh hưởng của hướng gió đối với việc cất cánh, hạ cánh không còn lớn như trước. Vì vậy, sân bay hiện đại thường chỉ cần xây dựng một hoặc vài đường băng song song theo hướng gió chủ đạo là đủ. Vậy tại sao khi máy bay cất cánh, hạ cánh và trong khi bay đều phải dùng rađa điều khiển? Sân bay thường được gọi là “cảng hàng không”, là một đầu mối giao thông vô cùng bận rộn, mỗi ngày có rất nhiều máy bay cất cánh và hạ cánh.
Tuy sân bay rất lớn, nhưng do tốc độ máy bay rất nhanh, để tránh va chạm giữa các máy bay, nhân viên kiểm soát không lưu phải kịp thời nắm được vị trí của máy bay trong phạm vi vài nghìn mét, cũng như tốc độ và phương hướng của từng chiếc, rồi mới phát ra chỉ thị chính xác về cất cánh, hạ cánh. Muốn hoàn thành tốt công tác điều độ vừa nặng nề vừa tỉ mỉ này, rađa là thiết bị không thể thiếu. Sân bay có lắp rađa, nhân viên kiểm soát có thể nhìn rõ toàn bộ tình hình trong phạm vi vài trăm nghìn mét qua màn hình. Các loại rađa này được gọi là “rađa quản lý giao thông hàng không” và “rađa hạ cánh chính xác”. Màn hình rađa có thể dự báo quỹ đạo hạ cánh lý tưởng cho từng máy bay. Trong quá trình máy bay tiếp đất, rađa liên tục đo vị trí của máy bay và dùng điện đàm hướng dẫn phi công bay theo đường chính xác nhất cho đến khi tiếp đất an toàn.
Rađa không chỉ điều khiển máy bay khi cất cánh và tiếp đất mà còn hỗ trợ trong cả quá trình bay. Thông thường, máy bay bay theo lộ trình đã định. Nếu gặp trời tối, mây mù hoặc phi công không quen đường bay thì phải dùng rađa dẫn đường. Trên máy bay có lắp thiết bị rađa, ăng-ten hướng xuống mặt đất, màn hiển thị hiện lên một “bản đồ rađa”. Nhìn vào bản đồ này, hoa tiêu có thể biết vị trí của máy bay và bảo đảm máy bay đang đi đúng hướng. Trong quá trình bay, phi công cũng cần biết khoảng cách giữa máy bay và mặt đất, vì vậy máy bay được lắp thêm bộ phận gọi là “rađa thăm dò độ cao”. Nhờ đó, khi bay trên biển có thể biết khoảng cách từ máy bay đến mặt biển, khi bay trên đồng bằng có thể biết máy bay cách mặt đất bao xa, và khi bay qua núi cũng có thể biết khoảng cách giữa máy bay với đỉnh núi, kể cả độ cao của đỉnh núi. Trên một số máy bay quân sự còn có “rađa chống va chạm”, có thể cảnh báo kịp thời để phi công tránh núi cao hoặc các công trình cao khi bay ở độ cao tương đối thấp.
