Trước chuyến bay huyền thoại của anh em nhà Wright, hai kỹ sư người Anh đã chế tạo thành công một mẫu máy bay cánh cố định sử dụng động cơ hơi nước.
Mô phỏng máy bay sử dụng động cơ hơi nước bay trong không trung. Ảnh: W. L Walton
Năm 1842, hai kỹ sư người Anh William Samuel Henson và John Stringfellow nhận bằng sáng chế cho cỗ máy bay được. Khác với nhiều nỗ lực trước đây sử dụng tàu lượn và khinh khí cầu khí nóng, phát minh của Henson và Stringfellow rất độc đáo bởi đó là bước tiến đầu tiên hướng tới chuyến bay có động cơ. Chỉ 6 năm sau, máy bay hoạt động bằng động cơ hơi nước đầu tiên trên thế giới cất cánh. Đáng chú ý là điều này xảy ra hơn nửa thế kỷ trước chuyến bay lịch sử của anh em nhà Wright ở Kitty Hawk, theo Amusing Planet.
Con người đã tìm cách bay từ thời cổ đại. Vào thế kỷ 9, kỹ sư theo đạo Hồi Abbas ibn Firnas tạo ra bộ cánh bằng lông diều hâu và bay được quãng ngắn trước khi rơi xuống và bị thương. Ở thế kỷ 11, tu sĩ dòng Benedictine Eilmer of Malmesbury gắn cánh vào tay và chân, bay quãng đường nhỏ và rơi mạnh xuống. Cuối thế kỷ 19, một thủy thủ người Đức tên Albrecht Berblinger chế tạo đôi cánh buộc vào tay và nhảy xuống sông Danube với hy vọng có thể vượt sông. Kết quả là Berblinger rơi thẳng xuống nước.
Đột phá quan trọng đầu tiên trong hàng không đến từ nam tước xứ Yorkshire là George Cayley, người đầu tiên nêu ý tưởng thiết kế máy bay hiện đại như một cỗ máy cánh cố định thay vì cánh đập như nhiều người đi trước hình dung. Chính Cayley đề xuất tạo ra hệ thống nâng, đẩy và điều khiển riêng biệt. Ông cũng xác định 4 lực vector ảnh hưởng tới máy bay gồm lực đẩy, lực nâng, lực kéo và trọng lượng Cayley phát hiện tầm quan trọng của cánh cong đối với hoạt động bay.
Lấy cảm hứng từ công trình của Cayley, John Stringfellow và William Samuel Henson thiết kế một chiếc máy bay chở khách lớn hoạt động bằng động cơ hơi nước. Mang tên “Aerial”, nó có sải cánh gần 46 m và trọng lượng 1.360 kg theo thiết kế. Lực đẩy của cỗ máy đến từ động cơ hơi nước nhẹ do Henson chế tạo, có thể cung cấp 50 mã lực. Henson và cộng sự Stringfellow thậm chí dự định mở công ty Aerial Transit với đội máy bay này, mỗi chiếc có thể chở 10 – 12 hành khách qua Đại Tây Dương tới Ai Cập và Trung Quốc.
Năm 1848, Henson và Stringfellow sản xuất phiên bản thu nhỏ của mẫu máy bay trên với sải cánh 3 m và hai động cơ đẩy 6 cánh quạt xoay ngược chiều nhau ở phía sau. Nhằm ngăn gió khiến máy bay tròng trành, các kỹ sư tiến hành thí nghiệm bên trong một nhà máy bỏ hoang ở Chard. Không gian thử nghiệm dài khoảng 20 m và cao 3,7 m cung cấp môi trường có kiểm soát cho hoạt động của họ. Một dây dẫn hướng ngăn máy bay chệch đường. Dây dẫn này chiếm chưa tới một nửa chiều dài phòng, chừa lại chỗ trốn ở một đầu để cỗ máy rời khỏi mặt sàn. Khi động cơ hơi nước khai hỏa, cỗ máy di chuyển theo dây dẫn, bay lên cao dần trước khi tới đầu kia của căn phòng, nơi nó đâm vào tấm vải bố đặt ở đó để ngừng di chuyển. Đây là chuyến bay đầu tiên trong lịch sử được thực hiện bởi máy bay cánh cố định sử dụng động cơ.
Chuyến bay chỉ thành công lần đầu, những lần thử sau đó thất bại. Các mô hình sau này chế tạo theo kích thước lớn hơn đều không thể bay liên tục, dập tắt hy vọng triển khai máy bay chở khách của Aerial Transit. Henson nản lòng và bỏ cuộc, dẫn tới việc giải thể công ty vào năm 1848. Nhưng Stringfellow vẫn kiên trì theo đuổi mục tiêu bay có động cơ cùng con trai ông, xây dựng một mô hình dài 3 m khác lấy lực đẩy từ động cơ hơi nước nhỏ gọn do ông tự thiết kế. Nhiều nhân chứng đã trông thấy mô hình bay dần lên cao trong vài lần thử năm 1848. Bản thân Stringfellow vẫn tin tưởng vào thử nghiệm và coi đó là minh chứng cho tính khả thi của bay có động cơ.
Dù những đóng góp của Stringfellow đã bị lãng quên phần lớn theo dòng chảy lịch sử, một mô hình bằng đồng mô phỏng phát minh của ông đang nằm trên phố Chard’s Fore ở Somerset, cùng nhiều mô hình khác trong bộ sưu tập ở Bảo tàng Khoa học tại London.
An Khang (Theo Amusing Planet)
