H-20 chính là đỉnh cao của thiết kế cấu trúc cánh bay (flying wing).
Sau 70 năm, phương Đông cuối cùng đã cho ra đời một mẫu máy bay ném bom chiến lược với cấu trúc cánh bay mang tính thời đại, đó chính là máy bay ném bom chiến lược H-20.
Có thể khẳng định rằng, máy bay ném bom chiến lược H-20 hiện nay đã đạt đến giới hạn trong thiết kế khí động học của cấu trúc cánh bay, đây là một thiết kế hoàn mỹ.
Không chỉ có khả năng bay với tốc độ siêu thanh, H-20 còn sở hữu tính năng tàng hình ưu việt. Tổng trọng lượng của toàn bộ phi cơ lớn hơn gấp hàng chục lần so với mẫu Go229A của 70 năm về trước.
Go229A chính là chiếc máy bay ném bom phản lực tàng hình tiêu chuẩn đầu tiên trong lịch sử hàng không nhân loại! Tất nhiên, khả năng tàng hình của nó không chỉ nhờ vào cấu trúc cánh bay, mà còn bởi khung máy bay được chế tạo từ lượng lớn gỗ dán, kết hợp với lớp phủ đặc biệt bên ngoài, giúp vô hiệu hóa tín hiệu từ radar giám sát mặt đất thời bấy giờ.
Nói về nguồn gốc, khái niệm cấu trúc cánh bay xuất hiện sớm nhất là vào năm 1918, khi Tiến sĩ Prandtl công bố lý luận về cánh bay. Ngoại hình kỳ dị không có thân máy và đuôi cánh của nó đã tạo nên một cuộc thảo luận sôi nổi trong giới hàng không lúc bấy giờ.
Anh em nhà Horten chính là những người đã tiếp cận lý luận cánh bay của Tiến sĩ Prandtl và đam mê loại hình khí động học này. Họ tin tưởng tuyệt đối rằng chỉ có cấu trúc đơn thuần dùng cánh để chứa phi hành đoàn và hệ thống động lực, loại bỏ thân máy, cánh đuôi ngang và cấu trúc bề mặt điều khiển thẳng đứng mới có thể giảm thiểu lực cản đến mức tối đa.
Vì vậy, khi mới 20 tuổi, anh em nhà Horten đã thiết kế ra mẫu tàu lượn cánh bay đầu tiên - Ho I. Mặc dù mẫu tàu lượn này chỉ lướt được từ 150 đến 300 feet (khoảng 45-90 mét), độ cao lướt cũng không quá 6 feet (khoảng 1,8 mét), nhưng nó đã chứng minh rằng phi cơ dạng cánh bay hoàn toàn có thể bay lên bầu trời.
Cấu trúc cánh bay đã loại bỏ tất cả các bộ phận dư thừa khác. Nói một cách đơn giản, nó chỉ bao gồm cấu trúc cánh, nhìn qua chỉ thấy cánh mà không thấy thân máy, bởi thân máy và cánh đã hòa làm một thể.
Không thể phủ nhận đây là cấu trúc có hiệu suất khí động học cao nhất, vì toàn bộ kết cấu thân máy đều là cánh, vừa dùng để tạo lực nâng, vừa giảm thiểu lực cản xuống mức thấp nhất.
Tuy nhiên, trong thời đại chưa có hệ thống điều khiển điện tử (fly-by-wire), việc kiểm soát cấu trúc cánh bay là vô cùng khó khăn. Lúc đó, phi công chỉ có thể tận dụng các cánh tà (elevons) để điều khiển tư thế bay, vốn tồn tại không ít vấn đề.
Trong điều kiện không có bất kỳ hệ thống hỗ trợ điều khiển bay tự động nào, phi công phải liên tục chú ý điều chỉnh các bề mặt lái để ngăn phi cơ rơi vào trạng thái bay không ổn định.
Chính vì vậy, việc kiểm soát tư thế phi cơ rất khó khăn, dẫn đến xác suất xảy ra tai nạn bay là cực kỳ cao.
Anh em nhà Horten ở thời đại đó đã phát minh ra thiết kế sử dụng nhiều bề mặt điều khiển để vận hành máy bay cánh bay: bề mặt điều khiển ở đầu cánh dùng để kiểm soát hướng, hai bề mặt điều khiển ở giữa khi hoạt động cùng lúc sẽ đóng vai trò là bánh lái độ cao, khi hoạt động lệch nhau sẽ đóng vai trò là cánh tà, còn bề mặt điều khiển phía trong đóng vai trò là cánh tà hạ cánh (flaps).
Thế nhưng, đơn vị thực sự biến cấu trúc cánh bay thành hiện thực và chế tạo thành máy bay ném bom chiến lược chính là Northrop.
Ngay từ năm 1941, Bộ Lục quân Hoa Kỳ đã ban hành yêu cầu thiết kế cho một loại máy bay ném bom kiểu mới. Yêu cầu đặt ra là máy bay phải có khả năng mang theo 4.500 kg bom, bay lên độ cao 16.000 mét, tốc độ tối đa đạt 720 km/h, tốc độ tuần tra 440 km/h, trần bay thực tế 13.700 mét và tầm bay tối đa 19.300 km.
Cuối cùng, phương án của Tập đoàn Consolidated Aircraft và Boeing đã bước vào giai đoạn thiết kế sơ bộ, trong đó phương án của Consolidated trở thành máy bay ném bom chiến lược B-36.
Lúc bấy giờ, Northrop cũng nhận được một hợp đồng để nghiên cứu phương án cánh bay. Quân đội yêu cầu phương án này phải có khả năng mang 1 tấn bom, bay ở độ cao 7.600 mét với quãng đường 12.800 km, tốc độ tuần tra 400 km/h, trần bay thực tế 12.000 mét và tải trọng bom 4.500 kg.
Quá trình thiết kế chi tiết máy bay ném bom XB-35 của Northrop bắt đầu từ đầu năm 1942, với mẫu thử nghiệm cánh bay N9M. Kích thước của mẫu này bằng khoảng một phần ba so với B-35, dùng để kiểm chứng tính khả thi của khái niệm tổng thể và huấn luyện phi công cách điều khiển cánh bay.
N9M có kết cấu hỗn hợp giữa gỗ và kim loại, đoạn trung tâm sử dụng ống thép hàn. Thân máy bao phủ bởi lớp vỏ gỗ và kim loại. Đoạn cánh ngoài sử dụng vỏ gỗ, nhưng có các khớp nối và đầu cánh bằng kim loại.
Ngày 27 tháng 12 năm 1942, chiếc N9M đầu tiên thực hiện chuyến bay thử nghiệm. Tuy nhiên, chiếc phi cơ thử nghiệm này đã gặp sự cố vào ngày 19 tháng 5 năm 1943 khiến phi công thiệt mạng, cho thấy hệ thống điều khiển vẫn chưa hoàn thiện.
Quá trình bay thử nghiệm diễn ra vô cùng trắc trở do tính ổn định trong điều khiển bay của phi cơ cánh bay không đủ. Cuối cùng, dự án mẫu thử nghiệm N9M và XB-35 của Northrop thất bại. Mẫu B-35 trang bị động cơ piston đã trở nên lỗi thời nghiêm trọng, tốc độ quá chậm trong thời đại phản lực.
Thiết kế cánh bay (flying wing) quả thực tồn tại những vấn đề nghiêm trọng về kiểm soát khí động học. Mặc dù ưu điểm của nó rất rõ ràng: ở cùng một cự ly hành trình, lượng tiêu thụ nhiên liệu của thiết kế cánh bay thấp hơn 20%, khung máy bay cũng nhẹ hơn 10% so với thiết kế thông thường. Trọng lượng rỗng của B-2A thấp hơn B-1B mười lăm tấn, trọng lượng cất cánh tối đa giảm gần 50 tấn. Nói cách khác, trong điều kiện tiêu hao nhiên liệu thấp hơn gần 30 tấn, tầm bay tối đa của B-2A vẫn vượt qua B-1B tới 20%.
Thiết kế cánh bay không có cánh đuôi ngang cũng không có cánh đuôi đứng. Việc điều khiển chúi đầu, ngẩng đầu và hướng bay hoàn toàn dựa vào các cánh tà vi sai ở phía sau cánh. Tuy nhiên, nếu không có hệ thống điều khiển bay điện tử (fly-by-wire), việc kiểm soát này là vô cùng khó khăn.
Mãi cho đến khi hệ thống điều khiển bay điện tử cùng hệ thống máy tính hỗ trợ ra đời, những vấn đề này mới được giải quyết triệt để, giúp máy bay ném bom chiến lược B-2 thực sự trở thành "bóng ma" trên bầu trời. Cánh sau của máy bay ném bom B-2 có tám bề mặt điều khiển; nếu để phi công thao tác thủ công thì quả thực là điều không thể tưởng tượng nổi.
Còn máy bay ném bom chiến lược H-20, trên cơ sở của máy bay ném bom chiến lược B-2, đã tiến thêm một bước dài khi hiện thực hóa khả năng bay với tốc độ siêu thanh!
Chính vì vậy, lúc này Lâm Bằng cũng vô cùng kích động. Nghĩ đến những nhân vật lừng lẫy trong lịch sử hàng không, có lẽ nhiều năm sau, chính anh cũng sẽ trở thành một tên tuổi lớn trong ngành, điều này là không thể nghi ngờ.
Ngay khi những người hâm mộ quân sự tại hiện trường đang chờ đợi trong sự nôn nóng tột độ, máy bay ném bom chiến lược H-20 cuối cùng cũng hoàn tất công tác chuẩn bị trước khi lăn bánh.
Lâm Bằng đã kết nối với máy bay ném bom chiến lược H-20 thông qua năng lực đặc biệt của mình. Trong suốt quá trình thử nghiệm lăn bánh, anh có thể kiểm soát và giám sát mọi tình trạng vận hành bên trong chiếc máy bay ném bom này.
Tất nhiên, trong lần bay thử nghiệm đầu tiên thì không cần phải nói, chắc chắn anh sẽ theo dõi toàn bộ hành trình để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
Chuyến bay đầu tiên không được phép xảy ra sai sót. Một khi có sự cố, hậu quả sẽ vô cùng nghiêm trọng, thậm chí có thể khiến "quốc chi trọng khí" này chết yểu. Vì vậy, với tư cách là tổng công trình sư của H-20, Lâm Bằng đương nhiên không thể để nó thất bại. Nó nhất định phải thành công, bởi H-20 còn phải là món quà dâng tặng cho ngày lễ lớn vài năm sau đó!
Hai phi công thử nghiệm cùng hai kỹ sư thử nghiệm bắt đầu tiến về phía máy bay ném bom chiến lược H-20, họ sắp sửa hoàn thành một nhiệm vụ trọng đại.
Mặc dù chỉ là thử nghiệm lăn bánh, nhưng cũng không thể lơ là, bởi một khi xảy ra sự cố trong quá trình lăn bánh, nó cũng có thể dẫn đến những hậu quả tương đối nghiêm trọng.
Khi các phi công thử nghiệm bước vào khoang lái tiên tiến của H-20, họ bắt đầu khởi động hệ thống điện để kiểm tra.
Các kỹ sư thử nghiệm thì kiểm tra các thiết bị đo đạc. Rất nhanh sau đó, Lâm Bằng cùng các lãnh đạo tại trung tâm chỉ huy đã nhận được yêu cầu từ phía phi công.
Với tư cách là tổng công trình sư, Lâm Bằng đích thân hạ lệnh bắt đầu lăn bánh.
Sau khi nhận được lệnh, các phi công cũng vô cùng kích động. Đây chính là máy bay ném bom chiến lược đầu tiên của Trung Quốc, đồng thời cũng là máy bay ném bom chiến lược tiên tiến nhất thế giới.
Việc họ được đảm nhận nhiệm vụ bay thử nghiệm đầu tiên vốn dĩ đã là một vinh dự to lớn, vì vậy họ nhất định phải cẩn trọng, không được phép xảy ra dù chỉ là một sai sót nhỏ.
Khoang lái tiên tiến của chiếc H-20 này vừa bước vào đã mang lại cảm giác khoa học viễn tưởng và hơi thở của tương lai.
Vì vậy, mọi người đều vô cùng kích động, đồng thời cũng có chút căng thẳng. Nếu vì thao tác không đúng hoặc nguyên nhân khác mà xảy ra sự cố nghiêm trọng, ảnh hưởng đến kế hoạch nghiên cứu chế tạo H-20, họ sẽ tự trách bản thân cả đời.
Phi công thử nghiệm bắt đầu khởi động các động cơ WS-25C, mỗi lần khởi động từng động cơ một. Đây là lần lăn bánh đầu tiên nên tất cả mọi người tại hiện trường đều vô cùng căng thẳng, bao gồm cả những người hâm mộ quân sự bên ngoài.
Khi nghe thấy động cơ thứ nhất khởi động thành công và phát ra tiếng gầm rú, tất cả đều không khỏi phấn khích.
Động cơ WS-25C chính là loại động cơ tuabin phản lực có lực đẩy lớn nhất thế giới hiện nay, độ tiên tiến của nó là không cần bàn cãi.
Lúc này, Lâm Bằng đã nắm bắt hoàn toàn tình trạng bên trong chiếc H-20, sự chính xác này còn tỉ mỉ hơn bất kỳ thiết bị giám sát nào.
Tất cả các hệ thống đều hoạt động bình thường, động cơ vận hành rất tốt. Ở trạng thái lăn bánh chậm, lực đẩy không lớn.
Ngay sau đó, động cơ thứ hai, thứ ba và thứ tư cũng lần lượt khởi động thành công. Các phi công thử nghiệm kiểm tra lại hệ thống điện tử và các phân hệ, xác nhận không có gì bất thường rồi báo cáo về trung tâm chỉ huy. Tiếp đó, mọi người nhìn thấy "chiến hạm" khoa học viễn tưởng H-20 bắt đầu chuyển động, chậm rãi lăn bánh về phía đường băng.
Những người hâm mộ quân sự có ống nhòm thậm chí có thể nhìn thấy các phi công trong khoang lái. Tầm nhìn của H-20 rất tốt, khoang lái rộng rãi và thoải mái. Tất nhiên, họ cũng có thể thấy trong quá trình lăn bánh, các bề mặt điều khiển ở phía sau cánh cũng đang chuyển động.
Bốn luồng phụt từ động cơ phía đuôi tạo thành bốn vệt khói dài, trông vô cùng đẹp mắt.
Một mẫu máy bay ném bom chiến lược tàng hình siêu thanh, lớn hơn, tiên tiến hơn và tinh xảo hơn cả B-2, trong phút chốc đã khơi dậy niềm tự hào trong lòng mọi người. Ai nấy đều cảm thấy nhiệt huyết sôi trào, từ nay về sau Trung Quốc đã sở hữu máy bay ném bom chiến lược, hơn nữa còn là loại tiên tiến nhất thế giới.
Sau khi tiến vào đường băng, chiếc H-20 tạm dừng lại một chút rồi bắt đầu tăng tốc lăn bánh. Tốc độ di chuyển không quá nhanh vì đây chỉ là thử nghiệm lăn bánh tốc độ thấp, mức độ rủi ro tương đối nhỏ, nhưng Lâm Bằng vẫn không rời mắt khỏi màn hình.
Đây là một khoảnh khắc mang tính lịch sử. Tất cả các lãnh đạo đều dán mắt vào màn hình lớn tại trung tâm chỉ huy để theo dõi hình ảnh và các thông số kỹ thuật quan trọng. Có thể thấy, lần thử nghiệm lăn bánh đầu tiên diễn ra vô cùng hoàn hảo.
Trải qua vài lượt thử nghiệm lăn bánh qua lại, chiếc H-20 đã hoàn thành xuất sắc đợt kiểm tra đầu tiên, gánh nặng trong lòng mọi người cuối cùng cũng được trút bỏ.
Lâm Bằng thở phào nhẹ nhõm. Giai đoạn lăn bánh đã hoàn tất, nhưng chặng đường phía trước vẫn còn những đợt thử nghiệm lăn bánh tốc độ cao và bay thử đầy rẫy thách thức.