Ghế phóng - 'Bùa hộ mệnh' của phi công chiến đấu

Thử nghiệm ghế phóng của tiêm kích F-35. Ảnh: Martin-Baker

 Điều khiển máy bay chiến đấu là công việc tiềm ẩn nhiều nguy cơ ảnh hưởng đến tính mạng. Ngay cả khi không chiến đấu, tai nạn khi bay huấn luyện cũng có thể khiến phi công thiệt mạng. Bên cạnh đó, phi công chiến đấu đòi hỏi những tiêu chuẩn rất cao về sức khỏe và tinh thần.

Có thể nói, hàng chục nghìn người mới có một người đạt tiêu chuẩn trở thành phi công chiến đấu. Ngoài yếu tố thể chất, để có một phi công ngồi trong buồng lái máy bay lao thẳng lên bầu trời chiến đấu chống lại kẻ thù cần trải qua quá trình đào tạo tốn nhiều thời gian và tiền bạc. Người ta thường ví von rằng, tính mạng phi công chiến đấu “quý như kim cương”.

Đảm bảo an toàn tính mạng cho phi công chiến đấu luôn là ưu tiên hàng đầu với quân đội các nước trên thế giới. Yêu cầu cơ bản đầu tiên là làm thế nào để giúp phi công thoát ra khỏi máy bay trong trường hợp trúng hỏa lực của đối phương hay gặp tai nạn khi huấn luyện.

Gian nan thoát khỏi nanh vuốt tử thần

Để giúp phi công thoát ra khỏi máy bay khi gặp sự cố, người ta đã chế tạo một phương tiện đặc biệt được gọi là “ghế phóng”. Theo trang web của Bảo tàng Lịch sử Hàng không Anh, việc thoát ra khỏi máy bay bằng dù được phát minh bởi kỹ sư Everard Calthrop, người Anh vào năm 1916.

Ông Calthrop đã phát minh một chiếc ghế sử dụng khí nén giúp phi công thoát ra ngoài khi máy bay gặp nạn. Việc phát triển ghế phóng được thúc đẩy bởi cái chết của người bạn thân Charles Rolls – người đồng sáng lập tập đoàn Rolls-Royce.

Quá trình phát triển ghế phóng được đẩy mạnh trong những năm Thế chiến II. Chiếc ghế phóng sử dụng khí nén hoàn chỉnh đầu tiên được trang bị trên máy bay chiến đấu Heinkel He 280 của Đức quốc xã vào năm 1940. Các phi công Anh rất ngạc nhiên khi thấy phi công Đức lao lên bầu trời khi máy bay họ trúng hỏa lực và bốc cháy. Dù còn khá thô sơ, ghế phóng đã cứu tính mạng hàng trăm phi công Đức trong chiến đấu.

Quốc gia thứ 2 trang bị ghế phóng là Thụy Điển trên chiếc Saab-17. Người Anh đã thu được một số mẫu ghế phóng của Đức quốc xã để tiến hành nghiên cứu. Martin-Baker của Anh là công ty đi tiên phong trong việc phát triển ghế thoát hiểm của phe Đồng minh trong Thế chiến II.

Tuy nhiên, chiếc ghế phóng đầu tiên được đưa vào trang bị khi Thế chiến II đã kết thúc. Chiếc máy bay chiến đấu có ghế phóng đầu tiên của phe Đồng minh là Gloster Meteor Mk III được đưa vào hoạt động từ năm 1946.

Những năm Chiến tranh Lạnh, sự bùng nổ của các máy bay phản lực đặt ra những thách thức mới cho quá trình phát triển ghế phóng. Công nghệ sử dụng khí nén, hay sử dụng thuốc nổ không thể sử dụng vì tốc độ của máy bay nhanh hơn tốc độ của ghế phóng.

Yêu cầu mới đặt ra là tốc độ đẩy ra của ghế phải nhanh hơn tốc độ của máy bay, nếu không phi công có thể va vào đuôi máy bay và tử vong ngay lập tức. Người ta sử dụng động cơ rocket thay cho khí nén hoặc thuốc nổ. Loại ghế mới có thể đẩy phi công ra ngoài với tốc độ 1.300 km/h.

Tuy nhiên, ghế phóng mới lại tác động tiêu cực đến sức khỏe phi công. Việc đột ngột bị đẩy ra ngoài với tốc độ rất nhanh nên phi công phải chịu lực gia tốc trọng trường (lực G) tác động lên người rất lớn. Gãy cột sống, gãy xương là những nguy cơ đối với phi công khi sử dụng ghế phóng mới.

David Eagles – phi công thử nghiệm ghế phóng mới của Không quân Hải quân Hoàng gia Anh từng chia sẽ với BBC rằng: “Tôi cảm thấy giống như một cái gì đó đâm mạnh từ sau lưng chỉ trong chớp mắt. Tôi bị lún 3 đốt sống và phải nằm liệt giường để điều trị trong vài tháng”.

Tư thế của phi công khi kéo ghế phóng để thoát ra ngoài cũng rất quan trọng. Jimmy Martin – một phi công thử nghiệm khác của Anh chia sẻ: “Chấn thương xảy ra có thể do tôi thoát ra ngoài khi bị nghiêng người sang một bên, điều đó khiến cột sống tôi bị chấn thương mạnh”.

Các loại ghế phóng hiện đại, người ta bố trí thêm các bộ phận để cố định tư thế ngồi của phi công khi cơ chế phóng được kích hoạt nhằm giảm tối thiểu tác động của lực G lên phi công dẫn đến chấn thương.

Cơ chế hoạt động

Ghế phóng có một cần nằm ở giữa 2 chân phi công. Khi kéo mạnh, cơ chế phóng được kích hoạt, đầu tiên nắp buồng lái sẽ được tống ra ngoài, tiếp đến động cơ tên lửa bên dưới đẩy toàn bộ ghế cùng phi công ra ngoài. Toàn bộ quá trình diễn ra trong vòng chưa đầy một giây.

Sau khi phóng thành công ra ngoài, phần ghế cứng sẽ tự động tách khỏi phi công. Phần ghế mềm chứa một số thiết bị cần thiết giúp phi công thoát hiểm khi tiếp đất.

Các máy bay chiến đấu của Mỹ sử dụng loại ghế phóng ACES II do công ty Technologies Aerospace Systems (UTAS) chế tạo. Ghế phóng này được thiết kế để giảm tối đa lực G tác động lên phi công. Gia tốc trọng trường tác động lên phi công khoảng 12-15 G.

Máy bay Nga sử dụng các phiên bản của ghế phóng NPP Zvezda K-36. Nó có thể đẩy phi công ra ngoài với tốc độ 1.400 km/h, lực G tác động lên phi công khoảng 15-20 G. K-36 có thể hoạt động ở độ cao từ 0-25 km.

Các phiên bản hiện đại của ghế phóng ACES II hay K-36M có thể đẩy phi công ra ngoài ở độ cao và tốc độ bằng 0, còn gọi là ghế phóng “zero-zero”. Nhà sản xuất UTAS đang phát triển một phiên bản ghế phóng thông minh có thể thay đổi lực đẩy tùy vào trọng lượng của phi công, nhằm giảm tối đa tác hại của lực G lên phi công.

Tuy vậy, thoát ra ngoài mới chỉ là bước đầu tiên trong toàn bộ quy trình thoát hiểm của phi công. Sau khi tiếp đất, hoặc trên mặt nước bằng dù, phi công cần phát tín hiệu cấp cứu để tìm kiếm sự trợ giúp của đội cứu hộ. Các phi công thường được trang bị đèn hiệu định vị cá nhân bằng GPS hoặc GLONASS, khi kích hoạt, trung tâm chỉ huy sẽ có ngay vị trí của phi công giúp rút ngắn tối đa thời gian cứu hộ.

Một số phi công có thể bị chấn thương khi do tác động của lực G khi ghế phóng đẩy họ ra ngoài, hoặc va chạm với cây cối, vách đá khi tiếp đất, đuối nước trên biển khiến tính mạng của họ gặp nguy hiểm. Một vài trường hợp bung dù và hạ cánh an toàn nhưng thiết bị định vị không hoạt động, đội cứu hộ mất quá nhiều thời gian để tìm kiếm, đặc biệt là khi rơi trên mặt nước khiến phi công kiệt sức và thiệt mạng.

Ghế phóng, thiết bị trợ giúp thoát hiểm, khả năng phản ứng của đội cứu hộ mới chỉ là các yếu tố cần, đôi khi cần đến sự may mắn để phi công thoát nạn từ khi bung dù cho đến khi được đội cứu hộ đưa về nhà.