Vì sao oanh tạc cơ Tu-160 có cánh cụp biến đổi?

Tu-160 là máy bay ném bom chiến lược siêu âm có khối lượng cất cánh tối đa 275 tấn. Với một máy bay lớn như vậy, thiết kế cánh phải đáp ứng nhiều chế độ bay khác nhau. Đây là lý do Tupolev lựa chọn cánh cụp biến đổi.

Cánh của Tu-160 có thể thay đổi góc cụp từ 20 đến 65 độ. Phi công có thể điều chỉnh góc cánh tùy theo tốc độ và chế độ bay.

Cấu hình này cho phép máy bay thay đổi đặc tính khí động học thay vì phải sử dụng một dạng cánh cố định cho mọi tình huống.

Khi cánh mở rộng hơn, góc cụp nhỏ, diện tích và lực nâng hiệu dụng của cánh thuận lợi hơn ở tốc độ thấp. Đây là cấu hình phù hợp với quá trình cất cánh và hạ cánh.

Máy bay có thể duy trì lực nâng cần thiết trong khi tốc độ còn thấp.

Cách hiểu đơn giản là cánh mở giúp Tu-160 "dễ bay" hơn ở những giai đoạn cần tốc độ thấp. Máy bay nặng hàng trăm tấn cần tạo đủ lực nâng để rời đường băng và hạ xuống an toàn.

Khi máy bay tăng tốc, yêu cầu lại thay đổi. Ở tốc độ cao, đặc biệt khi tiến vào vùng siêu âm, lực cản khí động trở thành vấn đề lớn. Một cánh có góc cụp nhỏ không còn là cấu hình tối ưu.

Tu-160 lúc này cụp cánh về phía sau. Góc cụp có thể tăng lên tới 65 độ. Cấu hình này làm giảm lực cản khi máy bay bay nhanh, cho phép nó đạt tốc độ tối đa 2.220 km/h.

Như vậy, cánh cụp biến đổi giúp Tu-160 chuyển đổi giữa 2 trạng thái khí động học. Cánh mở rộng: ưu tiên lực nâng, cất cánh, hạ cánh và bay ở tốc độ thấp. Cánh cụp: ưu tiên giảm lực cản và bay ở tốc độ cao.

Đây chính là ưu điểm lớn của cánh cụp biến đổi. Một máy bay chiến đấu có thể được thiết kế với một cấu hình cánh cố định tối ưu cho một nhóm tốc độ nhất định.

Nhưng với một oanh tạc cơ chiến lược, yêu cầu phức tạp hơn. Máy bay phải cất cánh với khối lượng lớn, bay đường dài, có thể tăng tốc lên tốc độ siêu âm và sau đó quay trở lại hạ cánh.

Cánh cụp biến đổi giúp Tu-160 đáp ứng những yêu cầu đó trên cùng một nền tảng.

Thiết kế này cũng giải thích vì sao hình dáng Tu-160 thay đổi đáng kể khi nhìn từ các góc khác nhau. Khi cánh mở, máy bay có hình dáng rộng và gần với cấu hình của một máy bay cánh xuôi.

Khi cánh cụp, toàn bộ cánh thu về phía sau và tạo nên hình dáng đặc trưng của ‘Thiên nga trắng’.

Cánh cụp biến đổi vì vậy không phải một lựa chọn chỉ để tạo hình. Đây là giải pháp khí động học nhằm cân bằng giữa khả năng hoạt động ở tốc độ thấp và khả năng bay tốc độ cao.

Đối với Tu-160, đó là một phần quan trọng trong thiết kế cho phép máy bay nặng hàng trăm tấn vừa thực hiện các chuyến bay đường dài, vừa đạt tốc độ siêu âm.