Hệ thống cất cánh tự động của Embraer - đột phá của ngành hàng không

Vào cuối năm 1965, tại sân bay Heathrow của London (Anh), chuyến bay thương mại đến từ Paris đã đi vào lịch sử khi trở thành chuyến bay đầu tiên hạ cánh tự động.

Tàu bay Trident 1C do BEA (sau này trở thành British Airways) vận hành được trang hệ thống mới được gọi là “hạ cánh tự động”. Đây là phần mở rộng của hệ thống lái tự động giúp dẫn đường cho máy bay thay vì điều khiển thủ công.

Ngày nay, hệ thống hạ cánh tự động được lắp đặt trên hầu hết máy bay thương mại giúp cải thiện tính an toàn khi hạ cánh trong điều kiện thời tiết xấu hoặc tầm nhìn kém.

Giờ đây, gần 60 năm sau, nhà sản xuất máy bay lớn thứ 3 thế giới là Embraer của Brazil đang giới thiệu một công nghệ tương tự, nhưng dành cho việc cất cánh.

Con bài chiến lược của Embaer

Công nghệ này được gọi là “Hệ thống cất cánh nâng cao E2”, đặt theo tên của dòng máy bay mà nó được thiết kế.

Theo Embraer, công nghệ này không chỉ cải thiện độ an toàn bằng cách giảm khối lượng công việc của phi công mà còn cải thiện phạm vi và trọng lượng cất cánh và cho phép máy bay hoạt động xa hơn.

“Hệ thống này còn tốt hơn cả các phi công”, Patrice London, kỹ sư chính tại Embraer, người đã làm việc trong dự án này trong hơn một thập kỷ, cho biết. Nó hoạt động chính xác trong tất cả các trường hợp cất cánh.

London cho biết Embraer đã bắt đầu thử nghiệm trên máy bay của mình. Hãng đặt ra mục tiêu được các cơ quan hàng không chấp thuận công nghệ này vào năm 2025 trước khi triển khai tại một số sân bay được chọn.

Giống như Airbus, Embraer đã tận dụng những rắc rối gần đây của Boeing và giành được thị phần không nhỏ, trở thành nhà sản xuất máy bay phản lực thương mại hàng đầu.

Hãng đã giao gần 1.700 máy bay dòng E-Jet phổ biến của mình, được giới thiệu vào năm 2004. Đầu năm nay, American Airlines đã công bố đơn đặt hàng 90 chiếc E175, tàu bay tầm gần có sức chứa khoảng 80 hành khách.

Hãng hàng không hàng đầu của Mỹ có kế hoạch chuyển đổi toàn bộ đội bay tầm gần của mình sang máy bay Embraer vào năm 2030.

Vào năm 2018, Embraer đã cải tiến một số mẫu máy bay dòng E-Jet với động cơ, cánh và hệ thống điện tử hàng không mới, gọi là E2.

Embraer đang có hai biến thể E2 được đưa vào sử dụng là E-190-E2 và E-195-E2 có sức chứa lên đến khoảng 140 hành khách, là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với Airbus A220.

Cho đến nay, chỉ có hơn 120 máy bay E2 được giao. Porter Airlines của Canada, Azul của Brazil và KLM Cityhopper của Hà Lan hiện là những hãng khai thác lớn nhất.

Embraer cho biết hãng đã nhận thêm khoảng 200 đơn đặt hàng cho dòng máy bay này. Trên những chiếc E2, Embraer sẽ giới thiệu hệ thống cất cánh tự động mới của mình.

"Tôi đã có vinh dự được lái hệ thống này trên máy bay thật cách đây một tuần và nó thật tuyệt vời", Luís Carlos Affonso, Phó chủ tịch cấp cao về kỹ thuật và phát triển công nghệ tại Embraer, đánh giá.

Ông cho biết thêm các phi công sẽ không cần phải đào tạo quá nhiều để làm quen với hệ thống mới vì “không có sự thay đổi về quy trình”.

Theo Affonso, chỉ có một thay đổi chính trong quá trình cất cánh tự động so với các quy trình hiện tại. Phi công vẫn phải giữ tay trên cần điều khiển và máy bay tự cất cánh.

Mọi thao tác còn lại vẫn giống hệt nhau. Khi máy bay vượt qua độ cao 70 m, hệ thống sẽ trở lại chế độ lái tự động như những chuyến bay thông thường.

Tuy nhiên, trước khi đạt đến độ cao đó, hệ thống sẽ giúp máy bay cất cánh sớm hơn và sử dụng ít đường băng hơn. Khoảng cách cất cánh được tính từ lúc tăng tốc cho đến khi máy bay đạt độ cao 10 m được rút ngắn so với cất cánh thủ công.

Tối ưu cất cánh

Điều quan trọng là hệ thống này cho phép máy bay cất cánh sớm nhất có thể với góc tấn cao hơn, nhưng không bao giờ bị chạm đuôi xuống đường băng, một tình huống nguy hiểm thường xảy ra do lỗi của phi công.

Phi công đôi khi vẫn gặp sai sót. Tuy nhiên theo Affonso, hệ thống này rất chính xác và nhất quán, có thể làm thay phần việc nhiều rủi ro của phi công.

Embraer cho biết quá trình tối ưu hóa này cho phép tăng trọng lượng cất cánh, nghĩa là có thể tải nhiều hành khách hơn hoặc phạm vi hoạt động rộng hơn.

Hiện tại, Embraer có kế hoạch giới thiệu hệ thống này tại ba sân bay: London City ở Anh, Florence ở Italy và Santos Dumont ở Brazil. Ngoài ra cũng có một vài sân bay khác bày tỏ quan tâm đến hệ thống này.

Trong trường hợp khẩn cấp, hệ thống này phản ứng giống như hệ thống lái tự động thông thường, phát ra tiếng báo động và trả lại quyền điều khiển cho phi công.

Affonso cho biết các kỹ sư đã thử nghiệm hệ thống trong các trường hợp hỏng hóc, đặc biệt là khi động cơ không hoạt động. Thông thường trong các trường hợp trên, phi công sẽ phải xử lý rất nhiều thao tác. Tuy nhiên hệ thống này được chứng minh là giảm đáng kể khối lượng công việc của phi công. Điều đó có nghĩa là hoạt động bay an toàn hơn, Affonso nhận định.

Mặc dù vậy, đây không phải là bước đầu tiên hướng tới tự động hóa hoàn toàn hoặc thậm chí là loại bỏ vai trò của những phi công. Affoso cho biết thêm rằng hệ thống còn lâu mới đạt đến mức hoàn toàn tự động, vì nếu có hỏng hóc phi công sẽ là người kiểm soát.

Theo Gary Crichlow, một nhà phân tích hàng không tại Aviation News Limited, vẫn còn quá sớm để nói rằng những lợi ích mà Embraer quảng cáo cho hệ thống này sẽ được hiện thực hóa.

Ông cho biết về nguyên tắc, hệ thống này giống như một phần mở rộng của hệ thống lái tự động đã thành thông lệ chuẩn mực trong các chuyến bay. Nhưng giống như mọi cải tiến hệ thống khác từng được tạo ra, tất cả đều phụ thuộc vào việc triển khai.

"Liệu hệ thống có dễ dàng như mong đợi hay không, liệu nó có chứng minh được là không cần đào tạo thêm hay không, nó xử lý hoạt động thực tế tốt như thế nào và liệu nó có thực sự mang lại sự cải thiện đáng kể về hiệu quả hoạt động hay không - chỉ có thời gian mới trả lời được", Gary nhận định.