Phi công bắn súng máy xuyên qua cánh quạt máy bay chiến đấu như thế nào?

Đã bao giờ bạn thắc mắc về việc làm thế nào mà phi công có thể bắn súng máy xuyên qua cánh quạt máy bay chiến đấu? Đáp án thực sự khiến rất nhiều cảm thấy bất ngờ.

Sự ra đời của máy bay chiến đấu

Cho đến đầu Thế chiến Thứ I năm 1914, máy bay chỉ được coi là một phương tiện trinh sát để theo dõi các hoạt động của quân địch. Lúc ấy, nhiều phi công đã bắt đầu nghĩ đến chuyện thả bom từ trên cao hay gắn thêm súng vào máy bay để tấn công máy bay địch nhưng hành động này chưa được tán thành và thậm chí còn bị chỉ trích.

Hầu hết các thí nghiệm về thế hệ máy bay chiến đấu đầu tiên được thực hiện bởi các kỹ sư Pháp và Đức nhưng nổ lực của họ đều không được các tổ chức quân sự đánh giá cao. Nhiều người cho rằng việc những chiếc máy bay mang theo vũ khí không thực sự giá trị.

Bên cạnh đó, các kỹ sư có thể phải đối mặt với những thách thức, khó khăn khi cố gắng tích hợp những khẩu súng có thể bắn về phía trước trên những chiếc máy bay dùng động cơ cánh quạt kéo.

Thái độ về máy bay chiến đấu bắt đầu thay đổi với sự bùng nổ của cuộc chiến tranh ở châu Âu. Máy bay trinh sát được sử dụng cho cả 2 mục đích là thu thập thông tin và đánh trả hoạt động thăm dò của kẻ thù. Do đó, thế hệ máy bay chiến đấu đầu tiên ra đời với tên gọi máy bay trinh sát chiến đấu. Hầu hết các máy bay này đều có 2 chỗ ngồi với một phi công và một người quan sát, thu thập thông tin.

Trên những máy bay chiến đấu đầu tiên, người quan sát được trang bị một khẩu súng lục, súng trường hoặc thậm chí là một quả lựu đạn để tấn công máy bay địch. Tuy nhiên, độ chính xác và phạm vi của các loại vũ khí đó thường rất kém và rõ ràng, việc đánh trúng một mục tiêu di chuyển 3 chiều như chiếc máy bay khác gần như là điều không thể.

Một trong những vũ khí quan trọng nhất của cuộc xung đột là súng máy – thiết bị có ảnh hưởng sâu sắc đến bản chất của trận chiến trên mặt đất. Các phi công đã sớm bắt đầu cố gắng để kết hợp những vũ khí mạnh mẽ với máy bay của họ.

Tuy nhiên, họ và các nhà thiết kế nhanh chóng kết luận rằng vị trí hiệu quả nhất để lắp súng máy là ngay phía trước buồng lái. Vị trí này cho phép phi công nổ súng trong khi có thể nhắm bắn bằng cách hướng mũi máy bay theo mục tiêu đồng thời giúp phi công nạp lại đạn hay tháo những viên đạn bị kẹt dễ dàng hơn.

Thật không may, vị trí lắp súng trước buồng lái được xem là bất khả thi trên mọi chiếc máy bay dùng động cơ cánh quạt bởi những loạt đạn rất nhanh của súng máy có thể làm hỏng hay phá hủy hoàn toàn các cánh quạt.

Để tránh vấn đề này, các khẩu súng thường được đặt cánh trên của những chiếc máy bay 2 tầng cánh và súng được nghiêng về trước theo một góc, tránh bắn thẳng vào cánh quạt. Mặc dù thiết kế này đã giải quyết vấn đề cản trở của động cơ nhưng rất khó để phi công có thể vừa bay, vừa nhắm và bắn mục tiêu. Ngoài ra, việc nạp lại đạn cho khẩu súng cũng là một thách thức bởi phi công buộc phải đứng trên ghế để làm điều này trong khi điều khiển máy bay.

Trên thực tế, một phi công người Anh tên là Louis Strange đã từng gặp phải sự cố nghiêm trọng khi thử nghiệm máy bay chiến đấu 2 tầng cánh Martinsyde S.I với một khẩu súng máy Lewis. Sau khi đuổi theo một máy bay trinh sát Đức, phi công Strange đứng lên để loại bỏ các đạn dược bị kẹt lại. Trong quá trình đó, chiếc máy bay bị lộn ngược và bắt đầu lao xuống phía mặt đất, phi công bị văng ra ngoài. Thật may là sau đó ông bị mắc vào cánh máy bay nên không bị rơi thẳng xuống.

Loay hoay tìm giải pháp

Vụ việc đó, mặc dù nghe có vẻ hài hước nhưng lại chứng minh một sự thật là không thể gắn một khẩu súng ở cánh máy bay. Sau đó, hầu hết các máy bay chiến đấu đều tiếp tục duy trì một người quan sát, không chỉ thu thập thông tin mà còn phục vụ như một xạ thủ trong trận chiến trên không. Những chiếc máy bay này thường được trang bị 1 hoặc 2 khẩu súng máy nằm trên một giá đỡ xoay sau buồng lái phía sau. Người quan sát thường vận hành súng từ vị trí đứng trong khi sử dụng một loạt dây đai để giữ thăng bằng.

Trường hợp máy bay bị bắn hạ bằng súng máy đầu tiên xảy ra vào tháng 10 năm 1914 khi xạ thủ trên một chiếc máy bay 2 tầng cánh Voisin III của Pháp đã sử dụng khẩu súng máy Hotchkiss bắn rơi máy bay trinh sát Aviatik C-I của Đức.

Người Anh trong khi đó vẫn nghĩ rằng một khẩu súng lắp tại mũi máy bay vẫn là câu trả lời tối ưu nhưng chưa thể tìm ra giải pháp để tránh cánh quạt của động cơ cản trở đường đạn. Không lực hoàng gia Anh đã thử nghiệm thiết kế máy bay dùng động cơ cánh quạt đẩy – loại cánh quạt được đặt phía sau buồng lái hay đuôi máy bay để đẩy máy bay về phía trước, nhờ đó phi công có thể vận hành một khẩu súng lắp tại mũi máy bay.

Tuy nhiên, giải pháp này không thật sự tốt bởi thiết kế động cơ cánh quạt đẩy sau không cho phép máy bay vận động linh hoạt như thiết kế động cơ cánh quạt kéo.

Người Pháp thay vì thế lại tìm cách tiếp cận khác. Phi công nổi tiếng Roland Garros đã đề xuất với nhà thiết kế máy bay Raymond Saulnier tìm một giải pháp để khai hỏa khẩu súng máy Hotchkiss 8 mm xuyên qua đĩa cánh quạt của động cơ.

Ý tưởng mà họ phát triển là gắn các tấm bọc thép và khiên hình tam giác làm lệch hướng đạn vào cánh quạt. Những cái khiên này có phần mũi hướng về phía buồng lái và chức năng của nó là khi đạn từ khẩu súng máy bắn trúng cánh quạt thì nó sẽ tản viên đạn ra ngoài, không bắn ngược về phía buồng lái.

Ông Garros đã thử nghiệm loại cánh quạt bọc thép có gắn nêm tản đạn này trên chiếc máy bay chiến đấu Morane-Saulnier Type L vào tháng 4/1915. Vài tuần sau khi cất cánh, máy bay dưới sự điều khiển của ông Garros đã bắn hạ 2 chiếc máy bay trinh sát Albatros của Đức. Phi công Garros được xem là người hùng nhưng thiết kế của ông làm giảm đáng kể hiệu năng của động cơ cánh quạt.

Trong một cuộc oanh tạc lớn, máy bay của ông Garros bị dính đạn súng trường vào thùng nhiên liệu và bốc cháy, rơi xuống lãnh thổ của đối phương. Ông bị bắt và thiết kế cánh quạt bọc thép, khiên tản đạn và kết cấu lắp súng máy rơi vào tay người Đức.

Phát minh Synchronization Gear (cò đồng bộ)

Nhà sản xuất máy bay Anthony Fokker của Hà Lan, người đang chế tạo máy bay tại một nhà máy ở Đức, đã được trao cho thiết kế của ông Garros để xây dựng một cái gì đó tương tự. Ông Fokker không cảm thấy ấn tượng với nêm tản đạn, nhưng thiết kế đó lại truyền cảm hứng cho ông phát minh ra một khái niệm khác gọi là thiết bị cò đồng bộ. Thiết bị này còn được gọi là cò đứt đoạn, có cơ chế đồng bộ kết nối kích hoạt súng động cơ để khẩu súng không thể bắn khi một cánh quạt sắp che lên đường đạn.

Ông Fokker không phải là người đầu tiên nghiên cứu khái niệm này. Vào năm 1913, một kỹ sư Thụy Sĩ tên là Franz Schneider đã nhận được bằng sáng chế cho một bộ đồng bộ hóa. Nhà thiết kế người Pháp Raymond Saulnier trước đây cũng đã xây dựng và thử nghiệm một thiết bị đồng bộ hóa vào tháng 4/1914. Tuy nhiên, không có thiết kế nào kể trên đủ hoàn thiện để phục vụ chiến đấu.

Ông Fokker và nhóm nghiên cứu của ông vẫn kiên trì. Chỉ trong vòng vài ngày sau khi nhận được thiết kế từ Pháp, họ đã thành công trong việc tạo ra một thiết bị đồng bộ thực tế. Thiết bị này được sử dụng để kết nối súng máy Parabellum lMG 14 mới của Đức với động cơ của chiếc máy bay Fokker A.III – chỉ có 1 chỗ ngồi và 1 tầng cánh.

Ngay từ đầu, ông Fokker đã dự định biến chiếc máy bay Eindecker 1 tầng 1 cánh thành máy bay chiến đấu, nhưng thực tế là không thể trang bị súng máy trên máy bay này.

Sau đó, ông Fokker đặt tên cho phát minh mang tính cách mạng của mình là Zentralsteuerung, hoặc "kiểm soát tập trung". Tại trung tâm của bộ đồng bộ là một bánh xe gắn vào và xoay với trục chân vịt. Thiết bị này hoạt động bằng cách gắn khẩu súng trước buồng lái và nạp đạn, sau đó phi công kéo một tay cầm để mở cò súng. Tay cầm này sẽ hạ một chiếc cần dẫn xuống bánh cam.

Mỗi khi bánh cam quay theo vòng quay của cánh quạt, phần lồi sẽ đẩy cần dẫn hướng lên khiến thanh nối với cò bị đẩy về sau, kích hoạt khẩu súng giống như khi chúng ta dùng ngón tay siết cò. Phần lồi trên bánh cam được thiết kế và lắp tại một vị trí sao cho cò súng chỉ được kích hoạt khi cánh quạt động cơ không chắn đường đạn theo chuyển động quay.

Bất chấp thiết kế hiệu quả của ông Fokker, các sĩ quan Đức vẫn hoài nghi về tính hiệu quả. Mãi cho đến khi phi công Otto Parschau chứng minh khả năng của phát minh mới vào tháng 5/1915, những nghi ngờ mới bắt đầu mờ đi. Vô cùng ấn tượng bởi chiếc Eindecker đã được sửa đổi, Thanh tra quân đội Đức sau đó đã ngay lập tức đặt hàng trang bị thiết bị đồng bộ cho máy bay chiến đấu Fokker E.I và vận chuyển nó sang Mặt trận phía Tây.

Mặc dù công nghệ cò đồng bộ của ông Fokker đã được Đức bảo vệ rất nghiêm ngặt vào thời điểm đó, nhưng cuối cùng, chiếc máy bay chiến đấu cũng rơi vào tay quân đồng minh và các nước bắt đầu phát triển những phiên bản cò đồng bộ khác nhau.

Vào tháng 3/1917, nhà phát minh người Romania George Constantinescu đã phát triển hệ thống cò đồng bộ cùng tên hay cò CC và điểm cải tiến trên hệ thống này là nó dùng một ống chất lỏng để tạo lực đẩy lên cò súng.

Phát minh của ông Constantinescu đáng tin cậy hơn và cho tốc độ bắn cao hơn, gần với súng máy thông thường. Thiết kế này được dùng làm tiêu chuẩn trên những chiếc máy bay chiến đấu của Anh cho đến khi Thế chiến Thứ II nổ ra.

PHƯƠNG PHƯƠNG (Aerospaceweb)