Cái nào có trước: máy bay thật hay máy bay giấy? Đây là một câu hỏi khá thú vị mà một người bạn đã hỏi mình. Sau khi tham khảo tài liệu, mình phát hiện ra rằng khác với chuyện con gà và quả trứng vốn khá phức tạp, câu hỏi của chúng ta hoàn toàn có thể dựa vào lịch sử để trả lời. Và đáp án ở đây là máy bay giấy đã xuất hiện trước. Bài viết bên dưới sẽ cung cấp thêm một số sự kiện đáng chú ý giúp các bạn có thể hình dung được làm cách nào những "vật thể bay bằng giấy" có thể biến thành chiếc máy bay thật sự do con người điều khiển trên bầu trời.
Từ xa xưa, được bay lượn trên bầu trời là một ước mơ và tham vọng lớn lao của con người. Trong nhiều năm, con người luôn tự hỏi rằng có cách nào có thể giúp con người có thể bay trên bầu trời như loài chim hay không? Nhưng mãi cho tới năm 1903 thì anh em nhà Wright mới thực hiện chuyến bay đầu tiên trong lịch sử nhân loại. Tuy nhiên, tham vọng và sự tò mò của con người về sự bay lượn đã bắt đầu từ nhiều thế hệ trước đó.
Những chiếc máy bay giấy cổ đại và ý tưởng của Leonardo Da Vinci
Cho tới ngày nay, việc xác định ai là người đầu tiên gấp một mảnh giấy và cho nó bay trên không vẫn là câu hỏi còn tranh cãi. Nhiều nhà sử học cho rằng lịch sử của máy bay giấy đã bắt đầu từ 2000 năm về trước tại Trung Quốc. Bấy giờ, những người Trung Quốc cổ đại đã dùng giấy cói để phát minh ra diều. Tuy nhiên, thiết kế thô sơ ban đầu không có nhiều điểm chung với những chiếc máy bay giấy mà chúng ta gấp ngày nay.
Sau đó nhiều thế kỷ, ý tưởng dùng giấy để tạo nên các vật thể bay trên bầu trời đã một lần nữa xuất hiện tại Pháp vào những năm 1700. Bấy giờ, anh em nhà Montgovier đã dùng giấy để tạo nên những chiếc khinh khí cầu. Sau đó vào năm 1783, người ta lót thêm vải vào mô hình khí cầu giấy ban đầu để tạo nên chiếc khí cầu đầu tiên có thể chở theo con người bay lên bầu trời.
Bản phác thảo máy bay cánh chim của họa sĩ, nhà phát minh nổi tiếng Leonardo da Vinci
Tuy nhiên, mãi tới thế kỷ 15 thì con người mới có hiểu biết một cách tương đối về về trọng lực, tỷ lệ sức cản không khí và tác động của vận tốc lên những vật thể bay. Điều đó được thể hiện qua các bản thảo và những thí nghiệm của Leonardo da Vinci. Ông đã chế tạo và thử nghiệm máy bay cánh chim được làm từ giấy. Dù vậy, những thí nghiệm của nhà phát minh, họa sĩ nổi tiếng này không chỉ đơn thuần được làm bằng giấy mà đã "máy móc" hơn rất nhiều so với thời đại trước đó.
Những thử nghiệm trong thế kỷ 19
Một nhà tiên phong tiếp theo trong sự phát triển của máy bay (cả máy bay giấy lẫn máy bay thật) là kỹ sư người Anh Sir George Cayley (1773-1857). Ông là người đầu tiên nghiên cứu khoa học hàng không một cách có hệ thống. Đồng thời, ông cũng là người đầu tiên phát hiện ra các nguyên tắc cơ bản của khí động lực học và 4 loại lực cơ bản tác động lên vật thể bay: trọng lực, lực đẩy, lực cản và lực nâng đã được ông đề xuất vào năm 1799.
Chiếc tàu lượn của George Cayley được chế tạo và bay vào năm 1804
Vào năm 1804, Caley đã chế tạo một chiếc tàu lượn dựa trên nguyên tắc lực nâng máy bay được tạo ra từ cánh cố định và động cơ đẩy sẽ có nhiệm vụ giúp máy bay tiến về phía trước. Lập luận này trái với các hiểu biết trước đó của Da Vinci và nhiều người khác rằng chỉ cần lực đẩy là máy bay vừa có thể tiến về phía trước, vừa có thể bay. Theo các ghi chép, Caley đã dùng chiếc tàu lượn được làm bằng vải lanh của ông và thực hiện thành công chuyến bay tại sườn đồi gần nhà ông ở Yorkshire, Anh.
Cùng thời với Caley còn có nhiều nhà khoa học khác cũng bắt đầu nghiên cứu về khí động lực học và có những đóng góp không nhỏ cho sự phát triển của máy bay sau này. Những cái tên có thể kể đến như Daniel Bernoulli, Nikolai Yegorovich Joukowski,... Đồng thời, nhiều thí nghiệm bay đã được thực hiện thành công dựa trên hiểu biết về lực nâng khí động học như chuyến bay bằng tàu lượn với cơ cấu bay và lái tương tự như diều Delta của nhà phát minh người Đức Otto Liliental. Thậm chí huân tước nước Anh đã có thể dùng thiết bị có động cơ bay được nhưng chưa thể tự cất cánh và phải nhờ ngựa kéo.
Anh em nhà Wright
Chuyến bay thành công của anh em nhà Wright vào năm 1903
Vào đầu những năm 1900, tạp chí Aero tại Mỹ liên tục cho đăng tải những bài viết về nguyên lý khí động lực học. Kiến thức này đã thu hút sự chú ý của anh em nhà Wright, Orville Wright và Wilbur Wright đã bắt đầu tạo ra những mô hình máy bay bằng giấy để thử nghiệm. Sau đó, mô hình giấy ban đầu đã nhanh chóng được chuyển thành mô hình từ những vật liệu khác và cuối cùng là chiếc máy bay thật sự có trang bị động cơ, được làm chủ yếu từ gỗ vân sam và vải.
Năm 1903 ghi dấu một bước tiến vĩ đại trong lịch sử ngành hàng không bằng chuyến bay của anh em nhà Wright. Máy bay gắn động của 2 nhà phát minh người Mỹ đã có thể bay được trên không trung trong khoảng cách vài trăm mét. Tuy nhiên, máy bay chưa thể tự cất cánh mà phải nhờ thiết bị phóng để tạo lực đẩy ban đầu, đồng thời khi hạ cánh cũng cần chọn đúng theo chiều gió. Dù vậy, sự kiện này đã nói với thế giới rằng giấc mơ bay của loài người hoàn toàn có thể trở thành hiện thực chứ không phải chỉ tồn tại trong những giấc mơ. Tiếp theo đó, máy bay liên tục được cải tiến với nhiều công nghệ, kỹ thuật khác nhau nhằm nâng cao hiệu suất, độ an toàn,... để cuối cùng là những chiếc máy bay như chúng ta thấy ngày nay.
