Saturday, January 10, 2015

Bản tin “Hai máy bay suýt đụng nhau”: Những con số “tréo ngoe” (bổ sung phần cuối)

TS Nguyễn Bách Phúc - Chủ tịch Hội Tư vấn Khoa học Công nghệ và Quản lý TP.HCM HASCON, Viện trưởng Viện Điện – Điện t – Tin học EEI,       Báo Tuổi Trẻ ngày 20/11/2014,         http://tuoitre.vn/tin/chinh-tri-xa-hoi/20141120/hai-may-bay-suyt-dung-nhau/674055.html,            ông Đỗ Quang Việt – Cục phó Cục Hàng không VN - cho biết đã nhận được báo cáo của Tổng công ty Quản lý bay VN (VATM) về sự cố một máy bay dân sự và một máy bay quân sự suýt đụng nhau trên vùng trời sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất. 


Đọc những con số trong Báo cáo của ông Đinh Việt Thắng, Tổng Giám đốc VATM, trình ông Đỗ Quang Việt, người ta không khỏi hết hồn: máy bay dân sự Airbus A321 (có thể chở hơn 200 hành khách), bay cách máy bay trực thăng quân sự Mi 172/423 chỉ có 60 mét! Khoảng cách 60 mét  với người đi bộ, hay với xe khách, xe ô tô, thì chẳng là gì cả, nhưng với hai máy bay, tốc độ hàng trăm km/h, thì quả thật là một điều kinh khủng!

Tuy nhiên, nếu đọc kỹ những con số của bản tin, sẽ thấy sao lại “tréo ngoe” đến thế.
Chúng tôi mong muốn được làm “minh bạch” những thông tin này.

Con số tréo ngoe thứ nhất, hai máy bay cách nhau 60m!

Bản tin viết: “Máy bay Airbus 321 của Hàng không Việt Nam Airline (VNA) khởi hành từ thành phố Hồ Chí Minh đi Huế, sau khi cất cánh, tổ lái phát hiện có máy bay cắt ngang ở độ cao 1000 feet (304m) gây uy hiếp an toàn bay”. Rồi bản tin lại viết: “ Theo đại diện VAN, khi máy bay Airbus 321 đang ở độ cao 500 feet (khoảng 150m) thì tổ lái quan sát thấy một máy bay trực thăng cắt ngang phía trước, theo nhận định của tổ lái, lúc này hai máy bay cách nhau khoảng 200 feet (khoảng 60m)”.
Airbus bay ở độ cao 152m, máy bay trực thăng bay ở độ cao 304m, thì khoảng cách gần nhất có thể, chỉ xảy ra khi hai máy bay “đội đầu” nhau, khoảng cách “đội đầu” gần nhất đó bằng 304 – 152 = 152m! Lạ lùng chưa? Cục Hàng không Việt Nam lại bảo chúng chỉ cách nhau 60m!

Con số tréo ngoe thứ hai, nếu trực thăng cất cánh từ sân bay quân sự Biên Hòa, trực thăng có tốc độ siêu thanh, hơn 4600km/h!

Bản tin nói, sau khi máy bay A321 cất cánh được 9 giây, thì máy bay trực thăng được lệnh cất cánh. Bản tin không nói tên sân bay quân sự mà trực thăng cất cánh. Xin giả thiết trực thăng cất cánh từ sân bay quân sự Biên Hòa, sẽ có kết quả tính toán như sau:

Theo Bản tin, máy bay A321 phát hiện trực thăng cắt ngang khi A321 đang ở độ cao 152m. Chúng ta hãy thử xác định xem vị trí này của A321 ở đâu?. Cất cánh từ sân bay Tân Sơn Nhất, theo hướng đông tây, Airbus 321 phải bay về phía tây. Tốc độ nâng độ cao của mỗi máy bay tùy thuộc nhiều yếu tố: loại máy bay, thời tiết…, nhưng thông thường, với máy bay dân dụng, tốc độ đó nhỏ nhất là 5m/giây. Cho rằng máy bay A321 bay với tốc độ nâng độ cao nhỏ nhất này, khi máy bay đạt độ cao 150m, thì thời gian bay tính từ khi cất cánh chỉ là 152m/(5m/giây) = 30 giây. Với 30 giây này, máy bay mới rời mặt đất được một quãng đường chỉ hơn 2 Km. Tính quãng đường này như sau: tốc độ khi cất cánh của máy bay dân sự thường là 250 Km/giờ, nhân với thời gian 30 giây, kết quả là quãng đường = 250 Km/giờ x (30/3600)giờ = 2,08 Km. Nếu tính chi li ra, máy bay tăng dần tốc độ sau khi rời mặt đất, sẽ khiến quãng đường này dài thêm được 0,04 Km, kết quả S1 = 2,08 Km + 0,04 Km = 2,12 Km. (trong phần Phụ lục cuối bài sẽ có bài tính chi tiết các con số này, mời những bạn đọc quan tâm tham khảo).
Như vậy, theo Cục Hàng không Việt Nam, máy bay A321 đã phát hiện máy bay cắt ngang khi mới rời sân bay Tân Sơn Nhất chỉ 30 giây, mới xa sân bay chỉ hơn 2 Km, tức là ngay trên vùng trời quận Tân Phú, thành phố Hồ Chí Minh.

Bản tin lại nói, sau khi máy bay A321 cất cánh được 9 giây, thì máy bay trực thăng được lệnh cất cánh. Nếu trực thăng cất cánh từ sân bay quân sự Biên Hòa, thì thật lạ lùng, là chỉ với thời gian 30 giây - 9 giây = 21 giây, máy bay trực thăng đã kịp vọt từ sân bay Biên Hòa, đến chắn ngang máy bay A321 đang ở gần Tân Sơn Nhất!. Trực thăng đã vượt khoảng cách từ sân bay Biên Hòa đến Tân Sơn Nhất 25 Km, cộng thêm 2 Km máy bay Airbus đã bay, tổng cộng 27 Km, chỉ trong 21 giây. Vậy thì, theo Cục Hàng không Việt Nam tốc độ của máy bay trực thăng Mi 172 là (25 Km + 2 Km)/21 giây = 27 Km/(21/3600)giờ = 4628 Km/giờ!

Xin hiểu rằng những máy bay chiến đấu siêu thanh hiện đại nhất hiện nay cũng chỉ có tốc độ hơn 3000 Km/giờ, trong khi Cục Hàng không Việt Nam “hô biến” cho loại máy bay trực thăng dòng Mi 172 của Nga, với tốc độ tối đa chỉ 250 Km/giờ, thành máy bay “siêu siêu thanh” 4628 Km/giờ!

Con số tréo ngoe thứ ba, nếu trực thăng cất cánh từ sân bay Tân Sơn Nhất, trực thăng chỉ có thể bám đuôi A321, chứ không thể chặn ngang trước mặt.

Trong câu chuyện này, ngoài sân bay Biên Hòa, chỉ còn duy nhất Tân Sơn Nhất. Nếu trực thăng cất cánh từ Tân Sơn Nhất thì câu chuyện cũng hoàn toàn vô lý, vì 2 lý do:

    Lý do thứ nhất: Bản tin nói, trực thăng “cắt ngang” trước mặt A321, điều này có nghĩa là trực thăng từ bãi đỗ phía nam đường băng đã phải bay vượt qua đường băng để lên phía bắc. Chúng tôi không phải là “dân” hàng không, không biết các Quy trình Quy phạm của các sân bay, nhưng mạo muội thiển nghĩ rằng, vị trí cho trực thăng “cắt ngang” tốt nhất, là không gian ngay trên đầu đường băng, ở đó hầu như chẳng bao giờ có chiếc máy bay nào trên trời để mà đụng chạm, ở đó tất cả các máy bay dù cất cánh dù hạ cánh đều chỉ bò trên mặt đất của đường băng.  Vậy cớ sao trực thăng Mi172 lại vượt ra ngoài phạm vi đường băng, chọn khu vưc không gian cất hạ cánh của các máy bay khác, để “cắt ngang”? để đến nỗi “chồng lấn vùng bay” và “tắc nghẽn bầu trời”?

    Lý do thứ 2: máy bay A321 lúc cất cánh bay với tốc độ 250 Km/giờ, trực thăng Mi172 có tốc độ tối đa 250 Km/giờ, nhưng xuất phát sau A321 thời gian 9 giây, kết quả là trực thăng chỉ có thể “bám đuôi” A321, chứ lấy sức đâu mà vượt lên trước, rồi còn rẽ cắt ngang mặt A321. Hơn nữa, trực thăng và A321 bay cùng hướng, rất gần nhau, thấy nhau rõ mồn một, nếu trực thăng có “phép màu” nào đó để đuổi kịp và vượt lên trước, thì trực thăng cũng chẳng “dại gì” mà rẽ cắt ngang trước mặt A321.

Theo kết quả tính toán của chúng tôi, khi A321 bay ở độ cao 152 mét thì trực thăng chưa đuổi kịp A321, còn cách đuôi A321 rất xa, nếu trực thăng chở khách thì còn cách xa 2.285 mét, nếu trực thăng chở hàng thì còn cách xa 1.298 mét, nếu trực thăng bay khẩn cấp hoặc đang lâm trận thì còn cách xa 154 mét.

Mời các bạn đọc bớt chút thời gian xem tính toán chi tiết rõ ràng về việc này:

1.      Quãng đường lăn bánh và thời gian lăn bánh của A321:
- Điểm xuất phát: Theo bản tin, xuất phát ở đầu đường bằng 25R, tức là đường băng phía Bắc.
- Quãng đường lăn bánh trên đường băng của Máy bay A321, theo đúng tính năng kỹ thuật của A321, là S1 = 2180 mét = 2,18 Km
- Tốc độ khi cất cánh là V1: V1 = 250 km/giờ
- Tính ra thời gian lăn bánh trên mặt đất T1 của A321 là:

           S1 = V1 x T1/2.
           T1 = 2 x S1/V1 = 2 x 2,180/250 = 0,01744 giờ = 62,8 giây


2.      Tính thời gian T2 mà A321 bay được kể từ khi cất cánh đến khi nhìn thấy trực thăng cắt ngang:
-          Tốc độ nâng độ cao của mỗi máy bay tùy thuộc nhiều yếu tố: loại máy bay, thời tiết…, nhưng thông thường, với máy bay dân dụng, tốc độ đó nhỏ nhất là 5m/giây.
-          Cho rằng máy bay A321 bay với tốc độ nâng độ cao nhỏ nhất này, khi máy bay đạt độ cao 150m, thì thời gian bay T2 tính từ khi cất cánh chỉ là:
T2 = 152m/(5m/giây) = 30 giây = 30/3600 = 0,0083 giờ.
3.      Tính quãng đường S2 mà A321 bay được trong thời gian T2, từ khi cất cánh đến khi nhìn thấy trực thăng cắt ngang:
-          Sau khi rời mặt đất, máy bay tiếp tục tăng dần tốc độ và tăng dần độ cao, vì vậy trước hết phải tính gia tốc an của máy bay trong quãng bay này:

        + Tính thời gian Tn để máy bay nâng độ cao lên 10000m:
            Với Tốc độ nâng độ cao của máy bay dân dụng là Vn = 5m/ giây,
                  Thời gian Tn = 10000m/(5m/giây) = 2000 giây

        + Tính gia tốc an của máy bay trong quãng bay nâng dần độ cao:
                    an = (V2 – V1)/Tn
                            V2 là tốc độ ở độ cao 10000m,
                            với máy bay Airbus 321 tốc độ V2 xấp xỉ  900 Km/ giờ
              an = (900 Km/giờ - 250 Km/giờ)/Tn = (650 Km/giờ)/2000 giây
                  = (650 Km/giờ)/(2000/3600 giờ) = 1170 Km/giờ
                  = 1170 x 1000/36002   = 0,0903 m/giây
   
-          Tính quãng đường S2 mà A321 bay được từ khi cất cánh (rời mặt đất) đến khi nhìn thấy trực thăng cắt ngang:

S2 = V1 x T2 + an x T22/2 
S2 = 250 Km/giờ x 0.0083 giờ  + 1170 Km/giờ2 x 0.0083 giờ x 0.0083 giờ/2
   = 2,08 Km  +  0.04 Km = 2,12 Km
4.      Quãng đường và thời gian của A321 kể từ khi xuất phát (bắt đầu lăn bánh) đến khi nhìn thấy trực thăng:
-         Quãng đường: SA321  = S1 + S2 = 2,18 Km +2,12 Km =4,3 Km = 4300 mét
-         Thời gian: TA321 = T1 + T2 = 62,8 giây + 30 giây = 92,8 giây

5.      Tính khoảng cách giữa A321 với trực thăng tại thời điểm A321 nhìn thấy trực thăng:
-         Vị trí của A321:
+ Bắt đầu lăn bánh ở điểm A, cất cánh rời mặt đất ở điểm B,
+ Khoảng cách AB = 2180 mét

-         Vị trí xuất phát của trực thăng ở Tân Sơn Nhất:
+  Bãi đậu trực thăng trong Tân Sơn Nhất nằm ở phía Nam của hai đường băng,
+  Khoảng cách gần nhất từ trung tâm C của Bãi đậu đến đường băng phía bắc R25 vào khoảng 770 mét (khoảng cách CD =770 mét)
+  Khoảng cách từ A đến D: AD = 1900 mét
+  Khoảng cách từ D đến B: DB = AB – AD = 2180-1900 = 280 mét
                                           


Đường băng phía Bắc R25, 3200 mét
Text Box:                     B   280m     D       1900m    A


Đường băng phía Nam L25, 3800 mét
                                   
                                               770m
Text Box:



Text Box: C                             Bãi đậu trực thăng


-         Bản tin không nói về các thông số bay của trực thăng, vì vậy ở đây chúng tôi giả thiết ba trường hợp:
+ Trực thăng chở khách: Thường bay chậm, lên xuống nhẹ nhàng (gia tốc nhỏ), để khỏi ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần hành khách.
+ Trực thăng chở hàng: Có thể bay nhanh hơn, gia tốc lớn hơn, ở mức phi công có thể chịu đựng được
+ Trực thăng chiến đấu, hoặc khẩn cấp xử lí sự cố: gia tốc rất lớn, tốc độ rất cao
-         Sau đây là Bảng tóm tắt tính toán cho ba trường hợp này:




Chở khách
Chở hàng
Khẩn cấp
Tốc độ nâng cao khi bay đứng
mét/giây
2
5
8
Độ cao bay đứng, lúc bắt đầu chuyển hướng
mét
120
90
60
Thời gian bay đứng
giây
60
18
7.5
Thời gian xuất phát chậm, 9 giây, theo bản tin
giây
9
9
9
Thời gian bay đứng + Thời gian xuất phát chậm
giây
69
27
16.5





Tính khoảng cách giữa A321 và trực thăng, tại thời điểm A321 "nhìn thấy" trực thăng:




Thời gian A321 lăn bánh và bay của A321, 62,8 giây + 30 giây
giây
92.8
92.8
92.8
Thời gian vừa bay bằng vừa nâng độ cao của trực thăng
giây
23.8
65.8
76.3
Độ cao của máy bay trực thăng khi A321 nhìn thấy
m
167.6
419
670.4





Tốc độ bay bằng cao nhất
km/giờ
220
220
250
Thời gian nâng tốc độ bay bằng từ 0 km/h đến tốc độ cao nhất
giây
150
120
90
Gia tốc bay bằng a=v/t
mét/giây2
0.41
0.51
0.77





Quãng đường trực thăng bay trong thời gian vừa bay bằng vừa nâng độ cao
m
115
1,102
2,246





Khoảng cách từ A đến D, trong hình vẽ trên
m
1900
1900
1900
Quãng đường A321 đã lăn 2180 mét và bay 2112 mét
m
4300
4300
4300
Trực thăng bám đuôi A321 với khoảng cách
m
2,285
1,298
154

No comments:

Post a Comment