Fly-By-Wire Nghĩa Là Gì?

Fly-By-Wire (FBW) – nhiều người nghe nhắc đến thuật ngữ này khi nói về máy bay. Nhưng FBW thực chất là gì? Đây là một loại hệ thống điều khiển chuyến bay. Máy bay có thể sử dụng hệ thống điều khiển cơ học, thủy-lực, trợ lực, hoặc hoàn toàn điện tử, với một số mô hình kết hợp cả hai.

Nếu nghe từ “wire” (dây) trong Fly-By-Wire, nhiều người sẽ nghĩ đó là dây cáp cơ học truyền thống. Thực tế không phải vậy.

“Wire” trong FBW thực sự ám chỉ dây điện và tín hiệu điện tử dùng để truyền lệnh của phi công tới các bề mặt điều khiển máy bay. Không còn cáp, không còn puli – FBW là hệ thống điều khiển hoàn toàn điện tử.

Lịch Sử Phát Minh Fly-By-Wire

Ngày nay, FBW gần như đồng nghĩa với hàng không thương mại hiện đại, nhưng nguồn gốc lại xuất phát từ thiết kế máy bay quân sự.

Nguồn gốc từ Hàng Không Quân Sự

Bước ngoặt lớn xảy ra vào năm 1972, khi NASA cải tiến tiêm kích F-8 Crusader để bay với hệ thống FBW kỹ thuật số hoàn toàn – không còn cơ cấu cơ học dự phòng.

Tiêm kích Vought F-8 Crusader được chỉnh sửa với hệ thống FBW đầu tiên

Hệ thống FBW đầu tiên mượn công nghệ điều khiển từ chương trình Apollo, áp dụng cho máy bay để giảm trọng lượng, phức tạp và rủi ro hỏng hóc.

Máy bay sản xuất thương mại đầu tiên sử dụng FBW kỹ thuật số hoàn toàn là F-16 Fighting Falcon vào những năm 1970. Các kỹ sư thiết kế máy bay cố tình làm nó không ổn định về khí động học để tăng khả năng cơ động, trong khi FBW giúp máy bay bay ổn định.

Tiến Vào Hàng Không Thương Mại

• Airbus A320 (1988) là máy bay thương mại đầu tiên trang bị FBW kỹ thuật số hoàn toàn.
• Hệ thống này cũng giới thiệu bảo vệ giới hạn bay, tự động ngăn phi công ra lệnh nguy hiểm, nâng tiêu chuẩn an toàn cho chuyến bay hành khách.

Cách Hệ Thống Fly-By-Wire Hoạt Động

Cốt lõi của FBW là thay thế hệ thống cáp và bánh răng cơ học bằng một hệ thống điều khiển điện tử. Thay vì liên kết vật lý trực tiếp, các lệnh của phi công (hoặc autopilot) được xử lý bởi máy tính trên máy bay, rồi truyền lệnh tới các bề mặt điều khiển qua tín hiệu điện.

Hình minh họa: Cơ chế hoạt động FBW – từ lệnh phi công đến di chuyển bề mặt điều khiển và phản hồi

Quy trình hoạt động cụ thể:

1. Lệnh phi công: Di chuyển cần lái hoặc sidestick tạo tín hiệu điện tử.
2. Xử lý máy tính: Bộ điều khiển chuyến bay (FCC) nhận lệnh và tính toán chuyển động bề mặt cánh cần thiết.
3. Di chuyển bề mặt điều khiển: Máy tính gửi lệnh tới actuator, di chuyển các bề mặt cánh như cánh tà,舵 lái…
4. Vòng lặp phản hồi: Cảm biến giám sát bề mặt cánh, gửi dữ liệu về máy tính để điều chỉnh nếu lệch.
5. Bảo vệ an toàn: Hệ thống bảo vệ giới hạn bay và ổn định tự động ngăn nguy cơ rủi ro.
6. Dự phòng: Nhiều máy tính và kênh tín hiệu dự phòng đảm bảo máy bay vẫn kiểm soát được nếu một hệ thống bị lỗi.

FBW thay thế các cơ cấu cơ học nặng nề, dễ hỏng bằng vòng lặp phản hồi điện tử, mang lại phản ứng nhanh hơn, chính xác hơn và an toàn hơn.

Các Máy Bay Sử Dụng Fly-By-Wire

FBW không chỉ là thương hiệu của Airbus. Hiện nay, nó là chuẩn mực cho máy bay thương mại, quân sự và doanh nhân:

Hàng Không Thương Mại

• Airbus A320 series (A318, A319, A320, A321): tiên phong FBW kỹ thuật số (1988).
• Airbus A330, A350 XWB, A380: hệ thống FBW tiên tiến.
• Boeing 777, 787 Dreamliner: FBW kỹ thuật số với bảo vệ giới hạn bay.
• Embraer E2 Jet Family (E175-E2, E190-E2, E195-E2): FBW mang lại trải nghiệm bay mượt mà.

Máy Bay Doanh Nhân

• Embraer Legacy 450/500 (Praetor 500/600): FBW hiện đại.
• Dassault Falcon 7X: máy bay doanh nhân đầu tiên trang bị FBW.

Kết Luận

FBW là bước tiến quan trọng trong hàng không, thay thế cơ cấu cơ học nặng nề bằng hệ thống điện tử thông minh. Nhờ FBW, máy bay nhẹ hơn, an toàn hơn, phản ứng chính xác hơn, trở thành tiêu chuẩn cho cả hàng không quân sự lẫn thương mại.