Tại sao máy bay trước kia có cánh đôi, còn hiện nay thì phần lớn có cánh đơn?

Từ năm 1903, hai anh em Wright lần đầu tiên lái máy bay bay lên trời xanh, lịch sử hàng không máy bay đã có thời gian dài hơn một thế kỷ. Trong thời gian trên 100 năm đó, hình dáng bên ngoài của máy bay đã thay đổi rất nhiều. Chỉ nói riêng về số lượng cánh máy bay, loại máy bay ban đầu không những có cánh đôi (hai tầng), mà còn có cả cánh ba (ba tầng). Loại máy bay này có ba cánh, cánh này chồng lên cánh kia, ở giữa được liên kết bằng nhiều trụ đỡ, rất giống như một giá đỡ sách. Tuy nhiên kết cấu của máy bay cánh ba rất phức tạp, hiệu quả cũng không tốt hơn so với máy bay cánh đôi, thực tế về sau không có phát triển nhiều hơn, cho nên, máy bay thời kỳ đầu hầu như đều là loại cánh đôi. Tuy nhiên, từ sau những năm 30 của thế kỷ XX, máy bay cánh đôi chỉ có rất ít, hầu như đều là máy bay cánh đơn bay đi bay lại trên bầu trời. Tại sao như vậy?

Cánh máy bay dùng để sản sinh ra lực nâng. Máy bay có thể bay lượn trên không mà không bị rơi xuống như một hòn đá, là dựa vào lực nâng của cánh máy bay để cân bằng trọng lượng. Nếu một chiếc máy bay bao gồm cả hành khách, hàng hoá và nhiên liệu, tổng cộng là 50 tấn, thì khi nó bay ngang bằng ở trên không trung, các cánh của nó phải sản sinh ra lực nâng là 50 tấn, như vậy mới duy trì được thăng bằng, làm cho máy bay không rơi xuống.

Cánh máy bay có thể sản sinh ra sức nâng đẩy đi hay không, chủ yếu là căn cứ vào tốc độ bay và diện tích mặt phẳng của cánh máy bay. Tốc độ bay càng nhanh diện tích cánh máy bay càng lớn, thì sản sinh ra lực nâng càng lớn. Điều ấy cũng giống như chơi thả diều vậy: Hai cái diều có trọng lượng như nhau, diều nào có diện tích lớn, ai kéo dây chạy nhanh, thì diều của người đó bay lên càng nhanh, càng cao.

Các máy bay ở thời kỳ đầu, vì không có động cơ tốt, vật liệu kết cấu cũng rất thô sơ, do đó tốc độ bay của máy bay không nhanh. Tốc độ không nhanh mà lại cần khắc phục một trọng lượng nhất định, thì cần phải ra sức tăng diện tích cánh máy bay để có được lực nâng cần thiết. Một cánh máy bay không đủ thì dùng hai cánh, hai cánh vẫn chưa đủ thì dùng ba cánh. Như vậy, máy bay cánh đôi, cánh ba ra đời. Tuy nhiên tăng cánh máy bay lên nhiều thì trái lại làm tăng phụ tải cho máy bay, làm cho máy bay bay càng chậm.

Cùng với sự cải tiến dần của động cơ hàng không và sự cải cách vật liệu kết cấu hàng không, tốc độ của máy bay được tăng lên rất nhiều, do đó không cần phải có diện tích cánh máy bay thật lớn mới có thể sản sinh lực nâng cần thiết; do vậy hầu hết các máy bay hiện đại đều đã cải tiến thành máy bay cánh đơn, do đó đã làm giảm nhiều trọng lượng của máy bay, đồng thời bảo đảm tốc độ bay.

Vậy thì, loại máy bay cánh đôi không còn có ích nữa sao?

Thực ra thì có một số máy bay không cần thiết phải có tốc độ nhanh, giống như loại máy bay đa dụng được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, là máy bay cánh đôi. Loại máy bay này có thể dùng để rải thuốc trừ sâu, gieo hạt, trồng rừng, diệt cỏ v.v. nó phải bay chậm, bình ổn, mới có thể hoàn thành nhiệm vụ rải phân, gieo hạt, do đó nó cần có diện tích cánh máy bay lớn, mới có thể sản sinh ra lực nâng cần thiết.