Để mở đường bay thẳng dài chưa từng có, Qantas Airways đã đăng cai một cuộc đọ sức kịch tính giữa Boeing 777X và Airbus A350.
Sự gắn kết chặt chẽ về lịch sử giữa hai nước khiến các hành trình tới London luôn là nòng cốt trong mạng lưới đường bay quốc tế của Qantas.
Thuở mới đến London lập nghiệp, để bay được từ Australia sang được thủ đô nước Anh, hãng hàng không Qantas mất tận bốn ngày với gần mười lần nối chuyến. Do địa hình xa xôi và chưa có máy bay phù hợp, hãng vẫn thường trung chuyển qua Singapore hoặc Dubai. Lịch sử thay đổi từ năm 2018, khi đường bay thẳng giữa Perth và London đi vào khai thác.
Nhưng với Qantas, xuất phát từ Sydney mới là chóp tham vọng trong hành trình chinh phục London. Do vậy, hãng quyết định thành lập dự án Project Sunrise - một nhóm các đường bay siêu dài từ Australia đi châu Âu và Mỹ với chuyến Sydney - London là trọng tâm. Hai dòng phi cơ có tầm bay tốt nhất trên thị trường chuyển nhượng là Boeing 777X và Airbus A350 sẽ phải đấu tay đôi để Qantas chọn ra một sản phẩm thắng cuộc cho đơn hàng 12 chiếc.
Với khoảng cách lên đến 9.200 nm (hải lý) tức 17.000 km, Sydney - London sẽ trở thành đường bay thẳng thương mại dài nhất thế giới khi chính thức được khai thác vào năm 2023.
Chặng bay thẳng thương mại xa nhất thế giới hiện tại từ Singapore tới New York Newark dài 8.300 nm. Ảnh: jetphotos.
Đề bài nâng cao cho Boeing - Airbus
Về tương quan lực lượng, 777X gồm hai biến thể là 777-9X và 777-8X. Còn đối thủ A350 có ba phiên bản là A350-900, A350-900URL, và A350-1000. Tuy nhiên, 777-9X và A350-900 không thể dự thầu do tầm bay thiếu hụt quá nhiều. Trên lý thuyết, trong tam mã còn lại cũng không chiếc nào chạm được đến mốc 9.200 hải lý, kể cả chuyên gia bay đường dài A350-900URL - ứng viên có phạm vi hoạt động lên tới 9.700 hải lý. Nên để phân tích Project Sunrise, yếu tố tầm bay cần được bóc tách kỹ càng.
Đến đây, một khía cạnh kỹ thuật cốt yếu phải được mổ xẻ: mối quan hệ giữa tải trọng và tầm bay. Tải trọng là tổng trọng lượng hành khách, hành lý và hàng hoá. Các hãng sẽ sử dụng những giá trị khác nhau, trong khi Airbus tính 95 kg một hành khách, con số của Boeing là 102 kg một hành khách. Do những chặng Project Sunrise quá dài nên Qantas đề cao tầm bay và lượng hành khách hơn là hàng hoá.
Tải trọng tạo khác biệt lớn, bởi phi cơ càng nặng nề thì tầm bay càng giảm. Trên tàu bay thân rộng, thông thường mỗi 13-16 kg, tải trọng tăng sẽ phải đánh đổi với 1 nm tầm bay.
Nhưng Sydney - London không phải một đường bay bình thường, cộng thêm sức chứa khoảng 300 ghế như yêu cầu Qantas đặt ra ban đầu, Project Sunrise phá vỡ rất nhiều quy tắc của hàng không dân dụng.
Qantas từng phải đặt riêng dao dĩa loại siêu nhẹ cho suất ăn trên chặng Perth (PER) - London (LHR) để tiết kiệm tải trọng. Ảnh: gcmap.
Năm 2018, Qantas mở đường bay thẳng dài thứ ba thế giới, nối liền Perth và London, được đảm nhiệm bởi Boeing 787-9. Để hoàn thành hành trình dài tới 7.830 nm, Qantas chọn cấu hình chỉ có 236 ghế, nhằm giảm tải trọng xuống mức tối đa cũng như tập trung vào khoang Thương gia và Phổ thông cao cấp, do đây là nguồn doanh thu lớn nhất trên các chuyến bay đường dài. 236 ghế là cực kỳ thấp so với mức trung bình hơn 300 chỗ trên 787-9 của nhiều hãng khác. Chặng Project Sunrise còn xa hơn đáng kể và dẫu 777X và A350 là những phi cơ rất lớn, 300 hành khách là đòi hỏi khó đáp ứng.
Nếu đề bài cơ bản này chưa đủ lắt léo, ba ứng viên sẽ phải giải luôn đề nâng cao khi nói tới gió, nhân tố này, vô hình, nhưng lại hữu lực để có thể kéo dài hành trình thêm cả ngàn hải lý nữa...
Trên bản đồ, dễ thấy hành trình Sydney - London có hướng di chuyển từ Đông sang Tây, hay nói cách khác là phải bay ngược gió. Những ngày xấu trời hoặc vào mùa đông, gió tạt mạnh khiến phi cơ bay chậm lại, đồng nghĩa quãng đường bay bị kéo dài thêm, trung bình 7% hoặc thậm chí lên tới 10%. Ngược lại, ở chiều từ London về, hành trình sẽ ngắn hơn do phi cơ được gió xuôi hỗ trợ.
Như vậy, sau khi cộng dồn yếu tố kỹ thuật gồm nhiên liệu dự trữ và gió ngược, muốn triển khai dự án Project Sunrise dài 9.200 nm, phi cơ thắng thầu phải có năng lực hoạt động lên tới khoảng 10.800 nm. Ngoại trừ máy bay cá nhân, 10.800 nm là giấc mơ muôn thuở của mọi tàu bay thương mại!
Theo tính toán, nếu cứ vận hành theo kiểu cần cù bù thông minh - đổi tải trọng lấy tầm bay, để hoàn thành một chặng Sydney - London, 777-8X chỉ chở được tối đa 160 hành khách, theo sau là A350-1000, trong khi sức chứa A350-900URL nghèo nàn nhất với vỏn vẹn 75 ghế.
Với mong muốn cấu hình 300 chỗ của Qantas, A350-900URL sẽ bị loại vì với trọng lượng cất cánh tối đa thấp nhất trong ba chiếc, ứng viên này không bằng cách nào kham được lượng khách trên. Sau đó, CEO Alan Joyce biết rằng hai nhà sản xuất sẽ ít nhiều phải hoán cải lại phi cơ thì mới cân bằng được cả tầm bay lẫn tải trọng, nên trong thư mời thầu cuối cùng, Qantas hạ chỉ tiêu xuống còn 270 ghế. Rốt cuộc, 777-8X và A350-1000 đi vào chung kết với hai thử thách: 9.900 nm tầm bay, kèm theo 270 hành khách.
Chiếc 787-9 ưu tú của Qantas được khoác màu sơn đặc biệt. Ảnh: jetphotos.
'Bảo bối' của Qantas
Qantas, hãng hàng không lâu đời thứ ba thế giới, sinh ra ở đất nước có vị trí địa lýnằm sâu dưới bán cầu Nam và biệt lập với hai thị trường quan trọng nhất là châu Âu và Mỹ nên gắn bó với những hành trình tầm xa như một lẽ tự nhiên. Theo tháng năm, kinh nghiệm đã nâng tầm trình độ bay đường dài của họ lên hàng giỏi nhất thế giới. Với rất nhiều thủ thuật để tối ưu hoá tầm bay, trong đó đặc biệt là khả năng phân tích gió vào hạng thượng thừa siêu đẳng, Qantas thậm chí còn được các cơ quan chức năng cho phép cất cánh với lượng nhiên liệu dự trữ dưới 3%, so với mức phổ biến 5% (tuỳ vị trí của sân bay dự bị mà một số hành trình cũng chỉ cần 3% dự trữ). Trên những chặng siêu dài, hơn 2% chênh lệch này tương đương hàng trăm hải lý và là sự tiết kiệm rất quý giá.
Bảo bối tiếp theo là một hệ thống theo dõi độ bền động cơ tối tân nhằm linh động xoay tua phi đội. Cụ thể, mỗi máy bay sẽ có mức hao mòn động cơ và thân vỏ không đồng đều sau một thời gian khai khác, nhất là khi thường xuyên phải hoạt động với hiệu suất tối đa khi bay cự ly dài. Bằng công nghệ, Qantas nắm rõ mức lão hoá của từng động cơ và sẽ chủ động hoán đổi chúng giữa những khung thân khác nhau theo nguyên tắc động cơ mới hơn được chuyển sang lắp vào khung thân còn mới, và ngược lại. Sau đó tuỳ thuộc vào thời tiết để điều phối lịch hoạt động theo. Ví dụ vào ngày có gió lớn, hãng sẽ sử dụng máy bay "sung mãn" nhất, còn những hôm trời lặng, chuyến đi nhàn nhã, phi cơ có hiệu suất thấp hơn nhận nhiệm vụ.
Tiếp đến, dù đối mặt thách thức phải bay ngược gió khi khởi hành từ Sydney, Qantas có cách nhẹ nhàng biến đường xa thành lối tắt...
Vị trí địa lý của Sydney rất thuận lợi cho một lộ trình khác. Ảnh: gcmap.
Nếu từ Sydney bay về hướng Tây để sang London như thông thường, gió ngược sẽ khiến quãng đường đội lên trung bình 7%, nên để khai thông bế tắc, Qantas sẽ quay đầu bay theo hướng ngược lại. Lúc này, gió ngược trở thành gió xuôi và bất chấp việc hành trình mới dài hơn một chút trên lý thuyết (10.000 nm so với 9.200 nm), Qantas vẫn rút ngắn được tầm bay 7%, xuống 9.300 nm. Chuyến về từ London sẽ giữ nguyên lộ trình lúc đầu vì máy bay vốn được cuốn theo chiều gió.
Dĩ nhiên không chỉ mỗi Qantas nắm được phương pháp này và đây chỉ là bức tranh tổng thể. Trong thực tiễn, hướng gió cũng như cường độ thay đổi rất phức tạp trong suốt chuyến đi. Ít người biết rằng ở chặng Perth - London, trước khi để 787-9 lên đường, Qantas đã dành tới 10 năm chỉ để nghiên cứu về hình dạng các khối gió nhằm chọn ra tuyến không lưu tối ưu nhất tới London. Chỉ một điều chắc chắn là với Project Sunrise, Qantas sẽ phải đi đường tắt để giải quyết vấn đề tầm bay cho phi cơ. Hành trình hiện chỉ còn 9.300 nm, cộng thêm quãng đường phụ trội, nhưng thông số cuối cùng là khoảng 9.900 nm.
Cuộc đua về thông số kỹ thuật
Với người ngoại đạo, cách dễ dàng nhất để nắm bắt năng lực phi cơ là khảo sát biểu đồ tải trọng - tầm bay do nhà sản xuất công bố. Do đây chỉ là dữ liệu tiêu chuẩn trong điều kiện không có gió và khí hậu cơ bản, nên chắc chắn sai số sẽ nảy sinh trong quá trình khai thác thực tiễn, đặc biệt là mức tiêu thụ nhiên liệu. Nhưng để lý giải được quyết định của Qantas thì sẽ cần phân tích các chỉ số kỹ thuật của hai ứng viên, trước tiên là A350-1000.
Biểu đồ tầm bay - tải trọng của A350-1000 sau khi Việt hóa. Ảnh: Airbus.
Dễ thấy tải trọng tối đa của A350-1000 là 67,5 tấn, tức máy bay có thể chở tổng cộng 67,5 tấn gồm khách, hành lý và hàng hoá cho đến 5.500 nm. Do phi cơ đã đạt trọng lượng cất cánh tối đa nên từ 5.500 nm, muốn tăng tầm bay thì cần bổ sung thêm nhiên liệu song song với việc cắt bớt tải trọng tương ứng. Nhưng khi chạm mốc 8.500 nm, đường biểu thị tầm bay đột ngột thay đổi biên độ đi xuống. Điều này mang ý nghĩa rằng bình nhiên liệu đã đầy, để bay xa hơn chỉ còn cách hi sinh tải.
Vậy đến 9.900 nm thì A350-1000 còn bao nhiêu tải trọng? Rà soát mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ giải đáp được câu hỏi này.
Trên biểu đồ, trong khoảng từ 5.500 nm đến 8.500 nm, khi bắt đầu phải hạ tải để bù tầm bay cho tới lúc bình nhiên liệu đầy, tải trọng giảm đều từ 67,5 tấn xuống còn khoảng 32,5 tấn, tức là chiếc Airbus ngốn hết 35 tấn dầu trên 3.000 nm. Với tốc độ trung bình 500 nm/h, phi cơ sẽ bay hết quãng đường này trong 6 giờ, tức tiêu thụ khoảng 5,8 tấn/giờ.
Nhưng trong chuyến đi, nhiên liệu bị tiêu hao nhiều nhất ở giai đoạn đầu, do phải lấy độ cao và máy bay còn đầy dầu nên rất nặng. Do vậy phi cơ ngốn nhiều hơn đáng kể. Với chênh lệch bình quân là 35%, mức tiêu thụ khi mới khởi hành sẽ vào khoảng 7,8 tấn.
Tiếp tục đi tìm đáp áp cho phép tính đổi tải lấy tầm bay. Biểu đồ cho thấy tại 8.500 nm, A350-1000 còn khoảng 32,5 tấn tải trọng. Đồng nghĩa rằng ngay cả với bình nhiên liệu đầy, A350 vẫn thiếu 1.400 nm tầm bay. Vì ngốn 5,8 tấn dầu cho mỗi 500 nm, do đó để hoàn thành nốt 1.400 nm này, máy bay cần 16,2 tấn nhiên liệu nữa. Vì tổng tải lúc này là 32,5 tấn, nên nếu đổi 16,2 tấn để lấy tầm bay thì khi sang đến London, mẫu Airbus chỉ còn 16,3 tấn tải, tức 171 chỗ ngồi.
Trong khi tải trọng yêu cầu là 25,6 tấn (Airbus tính 95 kg/hành khách với tổng cộng 270 ghế), nghĩa là A350-1000 đang bị thiếu 9,3 tấn. Thiếu cả dầu và tải, nhà Airbus phải triển khai ít nhất hai phương án là bổ sung thêm thùng dầu phụ để đảm bảo tầm bay cũng như tăng khối lượng cất cánh tối đa (Maximum Take Off Weight - MTOW) của phi cơ thì mới chứa được đủ ghế. Ở giai đoạn đầu chặng thì 9,3 tấn sẽ đội lên 35%, thành 12,5 tấn.
Như vậy, để có cửa thắng, A350-1000 buộc phải gia tăng MTOW thêm 12,5 tấn nữa vào mức MTOW hiện tại (316 tấn), nâng tổng khối lượng cất cánh tối đa lên 329 tấn.
Không nhiều chặng cần đến sức chứa lớn và tầm bay xa của A350-1000 nên phi cơ này chỉ được khai thác bởi năm hãng hàng không. Ảnh: airliners.
Về đối thủ 777-8X, đến nay Boeing vẫn chưa công khai biểu đồ tải trọng - tầm bay cho dòng 777X, nên không ai ngoài Qantas nắm được nội lực của 777-8X. Nhưng một vài số liệu cơ bản sẽ giúp lắp ghép các thông số.
Boeing cho biết 777-8X có sức chứa 384 ghế tại 8.700 nm. Do Boeing lấy giá trị 102 kg/hành khách, nên 384 hành khách này tương đương tải trọng khoảng 39 tấn. Nếu chiếu theo đề bài 270 ghế của Qantas thì 777-8X chỉ cần đáp ứng 27,5 tấn tải trọng. Tức là 777-8X giải quyết xong 270 chỗ ngồi mà vẫn còn dư 11,5 tấn.
Để biết lượng tải thừa này có đủ bù giúp 777-8X bay được 9.900 nm hay không thì lại cần xem xét mức tiêu thụ nhiên liệu. Một lần nữa, đây là những thông tin chỉ Qantas mới có thể tiếp cận. Do 777-8X vẫn là một máy bay trên bàn giấy nên độ tiêu hao nhiên liệu có thể tạm ước lượng bằng cách tham khảo từ A350-1000.
Trong một lần khẩu chiến, 777X từng bị Airbus gán biệt danh ‘Thứ máy bay nửa mùa’, ngụ ý châm biếm Boeing cố gắng tích hợp công nghệ mới từ 787 lên khung thân đã già cỗi của dòng 777. Ảnh: jetspotter.
Theo nhiều nguồn tin, 777-8X sẽ ngốn nhiên liệu nhiều hơn A350-1000 khoảng 5%, suy ra hai giá trị của chiếc Boeing lần lượt là 6,1 tấn và 8,2 tấn một giờ bay. Như trên đã đề cập, 777-8X sẽ bay được 8.700 nm nên muốn bao trọn gói 9.900 nm, Boeing phải bổ sung 1.200 nm, tương đương 2,4 giờ bay, hay 14,6 tấn dầu. Nhưng 777-8X chỉ còn thừa 11,5 tấn tải trọng, vậy ứng viên này thiếu 3,1 tấn. Bởi Boeing chưa tiết lộ thông số trọng lượng rỗng và trọng lượng không dầu tối đa nên sẽ khó xác định được liệu 777-8X có thực sự cần cải thiện MTOW hay không.
Câu trả lời, nhiều khả năng, là không. Nhờ bình nhiên liệu rất lớn, chứa được nhiều hơn tận 35 tấn dầu so với A350-1000, nên 777-8X không phải trầy trật ‘cầy’ MTOW bằng cách phải tháo bỏ hệ thống dỡ hàng hoá như A350-1000, mà có lẽ chỉ cần nạp thêm dầu và thực hiện vài chỉnh sửa nhỏ là hoàn thành nhiệm vụ. Lúc này kẻ chiến thắng đã lộ diện.
Và không nằm ngoài nhận định của số đông, máy bay được chọn chính là: A350-1000. Nhìn tổng thể, Qantas có tất cả mọi lý do để phê duyệt chiếc Airbus.
Đầu tiên là việc A350-1000 tiết kiệm nhiên liệu hơn. Do Qantas sẽ còn dùng máy bay của Project Sunrise để khai thác một số chặng ngắn hơn, nên nhược điểm ngốn dầu của 777-8X càng lộ rõ.
Tiếp theo, ngay cả khi phải nâng MTOW lên 329 tấn, A350-1000 vẫn nhẹ hơn nhiều so với mức hơn 351 tấn của 777-8X. Một trong những tiêu chuẩn thu phí của các sân bay là căn cứ vào mức MTOW, do đó A350-1000 sẽ chịu mức phí hạ cánh rẻ hơn trong quá trình sử dụng. Sân bay London Heathrow và Sydney là những ngoại lệ rất hiếm hoi trên thế giới không tính phí dựa vào MTOW, nhưng với chặng đi New York John F.Kennedy thì 777-8X sẽ thiệt thòi khoảng 15 USD một tấn. Với tần suất mỗi ngày một chuyến, Qantas sẽ lãng phí ít nhất hàng chục ngàn USD một năm.
Thứ ba, dẫu không phải một dòng phi cơ đắt khách nhưng chí ít A350-1000 đã đi vào hoạt động từ năm 2018 và chứng minh được độ tin cậy. Còn 777X thì đến tận bây giờ mới đang bay thử nghiệm, riêng dòng 777-8X thậm chí còn chưa hoàn thiện khâu phát triển. Nên cũng dễ hiểu nếu Qantas đề cao sự thận trọng. Không ai dám đảm bảo những cam kết về hiệu suất của Boeing là chuẩn xác.
Tương truyền 30 năm về trước, siêu giám đốc Robert Crandall của American Airlines (người đi vào sử sách với tuyệt kỹ cắt giảm chi phí thần sầu: ghi âm tiếng chó sủa để canh chừng nhà kho thay vì bỏ tiền thuê nhân viên bảo vệ) chỉ muốn khóc ngất vì sắm chiếc McDonnell Douglas MD-11 để dùng cho chặng Dallas - Hong Kong. Nhưng đến khi tiếp nhận về thì MD-11 đốt nhiên liệu nhiều hơn mức quảng cáo tới 6% nên không thể bay nổi đến Hong Kong.
Với Project Sunrise, Boeing không quá buồn khi bại trận, do ở thời điểm then chốt của cuộc đấu thầu, hãng đang rất bận bịu với vụ 737-MAX, sản phẩm quan trọng hơn 777-8X nhiều. Còn Airbus cũng chẳng vui hơn là bao khi chỉ vài tuần trước khi sếp Alan Joyce ký đơn đặt hàng A350-1000 thì bệnh dịch ập đến. Nên thay vì hoan hỉ đếm ngược tới ngày được đón khách sang London, Qantas giờ ngậm ngùi chở đặc sản tôm hùm Australia rong ruổi đi ship khắp châu Á để đổi lấy khẩu trang về cho chính phủ.
Phan Duy
Nguồn: vnexpress.net
