Captain Rogers
Chú bộ đội
Máy bay ném bom B-2 là loại máy bay mang tính biểu tượng nhất thế giới, niềm tự hào của Không quân Hoa Kỳ và là biểu tượng của sức mạnh quân sự... Đức !!! Nhưng khoan, làm thế nào mà máy bay ném bom tiên tiến nhất của nước Mỹ lại có nguồn gốc từ Thế chiến II?
Đã từng một oanh tạc cơ siêu hạng được gọi là Horten Ho 229, và nó đã từng được hứa hẹn sẽ thay đổi cuộc chiến trên không của Đức Quốc xã. Với thiết kế "cánh bay" (flying wings), chiếc máy bay không đuôi kiểu dáng đẹp này không được thiết kế để trở thành máy bay ném bom như oanh tạc cơ đồng cấp của Mỹ nhiều thập kỷ sau đó, mà là một máy bay chiến đấu sẽ quét sạch kẻ thù của Đức khỏi bầu trời.
Horten Ho 229 là một chiếc máy bay tiên tiến đến mức ngay cả ngày nay, NASA vẫn đang cố gắng tìm hiểu xem các nhà thiết kế người Đức của nó đã thực sự giải quyết một số vấn đề khí động học quan trọng mà họ phải đối mặt với tình trạng công nghệ thô sơ vào thời điểm đó như thế nào.
Cánh bay là những thiết kế cực kỳ hiệu quả, nhưng cũng rất khó để chế tạo cho bay vì một lý do lớn: lực lệch hướng. Đây là những lực muốn kéo máy bay sang hai bên khi nó bay trong không khí. Các nhà thiết kế máy bay đã phải đối phó với vấn đề này kể từ buổi bình minh của ngành hàng không. Nhưng nếu bạn có thể làm chủ thiết kế không đuôi, lợi ích sẽ rất nhiều. Máy bay không đuôi chịu ma sát khí động học ít hơn nhiều, do đó tiết kiệm nhiên liệu hơn. Do đó, máy bay không đuôi có thể được chế tạo nhẹ hơn và mang tải trọng nặng hơn.
Ít ma sát hơn cũng đồng nghĩa với tốc độ cao hơn đối với máy bay sử dụng cùng một động cơ như máy bay có đuôi. Tuy nhiên, đối với Mỹ, lợi ích thực sự của thiết kế cánh bay là giảm đáng kể tín hiệu radar. Khi Chiến tranh Lạnh đến hồi căng thẳng, Liên Xô bắt đầu đối phó với sức mạnh không quân Mỹ bằng hệ thống phòng không rất mạnh mẽ.
Liên Xô đã bắt đầu kết nối radar mặt đất, radar trên không, tên lửa đất đối không và máy bay đánh chặn trên không để tạo ra một lá chắn nhiều lớp mà máy bay Mỹ khó có thể xuyên thủng. Máy bay ném bom bay cao hơn hoặc nhanh hơn không còn phù hợp nữa, Mỹ cần một thứ gì đó quá khó để Liên Xô theo dõi. Thiết kế mà sau này trở thành máy bay biểu tượng nhất của Mỹ trong lịch sử cuối cùng lại được lấy cảm hứng từ các thiết kế siêu vũ khí của chính quyền Adolf Hitler.
Hai kỹ sư của gia đình Horten, Walter và Reimar Horten, bắt đầu thiết kế máy bay vào đầu những năm 1930. Để lách luật cấm Đức có lực lượng không quân do Hiệp ước Versailles sau Đệ Nhất Thế chiến áp đặt, các câu lạc bộ thể thao hàng không đã mọc lên khắp cả nước Đức. Những câu lạc bộ này đã thu hút các nhà thiết kế máy bay và những người muốn trở thành phi công, và trên thực tế, chúng chính là nền tảng tạo nên lực lượng không quân hùng mạnh Luftwaffe của Đệ Tam Đế chế.
Các phi công tương lai của Luftwaffe đã học cách lái máy bay bằng cách học lái tàu lượn và tàu bay lượn do các câu lạc bộ thể thao này chế tạo. Những máy bay không động cơ này đã lách luật các hạn chế trong Hiệp ước Versailles, và chắc chắn không gây ra mối đe dọa nào vì chúng không thể được trang bị vũ khí. Tuy nhiên, điều mà các đồng minh trong Thế chiến I đã không nhận ra là nó đang cung cấp một thứ quan trọng hơn nhiều cho Đế chế Đức tương lai: kinh nghiệm cả trong việc lái và thiết kế các loại máy bay khác nhau.
Gia đình Horten nhanh chóng tham gia vào thú vui phổ biến là lái và thiết kế máy bay, và họ đã dốc sức vào đó đến mức biến phòng sinh hoạt chung của gia đình thành một xưởng để chế tạo các thiết kế tàu lượn mới. Cả hai đều chịu ảnh hưởng lớn bởi Alexander Lippisch, một người tiên phong trong thiết kế máy bay cánh tam giác. Không giống như máy bay truyền thống có cánh nhô ra khỏi thân máy bay, máy bay cánh tam giác có thiết kế thân máy bay liền mạch với cánh là phần mở rộng của chính thân máy bay. Điều này giúp tăng đáng kể lực nâng cho máy bay bằng cách tăng diện tích bề mặt nâng, và có lợi ích là cho phép máy bay mang tải trọng nặng hơn. Anh em nhà Horten đã áp dụng thiết kế cánh tam giác của Lippisch vào chiếc tàu lượn của riêng họ, tạo ra Horten Ho IV.
Kiểu tàu lượn này được chế tạo vào năm 1941 với sự hỗ trợ từ kinh nghiệm của Walter Horten, người đã trở thành phi công của Không quân Đức và tham gia Trận chiến Quần đảo Anh. Thân máy bay lượn chủ yếu được làm bằng ván ép và thép phủ vải, với sáu feet cuối cùng của mỗi đầu cánh được làm bằng các phần mở rộng bằng nhôm có thể tháo rời. Để tăng các đặc tính khí động học của máy bay và giảm lực cản, phi công thực sự nằm sấp để điều khiển máy bay, do đó giảm lượng mái che nhô lên trên máy bay, vốn tạo ra lực cản bổ sung.
Mẫu tàu lượn này không bao giờ được thiết kế để phục vụ bất kỳ mục đích quân sự thực tế nào, và các nhà sử học nghi ngờ rằng anh em nhà Horten đã sử dụng các nguồn lực chiến tranh của Đức để thúc đẩy tham vọng của riêng họ với tư cách là nhà thiết kế máy bay. Hai người này tìm cách phá kỷ lục về tốc độ và độ cao, và một số nhà sử học tin rằng họ quan tâm đến sự nghiệp thiết kế của chính mình hơn là việc tạo ra máy bay quân sự thực dụng.
Nhưng khi Hergmann Göring, người đứng đầu Không quân Đức, yêu cầu thiết kế một loại máy bay ném bom mới, anh em nhà Horten đã nhìn thấy cơ hội của mình. Đức bước vào chiến tranh với một thiếu hụt nghiêm trọng, điều này trở nên rõ ràng sau thất bại trong việc oanh tạc nước Anh. Không quân Đức thiếu máy bay ném bom chiến lược, điều này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng tác chiến của họ.
Sức mạnh của Không quân Đức (Luftwaffe) trong việc gây thiệt hại cho nước Anh từ trên không là điều đáng lo ngại. Hình dung về một Trận chiến Anh quốc thứ hai thành công, lực lượng không quân Đức rất cần những máy bay ném bom cỡ lớn. Vì vậy, Göring đã đưa ra yêu cầu cho một dự án có tên gọi 3x1000 - một loại máy bay có thể mang theo tải trọng bom 1.000 kg (2.200 lbs) bay xa 1.000 dặm (1.600 km) với tốc độ 1.000 km/h (625 mph).
Yêu cầu thiết kế táo bạo này đòi hỏi một loại máy bay nhanh hơn gần 100 mph so với máy bay phản lực Messerschmitt Me 262, máy bay chiến đấu phản lực đầu tiên trên thế giới và là máy bay nhanh nhất trong Thế chiến II. Điều đó có nghĩa là máy bay cần được thiết kế dựa trên các động cơ phản lực mới mạnh mẽ và phải có tính khí động học cao nhất có thể - điều này hoàn toàn phù hợp với thiết kế của anh em nhà Horten.
Họ tự tin rằng thiết kế cánh bay của mình có thể đáp ứng các yêu cầu của chương trình 3x1000, và việc sử dụng động cơ phản lực sẽ giải quyết một số vấn đề cơ bản của thiết kế cánh bay mà Hoa Kỳ sẽ gặp phải nhiều năm sau chiến tranh. Khi thiết kế chiếc máy bay cánh bay đầu tiên, người Mỹ đã sử dụng động cơ cánh quạt, tạo ra những rung động nguy hiểm khắp máy bay, khiến việc điều khiển trở nên rất khó khăn. Tuy nhiên, động cơ phản lực đã loại bỏ hoàn toàn vấn đề này.
Hai anh em đã chế tạo một loạt nguyên mẫu mà họ đặt tên là Ho 229. Chiếc đầu tiên trong số ba chiếc này là một tàu lượn không động cơ được chế tạo đặc biệt để thử nghiệm các đặc tính khí động học của thiết kế. Thay vì sử dụng đường hầm gió, anh em nhà Horten đã cho kéo tàu lượn của họ lên không trung và thả ra, tự mình điều khiển nó hạ cánh an toàn.
Tiếp theo, hai anh em đã lắp thêm động cơ phản lực vào nguyên mẫu thứ hai, dẫn đến một chuyến bay thành công vào ngày 2 tháng 2 năm 1945. Thật không may, sự cố động cơ đã khiến nó bị rơi vài tuần sau đó trong một chuyến bay thứ hai, dẫn đến cái chết của phi công thử nghiệm. Tuy nhiên, thiết kế này đã chứng tỏ được hiệu quả. Khi chiến tranh chuyển hướng bất lợi cho Đức, ưu tiên đã chuyển từ việc thiết kế máy bay ném bom chiến lược sang việc những chiếc máy bay chiến đấu tốt hơn và nhanh hơn để xua đuổi các đàn máy bay Đồng minh đang ném bom ngành công nghiệp Đức.
Anh em nhà Horten hình dung thiết kế cánh bay của họ có thể dùng cho cả máy bay chiến đấu và máy bay ném bom, và một thiết kế nhỏ hơn có thể dễ dàng phù hợp với vai trò của một máy bay chiến đấu tiên tiến. Thật không may cho Đức Quốc xã, thời gian của họ đã hết, và máy bay của Horten sẽ không bao giờ cất cánh. Các nhà sử học tin rằng vào thời điểm này, anh em nhà Horten quan tâm đến việc được kẻ thù cũ thuê hơn là chế tạo máy bay chiến đấu cho Đức.
Một nguyên mẫu Ho 229 đã rơi vào tay quân Đồng minh vào cuối chiến tranh và được gửi đến Anh để nghiên cứu ngắn hạn trước khi được chuyển giao cho Hoa Kỳ. Người Anh đã biên soạn một báo cáo dài 60 trang sau khi nghiên cứu nguyên mẫu và điều tra anh em nhà Horten, đi đến kết luận rằng hai anh em quan tâm đến việc phát triển thiết kế của họ và lập kỷ lục mới hơn là thực sự tạo ra các công cụ chiến tranh hữu ích cho Không quân Đức.
Reimar Horten trên thực tế đã cố gắng di cư sang Mỹ vào năm 1938 với hy vọng làm việc với tư cách là nhà thiết kế máy bay, nhưng chính phủ Đức đã từ chối cấp thị thực xuất cảnh cho ông vì trước đó ông đã tiếp cận được thông tin quân sự mật. Mặc dù nguyên mẫu của họ cuối cùng rơi vào tay quân Đồng minh, vợ chồng nhà Horten không bao giờ tìm được việc làm ở Mỹ hay Anh.
Thay vào đó, Reimer di cư sang Argentina, nơi ông làm việc một thời gian ngắn trong ngành hàng không. Có thể có một số yếu tố khiến vợ chồng nhà Horten bị từ chối việc làm trong khi Mỹ đang bận rộn tuyển dụng rất nhiều nhà khoa học và kỹ sư Đức Quốc xã cũ, nhưng việc họ có tiếng là làm việc cẩu thả có thể là lý do. Khi được giao nhiệm vụ tính toán trọng tâm của tên lửa V2, Walter Horten đã sử dụng thước dây thép - nhưng không nhận ra rằng mười centimet đầu tiên đã bị gãy.
Điều này làm sai lệch hoàn toàn trọng tâm được tính toán, dẫn đến thảm họa không thể tránh khỏi. Nhưng trong khi bản thân họ không tìm được việc làm trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ Mỹ, thiết kế của họ sẽ ngay lập tức được đưa vào thử nghiệm. Ở Mỹ, thiết kế cánh bay cũng không phải là điều mới lạ.
Nhà thiết kế huyền thoại người Mỹ Jack Northrop đã thử nghiệm thiết kế cánh bay từ năm 1941. Khi Mỹ đang nhắm đến việc tham gia Thế chiến II, quân đội Mỹ lo ngại về khả năng Anh rơi vào tay các nước phe Trục. Nếu điều này xảy ra, họ sẽ cần một máy bay ném bom có khả năng ném bom chiến lược vào các mục tiêu của Đức từ tận lãnh thổ Hoa Kỳ.
Vì vậy, Lực lượng Không quân Lục quân đã trao các hợp đồng chế tạo nguyên mẫu cho Northrop và Consolidated Vultee cho một máy bay ném bom có thể mang 10.000 lbs (4.500 kg) bom trong một nhiệm vụ khứ hồi dài 10.000 dặm (16.000 km). Máy bay ném bom này phải bay với tốc độ tối đa 450 mph (720 km/h), tốc độ hành trình 275 mph (443 km/h) và bay đủ cao - 45.000 feet (14.000 mét) - để tránh máy bay chiến đấu của Đức.
Northrop bắt đầu chế tạo một số nguyên mẫu máy bay cánh bay. Kết quả là dòng nguyên mẫu XB-35 và YB-35 ra đời. Tuy nhiên, thiết kế này đã phát sinh nhiều vấn đề, bao gồm rung động từ động cơ cánh quạt gây ra các vấn đề nghiêm trọng về ổn định, và vì Đức dường như không thể xâm lược Anh, nhu cầu về một loại máy bay ném bom tầm xa cực kỳ hiệu quả như vậy đã tạm thời giảm bớt.
Tuy nhiên, sau Thế chiến II, Mỹ một lần nữa lại quan tâm đến việc chế tạo máy bay ném bom tầm xa cực kỳ hiệu quả, và Northrop bắt đầu hoàn thiện thiết kế của mình, dẫn đến sự ra đời của Northrop YB-49. Lần này, ông sử dụng động cơ phản lực trên nguyên mẫu của mình, giải quyết được nhiều vấn đề của các thiết kế trước đó.
Vào ngày 22 tháng 10 năm 1947, chiếc YB-49 đầu tiên cất cánh và lập kỷ lục về thời gian bay liên tục ở độ cao trên 40.000 feet (12.200 m) trong 6,5 giờ. Thật đáng buồn, chiếc YB-49 thứ hai đã bị rơi vào ngày 5 tháng 6 năm 1948, khiến cả phi hành đoàn gồm Thiếu tá Daniel Forbes, Đại úy Glen Edwards, và ba thành viên khác thiệt mạng. Người ta tin rằng trong quá trình thử nghiệm phục hồi sau khi mất lực nâng, cánh ngoài đã chịu tải trọng quá lớn và bị gãy rời khỏi thân máy bay, khiến máy bay lao xuống vực.
Tuy nhiên, chính trong quá trình thử nghiệm YB-49 mà quân đội Mỹ bắt đầu nhận thấy nó có tiết diện phản xạ radar giảm đáng kể - điều mà bất chấp những tin đồn phổ biến, chưa bao giờ là trọng tâm của các thiết kế Horten trước đó. Cuối cùng, YB-49 đã bị hủy bỏ để thay thế bằng máy bay Convair B-36 Peacemaker truyền thống hơn do sự thay đổi trong học thuyết của Mỹ.
Thiết kế động cơ piston của Convair cho phép nó có tầm bay và khả năng mang tải lớn hơn so với YB-49, và với bối cảnh Chiến tranh Lạnh ở Hoa Kỳ, họ mong muốn một chiếc máy bay có khả năng vươn tới Liên Xô với đầu đạn hạt nhân. Tuy nhiên, dữ liệu về tiết diện phản xạ radar giảm của YB-49 đã hình thành nên ý tưởng về chiếc máy bay ném bom tàng hình B-2 sau này.
B-2 đã giải quyết được vấn đề chính của thiết kế cánh bay – cụ thể là thiếu khả năng điều khiển hướng. Trước khi áp dụng hệ thống điều khiển điện tử (fly-by-wire), phi công phải sử dụng hệ thống thủy lực để tác động trực tiếp lên các bề mặt điều khiển của máy bay. Điều này không chỉ gây mệt mỏi về thể chất cho phi công mà còn làm giảm độ chính xác khi điều khiển.
Tuy nhiên, hệ thống điện tử hiện đại cho phép phi công điều khiển máy bay thông qua giao diện điện tử, nhưng chính việc sử dụng máy tính mới thực sự giúp B-2 tỏa sáng. Một máy tính điều khiển chuyến bay tiên tiến – tiên tiến nhất thế giới vào thời điểm đó – sẽ dịch các lệnh của phi công đến các bề mặt điều khiển và thậm chí cả động cơ của B-2, cho phép máy bay thực hiện các thao tác mà thông thường cần đến bánh lái đuôi và cánh nâng.
Tuy nhiên, hệ thống điều khiển máy tính chính xác cũng cho phép thay đổi hướng cực kỳ tinh tế, giúp B-2 có khả năng thực hiện các thao tác quá nguy hiểm đối với các máy bay cánh bay trước đây. Máy bay B-2 sẽ là sự kết hợp hoàn hảo giữa thiết kế và công nghệ, thiết lập tiêu chuẩn cho một tương lai nơi khả năng tàng hình ngày càng quan trọng hơn tốc độ hoặc độ cao trong máy bay quân sự.
Ngay cả ngày nay, quân đội Mỹ vẫn đang xem xét thiết kế cánh bay không đuôi cho chương trình máy bay chiến đấu thế hệ thứ 6 của họ, như B-21 Raider, mở ra một tương lai nơi bánh lái đuôi trở thành dĩ vãng.
Nguồn: The Infographic Show - How the Nazis Designed a B-2 Stealth Bomber Way Before the United States ?
Đã từng một oanh tạc cơ siêu hạng được gọi là Horten Ho 229, và nó đã từng được hứa hẹn sẽ thay đổi cuộc chiến trên không của Đức Quốc xã. Với thiết kế "cánh bay" (flying wings), chiếc máy bay không đuôi kiểu dáng đẹp này không được thiết kế để trở thành máy bay ném bom như oanh tạc cơ đồng cấp của Mỹ nhiều thập kỷ sau đó, mà là một máy bay chiến đấu sẽ quét sạch kẻ thù của Đức khỏi bầu trời.
Horten Ho 229 là một chiếc máy bay tiên tiến đến mức ngay cả ngày nay, NASA vẫn đang cố gắng tìm hiểu xem các nhà thiết kế người Đức của nó đã thực sự giải quyết một số vấn đề khí động học quan trọng mà họ phải đối mặt với tình trạng công nghệ thô sơ vào thời điểm đó như thế nào.
Cánh bay là những thiết kế cực kỳ hiệu quả, nhưng cũng rất khó để chế tạo cho bay vì một lý do lớn: lực lệch hướng. Đây là những lực muốn kéo máy bay sang hai bên khi nó bay trong không khí. Các nhà thiết kế máy bay đã phải đối phó với vấn đề này kể từ buổi bình minh của ngành hàng không. Nhưng nếu bạn có thể làm chủ thiết kế không đuôi, lợi ích sẽ rất nhiều. Máy bay không đuôi chịu ma sát khí động học ít hơn nhiều, do đó tiết kiệm nhiên liệu hơn. Do đó, máy bay không đuôi có thể được chế tạo nhẹ hơn và mang tải trọng nặng hơn.
Ít ma sát hơn cũng đồng nghĩa với tốc độ cao hơn đối với máy bay sử dụng cùng một động cơ như máy bay có đuôi. Tuy nhiên, đối với Mỹ, lợi ích thực sự của thiết kế cánh bay là giảm đáng kể tín hiệu radar. Khi Chiến tranh Lạnh đến hồi căng thẳng, Liên Xô bắt đầu đối phó với sức mạnh không quân Mỹ bằng hệ thống phòng không rất mạnh mẽ.
Liên Xô đã bắt đầu kết nối radar mặt đất, radar trên không, tên lửa đất đối không và máy bay đánh chặn trên không để tạo ra một lá chắn nhiều lớp mà máy bay Mỹ khó có thể xuyên thủng. Máy bay ném bom bay cao hơn hoặc nhanh hơn không còn phù hợp nữa, Mỹ cần một thứ gì đó quá khó để Liên Xô theo dõi. Thiết kế mà sau này trở thành máy bay biểu tượng nhất của Mỹ trong lịch sử cuối cùng lại được lấy cảm hứng từ các thiết kế siêu vũ khí của chính quyền Adolf Hitler.
Hai kỹ sư của gia đình Horten, Walter và Reimar Horten, bắt đầu thiết kế máy bay vào đầu những năm 1930. Để lách luật cấm Đức có lực lượng không quân do Hiệp ước Versailles sau Đệ Nhất Thế chiến áp đặt, các câu lạc bộ thể thao hàng không đã mọc lên khắp cả nước Đức. Những câu lạc bộ này đã thu hút các nhà thiết kế máy bay và những người muốn trở thành phi công, và trên thực tế, chúng chính là nền tảng tạo nên lực lượng không quân hùng mạnh Luftwaffe của Đệ Tam Đế chế.
Các phi công tương lai của Luftwaffe đã học cách lái máy bay bằng cách học lái tàu lượn và tàu bay lượn do các câu lạc bộ thể thao này chế tạo. Những máy bay không động cơ này đã lách luật các hạn chế trong Hiệp ước Versailles, và chắc chắn không gây ra mối đe dọa nào vì chúng không thể được trang bị vũ khí. Tuy nhiên, điều mà các đồng minh trong Thế chiến I đã không nhận ra là nó đang cung cấp một thứ quan trọng hơn nhiều cho Đế chế Đức tương lai: kinh nghiệm cả trong việc lái và thiết kế các loại máy bay khác nhau.
Gia đình Horten nhanh chóng tham gia vào thú vui phổ biến là lái và thiết kế máy bay, và họ đã dốc sức vào đó đến mức biến phòng sinh hoạt chung của gia đình thành một xưởng để chế tạo các thiết kế tàu lượn mới. Cả hai đều chịu ảnh hưởng lớn bởi Alexander Lippisch, một người tiên phong trong thiết kế máy bay cánh tam giác. Không giống như máy bay truyền thống có cánh nhô ra khỏi thân máy bay, máy bay cánh tam giác có thiết kế thân máy bay liền mạch với cánh là phần mở rộng của chính thân máy bay. Điều này giúp tăng đáng kể lực nâng cho máy bay bằng cách tăng diện tích bề mặt nâng, và có lợi ích là cho phép máy bay mang tải trọng nặng hơn. Anh em nhà Horten đã áp dụng thiết kế cánh tam giác của Lippisch vào chiếc tàu lượn của riêng họ, tạo ra Horten Ho IV.
Kiểu tàu lượn này được chế tạo vào năm 1941 với sự hỗ trợ từ kinh nghiệm của Walter Horten, người đã trở thành phi công của Không quân Đức và tham gia Trận chiến Quần đảo Anh. Thân máy bay lượn chủ yếu được làm bằng ván ép và thép phủ vải, với sáu feet cuối cùng của mỗi đầu cánh được làm bằng các phần mở rộng bằng nhôm có thể tháo rời. Để tăng các đặc tính khí động học của máy bay và giảm lực cản, phi công thực sự nằm sấp để điều khiển máy bay, do đó giảm lượng mái che nhô lên trên máy bay, vốn tạo ra lực cản bổ sung.
Mẫu tàu lượn này không bao giờ được thiết kế để phục vụ bất kỳ mục đích quân sự thực tế nào, và các nhà sử học nghi ngờ rằng anh em nhà Horten đã sử dụng các nguồn lực chiến tranh của Đức để thúc đẩy tham vọng của riêng họ với tư cách là nhà thiết kế máy bay. Hai người này tìm cách phá kỷ lục về tốc độ và độ cao, và một số nhà sử học tin rằng họ quan tâm đến sự nghiệp thiết kế của chính mình hơn là việc tạo ra máy bay quân sự thực dụng.
Nhưng khi Hergmann Göring, người đứng đầu Không quân Đức, yêu cầu thiết kế một loại máy bay ném bom mới, anh em nhà Horten đã nhìn thấy cơ hội của mình. Đức bước vào chiến tranh với một thiếu hụt nghiêm trọng, điều này trở nên rõ ràng sau thất bại trong việc oanh tạc nước Anh. Không quân Đức thiếu máy bay ném bom chiến lược, điều này đã hạn chế nghiêm trọng khả năng tác chiến của họ.
Sức mạnh của Không quân Đức (Luftwaffe) trong việc gây thiệt hại cho nước Anh từ trên không là điều đáng lo ngại. Hình dung về một Trận chiến Anh quốc thứ hai thành công, lực lượng không quân Đức rất cần những máy bay ném bom cỡ lớn. Vì vậy, Göring đã đưa ra yêu cầu cho một dự án có tên gọi 3x1000 - một loại máy bay có thể mang theo tải trọng bom 1.000 kg (2.200 lbs) bay xa 1.000 dặm (1.600 km) với tốc độ 1.000 km/h (625 mph).
Yêu cầu thiết kế táo bạo này đòi hỏi một loại máy bay nhanh hơn gần 100 mph so với máy bay phản lực Messerschmitt Me 262, máy bay chiến đấu phản lực đầu tiên trên thế giới và là máy bay nhanh nhất trong Thế chiến II. Điều đó có nghĩa là máy bay cần được thiết kế dựa trên các động cơ phản lực mới mạnh mẽ và phải có tính khí động học cao nhất có thể - điều này hoàn toàn phù hợp với thiết kế của anh em nhà Horten.
Họ tự tin rằng thiết kế cánh bay của mình có thể đáp ứng các yêu cầu của chương trình 3x1000, và việc sử dụng động cơ phản lực sẽ giải quyết một số vấn đề cơ bản của thiết kế cánh bay mà Hoa Kỳ sẽ gặp phải nhiều năm sau chiến tranh. Khi thiết kế chiếc máy bay cánh bay đầu tiên, người Mỹ đã sử dụng động cơ cánh quạt, tạo ra những rung động nguy hiểm khắp máy bay, khiến việc điều khiển trở nên rất khó khăn. Tuy nhiên, động cơ phản lực đã loại bỏ hoàn toàn vấn đề này.
Hai anh em đã chế tạo một loạt nguyên mẫu mà họ đặt tên là Ho 229. Chiếc đầu tiên trong số ba chiếc này là một tàu lượn không động cơ được chế tạo đặc biệt để thử nghiệm các đặc tính khí động học của thiết kế. Thay vì sử dụng đường hầm gió, anh em nhà Horten đã cho kéo tàu lượn của họ lên không trung và thả ra, tự mình điều khiển nó hạ cánh an toàn.
Tiếp theo, hai anh em đã lắp thêm động cơ phản lực vào nguyên mẫu thứ hai, dẫn đến một chuyến bay thành công vào ngày 2 tháng 2 năm 1945. Thật không may, sự cố động cơ đã khiến nó bị rơi vài tuần sau đó trong một chuyến bay thứ hai, dẫn đến cái chết của phi công thử nghiệm. Tuy nhiên, thiết kế này đã chứng tỏ được hiệu quả. Khi chiến tranh chuyển hướng bất lợi cho Đức, ưu tiên đã chuyển từ việc thiết kế máy bay ném bom chiến lược sang việc những chiếc máy bay chiến đấu tốt hơn và nhanh hơn để xua đuổi các đàn máy bay Đồng minh đang ném bom ngành công nghiệp Đức.
Anh em nhà Horten hình dung thiết kế cánh bay của họ có thể dùng cho cả máy bay chiến đấu và máy bay ném bom, và một thiết kế nhỏ hơn có thể dễ dàng phù hợp với vai trò của một máy bay chiến đấu tiên tiến. Thật không may cho Đức Quốc xã, thời gian của họ đã hết, và máy bay của Horten sẽ không bao giờ cất cánh. Các nhà sử học tin rằng vào thời điểm này, anh em nhà Horten quan tâm đến việc được kẻ thù cũ thuê hơn là chế tạo máy bay chiến đấu cho Đức.
Một nguyên mẫu Ho 229 đã rơi vào tay quân Đồng minh vào cuối chiến tranh và được gửi đến Anh để nghiên cứu ngắn hạn trước khi được chuyển giao cho Hoa Kỳ. Người Anh đã biên soạn một báo cáo dài 60 trang sau khi nghiên cứu nguyên mẫu và điều tra anh em nhà Horten, đi đến kết luận rằng hai anh em quan tâm đến việc phát triển thiết kế của họ và lập kỷ lục mới hơn là thực sự tạo ra các công cụ chiến tranh hữu ích cho Không quân Đức.
Reimar Horten trên thực tế đã cố gắng di cư sang Mỹ vào năm 1938 với hy vọng làm việc với tư cách là nhà thiết kế máy bay, nhưng chính phủ Đức đã từ chối cấp thị thực xuất cảnh cho ông vì trước đó ông đã tiếp cận được thông tin quân sự mật. Mặc dù nguyên mẫu của họ cuối cùng rơi vào tay quân Đồng minh, vợ chồng nhà Horten không bao giờ tìm được việc làm ở Mỹ hay Anh.
Thay vào đó, Reimer di cư sang Argentina, nơi ông làm việc một thời gian ngắn trong ngành hàng không. Có thể có một số yếu tố khiến vợ chồng nhà Horten bị từ chối việc làm trong khi Mỹ đang bận rộn tuyển dụng rất nhiều nhà khoa học và kỹ sư Đức Quốc xã cũ, nhưng việc họ có tiếng là làm việc cẩu thả có thể là lý do. Khi được giao nhiệm vụ tính toán trọng tâm của tên lửa V2, Walter Horten đã sử dụng thước dây thép - nhưng không nhận ra rằng mười centimet đầu tiên đã bị gãy.
Điều này làm sai lệch hoàn toàn trọng tâm được tính toán, dẫn đến thảm họa không thể tránh khỏi. Nhưng trong khi bản thân họ không tìm được việc làm trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ Mỹ, thiết kế của họ sẽ ngay lập tức được đưa vào thử nghiệm. Ở Mỹ, thiết kế cánh bay cũng không phải là điều mới lạ.
Nhà thiết kế huyền thoại người Mỹ Jack Northrop đã thử nghiệm thiết kế cánh bay từ năm 1941. Khi Mỹ đang nhắm đến việc tham gia Thế chiến II, quân đội Mỹ lo ngại về khả năng Anh rơi vào tay các nước phe Trục. Nếu điều này xảy ra, họ sẽ cần một máy bay ném bom có khả năng ném bom chiến lược vào các mục tiêu của Đức từ tận lãnh thổ Hoa Kỳ.
Vì vậy, Lực lượng Không quân Lục quân đã trao các hợp đồng chế tạo nguyên mẫu cho Northrop và Consolidated Vultee cho một máy bay ném bom có thể mang 10.000 lbs (4.500 kg) bom trong một nhiệm vụ khứ hồi dài 10.000 dặm (16.000 km). Máy bay ném bom này phải bay với tốc độ tối đa 450 mph (720 km/h), tốc độ hành trình 275 mph (443 km/h) và bay đủ cao - 45.000 feet (14.000 mét) - để tránh máy bay chiến đấu của Đức.
Northrop bắt đầu chế tạo một số nguyên mẫu máy bay cánh bay. Kết quả là dòng nguyên mẫu XB-35 và YB-35 ra đời. Tuy nhiên, thiết kế này đã phát sinh nhiều vấn đề, bao gồm rung động từ động cơ cánh quạt gây ra các vấn đề nghiêm trọng về ổn định, và vì Đức dường như không thể xâm lược Anh, nhu cầu về một loại máy bay ném bom tầm xa cực kỳ hiệu quả như vậy đã tạm thời giảm bớt.
Tuy nhiên, sau Thế chiến II, Mỹ một lần nữa lại quan tâm đến việc chế tạo máy bay ném bom tầm xa cực kỳ hiệu quả, và Northrop bắt đầu hoàn thiện thiết kế của mình, dẫn đến sự ra đời của Northrop YB-49. Lần này, ông sử dụng động cơ phản lực trên nguyên mẫu của mình, giải quyết được nhiều vấn đề của các thiết kế trước đó.
Vào ngày 22 tháng 10 năm 1947, chiếc YB-49 đầu tiên cất cánh và lập kỷ lục về thời gian bay liên tục ở độ cao trên 40.000 feet (12.200 m) trong 6,5 giờ. Thật đáng buồn, chiếc YB-49 thứ hai đã bị rơi vào ngày 5 tháng 6 năm 1948, khiến cả phi hành đoàn gồm Thiếu tá Daniel Forbes, Đại úy Glen Edwards, và ba thành viên khác thiệt mạng. Người ta tin rằng trong quá trình thử nghiệm phục hồi sau khi mất lực nâng, cánh ngoài đã chịu tải trọng quá lớn và bị gãy rời khỏi thân máy bay, khiến máy bay lao xuống vực.
Tuy nhiên, chính trong quá trình thử nghiệm YB-49 mà quân đội Mỹ bắt đầu nhận thấy nó có tiết diện phản xạ radar giảm đáng kể - điều mà bất chấp những tin đồn phổ biến, chưa bao giờ là trọng tâm của các thiết kế Horten trước đó. Cuối cùng, YB-49 đã bị hủy bỏ để thay thế bằng máy bay Convair B-36 Peacemaker truyền thống hơn do sự thay đổi trong học thuyết của Mỹ.
Thiết kế động cơ piston của Convair cho phép nó có tầm bay và khả năng mang tải lớn hơn so với YB-49, và với bối cảnh Chiến tranh Lạnh ở Hoa Kỳ, họ mong muốn một chiếc máy bay có khả năng vươn tới Liên Xô với đầu đạn hạt nhân. Tuy nhiên, dữ liệu về tiết diện phản xạ radar giảm của YB-49 đã hình thành nên ý tưởng về chiếc máy bay ném bom tàng hình B-2 sau này.
B-2 đã giải quyết được vấn đề chính của thiết kế cánh bay – cụ thể là thiếu khả năng điều khiển hướng. Trước khi áp dụng hệ thống điều khiển điện tử (fly-by-wire), phi công phải sử dụng hệ thống thủy lực để tác động trực tiếp lên các bề mặt điều khiển của máy bay. Điều này không chỉ gây mệt mỏi về thể chất cho phi công mà còn làm giảm độ chính xác khi điều khiển.
Tuy nhiên, hệ thống điện tử hiện đại cho phép phi công điều khiển máy bay thông qua giao diện điện tử, nhưng chính việc sử dụng máy tính mới thực sự giúp B-2 tỏa sáng. Một máy tính điều khiển chuyến bay tiên tiến – tiên tiến nhất thế giới vào thời điểm đó – sẽ dịch các lệnh của phi công đến các bề mặt điều khiển và thậm chí cả động cơ của B-2, cho phép máy bay thực hiện các thao tác mà thông thường cần đến bánh lái đuôi và cánh nâng.
Tuy nhiên, hệ thống điều khiển máy tính chính xác cũng cho phép thay đổi hướng cực kỳ tinh tế, giúp B-2 có khả năng thực hiện các thao tác quá nguy hiểm đối với các máy bay cánh bay trước đây. Máy bay B-2 sẽ là sự kết hợp hoàn hảo giữa thiết kế và công nghệ, thiết lập tiêu chuẩn cho một tương lai nơi khả năng tàng hình ngày càng quan trọng hơn tốc độ hoặc độ cao trong máy bay quân sự.
Ngay cả ngày nay, quân đội Mỹ vẫn đang xem xét thiết kế cánh bay không đuôi cho chương trình máy bay chiến đấu thế hệ thứ 6 của họ, như B-21 Raider, mở ra một tương lai nơi bánh lái đuôi trở thành dĩ vãng.
Nguồn: The Infographic Show - How the Nazis Designed a B-2 Stealth Bomber Way Before the United States ?
