Chắp cánh cho nhân loại bay lên!Anh em nhà Wright

“Chúng ta có thể bay mà không có động cơ, nhưng không thể bay nếu thiếu tri thức và kỹ năng.”

- Wilbur Wright

Được bay lượn trong không trung là ước mơ ngàn đời của nhân loại. Cho đến đầu thế kỷ 20, con người vẫn chỉ có thể “bay lượn” trong những câu chuyện thần tiên và cổ tích. Nhiều người thực hiện những cú lao mình từ trên cao hay chơi những môn thể thao mạo hiểm ngoài trời cũng chỉ vì niềm khao khát được bay trong không trung. Việc sáng chế ra khinh khí cầu là một bước tiến của nhân loại trên con đường chinh phục khoảng cách và độ cao, và chúng ta không dừng lại ở đó. Con người muốn mình có thể sải cánh như chim trên bầu trời, không phụ thuộc vào sức gió. Chỉ với khả năng bay, con người mới có thể vượt đại dương, khám phá thế giới ở phía bên kia địa cầu. Trong suốt chiều dài lịch sử, con người chưa bao giờ ngừng tìm hiểu, phát minh và sáng chế…

Từ những vật thể bay giản đơn nhất như những con diều giấy thời trung cổ, đến khinh khí cầu và những chiếc tàu lượn không động cơ; từ những “cỗ máy có thể bay” đầu tiên đến những “siêu máy bay” hiện đại ngày nay là một chặng đường rất dài của lịch sử ngành hàng không thế giới.

Trong những trang sử viết về “khát vọng bay lên” đó có rất nhiều tên tuổi được nhắc đến, nhưng có lẽ hai anh em nhà Wright, Wilbur và Orville, là nổi bật hơn cả. Họ được ghi nhận là những người đã chế tạo và điều khiển thành công “cỗ máy có động cơ nặng hơn không khí có thể bay” đầu tiên của loài người vào ngày 17 tháng Mười Hai năm 1903 và hai năm sau, họ phát triển “cỗ máy biết bay” đó thành chiếc phi cơ có cánh cố định bay được trong khoảng thời gian kỷ lục lúc bấy giờ là hơn ba mươi chín phút.

Tuy rằng việc anh em nhà Wright có phải là những người đầu tiên phát minh ra máy bay hay không cho tới nay vẫn còn là đề tài tranh luận, nhưng những đóng góp lớn lao trong lĩnh vực hàng không và tinh thần không chùn bước của họ luôn được cả thế giới ngưỡng mộ. Khát vọng “bay lên” cháy bỏng và thành tựu to lớn của họ đã thật sự khiến nhân loại nghiêng mình thán phục từ cách đây hơn một trăm năm.

Anh em nhà Wright - Wilbur Wright (1867-1912) và Orville Wright (1871-1948)

Thời thơ ấu

Wilbur Wright sinh ra ở thị trấn Millville, bang Indiana, Hoa Kỳ vào năm 1867 và Orville Wright sinh ra tại thành phố Dayton, bang Ohio vào năm 1871. Họ là hai trong số bảy người con của ông bà Milton Wright (1828-1917) và Susan Catherine Koerner (1831-1889).

Thời trung học, hai anh em Wilbur và Orville học cùng trường. Orville thường nghịch phá đến mức có lần bị đuổi học. Vào năm 1878, cha của họ, vốn là một giáo sĩ của Giáo hội Anh em đồng đạo trong Chúa Ki-tô (Church of the United Brethren in Christ), nhân một chuyến đi giảng đạo, mang về cho hai cậu con trai một món đồ chơi đặc biệt. Đó là chiếc máy bay dài khoảng 30 xăng-ti-mét và được mô phỏng theo mẫu thiết kế chiếc máy bay của Alphonse Pénaud⁽¹⁾, được làm bằng khung tre, giấy, gỗ bần và một sợi dây thun để quay cánh quạt. Wilbur và Orville mê mẩn chơi chiếc máy bay cho tới khi nó hỏng hoàn toàn và hai cậu quyết tâm sẽ tự làm một chiếc khác. Sau này, anh em nhà Wright nói rằng chính kinh nghiệm với món đồ chơi này đã thắp lên trong họ những tia sáng đầu tiên của niềm đam mê bay lượn.

⁽¹⁾ Alphonse Pénaud (1850-1880) là một trong những người đi tiên phong trong ngành hàng không, một thành viên của Hiệp hội Hàng không Pháp vào thế kỷ 19. Ông là người khởi xướng việc sử dụng cao su xoắn để chế tạo mô hình bay ổn định khí động học đầu tiên.

Vào khoảng cuối năm 1885 đầu năm 1886, Wilbur không may bị một chiếc gậy khúc côn cầu phang trúng vào mặt trong một trận thi đấu trên băng ở trường trung học khiến cậu bị mất mấy chiếc răng cửa. Wilbur vốn là một thanh niên cường tráng và say mê thể thao, nhưng cú va chạm đó khiến cậu muốn rút lui khỏi đội bóng của trường và từ bỏ cả ước mơ vào Đại học Yale. (Xét cho cùng, trong cái rủi cũng có cái may, vì nếu Wilbur vào Đại học Yale, có lẽ cuộc đời và sự nghiệp của ông đã rẽ sang một hướng khác thay vì cùng với người em Orville đóng góp cho ngành hàng không như sau này.) Trong suốt những năm sau đó, Wilbur dành phần lớn thời gian ở nhà, chăm sóc mẹ khi bà bị bệnh phổi. Thời gian còn lại, Wilbur vùi đầu đọc sách trong thư viện của cha, hoặc phụ giúp cha trong công việc ở nhà thờ. Tuy khá bận rộn, nhưng đôi lúc cậu cũng cảm thấy khá bức bối khi cuộc sống trở nên đơn điệu, thiếu hoài bão.

Từ xe đạp…

Hai anh em Wright chỉ học đến trung học và chưa tốt nghiệp. Wilbur không nhận được bằng tốt nghiệp vì vào năm 1884, ông theo gia đình rời Richmond, Indiana về lại Dayton, nơi họ từng sống vào những năm 1870. (Sau này, vào ngày 16 tháng Tư năm 1994, Wilbur đã được trường trung học đặc cách cấp bằng tốt nghiệp trong lễ kỷ niệm Ngày sinh thứ 127 của ông). Orville nghỉ học nửa chừng sau khi học xong chương trình lớp mười một để lập một xưởng in với dự định sẽ tự thiết kế, in ấn và thực hiện một tờ báo của riêng mình, với sự trợ giúp của Wilbur. Tháng Ba năm 1889, họ cho ra mắt tờ báo tuần West Side News. Orville làm chủ bút với sự hỗ trợ của Wilbur trong vai trò biên tập viên. Chỉ sau vài tháng, họ đã mở thêm tờ báo ngày có tên là The Evening Item nhưng chỉ duy trì được bốn tháng nên sau đó, họ tập trung chủ yếu vào dịch vụ in ấn. Say mê một giải đua xe đạp xuyên quốc gia, hai anh em Wright quyết định mở một cơ sở sửa chữa, cho thuê và kinh doanh xe đạp vào năm 1892. Họ đặt tên cho xưởng là Wright Cycle Exchange, sau đổi tên thành Wright Cycle Company và bắt đầu sản xuất những chiếc xe mang nhãn hiệu riêng vào năm 1896.

... đến tàu lượn

Hai anh em Wright lấy nguồn thu nhập từ công việc kinh doanh xe đạp để nuôi dưỡng niềm đam mê bay lượn ngày càng lớn trong họ. Vào đầu những năm 1890, họ càng bị thôi thúc khi nhìn thấy một số bài báo và hình ảnh của những chiếc tàu lượn đầy ấn tượng của Otto Lilienthal⁽²⁾ ở Đức. Tiếp đó, trong năm 1896, có ba sự kiện trọng đại xảy ra. Vào tháng Năm, nhà thiên văn học Samuel Langley, khi đó là Chủ tịch Viện bảo tàng Smithsonian⁽³⁾, phóng thành công một chiếc máy bay mô hình có cánh cố định chạy bằng hơi nước. Nó bay được 1 ki-lô-mét phía trên dòng sông Potomac (bang Virginia) và sau đó hạ cánh xuống nước. Sự kiện thứ hai là vào mùa hè cùng năm, Octave Chanute, một kỹ sư và là một viên chức ngành hàng không, cùng nhiều cộng sự đã thử nghiệm nhiều kiểu tàu lượn khác nhau trên những đồi cát ven hồ Michigan. Và sự kiện thứ ba là vào tháng Tám năm đó, Lilienthal bị tử nạn trong cuộc thử nghiệm chiếc tàu lượn do ông chế tạo. Đến tháng Năm năm 1899, Wilbur viết một bức thư gửi Viện bảo tàng Smithsonian, yêu cầu được cung cấp các thông tin và ấn phẩm về lĩnh vực hàng không. Sau khi nghiên cứu tài liệu và đúc kết kinh nghiệm từ các công trình của những người đi tiên phong như George Cayley, Octave Chanute, Otto Lilienthal, Leonardo da Vinci, và Samuel Langley, hai anh em Wright bắt đầu các thử nghiệm của mình ngay trong năm đó (1899).

⁽²⁾ Otto Lilienthal (1848-1896) là một kỹ sư người Đức. Ông là người đi tiên phong trong thiết kế tàu lượn và được mệnh danh là “Vua tàu lượn”. Ông mất trong một tai nạn tàu lượn vào ngày 10 tháng Tám năm 1896. Trước khi chết, ông nói: “Opfer müssen gebracht werden!”, nghĩa là “Hy sinh là cần thiết!”.

⁽³⁾ Viện Smithsonian (Smithsonian Institute) là học viện nghiên cứu và bảo tàng viện của chính phủ Hoa Kỳ, là hệ thống bảo tàng lớn nhất thế giới, gồm mười tám bảo tàng và chín trung tâm nghiên cứu. Viện Smithsonian có trụ sở chính tại Washington, DC.

Không nản lòng trước cái chết của Otto Lilienthal, hai anh em Wright vẫn ủng hộ chiến lược mà ông ấy đã áp dụng, đó là tập luyện với tàu lượn cho tới khi điều khiển thành thục rồi mới thử nghiệm bay với cỗ máy có động cơ. Ngoài ra, họ cũng cho rằng bộ phận điều khiển đóng vai trò then chốt. Ngay từ khi bắt đầu các cuộc thử nghiệm, anh em Wright đã xem điều khiển tàu lượn là vấn đề nan giải nhất, bên cạnh hai vấn đề còn lại thuộc về phần cánh và động cơ. Vì vậy, họ tin rằng nếu thiết kế được một bộ phận điều khiển dễ sử dụng trong “cỗ máy biết bay”, họ sẽ giải quyết được vấn đề nan giải này và chắc chắn khả năng thành công sẽ rất cao. Cái chết của nhà sáng chế tàu lượn người Anh Percy Pilcher trong một cuộc bay thử xảy ra trong cùng năm 1899 càng giúp hai anh em nhà Wright củng cố niềm tin này. Quan điểm này hoàn toàn khác với quan điểm của những người đi tiên phong khác như Clément Ader, Hiram Stevens Maxim và Samuel Langley. Họ chủ trương chế tạo ra những động cơ mạnh nhưng lại gắn vào thân máy bay được trang bị bằng những thiết bị điều khiển chưa được kiểm chứng. Họ tin tưởng rằng thử nghiệm bay của mình sẽ thành công trong khi hoàn toàn không có kinh nghiệm lái máy bay trước đó. Tuy nhiên, dù đồng ý với Lilienthal về việc phải thực hành bay thử, nhưng anh em Wright cũng nhận ra phương pháp giữ thăng bằng và điều khiển bằng cách thay đổi trọng tâm cơ thể của ông có nhiều khiếm khuyết và rủi ro. Họ quyết tâm phải tìm ra cách tối ưu.

Mô hình tàu lượn của anh em Wright năm 1899 được lưu trữ trong Thư viện Quốc hội Mỹ

Những “đôi cánh” đầu tiên của nhân loại

Anh em Wright đã đứng trên bãi biển hàng giờ chỉ để xem những con chim bay lượn và cố gắng hiểu xem loài chim làm thế nào có thể giữ thăng bằng hoàn hảo như vậy. Qua quá trình quan sát, Wilbur đúc kết được rằng những con chim điều khiển góc đuôi cánh của nó khi muốn chao mình sang phải hoặc sang trái. Ngoài ra, họ cũng phát hiện ra rằng thiết kế bề mặt đôi cánh cũng đóng vai trò quyết định. Thay vì người lái chuyển trọng tâm cơ thể theo hướng di chuyển của tàu lượn một cách thô sơ, đôi cánh sẽ giúp nó kiểm soát thăng bằng. Sau vô số lần thử nghiệm, ghi chép dữ liệu rồi lại chỉnh sửa thiết kế bề mặt cánh để hiểu được các yếu tố cản gió, họ đã tìm ra mô hình bề mặt cánh phù hợp nhất. Và thế là lời giải cho vấn đề nan giải nhất - kiểm soát thăng bằng - đã được tìm ra. Ngoài ra, khám phá này còn giúp tàu lượn nhanh lấy lại thăng bằng khi những cơn gió mạnh quật vào thân tàu lượn, có thể làm nó chao đảo.

Các nhà nghiên cứu hàng không khác lập luận rằng nguyên tắc hoạt động của máy bay không khác gì nhiều so với nguyên tắc vận hành của xe cộ hay tàu thủy; rằng điểm khác nhau cơ bản chỉ là máy bay bay ở độ cao mà thôi. Do đó, họ hầu như không nghĩ đến việc làm thế nào để kiểm soát thăng bằng tốt hơn. Riêng Langley và Chanute thì đi theo hướng tìm kiếm một sự “cân bằng tự thân” cho máy bay và tin rằng người điều khiển không đóng vai trò nào vì họ không thể phản ứng đủ nhanh để chống chọi các luồng gió xoáy chỉ với các thiết bị điều khiển. Trong khi đó, anh em nhà Wright luôn khẳng định rằng người điều khiển phải làm chủ được máy bay. Vì vậy, những nghiên cứu và thử nghiệm của họ luôn đi theo hướng hoàn thiện các bộ phận điều khiển của tàu lượn để đạt được mục đích này. Nhờ lập trường kiên định của họ mà “cỗ máy biết bay có động cơ” ra đời năm 1903 có phần đuôi cánh gập lên, ít chịu tác động của các luồng gió xoáy hơn.

Bước tiến quan trọng và mang tính đột phá của hai anh em Wright là sáng chế bộ điều khiển ba trục⁽⁴⁾ giúp duy trì trạng thái thăng bằng của tàu lượn. Nguyên lý điều khiển này vẫn còn được áp dụng cho đến ngày nay đối với tất cả các loại máy bay có cánh cố định. Những kỹ năng cơ khí họ đạt được sau hàng năm trời miệt mài với sách báo, bản vẽ, xe đạp, mô-tơ và máy móc, cũng như niềm tin sắt đá của họ (rằng nếu xe đạp có thể được kiểm soát thăng bằng trên bộ thì chắc chắn phải có cách để “máy bay” có thể giữ thăng bằng trong không trung) là những yếu tố then chốt đưa đến thành công của họ sau này.

⁽⁴⁾ Bộ điều khiển ba trục (three-axis control) gồm cánh gập (để chao lượn), bánh lái mũi (để tăng hoặc hạ độ cao) và bánh lái đuôi (để lượn sang phải hoặc trái).

Vào tháng Bảy năm 1899, Wilbur đưa vào thử nghiệm kỹ thuật cánh cong vênh⁽⁵⁾ cho mẫu tàu lượn hai tầng cánh, có độ sải cánh dài khoảng 1,5 mét. Khi cánh được kéo cong hay uốn lại bằng một hệ thống ròng rọc và dây cáp, chiếc tàu lượn sẽ nghiêng sang một bên. Cơ chế này tạo ra lực nâng một bên cánh tàu lượn, giúp nó tạo độ nghiêng theo hướng sẽ di chuyển nên sẽ giữ thăng bằng tốt hơn.

⁽⁵⁾ Kỹ thuật hay cơ chế cánh cong vênh là một hệ thống ban đầu để điều khiển một bên của những máy bay có cánh cố định. Kỹ thuật này bao gồm một hệ thống ròng rọc và dây cáp để xoắn các cạnh của cánh theo hai hướng ngược nhau. Theo các nghiên cứu hàng không thì cánh cong vênh tạo ra lực nâng tốt nhất.

Năm 1900, hai anh em Wright khởi hành đi đến Kitty Hawk, bang North Carolina, để tiến hành những cuộc bay thử tàu lượn có người trên một vùng duyên hải cát trắng có sức gió ổn định, theo gợi ý của Octave Chanute. Ngoài ra, địa điểm này khá xa thành thị và giúp họ tránh được sự nhòm ngó của giới phóng viên. Đó là một chuyến đi khá vất vả của hai chàng trai trẻ đầy nhiệt huyết và đam mê bay lượn. Họ phải di chuyển qua nhiều tuyến tàu lửa, lên xuống phà và tàu thủy, mang theo nhiều thiết bị và vật dụng lỉnh kỉnh từ Dayton qua Old Point Comfort, Norfolk, Elizabeth City, để đến được Kitty Hawk.

Trong những lần thử đầu tiên, Wilbur đặt chân lên chiếc tàu lượn được nối với mặt đất bằng một sợi dây thừng do nhiều người giữ, giống như cách thức thả diều. Những lần thử sau đó, họ chất các bao cát lên hoặc nhờ một thiếu niên tình nguyện người địa phương leo lên chiếc tàu lượn như một cách dùng trọng lượng để kiểm soát cao độ. Ban đầu, cậu thiếu niên hạ cánh bằng … chân, nghĩa là mỗi khi tàu lượn chuẩn bị hạ cánh, cậu ta sẽ đu mình xuống ở tư thế sẵn sàng, và ngay khi chiếc tàu lượn vừa chạm đất, cậu ta cũng nhanh chóng cho chân chạm đất và tiếp tục chạy theo quán tính. Nhưng ngay sau đó, anh em Wright nhận ra rằng người ở trên tàu lượn vẫn có thể yên vị ở đó trong tư thế nằm dọc theo thân tàu lượn khi hạ cánh mà không phải đặt chân xuống, và họ đã áp dụng kinh nghiệm này trong các lần bay thử trong suốt năm năm sau đó.

Dù chiếc tàu lượn chưa đạt độ cao như anh em Wright mong muốn, nhưng họ cũng cảm thấy được khích lệ vì bánh lái hoạt động tốt và không có bất trắc nào xảy ra trong tất cả các lần thử. Tuy nhiên, họ chỉ mới thử điều khiển tàu lượn với nhiều mức độ cong vênh cánh khác nhau bằng sợi dây kéo từ dưới đất nên chưa thật sự kiểm nghiệm được công dụng của kỹ thuật cánh cong vênh.

Orville với chiếc tàu lượn năm 1901, không đuôi và mũi nghếch lên trời

Năm 1901, họ chế tạo một chiếc tàu lượn khác có bề mặt cánh rộng hơn với hy vọng có thể cải thiện được cao độ bay. Sau hàng chục lần bay thử trong tháng Bảy và tháng Tám ở nhiều quãng đường bay khác nhau từ 15 mét đến 120 mét, chiếc tàu lượn đã có thể hạ cánh ổn định nhờ bánh lái được đặt ở phần trước. Tuy nhiên, nó vẫn chưa đáp ứng được kỳ vọng của họ ở hai điểm: không đạt độ cao như tính toán và đôi khi còn chuyển hướng ngược lại với hướng người điều khiển mong muốn. Thất vọng vì điều này, trên đường từ bãi thử về nhà, Wilbur nói với Orville rằng con người có thể bay, nhưng không phải ở thế giới này.

Bản sao đúng kích cỡ ống gió do anh em Wright chế tạo, trưng bày tại Bảo tàng Hàng không và Không gian Virginia

Việc không cải thiện được cao độ bay của tàu lượn làm anh em Wright nghi ngờ tính chính xác của các dữ liệu do Lilienthal cung cấp cũng như “hệ số Smeaton”⁽⁶⁾ biểu thị áp suất không khí vốn đã được sử dụng từ hơn một trăm năm nay trong phương trình tính toán lực nâng vật trong không khí. Thế là họ tạm bỏ qua dữ liệu của Lilienthal và tính toán lại các thông số từ dữ liệu họ thu thập được trong tất cả các lần bay thử với mẫu thiết kế tàu lượn năm 1901.

⁽⁶⁾ Vào năm 1759, kỹ sư người Anh John Smeaton phát minh ra một dụng cụ dùng để đo lực kéo theo tạo ra trên một bánh guồng chuyển động trong không khí. Ông chỉ ra rằng D = ksv2, trong đó D là lực kéo theo, s là diện tích bề mặt, v là vận tốc của cánh, và k là một hằng số chỉ áp suất không khí, gọi là hệ số Smeaton.

Sau nhiều lần bay thử không thành công, tiêu tốn nhiều thời gian và công sức với nhiều mẫu thiết kế bề mặt cánh máy bay khác nhau, anh em Wright đã nghĩ ra việc thiết kế và lắp đặt ngay trong xưởng chế tạo xe đạp một ống gió để thực hiện các cuộc thử nghiệm với các mô hình cánh thu nhỏ từ tháng Mười đến tháng Mười Hai năm 1901. Thiết bị này cho phép họ cân đối chính xác giữa lực nâng của cánh với lực kéo và biết được hiệu năng của từng cánh. Với bản tính cẩn trọng, trong lần thử vào năm 1902, hai anh em Wright tiếp tục cho tàu lượn bay không người lái như trong hai năm trước, 1900 và 1901. Và các cuộc thử nghiệm với ống gió trong xưởng xe đạp của họ cuối cùng đã được tưởng thưởng: chiếc tàu lượn tạo ra một lực nâng đúng như dự kiến.

Song song với việc cải tạo lại đôi cánh để tạo ra một lực nâng lớn hơn, họ thay bánh lái kép cố định ở phần đuôi tàu lượn bằng một bánh lái đơn có thể điều khiển theo ý muốn, đồng thời tăng chiều dài thân tàu tương ứng. Và thế là vấn đề rắc rối khi chuyển hướng lái được giải quyết. Họ không còn bị mất điều khiển khi chao cánh chuyển hướng bay. Chiếc tàu lượn cũng không còn bị nhào lộn và cắm đầu xuống đất theo kiểu “đào giếng” nữa.

Wilbur trên chiếc tàu lượn năm 1902, với bánh lái có thể điều khiển theo ý muốn, vượt qua đồi Kill Devil vào ngày 10 tháng Mười năm 1902

Wilbur đang lượn về bên phải bằng cách sử dụng bánh lái đuôi vào ngày 24 tháng Mười năm 1902

Vào ngày 23 tháng Ba năm 1903, hai anh em Wright nộp đơn đăng ký bằng sáng chế cho bộ điều khiển ba trục của “cỗ máy biết bay”, dựa theo mẫu thiết kế tàu lượn của họ vào năm 1902. Một vài nhà nghiên cứu lịch sử hàng không tin rằng đây là sáng chế quan trọng nhất của anh em Wright. Cũng trong năm này, đơn đăng ký bằng sáng chế của họ bị từ chối. Đầu năm 1904, anh em Wright thuê Henry Toulmin, một luật sư chuyên tư vấn về việc đăng ký bằng sáng chế của bang Ohio, chuẩn bị hồ sơ và vào ngày 22 tháng Năm năm 1906, họ đã nhận được bằng sáng chế số #821393 cho công trình “cỗ máy biết bay” của mình.

... và máy bay

Năm 1903, hai anh em Wright bắt đầu chế tạo chiếc Flyer I, chiếc máy bay có động cơ đầu tiên. Họ dùng gỗ cây vân sam, một loại gỗ nhẹ và chắc, để làm cánh quạt. Động cơ chạy bằng xăng được người thợ cơ khí lành nghề Charlie Taylor đúc bằng nhôm, nhẹ hơn so với các động cơ được sản xuất vào thời đó.

Sau nhiều tuần trì hoãn do phải sửa chữa những hỏng hóc trong những lần thử động cơ, cuối cùng chiếc máy bay có động cơ đầu tiên của nhân loại đã thật sự bay lên tại trường bay Kitty Hawk vào ngày 17 tháng Mười Hai năm 1903. Trong lần bay đầu tiên, Orville điều khiển chiếc tàu lượn bay được 39 mét trong mười hai giây. Trong hai lần cất cánh kế tiếp, Wilbur và Orville luân phiên nhau bay được một quãng đường lần lượt 53 mét và 60 mét. Trong chuyến thứ tư, Wilbur điều khiển máy bay thuần thục hơn và nó đi được quãng đường 260 mét trong thời gian năm mươi chín giây. Trong cả bốn chuyến bay, họ duy trì được độ cao cách mặt đất hơn 3 mét.

Cất cánh lần đầu tiên, ngày 17 tháng Mười Hai năm 1903

Giây phút đó thật tuyệt vời, nhưng chỉ có năm người được chứng kiến bước ngoặt lịch sử này của nhân loại: Adam Etheridge, John Daniels và Will Dough thuộc đội cứu hộ bờ biển, một doanh nhân tên là W.C. Brinkley và Johnny Moore, một thiếu niên người địa phương. Daniels là người chụp tấm ảnh “chuyến bay đầu tiên” nổi tiếng bằng máy chụp hình của Orville. Anh em Wright gửi một bức điện về thông tin buổi bay thử cho cha của họ, nhờ ông “thông báo cho báo chí”. Tuy nhiên, tờ Dayton Journal từ chối đưa tin. Sau đó, một nhân viên điện tín đã để lộ thông tin cho một tờ báo ở Virginia mà không trực tiếp phỏng vấn anh em Wright nên nhiều tờ báo (trong đó có cả tờ Dayton Journal) đưa tin không chính xác vào ngày hôm sau.

Đây mới là những gì thật sự diễn ra, theo lời kể của Orville Wright: “Wilbur bắt đầu chuyến bay thứ tư và cuối cùng trong ngày vào lúc mười hai giờ trưa. Trong gần 100 mét đầu tiên, chiếc máy bay cứ trồi lên hụp xuống trong không khí, nhưng sau đó nó bay êm hơn, tuy có chút dằn xóc. Tuy nhiên, khi đi gần được 300 mét thì nó bắt đầu nhào lộn và cắm đầu xuống đất. Quãng đường Wilbur bay được có độ dài chính xác là gần 260 mét và thời gian đo được là năm mươi chín giây. Khung đỡ bánh lái trước bị bể nát nhưng phần còn lại của máy bay thì không hề hấn gì. Chúng tôi nghĩ có thể sửa chữa nó để bay tiếp trong vòng đôi ba ngày sau đó. Trong khi chúng tôi đang đứng thảo luận về chuyến bay cuối cùng, bất ngờ một cơn gió lớn xuất hiện và cuốn phăng chiếc máy bay làm nó lăn lông lốc. Chúng tôi bổ nhào tới chộp lấy nó. Wilbur nắm chặt mũi máy bay, còn tôi và Daniels ở phía sau. Chúng tôi cùng nhau cố dựng nó lên. Nhưng mọi nỗ lực của chúng tôi đều vô vọng. Chiếc máy bay cứ bị gió cuốn phăng đi. Daniels, vì cứ giữ chặt chiếc máy bay, nên bị quăng lên quật xuống bên trong thân máy bay. May mắn là anh ấy không bị chấn thương gì nghiêm trọng, nhưng chiếc máy bay đã bị hỏng nặng, nên hy vọng bay tiếp trong năm của chúng tôi thế là chấm dứt”.

Và quả đúng như thế, chiếc Flyer 1903 này đã không bao giờ bay thêm lần nào nữa. Hai anh em Wright chở các mảnh vỡ về nhà. Orville sau đó đã phục dựng lại chiếc máy bay và cho nhiều địa phương ở Mỹ mượn để trưng bày trước khi đưa qua Bảo tàng Anh quốc. Từ năm 1948, chiếc Flyer được đưa về trưng bày ở Viện bảo tàng Smithsonian tại thủ đô Washington cho đến nay. Một mảnh vỡ bằng gỗ của chiếc Flyer 1903 sau đó đã được các nhà du hành vũ trụ mang theo trong chuyến bay lên mặt trăng đầu tiên trên phi thuyền Apollo 11 vào năm 1969 và hiện nay đang được trưng bày tại Khu tưởng niệm quốc gia Anh em nhà Wright ở bang North Carolina.

Năm 1904, anh em nhà Wright hoàn thành chiếc Flyer II và chọn nơi bay thử là thảo nguyên Huffman Prairie, một đồng cỏ trải dài hơn 13 ki-lô-mét ở phía bắc Dayton, được chủ đất Torrance Huffman cho mượn miễn phí. Ngày 23 tháng Năm năm 1904, họ mời một số phóng viên đến chứng kiến chuyến bay thử đầu tiên trong năm với điều kiện không được chụp ảnh. Không may là động cơ bị trục trặc và thiếu gió nên họ chỉ bay được một đoạn vài mét, không đủ thỏa mãn giới phóng viên. Vì vậy, những cuộc bay thử nghiệm của họ vẫn được thực hiện liên tục trong suốt hơn một năm rưỡi sau đó mà không có sự tham gia của giới phóng viên.

Sau các chuyến bay thử tại Kitty Hawk, Wilbur và Orville quyết định ngừng kinh doanh xe đạp để dồn hết mọi nguồn lực cho việc sản xuất và tiếp thị “những cỗ máy có thể bay”. Đây là một quyết định đầy mạo hiểm về mặt tài chính vì họ vốn chẳng dư dả và cũng không được chính phủ tài trợ (như các dự án của các nhà thử nghiệm hàng không khác như Clément Ader, Hiram Maxim, Samuel Langley hay Alberto Santos-Dumont). Vì thế, để bảo vệ quyền sáng chế, họ giữ bí mật mọi chi tiết về chiếc máy bay của mình.

Vào năm 1905, anh em Wright chế tạo chiếc Flyer III với chất liệu gỗ cây vân sam là chủ yếu (tương tự như chiếc Flyer I) và tận dụng lại động cơ và một vài phần cứng của chiếc Flyer II. Flyer III cất cánh lần đầu tiên vào ngày 23 tháng Sáu nhưng không thành công. Orville bị thương nhẹ trong lần bay thử sau đó vào ngày 14 tháng Bảy. Sau khi anh em Wright tạm ngưng để Orville phục hồi chấn thương, họ chỉnh sửa một vài chi tiết cho chiếc Flyer III như tăng diện tích bề mặt bánh lái ở phần trước và bánh lái đuôi, lắp đặt bộ điều khiển riêng cho bánh lái đuôi. Những chỉnh sửa này cải thiện đáng kể khả năng giữ thăng bằng và kiểm soát bay. Vào ngày 5 tháng Mười, Wilbur lập kỷ lục bay liên tục trong ba mươi chín phút hai mươi ba giây, vượt qua quãng đường dài 38,9 ki-lô-mét trên thảo nguyên Huffman Prairie và chỉ hạ cánh khi hết nhiên liệu. Thành tích đáng kể này được một số người chứng kiến, trong đó có người cha đáng kính, Milton Wright, và những người bạn của anh em Wright. Các phóng viên ngay lập tức có mặt vào ngày hôm sau, nhưng anh em Wright từ chối bay lần nữa. Vì thế, giới báo chí không có tấm ảnh nào về các chuyến bay của họ trong khoảng thời gian hai năm từ 1904 đến 1905, ngoài những bức ảnh do chính anh em Wright tự chụp lấy.

Orville đang bay trên chiếc Flyer II trên thảo nguyên Huffman Prairie vào ngày 16 tháng Mười Một năm 1904

Vào những năm đầu thế kỷ 20, việc nhìn thấy một “cỗ máy” bay lượn trong không trung là một điều kỳ diệu và không nhiều người có được cơ hội hiếm hoi này. Amos Root, một nhân viên kế toán đam mê công nghệ ở Ohio may mắn khi tận mắt chứng kiến một vài chuyến bay thử của anh em Wright và sau đó đã viết nhiều bài tường thuật về “các cỗ máy có thể bay” trên thảo nguyên Hoffman Prairie cho tờ tạp chí chuyên ngành kế toán của anh vào năm 1904. Sau đó anh cũng gửi một bài báo cho tạp chí Scientific American nhưng bị tổng biên tập bỏ qua. Kết quả là, tin tức về các chuyến bay thử nghiệm của anh em Wright không được biết đến rộng rãi bên ngoài bang Ohio và nếu có, mọi người cũng đón nhận những thông tin đó bằng sự hoài nghi vì sự kiện xảy ra ngoài sức tưởng tượng. Ngay cả giới báo chí cũng tỏ ra ngờ vực, như tờ The Herald Tribune đã “giật tít” như sau vào năm 1906: “FLYERS OR LIARS?⁽⁷⁾”.

⁽⁷⁾ “Flyers or Liars” là hai từ có cách phát âm gần giống nhau. Đây là một kiểu chơi chữ (từ đồng âm) thường thấy của giới báo chí Anh - Mỹ, tạm dịch là “Những cỗ máy biết bay hay những kẻ nói dối?”.

Những năm sau đó, báo chí ở Dayton mới hãnh diện tôn vinh anh em Wright như những người hùng quốc gia, nhưng đáng tiếc là họ đã bỏ sót một sự kiện lịch sử lớn của nhân loại vào thời điểm nó diễn ra (trong khi nơi diễn ra sự kiện đó chỉ cách họ vài ki-lô-mét).

Hai anh em Wright luôn giới thiệu trước công chúng một hình ảnh nhất quán về họ. Hai người là một, cùng nhau chia sẻ từ thất bại đến vinh quang, trong mọi công trình sáng chế của mình. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tiểu sử cho rằng Wilbur chính là người khởi xướng các ý tưởng vào những năm 1899-1900 khi ông thường đề cập “cái máy biết bay của tôi” hay “dự án của tôi” trước khi Orville cùng tham gia sâu vào các cuộc thử nghiệm. Giáo sư James Tobin, nguyên là phóng viên tờ The Detroit News từ năm 1986 đến năm 1997, cũng khẳng định về vai trò của Wilbur: “Có thể thấy rằng Orville, tuy rất thông minh, nhưng không phải là người khởi sự mọi việc. Wilbur là người truyền động lực, khởi xướng và điều hành dự án từ đầu đến cuối, đưa công trình sáng chế của họ đi từ nhà kho ở Ohio đến các buổi ra mắt trang trọng với sự quan tâm đặc biệt của các nhà đại tư sản, các vị nguyên thủ và các nhân vật hoàng gia”.

Sau những nỗ lực tìm kiếm tài trợ từ giới quân sự các nước Mỹ, Anh, Pháp và Đức nhưng đều bị từ chối vì họ yêu cầu ký hợp đồng trước khi thực hiện các chuyến bay biểu diễn, anh em Wright vẫn tiếp tục công trình của mình một cách độc lập.

Họ không thực hiện chuyến bay thử nào trong suốt hai năm 1906 và 1907. Sau khi ký được hợp đồng với một công ty Pháp và quân đội Mỹ, năm 1908 họ quay trở lại Kitty Hawk với chiếc Flyer III được hoàn tất từ năm 1905 của mình. Họ lắp thêm ghế cho phi công và hành khách, và bắt đầu thực hiện các cuộc bay thử nghiệm quan trọng. Sau khi bay thử với các bao cát, họ nhờ một thiếu niên địa phương giúp việc cho họ lên ngồi ở ghế hành khách và thực hiện thành công nhiều chuyến bay ngắn trong ngày 14 tháng Năm năm 1908. Giữ lời hứa với cha mình, Wilbur và Orville không bao giờ bay cùng nhau trên một máy bay.

Trình diễn trước công chúng

Để thực hiện hợp đồng với công ty Pháp và quân đội Mỹ, Wilbur lên tàu sang châu Âu và Orville đi Washington, D.C.

Wilbur bắt đầu những chuyến bay chính thức trình diễn trước công chúng vào ngày 8 tháng Tám 1908 tại trường đua ngựa Hunaudières gần thành phố Le Mans, Pháp. Chuyến bay thử lần đầu của ông chỉ kéo dài một phút bốn mươi lăm giây, nhưng những cú lượn điêu luyện và bay theo hình số tám đầy ngẫu hứng của ông đã làm người Pháp, trong đó có những người đi tiên phong trong ngành hàng không của xứ sở tháp Eiffel, không khỏi ngạc nhiên và thán phục. Tài nghệ điều khiển máy bay của Wilbur cũng như năng lực kỹ thuật của chiếc máy bay của ông vượt xa tất cả các phi công và những chiếc máy bay tham gia trình diễn ở đó.

Trong khi đó, ở bang Virginia, Hoa Kỳ, Orville tiếp nối thành công của anh mình bằng những màn trình diễn gây ấn tượng không kém, diễn ra nhiều ngày trước sự chứng kiến của giới quân sự Mỹ tại căn cứ Fort Myer, bắt đầu từ ngày 3 tháng Chín năm 1908. Ngày 9 tháng Chín, Orville trở thành người đầu tiên trên thế giới thực hiện thành công chuyến bay kéo dài một tiếng.

Ngày 17 tháng Chín năm 1908, Trung úy Thomas Selfridge, một sĩ quan của quân đội Mỹ, lên máy bay của Orville với tư cách là một hành khách và cũng là một quan sát viên. Khi máy bay lên tới độ cao hơn 30 mét thì cánh quạt bị hỏng khiến chiếc máy bay bị mất kiểm soát và rơi. Selfridge bị nứt hộp sọ và qua đời ở bệnh viện. Orville bị trọng thương nhưng kỳ diệu thay, ông đã sống sót trong tai nạn này, mặc dù bị gãy chân trái, xương hông và bốn xương sườn.

Orville biểu diễn bay thử trước quân đội Mỹ tại căn cứ Fort Myer, Virginia vào tháng Chín năm 1908

Sau khi Orville hồi phục, một người bạn đến thăm Orville và hỏi ông: “Cậu đã biết sợ chưa?”. “Sợ ư?”, Orville hỏi lại. “Ồ, cậu nghĩ rằng tôi không dám bay nữa à? Tôi chỉ lo là liệu tôi có hồi phục nhanh để hoàn thành những chuyến bay thử nghiệm trong năm tới không.”

Nghe tin Orville bị chấn thương nghiêm trọng, Wilbur càng cố gắng hơn và đã thực hiện thành công nhiều chuyến bay đầy ấn tượng, lập kỷ lục mới về thời gian và cao độ bay tại Pháp. Tháng Một năm 1909, khi Orville và em gái Katharine sang Pháp thăm Wilbur, anh em họ trở thành một bộ ba nổi tiếng, được các nhân vật hoàng gia, giới thượng lưu, phóng viên và công chúng châu Âu tiếp đón và ngưỡng mộ.

Tháng Tư năm 1909, trong buổi trình diễn của Wilbur ở Ý trên chiếc Flyer mới, một phóng viên ảnh đã lên máy bay và quay những thước phim đầu tiên từ trên máy bay của nhân loại.

Sau khi trở về Mỹ, ba anh em Wright được mời vào Nhà Trắng và được Tổng thống William Howard Taft khen thưởng. Tiếp đó, họ trở về quê nhà Dayton và được chào đón với những nghi thức long trọng kéo dài hai ngày.

Vào tháng Bảy năm 1909, với sự hỗ trợ của Wilbur, Orville thực hiện thành công các chuyến bay thử nghiệm cho quân đội Mỹ, đáp ứng mọi yêu cầu họ đưa ra: phi cơ có hai ghế ngồi, bay liên tục trong một giờ với tốc độ trung bình là 64 ki-lô-mét/giờ và hạ cánh an toàn. Chiếc máy bay được bán cho quân đội Mỹ với giá 30.000 đô-la (bao gồm 5.000 đô-la tiền thưởng cho vận tốc đạt trên mức yêu cầu). Riêng Wilbur đánh dấu một năm cực kỳ thành công bằng màn trình diễn bay vòng quanh tượng Nữ thần Tự do tại lễ kỷ niệm Hudson-Fulton của thành phố New York vào đầu tháng Mười và một màn biểu diễn ngoạn mục khác trên dòng sông Hudson, dọc theo khu Manhattan trong ba mươi ba phút trước sự chứng kiến của một triệu cư dân thành phố New York. Những chuyến bay này đã làm tên tuổi anh em nhà Wright vang dội khắp nước Mỹ.

Vào ngày 25 tháng Năm năm 1910, anh em Wright trở lại thảo nguyên Hoffman Prairie để thực hiện hai chuyến bay đáng nhớ trong đời mình. Trước hết là chuyến bay dài sáu phút với Orville ở vị trí lái và Wilbur ở ghế hành khách. Đây là lần duy nhất trong đời họ bay cùng nhau. Trong chuyến bay thứ hai dài bảy phút, Orville tự hào chở người cha tám mươi hai tuổi của mình, ông Milton Wright, bay trên thảo nguyên Hoffman Prairie. Đây là lần đầu tiên và duy nhất trong đời, ông Milton được bay lên, và ông đã bay trong niềm hạnh phúc và hãnh diện vô biên về những người con tài giỏi của mình. Khi máy bay lên tới độ cao hơn 100 mét, ông Milton Wright nói với con trai: “Bay lên nữa! Cao hơn nữa đi, Orville!”.

Sau đó hai năm, vào ngày 30 tháng Năm năm 1912, Wilbur không may qua đời ở tuổi bốn mươi lăm vì bệnh sốt thương hàn. Orville và Katharine Wright tin rằng những tranh chấp dai dẳng về bằng sáng chế dẫn đến các trận chiến pháp lý nảy lửa với đối thủ Glenn Curtiss⁽⁸⁾ đã gây căng thẳng và bào mòn sức lực của Wilbur.

⁽⁸⁾ Glenn Hammond Curtiss (1878-1930) là một trong những người đi tiên phong trong lĩnh vực hàng không, và cũng là người sáng lập ra ngành công nghiệp máy bay Hoa Kỳ. Ông bắt đầu sự nghiệp của mình với tư cách là một vận động viên đua xe đạp và thợ xây dựng trước khi chuyển sang lĩnh vực mô-tô. Ông bắt đầu sản xuất động cơ máy bay từ năm 1904.

Orville bán công ty chế tạo máy bay của mình vào năm 1915 rồi cùng cha và em gái Katharine dời về dinh thự Hawthorn Hill mới xây của họ ở Oakwood, bang Ohio. Ông Milton Wright qua đời trong khi đang ngủ vào năm 1917 ở tuổi tám mươi chín. Katharine lập gia đình vào năm 1926 và điều này làm Orville hụt hẫng. Ông cắt liên lạc hoàn toàn với em gái và chỉ đồng ý gặp Katharine lần cuối trước khi bà trút hơi thở cuối cùng vào năm 1929 vì bệnh viêm phổi. Orville qua đời vào năm 1948 sau một cơn đau tim. Ông được chôn cất bên cạnh anh trai Wilbur của mình tại nghĩa trang Woodland ở quê nhà Dayton, bang Ohio.

Orville để lại di chúc rằng ông dành cho Viện Franklin⁽⁹⁾ bộ sưu tập về các mẫu máy bay cùng với những thiết bị và hiện vật khác của anh em Wright. Viện Franklin là cơ quan khoa học đầu tiên công nhận anh em Wright là những nhà khoa học thực nghiệm hàng không hàng đầu thế giới vì đã chế tạo ra những chiếc máy bay có động cơ có thể bay liên tục.

⁽⁹⁾ Viện Franklin (Franklin Institute) là một bảo tàng khoa học và là trung tâm giáo dục và nghiên cứu khoa học ở Philadelphia, bang Pennsylvania, Hoa Kỳ. Nó được đặt theo tên của nhà khoa học và chính khách người Mỹ, Benjamin Franklin.

Thay cho lời kết

Nếu bạn là người thích phiêu lưu mạo hiểm, có khát vọng chinh phục những đỉnh cao hay làm nên những điều kỳ diệu, hẳn bạn sẽ không từ chối nếu được anh em Wright mời bước lên chiếc máy bay, dù còn thô sơ, của họ vào thời điểm lịch sử ấy. Chắc hẳn không có bút mực nào có thể tả được cảm giác chao lượn giữa bầu trời, trên thảo nguyên lộng gió và chứng kiến giờ phút ước mơ ngàn đời của con người đang trở thành sự thật.

Hai anh em Wilbur và Orville Wright là những người có niềm tin mãnh liệt vào bản thân và có niềm đam mê lớn. Chính niềm tin và đam mê này đã giúp họ vượt qua muôn vàn thử thách, từ những giai đoạn khó khăn về tài chính đến những bình luận đầy giễu cợt của giới phóng viên hay sự thờ ơ của chính quyền cũng như các nhà tài trợ.

Họ đã đánh cược mạng sống, hy sinh hạnh phúc riêng tư (cả Wilbur và Orville đều sống độc thân) và cống hiến cả sức lực và trí tuệ của mình cho khát vọng bay lên của nhân loại. Có thể nói rằng, nếu việc phát minh ra lửa trong thời tiền sử giúp tổ tiên chúng ta bước sang một kỷ nguyên mới văn minh hơn, hay việc phát minh ra xe đạp giúp nhân loại di chuyển nhanh hơn, thì sáng chế của anh em Wright và những người đi tiên phong trong ngành hàng không đã giúp con người chinh phục những tầm cao, bay đến những chân trời mới.