Những năm Thế chiến II chứng kiến sự bùng nổ của ngành công nghiệp hàng không, đặc biệt là hàng không quân sự. Các nước lớn như Mỹ, Anh, Liên Xô, Nhật Bản và Đức quốc xã liên tiếp cho ra đời những mẫu máy bay mới.
Thiết kế tiên phong
Theo Thevintagenews năm 1943, các nhà thiết kế hàng không Đức quốc xã phát triển một khái niệm thiết kế khí động học hoàn toàn mới. Chiếc máy bay được gọi là Junkers Ju-287. Điểm độc đáo và khác lạ của máy bay này là cánh chính ngược về phía trước chứ không xuôi về sau như truyền thống.
Các kỹ sư Đức nhận thấy rằng, cánh chính ngược về trước tạo ra lực nâng khí động học lớn hơn so với cánh xuôi về sau, máy bay cơ động hơn ở tốc độ chậm. Khái niệm cánh ngược được đề xuất bởi tiến sĩ Hans Wocke, ông cũng là nhà thiết kế chính của dự án. Ở thời điểm những năm 1940, đây là khái niệm khí động học tiên tiến nhất.
Ju-287 dự kiến cung cấp cho không quân Đức quốc xã một máy bay ném bom có thể vượt qua lực lượng máy bay đánh chặn của đối phương. Giải pháp cánh ngược nhằm tạo thêm lực nâng do động cơ phản lực thời kỳ đầu chưa đạt lực đẩy cần thiết. Ngoài ra, thiết kế này còn cho phép máy bay mang tải trọng vũ khí nhiều hơn.
 |
| Mẫu thử nghiệm Ju-287 V1 bên ngoài nhà máy chế tạo máy bay Junkers. Ảnh: Warthunder |
Ju-287 được chế tạo bằng cách chắp ghép các bộ phận từ những máy bay khác nhau, thân máy bay lấy từ mẫu He-177, phần đuôi lấy từ Ju-388, bánh đáp chính từ Ju-352, 2 bánh đáp phía trước trưng dụng từ máy bay ném bom B-24 của Mỹ bị bắn rơi.
Máy bay được trang bị 4 động cơ Junkers Jumo 004 (động cơ phản lực đầu tiên của thế giới). Trong đó 2 động cơ bố trí dưới cánh, 2 lắp phía trước mũi, bên hông buồng lái. Mẫu thử nghiệm V1 hoàn thành vào năm 1944. Ju-287 thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 16/8/1944, tổng cộng mẫu thử nghiệm V1 đã hoàn thành 17 chuyến bay mà không gặp trục trặc nào.
Các chuyến bay cho thấy, thiết kế cánh ngược đem lại hiệu suất khí động học rất tốt, tuy vậy nó cũng phát sinh vấn đề với cánh ngược về trước. Thiết kế này khiến không khí bị dồn vào góc chữ V giữa cánh và thân tạo ra mô men xoắn rất lớn tại góc cánh. Nếu bay ở tốc độ quá nhanh, mô men xoắn đủ sức để bẻ đôi cánh.
Nhóm thiết kế khắc phục vấn đề bằng cách gia cố phần gốc cánh cứng hơn, trang bị động cơ lớn hơn dưới cánh để tăng lực đẩy. Các cải tiến kỹ thuật này dự kiến trang bị cho mẫu thử nghiệm tiếp theo mang số hiệu V2.
Ju-287 V2 dự định sử dụng 4 động cơ phản lực Heinkel-Hirth HeS 011 nhưng do quá trình phát triển chưa hoàn thành nên nhóm thiết kế chuyển sang dùng động cơ BMW 003. Các mẫu thử nghiệm V2 và V3 có thân máy bay chế tạo mới hoàn toàn, trong đó V3 dự định là mẫu tiền sản xuất với buồng lái điều áp và vũ khí phòng thủ đầy đủ.
Dự án chết yểu
Sau khi hoàn thành 17 chuyến bay thử nghiệm, chương trình Ju-287 không được phê duyệt nhưng nhà sản xuất Junkers vẫn được phép duy trì chương trình ở chế độ thử nghiệm. Đến tháng 3/1945, chương trình Ju-287 bất ngờ được thông qua. Bộ hàng không Đức quốc xã khi đó yêu cầu chế tạo 100 chiếc càng sớm càng tốt.
 |
| Thế chiến II kết thúc trước khi Ju-287 sẵn sàng hoạt động. Ảnh: Reddit |
Mẫu thử nghiệm V1 được đưa đến trung tâm thẩm định của không quân Đức tại Rechlin nhưng bị phá hủy trong một đợt ném bom của phe Đồng minh. Quá trình sản xuất mẫu V2, V3 được nối lại tại nhà máy của Junkers gần Leipzig.
Ju-287 dự định sử dụng làm phương tiện mang máy bay tấn công không người lái Mistel được chuyển đổi từ Me-262. Máy bay được gắn phía trên lưng Ju-287, đến gần khu vực tác chiến, phi công Ju-287 sẽ phóng Me-262 và điều khiển nó đến mục tiêu.
Ju-287 dự kiến được đưa vào hoạt động chiến đấu từ năm 1946. Tuy nhiên, Thế chiến II đã kết thúc khi mẫu V2 và V3 được hoàn thành. Tháng 4/1945, Hồng quân Liên Xô kiểm soát nhà máy của Junkers, lúc đó V2 hoàn thành được 80%, trong khi V3 mới bắt đầu sản xuất.
Tiến sĩ Hans Wocke cùng 2 nguyên mẫu được đưa về Liên Xô. Có thông tin nói rằng tài liệu kỹ thuật và mẫu thử nghiệm Ju-287 đã giúp Liên Xô hoàn thành mẫu máy bay ném bom cánh ngược OKB-1 140. Thiết kế cánh ngược đem lại nhiều lợi ích về khí động học, tuy nhiên đến nay vẫn chưa có thiết kế nào đi vào sản xuất hàng loạt mà chỉ dừng ở mức thử nghiệm.
