Lịch sử Boeing 747: một thách thức suýt đẩy Boeing tiêu tùng, một biểu tượng hàng không vĩ đại

Năm 1965, thiết kế của Lockheed và động cơ của General Electric được chọn để làm ra chiếc máy bay không vận C-5 Galaxy, vốn là chiếc máy bay vận tải quân sự lớn nhất thế giới vào thời điểm đó. C-5 sử dụng hệ thống cửa gắn ở mũi máy bay và buồng lái được nâng cao lên. Thiết kế này sau đó được mang lên chiếc 747.


Bùng nổ ngành hàng không

Chiếc 747 được tạo hình trong thời buổi mà việc di chuyển bằng máy bay gia tăng với tốc độ chóng mặt trong những năm 1960. Kỉ nguyên của máy bay phản lực thương mại, dẫn đầu bởi chiếc Boeing 707 và Douglas DC-8, đã tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong ngành vận chuyển ở khoảng cách xa.

Ngay cả trước khi bị mất hợp đồng làm máy bay CX-HLS, Boeing cũng đã được Juan Trippe - chủ tịch hãng hàng không Pan American World Airways (Pan Am) và cũng là một trong những khách hàng quan trọng nhất của Boeing - yêu cầu làm ra một chiếc máy bay chở khách có kích thước gấp đôi chiếc 707. Thời gian này máy bay thường hay bị "kẹt xe", tình trạng càng nghiêm trọng hơn vì số máy bay chở khách cỡ nhỏ càng lúc càng nhiều nên Trippe nghĩ rằng ông có thể giải quyết vấn đề bằng những chiếc máy bay to hơn và chở được nhiều khách hơn cùng một lúc.

Năm 1965, kĩ sư Joe Sutter của Boeing được chuyển từ dự án phát triển Boeing 737 sang nghiên cứu chiếc 747 (lúc đó đã được gán cho số hiệu này rồi). Sutter bắt đầu công việc bằng cách nói chuyện với Pan Am và các hãng hàng không khác để hiểu rõ họ cần gì. Ở thời điểm này, nhiều người nghĩ rằng 747 sẽ bị máy bay siêu thanh qua mặt, và Boeing đã phản hồi lại bằng cách thiết kế chiếc 747 để nó vẫn có thể chở một lượng lớn hàng hóa nếu lỡ máy bay siêu thanh có trở nên phổ biến hơn trong việc chuyên chở hành khách. Thậm chí nó còn chở được những container hàng hóa lớn nữa.


Tháng 4/1966, Pan Am đặt hàng 25 chiếc 747-100 với giá trị hợp đồng vào khoảng 525 triệu USD. Trong buổi lễ kí hợp đồng nhân dịp Boeing được 50 tuổi, Juan Trippe dự đoán rằng Boeing 747 sẽ trở thành "một vũ khí tuyệt vời của hòa bình, cạnh tranh với tên lửa liên lục địa nhưng để phục vụ cho số mệnh của nhân loại". Và bởi vì họ là khách hàng đầu tiên, Pan Am đã có ảnh hưởng đến thiết kế và quá trình phát triển chiếc máy bay này theo cách mà chưa hãng hàng không nào làm được từ đó tới nay.

Bắt tay vào thiết kế

Thiết kế của chiếc CX-HLS mà Boeing đã đưa cho không quân Mỹ cuối cùng cũng không được dùng cho 747, tuy nhiên công nghệ và kĩ thuật từ dự án đó cũng đã có những ảnh hưởng lớn lên 747.

Ban đầu, chiếc 747 dự tính sẽ có hai tầng trải dài dọc thân máy bay. Tầng dưới bao gồm 8 hàng ghế, 2 hành lang, tầng trên bao gồm 7 hàng ghế và cũng có 2 hành lang. Tuy nhiên, vì lo ngại việc di tản sẽ khó khăn khi có tình huống khẩn cấp cũng như khả năng chở hàng sẽ bị ít đi nên Boeing đã bỏ ý tưởng này vào năm 1966. Tầng dưới được thiết kế lại để chỉ có một khoang rộng, tầng trên được rút ngắn lại rất nhiều, ngoài ra buồng lái cũng sẽ nằm ở tầng trên (để chừa chỗ cho cửa tải hàng nằm ở mũi máy bay). Đây là điểm khởi đầu cho thiết kế cục gù mang tính biểu tượng của Boeing 747.

Câu hỏi bây giờ là khoảng trống sau buồng lái nằm ở tầng trên giờ dùng làm gì? Lúc đầu nó được sử dụng như một khu vực sảnh và không có ghế ngồi cố định nào ở đây cả. Sau này người ta chuyển sang gắn ghế vào để khách ngồi ở đây luôn, tuy nhiên số lượng rất ít và chủ yếu dành cho khách VIP.


Nói về động cơ, chiếc Boeing 747 dù có tuyệt vời thế nào trên giấy mà không có động cơ đủ mạnh để vận hành nó thì cũng như không. May mà có công nghệ động cơ phản lực high-pass xuất hiện, công nghệ này mang tới sức mạnh gấp đôi so với động cơ phản lực trước đó trong khi chỉ tiêu thụ 1/3 lượng nhiên liệu mà thôi. General Electric là người đi đầu trong ý tưởng về loại động cơ này, tuy nhiên họ dồn hết sức để dùng nó cho chiếc C-5 Galaxy và quyết định không tham gia vào thị trường thương mại (nhiều năm sau đó họ mới thay đổi ý định). Phía Pratt & Whitney cũng đang làm dự án tương tự. Đến cuối năm 1966, Boeing, Pan Am và Pratt & Whitney đồng ý cùng nhau phát triển một động cơ mới tên là JT9D dành cho chiếc 747.

Để làm cho máy bay trở nên an toàn hơn, hầu như mọi bộ phận quan trọng của 747 đều có cơ chế dự phòng để sử dụng khi hệ thống chính bị hỏng: hệ thống thủy lực dự phòng, cấu trúc dự phòng, 4 bánh xe thay vì chỉ 2 bánh... Những thiết bị tạo lực nâng hiện đại nhất ngành hàng không vào thời điểm đó cũng được đưa vào thiết kế của 747 để máy bay có thể cất hạ cánh ở các sân bay hiện có. Ví dụ, diện tích cánh của 747 rộng hơn 21% khi hệ thống 3 cánh tà được mở ra hoàn toàn so với lúc chúng khép vào.

Boeing đồng ý bàn giao chiếc 747 đầu tiên cho Pan Am vào cuối năm 1968. Như vậy, Boeing có 28 tháng để thiết kế chiếc máy bay, chỉ bằng 2/3 so với bình thường. Lịch trình làm việc gấp gáp đến mức những người làm trong dự án này được gọi bằng nickname "The Incredibles" - những người không thể tin được. Việc phát triển 747 có quá nhiều thách thức về mặt kĩ thuật và tài chính đến mức ban quản trị đã phải nói rằng họ cược cả công ty vào 747 khi dự án khởi động.

Sản xuất

Vì Boeing không có nhà máy đủ lớn để lắp ráp chiếc 747, họ phải xây mới. Sau khi cân nhắc vị trí ở 50 thành phố khác nhau, Boeing chọn xây dựng cơ sở này ở một nơi cách Seattle 50km về phía bắc. Boeing mua khu đất rộng 320 hecta này vào tháng 6 năm 1966.

Việc phát triển máy bay đã khó, làm nhà máy cho nó còn khó hơn. Chủ tịch Boeing khi đó là William M. Allen đã yêu cầu Malcolm T. Stamper - lúc đó đang lãnh đạo mảng động cơ - giám sát việc xây dựng nhà máy này và bắt đầu việc sản xuất. 3 triệu mét khối đất đã được đào lên để cơ sở của Boeing xuất hiện. Dự án gấp đến mức phiên bản mockup (không bay được) của Boeing 747 đã được làm xong trước cả khi mái nhà được hoàn thiện. Đây cũng là nhà máy sản xuất máy bay lớn nhất từng được làm ra, từ đó về sau nó cũng nhiều lần mở rộng để sản xuất những chiếc máy bay thân rộng khác của Boeing.


Phát triển và thử nghiệm

Trước khiếc Boeing 747 được lắp ráp hoàn chỉnh, việc thử nghiệm các thành phần đã phải diễn ra trước. Một trong những bài test quan trọng nhất là làm sao di tản được 560 tình nguyện viên ra khỏi cabin của chiếc máy bay nguyên mẫu. Ở lần đầu thử nghiệm, việc di tản này mất 2,5 phút, vượt quá giới hạn 90 giây được Cơ quan Hàng không Liên bang (FAA) quy định, trong đó có nhiều tình nguyện viên bị thương. Những bài test sau đã đạt được giới hạn 90 giây nhưng lại khiến nhiều người bị thương hơn nữa. Chủ yếu vấn đề xuất phát từ việc di tản tầng trên như thế nào. Thay vì dùng cầu trượt thông thường, hàng khách sẽ thoát bằng cách dùng một bộ đeo bảo hộ đính kèm vào thang dây.

747 còn phải trải qua bài test về việc di chuyển trên sân lăng (chưa ra đường băng chính). Boeing làm ra một thiết bị huấn luyện khác thường tên là "Waddell's Wagon" (đặt tên theo phi công sẽ bay thử 747, Jack Waddell). Nó bao gồm 1 hệ thống mô phỏng buồng lái nằm trên mái của chiếc xe tải, cho phép phi công tập điều khiển máy bay từ buồng lái nằm trên cao.

Vào ngày 30/9/1968, chiếc Boeing 747 đi ra khỏi nhà máy và trình diễn trước báo giới cũng như đại diện 26 hãng hàng không đã đặt hàng chiếc máy bay này. Tới ngày 9/2/1969, chuyến bay thử nghiệm đầu tiên diễn ra tốt đẹp, ngoài trừ một vấn đề nhỏ liên quan đến một trong những cánh tà. Boeing 747 cũng không bị ảnh hưởng bởi Dutch Roll, hiện tượng phi cơ bay chệch quỹ đạo thường gặp trong những chiếc máy bay cánh rộng đời đầu.


Động cơ JT9D cũng khiến quá trình bàn giao 747 bị trễ. Quá trình phát triển động cơ này gặp nhiều khó khăn, ví dụ như động cơ nhanh chóng ngừng hoạt động hoặc vỏ tua-bin bị biến dạng sau khi đi vào hoạt động một thời gian ngắn. Có thời điểm nhà máy chứa tới 20 chiếc máy bay 747 nằm chờ gắn động cơ. Một sự cố cũng khiến 1 trong 5 chiếc 747 thử nghiệm bị hư hỏng nặng phần bánh đáp và động cơ khi đang cố gắng tiếp đất trên một đường băng ngắn.

Tuy vậy, Boeing vẫn đem 747 đến triển lãm hàng không Paris Air Show năm 1969, lần đầu tiên chiếc phi cơ này được đưa ra cho mọi người xem. Tới tháng 12 cùng năm, 747 nhận được chứng chỉ an toàn của FAA, mở đường để đi vào hoạt động chính thức.

Chi phí khổng lồ của 747 và việc xây dựng nhà máy đã khiến Boeing phải liên tục mượn tiền từ các ngân hàng. Trong những tháng cuối cùng của dự án, hãng đã phải liên tục yêu cầu ngân hàng bơm tiền. Nếu những yêu cầu này bị từ chối, sự tồn tại của Boeing có thể đã không còn nữa. Số nợ của công ty vượt 2 tỉ USD, trong đó 1,2 tỉ USD thuộc vào các ngân hàng và là con số cao kỉ lục. Nhưng vàn bài này đã thành công, và Boeing giữ vị trí độc quyền trong việc sản xuất những chiếc máy bay thương mại cỡ lớn trong nhiều năm.

Bay chuyến đầu tiên

Ngày 15/1/1970, đệ nhất phu nhân Pat Nixon đã tham qua chiếc 747 đầu tiên của Pan Am, và thay vì dùng rượu champagne để chúc mừng, máy bay đã được phun nước pha màu xanh, đỏ và trắng. Chuyến bay thương mại đầu tiên của 747 diễn ra vào ngày 22/1/1970 trong chặng bay từ New York đến London (thật ra chuyến này phải bay ngày 21 nhưng vì động cơ bị quá nhiệt nên chiếc máy bay đó không bay được).


Khi hoạt động ở các sân bay khác trên thế giới, Boeing 747 chứng minh được khả năng tương thích cao của mình, có một số vấn đề nhỏ xảy ra nhưng nhanh chóng được giải quyết. Sau Pan Am, các hãng khác cũng tăng cường mua 747 để giữ cho mình được cạnh tranh hơn. Boeing ước tính hơn phân nửa số 747 họ bán được những ngày đầu là vì các hãng hàng không thích khả năng bay xa của nó hơn là khả năng tải người và hàng.

Boeing 747 cũng là chiếc máy bay có chi phí vận hành thấp nhất, nhưng chỉ khi máy bay được lấp đầy. Một chiếc 747 có tỉ lệ lấp đầy 70% dùng nhiều nhiên liệu hơn 95% so với khi nó có đầy người. Dù vậy, nhiều hãng vẫn mua 747 ngay cả khi họ không có nhiều lợi ích về kinh tế chỉ vì muốn nó trở thành một minh chứng cho sự phát triển. Trong giai đoạn từ năm 1970 đến 1980, thường có 30 chiếc 747 hoạt động ở sân bay John F. Kennedy.

Cuộc đại suy thoái năm 1969 - 1970, cộng với khủng hoảng dầu mỏ 1973 khiến lượng hành khách ngày càng ít đi. Số 747 bán được rất ít, nhiều hãng cũng chuyển 747 thành máy bay chở hàng, hãng Delta thậm chí còn loại bỏ 747 ra khỏi đội bay của mình sau nhiều năm hoạt động. Năm 2008, Delta mới mua lại một số máy bay 747 khi gộp vào hãng Northwest.

Những đường bay quốc tế trực tiếp thẳng đến các thành phố nhỏ cũng ảnh hưởng tới Boeing 747. Tuy nhiên, nhiều hãng vẫn dùng 747 để bay xuyên đại dương. Ở Nhật, 747 thường bay với đầy khách trong những chặng nội địa.

Các biến thể của Boeing 747

Sau 747-100, Boeing phát triển bản 100B để mang được nhiều hàng hơn, 1000SR bay ngắn hơn nhưng đông khách hơn. Boeing 747-400 cũng là biến thể xuất hiện khá nhiều ở các hãng hàng không với thiết kế buồng lái kính mới (chứa được 3 người thay vì 2), động cơ mới, vật liệu nhẹ hơn và nội thất được làm lại. Các công nghệ hiện đại cũng dần dần được tích hợp theo yêu cầu của các hãng hàng không.

Những năm 2000, Boeing bán ra chiếc Boeing 747X để cạnh tranh với dòng Airbus A3XX, tuy nhiên 747X đã không thu hút đủ sự chú ý để có thể đi vào sản xuất. Sau này, Boeing tập trung nhiều hơn để phát triển Boeing 787 Dreamliner nhằm thay thế dần dần cho 747 trong vai trò chở khách trong những chặng dài.

Tháng 11/2005, Boeing thông báo họ bắt đầu triển khai 747 Advanced và đặt tên là 747-8. Tính đến năm 2011, hầu hết đơn hàng Boeing 747-8 dùng cho mục đích vận tải hàng hóa. Năm 2016, Boeing bắt đầu giảm việc sản xuất 747-8, khi đó họ còn khoảng 20 đơn hàng nữa cần làm. Cũng trong năm này, Boeing nói họ đang bắt đầu việc điều chỉnh một chiếc 747-8 thương mại để nó trở thành chiếc Air Force One kế tiếp của Mỹ, dự kiến sẽ cất cánh năm 2020.


Tháng 7 năm 2016, Boeing có nhắc đến khả năng dừng sản xuất 747 vì nhu cầu không còn nhiều, thị trường cũng đã thay đổi. Tính đến tháng 3/2019, Boeing sẽ hoàn thành những đơn hàng 747 cuối cùng, khi đó họ đã làm được 1555 chiếc máy bay và sau đó 747 sẽ không còn được sản xuất nữa. Nhưng tới tháng 10, hãng UPS có đặt hàng thêm 14 chiếc nên có thể Boeing sẽ còn làm chiếc máy bay này thêm một thời gian.