Vì sao Boeing sản xuất chiếc máy bay chết chóc 737 Max? Sự lựa chọn giữa cái đúng đắn và cái dễ dàng

Boeing 737 Max: Chiếc máy bay đặc biệt

Chiếc Boeing 737 Max có một số điểm độc đáo, không giống hầu hết các loại máy bay khác.

Chẳng hạn, đa số máy bay hiện đại có bảng kiểm tra trước khi bay (pre-flight checklist) dạng điện tử, chiếc 737 Max dùng bảng kiểm tra dạng giấy.

Đa số máy bay hiện đại được bật lên bằng một công tắc, chiếc 737 Max sử dụng một qui trình gồm 7 bước.

Đa phần máy bay hiện đại có màn hình điện tử cảnh báo nêu rõ máy bay gặp vấn đề gì, chiếc 737 Max chỉ có một đèn cảnh báo.

Đa phần máy bay hiện đại được điều khiển hoàn toàn bằng tín hiệu điện (fly-by-wire), riêng chiếc 737 Max lại dùng dây cáp chạy từ buồng lái đến cánh và đuôi của máy bay để kéo, thả (bằng lực cơ học) hầu hết các bộ phận điều khiển bay.

Không phải tất cả những khác biệt này đều xấu. Chẳng hạn, nhiều phi công lại thích hệ thống bay bằng lực cơ học (fly-by-cable) của chiếc 737 Max hơn hệ thống bay bằng tín hiệu điện.

Tuy nhiên chiếc 737 Max còn có một khác biệt hết sức lớn nữa với các loại máy bay hiện đại khác, đó là: Những loại máy bay khác đang bay lượn trên bầu trời, chiếc 737 Max lại đang bị cấm bay trên toàn cầu.

Tất cả những khác biệt trong thiết kế nói trên đều là biểu hiện của bản chất của chiếc 737 Max: Nó là một chiếc máy bay 50 tuổi được trang bị lại liên tục, thay động cơ liên tục, thiết kế lại liên tục để tạo ra được sản phẩm ngày nay. Nó là loại máy bay lớn già cả nhất vẫn đang được sử dụng hiện nay và điều này có tác động lớn trong thực tế.

Phần lớn thiết kế của chiếc 737 Max được thực hiện bởi những người hiện không còn sống trên cõi đời này nữa.

Sở dĩ Boeing cứ liên tục tân trang, sửa sang, cải tiến chiếc máy bay này hết lần này qua lần khác là bởi yếu tố kinh tế của ngành công nghiệp hàng không nói chung và của đối thủ cạnh tranh không đội trời chung – Airbus nói riêng.

Máy bay Airbus (trên) và Boeing (dưới)

Máy bay mới: Nhu cầu tất yếu của cuộc sống

Năm 2011, một số tin đồn xuất hiện cho rằng Boeing sẽ thiết kế một chiếc máy bay thân hẹp (một lối đi) hoàn toàn mới để thay thế chiếc 737 đã cũ kĩ. Đây dường như là một lựa chọn hợp lí, cho phép nhà sản xuất máy bay này thiết kế một mẫu máy bay mới, hiệu quả hơn và không bị bó buộc bởi bộ khung kim loại và công nghệ đã lạc hậu của chiếc 737.

Sở dĩ Boeing không loại bỏ dòng 737 sớm hơn là bởi đối với các hãng hàng không, nhiên liệu không phải yếu tố quá quan trọng trong các chặng bay ngắn.

Một phần lí do là các máy bay cỡ nhỏ có số giờ bay/ngày ít hơn máy bay cỡ lớn.  Đối với các hãng hàng không tại Mỹ, trung bình, một máy bay thân hẹp bay khoảng 8,2 giờ mỗi ngày, trong khi con số của máy bay thân rộng là 11,5 giờ mỗi ngày.

Nói về số chuyến bay, tàu thân hẹp bay trung bình 4,5 chuyến một ngày trong khi tàu thân rộng bay 1,5 chuyến một ngày.

Các tàu thân hẹp được dùng cho các chặng bay ngắn và do vậy có thời gian ở mặt đất để đón, trả khách và hành lý giữa các chuyến bay lớn hơn. Vì thời gian bay ít hơn nên tỉ trọng chi phí nhiên liệu của máy bay thân hẹp thấp hơn so với máy bay thân rộng.

Do đó, các hãng hàng không ưa thích máy bay thân hẹp giá rẻ hơn là giá đắt tiết kiệm nhiên liệu.

Chiếc Boeing 737 đáp ứng yêu cầu này: Nhỏ và rẻ.

Giá niêm yết của một chiếc Boeing 737-700 chỉ là 89 triệu USD và khi các hãng hàng không đàm phán để mua, giá thực tế có thể thấp hơn rất nhiều. Với 50 năm kinh nghiệm, trình độ sản xuất chiếc 737 của Boeing đã đạt đến "cảnh giới" hoàn hảo nhất và do vậy có thể chào bán chiếc máy bay này với giá rất cạnh tranh.

Trong thời đỉnh cao, Boeing chỉ cần 14 giờ đồng hồ để sản xuất một chiếc 737.

Như vậy nói chung, khi xem xét quyết định mua máy bay, các hãng hàng không thường ưu tiên nâng cấp đội tàu bay thân rộng, đường dài để tiết kiệm nhiên liệu hơn là các máy bay cỡ nhỏ, tầm ngắn.

Phân tích đúng đắn khi thời thế thay đổi

Tuy nhiên trong khoảng một thập kỉ vừa qua, các hãng hàng không dần dần thay đổi cách khai thác các tàu bay thân hẹp. Những dòng tàu bay đường ngắn chủ lực như B737, A320, B757 bắt đầu được sử dụng cho các chặng bay ngày càng dài hơn.

Những chiếc máy bay bày liên tục được cải tạo để hoạt động với khoảng cách ngày càng xa, giúp các hãng thực hiện các đường bay dài nhưng nhu cầu thấp, không đủ để khai thác máy bay thân rộng.

Nói cách khác, máy bay nhỏ - thân hẹp giờ đây bay số chuyến ít hơn với khoảng cách xa hơn nên thời gian bay cũng tăng lên do không mất thời gian đón/trả khách tại sân bay.

Thêm vào đó, vào năm 2011 khi Boeing đang đắn đo nên làm gì với dòng máy bay 737, giá nhiên liệu máy bay lên gần mức đỉnh cao nhất trong lịch sử. Vì vậy các hãng hàng không đặc biệt quan tâm đến hiệu quả nhiên liệu của đội bay, kể cả máy bay cỡ lớn lẫn cỡ nhỏ.

Cộng với nhu cầu tất yếu trong việc cải tiến hiệu suất theo thời gian, dễ hiểu vì sao Boeing ban đầu lại lựa chọn sản xuất một dòng máy bay thân hẹp hoàn toàn mới.

Giá nhiên liệu máy bay JetA1. Nguồn: indexmundi.com

Hành động sai lầm trước áp lực cạnh tranh và "đơn hàng kì quái"

Tất cả những phân tích về nhu cầu vận tải, giá nhiên liệu … kể trên dường như đã bị Boeing vứt vào sọt rác khi hai sự kiện bom tấn liên tiếp nổ ra trên thị trường hàng không.

Ngày 1/12/2010, Airbus công bố một mẫu máy bay thân hẹp A320 được trang bị động cơ mới, hiệu quả hơn với tên gọi A320Neo. Không may cho Boeing, chiếc A320Neo bán rất chạy trong mấy tháng đầu tiên. Vì vậy, Boeing cần phải nhanh chóng đưa ra một chiếc máy bay tiết kiệm nhiên liệu để cạnh tranh với A320Neo.

Quả bom thứ hai còn lớn hơn nhiều. Một trong những hãng hàng không lớn nhất thế giới vào năm 2011 là American Airlines không có một chiếc Airbus nào trong đội bay.

Đột nhiên ngày 20/7/2011, American Airlines công bố một đơn hàng "cực khủng" đặt mua 460 máy bay thân hẹp bao gồm 130 chiếc Airbus A320, 130 chiếc Airbus A320Neo, 100 chiếc Boeing 737 và 100 chiếc Boeing 737 được trang bị động cơ mới.

Thông cáo báo chí của American Airlines khi đó cho biết hãng này "muốn mua 100 chiếc máy bay Boeing được cải tiến từ phiên bản 737NG với động cơ mới cho phép tiết kiệm nhiên liệu hơn cả các mẫu máy bay hiện đại nhất hiện nay".

Tại thời điểm công bố đơn hàng, mẫu 737 với động cơ mới này vẫn chưa được công bố, tức là American Airlines đặt mua một loại máy bay vẫn chưa tồn tại.

Chính đơn hàng khổng lồ này đã đóng vai trò cú hích cuối cùng đẩy Boeing đến quyết định trang bị động cơ mới cho dòng 737 thay vì sản xuất một chiếc máy bay mới hoàn toàn.

Có thể Boeing và American Airlines đã đi đến thỏa thuận ngầm với nhau trước khi đơn hàng này được công bố, nhưng tại sao American Airlines lại đưa ra yêu cầu này? Tại sao hãng lại muốn một chiếc máy bay ít hiệu quả về nhiên liệu, kém hiện đại 737 được trang bị động cơ khác thay vì một chiếc máy bay với thiết kế hoàn toàn mới?

Nói một cách ngắn gọn, nguyên nhân là chi phí nhiên liệu chỉ là một phần trong cơ cấu chi phí của các hãng hàng không. Ngoài ra còn phải kể đến chi phí đào tạo phi công.

Thông thường, các phi công được đào tạo để bay một dòng máy bay (family) cụ thể, chẳng hạn như A380, A321, B787, B737 … Tuy nhiên, các phi công không chỉ bay một biến thể (variant) như 737-800, 737-900 mà có thể bay cả dòng 737.

Quan trọng hơn, Cục hàng không Mỹ (FAA) cũng không yêu cầu phi công 737 phải hoàn thành các khóa đào tạo mô phỏng (simulator training) trước khi bay các biến thể 737 mới.

American Airlines muốn một phiên bản 737 mới chứ không muốn một chiếc máy bay mới hoàn toàn vì hãng đã có hàng nghìn phi công 737 được FAA chứng nhận. Nếu mua một dòng máy bay mới hoàn toàn, hãng này sẽ phải chi cả núi tiền và thời gian để đào tạo lại đội ngũ phi công.

Ngoài chi phí đào tạo phi công, việc mua một dòng máy bay mới đồng nghĩa với chi phí bảo dưỡng sẽ tăng lên vì lực lượng kĩ sư cũng cần đào tạo lại. Hệ thống thiết bị sửa chữa, kho phụ tùng cũng trở nên phức tạp hơn khi có nhiều loại máy bay.

Đó là lí do vì sao các hãng hàng không giá rẻ như Ryanair, EasyJet, và Southwest luôn cố gắng vận hành nhiều máy bay thuộc cùng một loại thay vì vận hành lẻ tẻ nhiều loại máy bay khác nhau, mỗi loại vài chiếc.

Tại Việt Nam, hãng hàng không giá rẻ Vietjet hiện khai thác 64 máy bay, tất cả đều là A320 hoặc A321 thuộc gia đình máy bay A320 của Airbus. Trong khi đó, đội bay 93 chiếc của hãng hàng không truyền thống Vietnam Airlines có rất nhiều loại như ATR-72, A321, A330, A350, B787.

Không lâu sau khi American Airlines công bố đơn hàng, Boeing cũng chính thức công bố chiếc 737 MAX. Chiếc máy bay này được cho là tiết kiệm nhiên liệu hơn 15% so với các mẫu 737 trước và do vậy có tầm bay tối đa 7.100 km thay vì 5.400 km như trước.

Các hãng hàng không có thể dùng mẫu máy bay nhỏ, thân hẹp này để thực hiện các chuyến bay xuyên Đại Tây Dương nối Châu Mỹ và Châu Âu. Các hãng bay quả thực đã dùng chiếc 737 Max cho các tuyến bay dài và nhu cầu thấp, không phù hợp cho các máy bay thân rộng nhiều chỗ ngồi.

Chẳng hạn, Air Canada dùng 737 Max để bay từ Halifax và St. John's đến sân bay Heathrow của London. Hãng Norwegian Airlines thì bay từ Newburgh, New York đến Bergen, Na Uy. Gol Airlines thì phá kỉ lục bằng đường bay từ Brasilia, Brazil đến Miami, Florida – một chuyến bay kéo dài tới 8 giờ đồng hồ.

Những thay đổi chết người

Để đạt được hiệu suất cao như vậy, Boeing phải thực hiện một thay đổi căn bản đối với chiếc 737, đó là lắp một cặp động cơ với kích thước lớn hơn.

Nói chung trong lĩnh vực kĩ thuật hàng không, những loại dộng cơ mới nhất, hiệu quả nhất đều có kích thước lớn hơn so với các loại động cơ cũ vì cần dòng khí vào nhiều hơn.

Tuy nhiên vấn đề với chiếc 737 là nó khá thấp so với mặt đất. Khi chiếc 737 mới được thiết kế 50 năm trước, đây là một sự lựa chọn hợp lí. Máy bay thấp cho phép tháo dỡ hành lí mà không cần băng chuyền hay bảo dưỡng động cơ mà không cần máy nâng, qua đó đơn giản hóa hoạt động vận hành tại các sân bay cũ, lạc hậu khi đó.

Tuy nhiên ở các phiên bản 737 cải tiến khi kích thước động cơ tăng lên, Boeing buộc phải lắp động cơ tiến về phía trước và cao hơn so với vị trí cũ. Đến phiên bản 737 NG, động cơ thậm chí còn không có hình tròn mà hơi dẹt ở phần dưới để tránh tiếp xúc quá gần với mặt đất.

Động cơ của Boeing 737NG hơi dẹt (bên trái) và 737 Max (bên phải). Nguồn: Boeing

Đến phiên bản 737 Max, Boeing tiếp tục phải lắp động cơ tiến về phía trước và cao hơn, đồng thời Boeing còn phải nâng độ cao của càng hạ cánh phía trước thêm 20 cm.

Những điều chỉnh này đã thay đổi căn bản tính chất khí động lực học của chiếc máy bay cũng như cách điều khiển. Cụ thể, chiếc 737 Max có xu hướng bay chếch lên phía trên và do vậy dễ gặp rủi ro chết máy. Vì thế nên Boeing lắp đặt một hệ thống mới có tên MCAS - Maneuvering Characteristics Augmentation System (tạm dịch là Hệ thống tăng cường tính năng điều khiển bay)

Hệ thống này sẽ kích hoạt khi cảm thấy máy bay đang bay lên với góc quá cao và tự điều chỉnh để hướng mũi máy bay xuống dưới. Để xác định góc bay lên, chiếc 737 Max sử dụng một chiếc cảm biến gắn trên thân, và nếu chiếc cảm biến này gặp vấn đề, nó có thể đưa ra thông tin sai lệch về góc bay và tự điều chỉnh máy bay lao xuống dưới. Đây được cho là nguyên nhân khiến cho hai chiếc 737 Max của Lion Air và Ethiopian Airlines gặp tai nạn thảm khốc vào tháng 10/2018 và tháng 3/2019, làm toàn bộ hành khách và phi hành đoàn thiệt mạng.

Hiện trường vụ rơi máy bay 737 Max tại Ethiopia. Ảnh: Reuters.

Chọn sự dễ dàng thay vì sự đúng đắn

Năm 2011, Boeing thấy mình đang đứng trước sự lựa chọn giữa một bên là cái đúng đắn nhưng khó khăn còn bên kia là cái sai lầm nhưng dễ dàng; phải chọn giữa lợi nhuận ngắn hạn hay sự bền vững lâu dài.

Boeing đã chọn tận dụng vượt giới hạn tối đa của một mẫu thiết kế cũ trong khi đúng ra hãng cần sản xuất một dòng máy bay hoàn toàn mới.

Tuy nhiên khi xem xét những áp lực kinh tế mà Boeing phải đối mặt vào năm 2011, các nhà đầu tư vào Boeing chắc chắn sẽ không hài lòng nếu công ty quyết định đầu tư vào một dòng máy bay mới, đắt đỏ và tốn nhiều thời gian hoàn thiện trong khi Airbus hái ra tiền từ A320Neo.

Lúc đó, không ai có thể lường trước được rằng quyết định cải tiến chiếc 737 lại có thể dẫn tới những tai họa chết hàng trăm người như vừa qua. Đó là một quyết định vội vàng và giờ đây Boeing phải gánh hậu quả lâu dài, thậm chí là mãi mãi.