barometer

Từ giữa trưa mà xem khí áp kế – barometer cứ giảm liên tục như thế này thì kiểu gì trời cũng mưa to gió lớn! Có những ngày còn hạ thấp dưới 750 mm thủy ngân nữa kia! Thực ra con người mình còn nhạy hơn cái khí áp kế, khi áp suất không khí giảm, tạo ra một cảm giác nhẹ nhàng, trống vắng là cơ thể cảm nhận được ngay! Trời còn mưa mãi… trắng xoá một màu!

Thời đại đi quá là nhanh, mới ngày nào vẫn còn học về khí áp kế và độ cao của cột thủy ngân… giờ thì cả một “trạm quan trắc khí tượng thủy văn” nhỏ ngọn nằm ngay trên cổ tay! Các thiết bị cơ học chuyên dụng tuy vẫn có vai trò của nó, nhưng không cách nào lưu trữ, xử lý thông tin nhanh chóng và tiện lợi như các thiết bị điện tử số hóa hiện đại được!

Economies of scale

Những chiếc siêu du thuyền (super cruiser) và bài toán “economies of scale”… Nhiều người nghĩ về những chiếc du thuyền này như một kiểu xa hoa, tráng lệ, nhưng thực chất không hoàn toàn như vậy! Đã từng có chuyện một người phụ nữ Mỹ về hưu, sống suốt 15 năm trên những con tàu này, đi vòng quanh thế giới mấy lần, mà tổng chi phí vẫn rẻ hơn so với 15 năm ở nhà! Tại sao lại như vậy!? Trừ khi bạn xài những dịch vụ quá xa hoa, mắc tiền, hay đánh bạc trong casino trên tàu thì không nói…

Chứ nếu chỉ chi tiêu ở mức bình dân, thì đi du lịch bằng những con tàu này rẻ hơn nhiều so với việc bạn tự book vé máy bay, tự thuê khách sạn, tự lo nhiều khoản khác, đồng thời lại tiện lợi hơn nhiều! Một con tàu như thế chở 3000 ~ 7000 ngàn khách, cả một thành phố nổi, nên họ có thể cung cấp các dịch vụ ăn uống, giải trí với một mức giá không tưởng, trừ Internet vệ tinh ra là vẫn hơi mắc, các dịch vụ khác rất rẻ do số lượng lớn. Bạn bè, người quen bên Mỹ đi dạng cruiser này rất nhiều…

tái thượng phong vân

Facebook nhắc lại ngày này năm trước… cuộc đời có rất nhiều thứ làm mình mê thích, nhưng lớn nhất thì chỉ có 2 thứ, một là: Giang gian ba lãng – 江間波浪 – Sóng gió giữa dòng sông, và hai là: Tái thượng phong vân – 塞上風雲 – Mây núi ngoài biên ải! Chính là lấy từ 2 câu trong bài Thu hứng – Đỗ Phủ trong SGK lớp 10 kiểu truyền thống ngày trước mà hầu như ai cũng biết: Giang gian ba lãng kiêm thiên dũng, Tái thượng phong vân tiếp địa âm…

Kể từ sau Covid-21 là liên tục mấy năm làm nhiều việc, lại nuôi thêm một con mèo Tom… “chảnh chó”, toàn ăn gà và cá, không thèm hạt thức ăn công nghiệp! Ku cậu rất tinh, phát hiện ra đồ ăn công nghiệp có nhiều hóa chất (kháng sinh!?) ăn thì đẹp da, mượt lông, ít chấy rận, nên luôn ăn một ít, theo kiểu… thực phẩm bổ sung mà thôi! Nhiều lần muốn xếp hết qua một bên đi đây đó một chút đổi gió, nhưng lại sợ không ai cho mèo ăn…

tàu hơi nước

Tàu hơi nước có một lịch sử phát triển rất lâu dài và phức tạp, Pyroscaphe có thể xem là tàu hơi nước đầu tiên, đóng ở Pháp năm 1783 như một sự thử nghiệm ý tưởng, tàu chạy được một lúc nhưng sau đó thân thuyền bị nứt và máy bị xì hơi. Cả Anh và Pháp đều tích cực thử nghiệm phát triển tàu hơi nước nhưng mãi đến năm 1813 thì người Anh mới đóng được chiếc Experiment, được xem là tàu hơi nước đi biển đầu tiên, dù mới chỉ đi một đoạn ngắn. Tiếp sau đó, xuất hiện nhiều tàu hơi nước đi xuyên Đại Tây Dương, nhưng chủ yếu là vẫn đi buồm, phần đi bằng động cơ hơi nước khá ít, và mãi đến năm 1838 thì chiếc SS Great Western mới chính thức được xem là tàu hơi nước xuyên Đại Tây Dương thật sự (dù vẫn còn trang bị buồm, xem hình).

Nên viết: Gia Long có trong tay mấy chiếc tàu chạy bằng hơi nước mua của người Pháp từ lúc còn tranh hùng với nhà Tây Sơn là hoàn toàn nhảm nhí! Gia Long thắng nhà Tây Sơn, và lên ngôi năm 1802, lúc đó thì toàn thế giới hãy còn chưa biết tàu hơi nước là gì, mới chỉ là một vài thử nghiệm lẻ tẻ ở Anh và Pháp. Lại viết: năm 1838, vua Minh Mạng chỉ thị cho Võ khố bắt chước tàu hơi nước của Tây Dương cũng hoàn toàn láo toét, lúc đó tuy châu Âu và bắc Mỹ là đã có tàu hơi nước, nhưng phần còn lại của thế giới, cả Trung Quốc, cả Việt Nam còn chưa nhìn thấy tàu hơi nước bao giờ, vì tàu hơi nước dùng than đá làm nhiên liệu, và lúc đó chưa có những trạm cung ứng than rải rác khắp nơi để tàu có thể hoạt động toàn cầu!

Sự bịa đặt vô lý đến mức, tại thời điểm năm 1838, có thể khẳng định chắc chắn là: khắp cả phần phía Đông của quả địa cầu chưa nhìn thấy một con tàu hơi nước bao giờ. Thực vậy, con tàu hơi nước phương Tây đầu tiên đến Singapore là chiếc Lady Mary Wood vào năm 1845, và năm sau đó, 1846 thì tàu này đến Thượng Hải, là con tàu hơi nước đầu tiên đến TQ! Còn chưa làm được đinh ốc, đinh vít mà nói phét chế tạo tàu và động cơ hơi nước! Có những thể loại suốt ngày vẽ rắn thêm chân những chuyện láo toét, huyễn hoặc, xàm xí, không biết là với ý đồ gì!? Đây chính là kiểu “sử gia – giả sư”… đào lên không thấy gì cả nên kết luận… tổ tiên chúng ta đã xài mạng không dây, nhăng cuội, trân tráo đến mức không biết ngượng!

Và như ta thường thấy, với những thể loại trí thức giả cầy cùng những kiểu lưu manh khác, thủ thuật chung chính là: đảo lộn trình tự sự việc, xáo trộn trật tự thời gian, sắp xếp lại các quan hệ nhân – quả theo cách chúng nó muốn! Cuộc sống, cũng như lịch sử, vốn dĩ là một chuỗi sự kiện rất phức tạp theo dòng thời gian, có cái này mới có cái kia! Đương sơ, có thể chỉ là do đầu óc bị một khiếm khuyết nào đó khiến cho họ không nhận ra được những chuỗi nhân – quả này, nhưng suốt một quá trình dài bị cái tâm vọng động sai khiến, làm cho họ chỉ muốn nhìn nhận sự việc theo cách họ muốn thấy mà thôi. Và đến sau nữa thì phát triển thành những thủ thuật thiểu năng, nhăng cuội chỉ cốt để đi lừa bịp người khác!

Loại như thế rất dễ nhận biết: suy nghĩ rất công thức, máy móc, phát ngôn mang tính chất phản xạ nhất thời, không chịu lùi lại một bước suy nghĩ cho kỹ, bởi vì “ta đúng, ta hơn người” là động cơ thôi thúc cao nhất! Đặc điểm thứ hai là: ít vận động, thể chất yếu ớt, không hiểu cách thế giới vật lý vận hành, chỉ ưa ngồi một chỗ suy diễn nhảm, và thường là… suy diễn sai! Đặc điểm thứ ba là: rất thiếu nhạy cảm, khả năng thông hiểu, đồng cảm với người khác kém, đời sống EQ rất có vấn đề, không phân biệt được nhạc hay, nhạc dở mặc dù cũng cố làm ra vẻ này nọ! Vì sao phải nói nhiều như vậy, vì một bộ phận rất rất lớn người Việt là như thế, thâm căn cố đế, cái “dân tộc tính” đó không sửa được sẽ cản trở phát triển!

oysterman 16′

Không hiểu vấn đề về luật như thế nào, nhưng những người sống bằng nghề nuôi hàu ở Anh hiện đã bị cấm dùng thuyền có gắn động cơ dưới mọi hình thức, kể cả động cơ điện. Đây là một chuyện khá kỳ lạ, vì các loại luật thường phải ưu tiên những thứ công nghệ, tiện lợi, có hiệu suất cao, nhưng trong trường hợp này là hoàn toàn… ngược lại! Luật như vậy có nghĩa là những người nuôi hàu chỉ có thể dùng chèo hoặc buồm để làm nghề mà thôi! Cũng vì lý do đó, những thiết kế xưa cũ từ hàng trăm nước bổng nhiên sống lại! Oysterman 16′ do Paul Gartside thiết kế là một chiếc thuyền thú vị, dài 4.8m, rộng 1.9m, tải trọng 1.36 tấn, tải giằng 0.952 tấn!

Đây là kiểu thiết kế rất “cứng – stiff”, 70% tải trọng hữu ích của chiếc thuyền là dành cho cục chì bên dưới. Nhưng cũng vì giằng đến 70% nên nó chạy buồm trong sóng to gió lớn rất xịn! Đến một lúc, ngay lúc này đây ta có thể tưởng tượng ra được, Vì phía trước biết đâu mọi thứ đảo ngược…, lại canh tác kiểu “chọc lỗ tra hạt”, lại nai lưng ra chèo thì thuyền mới chạy! :) <3 Vì “dân trí” (tuy là dùng chữ “trí”, nhưng trong vô số ví dụ mà ngữ dụng học có thể cho ta thấy rõ: nghĩa của từ vốn dĩ chỉ là một quy ước) nói cho cùng “dân trí” không phải là chuyện biết được cái gì, thông minh tới đâu, mà là vấn đề khống chế, điều độ được… “tâm”!

seabike

Dành cho những ai vừa thích đạp xe mà lại vừa thích bơi lội… :) <3 Đây thực chất là một giải pháp hỗ trợ bơi đường dài cho hiệu quả, đương nhiên hiệu quả tới đâu thì vẫn còn phải xem xét kỹ, nhưng trước mắt thấy cách vận hành trong clip thực sự khả thi, rất thú vị, động tác “đạp xe” thực sự hiệu quả về mặt năng lượng! Sự sáng tạo của con người thật không giới hạn!

động lực

Có lần tôi chèo kayak trên sông, định vị GPS báo tốc độ đến 12+ kmph, tốc độ không tưởng với một con thuyền chèo, thuyền lướt đi băng băng như bay vậy, một trãi nghiệm tuyệt vời. Thực ra trong số đó, chỉ có 5~6 km là do sức người chèo, 6~7km còn lại là do sức của dòng chảy. Đó là xuôi, còn nếu đi ngược nước, thì đó sẽ là một trãi nghiệm… vô cùng đau đớn, nhiều giờ liền nỗ lực kinh hoàng, mà chiếc xuồng cứ lê lết 1~2 kmph, rất khó thắng dòng nước! Thủy triều và dòng chảy trên các con sông ở miền Nam tuy không phải là lớn so với thế giới, nhưng.. cũng không hề nhỏ!

Nhất là vùng cửa sông, nơi dòng chảy gặp biển tạo ra nhiều nhiễu động. Các xà lan vận tải trên sông miền Nam hiếm khi đi ngược nước, thực chất vì máy tàu thường không thắng được dòng chảy 6~7+ kmph! Gắng gượng chạy sẽ rất hao dầu, mà không đi được bao xa. Từ đó hình thành một tác phong vận tải trên các sông ngòi ở miền Nam: tàu đợi nước, chế độ bán nhật triều mỗi ngày lên xuống 2 lần, chỉ đi khi nước thuận, còn không thì tấp vào bờ, ăn nhậu ngủ nghỉ. Cũng chính vì cách vận hành hàng chục năm qua như vậy nên các con tàu sông đều có máy… vô cùng yếu!

Như con tàu Vịnh Xanh 58 tải trọng 120 tấn, mà máy chỉ có 150CV, nếu là một con tàu đi biển kích thước tương đương thì máy phải đến 500CV. Tốc độ dòng chảy, thủy triều, giông gió, nhiều thứ cộng lại, nếu máy tàu không đủ lực để chống lại từng đó nhiễu động thì sẽ dẫn đến mất động lực, mất tự chủ phương hướng. Máy đã yếu, chất lượng lại kém, ép nó quá sẽ chết máy rất nhanh, mà chết máy giữa biển thì không tấp vào bờ ăn nhậu ngủ nghỉ được đâu! Hoán cải các con tàu sông chất lượng kém, thiết kế không phù hợp để đi biển thì tai nạn là điều không thể tránh khỏi!

đăng kiểm

Từ khi chuyển lên con Mac M1 là không chạy được máy ảo VirtualBox vì không hỗ trợ kiến trúc ARM! Loay hoay một hồi thì chạy được với Wine, chạy rất mượt và chính xác như một ứng dụng Mac thật sự, không phải cài Windows! Cũng vẫn là cái chương trình Free!Ship cũ xì và miễn phí này thôi, quan trọng là đủ xài, chứ thiết kế tàu thuyền hiện đại đa số đều dùng SolidWorks mắc quá là mắc. Vấn đề với hầu hết các chương trình ảo hóa là tốc độ và độ chính xác của con chuột không đạt yêu cầu, mà cái này thì lại rất quan trọng với các phần mềm thiết kế. Thỉnh thoảng, vẫn cứ loay hoay với các mô hình tàu thuyền như một kiểu vừa giải trí, vừa tìm tòi thêm!

Suy nghĩ linh tinh về cách phân loại của Đăng kiểm VN, hoàn toàn không giống ai, một mình một kiểu! Thậm chí, cách hiểu những khái niệm rất cơ bản như đường thủy nội địa (inland waterway), tải trọng tàu (tonnage) của VN cũng hoàn toàn không giống ai, VN ta là cứ phải khác biệt vậy! Khái niệm đường thủy nội địa – inland waterway của thế giới là chỉ có ao, hồ, sông ngòi, hoàn toàn không có biển. Nhưng VN thì mở rộng khái niệm “đường thủy nội địa” đến những… 12 hải lý. Ngoài ra các phân loại VRSI, VRSII, VRSB, VRH1… rất cảm tính, không có một yếu tố kỹ thuật vững chắc nào. Đây là sự méo mó của đăng kiểm khi đứng trước thực tế!

Thay vì áp các tiêu chuẩn kỹ thuật và bắt thực tế phải thay đổi, thay đổi từ từ, thì Đăng kiểm sửa luật, đặt ra các khái niệm kỳ quặc để làm cho các tàu đang có trở thành… sử dụng được, tìm cách hợp thức hóa hiện trạng, mà hiện trạng thì ôi thôi rồi luôn! Phân chia các cấp sóng: 1.2m, 2m, 2.5m là rất tào lao, cách vài tấc sóng cũng trở thành một cấp đăng kiểm!? Tự mình đặt ra một mớ lùng bùng, rồi tự mua dây buộc mình. Theo em, nếu không tự giải thoát ra được mớ lùng bùng đó thì hãy xây một cái “wave pool” – hồ tạo sóng như các công viên nước, tạo ra các con sóng 2~3m và thảy các con tàu vào đó, thằng nào qua được thì cho nó chạy! :D

epirb và plb

EPIRB và PLB là 2 thiết bị cứu hộ, cứu nạn đã được sử dụng tương đối phổ biến hiện nay, EPIRB dùng cho tàu và PLB dùng cho người. PLB cần người dùng kích hoạt thủ công, còn EPIRB thường được gắn vào tàu và kích hoạt tự động khi ngập nước (có một cái công tắc thủy tĩnh đo áp suất nước và nếu ngập trên một vài mét thì sẽ tự động thả cái EPIRB này ra, nổi lên trên mặt nước và bắt đầu phát sóng lên vệ tinh). Cái kích hoạt tự động này là rất quan trọng vì nhiều tai nạn xảy ra nhanh đến nổi không có thời gian phản ứng, không đủ thời gian để gởi tín hiệu cấp cứu. Khi được kích hoạt, thiết bị sẽ gởi tín hiệu lên các vệ tinh thuộc hệ thống COSPAS-SARSAT!

Đây vốn là hệ thống do Liên Xô thiết kế, nhưng hiện đã là một chương trình quốc tế do nhiều nước đóng góp! Hệ thống vệ tinh sẽ chuyển tiếp tín hiệu tới văn phòng điều phối ở mỗi quốc gia để họ có hành động cứu hộ, cứu nạn! Ở một số nước, những người đi dã ngoại sẽ được cơ quan quản lý cho mượn một thiết bị PLB đeo trên người và trả lại khi kết thúc. Với một con tàu, cần cả 2 thiết bị EPIRB và PLB, một gắn với tàu, và một do thủy thủ đoàn đem theo nếu quyết định bỏ tàu. Hầu hết các thiết bị này đều có GPS và giá thành không quá mắc. Có thể dùng cặp thiết bị EPIRB + PLB như một dạng thẻ bài, được cấp thì mới có quyền xuất bến!

tumlaren 27′

Một số thông tin thường thức về thuyền… trong ảnh là Tumlaren 27′, một mẫu thuyền buồm huyền thoại, dài 8.3m, rộng 1.9m, phần mạn ướt 1.3m, tải trọng 1.800kg, tải giằng 925kg. Nhìn phần phía trên mặt nước thì trông rất khiêm tốn, nhưng khi cẩu nó lên bờ sẽ thấy phần chìm nó cao gần gấp đôi phần nổi, với một cục chì nặng hơn 900kg gắn ở dưới cùng. Đóng ra một con tàu tải trọng 1.8 tấn mà phải hy sinh hơn 900kg (51.36%) cho một cục chì, phần tải trọng hữu ích (chở người, chở hàng) chỉ còn chưa đến một nửa! Vâng, đó là cái giá phải trả cho sự an toàn, cục chì này sẽ giữ cho con thuyền cân bằng trong sóng to gió lớn. Vì đây là thuyền buồm, khi gió thổi, phần trên con thuyền sẽ bị tác động một lực rất lớn…

Nên phần dưới cần phải rất nặng để đối trọng lại, với thuyền máy, không cần phải làm nặng và sâu đến thế! Nhưng như thế không có nghĩa là ta có thể thiết kế một con tàu mà phần trên thì gấp 4, 5 lần phần dưới, và phần dưới thì bằng phẳng, không có đối trọng gì. Các kiểu tàu truyền thống VN, và ngay cả một phần rất lớn các tàu cá hiện đại, đáy gần như là bằng và không có tải giằng, hoàn toàn trông đợi vào tài khéo, sự nhạy cảm của người thuyền trưởng! Đôi lúc nổi cơn ngông cuồng lên thì chúng ta nói rằng người Việt chinh phục đại dương, nhưng thực tế là… chưa từng thực sự đi ra sóng to gió lớn bao giờ, nên các thiết kế thuyền vẫn theo kiểu ngây thơ vô số tội như vậy, phần đông vẫn bám lấy các mẫu xưa cũ…

Lạc hậu đến mức nguy hiểm, vì chưa từng đi trong sóng to gió lớn thực sự, nên chưa thể hiểu ra được, còn số đã có cơ hội hiểu ra được sự thiếu sót, yếu kém thì có khi đã không trở về để kể lại câu chuyện và làm rõ nguyên nhân! Đặc biệt một số vùng như trong vịnh Bắc bộ, vì chế độ nhật triều với biên độ triều khá lớn, nên người dân rất thích kiểu thuyền đáy bằng, dễ tiếp cận các vùng nước nông, thuyền vừa dễ đóng, rẻ tiền, lại chở được nhiều hàng hóa trong một kích thước vừa phải. Còn thuyền đáy sâu thì phức tạp, cần đầu tư bến bãi, cầu cảng thích hợp mới neo đậu và khai thác hiệu quả được. Mà để thay đổi những thói quen, cách làm ăn đã ăn sâu nhiều đời trong tâm thức người dân không phải là chuyện dễ dàng!

fastnet, 1979

Một ví dụ về cách suy nghĩ và phản ứng máy móc dẫn đến tai họa, không phải là với những người không có kinh nghiệm sóng nước, mà cả với những tay chơi lão luyện. Cuộc đua Fastnet 1979, 1.120km từ Anh đi Ireland và quay trở lại, có 303 thuyền tham gia, đến ngày thứ 3 xuất hiện một cơn bão cấp 11~12, 75 tàu bị lật, 54 trong số đó là bị lật úp hoàn toàn, cột buồm cắm xuống nước. Cơn bão trong cuộc đua Fastnet 1979 này tuy “không quá lớn” theo tiêu chuẩn ngày nay, nhưng khá đặc biệt khi gió đổi chiều tạo ra hai luồng sóng giao thoa với nhau, làm những con sóng cao lên đến 15m. Nhiều tàu bị lật theo chiều dọc chứ không phải lật theo phương ngang, sóng nhấc đuôi thuyền lên và cứ thế cắm mũi xuống nước!

Có lẽ vì bị choáng bởi sức mạnh sóng và gió quá dữ dội này, 24 đội quyết định “bỏ tàu – abandon ship” để lên các bè cao su cứu sinh. Nhưng trong số 24 con tàu bị rời bỏ, chỉ có 5 chiếc chìm vì nhiều nguyên nhân khác nhau, 19 chiếc vẫn bình yên vô sự, dù có một số thiệt hại như bị bão đánh gãy cột buồm. Một chiến dịch cứu hộ rất lớn được tổ chức, với hơn 4000 người và nhiều tàu tham gia, cứu được 125 người, nhưng vẫn có 15 người thiệt mạng. Điều tra sau tai nạn kết luận: chính cái suy nghĩ máy móc nếu bão to quá thì phải rời thuyền lên bè cứu sinh là nguyên nhân gây ra số thiệt mạng! Nó dẫn đến cái câu: “Always step UP into the liferaft” – Hãy luôn bước LÊN bè cứu sinh, không phải là bước… XUỐNG!

Câu đó có ý là nếu con tàu vẫn còn dùng được thì cứ ở lại đó, chỉ đến khi tàu đã chìm xuống còn thấp hơn cả chiếc bè cứu sinh thì mới bước LÊN bè, không có lý do gì để từ bỏ một chiếc thuyền to lớn, vẫn còn dùng được, vẫn còn an toàn để đổi lấy… một miếng cao su mỏng manh nguy hiểm cả, và phải ở lại chiến đấu (heave to) với cơn bão đến phút cuối cùng có thể! Đương nhiên ngay cả câu này cũng có hai mặt, không thể suy nghĩ và áp dụng nó một cách máy móc được, biển cả biến động vô thường như thế, khi nào thì bước “xuống”, khi nào thì bước “lên”, lúc nào là “phút cuối cùng” bắt buộc phải rời tàu không thể chậm trễ, không có điều gì là nhất định đúng, hành động dựa trên suy nghĩ và cân nhắc của bạn!

Block coefficient

Chỉ làm vài phép tính nhẩm là nhìn ra điểm bất hợp lý trong thiết kế tàu, tàu dài 20.8m, rộng 5.91m, phần mạn ướt sâu 1.2m, lượng choáng nước 120 tấn. Hình dung một cái hộp hình khối chữ nhật kích thước 20.8 x 5.91 x 1.2 = 147.5 m3, thì hệ số Cb (block coefficient) = 120 / 147.5 = 0.81, đây là giá trị quá cao cho một con tàu đi biển. Chỉ trừ những loại tàu kích thước siêu lớn (như tanker, bulk – carrier), lớn đến nổi những con sóng đến 10 ~ 12m không làm gì được nó, chỉ mới khiến nó hơi lắc lư một tí, thì mới có hệ số Cb cao đến 0.7 ~ 0.85, còn lại, tất cả những loại tàu khác đều có hệ số Cb < 0.7. Và các tàu chở khách thường có hệ số Cb nằm trong khoảng 0.58 ~ 0.67, và các loại phà chở khách tốc độ cao sẽ có Cb còn nhỏ hơn nữa!

Nói đơn giản thế này, so một con tàu đi biển với một chiếc xà lan chạy sông cùng kích thước, cùng chiều dài, rộng, và phần mạn ướt, thì lượng choáng nước thiết kế của tàu đi biển chỉ bằng khoảng 50 ~ 60% của xà lan đi sông. Các bạn sẽ tự hỏi thế gần 1/2 còn lại đã đi đâu!? Chính là phải bù cho phần đáy sâu, tải giằng và dành phần dự trữ để đề phòng các biến động do sóng to gió lớn gây ra, biển hoàn toàn khác với sông, không thể ăn gian 1/2 này, không thể khai thác con tàu đến hết tải trọng hình học tối đa của nó được. Nên nếu Cb = 0.81 thì đây chính là… một chiếc xà lan chạy sông, thậm chí còn chưa thể xem là tàu đi biển gần bờ. Đó là còn chưa nói đến phần kiến trúc 2 tầng vô cùng hoành tráng ở phía trên.

Mobilis in mobili

Vốn không muốn nói, nhưng có một số thành phần “gian manh” nhân vụ việc này mà gieo rắc thông tin sai lạc, nên phải nói. Kiểu suy nghĩ máy móc và thảm hoạ, đầu tiên là cái suy nghĩ… bắt buộc phải mặc áo pháo, hơn 80% nạn nhân đưa ra ngoài là có mặc áo phao, trong một không gian hẹp, ngập nước, mặc áo phao là cản trở khả năng vận động. Một số người sống sót được là nhờ chủ động cởi bỏ áo phao để lặn ra ngoài. Nên áo phao thì phải có, nhưng mặc lúc nào là tùy tình huống. Suy nghĩ máy móc thứ hai, cái này vô cùng khó sửa, cho rằng thuyền đáy bằng là ổn định nhất. Cái này thì có thể cả người thiết kế tàu cũng nghĩ chưa thông chứ chưa nói đến người không có chuyên môn. Thuyền đáy bằng chỉ ổn định trên mặt nước tĩnh lặng mà thôi, ổn định hiểu theo nghĩa là khó lắc cho nó rung nhất.

Nhưng trong môi trường biến động, sóng to, gió lớn mà mình tĩnh quá, không biết cách biến động theo, thì sẽ bị rung lắc dữ dội, lắc đến một lúc nào đó… sẽ lật! Ngoại trừ một số ít tàu siêu lớn, như các tàu container, tàu ro-ro… là có đáy bằng và ổn định được do kích thước khổng lồ của nó, còn lại hầu hết tàu đi biển đều có đáy chữ V, kèm theo trọng tải giằng bên dưới. Không chỉ giúp cắt qua các con sóng, đáy chữ V giúp đưa một đối trọng nặng sâu xuống dưới đáy, như một con lắc giúp ổn định tàu. Đến tận ngày nay, phần lớn các tàu cá, tàu chở khách VN vẫn là đáy bằng, vẫn y như thời xưa chỉ đi trên sông ngòi, kênh rạch vậy! Có thể nói, đáy bằng tạo ra một sự ổn định giả tạo, đến lúc phát hiện ra là giả thì đã muộn!

Thiết kế đáy chữ V, cùng với tải giằng… thi công phức tạp hơn, làm giảm tải trọng hữu ích của con tàu, làm tiêu hao thêm nhiên liệu, khiến nó khó cập vào các bờ nước nông, chưa kể thuyền trưởng không phải ai cũng biết cách dùng tải giằng cho đúng, khi nào thì bơm nước vào, khi nào thì bơm nước ra. Cái sự ổn định trong một hình hài bất ổn này hơi khó để hình dung, chỉ những ai có kinh nghiệm sóng nước nhiều mới hiểu được, ví dụ như người mới chơi kayak thường chèo những chiếc bề ngang 80~90cm, nhưng người chơi chuyên nghiệp chỉ chèo một chiếc bề ngang 44~52cm mà thôi. Dùng một thành ngữ để diễn tả điều này, câu châm ngôn của thuyền trưởng Nemo trong tiểu thuyết Hai vạn dặm dưới đáy biển – Jules Verne: “Mobilis in mobili – linh hoạt trong môi trường linh hoạt”.

escape hatch

Có 2 thứ mà các chủ tàu VN rất sợ: một là đáy sâu, và hai là tải giằng! Đáy sâu tăng ổn định, nhưng giảm khả năng tiếp cận các vùng nước nông, cần phải có bến bãi đàng hoàng. Và tải giằng giảm tải trọng hữu ích của con tàu, tăng lượng tiêu hao nhiên liệu. Thực ra, đó chỉ là một sự cân bằng giữa lợi nhuận và… an toàn thôi, tăng cái này thì đương nhiên sẽ giảm cái kia! Mà cái tâm lý “ưa tiện lợi và vì lợi nhuận” này của người Việt thì… “thâm căn cố đế”! Cũng có thể thiết kế tàu đã sai sót ngay từ đầu, cũng có thể do trong quá trình sử dụng, thêm cái này cái kia, lúc thì gắn bồn nước, lúc thì thêm tủ lạnh… để tăng giá trị khai thác của con tàu. Mà người Việt thì ý thức về quy luật vật lý, về an toàn vô cùng kém, cứ vô tư, hồn nhiên thêm như vậy, đến một lúc nào đó, trên nặng dưới nhẹ thì… lật thôi.

Các tai nạn trong những năm gần đây cho thấy rất nhiều tàu không đạt chuẩn: kéo lưới cá nặng là lật, gió mạnh tí cũng lật. Lật xong rồi nằm phơi bụng ngửa lên trời không tự lật lại được. Vấn đề lật úp không tự lật lại được thì phức tạp, nhưng vấn đề về độ ổn định ban đầu (initial stability) là có thể được kiểm tra được một cách đơn giản, là có làm đàng hoàng hay không mà thôi! Nếu dân trí kiểu “ưa nhanh chóng, hám lợi nhuận” không sửa được thì tạm thời có thể khuyến khích phát triển tàu chở khách hai thân (catamaran)! Đến khoảng dưới 1500 tấn, tàu hai thân có những ưu điểm nhất định về tải trọng, mớn nước, trên nữa thì tàu hai thân dần mất lợi thế! Tàu hai thân có đặc điểm thú vị là… có thể làm cửa bên hông (phần nối hai thân) để nếu có lật úp thì vẫn mở cửa chui lên được!

Inclining test

Với các tàu thuyền cỡ nhỏ, người ta làm một bài test đơn giản thế này: dùng dây buộc vào mạn thuyền và kéo cho thuyền lắc qua lắc về, giả sử như tàu rộng 3m, thì thời gian hoàn thành một chu trình lắc sẽ khoảng 3 giây, nhỏ hơn càng tốt, nếu lớn hơn 3 giây thì đó là dấu hiệu cho thấy độ ổn định của tàu có vấn đề. Nếu phát hiện có vấn đề có thể làm “Inclining test – thử nghiêng” để tìm ra nhiều thông tin hơn. Thử nghiêng đơn giản là đặt vật nặng trên boong tàu, rồi di chuyển vật nặng theo phương ngang và đo độ nghiêng của tàu. Từ các số đo này tính được GM (metacentric height), giá trị của GM thường trong khoảng 4% ~ 6% của độ rộng tàu với các loại tàu phổ thông, và có thể lên đến trên 10% với tàu buồm và tàu chiến. Quy trình thực hiện test này được quy định rất rõ bởi IMO!

“Inclining test – thử độ nghiêng ngang” là một bài kiểm tra rất quan trọng, các chủ tàu thường khi là không có bản thiết kế của con tàu, hoặc tàu đã được chỉnh sửa, thay đổi trong quá trình sử dụng, nên không có cách lý thuyết nào để tính GM một cách chính xác, chỉ có thể xác định bằng thực nghiệm. Quy trình này thực ra rất đơn giản và có thể thực hiện dễ dàng, giúp phát hiện từ sớm những con tàu không đạt chuẩn. Khó hơn một chút là bài toán tính độ cản gió (windage), nhưng việc này cũng có thể được thực hiện chỉ bằng đo đạc thực nghiệm chứ không cần đến bản vẽ chi tiết của con tàu! Những con tàu kiểu như thế này: đáy rất bằng và rất nông, không có trọng tải giằng, phía trên lại xây “2 tầng lầu” rất to như thế thì đến một lúc nào đó gió không giật đổ, lật mới là lạ.

tidal analysis, 2

Như thế ta thấy từ những tò mò, băn khoăn nhỏ dẫn đến những bước tiến lớn… như kiểu bị quả táo rụng vào đầu vậy! Vấn đề thủy triều gây ra nhiều quan tâm ở châu Âu, đặc biệt là ở Anh và Pháp, nơi thủy triều cao và thấp có thể chênh nhau đến hơn 7, 8 mét và gây ra những hệ quả nghiêm trọng! Từ Newton, Laplace, đến Fourier, nhiều nhà toán học, vật lý học đã nghiên cứu về thủy triều. Đặc biệt sau khi Fourier chỉ ra rằng bất kỳ một hàm tuần hoàn nào, dù phức tạp đến đâu, cũng đều có thể được phân giải thành tổng của các hàm lượng giác tuần hoàn đơn giản có dạng f(t) = A cos(vt + p), tức là phân giải một tần số thành tổng của nhiều tần số con. Mà những tần số con này đều đã biết trước trong bài toán thủy triều, ví dụ như với mặt trăng (M2), tần số là khoảng 24.8333, vì trái đất quay (biểu kiến) quanh mặt trăng mất khoảng 24h 50 phút. Đã biết trước hầu hết các tham số, chỉ phải tính A – amplitude, biên độ nữa mà thôi.

Không khó để chứng minh rằng, tích phân của hàm g(t) x f(t) chia cho thời gian t chính là biên độ dao động A, với g(t) là hàm thủy triều và f(t) là hàm cosine đại diện cho mức độ ảnh hưởng của mặt trăng. Việc còn lại là thu thập dữ liệu lên xuống của thủy triều, bỏ vào trong cái máy tính tích phân, nhân nó với các hàm cosine và tính ra các hệ số tương ứng! Và chính là từ bài toán phân tích và dự đoán thủy triều, mà dẫn đến một loạt các phát kiến, phát minh, dẫn đến các hệ máy tính cơ học đầu tiên, dẫn đến các hệ thống tính toán và tự động hóa khác… Nhắc lại một câu chuyện tiếu lâm đã kể mấy năm trước, một người Anh bị quả táo rụng vào đầu, thế là ông ta đã phát minh ra định luật vạn vật hấp dẫn! Một người Trung Quốc bị quả táo rụng vào đầu, ông ta liền trồng cả một nông trại táo rộng lớn và bán các sản phẩm táo đi khắp thế giới. Một người VN… à không, anh ta đã bị một quả dừa to rụng vào đầu từ rất lâu về trước… :D

ball and disk integrator

Trong hình là một cái máy tính tích phân cơ khí, cơ chế hoạt động như sau: đĩa tròn quay với vận tốc không đổi, đại diện cho trục x, thường là thời gian t, đĩa quay làm quả bi tròn quay theo! Tùy theo vị trí của bi mà tốc độ quay khác nhau, nếu bi ở chính ngay tâm đĩa, thì tốc độ là 0, bi không xoay, nếu bi được di chuyển ra càng gần mép đĩa thì tốc độ quay càng nhanh hơn, nếu di chuyển ngược lại về phía bên kia đĩa thì bi sẽ quay theo chiều ngược lại. Bi xoay làm cho trục tròn nằm ngang xoay theo, nếu ta di chuyển bi qua lại dọc theo đồ thị của một hàm số f(x) thì, không quá khó để hình dung, số vòng quay tích lũy của trục chính là tích phân của hàm f(x), nói một cách đơn giản chính là diện tích phần ‘nằm bên dưới’ đường cong f(x).

Chỉ cần đếm số vòng quay của trục thì sẽ nhận được giá trị của tích phân này. Căn bản đó chỉ là một cái máy tính tích phân cơ học, nhưng ứng dụng thì quá quan trọng đến nỗi người ta cho rằng đây là thiết bị quan trọng nhất từng được chế tạo trước khi máy tính điện tử ra đời! Máy chỉ thị mục tiêu và dẫn bắn trên chiến hạm Dreadnought là sử dụng cơ chế đĩa và bi, máy tính dẫn bắn cho các loại ngư lôi trong WW2 là dạng bi và đĩa, máy quan sát ném bom – Norden bombsight cũng là dạng bi và đĩa, và vô số máy móc, thiết bị khác. Hình là máy phân tích thủy triều chế tạo bởi Sir Kelvin (William Thomson), đĩa không chuyển động tròn đều mà chuyển động hình sin, nhưng căn bản, đây chính là máy tính tích phân đầu tiên!

báo chí cúm mùa

Lảm nhảm cuối tuần, vài con số thống kê, nước Mỹ có dân số 340 triệu, nhưng có đến khoảng 25.2 triệu chiếc “du thuyền”. Chữ “du thuyền” trong tiếng Việt gợi lên ý nghĩa giàu có, xa xỉ, nhưng thực ra đủ tiêu chuẩn đăng ký thì đã xem là “du thuyền” rồi, phần đông những chiếc gọi là “du thuyền” này đều dưới 26 feet – 8m và thực tế thì, ở Mỹ không phải ai cũng giàu! Trừ một số ít triệu phú, tỷ phú và những chiếc siêu du thuyền ra thì, kỳ lạ thay, phần đông người chơi thuyền ở Mỹ có thu nhập dưới 100K/năm, được xem không phải là giàu ở nước đó! Không hiếm những bạn trẻ ra “bãi rác”, nhặt về những chiếc thuyền cũ đã có tuổi đời trên 30, 40 năm với giá rẻ như cho, và bỏ công sức 2, 3 năm để cải tạo, sửa chữa, trang bị thành một chiếc đi biển được cho phù hợp với nhu cầu và túi tiền của mình. Bởi vì đó là một phần văn hóa của họ, rất nhiều người gắn bó với biển cả.

Trước đây không phải như vậy, có một thời, hơn trăm năm trước, thuyền là là biểu tượng của giới có tiền. Nhưng mọi thứ thay đổi trong những năm 60 của thế kỷ trước, khi kinh tế phát triển và nhiều gia đình ở Mỹ đủ khả năng sở hữu một chiếc thuyền nhỏ, cũng không khác gì sở hữu một chiếc xe hơi. Đó là giai đoạn… chiến tranh VN, như mọi người đã biết, kinh tế phát triển, nhiều quốc gia trở nên phồn vinh nhờ “ăn ké” chiến tranh, mọi người đều được ấm no, hạnh phúc, đương nhiên là trừ người VN ra. Ví dụ như Đài Loan, rất nhiều du thuyền ở Mỹ là đóng ở Đài Loan, lên đến nhiều chục ngàn chiếc. Thành phần dân cư có thuyền nhiều nhất là nằm bên phía bờ Tây, và có thuyền thì ta làm gì? Phần đông là tổ chức những kỳ nghỉ hàng năm, đi đến các hòn đảo nhiệt đới, cận nhiệt đới tuyệt đẹp trong vùng biển Caribbean, vui chơi một vài tuần rồi quay trở lại.

Và cũng vì thế mà xuất hiện những “urban legends” về những sự mất tích bí ẩn ở “Tam giác quỷ Bermuda”, những huyền thoại mà giờ đây ta biết là láo toét, vùng biển Bermuda cũng an toàn (và cũng không an toàn) chẳng khác gì những vùng biển khác! Nhưng tại sao lại xuất hiện những tin đồn như vậy, cũng là do GATO – ghen ăn tức ở thôi, du thuyền nhiều như vậy, người ta đi chơi nhiều như vậy, thành phần không làm được thì ghét, cứ thế bịa chuyện ra. Ở Mỹ mà còn như thế, thì ở VN… toàn như thế, cái đám nhà báo thiểu năng cứ mỗi năm lại đem mấy cái chuyện cũ ra nói đi nói lại như vẹt, đó là loại nhà báo mà tôi gọi là “báo chí cúm mùa”, tức mùa nào thì thức ấy, cứ như là “cúm” vậy, mùa vải thì xuất hiện những bài liên hệ trái vải với tiểu đường, đầu óc u tối, máy móc cứ lặp mãi từng đó chuyện, không thấy hy vọng gì có thể tự suy nghĩ cho có nội dung được!

tidal analysis

Thủy triều được dự đoán, tính toán như thế nào? Vì có quá nhiều tham số tác động đến thủy triều, như M2 (moon) hay S2 (sun), và nhiều hành tinh khác, nên dự đoán thủy triều được bắt đầu bằng việc… thu thập, ghi chép số liệu thực nghiệm tại một cảng nào đó, số liệu này được thu thập trong nhiều năm và sau đó dùng một phép biến đổi Fourier để phân tích hàm thủy triều (số liệu) này thành tổng của các hàm lượng giác con, mỗi hàm con có dạng f(t) = A x cos(st + p), với A (amplitude) là độ lớn, biên độ dao động, s (speed) là vận tốc góc, p (phase shift) là độ lệch pha, và t là thời gian. Mỗi hàm lượng giác điều hòa con này là đại diện cho mức độ ảnh hưởng của một yếu tố riêng biệt, như mặt trời, mặt trăng, các hành tinh, etc…

Nhưng ngày xưa chưa có máy tính điện tử, người ta phân tích Fourier như thế nào? Cũng lại là dùng các máy tính cơ học, trong ảnh là máy phân tích thủy triều được chế tạo bởi Sir Kelvin (William Thomson) năm 1878, máy dài 6m. Sau khi đã phân tích dữ liệu quá khứ đã thu thập và có được các tham số thì lại nhập các tham số này vào máy dự đoán thủy triều (đã nói ở bài trước) để tính thủy triều tại một thời điểm cụ thể nào đó trong tương lai. Về máy phân tích thủy triều thì có nhiều chuyện phức tạp, nhưng về máy dự đoán thủy triều, cơ chế vận hành của nó lại khá đơn giản. Hình thứ 2 là cơ chế máy dự đoán thủy triều, hàng bánh xe trên là cố định, hàng bánh xe dưới có thể chỉnh được tốc độ, độ lớn cũng như độ lệch pha!

Chính là biểu diễn các tham số A, s và p trong công thức nói trên. Sau đó thông qua những cái “Scotch yoke” (cái này không biết phải dịch ra tiếng Việt thế nào) để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, kéo các ròng rọc chạy! Nguyên hệ ròng rọc chạy và kéo một sợi dây, sợi dây này kéo một cây bút trên bề mặt một băng giấy xoay tròn, vẽ thành đồ thị thay đổi lên xuống của thủy triều theo thời gian. Hàm tổng (thủy triều) được tổng hợp lại từ các hàm con đơn giản như thế! 150 năm trước người ta đã tìm cách phân tích và tổng hợp chính xác, 150 năm sau, chúng ta tổ chức giải đua ghe nhưng rút cuộc không đua được vì phải chờ đến “giờ lành” để bắt đầu thì nước triều đã rút cạn chỉ còn tới đầu gối!

July 4th

Ngày 4 tháng 7 vừa qua là một ngày rất đặc biệt, trái đất ở xa mặt trời nhất trong năm, xa hơn khoảng 3% so với đường tròn lý thuyết, vì quỹ đạo của trái đất quanh mặt trời là một hình tựa ellipse có 2 tâm! Điều này dẫn đến tác động của lực hấp dẫn của mặt trời lên thủy triều giảm xuống khoảng 5%, đồng thời trăng thượng huyền cũng là giai đoạn mà tác động của lực hấp dẫn của mặt trăng giảm thêm khoảng 8% nữa… Các kênh rạch, sông ngòi ở Sài Gòn, mực nước triều xuống ở mức thấp gần như suốt ngày, nhiều nơi cạn trơ đáy! Đến cỡ cuối năm sang đầu năm mới, trái đất quay đến vị trí gần mặt trời nhất nên sẽ xuất hiện triều cường, đặc biệt khi kết hợp với trăng non! Tính toán thủy triều không phải là một việc quá đơn giản…

Nói theo nghĩa rộng thì đó là một “phương trình” vô hạn tham số, nhưng thực tế trong thủy đạc, người ta chỉ dùng vài chục tham số chính (mặt trời, mặt trăng, etc…) để tính xấp xỉ thủy triều. Hình bên dưới: máy tính cơ học, dùng để tính thủy triều, chế tạo bởi William Thomson năm 1872 ở Anh, máy có 10 tham số. Nước và những con tàu, đó là những “chỗ đứng” vô cùng đặc biệt, đứng trên boong một con tàu, dù là một chiếc kayak bé xíu, hay là một chiếc tàu hàng trăm ngàn tấn, bạn có thể thấy được rất nhiều thứ: trên thì trông thiên văn, dưới thì nhìn địa lý, rộng thì thấy thế giới, hẹp thì thấy vùng miền, xa thì nhìn khắp lịch sử, gần thì tìm hiểu khoa học kỹ thuật, cao thì thấy dân trí, mà thấp thì nhìn rõ lòng người… :)