Nhóm các nhà khoa học thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã nghiên cứu thành công các mẫu máy bay mới, có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành máy bay dân dụng. Mô hình loại máy bay này bay gần như không có tiếng động và năng lượng tiêu thụ giảm 70%. Máy bay D hai thân dính nhau. Từ t...
Nhóm các nhà khoa học thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã nghiên cứu thành công các mẫu máy bay mới, có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành máy bay dân dụng. Mô hình loại máy bay này bay gần như không có tiếng động và năng lượng tiêu thụ giảm 70%.
Máy bay D hai thân dính nhau.
Từ tháng 11 năm 2008, MIT đã thắng trong một cuộc đấu thầu của NASA về nghiên cứu và chế tạo mô hình máy bay dân dụng cho tương lai.
Chương trình được biết dưới cái tên “N+3” (ngụ ý tạo ra máy bay 3 thế hệ kế tiếp nhau), hướng vào việc nghiên cứu những công nghệ then chốt. Trong số đó, có việc hoàn thiện thân của thiết bị bay và phát minh ra những động cơ tiết kiệm nhiên liệu, đặt cơ sở cho việc chế tạo các loại máy bay phù hợp hơn điều kiện sinh thái vào năm 2035.
Giáo sư Ed Greitzer, Khoa Khí động học và Du hành vũ trụ của MIT kể với các nhà báo: "Mục tiêu cơ bản của chúng tôi là nghiên cứu các loại máy bay thoả mãn được những tiêu chuẩn nghiêm ngặt của NASA, đồng thời đáp ứng được những sự thay đổi trong ngành hàng không vào thời điểm của năm 2035, khi việc đi lại và vận chuyển của ngành hàng không tăng gấp đôi hiện nay”.
Nhà khoa học này nói thêm: “Khác với ngành ô tô, trải qua những sự thay đổi liên tục trong suốt 50 năm qua, thì cả nửa thế kỷ, hình dạng chiếc máy bay hầu như vẫn như cũ” để nói về sự trì trệ trong việc thiết kế của thân và cánh máy bay.
Miệt mài theo đuổi những ý tưởng của mình, nhóm nghiên cứu của MIT đã sáng tạo ra 2 mô hình thiết bị bay của tương lai. Mô hình thứ nhất là D (viết tắt của “double bubble”, có nghĩa là “bong bóng kép”) chở 180 hành khách, vay mượn “ruột” của "Boeing 737”, hiện đang dùng cho các đường bay nội địa. Mô hình thứ hai là H (viết tắt của “Hybrid wing body”, có nghĩa là thân cánh lai tạo) chở được 350 hành khách, dự kiến thay thế máy bay “777”, dùng cho các đường bay quốc tế.
Khác với đa số các máy bay vận tải, mà không khí đi vào động cơ với tốc độ lớn, trong kết cấu của máy bay mẫu D không khí được hút vào chậm hơn để ghìm thân máy bay lại. Nhờ vậy, tiêu thụ nhiên liệu sẽ ít đi mà sức kéo vẫn không đổi. Thêm nữa, máy bay có thể cất cánh và hạ cánh trên đường băng ngắn hơn nhiều. Nhược điểm của giải pháp này là động cơ lớn và nặng hơn.
Máy bay H thân cánh lai tạo.
Khi chế tạo máy bay theo mẫu T, các nhà thiết kế đã thay đổi hẳn hình dạng của máy bay. Thay vì một thân, máy bay có hai thân dính vào nhau như hai chiếc bong bóng xà phòng. Động cơ và cánh đặt ở phần phía sau thân.
Cả hai mô hình này đã được trình bày với NASA tháng trước, trong khuôn khổ một hợp đồng trị giá 2,1 triệu đôla để đưa vào các quan niệm sinh thái và tính hiệu quả, đặt nền móng cho những nghiên cứu khí động học trong 25 năm tới.
Các nhà thiết kế không những phải đáp ứng những yêu cầu NASA đặt ra mà trong thời gian tới phải vạch ra được cho ngành hàng không những hướng phát triển có giá trị và khả thi.
Nhóm nghiên cứu đang đề xuất hai dự án: một là, áp dụng các công nghệ cao, giảm được tới 70% nhiên liệu; hai là, cải tiến vật liệu để chế tạo những máy bay bằng nhôm hiện đại, giảm nhiên liệu xuống còn 50%.
Nhà thiết kế vật thể bay nổi tiếng của Nga là Renat Baramưkov bình luận: “Những thành tựu mới đây của các nhà hàng không Mỹ rất ấn tượng. Giảm tiêu thụ nhiên liệu được 70% là một bước tiến có thể dùng hai từ là “vĩ đại”. Nhưng mặt trái của tấm huy chương là độ an toàn. Thiết kế những động cơ theo quan niệm mới, theo những điều kiện khí động học mới cũng sẽ nảy sinh yêu cầu về an toàn. Các động cơ mới kích thước lớn cũng có những giới hạn về khả năng khi làm việc lâu dài và đây là điều phải quan tâm đặc biệt”.
(Ảnh: Pravda.ru)
Các nhà khoa học thuộc Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển những mẫu máy bay dân dụng tương lai, hứa hẹn thay đổi đáng kể cách ngành hàng không sử dụng năng lượng. Theo thiết kế, máy bay gần như không gây tiếng động trong khi mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm tới 70%, một con số đặc biệt đáng chú ý. Những ý tưởng này xuất hiện trong chương trình N+3 của NASA, nhằm chuẩn bị công nghệ cho máy bay dân dụng phù hợp hơn với yêu cầu sinh thái vào năm 2035. Từ tháng 11 năm 2008, MIT giành được hợp đồng nghiên cứu và chế tạo mô hình máy bay tương lai sau khi thắng cuộc đấu thầu do NASA tổ chức.
Tên gọi N+3 hàm ý ba thế hệ máy bay kế tiếp, đồng thời tập trung vào những công nghệ then chốt như hoàn thiện thân thiết bị bay và phát triển động cơ tiết kiệm nhiên liệu. Giáo sư Ed Greitzer thuộc Khoa Khí động học và Du hành vũ trụ MIT cho biết mục tiêu là tạo ra máy bay đáp ứng những tiêu chuẩn nghiêm ngặt của NASA. Nhu cầu này càng cấp thiết khi dự báo đến năm 2035, hoạt động đi lại và vận chuyển bằng đường hàng không có thể tăng gấp đôi hiện nay. Ông Greitzer nhận xét rằng, khác với ô tô liên tục thay đổi trong khoảng 50 năm, hình dạng máy bay gần như không biến chuyển suốt nửa thế kỷ.
Từ nhận định ấy, nhóm MIT theo đuổi những cách tiếp cận mới, thay đổi đồng thời thiết kế thân máy bay, vị trí động cơ và phương thức khai thác dòng khí. Kết quả là hai mô hình được giới thiệu, gồm mẫu D, viết tắt của “double bubble”, và mẫu H, viết tắt của “hybrid wing body”. Mẫu D có sức chứa 180 hành khách, sử dụng phần “ruột” dựa trên Boeing 737, loại máy bay hiện phục vụ nhiều đường bay nội địa. Mẫu H lớn hơn, chở được 350 hành khách, được định hướng thay thế Boeing 777, dòng máy bay thường khai thác trên các tuyến bay quốc tế.
Ở mẫu D, không khí đi vào động cơ với tốc độ chậm hơn nhiều so với cấu trúc của phần lớn máy bay vận tải đang sử dụng. Dòng khí được xử lý theo cách này giúp ghìm thân máy bay, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trong khi vẫn duy trì sức kéo cần thiết. Thiết kế ấy còn đem lại một lợi ích thực tế khác, vì máy bay có thể cất cánh và hạ cánh trên những đường băng ngắn hơn đáng kể. Đổi lại, hệ thống động cơ của mẫu D phải có kích thước lớn hơn, đồng thời nặng hơn, tạo ra thách thức kỹ thuật mà các nhà nghiên cứu cần tiếp tục giải quyết.
Mẫu H thể hiện sự thay đổi triệt để hơn khi thân và cánh được kết hợp thành một cấu trúc thống nhất, khác xa hình dáng máy bay truyền thống. Trong ý tưởng này, máy bay không chỉ có một thân đơn lẻ mà gồm hai phần thân gắn liền, gợi liên tưởng đến hai bong bóng xà phòng dính vào nhau. Động cơ cùng cánh được bố trí ở phía sau thân, cách sắp xếp có thể hỗ trợ mục tiêu giảm tiếng ồn và nâng cao hiệu quả khí động học. Hai mô hình đã được trình bày với NASA trong khuôn khổ hợp đồng trị giá 2,1 triệu đôla, đặt nền móng cho nghiên cứu khí động học trong 25 năm tới.
Các nhà thiết kế phải đáp ứng yêu cầu trước mắt của NASA, đồng thời đề xuất những hướng phát triển có giá trị, khả thi và phù hợp với tương lai ngành hàng không. Nhóm nghiên cứu đưa ra một hướng sử dụng công nghệ cao để giảm tới 70% nhiên liệu, cùng hướng khác cải tiến vật liệu và chế tạo máy bay nhôm hiện đại. Với phương án vật liệu thứ hai, mức tiêu thụ nhiên liệu dự kiến giảm 50%, thấp hơn mục tiêu của công nghệ cao nhưng vẫn tạo ra hiệu quả đáng kể. Nhà thiết kế vật thể bay nổi tiếng của Nga Renat Baramưkov đánh giá thành tựu hàng không Mỹ rất ấn tượng, song nhấn mạnh rằng hiệu quả nhiên liệu phải đi cùng an toàn.
Ông cảnh báo động cơ mới, kích thước lớn và hoạt động trong điều kiện khí động học khác biệt, có thể đặt ra giới hạn về khả năng vận hành lâu dài cần được nghiên cứu đặc biệt.
