Trung Quốc nghiên cứu máy bay siêu thanh nhanh gấp 5 lần vận tốc âm thanh
Nhóm nghiên cứu Trung Quốc chế tạo và thử nghiệm nguyên mẫu động cơ siêu thanh dựa trên thiết kế táo bạo của một nhà khoa học NASA cách đây hơn hai thập kỷ.
Khác với phần lớn máy bay siêu thanh gắn động cơ ở bụng, mẫu máy bay Two Stage Vehicle (TSV) X-plane của Ming Han Tang, cựu kỹ sư trưởng chương trình siêu thanh của NASA vào cuối thập niên 1990, hoạt động nhờ hai động cơ riêng biệt ở hai bên. Các động cơ có thể vận hành như động cơ phản lực turbine thông thường ở tốc độ thấp và chuyển sang chế độ siêu thanh khi bay nhanh gấp 5 lần vận tốc âm thanh hoặc hơn.
Máy bay Boeing Manta X-47C trong chương trình nhằm kiểm định thiết kế của Tang. (Ảnh: SCMP)
Khí động lực của thiết kế động cơ kép rất phức tạp và một số vấn đề quan trọng như liệu động cơ có kích hoạt sau khi chuyển sang tốc độ siêu thanh hay không vẫn chưa được xác định rõ. Chính phủ Mỹ cho dừng Boeing Manta X-47C, chương trình nhằm kiểm nghiệm thiết kế của Tang, vào đầu thập niên 2000 do khó khăn về kỹ thuật và chi phí. Giáo sư Tan Huijun và cộng sự ở Đại học Hàng không Vũ trụ Nam Ninh tại tỉnh Giang Tô phía đông Trung Quốc, đã chế tạo nguyên mẫu của TSV với cặp cửa nạp khí ở hai bên.
Tan đã thử nghiệm nguyên mẫu trong đường hầm gió mô phỏng điều kiện bay từ Mach 4 đến Mach 8 (4.939 - 9.878 km/h) trong vài giây. Động cơ có thể khởi động trong một số điều kiện bay khắc nghiệt nhất đúng như Tang dự đoán. Thiết kế thu hút nhiều sự chú ý bởi việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của nó có thể cung cấp gợi ý quan trọng cho phát triển máy bay và động cơ siêu thanh, theo báo cáo công bố hôm 5/12 trên tạp chí Journal of Propulsion Technology của Tan và cộng sự.
Từ cuối thập niên 1980, Tang chỉ đạo chương trình nghiên cứu bay siêu thanh của NASA đồng thời giám sát cộng tác với Không quân Mỹ. Tang rời NASA vào năm 1999 và trở thành chuyên gia tư vấn. Ông qua đời ở Williamsburg, Virginia, vào năm 2018 ở tuổi 79. Thiết kế của Tang không hoàn hảo, theo Tan và cộng sự. Mô phỏng máy tính và kết quả thí nghiệm cho thấy nhiễu loạn mạnh có thể xảy ra ở một số góc của cửa nạp khí, ảnh hưởng tới độ cân bằng khi bay. Thiết kế cũng bị hạn chế ở độ dốc máy bay có thể di chuyển mà không làm tắc động cơ. Dù thiết kế động cơ kép khả thi với một số lợi thế, vẫn còn nhiều vấn đề thách thức cần giải quyết.
Theo Yin Zeyong, giám đốc khoa học và công nghệ ở Tập đoàn Động cơ Hàng không Trung Quốc tại Bắc Kinh, quốc gia này đang phát triển và thử nghiệm động cơ phản lực turbo có thể bay ở Mach 3 - 4 (3.704 - 4.939 km/h) để kết hợp cùng hoặc thay thế tên lửa trên máy bay siêu thanh. Nhà chức trách Trung Quốc lên kế hoạch xây dựng một chiếc máy bay có thể chở 10 hành khách tới bất cứ nơi nào trên Trái Đất trong vòng một giờ vào năm 2035.
Dù còn nhiều thách thức như nguy cơ quá nhiệt và cấu trúc phức tạp, động cơ siêu thanh dựa trên công nghệ phản lực turbo là lựa chọn khả thi và tối ưu hơn, Yin cho biết. Hồi tháng 7, Không quân Mỹ giao hợp đồng trị giá 60 triệu USD cho công ty khởi nghiệp Hermeus để phát triển nguyên mẫu máy bay với công nghệ tương tự trong 3 năm. Máy bay Quarterhorse của Hermeus hướng tới đạt tốc độ Mach 5 bằng một động cơ.
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…
Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.
