3 thế hệ máy bay mới cho tương lai

Theo PS, Cơ quan Nghiên cứu Hàng không & Vũ trụ Mỹ (NASA) hiện đang yêu cầu kỹ sư hàng không của các hãng sản xuất máy bay lớn bắt tay vào giải quyết những vấn đề nan giải nhất trong lĩnh vực không toàn cầu, đảm bảo tối thiểu 3 tiêu chí là sạch, độ ồn thấp và tiêu hao ít nhiên liệu.

Ba nguyên mẫu lý tưởng dưới đây được xem là những ứng viên sáng giá có thể đáp ứng cho các tiêu chí nói trên.

Máy bay của tương lai

Động cơ phản lực mới hứa hẹn hiệu quả cao, lượng khí thải carbon thấp

1. Box WigJet (năm 2020)

Máy bay cánh hộp (Box WigJet), gọi tắt BWJ sản phẩm của hãng Lockheed Martin nghiên cứu chế tạo, dự kiến sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2020. Theo các kỹ sư của Lockheed Martin, hiện các loại máy bay chở khách tiêu thụ nhiên liệu rất cao.

Ví dụ, máy bay Boeing 747 tiêu hao 5 galong nhiên liệu/dặm (23 lít/1,6km) vì vậy để giảm tiêu hao nhiên liệu, Lockheed đã thiết kế cho ra đời loại máy bay MWJ nó có khả năng giảm tiêu hao nhiên liệu do được cải tiến về hình dạng cơ bản, sử dụng vật liệu siêu nhẹ giống như của máy bay chiến đấu F-22 và F-35.

Máy bay Box WigJet

Cấu hình cánh hộp khép kín, có khả năng làm tăng hệ số nâng-kéo lên tới 16% và cuối cùng làm cho máy bay sử dụng ít nhiên liệu hơn so với các loại máy bay truyền thống mà vẫn đảm bảo các tiêu chí về an toàn cũng như các quy định khác của ngành hàng không.

Ngoài việc dùng vật liệu mới, BWJ còn giảm bớt những hạn chế của động cơ phản lực truyền thống, thay vào đó, dùng hai động cơ phản lực có lực đẩy siêu cao.

Và cũng giống như các động cơ phản lực khác, động cơ của BWJ tạo ra lực đẩy bằng cách kéo không khí bằng một chiếc quạt ở phía trước động cơ và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu- khí trong lõi của động cơ.

Một trong những cải tiến khác của BWJ là có sải cánh rộng hơn tới 40% so với các máy bay thương mại hiện có, nên hệ số bypass (hệ số hai viền khí) của lõi động cơ cao gấp nhiều lần hệ số bypass của các động cơ hiện hành.

Máy bay Box WigJet

Ở tốc độ siêu thanh, việc bố trí này đã nâng công suất động cơ lên 22% vì vậy cấu hình cánh hộp giảm được rất nhiều nhiên liệu, hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao gấp 50% so với hiệu quả bình quân của các loại máy bay thương mại truyền thống.

Ngoài ra, cấu hình thiết kế kiểu này còn giúp phi công hạ cánh dễ dàng, giảm ồn tới 35% decibel do vận hành ở động cơ ở chế độ công suất thấp, vì vậy BWJ được ví là máy bay sinh thái của thế kỷ 21.

2. Máy bay Supersonic Green Machine (năm 2030)

Máy bay xanh siêu thanh SMG (Supersonic Green Machine) là thế hệ máy bay mới, ứng viên thay cho máy bay Concorde, dự kiến sẽ có mặt trên bầu trời vào năm 2030 tiếp nối kỷ nguyên máy bay siêu thanh thương mại tạm thời chấm dứt vào ngày 26/11/2003 do sự cố của Concorde.

Máy bay SMG

Mặc dù Concorde chưa thỏa mãn yêy cầu ban đầu nhưng giấc mơ bay "một lèo" 3 giờ qua các châu lục vẫn đang được con người theo đuổi. Năm 2010, hãng Lockheed Martin đã đưa ra trình làng một động cơ mới SMG dùng cho loại máy bay tốc độ Mach 1.6.

Theo Lockheed Martin, máy bay này dùng nhiều động cơ, có khả năng cải tiến hiệu quả bằng cách chuyển đổi chế độ động cơ quy ước trong quá trình cất và hạ cánh. Hệ thống đốt trong của động cơ có khả năng làm giảm được tới 75% mức ô nhiễm ôxít nitơ.

Ngoài ra, với câu hình đuôi chữ V đảo chiều và bố trí động cơ dưới cánh đã giúp hạn chế tiếng nổ âm thanh như đã từng gặp ở máy bay Concorde.

Máy bay SMG

Mục tiêu thiết kế giảm âm là nhằm kiểm soát về công năng, vị trí và tương tác của các sóng gây va đập. Với cấu hình thiết kế kiểu này có thể "khử" được các sóng áp lực (do va chạm với không khí khi hoạt động ở tốc độ Mach 1). Thay vì tạo ra chu trình gây nổ liên tiếp, máy bay sẽ được giảm được áp lực tới mức thấp nhất, ngang bằng âm thanh của một chiếc máy hút bụi.