NASA chi 2,3 triệu USD để hồi sinh máy bay siêu thanh

Ngày 24/10/2003, chuyến bay Concorde cuối cùng trong lịch sử được thực hiện. Trước đó 3 năm, vào ngày 25/7/2000, thảm họa Concorde của Air France diễn ra và tước đi sinh mạng của 113 người. Tương lai của máy bay siêu thanh, loại phương tiện đã từng được hy vọng sẽ giúp thay đổi ngành hàng không chính thức kết thúc.

Hơn 1 thập kỷ sau, NASA bày tỏ tham vọng "hồi sinh" giấc mơ máy bay siêu thanh khi ra mắt khoản vốn đầu tư 2,3 triệu USD dành cho các chương trình nghiên cứu. Khoản tiền này sẽ được dành để nghiên cứu 8 lĩnh vực, trong đó mỗi lĩnh vực sẽ tập trung giải quyết các vấn đề kỹ thuật như ảnh hưởng của hành trình siêu thanh đối với bầu khí quyển, hay giảm ồn đối với máy bay.

Trái: Máy bay Basa F-16XL-2, một chiếc máy bay thử nghiệm được sử dụng vào những năm 1995-1996. Phải: mô hình 1,79% của một chiếc máy bay siêu thanh Boeing tương lai trên cửa sổ gió tại Trung tâm Glenn của NASA.

Trong đợt gây vốn đầu tiên, các kỹ sư hàng không học đang cố gắng giảm thiểu tiếng ồn của tiếng nổ siêu thanh (tiếng nổ phát ra khi máy bay vượt qua vận tốc âm thanh). Các thử nghiệm đánh giá cho các công nghệ Tích hợp Giảm Nhiễu và Công nghệ Lực đẩy cho Giao thông Siêu thanh do GE Global Research thực hiện và do sẽ nhận được khoản tiền đầu tư 599.000 USD trong vòng 2 năm sắp tới.

Đồng thời, NASA đang thu thập dữ liệu để giúp chế tạo ra những chiếc máy bay mới có độ ồn thấp hơn, nhằm giúp gỡ bỏ lệnh cấm máy bay siêu thanh bay qua đất liền.

"Giảm tiếng ồn cho tiếng nổ siêu thanh, vốn là các cơn sóng xung kích do máy bay bay nhanh hơn tốc độ âm thanh – sẽ là thử thách lớn nhất đối với quá trình đưa máy bay siêu thanh thương mại trở lại", Petern Coen, giám đốc Dự án Tốc độ cao tại Trung tâm Nghiên cứu Hàng không học của NASA tại Washington khẳng định.

Một bản vẽ máy bay dân dụng với thiết kế giảm thiểu tiếng nổ siêu thanh. NASA đã liên tục tìm kiếm các giải pháp nhằm giảm tiếng ồn siêu thanh và thử nghiệm các bản mẫu trong các đường hầm tạo gió.

Các thử thách khác bao gồm khí thải trên độ cao lớn, mức độ hiệu quả về nhiên liệu và tiếng ồn gây ra tại các sân bay. "Chúng ta đang ở rất xa tiềm năng tối đa mà chúng ta có thể khai thác từ ngành hàng không siêu thanh. Vẫn còn rất nhiều việc để làm", kỹ sư cao cấp Ruben Del Rosario của NASA khẳng định.

Một dự án khác trong khuôn khổ tài trợ lần này sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của các chuyến bay siêu thanh đối với tầng bình lưu. Dự án này sẽ được Viện Công nghệ Massachusetts thực hiện với khoản đầu tư 1,2 triệu USD trong vòng 4 năm đến từ NASA. Trước đó, các lo ngại về ảnh hưởng đối với môi trường đã khiến cho chính phủ Mỹ ngừng viện trợ cho nghiên cứu về hàng không siêu thanh vào năm 1971. Trong khi các thiết kế động cơ mới có thể giảm mức độ khí thải từ máy bay, các nhà nghiên cứu cho rằng máy bay siêu thanh vẫn có nguy cơ hủy hoại tầng ozone rất lớn.

Đội nghiên cứu của MIT sẽ tiến hành đo đạc tầng ozone cũng như các ảnh hưởng về mặt khí hậu do một đội máy bay siêu thanh NASA N+2 tạo ra.

Máy bay Concorde, 1 trong số 2 chiếc máy bay siêu thanh duy nhất được đưa vào hoạt động thương mại (bên cạnh chiếc Tupolev Tu-144

Một thiết kế đột phá có tên "thân lai cánh máy bay" sẽ giúp máy bay siêu thanh vận hành hiệu quả hơn

Dự án đáng chú ý nhất trong số các dự án lần này có lẽ sẽ là dự án thiết kế "thân lai cánh máy bay". Trong thiết kế này, cánh của máy bay sẽ được tích hợp dọc vào thân máy bay, giúp giảm tối đa lực cản khí động học, nhờ đó cắt giảm cả chi phí nhiên liệu cũng như tiếng ồn và khí thải do máy bay tạo ra.

Trước đó, vào năm 2012, NASA đã từng thử nghiệm thành công chiếc X-48C, một chiếc máy bay có thiết kế "thân lai cánh" có khả năng chuyên chở hành khách và hàng hóa. Thiết kế hình tam giác của X-48C gợi nhớ đến các loại máy bay do thám tối tân và được thiết kế để giúp cho máy bay "cắt" qua các lớp không khí một cách hiệu quả nhất có thể. Với sải cánh 6,54 mét, X-48C được coi là một mô hình tỷ lệ 8,5% của một chiếc máy bay quân sự cỡ lớn có sải cánh 73 mét mà NASA sẽ phát triển trong vòng 15 – 20 năm nữa.

Các dự án nghiên cứu còn lại trong danh sách 8 dự án được NASA đầu tư bao gồm có: Ảnh hưởng của lốc xoáy lên tiếng nổ siêu thanh (được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm Wyle); Hiển thị vụ nổ siêu thanh (Rockwell Collins); Giao diện phi công giúp giảm thiểu vụ nổ siêu thanh (Honeywell); Ý tưởng mũi kim giảm ồn cho máy bay có mức độ nổ siêu thanh thấp (Đại học California); Sóng và nhận diện tiếng nổ siêu thanh và Phản ứng giảm nguy cơ (Applied Physical Sciences); Giảm nguy cơ cho các đợt thử nghiệm trong cộng đồng với thiết bị giảm tiếng nổ siêu thanh thử nghiệm (Fidell Associates)