scotty
Well-Known Member
| Lữ hành trên các chuyến bay siêu âm thương mại đã mất bóng trên thị trường từ lâu, kể từ lúc Concorde dừng dịch vụ này vào năm 2003. Trong 27 năm phục vụ, Concorde đã mang lại cho hành khách "món quà" quý giá: tiết kiệm thời gian, bay từ New York sang Paris chỉ mất 3 tiếng rưỡi đồng hồ. Theo thời gian, những khiếm khuyết chủ quan và khách quan của dịch vụ Concorde càng trầm trọng hơn như giá vé cắt cổ, chi phí xăng tăng, số ghế hạn chế, ảnh hưởng tiếng ồn từ cú nổ siêu âm... khiến giảm dần doanh thu và sự quan tâm của khách hàng. Vào ngày 26/11/2003, Concorde và dịch vụ lữ hành siêu âm thương mại chính thức nói lời giã từ thị trường hàng không. Kể từ đó, một số nhóm nghiên cứu đã bắt tay vào thiết kế nhiều mẫu hình mới cho loại máy bay siêu âm thế hệ mới. Và sau 9 năm từ lúc Concorde về hưu, một nhà nghiên cứu MIT đã đưa ra một ý tưởng có thể giải quyết nhiều khuyết điểm đã khiến Concorde phải giã từ cuộc chơi. Qiqi Wang, trợ lý giáo sư ngành hàng không và vũ trụ học cho biết giải pháp đó, về mặt nguyên tắc thì đơn giản: Thay vì bay chỉ với 1 cánh ở hai bên, tại sao không tăng thêm 1 cánh nữa?
Đó là bay với 2 cánh ở 2 bên, dạng như máy bay 2 tầng cánh. Nghiên cứu của nhóm Qiqi Wang đã phát hiện ra rằng, nhờ đó sẽ giảm được lực cản khoảng 50% so với loại máy bay thường, giảm tiêu hao nhiên liệu khi bay (nhờ lực cản giảm), và quan trọng nhất là giảm được tiếng nổ siêu âm. Bình thường, khi một chiếc máy bay phản lực đạt gần tốc độ âm thanh thì không khí bắt đầu bị ép ở đầu và đuôi máy bay. Khi nó đạt đến và vượt qua tốc độ âm thanh (tức Mach 1), áp lực không khí sẽ tăng đột ngột và tạo nên 2 sóng chấn động lớn phát ra ở cả hai đầu máy bay, tạo ra một cú nổ âm thanh lớn. Thiết kế 1 cánh trên 1 cánh dưới sẽ triệt tiêu được các sóng chấn động tạo ra từ cánh đơn duy nhất. Tuy nhiên, thiết kế này thiếu sức nâng. Tức là 2 cánh tạo thành một rãnh rất hẹp mà chỉ một lượng nhỏ không khí có thể thoát qua. Khi chuyển sang tốc độ siêu âm, cái rãnh này theo Wang cho biết, về cơ bản là có thể bị "nấc cụt", gây ra lực cản lớn. Trong khi về lý thuyết thì thiết kế này có thể hoạt động tốt ở tốc độ siêu âm, nhưng thực tế nó không thể vượt qua lực cản để đạt đến các tốc độ đó. Để giải quyết vấn đề lực cản, nhóm của Wang đã thiết kế một mẫu hình trên máy tính để giả lập lý thuyết 2 tầng cánh với nhiều tốc độ khác nhau. Tại một tốc độ ấn định, mẫu hình đã xác định được hình dáng tối ưu nhất cho cánh để giảm thiểu lực cản. Nhóm nghiên cứu sau đó đã kết hợp các kết quả từ 700 thông số tính toán khác nhau cho cánh và 12 tốc độ khác nhau thì mới cho ra được một thiết kế hình dáng tối ưu nhất cho mỗi cánh. Bằng cách làm nhẵn bề mặt bên trong của mỗi cánh, họ nhận thấy cái rãnh đã rộng hơn để cho không khí thoát qua. Nhóm nghiên cứu còn phát hiện bằng cách gỡ rìa trên của cánh phía trên và rìa dưới của cánh dưới, mẫu hình có thể bay ở các tốc độ siêu âm mà chỉ bị một nửa lực cản như ở máy bay siêu âm Concorde. Wang nói rằng với hiệu năng này thì có khả năng giảm được lượng nhiên liệu đòi hỏi để bay được xuống hơn một nửa. "Hãy thử nghĩ xem, khi cất cánh, nó không chỉ mang theo hành khách mà mang cả nhiên liệu nữa. Nếu có thể giảm được sự tiêu hao nhiên liệu, ta có thể giảm được lượng nhiên liệu cần phải mang theo, nhờ đó giảm luôn được kích cỡ khu vực chứa nhiên liệu," - Wang nói - "Nó như một kiểu phản ứng dây chuyền vậy." Bước tiếp theo của nhóm là thiết kế một mẫu hình 3D để tính toán các yếu tố khác có ảnh hưởng đến hoạt động bay. |
