Máy bay không bao giờ hạ cánh

08:07, 11/07/2013

(LĐ online) - Hãy sẵn sàng cho những chuyến bay vĩnh viễn...

(LĐ online) - Hãy sẵn sàng cho những chuyến bay vĩnh viễn. Năm 1883, nhà vật lý Anh Quốc John Strutt (1842-1919) - Giải Nobel Vật lý 1904 - đã đưa ra một ý tưởng cấp tiến. Ông đã nghiên cứu cơ chế bay của loài chim bồ nông và đặt ra giả thuyết rằng loài chim này lấy năng lượng từ sự chênh lệch của tốc độ gió để chúng có thể bay cao mà không cần đập cánh. Nhờ lợi dụng kỹ thuật này (từ đó được đặt tên là “kỹ thuật bay động lực”), một chiếc máy bay trên lý thuyết có thể bay mà không cần hay cần rất ít nhiên liệu suốt nhiều tuần lễ, nhiều tháng hay thậm chí nhiều năm.
 

Kiểu máy bay Jet Streamer đang được thiết kế ở Đại học Lehigh University lấy năng lượng từ sự chênh lệch của tốc độ gió để có thể bay mà không cần hoặc cần rất ít nhiên liệu.
Kiểu máy bay Jet Streamer đang được thiết kế ở Đại học Lehigh University lấy năng lượng từ sự chênh lệch của tốc độ gió để có thể bay mà không cần hoặc cần rất ít nhiên liệu.


Trong mấy thập niên vừa qua, những nghiên cứu về kỹ thuật bay khí động học tiến triển chậm chạp. Những người điều khiển tàu lượn bằng sóng ra-đi-ô đã lợi dụng kỹ thuật này để kéo dài thời gian bay nhưng các khoa học gia vẫn không biết có nên áp dụng cho các loại máy bay lớn hơn không. Rồi đến năm 2006, một nhóm nghiên cứu của Không quân Mỹ và cơ quan NASA đã phóng thành công một chiếc tàu lượn cỡ lớn L-23 Blanik có thay đổi thiết kế để chứng minh rằng những máy bay lớn vẫn có thể vận hành theo kỹ thuật bay động lực.

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu ở Đại học Lehigh University, bang Pennsylvania (Mỹ) dưới sự hướng dẫn của giáo sư Joachim Grenestedt đang hoàn thiện ý tưởng này. Với nguồn quỹ tài trợ từ trường đại học và Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, nhóm này đang chế tạo một kiểu máy bay lớn không người lái được thiết kế để bay không ngừng. Họ vừa hoàn tất kiểu thiết kế máy bay bằng chất liệu sợi carbon, có cánh dài 7 mét, để bay trong những luồng gió xoáy ở độ cao trên 6.000 mét, có thể duy trì tốc độ 480 km/h và lực gia tốc gấp 20 lần trọng lực. Thiết kế này được đặt tên là JetStreamer. Năm tới, nhóm nghiên cứu này sẽ thực hiện các thử nghiệm bằng mô hình JetStreamer ở độ cao thấp. Theo GS Grenestedt, nếu thử nghiệm thành công, họ sẽ phóng JetStreamer vào những luồng gió xoáy tốc độ hơn 300 km/h.

Một khi không còn bị giới hạn vào các động cơ và nhiên liệu nữa, loại máy bay không bao giờ hạ cánh này sẽ mở rộng khả năng bay cho nhiều ứng dụng chưa từng có. Trong tương lai, máy bay động lực có thể trở thành những trạm quan trắc chuyên thu thập dữ liệu về khí tượng hay đời sống hoang dã. Chúng cũng có thể được sử dụng làm các trạm chuyển tiếp sóng viễn thông hay tín hiệu truyền hình. Thậm chí, loại máy bay này có thể vượt những chặng đường xa với tốc độ cực nhanh. Nhà hải dương học Philip Richardson ở Viện hải dương Woods Hole, bang Massachusetts (Mỹ) mới đây đã đề xuất việc chế tạo một loại robot hải ưng biết bay theo kỹ thuật bay động lực để nghiên cứu đại dương.

Cơ chế hoạt động

Kỹ thuật bay động lực phụ thuộc vào sự chênh lệch của tốc độ gió.

1. Tàu lượn vút lên qua vùng khí tĩnh ở độ cao thấp, đến khu vực nhiều gió ở trên cao hơn, bay vào vùng gió.

2. Tàu lượn vẫn giữ tốc độ xuất phát từ dưới đất khi cắt ngang vùng gió. Luồng gió ngược dưới cánh sẽ giúp tàu lượn đạt tốc bay lớn hơn và bốc cao hơn.

3. Quay vòng lại, tàu lượn nương theo chiều gió, bay rất xa.

4. Hạ thấp rời khỏi vùng gió, tàu lượn lại theo hướng gió lập lại chu trình này. Chừng nào còn có sự chênh lệch của tốc độ gió, chu trình này có thể lập lại bất tận.

 

Kỹ thuật bay động lực có thể biến khả năng bay không ngừng trở thành hiện thực
Kỹ thuật bay động lực có thể biến khả năng bay không ngừng trở thành hiện thực

HOÀNG THẢO (theo Popular Science)