Máy bay Mỹ lập kỷ lục tốc độ gấp 6 lần âm thanh

29/05/2010 13:57 GMT+7 | Trong nước

(TT&VH Cuối tuần) - Một mẫu máy bay thử nghiệm của Mỹ vừa lập kỷ lục vì bay ở tốc độ Mach 6 (nhanh gấp 6 lần âm thanh) trong hơn 200 giây. Thành công của cuộc thử nghiệm đã đặt hy vọng cho sự ra đời của hàng loạt ứng dụng mới liên quan tới công nghệ di chuyển hàng không siêu thanh.

Nhanh gấp 6 lần âm thanh

 "Siêu máy bay" X-51A Waverider
Sớm ngày 26/5, mẫu X-51A Waverider được thả ra từ một chiếc B-52 Stratofortress ngoài khơi bờ biển nam California. Tiếp đó động cơ phản lực tĩnh siêu âm (scamjet) của thiết bị này đã kích hoạt và đẩy nó lên vận tốc Mach 6 (khoảng 6.400km/h).

Pratt and Whitney, công ty thiết kế động cơ scramjet sử dụng trên mẫu Waverider mô tả việc phóng phương tiện này như sau: "Một động cơ đẩy sử dụng nhiên liệu rắn đã kích hoạt và đưa thiết bị tới tốc độ lớn hơn Mach 4,5 qua đó tạo nên môi trường siêu âm cần thiết để kích hoạt động cơ. Bộ đẩy được tách rời để động cơ scramjet Pratt & Whitney Rocketdyne SJY61 hoạt động dựa trên nhiên liệu khí ethylene. Tiếp theo, thiết bị bay chuyển qua sử dụng nhiên liệu phản lực JP-7. Đây cũng là loại nhiên liệu từng được máy bay SR-71 Blackbird sử dụng trước khi nó bị loại bỏ". Trong quá trình thử nghiệm, mẫu X-51A  Waverider bay độc lập, không cần người điều khiển. Sau khoảng 200 giây, nó mất gia tốc và rơi trở lại mặt đất. Đó cũng là thời điểm cuộc thử nghiệm kết thúc.

Không lực Mỹ cho biết kỷ lục mới của mẫu X-51A Waverider đã phá kỷ lục siêu âm trước đó do mẫu X-43A của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) lập. Giống X-51A, mẫu X-43 A cũng được phóng đi từ một chiếc máy bay ném bom B-52B cải tiến. Được thả ra từ độ cao 12km, tên lửa đẩy Pegassus gắn vào X-43A đã đưa nó đạt tốc độ siêu âm rồi tách ra để động cơ của nó tự hoạt động trong 11 giây. Kết thúc thử nghiệm, X-43A đã bay với tốc độ Mach 7.

"Chúng tôi say đắm trong vui sướng khi hoàn thành rất nhiều thử nghiệm liên quan tới X-51A trong chuyến bay siêu âm đầu tiên của nó" - Charlie Brink, giám đốc chương trình X-51A tại Phòng nghiên cứu Không quân ở Căn cứ không quân Wright-Patterson nói:

"Chúng tôi đánh giá bước nhảy vọt mà công nghệ động cơ này mang lại tương đương với việc máy bay thời kỳ hậu Thế chiến thứ 2 chuyển từ cánh quạt sang động cơ phản lực".

Ứng dụng đa dạng

Có thể nói, thành công của mẫu X-51A Waverider một phần lớn là nhờ vào việc nó được trang bị động cơ scramjet.

Động cơ scramjet là một biến thể của động cơ ramjet (động cơ dùng lực tiến cao tốc để nén luồng không khí đi vào mà không dùng máy nén khí). Một động cơ scramjet có cấu tạo gồm một ống hẹp, trong đó luồng không khí đi vào bị nén lại bởi tốc độ cao của phương tiện di chuyển, một buồng đốt, nơi nhiên liệu được đốt cháy và một ống xả để thải khí nóng ra. Luồng khí xả từ động cơ scramjet có tốc độ cao hơn nhiều luồng khí đi vào.

Về cơ bản, scramjet là động cơ phản lực được thiết kế để có thể hoạt động ở tốc độ của những quả tên lửa. Chúng lấy không khí từ bầu khí quyển để đốt nhiên liệu, thay vì mang theo một lượng chất đã được ôxy hóa như trên các tên lửa thông thường. Có nhiều loại động cơ phản lực thông thường (turbojet, turbofan, ramjet) có chung đặc điểm này với scramjet. Tuy nhiên chúng không thể chịu nổi tốc độ cực cao mà những động cơ scramjet có thể hoạt động. Khi hoạt động ở tốc độ cao, nhiệt sinh ra lớn, dẫn tới việc nóng chảy thành phần động cơ, gây hư hỏng hoặc làm giảm năng lượng do động cơ sinh ra.

Một động cơ scramjet sử dụng tốc độ không khí để nén luồng khí nên nó cần rất ít các phụ kiện có khả năng di chuyển để hoạt động. Đặc biệt chúng không cần động cơ turbine cao tốc giống như các động cơ phản lực cánh quạt đẩy thông thường, vốn rất đắt đỏ và có thể gây nên những vấn đề nghiêm trọng nếu bị hư hỏng.

Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của động cơ scramjet là nó phải đạt độ cao và tốc độ nhất định mới có thể hoạt động. Loại động cơ này không thể khởi động và tạo lực đẩy nếu phương tiện bay đứng im. Tốc độ cực đại của động cơ scramjet được đánh giá là dao động từ Mach 12 tới Mach 24 (nhanh gấp 12 - 24 lần âm thanh). Để tiện so sánh, mẫu máy bay sử dụng động cơ thông thường, nhanh nhất như chiếc SR-71 Blackbird cũng chỉ đạt tốc độ xấp xỉ Mach 3,4. Các động cơ phản lực tên lửa từ chương trình Apollo đạt tốc độ Mach 30 hoặc hơn.

Động cơ dùng trong mẫu X-51A Waverider hiện do hãng Pratt & Whitney Rocketdyne kết hợp với công ty Boeing xây dựng cho Không lực Mỹ. Joe Vogel, giám đốc đơn vị siêu âm của Boeing cho biết thành tựu của X-51 đã đánh một dấu mốc quan trọng. "Đây là một kỷ lục thế giới mới và tạo nền tảng cho nhiều ứng dụng siêu âm khác nhau, bao gồm không gian, trinh sát, tấn công, vươn ra toàn cầu và vận tải thương mại" - ông nói. Được biết 4 mẫu X-51A hiện đã được xây dựng cho Không lực Mỹ. Ngoài mẫu vừa phóng thử, 3 mẫu còn lại sẽ được thử nghiệm trong mùa thu này. Mặc dù cuộc thử nghiệm thành công, những người tham gia phát triển X-51A tin rằng họ vẫn còn phải cải tiến và thay đổi nhiều thứ. "Không thử nghiệm nào là hoàn hảo" - Brink nói - "Và tôi chắc chúng tôi sẽ tìm thấy khiếm khuyết phải giải quyết ở mẫu X-51A trước khi chuyến bay kế tiếp diễn ra".

Tường Linh

Cùng chuyên mục
Xem theo ngày
Đọc thêm