Ôtô bay của tương lai và ứng dụng quân sự

08:13 13/06/2020
Không quân Hoa Kỳ đang chuẩn bị sẵn sàng cho chuyến bay thử nghiệm chiếc xe ôtô bay nguyên mẫu đầu tiên. Đây là sản phẩm nằm trong chương trình phát triển xe bay cất cánh theo phương thẳng đứng mà Mỹ đã theo đuổi từ lâu.

Thiết kế quen thuộc

Hợp đồng chế tạo xe bay đầu tiên mà Không quân Hoa Kỳ cho đấu thầu đã thuộc về một công ty có thiết kế giống với chiếc ôtô bay Skycar nổi tiếng: Công ty Máy bay Sabrewing. Công ty có trụ sở ở California này đã nhận được khoản đầu tư trị giá 3,25 triệu USD cho nghiên cứu cải tiến giai đoạn 2 vào đầu tháng 4/2020 để thử nghiệm sản phẩm có tên Rhaegal-B.

Đây là chiếc máy bay bốn cánh quạt mà công ty này khẳng định có thể mang trọng tải đến 2.450 kg, đạt vận tốc 370 km/giờ và bay được hơn 1.800 km.

Với bốn cánh quạt chạy bằng điện, chia mỗi bên hai cánh, xe bay Rhaegal-B dài hơn 18 mét có tạo hình giống với chiếc Skycar M400X của kỹ sư người Canada Paul Moller.

Trên nhiều phương diện, có thể nói Moller là Nikola Tesla của lĩnh vực xe bay. Vào đầu những năm 2000, chiếc Skycar phiên bản quốc tế của Moller đã trở thành một trong những loại máy bay dân dụng cất cánh và hạ cánh theo phương thẳng đứng đầu tiên (ngoài trực thăng) có thể thật sự bay lên khỏi mặt đất. Bốn động cơ nâng chiếc xe lên rồi xoay để đẩy nó về phía trước, giống như chiếc máy bay quân sự V-22 Osprey. Mặc dù thiết kế này thật sự mang lại hiệu quả nhưng lại không được trưng bày rộng rãi.

Theo giải thích của Moller với tạp chí The Futurist năm 2008 thì yếu tố quan trọng nhất của động cơ là năng lượng. "Một khi bạn giảm đường kính của hệ thống đẩy (làm cho cánh quạt nhỏ hơn), bạn sẽ biến một chiếc trực thăng thành một hệ thống quạt. Vậy nên nó sẽ làm chuyển động ít không khí hơn, và càng chuyển động ít không khí, càng mất nhiều năng lượng để tạo ra sức đẩy nhất định. Nếu tôi mang một chiếc trực thăng ra sửa đường kính của nó còn một nửa, tôi sẽ phải tăng thêm 60% năng lượng. Tôi giảm một nửa đường kính tiếp, thì tôi lại phải tăng thêm 60% năng lượng lần nữa. Vì vậy mà chiếc Skycar M400 có trên 1000 mã lực".

Với chi phí năng lượng cao, Skycar M400 trở nên phi thực tế đối với đa số khu vực ngoài Trung Đông, nơi những ông lớn dầu mỏ có đủ nguyên liệu để dùng xe băng qua quãng đường dài, theo lời của Moller.

Tính năng đột phá

Ed De Reyes - Giám đốc điều hành của Sabrewing và cũng là người từng làm việc cho Moller - nói rằng sếp cũ của ông bị giới hạn bởi các loại động cơ ở thời ông ấy. Lúc đó, loại phù hợp cho xe bay nhất là động cơ cánh quạt Wankel và các động cơ đốt trong, có thể cho tốc độ cao nhưng mô-men xoắn hạn chế. Các động cơ điện mới được ra mắt trong những năm gần đây hứa hẹn nhiều ưu điểm hơn hẳn: nhỏ hơn, nhẹ hơn, song có thể tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn động cơ đốt trong.

Thiết kế đằng trước của chiếc xe bay Rhaegal-B.

Thiết kế của chiếc Rhaegal-B phần lớn là tự động hóa nhưng không phải hoàn toàn, De Reyes nói. Một bộ điều khiển sẽ vận hành nó từ trạm mặt đất, nhưng với một giao diện dạng nút bấm không cần dùng sức như tay lái mô phỏng cho nhiều máy bay quân sự không người lái trước đó.

Một tính năng khác cũng là mối lo ngại cho các kỹ sư từ đầu thập niên 2000 là khả năng phát hiện và tránh vật cản trên không. Các hệ thống cảm ứng và tránh va đập hiện đại là bước tiến lớn giúp mở rộng ứng dụng của máy bay không người lái trong không phận dân sự.

Chiếc Rhaegal-B tích hợp radar và chín thiết bị cảm ứng khác để truyền tải hình ảnh không gian xung quanh cho cỗ máy bay. Nó có thể thực hiện động tác né tránh mà không cần con người phải điều khiển. Thực tế, con người sẽ không thể vượt quyền hệ thống này mà vô tình lái điều hướng phương tiện đâm vào vật cản. Nếu bị ngắt kết nối liên lạc, nó có thể không cần nhận lệnh thêm từ trung tâm điều hành mặt đất mà vẫn tiếp tục đi đến điểm đích.

Ứng dụng quân sự

Điều làm xe ôtô bay hấp dẫn Không quân Hoa Kỳ là khả năng linh hoạt và cả khả năng định vị.

Đại tá Pete White của Không quân Mỹ từng cho rằng các máy bay trực thăng truyền thống gây tiếng ồn lớn hơn nhiều so với loại máy bay cất cánh thẳng đứng này, một phần nhờ vào các mô-tơ điện mới: "Trong khoảng cách vài bước chân, kẻ địch sẽ không thể nghe thấy tiếng động". Ông ta nói rằng các phương tiện hàng không chạy bằng điện hiện đại và nhanh nhạy này có thể cất cánh và hạ cánh không cần đường băng, nên trong tương lai có thể giúp quân đội "dàn quân xung quanh chiến trường với một tốc độ mà tại thời điểm này là bất khả thi".

Không quân muốn dùng xe ôtô bay để sơ tán thương binh khỏi chiến trường và làm một số nhiệm vụ khác. Điều đó nghĩa là những chiếc xe bay có thể hoạt động giữa các làn đạn. De Reyes nói rằng phiên bản xe bay quân sự sẽ được phủ một lớp sợi tổng hợp Kevlar để chống đạn và có thể hoạt động ngay cả khi một trong các motor bị phá hủy.

Ngoài ra, các quan chức Không quân Mỹ còn nói rằng họ mong muốn tài trợ và hỗ trợ các công ty chế tạo xe bay của Mỹ, tránh họ chuyển công nghệ sang Trung Quốc hoặc nhận quá nhiều đầu tư từ nước ngoài. Như De Reyes chia sẻ rằng các nhà đầu tư Trung Quốc thường xuyên tiếp cận ông, trông đợi có được một chân trong công ty của ông và của cả các doanh nghiệp khác trong ngành hàng không.

Sabrewing sẽ thử nghiệm chiếc Rhaegal-B tại Căn cứ Không quân Edwards của Mỹ, với hy vọng đạt được các yêu cầu về độ an toàn để được phép hoạt động quân sự và có thể là cả ứng dụng thương mại. Tuy nhiên, chuyến bay trình diễn nguyên mẫu của Rhaegal-B dự kiến diễn ra vào tháng 6 này đã bị hoãn lại do các quy định hạn chế di chuyển trong bối cảnh dịch COVID-19 và chưa xác định được ngày tiến hành thử nghiệm này.

Phạm Anh (tổng hợp)