Hãy thử tưởng tượng mình có thể đi vòng quanh thế giới với tốc độ hơn 1.500 km/h mà không bị ồn tai gì cả luôn nè! Nghe có vẻ như chuyện trong phim viễn tưởng, nhưng NASA đang chuẩn bị biến giấc mơ này thành sự thật đó các bạn ơi
Thực tế thì máy bay chiến đấu bay nhanh hơn tốc độ âm thanh đã là chuyện bình thường rồi. Nhưng máy bay dân dụng thì không thể làm vậy được, vì tiếng nổ siêu thanh và sóng xung kích mạnh đến mức có thể làm vỡ cửa kính luôn á! Âm thanh nó gần như tiếng sấm nổ bên tai vậy Chính vì lý do này mà máy bay siêu thanh huyền thoại Concorde phải nghỉ hưu cách đây gần 2 thập kỷ rồi.
Nhưng giờ NASA quyết tâm làm lại từ đầu nè! Tại Trung tâm nghiên cứu bay Armstrong ở ngoại ô Lancaster, California (Mỹ), các kỹ sư đang phát triển máy bay X-59 QueSST (viết tắt của công nghệ siêu thanh không tiếng ồn). Đây là một em máy bay thử nghiệm được thiết kế để bay nhanh hơn vận tốc âm thanh, nhưng chỉ tạo ra tiếng động nhẹ nhàng thôi nha
Nói cho mọi người biết nè, máy bay siêu thanh truyền thống có thể tạo ra tiếng nổ vượt quá 100 decibel khi bay. Vấn đề này nghiêm trọng đến mức Cục Quản lý Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) đã cấm bay siêu thanh thương mại ở trên đất liền từ năm 1973 luôn.
Nhưng X-59 khác biệt hoàn toàn nha! Em máy bay này được thiết kế để giảm thiểu sóng xung kích gây ra tiếng nổ siêu thanh. Thiết kế giúp độ ồn trên mặt đất giảm xuống còn 75 decibel thôi. Âm thanh này chỉ to ngang với tiếng đóng cửa xe ô tô trên đường mà thôi, không đáng sợ tẹo nào
Để thiết kế ra em máy bay xịn sò này, NASA và Lockheed Martin đã quay lại với các nguyên tắc cơ bản của khí động học. Kết quả là các chuyên gia đã tạo ra một mẫu máy bay vừa tiên tiến, vừa đơn giản đến không ngờ.
Hiện tại, trong một nhà kho không cửa sổ giữa sa mạc California, các kỹ thuật viên đang lắp ráp máy bay X-59 và chuẩn bị cho lần thử nghiệm đầu tiên. Khi nhìn gần, chiếc máy bay mũi nhọn này trông y chang như trong phim khoa học viễn tưởng thập niên 1950 với đường cong trơn láng và buồng lái nằm chính giữa
X-59 được mô tả là máy bay siêu thanh của tương lai đấy! Mục tiêu của dự án này là thuyết phục những cơ quan quản lý như FAA huỷ bỏ lệnh cấm chở khách bằng phương tiện siêu thanh ở trên đất liền. Nếu thành công, đây sẽ là bước tiến lớn để có du lịch siêu thanh trong tương lai, lần đầu tiên kể từ khi máy bay Concorde ngừng hoạt động vào năm 2003.
Tại sao máy bay siêu thanh lại ồn thế?
Để hiểu cách hoạt động của tiếng nổ siêu thanh, các bạn cần biết một chút về vật lý cơ bản của âm thanh nha.
Khi một chiếc máy bay bay trong không khí, nó sẽ đẩy không khí ở phía trước và tạo ra sóng nén. Tuy nhiên, khi chiếc máy bay bay với tốc độ siêu thanh, nó sẽ di chuyển nhanh hơn so với sóng nén đó. Kết quả là máy bay sẽ tạo ra sóng xung kích truyền xuống mặt đất dưới dạng tiếng nổ siêu thanh.
Ngoài ra, bất kỳ sự thay đổi lớn nào về hình dạng trên thân máy bay, chẳng hạn như buồng lái nhô ra phía trước, đều có thể tạo ra sóng xung kích. Do đó, để giảm tối đa sóng xung kích truyền xuống mặt đất, các chuyên gia cần thay đổi hình dạng của máy bay và làm cho nó trở nên thuôn dài, trơn nhẵn hơn.
Đây chính là điều mà NASA và Lockheed Martin đã làm với máy bay X-59! Cụ thể, em máy bay này dài 30,4m nhưng chỉ chở được 1 hành khách thôi nha. Phần mũi dài hơn 9m, chiếm khoảng 1/3 chiều dài của máy bay và nối liền với phần cánh mũi tên, động cơ duy nhất ở phía sau.
Đặc biệt, động cơ dài 4m do General Electric Aviation sản xuất sẽ cung cấp lực đẩy tới 9.979 kg, giúp cho máy bay X-59 đạt tốc độ Mach 1,4 (1.728 km/h) và ở độ cao khoảng 16.764m. Bay cao và nhanh vậy trời!
Ông Larry Cliatt, trưởng nhóm kỹ thuật thử nghiệm âm thanh của NASA về dự án X-59 cho biết, tất cả các đặc điểm trên nhằm đảm bảo sóng xung kích được tạo ra giữa không trung, đồng thời không tạo thành tiếng nổ siêu thanh lớn.
Bay kiểu mới hoàn toàn
Máy bay X-59 quá dài và thuôn đến mức buồng lái của nó không có cửa sổ phía trước luôn á! Vậy phi công nhìn đường thế nào? Câu trả lời là họ sẽ sử dụng Hệ thống Tầm nhìn ngoài (XVS) do NASA tạo ra để điều khiển máy bay.
Cụ thể, XVS có sử dụng hai camera ở phía trên và dưới máy bay để cung cấp hình ảnh quan sát mặt trước của máy bay theo thời gian thực được hiển thị trên màn hình HD. Ngoài ra, XVS cũng hoạt động như màn hình trên cao (HUD), chiếu dữ liệu về độ cao, tốc độ bay và đường bay. Giống như chơi game bay vậy ấy
NASA hiện đã thử nghiệm XVS trong thiết bị mô phỏng bay X-59 tại Armstrong. XVS sẽ cho phép phi công có thể nhìn thấy cảnh báo loé lên hoặc chữ màu tại chân màn hình – những thứ mà họ thường không thể thấy qua cửa sổ buồng lái.
Lộ trình thử nghiệm ra sao?
Trong năm 2022, NASA và Lockheed Martin đã tiến hành các cuộc kiểm tra ban đầu đối với X-59. Tuy nhiên, cuộc thử nghiệm thực sự với chiếc máy bay này sẽ diễn ra vào năm 2023, ở giai đoạn gọi là "kiểm duyệt âm thanh". NASA cho biết sẽ cho X-59 cất cánh để đảm bảo tiếng nổ siêu thanh đã được thu nhỏ. NASA cũng sẽ cho X-59 bay kèm với máy bay chiến đấu F-15 để đo sóng xung kích sản sinh ra giữa chuyến bay.
Bên cạnh đó, trong giai đoạn này, NASA cũng sẽ cài đặt hàng loạt microphone dọc theo lộ trình dài 48 km trên sa mạc Mojave (California) để đo độ ồn và đảm bảo rằng chiếc máy bay hoạt động êm giống như dự kiến.
Sau cuộc kiểm tra này, X-59 sẽ bước vào giai đoạn thử nghiệm thứ 3 vào năm 2025. Khi đó, máy bay sẽ bay qua một số thành phố và thị trấn ở Mỹ để đánh giá về phản ứng của cộng đồng. Sau thử nghiệm, NASA sẽ gửi dữ liệu cho những nhà làm luật để thay đổi hạn chế đối với bay siêu thanh.
Nếu như thành công, X-59 có thể mở đường cho các công ty và hãng máy bay tư nhân giới thiệu về bay siêu thanh với hành khách hàng ngày trên khắp thế giới. Tưởng tượng đi từ Việt Nam sang Mỹ chỉ trong vài tiếng đồng hồ thôi, xịn quá đi mất!
Nguồn: kenh14.vn
Thực tế thì máy bay chiến đấu bay nhanh hơn tốc độ âm thanh đã là chuyện bình thường rồi. Nhưng máy bay dân dụng thì không thể làm vậy được, vì tiếng nổ siêu thanh và sóng xung kích mạnh đến mức có thể làm vỡ cửa kính luôn á! Âm thanh nó gần như tiếng sấm nổ bên tai vậy Chính vì lý do này mà máy bay siêu thanh huyền thoại Concorde phải nghỉ hưu cách đây gần 2 thập kỷ rồi.
Nhưng giờ NASA quyết tâm làm lại từ đầu nè! Tại Trung tâm nghiên cứu bay Armstrong ở ngoại ô Lancaster, California (Mỹ), các kỹ sư đang phát triển máy bay X-59 QueSST (viết tắt của công nghệ siêu thanh không tiếng ồn). Đây là một em máy bay thử nghiệm được thiết kế để bay nhanh hơn vận tốc âm thanh, nhưng chỉ tạo ra tiếng động nhẹ nhàng thôi nha
Nói cho mọi người biết nè, máy bay siêu thanh truyền thống có thể tạo ra tiếng nổ vượt quá 100 decibel khi bay. Vấn đề này nghiêm trọng đến mức Cục Quản lý Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) đã cấm bay siêu thanh thương mại ở trên đất liền từ năm 1973 luôn.
Nhưng X-59 khác biệt hoàn toàn nha! Em máy bay này được thiết kế để giảm thiểu sóng xung kích gây ra tiếng nổ siêu thanh. Thiết kế giúp độ ồn trên mặt đất giảm xuống còn 75 decibel thôi. Âm thanh này chỉ to ngang với tiếng đóng cửa xe ô tô trên đường mà thôi, không đáng sợ tẹo nào
Để thiết kế ra em máy bay xịn sò này, NASA và Lockheed Martin đã quay lại với các nguyên tắc cơ bản của khí động học. Kết quả là các chuyên gia đã tạo ra một mẫu máy bay vừa tiên tiến, vừa đơn giản đến không ngờ.
Hiện tại, trong một nhà kho không cửa sổ giữa sa mạc California, các kỹ thuật viên đang lắp ráp máy bay X-59 và chuẩn bị cho lần thử nghiệm đầu tiên. Khi nhìn gần, chiếc máy bay mũi nhọn này trông y chang như trong phim khoa học viễn tưởng thập niên 1950 với đường cong trơn láng và buồng lái nằm chính giữa
X-59 được mô tả là máy bay siêu thanh của tương lai đấy! Mục tiêu của dự án này là thuyết phục những cơ quan quản lý như FAA huỷ bỏ lệnh cấm chở khách bằng phương tiện siêu thanh ở trên đất liền. Nếu thành công, đây sẽ là bước tiến lớn để có du lịch siêu thanh trong tương lai, lần đầu tiên kể từ khi máy bay Concorde ngừng hoạt động vào năm 2003.
Tại sao máy bay siêu thanh lại ồn thế?
Để hiểu cách hoạt động của tiếng nổ siêu thanh, các bạn cần biết một chút về vật lý cơ bản của âm thanh nha.
Khi một chiếc máy bay bay trong không khí, nó sẽ đẩy không khí ở phía trước và tạo ra sóng nén. Tuy nhiên, khi chiếc máy bay bay với tốc độ siêu thanh, nó sẽ di chuyển nhanh hơn so với sóng nén đó. Kết quả là máy bay sẽ tạo ra sóng xung kích truyền xuống mặt đất dưới dạng tiếng nổ siêu thanh.
Ngoài ra, bất kỳ sự thay đổi lớn nào về hình dạng trên thân máy bay, chẳng hạn như buồng lái nhô ra phía trước, đều có thể tạo ra sóng xung kích. Do đó, để giảm tối đa sóng xung kích truyền xuống mặt đất, các chuyên gia cần thay đổi hình dạng của máy bay và làm cho nó trở nên thuôn dài, trơn nhẵn hơn.
Đây chính là điều mà NASA và Lockheed Martin đã làm với máy bay X-59! Cụ thể, em máy bay này dài 30,4m nhưng chỉ chở được 1 hành khách thôi nha. Phần mũi dài hơn 9m, chiếm khoảng 1/3 chiều dài của máy bay và nối liền với phần cánh mũi tên, động cơ duy nhất ở phía sau.
Đặc biệt, động cơ dài 4m do General Electric Aviation sản xuất sẽ cung cấp lực đẩy tới 9.979 kg, giúp cho máy bay X-59 đạt tốc độ Mach 1,4 (1.728 km/h) và ở độ cao khoảng 16.764m. Bay cao và nhanh vậy trời!
Ông Larry Cliatt, trưởng nhóm kỹ thuật thử nghiệm âm thanh của NASA về dự án X-59 cho biết, tất cả các đặc điểm trên nhằm đảm bảo sóng xung kích được tạo ra giữa không trung, đồng thời không tạo thành tiếng nổ siêu thanh lớn.
Bay kiểu mới hoàn toàn
Máy bay X-59 quá dài và thuôn đến mức buồng lái của nó không có cửa sổ phía trước luôn á! Vậy phi công nhìn đường thế nào? Câu trả lời là họ sẽ sử dụng Hệ thống Tầm nhìn ngoài (XVS) do NASA tạo ra để điều khiển máy bay.
Cụ thể, XVS có sử dụng hai camera ở phía trên và dưới máy bay để cung cấp hình ảnh quan sát mặt trước của máy bay theo thời gian thực được hiển thị trên màn hình HD. Ngoài ra, XVS cũng hoạt động như màn hình trên cao (HUD), chiếu dữ liệu về độ cao, tốc độ bay và đường bay. Giống như chơi game bay vậy ấy
NASA hiện đã thử nghiệm XVS trong thiết bị mô phỏng bay X-59 tại Armstrong. XVS sẽ cho phép phi công có thể nhìn thấy cảnh báo loé lên hoặc chữ màu tại chân màn hình – những thứ mà họ thường không thể thấy qua cửa sổ buồng lái.
Lộ trình thử nghiệm ra sao?
Trong năm 2022, NASA và Lockheed Martin đã tiến hành các cuộc kiểm tra ban đầu đối với X-59. Tuy nhiên, cuộc thử nghiệm thực sự với chiếc máy bay này sẽ diễn ra vào năm 2023, ở giai đoạn gọi là "kiểm duyệt âm thanh". NASA cho biết sẽ cho X-59 cất cánh để đảm bảo tiếng nổ siêu thanh đã được thu nhỏ. NASA cũng sẽ cho X-59 bay kèm với máy bay chiến đấu F-15 để đo sóng xung kích sản sinh ra giữa chuyến bay.
Bên cạnh đó, trong giai đoạn này, NASA cũng sẽ cài đặt hàng loạt microphone dọc theo lộ trình dài 48 km trên sa mạc Mojave (California) để đo độ ồn và đảm bảo rằng chiếc máy bay hoạt động êm giống như dự kiến.
Sau cuộc kiểm tra này, X-59 sẽ bước vào giai đoạn thử nghiệm thứ 3 vào năm 2025. Khi đó, máy bay sẽ bay qua một số thành phố và thị trấn ở Mỹ để đánh giá về phản ứng của cộng đồng. Sau thử nghiệm, NASA sẽ gửi dữ liệu cho những nhà làm luật để thay đổi hạn chế đối với bay siêu thanh.
Nếu như thành công, X-59 có thể mở đường cho các công ty và hãng máy bay tư nhân giới thiệu về bay siêu thanh với hành khách hàng ngày trên khắp thế giới. Tưởng tượng đi từ Việt Nam sang Mỹ chỉ trong vài tiếng đồng hồ thôi, xịn quá đi mất!
Nguồn: kenh14.vn