Hình ảnh mang tính minh họa.
Theo kế hoạch của chính phủ Trung Quốc, Bắc Kinh đã đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu siêu thanh và đến năm 2035 đặt mục tiêu có một đội máy bay siêu thanh có thể đưa hành khách đến bất kỳ đâu trên hành tinh trong vòng 1 hoặc 2 giờ đồng hồ.
Một trong số đó đến từ công trình mới nhất của Giáo sư Wei Xiaohui và đồng nghiệp tại Đại học Hàng không và Du hành vũ trụ Nam Kinh.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ đã hồi sinh công nghệ hạ cánh không cần bánh xe do NASA phát minh cách đây hơn 60 năm (và ngưng sử dụng cách đây 54 năm), và nay công nghệ đó đang được sử dụng trên máy bay siêu thanh thử nghiệm mới nhất của nước này, SCMP thông tin.
Hầu hết các máy bay có cánh đều hạ cánh trên một bộ bánh xe có tác dụng hấp thụ chấn động và giúp phanh và lái. Nhưng nhóm nghiên cứu tại Đại học Hàng không và Du hành vũ trụ Nam Kinh cho biết họ đã tái sử dụng bánh răng hạ cánh trượt cho máy bay siêu thanh thử nghiệm mới dựa trên phát minh của NASA, với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo (AI).
Máy bay siêu thanh (hoặc máy bay siêu âm) nguyên mẫu của họ - sau khi bay với tốc độ gấp 5 lần tốc độ âm thanh hoặc nhanh hơn - sẽ chạm vào một đôi đường trượt mở ra bên dưới nó và làm máy bay giảm tốc độ trong khi vẫn giữ mũi của nó hướng thẳng về phía trước.
Hệ thống hạ cánh trượt được phát triển dựa trên công nghệ hiện có của Wei Xiaohui, Giáo sư tại phòng thí nghiệm quan trọng của trường đại học về khoa học cơ bản phục vụ quốc phòng.
Máy bay siêu âm thử nghiệm của Trung Quốc sử dụng bánh răng hạ cánh trượt. Hình ảnh: Đại học Hàng không và Du hành vũ trụ Nam Kinh
Máy bay siêu thanh thử nghiệm này sẽ có thể hạ cánh ở hầu hết mọi sân bay "miễn là nó có đường băng bê tông", Giáo sư Wei và nhóm của ông cho biết trong một bài báo đăng trên Tạp chí được bình duyệt của Đại học Hàng không và Du hành vũ trụ Bắc Kinh vào tuần trước.
Họ nói rằng các bánh răng hạ cánh cũng chiếm ít không gian hơn, tiết kiệm được gần 60%.
X-15: CÔNG NGHỆ SIÊU THANH THẾ KỶ 19
Công nghệ hạ cánh không cần bánh xe lần đầu tiên được NASA sử dụng nhưng sau đó họ 'bỏ đi' nó vì nhận thấy quá nguy hiểm.
Trong chương trình nghiên cứu siêu âm X-15 chung mà NASA thực hiện với Không quân, Hải quân và Hàng không Bắc Mỹ, máy bay siêu âm đã bay trong khoảng thời gian gần 10 năm và lập kỷ lục về tốc độ và độ cao không chính thức trên thế giới lần lượt là 7.274 km/giờ (Mach 6,7) và 108 km [vào ngày 3 tháng 10 năm 1967 với phi công Pete Knight của Không quân Mỹ điều khiển; và cùng độ cao 108 km vào ngày 22 tháng 8 năm 1963, với Phi công của NASA là Joseph Walker trong buồng lái].
X-15 phóng từ tàu mẹ B-52. Ảnh: NASA
Tuy nhiên, 1 sự cố xảy ra khiến X-15 mãi mãi trở thành ký ức của NASA và Mỹ. Cũng trong năm 1967, máy bay mang tên lửa X-15 đã thực hiện một chuyến bay siêu thanh có người lái với tốc độ Mach 6, sử dụng một đôi đường trượt để hạ cánh.
Đường trượt là những bánh răng đơn giản không thể hãm hoặc bẻ lái - do đó, máy bay phải hạ cánh trên bề mặt phẳng rộng lớn của đáy hồ khô vì nó có thể đi theo bất kỳ hướng nào sau khi chạm xuống. Trong một lần hạ cánh khẩn cấp, một bánh trượt bị gãy và làm lật máy bay, khiến một phi công bị thương nặng.
Dự án X-15 chấm dứt vào năm 1968 và công nghệ đường trượt biến mất khỏi chương trình siêu thanh của NASA.
John V. Becker (sinh năm 1913) - nhà nghiên cứu hàng không nổi tiếng của Langley, người đã sớm ủng hộ chương trình X-15, đóng góp những khái niệm quan trọng và dẫn đầu trong các chương trình khí động học tốc độ cao cho Ủy ban Cố vấn Quốc gia về Hàng không (NACA) và NASA - đã xác định được 25 thành tựu công nghệ cụ thể từ chương trình nghiên cứu siêu âm X-15 của Mỹ, góp phần vào sự phát triển của các chương trình tàu vũ trụ Mercury, Gemini và Apollo cũng như chương trình Tàu con thoi sau này.
TRUNG QUỐC 'HỒI SINH' CÔNG NGHỆ CÙNG A.I
Nhận thấy những thành tựu đó, Trung Quốc 54 năm sau đã 'hồi sinh' công nghệ này dưới sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo.
Ở Trung Quốc, các bánh răng mới do nhóm của Giáo sư Wei phát triển dường như mạnh hơn. Họ cho biết, ngay cả khi chiếc máy bay siêu thanh thử nghiệm hạ cánh với tốc độ hơn 200km/giờ nhưng bị chệch hướng 10 mét, các đường trượt vẫn có thể đưa nó trở lại tâm đường băng chỉ trong vài giây.
Không giống như bánh xe, đường trượt không thể thay đổi hướng của máy bay chuyển động bằng cách quay một cách hiệu quả - một vấn đề mà nhóm nghiên cứu cho biết họ đã giải quyết bằng cách thêm một miếng hãm vào mỗi đường trượt.
Vì vậy, nếu máy bay nghiêng quá nhiều về bên phải, miếng đệm gắn với đường trượt bên trái sẽ hạ xuống và chạm vào đường băng, với ma sát làm thay đổi sự cân bằng và đưa máy bay trở lại đúng hướng của nó.
Đó là lý thuyết. Trên thực tế có nhiều yếu tố không thể đoán trước trong quá trình bay, bao gồm cả thời tiết - và điều đó được trí tuệ nhân tạo khác phục. Nhóm của Giáo sư Wei cho biết họ đã sử dụng công nghệ này để cải thiện độ chính xác của phần mềm điều khiển trượt.
Họ cho biết, họ được truyền cảm hứng từ hành vi của loài chim - cách một bầy trao đổi thông tin với nhau để xác định vị trí nơi có nhiều thức ăn nhất.
Hình ảnh về máy bay siêu thanh I (thuộc dự án siêu thanh của Trung Quốc) có cấu hình hai cánh độc đáo để tăng trọng tải và giảm lực cản. Ảnh: China Science Press
Các thuật toán máy học (Machine learning) xác định các cách hạ cánh tốt nhất để hệ thống điều khiển thiết bị hạ cánh trượt có thể giữ máy bay bay thẳng trong bất kỳ điều kiện nào bằng cách trao đổi thông tin dựa trên dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến.
Sau hơn hai thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc cho biết họ đã giải quyết được một số vấn đề lớn trong các chuyến bay siêu âm, bao gồm vấn đề nhiệt độ quá cao, động cơ phun gió và công nghệ điều khiển bay.
Nhưng các vấn đề như hạ cánh và tiếng ồn có thể cản trở việc ứng dụng công nghệ siêu thanh cho cả mục đích quân sự và dân sự - và trí tuệ nhân tạo đang ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết một số vấn đề này, theo các nhà khoa học tham gia chương trình cho hay.
Nguồn: SCMP, NASA
