Nga chi 3,77 tỷ Rúp "phục vụ" riêng việc thử nghiệm động cơ máy bay mạnh nhất trong lịch sử của mình

Nga đang chế tạo động cơ máy bay mạnh nhất trong lịch sử của mình, động cơ PD-35. Trước đây Nga chưa từng sản xuất động cơ mạnh mẽ như vậy.

Đây là những con số ấn tượng: PD-35 sở hữu đường kính cánh quạt là 3,1 mét, chiều dài động cơ khoảng 8 mét và trọng lượng khoảng 8 tấn, theo Forbes/Ru.

Dự án phát triển siêu động cơ PD-35 (lực đẩy cực đại 35 tấn) của Tập đoàn Động cơ Thống nhất (UEC, thuộc Rostec) chính là bước nhảy vọt công nghệ quan trọng bậc nhất của ngành hàng không Nga. 

Đây là động cơ phản lực thế hệ mới, 100% của Nga được thiết kế làm "trái tim" cho các dòng máy bay chở khách và vận tải thân rộng nước này.

Cơ sở thử nghiệm 3,77 tỷ Ruble làm gì?

Để biến siêu cỗ máy này thành hiện thực, một cơ sở hạ tầng thử nghiệm trị giá 3,77 tỷ Rúp vừa được chính thức phê duyệt xây dựng tại làng Novye Lyady (tỉnh Perm, Nga), dự kiến hoàn thành vào năm 2027. 

Khác với việc thử nghiệm lắp ráp trọn bộ động cơ ngoài trời, cơ sở 3,77 tỷ Ruble này tập trung vào nhiệm vụ khắc nghiệt nhất: "Thử lửa" từng mô-đun riêng lẻ, đặc biệt là buồng đốt và các phân đoạn buồng đốt của PD-35.

Trong dòng động cơ thế hệ trước như PD-14, nhiệt độ khí nén trước khi vào tuabin đã đạt mức kỷ lục 1.900 K (1626 độ C). Với PD-35, các kỹ sư đẩy giới hạn nhiệt độ cao hơn thêm 100 độ C, chạm ngưỡng xấp xỉ 2.000 K (1726 độ C).

Nhiệt độ này cao hơn đáng kể so với điểm nóng chảy của hầu hết các hợp kim titan và siêu hợp kim nickel dùng để đúc cánh quạt tuabin hay vách buồng đốt.

Trong qua trình thử lửa, nhiên liệu hàng không được phun vào dưới áp suất cực cao, kết hợp với dòng không khí nén hàng chục nghìn mét khối mỗi giờ. Dòng khí phản lực bùng nổ bên trong buồng đốt tạo ra một "trận bão nhiệt" đúng nghĩa với vận tốc dòng khí và độ rung chấn cực lớn.

Cơ sở thử nghiệm tại Perm đóng vai trò như một "buồng tra tấn vật lý", buộc buồng đốt PD-35 phải hoạt động liên tục ở mức 100% công suất trong hàng trăm giờ liền để tìm ra những điểm yếu nhỏ nhất trước khi chính thức cất cánh.

PD-35 không phải là một cỗ máy "nhả khói" lạc hậu

Dù tạo ra sức mạnh cuồng phong và mức nhiệt nghìn độ, PD-35 không phải là một cỗ máy "nhả khói" lạc hậu. Nó tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn đáng kể so với các thế hệ trước, đồng thời đáp ứng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn môi trường về khí thải của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO).

Nhờ việc tối ưu hóa ngọn lửa bên trong, PD-35 giúp giảm đáng kể lượng Oxit Nitơ, CO2 và muội than, đáp ứng dễ dàng các tiêu chuẩn của ICAO. Việc nâng nhiệt độ đầu vào tuabin lên 2.000K không chỉ để lấy lực đẩy, mà chính là chìa khóa để tăng hiệu suất nhiệt, giúp tiết kiệm nhiên liệu. 

Ngoài ra, thiết kế buồng đốt của PD-35 hướng tới khả năng vận hành linh hoạt với các loại Nhiên liệu Hàng không Bền vững (SAF) làm từ sinh học hoặc tổng hợp, cho phép giảm tới 80% dấu chân carbon trong toàn bộ vòng đời bay.

Một điểm quan trọng không kém là khả năng giảm ô nhiễm tiếng ồn. Đường kính quạt hút gió lên tới 3,1 mét cùng tỷ lệ tách dòng (bypass ratio) cực cao giúp làm giảm vận tốc dòng khí xả tràn ra ngoài, từ đó triệt tiêu tiếng ồn tần số cao, biến PD-35 thành một cỗ máy êm ái hơn hẳn khi cất và hạ cánh.

Với khoản đầu tư 3,77 tỷ Ruble, Nga không chỉ xây dựng một phòng lab thông thường. "Lò Luyện Bão Nhiệt" tại Novye Lyady chính là nơi kiểm chứng xem liệu bàn tay con người có thể làm chủ được ngọn lửa 2.000 Kelvin hay không, qua đó mở đường cho những chuyến bay thân rộng vừa hùng mạnh, vừa thân thiện với môi trường trong tương lai.

Tham khảo: Forbes/Ru