Máy bay cánh liền thân: Đột phá mới của ngành hàng không

Ý tưởng về máy bay cánh liền thân, một thiết kế trong đó cánh và thân máy bay hợp nhất liền mạch để tối ưu hiệu suất khí động học, đã xuất hiện từ hơn một thế kỷ trước. Ngày nay, khi ngành hàng không đối mặt với áp lực cấp bách về giảm khí thải, việc phát triển máy bay chở khách thương mại cánh liền thân đầu tiên đang trở thành một mục tiêu quan trọng.

Mô phỏng máy bay cánh liền thân Olympic của Outbound Aerospace bay trong không trùng. Ảnh: Outbound Aerospace
Ảnh mô phỏng máy bay cánh liền thân Olympic của Outbound Aerospace. Ảnh: Internet

Thiết kế cánh liền thân khác biệt đáng kể so với kiểu máy bay thân ống và cánh truyền thống của Boeing và Airbus. Thiết kế này, đôi khi còn gọi là “cánh bay”, mang lại hiệu quả khí động học vượt trội. Nghiên cứu của NASA cho thấy nó có khả năng giảm tới 50% lượng nhiên liệu tiêu thụ và khí thải, đồng thời giảm đáng kể tiếng ồn, trong khi cabin có thể rộng hơn tới 40%. Mặc dù số lượng ghế cạnh cửa sổ có thể hạn chế, nhưng không gian rộng rãi cho phép lắp đặt cửa lớn hơn, giúp giảm thời gian chờ đợi lên máy bay và tạo điều kiện bố trí các khoang riêng biệt cho hạng nhất, thương gia và phổ thông.

Theo Aviation Safety Network (ASN), chiếc máy bay cánh liền thân đầu tiên cất cánh là Westland Dreadnought vào năm 1924, dựa trên thiết kế của nhà phát minh người Nga Nicolas Woyevodsky. Tuy nhiên, chiếc Dreadnought 8 chỗ đã gặp tai nạn trong chuyến bay đầu tiên do mất cân bằng và khả năng điều khiển, khiến phi công bị thương nặng. Do tính phức tạp của thiết kế, cánh liền thân chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực quân sự, với các mẫu thành công như Rockwell B1-B Lancer và Northrop Grumman B-21 Raider.

Trong ba thập kỷ qua, NASA, Boeing, Airbus, nhà sản xuất máy bay Comac của Trung Quốc và Bombardier của Canada đã nghiên cứu thiết kế cánh liền thân cho mục đích thương mại. Các nhóm nghiên cứu đã chế tạo các mô hình thử nghiệm quy mô nhỏ, tiến hành thử nghiệm trong hầm gió và bay thử nghiệm thực tế.

Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu của Robert Lieback, sau này là nhà đồng phát triển kiêm quản lý dự án của Boeing, đã đóng góp vào việc phát triển máy bay điều khiển từ xa X-48. Dù có kích thước nhỏ, X-48 hoạt động tương tự như một máy bay kích thước thật. Hai chiếc X-48 đã thực hiện tổng cộng 120 chuyến bay trong hơn 6 năm, giúp kiểm tra khả năng phản ứng của máy bay cánh liền thân trong các tình huống như hỏng động cơ hoặc dừng đột ngột, đồng thời nghiên cứu các phương pháp tiết kiệm nhiên liệu và giảm tiếng ồn.

Vào tháng 3 năm 2025, một mẫu máy bay nhỏ điều khiển từ xa hình chữ V của công ty Outbound Aerospace, có trụ sở tại Seattle, Washington, đã thực hiện chuyến bay đầu tiên từ bãi thử nghiệm Pendleton UAS Range ở phía đông Oregon. Phương tiện không người lái này, có biệt danh Steve (Scaled Test Vehicle), chỉ bay trong 16 giây, nhưng được kỳ vọng sẽ mở đường cho một máy bay chở khách cánh liền thân với 200-250 chỗ ngồi, dự kiến ra mắt vào những năm 2030. Máy bay mới này có tên Olympic, với sải cánh 52 mét, gấp 8 lần sải cánh của Steve.

Các chuyến bay thử nghiệm của Steve nhằm chứng minh tính khả thi của thiết kế cánh liền thân tiên tiến của Outbound Aerospace, đồng thời khẳng định khả năng của công ty trong việc cung cấp một loại máy bay chở khách mới nhanh chóng và hiệu quả hơn so với các nhà sản xuất lớn như Boeing và Airbus. Jake Armenta, nhà đồng sáng lập kiêm giám đốc công nghệ của Outbound Aerospace, tin rằng đội ngũ của ông có thể rút ngắn thời gian phát triển máy bay thương mại từ 5 đến 10 năm. Hiện tại, công ty đang xem xét sử dụng Steve như một phương tiện vận chuyển hàng hóa bằng máy bay không người lái. Họ cũng có kế hoạch phát triển một phiên bản nâng cấp với sải cánh lớn gấp đôi, một máy bay phản lực thương gia có tầm bay siêu dài tương tự như mẫu Olympic.

Những công ty khởi nghiệp như Outbound Aerospace, cùng với hai đối thủ chính là JetZero và Nautilus, được kỳ vọng sẽ mở rộng thị trường máy bay chở khách với thiết kế đột phá này.

JetZero là một cái tên nổi bật trong cuộc đua phát triển máy bay chở khách thương mại cánh liền thân kích thước thật đầu tiên. Công ty có trụ sở tại Long Beach, California, đã nhận được 235 triệu USD từ Không quân Hoa Kỳ (USAF), cũng như vốn đầu tư từ United Airlines và Alaska Airlines cho mẫu Z4.

JetZero cũng hợp tác với các công ty hàng không vũ trụ, bao gồm BAE, Northrup Grumman và nhà sản xuất động cơ Pratt & Whitney, để phát triển Z4. Họ đã tiến hành bay thử nghiệm phương tiện thử nghiệm quy mô nhỏ Pathfinder I và hoàn thành đánh giá thiết kế để xác định xem mẫu máy bay đã sẵn sàng cho sản xuất hay chưa. Vào tháng 6 năm 2025, JetZero công bố địa điểm đặt nhà máy sản xuất mẫu Z4 tại Greensboro, Bắc Carolina, và dự kiến bắt đầu sản xuất mẫu thử nghiệm kích thước thật sớm nhất vào năm 2027.

Admin


Nguồn: VnExpress

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *