Công nghệ máy bay siêu thanh đạt cột mốc mới

Hãng Reaction Engines (Anh) đang phát triển công nghệ Synergetic Air-Breathing Rocket Engines (SABRE), mà ngày nào đó, loại động cơ phản lực tĩnh siêu thanh này có thể cho phép máy bay bay nhanh hơn đến 5 lần so với vận tốc âm thanh, tức tương đương tốc độ Mach 5 hoặc 6.173 km/giờ. Với tốc độ này, các chuyến bay siêu thanh giữa London (Anh) và Úc có thể gói gọn chỉ trong 4,5 giờ.

Trong khi nhiều hãng sản xuất máy bay thương mại chạy đua trong cuộc phục hồi máy bay phản lực siêu thanh “hồi sinh”, Boeing đã tiến xa hơn nhiều đối thủ cạnh tranh khi tung ra một bản thiết kế máy bay siêu thanh, giúp bay nhanh hơn đến 5 lần. Nhưng để đạt được tham vọng bay siêu thanh, động cơ trong tương lai cần có khả năng xử lý luồng không khí với nhiệt độ cực cao.

Nay, Reaction Engines vừa công bố bộ trao đổi nhiệt làm lạnh trước -được thiết kế để xử lý nhiệt cực cao- đã thành công trong việc xử lý nhiệt độ 420 độ C, phù hợp với điều kiện đạt đến vận tốc lên Mach 3,3. Ở vận tốc này, chiếc máy bay sẽ di chuyển nhanh hơn gấp 3 lần tốc độ âm thanh, và nhanh hơn 50% so với tàu bay Concorde.

Cuộc thử nghiệm thành phần diễn ra tại cơ sở của Reaction Engines ở Mỹ. Đây là giai đoạn đầu tiên trong chương trình thử nghiệm rộng rãi, có thể giúp bộ trao đổi nhiệt làm lành trước chịu được nhiệt cao hơn 1.000 độ C. Đây là mức nhiệt độ dự kiến xuất hiện trong chuyến bay siêu thanh với vận tốc Mach 5.

Mô hình một máy bay siêu thanh - Ảnh : Reaction Engines

Theo Reaction Engines, bí mật của họ là bộ trao đổi nhiệt làm lạnh trước, để có thể làm lạnh không khí từ 1.000 độ C xuống còn -150 độ C chỉ trong một phần trăm giây (nhanh hơn 6 lần một cái chớp mắt). Để ngăn chặn việc hình thành các tinh thể nước đá ở bên trong, động cơ sẽ được phun methanol (chất chống đông) vào trong ma trận làm lạnh này.

Công nghệ này có ý nghĩa quan trọng khi giúp cắt giảm lượng oxy lỏng dự trữ phải mang để bay vào không gian. Điều này cũng có nghĩa tên lửa mang động cơ này sẽ nhẹ hơn, tỷ lệ lực đẩy trên khối lượng cao hơn, giúp giảm đáng kể chi phí vận tải vào không gian.

Trong chế độ tên lửa không gian, động cơ SABRE được thiết kế để tăng tốc tàu bay lên đến Mach 25.

Bốn năm qua, Reaction Engines đã quyên được hơn 100 triệu bảng Anh, tương đương 130 triệu USD, là tiền đầu tư từ các hãng như BAE Systems, Rolls-Royce và hãng đầu tư mạo hiểm của Boeing. Công ty cũng nhận cam kết tài trợ trị giá 60 triệu bảng (78 triệu USD) từ chính phủ Anh.

Tổng giám đốc Reaction Engines, ông Mark Thomas nói kết quả về thành phần mới, có khả năng được dùng trên máy bay siêu thanh, là “cột mốc cực kỳ quan trọng”. Ông khẳng định nó cung cấp xác nhận quan trọng cho danh mục công nghệ quản lý nhiệt và trao đổi nhiệt của chúng tôi. Công nghệ này sẽ có ứng dụng trên nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như bay tốc độ cao, hàng không điện hybrid và quản lý nhiệt phương tiện tích hợp.