Một chiếc VTOL có thể có khả năng tương tự như máy bay cất cánh trên đường băng ngắn và hạ cánh thẳng đứng AV-8B Harrier II (V/STOL), nhưng vì vẫn cần đường băng, nên nó chưa phải là một mô hình hoàn hảo cho VTOL. Tiếp theo, trực thăng là loại máy bay có thể thực hiện cất cánh và hạ cánh thẳng đứng. Kết hợp lại, các kỹ sư đã tạo ra máy bay cánh quạt nghiêng (tiltrotor) - một loại 'trực thăng' có thể xoay cánh quạt mô-đun sang một bên để tạo ra lực đẩy về phía trước.
Máy bay không người lái cánh quạt nghiêng Bell Eagle Eye.
Cơ chế vận hành
Cơ chế vận hành của máy bay cánh quạt nghiêng khá linh hoạt nhưng không phức tạp. Thay vì có những cánh quạt lớn cố định như trên máy bay trực thăng thông thường, máy bay cánh quạt nghiêng sử dụng một cặp mô-tơ quay (hoặc cánh quạt) được gắn ở cả hai bên của phương tiện, đều được kết nối qua một khớp xoay. Khi đang ở trên mặt đất và sẵn sàng cất cánh, các cánh quạt được xoay thẳng đứng để tạo ra lực nâng cần thiết hướng lên trên.
Ba chế độ vận hành của máy bay cánh quạt nghiêng.
Bằng cách điều chỉnh cẩn thận các cánh quạt nghiêng, phi công có thể sử dụng máy bay cho mọi mục đích, từ vận chuyển hàng hóa, tìm kiếm cứu nạn đến vận chuyển quân sự. Điều này làm cho nó trở nên hấp dẫn đối với các tổ chức quân sự, vì nếu tất cả các máy bay có thể hạ cánh mà không cần đường băng, sẽ tăng đáng kể khả năng hoạt động và tiết kiệm không gian.
Những máy bay cánh quạt nghiêng nổi bật
Các công ty hàng không đã tiến hành nghiên cứu về máy bay cánh quạt nghiêng trong nhiều thập kỷ và luôn cố gắng đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa khả năng bay linh hoạt (ưu thế của trực thăng) và tốc độ bay cao (ưu thế của máy bay phản lực thương mại). Vào năm 1951, Bell Aircraft đã phát triển một trong những máy bay cánh quạt nghiêng đầu tiên tại Mỹ, đó là Textron XV-3. Chiếc phi cơ này là minh chứng rõ ràng về tính khả thi của thiết kế cánh quạt nghiêng, với nguyên mẫu XV-3 thứ hai duy trì thành công trạng thái lơ lửng sau khi cất cánh thẳng đứng và sau đó chuyển sang bay ngang hoàn toàn. Mặc dù XV-3 không được sản xuất hàng loạt, nhưng đó là minh chứng cho việc ý tưởng này có thể được đưa vào thực tế.
Textron XV-3, 'nguồn gốc' của máy bay cánh quạt nghiêng.
V-22 đang được tiếp nhiên liệu.
Tương lai của máy bay cánh quạt nghiêng: Tự động hóa, bảo vệ môi trường và sử dụng dân dụ
Osprey không phải là một bức tranh duy nhất về máy bay cánh quạt nghiêng. Hiện nay, AD-150 là một máy bay không người lái cánh quạt nghiêng tốc độ cao đang được American Dynamics phát triển, để đáp ứng nhu cầu về máy bay VTOL không người lái sử dụng trong hàng hải của Bộ Quốc phòng Mỹ. AD-150 sử dụng hai hệ thống nâng và đẩy HTAL (High Torque Aerial Lift) có hình thù giống như quạt hút công nghiệp, gắn trên 2 đầu cánh để cung cấp lực đẩy cần thiết nhằm duy trì và chuyển tiếp giữa chế độ bay lượn và bay về phía trước. Hai hệ thống HTAL này được truyền động bởi một động cơ trục tuabin Pratt & Whitney Canada PW200.
Mô hình của AD-150.
Trong bối cảnh phát triển không ngừng của ngành hàng không, máy bay cánh quạt nghiêng là một sản phẩm kết hợp đầy sáng tạo, hội tụ những ưu điểm của hai thế giới: khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng của trực thăng cũng như tốc độ và phạm vi của máy bay cánh cố định. Những thiết bị đa năng này hứa hẹn sẽ đổi mới hoạt động vận chuyển, tìm kiếm cứu nạn và quân sự. Cánh quạt sẽ đưa chúng ta tiến tới một tương lai nơi khả năng di chuyển trên không trong một đô thị đang ùn tắc trở thành hiện thực, các hoạt động cứu trợ thiên tai đạt được hiệu quả và các lực lượng đặc biệt thực hiện nhiệm vụ một cách liền mạch.
Theo [1], [2].