Buzz
Hermeus - một công ty khởi nghiệp về công nghệ hàng không tại Georgia đã công bố đạt được hợp đồng với không quân Hoa Kỳ để phát triển ý tưởng về một loại động cơ siêu thanh cho máy bay. Dự án này được tài trợ bởi Phòng điều hành không vận của tổng thống và lực lượng hành pháp, là đơn vị quản lý chuyên cơ Air Force One. Động cơ siêu thanh này nhắm đến tốc độ Mach 5 (gấp 5 lần tốc độ âm thanh hoặc 3308 knot = 6126 km/h), giúp Air Force One có thể di chuyển từ New York đến London chỉ trong 90 phút thay vì 7 tiếngUSAF đã quyết định đầu tư vào Hermeus sau khi công ty này trình diễn động cơ Mach 5 của mình vào tháng 2 năm trước. Đáng chú ý là Hermeus chỉ mất 9 tháng để phát triển động cơ với thiết kế kết hợp giữa động cơ phản lực cánh quạt (turbofan) và động cơ phản lực dòng thẳng (ramjet)
Động cơ turbofan là một loại động cơ phản lực thường được sử dụng trên các máy bay chở khách thương mại. Bằng cách sử dụng cánh quạt lớn phía trước, nó hút khí vào bên trong các máy nén và kết hợp với nhiên liệu đốt để tạo ra lực đẩy. Ngoài ra, một phần khí được hút vào cánh quạt sẽ đi qua viền khí (dòng tách) ở ngoài lõi động cơ, tạo ra lực đẩy bổ sung. Loại động cơ này cho phép máy bay đạt được tốc độ cận âm, tức là dưới Mach 1 (dưới 980 km/h).
Nguyên mẫu động cơ kết hợp giữa turbofan và ramjet của Hermeus.
Ramjet là một loại động cơ chỉ hoạt động hiệu quả khi máy bay đạt được tốc độ cao. Nó sử dụng chuyển động tịnh tiến của máy bay khi bay tới, mà không cần sử dụng máy nén hướng trục hoặc máy nén ly tâm. Các phương tiện bay sử dụng ramjet cần hệ thống đẩy để tăng tốc độ, chẳng hạn như rocket, để đạt được tốc độ cần thiết để tạo ra lực đẩy. Ramjet hoạt động hiệu quả nhất ở các tốc độ siêu thanh, khoảng Mach 3 (3700 km/h), và có thể đạt tới Mach 6 (7400 km/h). Do yêu cầu phải có hệ thống tăng tốc độ để hoạt động, ramjet thường tăng tính phức tạp và chi phí cho các phương tiện muốn sử dụng loại động cơ này.
Mẫu động cơ của Hermeus đã thành công trong thử nghiệm vào tháng 2 năm 2020.
Tuy nhiên, khi một máy bay được trang bị động cơ kết hợp như vậy, như chiếc Không Lực Một, có thể thực hiện việc cất cánh bằng động cơ turbofan tại sân bay thông thường > chuyển sang ramjet để tăng tốc độ > sau đó trở lại turbofan để hạ cánh. Việc sử dụng động cơ chu kỳ kết hợp như vậy cho phép máy bay hoạt động ở từng chế độ mà không cần sử dụng động cơ đẩy tách rời hoặc tên lửa đẩy.
Một vấn đề cần được giải quyết đối với động cơ ramjet là vấn đề về nhiệt độ của không khí khi vào động cơ, đặc biệt là ở tốc độ siêu thanh và cận âm, khiến cho hoạt động của động cơ ramjet trở nên không hiệu quả. Hermeus đã đưa ra giải pháp bằng cách sử dụng hệ thống làm lạnh không khí trước khi nó đi vào buồng đốt của động cơ. Giải pháp này tương tự như hệ thống làm lạnh trước của Reaction Engines trên, được phát triển cho máy bay vũ trụ Skylon.
Hermeus cho biết động cơ mà công ty đã phát triển có thể đạt được tốc độ cao hơn cả SR-71 Blackbird - máy bay do thám nổi tiếng của Lockheed, có thể đạt được tốc độ Mach 3+ (3529 km/h).
Câu hỏi lớn nhất hiện nay là tại sao USAF lại gây quỹ cho chương trình động cơ của Hermeus. Hiện nay, USAF đang đầu tư để phát triển 2 chiếc Không Lực Một mới, sử dụng nền tảng là Boeing 747 nhưng là biến thể 747-8i lớn hơn so với 747-200B hiện tại và được tùy biến đặc biệt để chở Tổng thống Mỹ cùng đoàn tùy tùng.
Các Không Lực Một mới sẽ đi vào hoạt động vào năm 2024 và có thể bay trong ít nhất 30 năm. Điều này có nghĩa là giải pháp thay thế đã được chuẩn bị và có thể không cần phải đến sau năm 2054 khi một thế hệ mới của Không Lực Một được giới thiệu. Nếu công nghệ động cơ của Hermeus thành công, lúc đó, Không Lực Một có thể trở thành máy bay siêu thanh, mở ra triển vọng của hàng không siêu thanh trở lại, tiếp tục chuyện kể về sự thành công của Concorde.
Theo: Popular Mechanics
