Vấn đề về tiếng nổ siêu âm (sonic boom) – yếu tố cản trở nhiều nhất về luật pháp đối với máy bay vận tải thương mại siêu thanh có vẻ như sẽ sớm được giải quyết khi mới đây, nhà thầu quân sự Lockheed Martin đã vừa được trao gói thầu trị giá 1/4 tỉ để phát triển một mẫu máy bay có thể bay ở tốc độ siêu thanh mà không gây ra sonic boom khi phá vỡ tường âm thanh.
Hợp đồng trị giá 247,5 triệu đô này sẽ cho phép bộ phận phát triển các dự án tối tân Skunk Works của Lockheed – nổi tiếng với các dự án như SR-71 Blackbird, F-117 Nighhawk, F-22 Raptor hay F-35 Lightning II, tiếp tục theo đuổi công nghệ máy bay siêu thanh vận hành độ ồn thấp của Lockheed Martin – gọi tắt là chương trình QueSST. Chiếc máy bay bước ra từ hợp đồng này được gọi là LBFD hay Low-Boom Flight Demonstrator và cũng là chiếc X-Plane đầu tiên của NASA.
Công bố này xuất hiện chỉ 2 tuần sau khi tổng thống Mỹ – Donald Trump ký ngân sách liên bang cho năm tài chính 2019 trong đó tài trợ hoàn toàn cho chương LBFD. Trong bảng đề xuất ngân sách, tổng thống Trump nhấn mạnh rằng X-Plane “sẽ mở ra một thị trường mới cho các công ty của Mỹ để chế tạo những chiếc máy bay thương mại nhanh hơn, tạo việc làm và cắt giảm thời gian bay khi di chuyển xuyên suốt nước Mỹ xuống còn một nửa.”
Dù vậy chúng ta cũng không nên kỳ vọng được bay trên những chiếc máy bay siêu thanh sớm bởi LBFD của Lockheed Martin sẽ không được chế tạo dành cho mục đích vận chuyển hành khách. Trước khi mọi chiếc máy bay vận tải thương mại siêu thanh được phép cất cánh và bay trên vùng đất liền thì NASA và Lockheed Martin cần phải chứng minh khả năng phá vỡ tường âm thanh của nó mà không tạo ra sonic boom.
Jaiwon Shin – phó giám đốc Cơ quan giám sát các sứ mạng nghiên cứu hàng không của NASA cho biết: “Chiếc X-Plane có người lái này sẽ được chế tạo đặc biệt để thử nghiệm các công nghệ bay giúp giảm thiểu tiếng ồn của sonic boom xuống mức chấp nhận được, giống như một cú đấm nhẹ.”
Shin nói rằng LBFD sẽ bay thử nghiệm trên bầu trời tại một số thành phố được chọn bắt đầu từ giữa năm 2022 và NASA sẽ tiến hành tham khảo ý kiến của cộng đồng cư dân và những người đang làm việc tại đây về thứ âm thanh mà họ nghe thấy, nếu có.
NASA sau đó sẽ gởi dữ liệu phản hồi thu thập từ người dân đến Cơ quan quản lý hàng không liên bang Mỹ (FAA) và Tổ chức hàng không dân dụng thế giới (ICAO) để họ dựa trên dữ liệu này thay đổi bộ luật hiện tại vốn đang cấm hoàn toàn các chuyến bay siêu thanh trên đất liền.”
Khi bộ luật này được thay đổi, cánh cửa sẽ mở ra đối với một ngành công nghiệp hàng không lúc đó đã sẵn sàng bước vào thị trường vận tải hành khách siêu thanh tại Mỹ cũng như trên toàn thế giới. Chiếc máy bay X-Plane này là bước tiến tối quan trọng để chúng ta đến gần hơn với tương lai vận chuyển hàng không đầy thú vị này, Shin nói.
Chiếc LBFD được phát triển bởi Lockheed Martin sẽ dài 29 m – kích cỡ tương đương một chiếc phản lực cơ doanh nhân. Thiết kế cánh Delta xuôi mạnh về sau với chiều rộng sải cánh chỉ 9 m được xem là hoàn hảo đối với vận tốc gấp 1,4 lần vận tốc âm thanh hay 1600 km/h và độ cao 55.000 ft (17.000 m). Bên ngoài máy bay cũng có rất ít các thành phần nhô ra, thay vào đó là hệ thống camera giúp phi công quan sát xung quanh bởi khoang lái của chiếc máy bay này có tầm nhìn tự nhiên hạn chế.
Thêm vào đó LBFD cũng có nhiều bề mặt bổ sung lực nâng chẳng hạn như 2 cánh canard phía trước và cánh đuôi chữ T nhỏ để ngăn sóng xung kích kết hợp trên bề mặt máy bay. Khi sóng áp lực kết hợp, chúng tạo ra tiếng ồn lớn gấp đôi tiếng nổ siêu thanh thông thường và nhờ việc giữ cho sóng xung kích phân tán khi máy bay phá vỡ tường âm thanh, các quan chức NASA kỳ vọng âm thanh mà nó phát ra chỉ tương đương tiếng động khi chúng ta đóng cửa xe hơi (nghe từ mặt đất). NASA hướng đến mục tiêu giảm độ lớn của tiếng nổ siêu thanh xuống ngưỡng 70 – 75 PLdB (độ lớn cảm nhận được), thấp hơn đáng kể so với 105 PLdB của Concorde.
Một điều thú vị nữa về chiếc LBFD là nó được thiết kế với chi phí chấp nhận được nhờ sử dụng các thành phần lấy từ nhiều mẫu máy bay phản lực khác chẳng hạn như kính che buồng lái của chiếc T-38, hệ thống càng hạ cánh của F-16 và nhiều thành phần của F/A-18. Động cơ được sử dụng là GE 414-400 – cùng loại động cơ dùng trên Boeing F/A-18E/F Super Hornet.
Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên dự kiến sẽ được thực hiện vào năm 2021, nối tiếp là hoạt động phê chuẩn và xác thực khả năng bay ở tốc độ siêu thanh với độ ồn thấp. Vòa năm 2022, các thử nghiệm chuẩn hóa sẽ bắt đầu và sau đó NASA sẽ tiến hành các chuyến bay trên khu dân cư để thu thập ý kiến người dân, mỗi năm 2 lần bay thử, liên tục trong 3 năm.
Trong khi NASA và Lockheed Martin đang hợp lực giảm tiếng nổ siêu thanh thì nhiều công ty khác cũng đang tiến hành những nghiên cứu tương tự với thiết kế máy bay của mình. Chẳng hạn như Virgin Galactic đã hợp tác với Boom Technologies để chế tạo chiếc máy bay siêu thanh Baby Boom (ảnh trên), phiên bản thu nhỏ để trình diễn công nghệ của chiếc Boom tương lai. Boom có thể bay xuyên Đại Tây Dương ở tốc độ gấp đôi vận tốc âm thanh, cắt thời gian bay xuống còn một nửa và dự kiến sẽ bay thử vào năm 2020. Tương tự, một công ty khác là Spike Aerospace cũng đang hướng đến mục tiêu bay thử chiếc S-512 Supersonic Jet vào cuối năm nay.
Theo: Space; Popular Mechanics
