Công ty khởi nghiệp Mỹ phát triển VTOL không cánh quạt, đạt tốc độ 0,8 Mach

Nguyên mẫu thiết kế máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) không cánh quạt sáng tạo của công ty vận tải đường không (ariel mobile) Jetoptera tại Seattle, đã chứng minh khả năng đạt tốc độ 0,8 Mach (614 dặm- 988 km/giờ) trong quá trình bay thử nghiệm. Tốc này này khiến chiếc VTOL bay nhanh hơn một chiếc Boeing Dreamliner và nhanh gấp đôi so với các thiết kế cánh quạt xoay tiltrotor.

Thử nghiệm bay nguyên mẫu VTOL sử dụng hệ thống đẩy động lực dòng khí chảy (FPS) đạt tốc độ cận âm 0,8 M. Video Electric Aviation.

Công ty đã báo cáo cơ sở dữ liệu đạt được sau khi hoàn thành hợp đồng thứ tư của Doanh nghiệp Nhỏ Nghiên cứu đổi mới (SBIR) do Lực lượng Không quân Mỹ cung cấp.

Theo thông cáo báo chí của công ty, Hệ thống đẩy động lực dòng khí chảy (FPS) độc quyền của doanh nghiệp cho phép máy bay VTOL cất và hạ cánh thẳng đứng nhưng vẫn có thể tăng tốc tới tốc độ phản lực trong cấu hình bay về phía trước, được gọi là VTOL tốc độ cao (HSVTOL).

"Công nghệ mới thể hiện một số lợi thế cơ bản so với những hệ thống VTOL trước đây, có tiếng ồn bất thường thấp hơn, nhiệt độ khí thải phụt ra nhẹ hơn, máy bay không cần tua-bin cánh quạt tạo lực đẩy phản lực hoặc cánh quạt nâng ", thông cáo báo chí cho biết.

Jetoptera hợp tác với công ty Scaled Composites cùng "thiết kế hệ thống nâng cao và thiết bị thử nghiệm, đồng thời thiết kế ý tưởng máy bay VTOL tốc độ cao."

Công nghệ sử dụng động lực học dòng khí chảy

Kỹ thuật VTOL không có các động cơ cánh quạt được thay thế bằng các thiết bị đẩy động lực học dòng khí chảy, sử dụng một lượng nhỏ không khí chuyển động để đẩy một lượng không khí bên ngoài lớn hơn gấp nhiều lần và tạo ra lực đẩy. Trong những thiết kế trước đó, các kỹ sư đã sử dụng một máy tạo khí để nén không khí cho quy trình do trọng lượng nhẹ và tạo ra dòng chảy khí nén được điều áp hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống động lực dòng khí chạy ((FPS) cho các phương tiện bay cất hạ cánh thẳng đứng VTOL. Video Electric Aviation.

Theo công ty, hệ thống động lực học dòng chảy khí nén kết hợp một tuabin khí hoặc điện nhằm tăng cường lực đẩy dòng khí nén có thể phân phối lực đẩy trên toàn bộ khung máy bay. "Kỹ thuật có thể được thực hiện trong những hình dạng hình học khác nhau, có thể được nhúng vào khung máy bay, không sử dụng tuabin cánh quạt hoặc những bộ phận cánh quạt quay. Hệ thống động lực học dòng chảy được sử dụng trong tất cả các giai đoạn của chuyến bay."

Lần đầu tiên đối với công ty trong cấu trúc thiết kế hiện nay, được thử nghiệm cho hợp đồng SBIR, sử dụng một máy nén khí chạy điện hiệu suất cao được đặt phía bên ngoài. Trước đó, công ty đã đề cập đến nhu cầu cải tiến công nghệ pin để đạt ít nhất 1.500 Wh/kg đối với máy nén khí điện, sử dụng trong những thiết kế của doanh nghiệp.

Xác nhận thiết kế dự kiến vào năm 2023

Công ty cũng thông báo sẽ tiến hành một số thử nghiệm cho dự án SBIR với máy nén khí điện cung cấp cho bộ đẩy-đầu phun FPS, tối ưu hóa hệ thống nắp với lực đẩy nâng cao và trình diễn hệ số nâng vượt quá 8,0, lên tới 40 % tốt hơn so với kết quả đẩy của động cơ cánh quạt xoay tiltrotor.

"Một chương trình Chuyển giao Công nghệ Doanh nghiệp Nhỏ (STTR) Giai đoạn II riêng biệt được tiến hành sẽ xác thực thiết kế của công nghệ vào nửa đầu năm 2023. Tốc độ tối đa được dự đoán cho ý tưởng thiết kế này nhanh hơn gấp đôi so với động cơ cánh quạt xoay tiltrotor."

Theo Engineering Interesting

Thái Bằng