Trung Quốc công bố phần mềm phát hiện lỗ hổng thiết kế trên máy bay B-21 Raider của Mỹ

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa công bố hệ thống phần mềm PADJ-X, một công cụ mô phỏng hàng không vũ trụ mạnh mẽ có khả năng phát hiện các lỗ hổng tiềm ẩn trong thiết kế của B-21 Raider - máy bay ném bom tàng hình tiên tiến nhất hiện nay của Mỹ. Công trình này được thực hiện bởi nhóm chuyên gia thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Khí động học Trung Quốc.

Công nghệ tối ưu hóa adjoint và nền tảng PADJ-X

Hệ thống PADJ-X dựa trên công nghệ tối ưu hóa adjoint, một phương pháp toán học hiện đại dùng để thiết kế các hệ thống phức tạp như động cơ và tàu vũ trụ. Điểm mạnh của phương pháp này là khả năng xử lý hàng nghìn biến số thiết kế trong khi vẫn giữ chi phí tính toán ở mức thấp. PADJ-X được mô tả là nền tảng tích hợp đa ngành hoàn chỉnh đầu tiên dành riêng cho thiết kế máy bay tàng hình.

Theo báo cáo trên tạp chí Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, phần mềm này cho phép tính toán hướng tối ưu cho tất cả tham số cùng lúc. Điều này giúp tránh được các hạn chế của phương pháp truyền thống vốn thường chỉ tối ưu được từng phần riêng lẻ và tốn kém thời gian thử nghiệm trong hầm gió.

Phân tích khả năng khí động học của B-21 Raider

Khi sử dụng PADJ-X để phân tích cấu hình của B-21 Raider, nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Huang Jiangtao đứng đầu nhận thấy mẫu oanh tạc cơ của Northrop Grumman có thể chưa đạt mức tối ưu về khí động học và độ ổn định. Dù các thông số thực tế của B-21 vẫn được giữ mật, cuộc mô phỏng đã sử dụng 288 tham số khác nhau để kiểm tra cấu hình tương đương.

Northrop Grumman ra mắt máy bay ném bom tàng hình B-21 Raider vào tháng 12.2022 tại cơ sở của hãng ở bang California, Mỹ - Ảnh: Internet

Kết quả mô phỏng cho thấy việc tối ưu hóa có thể giúp tăng tỷ lệ lực nâng trên lực cản thêm 15% và giảm đáng kể sóng xung kích. Đặc biệt, mô-men chúi được cải thiện từ 0,07 xuống -0,001. Chỉ số này gần bằng 0 đồng nghĩa với việc máy bay có khả năng duy trì trạng thái bay bằng ổn định cao hơn, giảm sự can thiệp của phi công và nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu.

Tối ưu hóa khả năng tàng hình và hiệu suất động cơ

Bên cạnh B-21, nhóm nghiên cứu cũng tiến hành thử nghiệm trên cấu hình của máy bay không người lái (UAV) X-47B. Kết quả cho thấy hệ số lực cản giảm khoảng 10% và diện tích phản xạ radar (RCS) trung bình phía trước giảm mạnh từ 13,55 m2 xuống còn 1,33 m2. Việc giảm RCS xuống còn 1/10 được coi là một bước tiến quan trọng trong công nghệ tàng hình.

PADJ-X tích hợp đồng thời 5 lĩnh vực then chốt: khí động học, động cơ, điện từ, dấu hiệu hồng ngoại và tiếng nổ siêu thanh. Khả năng phối hợp đa ngành giúp hệ thống tìm ra điểm cân bằng giữa các yêu cầu mâu thuẫn, chẳng hạn như việc bo tròn các góc cạnh để giảm phản xạ radar nhưng vẫn phải đảm bảo hình dạng sắc cạnh để giảm lực cản không khí.

Đẩy nhanh tiến độ phát triển khí tài quân sự

So với các nền tảng cũ như FUN3D của NASA hay các phần mềm từ Đức và Pháp, PADJ-X được tuyên bố là có phạm vi bao phủ rộng hơn và mức độ tự động hóa cao hơn, giảm thiểu việc điều chỉnh thủ công. Công nghệ này không chỉ áp dụng cho máy bay chiến đấu mà còn có tiềm năng trong việc cải thiện cửa hút gió cho tên lửa siêu vượt âm và giảm dấu vết nhiệt của động cơ.

Nhìn chung, việc sở hữu các công cụ mô phỏng mạnh mẽ như PADJ-X giúp quân đội Trung Quốc rút ngắn quy trình phát triển, giảm phụ thuộc vào thử nghiệm thực tế và hạ chi phí chế tạo mẫu thử, từ đó tạo ra những thế hệ máy bay có tầm bay xa và hiệu năng tác chiến vượt trội hơn trong tương lai.

Tuệ Nhân