Trung Quốc phát triển động cơ bay siêu thanh theo thiết kế mà NASA bỏ

Không như hầu hết máy bay siêu thanh đặt động cơ ở thân dưới, thiết kế mẫu máy bay do kỹ sư Ming Han Tang (làm việc cho NASA vào cuối những năm 1990) đề xuất lại sở hữu 2 động cơ riêng biệt nằm hai bên. Chúng có thể hoạt động như động cơ phản lực vận tốc thông thường và chuyển sang chế độ siêu thanh mà không cần bộ phận chuyển động.

Đặc điểm khí động học của động cơ kép rất phức tạp và còn tồn tại nhiều vấn đề chưa có lời giải (chẳng hạn nguy cơ động cơ bị cháy khi chuyển sang chế độ siêu thanh). Chương trình Boeing Manta X-47C nhằm thử nghiệm thiết kế của kỹ sư Tang đã bị chính phủ Mỹ chấm dứt vào đầu những năm 2000 do khó khăn về kỹ thuật và chi phí.

Chương trình Boeing Manta X-47C bị chấm dứt vào đầu những năm 2000 - Ảnh: SCMP

Dựa trên thiết kế của kỹ sư Tang được giải mật năm 2011, Giáo sư Tan Huiju cùng đồng nghiệp tại NUAA chế tạo nguyên mẫu động cơ với cặp cửa hút gió rồi thử nghiệm chúng trong đường hầm gió mô phỏng điều kiện bay từ vận tốc mach 4 đến mach 8 (5.000-9.900 km/giờ) trong vài giây. Họ phát hiện động cơ có thể khởi động ngay cả ở một số điều kiện bay khó khăn nhất, đúng như kỹ sư Tang dự đoán.

Ý tưởng kỹ sư Tang nêu ra bị chính phủ Mỹ bỏ đi, nhưng nay lại thu hút sự chú ý lớn ở Trung Quốc vì họ hiểu rằng cơ chế hoạt động của nó có thể đem lại chỉ dẫn quan trọng cho công tác phát triển động cơ và máy bay siêu thanh.

Kỹ sư Tang sinh ra ở Trùng Khánh. Lúc nội chiến Trung Quốc kết thúc, gia đình ông chuyển đến Đài Loan rồi Brazil, cuối cùng định cư tại Mỹ vào những năm 1950.

Tang bắt đầu sự nghiệp kỹ sư hàng không vũ trụ tại Trung tâm nghiên cứu Dryden thuộc NASA vào những năm 1960, dần dần thăng tiến lên vị trí dẫn đầu các chương trình phát triển máy bay do thám tốc độ cao tuyệt mật của hãng Lockheed Martin.

Từ cuối những năm 1980, ông Tang phụ trách chương trình phát triển máy bay siêu thanh của NASA, đồng thời giám sát hoạt động hợp tác giữa cơ quan này với không quân Mỹ. Ông rời NASA năm 1999 trong bối cảnh tâm lý ngờ vực những nhà khoa học gốc Hoa lên cao tại Mỹ.

Năm 2018, kỹ sư Tang qua đời tại bang Virginia.

Theo nhóm nghiên cứu NUAA, thiết kế của kỹ sư Tang không hoàn hảo. Thử nghiệm và mô phỏng trên máy tính cho thấy nhiễu động mạnh có thể xảy ra quanh một số góc trong cửa hút gió, ảnh hưởng đến độ ổn định của chuyến bay. Độ cao mà máy bay có thể đạt đến mà không làm nghẹt động cơ cũng bị giới hạn. Động cơ kép cho máy bay là khả thi nhưng còn nhiều vấn đề cần giải quyết.

Vũ khí siêu thanh Trung Quốc thường sử dụng tên lửa cho giai đoạn bay ban đầu. Sau khi đạt đến độ cao nhất định, tên lửa tắt và để cho động cơ phản lực không khí nhận nhiệm vụ đẩy vũ khí di chuyển.

Chuyên gia Yin Zeyong thuộc Tập đoàn Động cơ hàng không Trung Quốc cho biết nước này đang nhanh chóng phát triển động cơ tua bin phản lực luồng hoạt động được ở vận tốc mach 3 hoặc mach 4 (3.700-5.000 km/giờ) có thể phối hợp hoặc thay thế tên lửa đẩy.

Cẩm Bình