Tu-160: Vì sao một chiếc máy bay khổng lồ lại có thể bay siêu âm?

Tu-160 là máy bay ném bom chiến lược siêu âm lớn nhất từng được chế tạo. Với khối lượng cất cánh tối đa 275 tấn, việc đưa một máy bay có kích thước lớn như vậy lên tốc độ siêu âm là bài toán kỹ thuật rất phức tạp.

Yếu tố quan trọng đầu tiên nằm ở động cơ. Tu-160 được trang bị 4 động cơ phản lực NK-32. Mỗi động cơ tạo lực đẩy tối đa 25.000 kgf.

Tổng lực đẩy của 4 động cơ cho phép máy bay tăng tốc nhanh và duy trì tốc độ cao trong quá trình bay.

Tu-160 có tốc độ tối đa 2.220 km/h, tương đương khoảng Mach 2. Máy bay có thể đạt tốc độ này nhờ động cơ cung cấp lực đẩy lớn, nhưng động cơ không phải yếu tố duy nhất quyết định khả năng bay siêu âm.

Thiết kế khí động học cũng đóng vai trò rất quan trọng. Khi máy bay tiến gần tốc độ âm thanh, lực cản khí động tăng mạnh. Vì vậy, thân máy bay và phần cánh phải được thiết kế để giảm lực cản khi bay ở tốc độ cao.

Tu-160 sử dụng cấu hình cánh cụp biến đổi. Đây là một trong những đặc điểm dễ nhận biết nhất của máy bay. Góc cụp cánh có thể thay đổi từ 20 đến 65 độ tùy theo chế độ bay.

Khi cánh mở ở góc nhỏ, diện tích cánh hữu ích lớn hơn. Cấu hình này phù hợp với quá trình cất cánh, hạ cánh và bay ở tốc độ thấp. Máy bay cần lực nâng lớn hơn trong những giai đoạn này.

Khi tăng tốc, cánh được cụp lại. Góc cụp lớn giúp giảm lực cản và phù hợp hơn với tốc độ cao.

Đây là cách Tu-160 giải quyết một bài toán mà máy bay cánh cố định phải đánh đổi: cánh tối ưu cho tốc độ thấp thường không phải cấu hình lý tưởng cho tốc độ siêu âm.

Cấu hình cánh cụp biến đổi vì vậy cho phép Tu-160 sử dụng cùng một nền tảng cho nhiều chế độ bay khác nhau. Máy bay có thể cất cánh với cấu hình cánh phù hợp tốc độ thấp, sau đó thay đổi hình dạng cánh khi bước vào hành trình tốc độ cao.

Kích thước lớn của Tu-160 cũng không đồng nghĩa với việc máy bay không thể đạt tốc độ cao. Điều quan trọng là tỷ lệ giữa lực đẩy và khối lượng, cùng thiết kế khí động học của toàn bộ máy bay.

Bộ tư lệnh Chuyển đổi Liên minh NATO và Trung tâm Phân tích, Đào tạo và Giáo dục Chung NATO - Ukraine ngày 22/6 công bố dự án mang tên "Thử thách Đổi mới nhằm Vô hiệu hóa Sân bay Liên tục", với phần thưởng 250.000 euro.

Tu-160 được xây dựng quanh một sự kết hợp khá đặc biệt: 4 động cơ có lực đẩy rất lớn, thân máy bay được tối ưu cho tốc độ cao và cánh có thể thay đổi góc cụp.

Đó là lý do một máy bay nặng hàng trăm tấn vẫn có thể vượt qua tốc độ âm thanh. Tu-160 không đạt tốc độ siêu âm nhờ một yếu tố đơn lẻ.

Khả năng này là kết quả của việc đồng thời giải quyết bài toán động cơ, lực cản khí động và lực nâng.

Chính sự kết hợp đó tạo nên đặc tính đặc biệt của ‘Thiên nga trắng’: một oanh tạc cơ có kích thước khổng lồ nhưng vẫn có khả năng bay ở tốc độ mà nhiều máy bay chiến đấu mới đạt được.