Chưa từng có: Nga phát minh động cơ giúp máy bay đạt 5.500 km/giờ, nhanh gấp 4,5 lần tốc độ âm thanh mà không quá nhiệt
Một kỹ sư Nga vừa gây chú ý trong giới công nghệ hàng không khi phát triển thành công thiết kế động cơ mới cho phép máy bay dân dụng đạt tốc độ lên tới khoảng 5.500 km/giờ mà không gặp tình trạng quá nhiệt.
Theo mô tả, loại động cơ này có thể cho phép máy bay đạt vận tốc khoảng 4,5 Mach (tương đương gấp 4,5 lần tốc độ âm thanh). Nếu được ứng dụng thực tế, công nghệ này được kỳ vọng mở ra bước tiến mới cho cả hàng không dân dụng lẫn quân sự, với hiệu suất tổng thể có thể vượt 40%.
Trước đó, ngày 20/2, Viện Sở hữu Công nghiệp Liên bang đã cấp bằng sáng chế cho thiết kế động cơ phản lực turbo có khả năng hoạt động ổn định ở tốc độ trên 4,5 Mach. Tác giả của phát minh là kỹ sư Vladimir Pismenny.
Điểm đột phá của công nghệ
Theo mô tả trong hồ sơ sáng chế, điểm then chốt của thiết kế nằm ở việc khắc phục một trong những hạn chế lớn nhất của động cơ phản lực truyền thống: hiệu suất của máy nén giảm mạnh khi máy bay bay ở vận tốc rất cao. Đây vốn là yếu tố làm suy giảm lực đẩy và hạn chế khả năng đạt tốc độ siêu vượt âm của nhiều loại động cơ hiện nay.
Để giải quyết vấn đề này, kỹ sư Vladimir Pismenny đã thiết kế một cấu trúc động cơ một trục, một luồng khí, kết hợp với hệ thống làm mát cánh quạt bằng hỗn hợp khí lỏng.
Thiết kế cũng sử dụng máy nén tuabin với mức tăng áp suất thấp hơn ở giai đoạn khởi động, đồng thời bổ sung một kênh dẫn khí phụ giữa khoang phía sau máy nén và tuabin, kèm theo thiết bị đóng ngắt để điều tiết dòng khí.
Một điểm đáng chú ý khác là cơ chế điều khiển tốc độ quay của động cơ. Theo thiết kế, tốc độ quay của rôto trong quá trình bay sẽ thay đổi theo căn bậc hai của nhiệt độ hãm của luồng không khí tại cửa hút của máy nén, giúp hệ thống vận hành ổn định hơn ở vận tốc rất cao.
Cách tiếp cận này không chỉ giúp máy bay duy trì trạng thái ổn định khi bay ở tốc độ siêu vượt âm mà còn góp phần giảm tiếng ồn, vốn là một trong những thách thức lớn đối với các dòng máy bay tốc độ cực cao khi cất cánh và hạ cánh.
Với cấu trúc tối ưu hơn so với các hệ thống hiện nay, động cơ này được kỳ vọng sẽ mang lại độ bền và hiệu suất cao hơn, đồng thời đưa viễn cảnh di chuyển xuyên lục địa trong thời gian cực ngắn tiến gần hơn tới thực tế, trong khi vẫn đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật.
