Công nghệ trên máy bay siêu thanh 2.470 km/h của Trung Quốc

Máy bay thử nghiệm TMS-10 được thiết kế để giảm tiếng ồn siêu thanh và trang bị công nghệ hứa hẹn rút ngắn thời gian bay từ Bắc Kinh đến Thượng Hải xuống còn 30 phút.

Theo Interesting Engineering, dự án máy bay chở khách siêu thanh thế hệ mới TMS-10 của Trung Quốc đang bước vào giai đoạn lắp ráp cuối cùng trước khi thực hiện chuyến bay thử nghiệm dự kiến vào cuối năm 2026.

TMS-10 được phát triển bởi phòng thí nghiệm Thiên Mục Sơn với sự hỗ trợ từ Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh nhằm thử nghiệm các công nghệ giúp máy bay chở khách siêu thanh hoạt động êm ái và hiệu quả hơn. Phòng thí nghiệm đã hoàn thành thử nghiệm khí động học trong hầm gió, thiết kế hệ thống điều khiển bay và sản xuất khung máy bay. Nếu có thể áp dụng công nghệ này để sản xuất máy bay chở khách lớn hơn trong tương lai, hành trình từ Bắc Kinh đến Thượng Hải (khoảng 1.025-1.100 km) sẽ rút ngắn xuống còn 30 phút, so với khoảng hai giờ trên các chuyến bay thương mại hiện nay.

Dự án TMS-10 tập trung vào phân khúc máy bay thương mại siêu thanh 10-15 chỗ ngồi, phục vụ du lịch cao cấp và công tác. Cấu hình khí động học của máy bay được tối ưu hóa để đạt tốc độ hành trình Mach 2 (2.470 km/h), đồng thời hỗ trợ bay cận âm ở mức Mach 0,95 (1.173 km/h).

Ngoài ra, thiết kế của TMS-10 kết hợp hiệu suất cao với lực cản khí động học thấp hơn và giảm đáng kể tiếng nổ siêu thanh. Mô hình thử nghiệm tỷ lệ 1:18 của phương tiện thực hiện chuyến bay đầu tiên vào tháng 6/2025 từ sân bay Định Châu ở tỉnh Hà Bắc. Chuyến bay này duy trì tốc độ dưới Mach 0,2 (247km/h), chủ yếu để xác nhận khả năng cất cánh và hạ cánh ở tốc độ thấp, độ ổn định và dễ điều khiển.

Global Times cho biết TMS-10 sử dụng cấu hình ba bề mặt kết hợp với cánh mũi (bộ cánh nhỏ được đặt ở phía trước cánh chính gần mũi máy bay) và đuôi chữ T. Theo Phòng thí nghiệm Thiên Mục Sơn, cách bố trí như vậy có thể ngăn sóng xung kích hình thành xung quanh mũi và cánh hợp nhất thành sóng mạnh hơn, đồng thời cấu hình phía sau giúp phân phối lại và làm nó suy yếu.

Ở giai đoạn tiếp theo, các nhà nghiên cứu Trung Quốc dự định đưa máy bay thử nghiệm TSM-10 vượt qua rào cản âm thanh và thực hiện chuyến bay siêu thanh trong thời gian dài. Họ cũng sẽ đo tiếng nổ siêu thanh và đánh giá cấu hình khí động học, hệ thống điều khiển bay, khả năng tích hợp giữa khí động học của máy bay và hệ thống động cơ.

Hiện nay, dự án của Trung Quốc vẫn ở giai đoạn xác nhận công nghệ thay vì phát triển máy bay thương mại. Việc chuyển từ máy bay thử nghiệm hiện tại sang máy bay chở khách sẽ cần nhiều giai đoạn bao gồm bay bổ sung và kiểm nghiệm các bộ phận cấu trúc quan trọng.

Theo CCTV, chế tạo máy bay chở khách tốc độ Mach 2 phức tạp hơn nhiều so với bay siêu thanh bằng tiêm kích hoặc máy bay thử nghiệm nhỏ. Máy bay thương mại phải kết hợp khí động học tốc độ cao với độ bền cấu trúc, quản lý nhiệt, đảm bảo độ thoải mái cho hành khách, tính tin cậy và chi phí vận hành vừa phải. Máy bay cũng cần chịu nhiệt độ phát sinh từ bay tốc độ cao kéo dài và duy trì tuổi thọ hoạt động.

Động cơ máy bay siêu thanh là một thách thức lớn khác. Các nhà nghiên cứu tham gia dự án nhấn mạnh những bộ phận cần phát triển thêm bao gồm lõi động cơ, cửa hút khí, hệ thống xả. Phòng thí nghiệm Thiên Mục Sơn cho biết phiên bản tương lai sẽ cần hệ thống động cơ chu trình biến đổi có khả năng hỗ trợ hiệu quả cả chuyến bay siêu thanh và cận âm. Đây là loại động cơ phản lực hàng không tiên tiến có khả năng tự động thay đổi cấu hình hoạt động bên trong ngay khi đang bay.

So với TSM-10, dự án máy bay siêu thanh X-59 của NASA đang tập trung vào giảm độ ồn vọng xuống mặt đất của tiếng nổ siêu thanh. Máy bay này đã thực hiện các chuyến bay ở tốc độ Mach 1.4 (1.715 km/h) và độ cao 16.763 m từ giữa năm nay.

An Khang tổng hợp