Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư – Osuai | osuairportpart150.com

Hãy cùng Osuai tìm hiểu về Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư

Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ bay theo đàn như chim di cư - Ảnh 1.

Trừ khi loài người mọc thêm cánh, không thì chim chóc vẫn sẽ là bá chủ bầu trời; chúng đã và vẫn sẽ luôn là những chuyên gia khí động lực học bẩm sinh.

Dù khoa học đã cố gắng sử dụng siêu máy tính rồi cả những đường hầm gió nhạy bén nhằm quan sát ảnh hưởng của ma sát không khí lên vật thể, ta vẫn chẳng đạt được cảnh giới của loài chim. Chứng kiến cảnh một con diều hâu bổ nhào xuống con mồi dưới mặt đất, hai con chim ruồi không chiến tranh giành lãnh thổ hay khi hải âu lượn không biết mệt suốt nhiều ngày trên làn nước biển, các chuyên gia khí động lực học không khỏi ghen tị mà hỏi rằng làm sao chúng lầm chủ được không gian.

Các nhà nghiên cứu của dự án Airbus UpNext cũng nhìn lên “đội hình bay” hình chữ V của ngỗng trời mà đặt câu hỏi tương tự, để rồi nhận về cảm hứng sáng tạo nên công nghệ và kỹ thuật bay mới.

Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ bay theo đàn như chim di cư - Ảnh 2.

Sẽ tới lúc ta thấy máy bay dân dụng di chuyển “theo đàn” như thế này?

Phải tới cả thế kỷ trước, các chuyên gia về chim bắt đầu nghiên cứu khả năng tăng hiệu quả mỗi chuyến bay đường dài bằng cách bay theo đội hình, rồi lợi dụng luồng gió thay đổi mỗi khi chim đảo cánh. Dựa vào nguyên lý này, dự án của Airbus tiến hành thử nghiệm bằng cách cho hay chiếc máy bay dân dụng lớn bay thành đội hình, nhằm bắt chước khả năng tiết kiệm năng lượng bay giống như các “sư tổ ngành hàng không”.

Dựa trên những thử nghiệm diễn ra năm 2016 với sự tham gia của một chiếc Airbus A380 và một chiếc phản lực A350-900, các chuyên gia mong muốn chứng minh và xác định tính khả thi, độ hiệu quả, cùng lúc đó phát triển bộ quy tắc vận hành cho những chuyến bay đặc biệt này.

Những bài thử chính thức đầu tiên mới được thực hiện hồi tháng Ba vừa qua, với sự góp mặt của hai chiếc A350. Chương trình thử nghiệm sẽ kéo dài đến năm tới, cộng tác với Airbus là hai hãng hàng không Frenchbee và SAS, cùng với các trạm kiểm soát không lưu và các bên cung cấp dịch vụ định hướng tới từ Pháp, Anh và các nước Châu Âu khác.

Nó rất khác với đội hình bay của không quân. Thực tế mà nói, đây còn chẳng liên đới gì tới đội hình các máy bay bay sát nhau”, giáo sư Sandra Bour Schaeffer, CEO của Airbus UpNext trả lời phỏng vấn CNN.

Bay lên nhờ cơn lốc

Một chiếc máy bay khi cất cánh sẽ tạo ra hiện tượng “lốc xoáy đầu cánh – wingtip vortex”, một luồng khí mạnh thổi về đằng sau có khả năng làm lật máy bay nhỏ. Máy bay càng lớn, lốc xoáy đầu cánh sẽ càng mạnh.

Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ bay theo đàn như chim di cư - Ảnh 3.

Hiện tượng wingtip vortex.

Phi công tập sự được học cách tránh những cơn lốc xoáy này. Theo lời Bour Schaeffer, một kỹ sư thử nghiệm bay lão thành, thì phi công “sẽ phải bay đằng sau máy bay dẫn đầu từ 1,5 tới 2 hải lý, bay lệch sang bên một chút, tức là họ phải bay bên rìa của cơn lốc xoáy đầu cánh. Không khí tại đó chẳng còn là cơn lốc xoáy nữa mà là một dòng không khí xoay vòng nhẹ nhàng, và chúng tôi sẽ tận dụng khả năng nâng của dòng không khí này”.

Kỹ thuật lợi dụng lực nâng này có tên gọi “wake-energy retrieval”, tạm dịch là “thu hồi năng lượng thức tỉnh”. Bour Schaeffer nói rằng chuyến bay thử nghiệm với hai chiếc A350 sẽ chứng minh hiệu quả của kỹ thuật này trong những chuyến bay đường dài, dự kiến nó sẽ tiết kiệm được 5-10% nhiên liệu.

Đó là con số khổng lồ. Ấy chính là lý do chúng tôi muốn đẩy nhanh nghiên cứu này. Đây không phải sản phẩm để bán ra hôm nay, mà là thứ có được niềm tin mãnh liệt từ chúng tôi”, nhà nghiên cứu Schaeffer cho hay.

Triệu năm tiến hóa

Không phải cứ bắt chước chim bay theo hình chữ V mà ta tiết kiệm được năng lượng/nhiên liệu đâu.

Chim đã bay suốt cả triệu năm nay rồi, còn điều bất lợi với chúng ta là khó có thể thực hiện được những buổi thử nghiệm được kiểm soát nghiêm ngặt”, giáo sư Charles Bishop tới từ Trường Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Bangor cho hay.

Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ bay theo đàn như chim di cư - Ảnh 4.

Đội hình di cư của chim.

Tuy vậy, ông Bishop vẫn lạc quan khi nêu lên nghiên cứu viết bởi Henri Weimerskirch hồi năm 2001, chỉ ra rằng bồ nông mới là loài bay theo đội hình hiệu quả nhất, chứ chẳng phải thiên nga hay ngỗng.

Trên lý thuyết, nghiên cứu của họ là bằng chứng trực tiếp duy nhất cho thấy lợi ích lớn của bay theo đàn, chứ không phải các phép tính giả thuyết dựa trên mô hình khí động lực học”.

Dựa trên kết quả máy đo nhịp tim do Weimerskirch đeo cho chim, Bishop nhận định rằng những con bồ nông bay theo đội hình có tiết kiệm được năng lượng khi vỗ cánh. “Nhịp tim của chúng giảm 14%, bên cạnh đó chúng lượn nhiều hơn trước. Chúng bay dễ dàng hơn nhờ những lợi thế đem lại bởi hiệu ứng khí động lực học”.

Những thử thách trong thực tế

Cũng như bồ nông, phi công bay sau chiếc A350 trong bài thử cũng đặt máy bay ở vị trí có lợi về mặt khí động lực học nhất; nhưng đây lại là thử thách lớn với các nhà nghiên cứu.

Bạn không thể tận mắt nhìn thấy điểm xuất hiện năng lượng thức tỉnh để khẳng định mình đang bay đúng vị trí được”, Bour Schaeffer nhận định. “Chúng tôi phải giúp phi công bay sao cho đúng. 

Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ bay theo đàn như chim di cư - Ảnh 5.

 Một khi máy bay hướng lên trên, phi công sẽ cần hệ thống tự lái xác định vị trí đúng, nhằm giảm khối lượng công việc của phi công cũng như tránh những phần không khí bị nhiễu loạn sinh ra bởi vùng năng lượng thức tỉnh. Sẽ có hướng dẫn cụ thể để hai chiếc máy bay di chuyển sao cho nhịp nhàng, tương tự khi hai chiếc máy bay giữ vị trí trong quá trình tiếp nhiên liệu trên không.

Chúng tôi cần đảm bảo việc bay theo đội hình an toàn. Sẽ không bỏ qua bất kỳ khía cạnh an toàn nào”, Bour Schaeffer khẳng định.

Một khi chứng minh được khái niệm “thu hồi năng lượng thức tỉnh” hiệu quả trong thực địa, các bên sẽ tính tới việc áp dụng nó vào các chuyến bay dân dụng và tính tới những tác động tài chính có thể có. Theo lời Bour Schaeffer, sẽ mất nhiều công sức thuyết phục các dịch vụ không lưu và các cơ quan hàng không của chính phủ rằng cách thức bay mới là an toàn, đồng thời phải thay đổi luật hàng không để cho phép hai máy bay bay sát được nhau đến thế.

Chúng tôi biết hiện có rất nhiều câu hỏi xoay quanh vấn đề này. Mục tiêu của chúng tôi là tìm ra câu trả lời”, các nhà nghiên cứu khẳng định.

Theo CNN

Nguồn: Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư – Osuai
Tags: Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư, Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư, Nghiên cứu này của Airbus mà thành công, máy bay dân dụng trong tương lai sẽ “bay theo đàn” như chim di cư