SU-2020 của Nga sẽ gây sốc cả thế giới hàng không

[vuitoichat]

Đúng như dự đoán, đơn vị thắng cuộc là Viện Động cơ Hàng không Trung ương mang tên P.I. Baranova, thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học mang tên N.E. Zhukovsky, sau khi kết quả cuộc thi thiết kế máy bay “Elektrolet Su-2020” của Nga dựa trên động cơ điện hybrid (GSU). Liệu Nga có thể giành được một khoảng trời riêng trong cuộc chiến với các đối thủ cạnh tranh?

Mô hình máy bay Nga “Elektrolet Su-2020” (Ảnh chụp màn hình video youtube.com)

Trên trang web của Bộ Công Thương Nga có thông tin: đã có kết quả cuộc thi thiết kế máy bay “Elektrolet Su-2020” của Nga dựa trên động cơ điện hybrid (GSU). Đúng như dự đoán, đơn vị thắng cuộc là Viện Động cơ Hàng không Trung ương mang tên P.I. Baranova, thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học mang tên N.E. Zhukovsky.

“Dự án nghiên cứu khoa học về “Elektrolet Su-2020” được thiết kế trong ba năm và là sự tiếp nối Công trình nghiên cứu “Elektrolet Su”, đã được hoàn thành thành công vào năm 2019 bằng các thử nghiệm mặt đất,- Bộ Công Thương thông báo - Cấp độ công nghệ nội địa trong lĩnh vực này (GSU) phù hợp với cấp độ toàn cầu, và trong một số lĩnh vực còn vượt trên cả yêu cầu”.

Chúng ta đang nói về hệ thống động cơ điện máy bay siêu dẫn nhiệt độ cao (HTSC - High-temperature superconductivity), bao gồm động cơ, máy phát điện, hệ thống cáp, hệ thống tích lũy năng lượng và hệ thống bảo vệ, làm tăng đáng kể hiệu quả nhiên liệu.

Như chúng ta đã biết, siêu dẫn điện chỉ có thể ở nhiệt độ rất thấp. Nhiệt độ thấp ở đây được hiểu là siêu dẫn mức độ helium cung cấp tính siêu dẫn ở nhiệt độ -268 độ C. Còn nhiệt độ cao được coi là siêu dẫn nhiệt độ cao của mức nitơ, hoạt động ở nhiệt độ -190 độ C trở lên.

Nói cách khác, nếu như không có hệ thống nhỏ gọn và tin cậy để làm mát stato và rôto thì không thể tiến hành được quá trình này, và theo các kỹ sư của công ty Đức Oswald Elektromotoren (những người đang thực hiện chương trình Horizon 2020 của châu Âu, tương tự như dự án “Elektrolet Su-2020”) thì đây là một trở ngại rất lớn về công nghệ.

Vị thế của các nhà khoa học Nga trong lĩnh vực HTSC là ở cấp thế giới. Viện Động cơ Hàng không Trung ương đã trình bày các mẫu động cơ điện HTSC có công suất lên tới 500 mã lực, và có thể thử nghiệm chúng trong các phòng thí nghiệm bay vào năm 2021-2022.

Về mặt khái niệm, có thể hình dung như sau: một máy phát điện hydrocarbon được gắn ở phần đuôi máy bay, nó sẽ cung cấp nguồn cho động cơ điện HTSC nối với cánh quạt gắn trên cánh máy bay.

Tính toán cho thấy việc tiết kiệm nhiên liệu có thể đạt tới 15% so với các máy bay hiện đại tốt nhất hiện nay. Trong tương lai, nếu tất cả các vấn đề kỹ thuật được giải quyết, chi phí vận chuyển mỗi hành khách sẽ giảm tới 75%. Nhưng, cái chính là sẽ tăng độ tin cậy và sự thoải mái khi ngồi trên máy bay.

Các đối thủ nặng ký ở nước ngoài của Nga trong ngành hàng không vũ trụ cũng làm việc trên cơ sở các dự án và công nghệ để hiện thực hóa việc chế tạo máy bay hành khách chạy điện.

Theo ông Greg Nichols, một chuyên gia về công nghệ cao, thì “những chuyến bay của máy bay chạy điện đang dần trở thành hiện thực, nhưng không ai biết chính xác, khi nào thì các chuyến bay thương mại sẽ diễn ra”.

Tuy nhiên, các nhà sáng chế đang rất lạc quan. “Chúng tôi đã chế tạo thành công và trình diễn các bộ biến tần trên mặt đất, đáp ứng các yêu cầu về công suất, kích thước và hiệu quả của máy bay chạy điện. Bước tiếp theo sẽ là chế tạo và trình diễn máy bay”, ông Conrad Weber, kỹ sư trưởng về ngành điện của Công ty General Electric (GE) Research nói.

GE đã làm việc trên các công nghệ HTSC trong hơn hai thập kỷ nay, cố gắng sử dụng các chất siêu dẫn để sản xuất chip, vì về mặt lý thuyết chúng hấp dẫn hơn so với điện tử silicon.

Vào tháng 11 năm 2017, Tổ hợp sản xuất máy bay Airbus tuyên bố sẵn sàng thử nghiệm máy bay điện Vahana để vận chuyển một hành khách hoặc một ít hàng hóa trong điều kiện đô thị.

Còn trước đó, vào năm 2015, chiếc máy bay chạy điện Airbus E-Fan đã bay qua eo biển La Manche. Nhưng dường như sự đổi mới của gã khổng lồ châu Âu này cũng đang gặp phải những khó khăn nghiêm trọng về công nghệ.

Tập đoàn Boeing cũng không chịu nhường bước trước Airbus. Cùng với Hãng JetBlue Technology Ventures từ Thung lũng Silicon, Tập đoàn này đã đầu tư vào công ty khởi nghiệp Zunum Aero để chế tạo máy bay điện hybrid Zunum chở 12 hành khách.

Tháng 9 năm 2017, một công ty khởi nghiệp khác của Hoa Kỳ có tên gọi là Wright Electric cũng đã hợp tác với EasyJet, một hãng hàng không giá rẻ ở châu Âu, nhằm sáng chế ra máy bay chạy điện có 120 chỗ ngồi và có khả năng bay xa tới 500 km.

Điều quan tâm này cũng dễ hiểu: việc tạo ra những chiếc máy bay như vậy sẽ thay thế hoàn toàn cho việc đi lại bằng xe buýt và xe hơi, vì máy bay cánh quạt loại nhỏ đòi hỏi đường băng khiêm tốn, và chi phí vận chuyển thấp hơn so với máy bay phản lực. Điều này có nghĩa là khả năng các đơn đặt hàng có thể lên tới hàng trăm tỷ đô la.

Cần lưu ý rằng máy bay cánh quạt cũ ngày nay vẫn có thể hoàn thành các nhiệm vụ chuyên chở của mình và có thể hạ cánh tại các sân bay nhỏ nằm trong thành phố. Tiếng ồn của chúng cũng không gây ảnh hưởng lớn đối với cư dân ở những ngôi nhà gần đó, không giống như máy bay phản lực - phải có sân bay nằm xa các thành phố.

Theo cổng thông tin Aviationweek, chuyên về công nghệ và sáng chế trong ngành hàng không, vì những lý do nêu trên, những máy bay cánh quạt truyền thống đã được chuyển đổi thành máy bay trung chuyển chạy điện. Điều này đòi hỏi phải có những cải tiến tối thiểu trong khi duy trì thân máy bay và cabin.

Những công việc như vậy vẫn đang được thực hiện đối với những máy bay có sức chứa lên tới 10 hành khách. Ví dụ, máy bay cánh quạt Cessna 208 Caravan của Mỹ đã thay đổi động cơ truyền thống thành động cơ điện MagniX với hệ thống động cơ hybrid.

Bằng cách đó, diện mạo của ngành hàng không có thể sẽ thay đổi hoàn toàn trong mười năm tới – đó là thời hạn, mà theo các nhà phân tích phương Tây, đủ để đưa các động cơ cánh quạt HTSC đi vào hoạt động.

Khi đó, những người khổng lồ Airbus và Boeing, sau khi đã chế tạo ra máy bay điện của mình, có thể trở thành các nhà độc quyền thế giới.

Trong bối cảnh đó, có thông tin cho rằng Nga cũng đã bắt đầu quay sang sản xuất hàng loạt máy bay tuabin truyền thống IL-114-300, và đây không phải là điều gì đáng ngạc nhiên.

Hơn nữa, chuyến bay đầu tiên của máy bay này diễn ra vào năm 1990. Trong khi đó, chính Il-114-300 có thể trở thành nền tảng cho hàng không Hybrid Nga. Tất nhiên, nếu như Nga có động cơ siêu dẫn của mình.

Và khi đó, những dự đoán có thể trở thành sự thật, rằng: "máy bay Su-2020 của Nga sẽ làm cho cả thế giới hàng không phải sửng sốt". Nhưng, tạm thời, tất cả vẫn còn phải hy vọng vào sự thành công của các chuyên gia Viện Động cơ Hàng không Trung ương mang tên P.I. Baranov.

không dám đi máy bay của Nga