Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cùng với công ty Frazer-Nash có trụ sở tại Anh đã khởi động chương trình nghiên cứu mang tên INVICTUS với mục tiêu phát triển công nghệ siêu vượt âm cho các phương tiện có khả năng cất cánh theo phương ngang và hoàn toàn tái sử dụng. Dự án này không chỉ mở ra cơ hội mới cho ngành hàng không vũ trụ mà còn hứa hẹn nhiều ứng dụng trong tương lai cho các phương tiện di chuyển trên Trái Đất.
Contents
Chương trình INVICTUS và mục tiêu phát triển
Chương trình INVICTUS được tài trợ từ Chương trình Hỗ trợ Công nghệ Chung (GSTP) và Hạng mục Phát triển Công nghệ (TDE) của ESA. Phương tiện thử nghiệm này sẽ có khả năng bay ở tốc độ Mach 5, tức là gấp 5 lần tốc độ âm thanh, và sẽ trình diễn những công nghệ then chốt cho các chuyến bay siêu vượt âm duy trì trong khí quyển. INVICTUS cũng sẽ cho phép hoán đổi các vật liệu, phần mềm và hệ thống động cơ giữa các đợt bay thử nghiệm.
Dự án này kế thừa những phát triển công nghệ trong quá khứ do ESA quản lý, mang đến cho ngành công nghiệp, các cơ quan cũng như giới học thuật cơ hội tham gia thử nghiệm công nghệ siêu vượt âm trong điều kiện thực tế.
Thách thức trong công nghệ động cơ siêu vượt âm
Một trong những thách thức lớn nhất đối với các phương tiện bay siêu vượt âm là việc quản lý nhiệt độ cao do hiện tượng sốc nhiệt và ma sát bề mặt. Tại đây, lớp ngoài của máy bay cùng luồng khí vào động cơ sẽ trở nên vô cùng nóng, đòi hỏi các công nghệ đặc thù và hệ thống động cơ độc đáo để đảm bảo an toàn và hiệu suất.
Ông David Perigo, kỹ sư động cơ hóa học của ESA và trưởng kỹ thuật chương trình, đã phát biểu: “Chương trình INVICTUS sẽ chứng minh tính khả thi của hệ thống động cơ dùng nhiên liệu hydro, được làm mát trước và hô hấp không khí, cho cất cánh ngang và bay siêu vượt âm.” Ông nhấn mạnh rằng đây là cơ hội vô giá để thử nghiệm toàn bộ đường dẫn động cơ, từ cửa hút gió tới buồng đốt tăng lực, trong một máy bay tích hợp.
Hệ thống làm mát tiên tiến
Hệ thống làm mát trước được phát triển dựa trên công nghệ trong nghiên cứu SABRE của ESA, được thiết kế bởi công ty Reaction Engines Ltd tại Anh và tài trợ giai đoạn đầu qua GSTP của ESA. Công nghệ này, có khả năng làm lạnh luồng khí siêu nóng trong thời gian ngắn, đã được tích hợp thành công với các động cơ phản lực thông thường.
Kiến trúc nhẹ của động cơ kiểu SABRE mở ra khả năng cho các tàu bay vũ trụ thực thụ, có khả năng cất cánh ngang từ đường băng, giúp nhân loại gần gũi hơn với việc khám phá không gian.
Ông Mark Ford, Trưởng bộ phận Động cơ hóa học của ESA, nhận xét: “INVICTUS là bước đi quan trọng tiếp theo trong phát triển công nghệ cho các tàu bay vũ trụ tương lai và sẽ cung cấp cho châu Âu một công cụ độc nhất nhằm khám phá loại hình bay này.”
Khả năng mở rộng ứng dụng của công nghệ siêu vượt âm
Ông Tommaso Ghidini, Trưởng phòng Cơ khí của ESA, luôn nhấn mạnh rằng bay siêu vượt âm không chỉ đơn giản là một bước tiến trong hàng không vũ trụ, mà còn là một cách tiếp cận hoàn toàn mới về di chuyển, quốc phòng và thăm dò không gian. Ông Ghidini chia sẻ: “Với INVICTUS, châu Âu đang nắm bắt cơ hội dẫn đầu trong công nghệ, tái định hình cách chúng ta di chuyển trên Trái Đất cũng như ra ngoài không gian.”
Ông cho rằng bằng cách nắm vững công nghệ động cơ hô hấp không khí tái sử dụng, chúng ta đang xây dựng nền tảng cho những máy bay có khả năng cất cánh như phi cơ và lên quỹ đạo như tên lửa, cách mạng hóa vận chuyển cả trên mặt đất và trong không gian.
Trong 12 tháng tới, liên danh INVICTUS do Frazer-Nash dẫn đầu, gồm Spirit AeroSystems và Đại học Cranfield, sẽ hoàn thiện thiết kế sơ bộ của toàn bộ hệ thống bay, theo thông báo từ ESA.
Tóm lại
Chương trình INVICTUS không chỉ đánh dấu bước phát triển quan trọng trong lĩnh vực công nghệ siêu vượt âm mà còn mở ra những triển vọng mới cho ngành hàng không vũ trụ tại châu Âu, góp phần định hình tương lai của các phương tiện bay và khả năng thăm dò không gian.
