DARPA công bố 4 công ty tranh tài trong cuộc thi phát triển máy bay lên thẳng thế hệ mới VTOL X-Plan

​

Cơ quan các dự án phòng thủ tối tân của Mỹ (DARPA) mới đây đã chọn ra 4 công ty tham gia tranh tài trong giai đoạn tiếp theo của chương trình phát triển máy bay cất/hạ cánh thẳng đứng thử nghiệm (Vertical Take Off and Landing Experimental Plane - VTOL X-Plane). Nhiệm vụ của 4 công ty là phát triển các phương tiện trình diễn không người lái với hiệu năng cất/hạ cánh tốt hơn và thiết kế đơn giản hơn.

Máy bay lên thẳng hoạt động rất linh hoạt nhờ khả năng di chuyển theo mọi hướng, lơ lửng trên không và hạ cánh trên hầu hết bề mặt phẳng. Tuy nhiên, hiệu năng của chúng bị giới hạn ở tốc độ vận hành thường dưới 278 km/h. Việc nâng cấp để bay nhanh hơn là hoàn toàn có thể nhưng sẽ kéo theo các vấn đề liên quan đến tầm bay, hiệu suất, tải trọng hữu ích và đơn giản hóa thiết kế. Mặc dù một số thiết kế mới kết hợp giữa nền tảng cánh quạt rotor truyền thống và cánh cố định fixed-wing đã được giới thiệu trong những năm trở lại đây nhưng những nổ lực của các nhà sản xuất nhằm cải tiến thiết kế cơ bản của máy bay lên thẳng và tiếp cận theo hướng hybrid giữa rotor và fixed-wing cũng đã cho thấy những khó khăn nhất định. Một ví dụ điển hình là mẫu máy bay vận tải quân sự rotor nghiêng (tiltrotor) MV-22 Osprey. Sản phẩm hợp tác giữa Bell Helicopter và Boeing Rotorcraft Systems đã trải qua một lịch sử phát triển kéo dài nhiều năm, bắt đầu dự án vào năm 1981 và sau nhiều lần trì hoãn do các vấn đề về kỹ thuật, chi phí, mãi đến năm 2007 thì MV-22 Osprey mới được giới thiệu rộng rãi và chính thức được khai thác.

MV-22 Osprey.​

Chương trình VTOL X-Plane của DARPA với tổng số vốn đầu tư 130 triệu USD hy vọng sẽ phá vỡ những giới hạn trên đồng thời cách mạng hoá loại hình máy bay VTOL bằng cách cải tiến khả năng cất/hạ cánh lên thẳng và tốc độ bay nhằm mục tiêu giảm thời gian thực hiện sứ mạng và giảm khả năng bị công kích bởi hỏa lực địch. Kế hoạch của DARPA vẫn là kết hợp giữa công nghệ cánh cố định fixed-wing và cánh xoay rotor để đạt được mục tiêu. Tuy nhiên, ý tưởng ở đây là giảm độ phức tạp của chiếc máy bay bằng việc sử dụng các hệ thống đa nhiệm thay vì phân chia các hệ thống theo chức năng, từ đó giảm thiểu tỉ lệ hỏng hóc, cho phép phát triển xuyên suốt, giảm chi phí, tiết kiệm không gian và tải trọng.

4 công ty được chọn bao gồm Aurora Flight Science, Boeing, Karem và Sikorsky. Tất cả đều được giao nhiệm vụ chế tạo một phương tiện bay trình diễn có thể duy trì tốc độ không đổi từ 555 km/h đến 740 km/h, đạt hiệu suất bay lơ lửng ít nhất 75%, đạt tỉ lệ lực nâng bởi các cánh tốt hơn và có tải trọng dùng được ít nhất 40% trong tổng trọng lượng của phương tiện (từ 4.535 đến 5.443 kg).

Dan Newman - lãnh đạo nhóm nghiên cứu Boeing Phantom Works Advanced Vertical Lift cho biết: "Việc thiết kế một chiếc máy bay có thể cất cánh thẳng đứng trong khi vẫn duy trì được khả năng kiểm soát ở tốc độ thấp đã là một thử thách. Thêm vào đó, khả năng bay lơ lửng ở vận tốc không đổi cũng là một khó khăn và việc tăng tốc độ bay thậm chí còn khó khăn hơn."

Các mẫu thiết kế lần lượt từ trên xuống của Boeing, Karem và Sirkosky.​

Hiện tại, các công ty đều đã đệ trình các thiết kế của mình và DARPA chỉ ra rằng mặc dù dự án đang tập trung vào các máy bay không người lái nhưng công nghệ vẫn có thể được áp dụng trên các máy bay có người lái. Vào năm 2015, cả 4 công ty sẽ đạt được cột mốc tiếp theo trong chương tình đó là đệ trình các thiết kế sơ bộ để đánh giá, hướng đến mục tiêu chế tạo và thử nghiệm vào năm 2017 - 2018.

Giám đốc chương trình VTOL X-Plane của DARPA - Ashish Bagai cho biết: "Chúng tôi đang tìm kiếm các phương pháp tiếp cận khác nhau để giải quyết những thách thức cực lớn và chúng tôi đã có câu trả lời. Theo các đề xuất được chọn, mục tiêu mà chúng tôi vạch ra là phát triển các công nghệ mới và tích hợp các công nghệ hiện tại vào các thiết kế máy bay lên thẳng đã có nhưng chưa thành công trong quá trình phát triển. Chúng tôi nóng lòng được thấy các nhà phát triển có thể tích hợp ý tưởng của họ vào các thiết kế để đạt được mục tiêu đề ra." Dưới đây là video giới thiệu thiết kế Phantom Swift của Boeing:

​

Theo: Gizmag​