Tàu bay có thiết kế kỳ quặc nhất hành tinh

Nhu cầu đi lại hàng không toàn cầu ngày càng tăng, lượng khí thải từ ngành hàng không tăng nhanh hơn so với các phương thức vận chuyển khác. Các giải pháp như nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) có thể giảm 80% khí thải, song nguồn cung hiện còn hạn chế.

Trong khi đó, một số kỹ sư đề xuất thiết kế tàu bay mới, loại bỏ hình dạng truyền thống, thay vào đó là “thân cánh hỗn hợp” giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.

Năm 2020, Airbus giới thiệu tàu bay thân cánh hỗn hợp điều khiển từ xa tiết kiệm tới 20% nhiên liệu. Đến năm 2023, JetZero công bố kế hoạch sản xuất máy bay tương tự, chở hơn 200 hành khách, dự kiến ra mắt vào 2030.

Hiện tại, Natilus ở San Diego, Mỹ, tham gia cuộc đua với Horizon, tàu bay cánh hỗn hợp chở 200 hành khách, giảm lượng khí thải 50% so với tàu bay thiết kế truyền thống và tiết kiệm 30% nhiên liệu so với Boeing 737 và Airbus A320.

Natilus được thành lập vào năm 2016, trước đó đã công bố một chiếc tàu bay chở hàng, không người lái có tên là Kona, cũng sử dụng hình dạng sáng tạo tương tự.

Aleksey Matyushev, CEO và đồng sáng lập Natilus, cho biết thiết kế thân cánh tàu bay pha trộn có nguồn gốc từ những năm 1990 từ McDonnell Douglas, một nhà sản xuất hàng không vũ trụ lớn của Mỹ đã sáp nhập với Boeing vào năm 1997. Boeing chưa bao giờ thương mại hóa kiểu tàu bay này nhưng đã nghiên cứu và sản xuất một nguyên mẫu không người lái, X-48.

Theo Natilus, Kona đã nhận được 400 đơn đặt hàng và một mô hình đầy đủ sẽ được chế tạo và bay thử trong vòng hai năm tới. Phần lớn công nghệ từ Kona chuyển sang Horizon, mẫu tàu bay sẽ có buồng lái và phi hành đoàn thông thường. Theo Matyushev, tàu bay thiết kế mới sẽ đi vào hoạt động từ năm 2030.

“Một trong những thách thức với thiết kế thân cánh pha trộn là độ ổn định và khả năng kiểm soát”, ông nói.

Ông cho biết một cách để đạt được sự ổn định là thông qua các hệ thống máy tính điều khiển bay phức tạp. Bên cạnh đó, khí động học hay thiết kế bề mặt của tàu bay cũng cần cải tiến, đây cũng là yếu tố phân biệt nó với JetZero.

Hình dạng mới mang lại một số lợi ích quan trọng. Nó làm giảm ma sát 30%, giảm trọng lượng của tàu bay những vẫn chứa được một lượng hành khách. “Với một chiếc tàu bay nhỏ, động cơ sẽ nhỏ hơn, tiêu tốn ít nhiên liệu tiêu thụ hơn. Vì vậy, khi kết hợp cả hai yếu tố, nó sẽ giúp làm giảm lượng khí thải trên mỗi ghế hành khách khoảng 50%"

“Thân máy bay lớn hơn nhiều, có thêm khoảng 30% diện tích sàn so với máy bay thông thường”, ông Matyushev chia sẻ thêm.

Không phải mọi thứ của Horizon đều mới. Ví dụ, tàu bay sẽ vẫn dùng công nghệ động cơ hiện tại thay vì chuyển sang động cơ điện hoặc hydro nhiên liệu là quá rủi ro. Chúng cũng không đặt ra nhu cầu phải thay đổi cơ sở hạ tầng sân bay.