Máy bay bay với tốc độ bao nhiêu?

Hermeus đang thử nghiệm động cơ mới có thể đạt tốc độ Mach 5 [6.174 km/h]. Động cơ này được thiết kế dành cho máy bay siêu thanh nhỏ không người lái mà Hermeus chế tạo cho Không quân Mỹ nhưng có thể tăng kích cỡ để dùng cho máy bay chở khách. Hermeus hy vọng có thể thực hiện thử nghiệm bay đầu tiên vào năm 2029.

Mẫu máy bay sẽ nhỏ hơn nhiều so với những máy bay chở khách hiện nay và cả mẫu máy bay siêu thanh huyền thoại Concorde có sức chứa 100 hành khách. "Để tính toán kích thước, chúng tôi chế tạo một mẫu máy bay thương gia cho hãng hàng không. Chúng tôi tập trung vào hạng thương gia và hạng nhất, sau đó xem xét vài thông số như tốc độ và chi phí vận hành. Kết quả là máy bay với cabin 20 hành khách", AJ Piplica, giám đốc điều hành Hermeus, chia sẻ.

Tầm hoạt động của chiếc máy bay sẽ vào khoảng 7.408 km, đủ cho hành trình xuyên đại dương như giữa New York và Paris.

Máy bay lắp động cơ bay nhanh nhất là X-43A của NASA. Mẫu máy bay không người lái dài khoảng 3,7 m này đạt tốc độ Mach 9.6 [11.854 km/h] vào năm 2004. Nhưng chuyến bay đó chỉ kéo dài vài giây, kỷ lục chuyến bay lâu nhất ở tốc độ trên 6.174 km/h thuộc về Boeing X-51, một máy bay thử nghiệm không người lái khác. Boeing X-51 từng bay hơn 3 phút vào năm 2013 ở tốc độ 6.297 km/h. Cả hai máy bay này đều phóng giữa không trung từ máy bay ném bom B-52, sau đó tăng tốc nhờ tên lửa.

Đối với máy bay chở người, kỷ lục tốc độ hiện nay là 8.273 km/h, thiết lập năm 1967 bởi máy bay X-15. Về cơ bản, đây là một tên lửa có chỗ ngồi, được thiết kế để đạt kỷ lục và cũng cần phóng giữa không trung nhờ máy bay B-52. Đối với máy bay phản lực tự cất cánh và hạ cánh, kỷ lục tốc độ chỉ dừng ở 4.075 km/h, thuộc về máy bay quân sự SR-71 Blackbird. Tốc độ tối đa của máy bay Concorde là 2.519 km/h. Do đó, máy bay chở khách của Hermeus sẽ phá vỡ kỷ lục hiện nay dành cho máy bay phản lực nhanh nhất.

Ban đầu, Hermeus tập trung vào phát triển động cơ. Thử nghiệm bắt đầu vào tháng 2/2020 với thiết kế động cơ mới, dựa trên mẫu động cơ hiện hành sử dụng trên máy bay chiến đấu do General Electric sản xuất. Đó sẽ là phiên bản lai giữa hai công nghệ truyền thống là động cơ turbine phản lực phổ biến trên máy bay chở khách và động cơ phản lực dòng thẳng chỉ hoạt động ở tốc độ siêu thanh. Động cơ này sẽ được trang bị cho Quarterhorse, mẫu drone siêu thanh mà Hermeus phát triển trong thương vụ 60 triệu USD với Không quân Mỹ.

Hermeus sẽ sử dụng động cơ lai ở chế độ turbine phản lực khi cất cánh và hạ cánh cũng như ở tốc độ dưới vận tốc âm thanh. Sau đó, động cơ sẽ chuyển dần sang chế độ phản lực dòng thẳng từ tốc độ 3.704 km/h đến 6.174 km/h.

Hermeus sẽ phải xử lý nhiều vấn đề như lựa chọn loại nhiên liệu bền vững bởi mức tiêu thụ của máy bay siêu thanh cao hơn nhiều so với máy bay phản lực thường. Công ty cũng cần xem xét mức nhiệt độ mà thân máy bay có thể chịu được. Tốc độ của mẫu Concorde bị hạn chế nhiều bởi nhiệt độ do cửa sổ và bề mặt bên trong máy bay nóng lên vào cuối chuyến bay. Trong khi đó, mẫu SR-71 Blackbird cần chế tạo bằng kim loại hiếm titan để chịu nhiệt độ cực hạn và kính buồng lái làm từ thạch anh do nhiệt độ mặt ngoài máy bay nóng tới 315 độ C trong lúc làm nhiệm vụ.

Chuyến bay của hãng Virgin Atlantic từ Los Angeles, Mỹ đến London, Anh hôm 19/2 vô tình lọt vào vùng có luồng khí quyển mạnh và hẹp [dòng tia] khi đang trên độ cao gần 11.000 m ở bang Pennsylvania, theo RT. 

Dòng chảy khí quyển khiến vận tốc của máy bay tăng lên 1.289 km/h, trong khi tốc độ thông thường của một máy bay là 903 km/h. Nhờ sự thúc đẩy này, chuyến bay đến London sớm 48 phút.

Vận tốc kỷ lục của chuyến bay ngay lập tức đã thu hút sự chú ý trên Twitter, ngay cả những người trong ngành hàng không cũng bày tỏ sự kinh ngạc. "Trong cuộc đời làm phi công thương mại, tôi chưa bao giờ chứng kiến hiện tượng như thế này", cơ trưởng của chuyến bay Peter James đăng trên Twitter. James có 25 năm kinh nghiệm lái máy bay thương mại.

Một phóng viên của CBS News cũng bày tỏ sự ngạc nhiên, lưu ý rằng tốc độ khác thường của máy bay là do "gió xuôi quái vật". Gió xuôi là cụm từ chỉ gió thổi từ phía sau một chiếc xe đang chạy hoặc máy bay đang bay.

Máy bay đạt vận tốc 1.289 km/h so với mặt đất, nhưng so với dòng khí trên cao thì chỉ là 968 km/h nên máy bay chưa vượt vận tốc âm thanh [hơn 1.200 km/h]. 

[Dân trí] - Một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Thụy Sĩ đang phát triển một loại máy bay chở khách siêu vượt âm, có thể bay nhanh gấp 5 lần tốc độ âm thanh.

Concorde là chiếc máy bay chở khách thương mại siêu thanh thành công nhất trong lịch sử. Loại máy bay này đạt tốc độ siêu thanh trung bình Mach 2,02 [tương đương 2.140km/h] và đạt trần bay tối đa 60.000 feet [tương đương 18.300m].

Máy bay Concorde đã lập kỷ lục khi bay từ New York [Mỹ] đến London [Anh] chỉ mất 2 giờ 52 phút và 59 giây trong chuyến bay ngày 7/2/1996.

Tuy nhiên, một chiếc máy bay Concorde của hãng hàng không Air France [Pháp] đã gặp phải tai nạn nghiêm trọng vào ngày 25/7/2000, khiến toàn bộ 100 hành khách, 9 thành viên phi hành đoàn và 4 người dưới mặt đất thiệt mạng. Vụ tai nạn đã dẫn đến những lo ngại về vấn đề an toàn của loại máy bay này.

Ngày 10/4/2003, 2 hãng hàng không khai thác máy bay Concorde là British Airways [Anh] và Air France [Pháp] tuyên bố ngừng sử dụng Concorde vì những lo ngại về vấn đề an toàn và chi phí vận hành cao.

Ý tưởng thiết kế máy bay siêu vượt âm do Destinus thiết kế [Ảnh: Destinus].

Đã hơn 20 năm kể từ khi Concorde ngừng hoạt động, một công ty khởi nghiệp tại châu Âu đang tham vọng phát triển loại máy bay siêu vượt âm mới, với tốc độ nhanh gấp nhiều lần tốc độ âm thanh.

Destinus là công ty hàng không vũ trụ tư nhân, được thành lập vào năm 2021 tại Payerne, Thụy Sĩ. Công ty này hiện đang phát triển một dự án máy bay chở khách siêu vượt âm, mang tên gọi Destinus S.

Destinus S là loại máy bay tư nhân kích thước nhỏ, với khả năng chở được 25 hành khách. Máy bay này có thể đạt được độ cao cực đại 108.000 feet [32.900 mét], vượt xa độ cao tối đa mà máy bay chở khách Boeing 737 có thể đạt được. Boeing 737, một trong những máy bay thương mại phổ biến nhất thế giới, có thể đạt trần cao tối đa 41.000 feet [12.500 mét].

Destinus cho biết máy bay của hãng có thể đạt được tốc độ tối đa Mach 5, nghĩa là gấp 5 lần tốc độ âm thanh [khoảng hơn 6.000 km/h]. Tốc độ này nhanh gần gấp 3 lần tốc độ của máy bay siêu âm Concorde trước đây.

Về mặt lý thuyết, nếu Destinus S có thể đạt được tốc độ này, nó có thể bay từ Paris [Pháp] đến New York [Mỹ] chỉ trong 90 phút.

Máy bay của Destinus sử dụng nhiên liệu hydro và động cơ phản lực dòng thẳng [ramjet], kết hợp với động cơ tuốc bin khí để giúp đạt được tốc độ siêu vượt âm. Destinus tin rằng nhiên liệu hydro sẽ là chìa khóa để phát triển máy bay tốc độ siêu vượt âm, vì đây đồng thời là một chất làm mát hiệu quả, giúp giảm nhiệt máy bay khi vận hành.

"Sản phẩm của chúng tôi sẽ là một sự kết hợp giữa tên lửa và máy bay", Giám đốc phát triển kinh doanh cao cấp của Destinus Martina Löfqvist, cho biết. "Chúng tôi đã bàn luận với nhiều hãng hàng không, sân bay và được ủng hộ quan điểm rằng nhiên liệu hydro sẽ là tương lai của ngành hàng không".

Destinus L có thể chở được từ 200 đến 300 khách, dự kiến ra mắt vào năm 2040 [Ảnh: Desitnus].

Dự kiến những chiếc máy bay siêu vượt âm tư nhân của Destinus S sẽ được đến tay khách hàng trong khoảng thời gian từ năm 2032 đến 2035.

Ngoài phiên bản Destinus S, công ty này còn đang phát triển mẫu máy bay thương mại chở khách Destinus L, có khả năng chở được từ 200 đến 300 người. Dự kiến Destinus L sẽ được ra mắt vào khoảng năm 2040.

Theo UL/SCD