Công nghệ mới của Trung Quốc được đánh giá có thể giải quyết "nút thắt" tồn tại suốt nhiều thập kỷ trong lĩnh vực động cơ siêu thanh, mở đường cho thế hệ phương tiện siêu thanh có khả năng tái sử dụng.
Việc tăng khả năng tái sử dụng phương tiện siêu thanh là điểm đáng chú ý nhất. Nếu động cơ ramjet cấu trúc biến thiên giúp chế tạo máy bay hoặc tên lửa có thể tái sử dụng nhiều lần, lượng vật liệu chế tạo và chất thải từ các phương tiện dùng một lần sẽ giảm. Nâng cao hiệu suất nhiên liệu.
Động cơ có thể tự điều chỉnh luồng khí theo từng dải tốc độ nên về lý thuyết sẽ đốt nhiên liệu hiệu quả hơn, giảm tiêu hao so với các thiết kế truyền thống. Giảm trọng lượng phương tiện, từ đó giảm lượng nhiên liệu cần mang theo.
Theo kết quả công bố trên Tạp chí Công nghệ Động cơ đẩy và được South China Morning Post dẫn lại ngày 29/6, nhóm nghiên cứu Trung Quốc từ Đại học Bách khoa Tây Bắc phối hợp với Viện Cơ khí Điện lực Bắc Kinh đã thử nghiệm thành công động cơ phản lực ramjet có cấu trúc biến thiên (variable-geometry ramjet) trong điều kiện mô phỏng bay ở tốc độ siêu thanh.
Bước tiến vượt qua "nút thắt" của động cơ siêu thanh
Ramjet là loại động cơ phản lực hút khí không cần máy nén quay. Không khí được nén nhờ chính tốc độ bay của phương tiện, sau đó hòa trộn với nhiên liệu, đốt cháy và tạo ra lực đẩy.
Điểm khác biệt của phiên bản mới nằm ở họng buồng đốt có khả năng thay đổi kích thước. Bộ phận kim loại này có thể thu hẹp hoặc mở rộng để điều chỉnh luồng không khí theo từng dải tốc độ, tương tự cách cổ họng của con người co giãn khi phát âm.
Tuy nhiên, chính cơ cấu chuyển động này lại là thách thức lớn nhất. Mọi khớp nối phải được làm kín tuyệt đối để ngăn khí nóng rò rỉ trong điều kiện nhiệt độ lên tới khoảng 1.650 độ C cùng áp suất cực lớn. Trước đây, nhiều thiết kế đã thất bại do khí nóng rò rỉ quá nhiều, khiến không ít quốc gia phải từ bỏ hướng nghiên cứu này.
Để khắc phục vấn đề, nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát triển hệ thống làm kín hai lớp gồm vòng sợi gốm mềm có khả năng hấp thụ sốc nhiệt, kết hợp với vòng than chì đặc phía sau. Lớp gốm chịu nhiệt, trong khi lớp than chì đóng vai trò hàng rào bảo vệ thứ hai, giúp giảm tỷ lệ khí rò rỉ xuống còn khoảng 1,9%, thấp hơn đáng kể so với các thiết kế trước đây.
Theo các chuyên gia, động cơ ramjet có cấu trúc biến thiên từ lâu được xem là "chén thánh" của công nghệ động cơ siêu thanh. Nếu được hoàn thiện và đưa vào ứng dụng, công nghệ này có thể giúp giảm đáng kể trọng lượng phương tiện, nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và tạo tiền đề cho việc chế tạo các phương tiện siêu thanh có khả năng tái sử dụng.
Minh Khang
Theo elconfidencial
