Chiếc máy bay siêu thanh của NASA sẽ không có kính chắn gió, phi công quan sát qua màn hình 4K!
NASA sẽ tiến hành thử nghiệm chiếc máy bay siêu thanh có thiết kế mũi siêu dài nhưng điều họ cần phải quan tâm là chiếc máy bay này sẽ không có kính chắn gió trước trong buồng lái, thay vào đó là màn hình 4K hiển thị hình ảnh từ camera phân giải cao theo thời gian thực!
NASA có lý do chính đáng cho thiết lập buồng lái này trên chiếc máy bay thử nghiệm X-59 - tên đầy đủ là X-59 QueSST (Quiet Supersonic Transport), một dự án hợp tác giữa NASA và nhà thầu quân sự Lockheed Martin, khởi động từ năm 2016. Nó được kỳ vọng đạt vận tốc hành trình Mach 1.42 (1510 km/h) và đặc biệt sẽ phá vỡ tường âm thanh mà không gây ra tiếng ồn quá lớn. Nếu X-59 có thể chọc thủng tường âm thanh với độ ồn thấp hơn so với một chiếc máy bay siêu thanh truyền thống thì việc nó bay ngay phía trên đất liền sẽ không làm ảnh hưởng đến cư dân bên dưới, từ đó công nghệ này có thể giúp hàng không thương mại siêu thanh trở lại kể từ thời đại của những chiếc Concorde.
Vậy tại sao không cần kính chắn gió?
Để giữ đặc tính khí động học, NASA đã thiết kế cho X-59 một phần mũi dài đến 15,24 m và nếu nắp kính buồng lái (canopy) nhô ra sẽ làm gián đoạn luồng khí chảy xung quanh máy bay. Thêm vào đó, việc thiết kế một lớp kính dài, dốc theo hình dạng mũi máy bay sẽ không mang lại tầm nhìn tốt cho phi công, Randy Bailey - đứng đầu bộ phận phát triển hệ thống quan sát bên ngoài của X-59 tại NASA giải thích.
Vậy nên thay vì tìm cách tích hợp kính chắn gió truyền thống thì một chiếc camera phân giải cao đặt tại đỉnh của mũi máy bay sẽ cung cấp hình ảnh. Một camera khác bên dưới mũi sẽ mang lại góc nhìn hướng xuống giúp phi công có thể nhìn thấy đường băng khi cất/hạ cánh. Camera này có độ phân giải trung bình và nó được thiết kế có thể đóng mở giống như càng hạ cánh tức có thể ẩn vào thân để tối ưu đặc tính khí động học. Khi X-59 bay ở tốc độ siêu thanh, chỉ một camera 4K cung cấp thông tin tầm nhìn theo thời gian thật lên màn hình phía trước phi công.
Gặp lỗi thì sao?
Thiết kế mũi của Concorde khi xưa, cùng với Tu-144 có thể gập duỗi.
Một vấn đề cốt lõi mà NASA cần giải quyết là làm sao đảm bảo hệ thống hoạt động với độ trễ thấp nhất - tức thời gian truyền tải hình ảnh từ camera đến màn hình sao cho những gì camera đang thấy cũng là những gì phi công đang thấy. Độ trễ quá lớn sẽ gây nên tình trạng say chuyển động (say tàu xe hay máy bay) - xảy ra khi tai trong cảm nhận được chuyển động thực tế của chiếc máy bay nhưng mắt lại thấy một thứ không khớp. Bailey nói rằng họ cần phải giữ cho độ trễ thấp dưới 1/10 giây để tránh gây ra các vấn đề như vậy. Hiện tại, độ trễ của hệ thống là 67 ms hay 0,067 giây, như vậy đã dưới 1/10 giây.
Bailey nói: "Mục tiêu là nếu chúng tôi thiết kế chính xác thì bạn sẽ thấy màn hình như cửa sổ thật."
Và một suy nghĩ đáng sợ hơn là: Điều gì sẽ xảy ra nếu hệ thống bị hỏng toàn bộ hoặc một phần? Phi công sẽ thấy gì?
NASA đã chuẩn bị cho tình huống này bởi thực tế có 2 camera, nếu một chiếc hỏng thì chiếc còn lại "hy vọng" vẫn hoạt động mặc dù chúng nhìn theo các hướng khác nhau. Nếu màn hình chính hỏng thì một trong 2 màn hình khí cụ bên dưới có thể hiển thị hình ảnh từ camera bên ngoài và cũng có 2 máy tính làm việc cùng nhau để xứ lý toàn bộ hệ thống. Nói tóm lại hệ thống này có cơ chế dự phòng. "Tôi không nói rằng nó sẽ không bao giờ hỏng," Bailey thừa nhận.
Tuy nhiên, hệ thống hỏng vẫn chưa là thảm họa bởi dù không có kính chắn gió phía trước, buồng lái của phi công vẫn có kính bao quanh 2 bên và phía trên đầu từ đó mang lại một số góc nhìn. Điều quan trọng hơn nữa là phi công không nhất thiết cần tầm nhìn trước mặt để hạ cánh máy bay bởi buồng lái của X-59 được trang bị nhiều thành phần tương tự máy bay huấn luyện T-38 với 2 chỗ ngồi theo bố cục trước sau. Trước mặt 2 phi công đều có các công cụ điều khiển và màn hình hiển thị các thông số cần thiết để lái máy bay.
Bailey nói: "Trên thực tế họ có thể hạ cánh máy bay mà không cần nhìn phía trước. Họ có những kỹ năng, thao tác nhất định để bay cũng như có được thông tin dẫn đường từ màn hình treo trước mặt, từ đó giúp họ tìm được đường băng và hạ cánh." Được biết chỉ có 3 phi công bay thử được chọn để thử nghiệm X-59 và các chuyến bay đều không có hành khách.
X-59 giúp NASA thu thập dữ liệu về khả năng giảm tiếng ồn cho những chuyến bay siêu thanh xuống một mức có thể chấp nhận được khi bay phía trên đất liền - một trong những trở ngại lớn khiến hàng không thương mại siêu thanh vẫn chưa thể trở lại. Hiện tại nhiều công ty tham gia lĩnh vực này đều tập trung nghiên cứu các giải pháp giảm ồn và NASA dĩ nhiên không thể đứng ngoài cuộc với vai trò đầu tàu. Tuy nhiên, chưa có hãng nào dùng màn hình thay thế kính chắn gió như điều NASA làm với X-59!
NASA sẽ tiến hành thử nghiệm chiếc máy bay siêu thanh có thiết kế mũi siêu dài nhưng điều họ cần phải quan tâm là chiếc máy bay này sẽ không có kính chắn gió trước trong buồng lái, thay vào đó là màn hình 4K hiển thị hình ảnh từ camera phân giải cao theo thời gian thực! 
