Phi cơ cánh quạt nghiêng: Những cỗ máy khác lạ trong thế giới máy bay

Máy bay có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) hiện đang ngày càng thu hút được chú ý. Về cơ bản, một máy bay VTOL có thể cất cánh thẳng đứng từ vị trí nó đang đậu, rồi chuyển sang cơ chế đẩy về phía trước như bình thường, sau đó chuyển trở lại chế độ thẳng đứng để hạ cánh an toàn. Các kỹ sư hàng không đã nghiên cứu khái niệm VTOL hàng chục năm nay và chủ yếu dành cho mục đích quân sự, vì một chiếc máy bay vừa không cần không gian cho đường băng vừa đạt tốc độ cao sẽ giải quyết được một loạt vấn đề về vận hành.

Một chiếc VTOL có thể mang khả năng gần giống như phản lực cơ AV-8B Harrier II (V/STOL, cất cánh trên đường băng ngắn và hạ cánh thẳng đứng), nhưng vì vẫn cần đường băng, nên nó chưa phải là hình mẫu hoàn hảo cho VTOL. Tiếp theo, trực thăng là loại máy bay có thể cất và hạ cánh thẳng đứng. Kết hợp lại, các kỹ sư có được máy bay cánh quạt nghiêng (tiltrotor) - một chiếc "trực thăng" có thể xoay mô-đun cánh quạt sang một bên để tạo ra lực đẩy về phía trước.


UAV cánh quạt nghiêng Bell Eagle Eye.

Cơ chế hoạt động

Cơ chế hoạt động của máy bay cánh quạt nghiêng khá tài tình mà không kém phần đơn giản. Thay vì có những cánh quạt khổng lồ nằm cố định, đơn lẻ như một chiếc trực thăng thông thường, thì máy bay cánh quạt nghiêng sử dụng một cặp mô-tơ quay (hoặc cánh quạt) được gắn ở cả hai bên của phương tiện, trong đó cả hai đều được đặt trên một khớp xoay. Khi ở trên mặt đất và chuẩn bị cất cánh, các cánh quạt được xoay thẳng đứng để tạo ra lực nâng cần thiết hướng lên trên.

Sau khi phương tiện đã ở trên bầu trời một cách an toàn và di chuyển về phía trước, các cánh quạt sẽ xoay ngang, chuyển từ lực nâng thẳng đứng sang mô-men xoắn nằm ngang. Nói cách khác, các cánh quạt sẽ nghiêng dần cho đến khi nằm ngang. Điều này giống như một chiếc trực thăng biến đổi thành một chiếc máy bay hai cánh, chuyển việc tạo năng lượng từ đẩy nó lên khỏi mặt đất sang đẩy về phía trước. Lúc hạ cánh, nó sẽ làm một quy trình ngược lại.


Ba chế độ hoạt động của máy bay cánh quạt nghiêng.

Bằng cách điều chỉnh thật cẩn thận các cánh quạt nghiêng, phi công có thể sử dụng nó cho mọi mục đích trong thực tiễn, bao gồm vận chuyển hàng hóa, tìm kiếm cứu nạn và vận chuyển quân đội. Đó là một trong những lý do khiến nó rất hấp dẫn đối với các tổ chức quân sự, bởi nếu tất cả các máy bay có thể hạ cánh mà không cần sử dụng đường băng, thì sẽ làm tăng đáng kể khả năng hoạt động và tiết kiệm không gian.

Hai chiếc V-22 chuẩn bị hạ cánh tại bang New Mexico.

Những phi cơ cánh quạt nghiêng nổi bật

Các công ty hàng không đã nghiên cứu máy bay cánh quạt nghiêng trong nhiều thập niên và họ luôn cố gắng đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa bay lượn (ưu thế của trực thăng) và bay tốc độ cao (ưu thế của máy bay phản lực thương mại). Năm 1951, Bell Aircraft đã phát triển tại Mỹ một trong những máy bay cánh quạt nghiêng đầu tiên là Textron XV-3. Chiếc phi cơ này là bằng chứng khá thuyết phục về tính khả thi của thiết kế cánh nghiêng, với nguyên mẫu XV-3 thứ nhì duy trì thành công trạng thái lơ lửng sau khi cất cánh thẳng đứng và sau đó chuyển sang bay ngang hoàn toàn. Dù XV-3 không được sản xuất hàng loạt nhưng đó là bằng chứng cho thấy ý tưởng này hoàn có thể được đưa vào thực tế.


Textron XV-3, "thủy tổ" của máy bay cánh quạt nghiêng.

Quảng cáo

Máy bay cánh quạt nghiêng nổi bật nhất hiện nay là V-22 Osprey do Bell Helicopter cùng bộ phận quốc phòng & không gian của Boeing (BDS) đồng phát triển. Con quái vật dùng trong quân sự này thực hiện chuyến bay đầu tiên vào năm 1989 và có một cặp cánh quạt ba lưỡi khổng lồ, quay ngược chiều nhau để giữ cho phương tiện ổn định khi bay.

Trong quá trình chuyển đổi mượt mà kéo dài chỉ 12 giây, Osprey có thể chuyển từ chế độ trực thăng sang chế độ máy bay, bay với tốc độ tối đa 506 km/giờ ở hiệu suất cao nhất. Osprey được cả ba nhánh của quân đội Mỹ sử dụng, chủ yếu dùng cho hoạt động trinh sát, vận chuyển quân và hàng hóa cũng như cứu hộ trên biển. Dù vậy, một số vụ tai nạn nghiêm trọng xảy ra với Osprey đã làm dấy lên nhiều nghi vấn về độ an toàn của nó. Vụ gần đây nhất xảy ra vào ngày 29/11/2023 khi một chiếc Osprey của Không quân Mỹ rơi xuống biển Hoa Đông cách đảo Yakushima của Nhật Bản chỉ 1 km.

V-22 đang được tiếp nhiên liệu.

Tương lai của tiltrotor: Không người lái, xanh hóa và dân sự hóa

Osprey không phải là bức tranh duy nhất về máy bay cánh quạt nghiêng. Hiện nay AD-150 là máy bay không người lái cánh quạt nghiêng tốc độ cao đang được American Dynamics phát triển, để đáp ứng nhu cầu về máy bay VTOL không người lái dùng trong hàng hải của Bộ Quốc phòng Mỹ. AD-150 sử dụng hai hệ thống nâng và đẩy HTAL (High Torque Aerial Lift) có hình thù như quạt hút công nghiệp, gắn trên 2 đầu cánh để cung cấp lực đẩy cần thiết nhằm duy trì và chuyển tiếp giữa bay chế độ bay lượn và bay về phía trước. Hai hệ thống HTAL này được truyền động bởi một động cơ trục tuabin Pratt & Whitney Canada PW200.


Mô hình của AD-150.

Quảng cáo

Vì máy bay cánh quạt nghiêng đã tỏ ra hoạt động tốt trong môi trường quân sự nên các công ty tư nhân đã nghiên cứu những cách mới và thú vị để đưa phương tiện này vào địa hạt dân sự. Tính đến năm 2024, một trong những dự án lý thú nhất đang được thực hiện là chiếc eVTOL của Joby Aviation, máy bay điện thế hệ tiếp theo được trang bị tới 6 cánh quạt nghiêng có thể đạt tốc độ lên tới 321 km/giờ, chưa kể đến khả năng vận hành yên tĩnh đến kinh ngạc.



Trong bối cảnh phát triển không ngừng của ngành hàng không, máy bay cánh quạt nghiêng là một sản phẩm lai đầy sáng tạo khi hội tụ những ưu điểm của hai thế giới: khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng của trực thăng cũng như tốc độ và phạm vi của máy bay cánh cố định. Những cỗ máy đa năng này hứa hẹn sẽ đổi mới hoạt động vận chuyển, tìm kiếm cứu nạn và quân sự. Cánh quạt đưa chúng ta hướng tới một tương lai nơi khả năng di chuyển trên không trong một đô thị đang ùn tắc trở thành hiện thực, các hoạt động cứu trợ thiên tai đạt được hiệu quả và các lực lượng đặc biệt thực hiện nhiệm vụ một cách liền mạch.

Theo [1], [2].

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !