HỒNG QUÂN –
Kể từ khi máy bay phản lực xuất hiện lần đầu tiên đến nay, các hãng hàng không vận tải hành khách đã phát triển về mọi mặt, trừ một mặt, đó là tốc độ bay vẫn không quá 800 km/giờ.
Chiếc máy bay Concorde siêu thanh xuất hiện lần đầu năm 1959, và chuyến bay cuối cùng của nó kết thúc năm 2003.
Từ năm 1957, dòng máy bay Boeing 707 khởi đầu cho một thời kỳ bay mới với tốc độ bay đạt 965 km/giờ trên độ cao tối đa 12.500 m so với mặt nước biển, nhưng với hiện nay, hai chỉ số này không khác gì các máy bay thương mại đang được sản xuất.
Tuy vậy, Cơ quan Vũ trụ Mỹ (NASA) cho biết hiện tại, nhờ vào những tiến bộ công nghệ, ngành công nghiệp hàng không có thể cho phép thực hiện những chuyến bay thương mại đạt đến tốc độ bay siêu thanh (cao hơn tốc độ âm thanh), giảm thời gian bay xuyên quốc gia xuống dưới hai giờ, hay bay xuyên Đại Tây Dương chỉ trong vài giờ. Nhưng câu hỏi đặt ra là liệu các nhà sản xuất máy bay phản lực thương mại và các hãng hàng không sẽ đi theo định hướng của NASA hay không?
Âm nổ siêu thanh “sonic boom” phát ra khi máy bay vượt tường tốc độ âm thanh đã khiến chiếc máy bay siêu thanh đình đám một thời Concorde bị hạn chế và ngừng hoạt động, khiến Mỹ và các quốc gia cũng cấm các chuyến bay siêu thanh qua khu vực dân cư. Hạn chế đó cũng có nghĩa là máy bay chiến đấu có xu hướng đạt tốc độ siêu thanh chỉ có thể tăng tốc khi băng qua đại dương và một số khu vực không đông dân.
Nhưng hiện tại, gần 60 năm sau chuyến bay đầu tiên của chiếc Boeing 707, NASA và nhiều chuyên gia trong ngành tin rằng thiết kế khung máy bay đã tiến đến một điểm mà âm nổ siêu thanh (sonic boom) đã được “mềm hóa” thành tiếng động nhẹ, hay chỉ tựa một “nhịp tim đập” như một bản tin của NASA mô tả. Thậm chí trên lý thuyết, nhiều người dân trên mặt đất có thể không nghe thấy tiếng động nhỏ này khi máy bay lướt qua đầu. J.D. Harrington, một phát ngôn viên của NASA, nói: “Chúng tôi giờ đã có công nghệ trong tay, mà thực sự có thể cho phép phát triển lại các máy bay siêu thanh”. Chính phủ Mỹ đã đề nghị 790 triệu đô la cho nghiên cứu hàng không trong ngân sách tài chính năm 2017.
Để theo đuổi công việc này, NASA đã trao cho Công ty Lockheed Martin một hợp đồng 20 triệu đô la Mỹ để phát triển một thiết kế máy bay siêu âm trong 17 tháng tới. Theo sau đó là một hợp đồng khác, sẽ cho bên trúng thầu xây dựng một chiếc NASA X-plane để thử nghiệm thiết kế trong vài năm, với tầm nhìn hướng đến hàng không thương mại dùng các chuyến bay siêu thanh trong tương lai. Nghiên cứu về công nghệ siêu thanh yên tĩnh (QueSST), sẽ được các trung tâm nghiên cứu Langley của NASA ở Virginia, Mỹ quản lý.
Tuy nhiên, NASA không đơn độc trong hành trình kỹ thuật xây dựng máy bay siêu thanh. Aerion, công ty có tỉ phú Texas Robert Bass đứng sau, đang nghiên cứu xây dựng một máy bay phản lực siêu thanh có tên AS2, chở tám hành khách, với mục tiêu bay chuyến đầu tiên vào năm 2019. Năm 2014, Aerion có ký hợp đồng chia sẻ công nghệ với Airbus. Dù thời hạn khá ngắn nhưng máy bay của Aerion sẽ giống Concorde ở chỗ nó sẽ bay với tốc độ cận âm (dưới âm thanh) khi lướt qua đất liền, để tránh bùng phát âm nổ siêu thanh.
Tuy vậy, không công ty nào trong bốn công ty sản xuất máy bay lớn nhất Airbus, Boeing, Embraer SA và Bombardier có ý định nghiên cứu máy bay siêu thanh. Hồi năm 2014, Tổng giám đốc Airbus của Mỹ, Allan McArtor, cho tờ Bloomberg biết rằng máy bay siêu thanh có cơ hội kinh doanh, dù các hãng hàng không không bán tốc độ. Với Boeing, hãng cũng từng giới thiệu một chiếc máy bay nhanh hơn hồi năm 2001 có tên là Sonic Cruiser. Chiếc máy bay này có mục đích chỉ để cạnh tranh với máy bay Airbus A380 lớn và một chiếc máy bay nhỏ hơn khác được cho là bay nhanh hơn 20% so với các dòng máy bay hiện tại, với vận tốc vào khoảng 1.235 km/giờ. Nhưng Boeing đã hoãn Sonic Cruiser ngay năm sau đó, và chuyển sang chiếc 787 Dreamliner vì họ muốn có một máy bay đạt hiệu suất nhiên liệu cao hơn.
Hơn nữa, một máy bay siêu thanh có chi phí không hề rẻ. Aerion báo giá máy bay siêu thanh có giá 120 triệu đô la Mỹ. Trong khi chiếc phản lực bay đường dài lớn nhất của Công ty Hàng không Gulfstream Aerospace, G650, bán với giá khoảng 65 triệu đô la.
[box] Tốc độ âm thanh trong không khí phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ càng cao. Ở 0oC, âm thanh di chuyển trong không khí ở 1.192 km/giờ, nhưng ở 30oC, tốc độ âm thanh đạt 1.256 km/giờ.[/box]
Theo tầm nhìn của NASA, với các chuyến bay chở 100-110 hành khách, một chiếc máy bay siêu thanh có thể vận hành được trong thời kỳ kinh tế khó khăn. Nhưng có lẽ khi đưa những chiếc máy bay siêu thanh này vào kinh doanh, chở khách, thì các hãng hàng không cũng phải tính đến những câu hỏi như một vé bay siêu thanh sẽ là bao nhiêu; liệu một chuyến bay siêu thanh xuyên lục địa có đạt hiệu suất nhiên liệu hay không; liệu các máy bay siêu thanh có thể tăng kích cỡ lớn bằng các máy bay phản lực trên các tuyến đường dài như Boeing 777, 787, Airbus A350 và A330 hay không… Về vấn đề này, theo lý thuyết, câu trả lời là có. “Âm nổ siêu thanh sẽ ít bị ảnh hưởng bởi trọng lượng và kích thước khi bạn có được mô hình máy bay phù hợp”, ông Michael Buonanno, kỹ sư trưởng của dự án tại trung tâm nghiên cứu tiên tiến Skunk Works của hãng Lockheed tại California, cho biết. “Và bây giờ chúng tôi đang ở giai đoạn thực sự có thể xây dựng một chiếc X-plane.”, Buonanno chia sẻ thêm.
