Máy bay không động cơ đầu tiên trên thế giới cất cánh thành công

Chiếc máy bay đầu tiên trên thế giới không có các bộ phận chuyển động ở hệ thống đẩy bay thành công qua 60 mét, biến ý tưởng bay không cần động cơ phản lực hoặc cánh quạt thành hiện thực, Guardian hôm qua đưa tin. Chuyến bay đánh dấu bước đột phá trong công nghệ “gió ion”, sử dụng điện trường mạnh để sản sinh ion nitơ tích điện. Ion bắn ra từ sau máy bay, tạo thành lực đẩy.

Steven Barrett, giáo sư hàng không ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) kiêm tác giả chính của nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature, chia sẻ cảm hứng cho dự án đến từ bộ phim khoa học viễn tưởng thuở thơ ấu của ông.

“Tôi là một fan bự của Star Trek. Lúc đó, tôi nghĩ trong tương lai sẽ có những chiếc máy bay lướt êm ru mà không có bộ phận chuyển động. Nhưng rõ ràng không có cánh quạt hay tuabin nào giống như vậy. Vì thế, tôi bắt đầu xem xét cách dùng vật lý đển biến máy bay không có bộ phận chuyển động thành hiện thực. Tôi nảy ra ý tưởng gió ion và lần đầu tiên nghiên cứu vào những năm 1920”, Barrett cho biết.

Đây là mẫu máy bay đầu tiên trên thế giới không có các bộ phận chuyển động. Ảnh: MIT.

“Ý tưởng này không có nhiều tiến triển vào thời ấy. Khi xem xét nó lần nữa vào thập niên 1950, các nhà nghiên cứu kết luận nó không khả thi ở máy bay. Nhưng tôi bắt đầu xem xét nó và trải qua 5 năm làm việc cùng với các sinh viên cao học để cải tiến hiểu biết về cách tạo ra gió ion hiệu quả và cách tối ưu hóa công nghệ”, Barrett nói.

Ở chiếc máy bay thử nghiệm, dòng điện 600 watt chạy qua dây điện ở mép trước cánh với hiệu điện thế 40.000 volt, đủ để tạo ra các “đợt điện tử” (electron cascade), phân tử khí tích điện gần dây. Những phân tử tích điện sau đó truyền dọc theo điện trường tới dây điện thứ hai ở sau cánh, va chạm với phân tử khí trung hòa về điện tích trên đường đi và truyền năng lượng cho chúng. Phân tử khí trung hòa bắn ra từ phía sau máy bay, cung cấp lực đẩy.

Kết quả là một hệ thống đẩy hoàn toàn bằng năng lượng điện, gần như không tiếng động, có hiệu năng tương đương các hệ thống thông thường như động cơ phản lực. Chiếc máy bay thử nghiệm chỉ nặng 2,45 kg. Dù bộ khung siêu nhẹ có thể nâng một va ly rỗng, phương tiện không đủ lực nâng để chở bạn đi qua bãi đỗ xe. Không lượt bay nào trong số 10 chuyến bay thử của nó vượt quá 60 mét.

Tuy nhiên, việc chiếc máy bay có thể lướt nhẹ trong không khí với luồng gió sinh ra từ lực tĩnh điện của chính nó ở tốc độ 4,8 mét/giây vẫn đánh dấu một cột mốc đáng nhớ trong quá trình phát triển phương tiện. Khi tốc độ tăng lên, máy bay tiêu hao ít năng lượng hơn. Ở tốc độ khoảng 300 mét/giây, máy bay hoạt động hiệu quả hơn 50%.

Chuyến bay thử thành công của chiếc máy bay có tên gọi là “Phiên bản hai” phần nhiều nhờ thiết kế mỏng và nhẹ hết mức có thể. Tuy có trọng lượng nhẹ, máy bay vẫn lắp vừa sải cánh 5 mét, bộ pin và bộ chuyển đổi công suất.

Nhóm nghiên cứu ở MIT hy vọng có thể tăng tầm hoạt động và tốc độ của mẫu máy bay trong tương lai gần, chủ yếu thông qua tăng kích thước cỗ máy. Những ứng dụng tiềm năng trong ngắn hạn của thiết kế này bao gồm drone không người lái. Trong tương lai xa, máy bay vận hành bằng điện có thể mở đường cho những chuyến bay không thải nhí, giúp giảm lượng khí thải của ngành công nghiệp hàng không trên toàn cầu.