Pathfinder: Máy bay cánh liền thân siêu tiết kiệm nhiên liệu của JetZero

Trong nhiều thập niên qua, hình dạng cơ bản của máy bay chở khách không thay đổi đáng kể, nhưng những kiểu dáng mới đang dần bước ra ánh sáng. Cuối tháng 3/2024, công ty JetZero đã thông báo rằng Pathfinder, mẫu máy bay trình diễn cánh liền thân của họ đã được Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) phê duyệt đủ điều kiện để bắt đầu các chuyến bay thử nghiệm. Tuy nhiên chiếc máy bay này có kích chỉ nhỏ bằng 1/8 kích thước thật.
Một máy bay cánh liền thân có phần thân và phần cánh hòa quyện với nhau tạo nên một hình dạng đẹp mắt, đó là sự giao thoa liền mạch giữa một máy bay bình thường và một đôi cánh. Thiết kế này có tính khí động học hơn máy bay thường, trong đó về cơ bản mọi thứ đều là bề mặt nâng, giúp tăng đáng kể hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
Theo Tom O'Leary, CEO JetZero, thiết kế cánh liền thân sẽ giúp sử dụng nhiên liệu ít hơn 50% so với máy bay phản lực tiêu chuẩn - phù hợp với mục tiêu giảm khí thải carbon của ngành công nghiệp hàng không, vốn đang đối mặt với thách thức lớn hơn các ngành khác do công nghệ cốt lõi rất khó để thay đổi.

Máy bay cánh liền thân không hẳn là mới, nó rất giống với thiết kế 'flying wing' mà oanh tạc cơ B-2 Spirit sử dụng. Nhưng phần cánh liền của Pathfinder đặt trọng tâm vào giữa thân và mảnh dẻ hơn ở phía ngoài, trong khi cánh của B-2 phân bố dàn trải hơn.
Sự tiết kiệm nhiên liệu này sẽ có tác động rất lớn bởi nó cắt giảm đáng kể chi phí vận hành và có thể mở ra những bước nhảy xuyên lục địa với phạm vi dài hơn. Thậm chí lợi ích này càng giá trị hơn nữa nếu nó được kết hợp với các hệ thống năng lượng xanh như động cơ chạy bằng pin-điện, nhiên liệu hydro hoặc amoniac, trong đó phạm vi hoạt động vẫn là trở ngại chính để có thể áp dụng rộng rãi.
Một thách thức lớn về kỹ thuật đối với các nhà sản xuất là việc điều áp cho phần thân không phải hình trụ, bởi phi cơ có thân hình trụ đáp ứng tốt hơn chu kỳ giãn nở và co lại gắn với mỗi chuyến bay. Bên cạnh đó, hình dạng bè và dẹt cũng khiến nội thất bên trong khác hẳn máy bay thân rộng ngày nay.

Dù sao thiết kế cánh liền thân cũng đem lại nhiều không gian hơn cho hàng hóa và hành khách, đây là một lợi ích dành cho những ai từng phải nằm-ngồi chật vật trong một chuyến bay đường dài. Đó cũng là một lợi ích cho các hãng hàng không.
CEO O’Leary cho biết phiên bản gần nhất về mặt kích thước với máy bay cánh liền thân là Boeing 767 - máy bay thân rộng 2 động cơ ra đời vào những năm 1980, chở được 210 khách. Boeing 767 vẫn được sản xuất để chở hàng, nhưng trong hoạt động chở khách nó đã bị thay thế bởi Boeing 787. Ngoài ra 767 còn có một phiên bản quân sự là KC-46, máy bay tiếp nhiên liệu trên không của Không quân Mỹ (USAF).
Tương tự 767, JetZero muốn phát triển đồng thời 3 phiên bản gồm máy bay chở hàng, máy bay chở khách hơn 200 chỗ ngồi và máy bay tiếp dầu. Tháng 8/2023, JetZero đã giành được hợp đồng trị giá 235 triệu USD từ USAF để phát triển máy bay thử nghiệm kích thước thật và kiểm tra hiệu suất thiết kế trước năm 2027, phiên bản quân sự này sẽ mở đường cho việc phát triển các biến thể thương mại. Cũng trong năm 2023, ngoài USAF, JetZero cho biết là họ cũng đang hợp tác với NASA và FAA để đưa máy bay cánh liền thân vào hoạt động năm 2030.

Giờ đây đó là một bước gần hơn với những mục tiêu đó khi FAA cấp Chứng chỉ đủ điều kiện bay cho chiếc Pathfinder, mẫu phi cơ này có sải cánh rộng 7 mét, kích thước bằng 12,5% so với máy bay thật. Phương tiện được thiết kế để tương thích 100% với nhiên liệu hàng không bền vững và có thùng trống bên trong để chứa hydro. JetZero chưa thông báo đơn đặt hàng nào dành cho mẫu máy bay, nhưng nói thêm rằng các hãng hàng không rất hứng thú khi biết về mức tăng hiệu suất.

Hy vọng không lâu nữa chúng ta sẽ thấy một số hình ảnh về Pathfinder trên bầu trời. Với sự sôi động trong các hoạt động gần đây từ Airbus đến Zeroavia và tất cả các hãng khác, có lẽ thời điểm của phhi cơ cánh liền thân cuối cùng đã đến và con người sẽ có thêm lựa chọn xanh-sạch để bay lên bầu trời trong thập kỷ tới.
Theo NA.