UAV siêu thanh mới của Trung Quốc vượt trội so với tiêm kích F-22 Mỹ

Tỷ lệ lực nâng - lực cản (lift-to-drag ratio) là một thông số quan trọng để đo lường hiệu suất khí động học. Giá trị này càng cao cho thấy khả năng chống lại lực hấp dẫn của máy bay càng lớn, giúp nó bay được quãng đường xa hơn.

Gần 20 năm sau khi được giới thiệu, công nghệ tạo nên F-22 Raptor vẫn còn là bí mật. Ông William Oehlschlager, kỹ sư hàng không vũ trụ cấp cao của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA), trong một bài thuyết trình tại Đại học Virginia Tech, cho biết F-22 có thể đạt được tỷ lệ lực nâng - lực cản tối đa là 8,4. Tuy nhiên, máy bay càng bay nhanh thì lực cản gặp phải càng lớn. Ở tốc độ gấp 1,5 lần vận tốc âm thanh, tỷ lệ lực nâng - lực cản của F-22 giảm xuống chỉ còn khoảng 4.

Trong khi đó, UAV siêu thanh mới của Trung Quốc có thể duy trì tỷ lệ lực nâng - lực cản cao hơn 4 ngay cả khi bay với tốc độ gấp 6 lần vận tốc âm thanh, cho thấy hiệu quả khí động học vượt trội so với F-22.

Hiệu suất này cho phép UAV hoạt động linh hoạt ngay cả trong điều kiện không khí loãng ở độ cao lớn, gây ra thách thức cho các hệ thống phòng thủ tên lửa vốn dựa vào việc dự đoán quỹ đạo bay.

"Trước đây, các thông số khí động học của phương tiện bay siêu thanh Trung Quốc chủ yếu dựa trên các mô hình lý thuyết. Nhưng dữ liệu lần này thu được từ các bài thử nghiệm trong hầm gió với các điều kiện hạn chế như trong thế giới thực", Zhang Chenan, chuyên gia động lực học tại Viện Cơ học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho hay.

Kết quả thử nghiệm của nhóm nghiên cứu do ông Zhang dẫn đầu được công bố trên tạp chí học thuật Trung Quốc Acta Mechanica Sinica được bình duyệt vào ngày 23/2.

Nhóm ông Zhang không tiết lộ mẫu của UAV mới, nhưng nó có nét rất giống với phương tiện bay siêu thanh MD-22 được công bố vào năm 2019.

Được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học Hàng không Quảng Đông trực thuộc Viện Cơ học, MD-22 là một nền tảng thử nghiệm công nghệ bay siêu thanh có thể tái sử dụng cho các ứng dụng gần vũ trụ, cung cấp tầm hoạt động cực xa và khả năng cơ động cao.

Phương tiện bay không người lái này có thể vận chuyển trọng tải 600 kg ở tốc độ lên đến Mach 7 trên quãng đường 8.000 km, tương đương với khoảng cách giữa Trung Quốc đại lục và lục địa Mỹ.

Chỉ nặng 4 tấn, MD-22 có thể được đẩy bằng động cơ phản lực không khí để cất cánh trên đường băng sân bay hoặc phóng thẳng đứng từ bãi phóng tên lửa. Nó có thể chịu được quá tải lên đến 6 lần lực hấp dẫn khi thực hiện thao tác rẽ hướng ở tốc độ cao.

Mẫu UAV mới được nhóm của chuyên gia Zhang mô tả có chiều dài hơn 12 m với sải cánh gần 6 m, lớn hơn đáng kể so với MD-22. Tuy nhiên, cấu trúc khí động học của nó với ba khoang động cơ nhô ra từ đuôi, hầu như không thay đổi.

Báo cáo cho biết, các nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc đã vượt qua những thách thức liên quan đến tỷ lệ lực nâng - lực cản, tính ổn định, khả năng bảo vệ nhiệt và tích hợp tải trọng, đạt được tính "thực tiễn kỹ thuật" trong công nghệ này. Mục tiêu tương lai của họ là giảm chi phí, cải thiện độ tin cậy và hiệu suất tàng hình radar để "chuyển đổi theo giai đoạn từ tính năng sang khả năng sử dụng thực tế".

Thiết kế khí động học đóng vai trò quan trọng quyết định thành bại của một dự án phương tiện bay siêu thanh. Máy bay siêu thanh HTV-2 của Mỹ đã rơi 2 lần do mất ổn định trong quá trình bay tốc độ cao, buộc NASA phải ngừng dự án. Tuy nhiên, Trung Quốc không ngừng hỗ trợ nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này, đồng thời thực hiện nhiều chuyến bay thử nghiệm nhiều năm qua.