Máy bay siêu âm và siêu... yên lặng

Chiếc máy bay F-5E cải tiến tạo ít tiếng ồn hơn.

Công ty Northrop Grumman của Mỹ vừa cải tiến thành công máy bay chiến đấu phản lực siêu âm F-5E sao cho tiếng ồn của nó giảm mạnh. Bước đột phá này có thể mở đường cho một thế hệ máy bay phản lực thương mại mới, đủ êm để bay với tốc độ siêu âm bên trên các khu vực đông dân cư.

Tiếng ồn là một trong những trở ngại lớn nhất của các chuyến bay siêu âm khi chúng bay nhanh hơn sóng âm, khoảng 1.200 km/h. Đó là những tiếng sấm nổ được tạo ra khi sóng sốc ở đầu và đuôi máy bay gặp nhau trên đường tới mặt đất. Khi sóng sốc đè lên nhau, chúng tăng cường nhau, tạo ra tiếng ồn. Tiếng nổ của máy bay Concorde ồn tới mức chúng bị cấm bay với tốc độ siêu âm bên trên đất liền.

Vào những năm 1970, Richard Seebass và Albert George thuộc ĐH Cornell, New York, đã đưa ra một phương pháp khắc phục vấn đề trên. Họ cho rằng sóng sốc sẽ yếu hơn nếu được căng ra trên một diện tích lớn hơn. Có thể đạt được điều này bằng cách thay thế đầu nhọn của máy bay bằng mũi tù hơn. Các phần của cánh cũng cần được thiết kế lại, chẳng hạn như đáy của cánh nơi cánh gặp thân máy bay, để góc giữa các bề mặt không thay đổi quá đột ngột.

F-5E bình thường.

Ý tưởng của hai nhà khoa học trên là làm cho sóng sốc tản ra nhanh hơn khi chúng di chuyển ra xa những đường cong này, do đó làm phân tán năng lượng của chúng. Các cuộc thử nghiệm trên máy tính và đường hầm gió đã chứng minh ý tưởng trên song nó chưa bao giờ được thử nghiệm trên máy bay thật. Hiện Công ty Northrop Grumman đã thử nghiệm ý tưởng đó đối với máy bay chiến đấu phản lực F-5E tại Căn cứ không quân Edwards ở California.

Các kỹ sư tại công ty đã thay thế đầu hình nón thông thường của F-5E bằng một chiếc đầu giống họng của con bồ nông. Họ giám sát các chuyến bay thử nghiệm của chiếc F-5E này bằng một loạt microphone và thiết bị cảm biến áp lực được gắn trên mặt đất cũng như trên một số máy bay đi theo nó. Ed Haering, chuyên gia tiếng ồn máy bay tại Trung tâm nghiên cứu bay Dryden của NASA, cho biết cường độ của sóng sốc giảm xuống còn khoảng 38 pascals, chưa bằng một nửa lực do tiếng ồn của Concorde tạo ra.

Các cuộc thử nghiệm này có thể mở đường cho một loại máy bay phản lực không tiếng ồn. Tuy nhiên, để làm được điều đó cần phải cải tiến hình dáng của máy bay. Tháng tới, nhóm nghiên cứu sẽ cho bay thử nghiệm F-5E cải tiến ở tốc độ cao hơn, cũng như trong các điều kiện thời tiết và đường bay khác nhau. Chắc chắn là nó sẽ giảm được sóng sốc nhiều hơn. Haering hy vọng kết quả thử nghiệm sẽ cung cấp đủ dữ liệu để các kỹ sư bắt đầu thiết kế loại máy bay nguyên mẫu F-5E tiên tiến hơn.

(Minh Sơn - Theo NewScientist, BBC)