Trung Quốc vừa công bố nguyên mẫu động cơ phản lực mới có khả năng hoạt động liên tục từ trạng thái đứng yên cho đến tốc độ trên Mach 6 mà không cần chuyển đổi giữa các hệ thống động lực khác nhau.
Đây là loại động cơ contra-rotary ramjet do nhóm nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) phát triển, dưới sự dẫn dắt của ông Xu Jianzhong, PhD, chuyên gia nhiệt động lực học.
Sau hơn 3 thập kỷ nghiên cứu, nguyên mẫu đã được hoàn thiện và kiểm nghiệm thành công.
Nhóm nghiên cứu cho biết bước tiếp theo sẽ là điều chỉnh để phù hợp với nhiều loại máy bay khác nhau và tiến hành thử nghiệm bay thực tế.
Ông Jianzhong khẳng định việc phát triển động cơ theo nguyên lý mới là lựa chọn chiến lược nhằm phá vỡ thế độc quyền của phương Tây và thậm chí vượt qua phương Tây.
Thông thường, động cơ siêu vượt âm sử dụng hai hệ thống: Turbine cho tốc độ đến Mach 3 và ramjet cho tốc độ cao hơn. Tuy nhiên, cách tiếp cận này phức tạp, nặng nề và tiềm ẩn rủi ro, đặc biệt trong giai đoạn chuyển đổi chế độ khi luồng khí và điều kiện cháy dễ mất ổn định.
Để giải quyết vấn đề, thiết kế mới sử dụng 2 bộ cánh nén quay ngược chiều nhau.
Theo South China Morning Post, động cơ contra-rotary ramjet có thể hoạt động xuyên suốt toàn bộ dải tốc độ bay, từ cất cánh đến siêu vượt âm, mà không cần chuyển đổi chế độ.
Bằng cách tích hợp công nghệ turbine và ramjet - ý tưởng vốn có từ cuối Thế chiến II - các nhà khoa học đã loại bỏ phần trọng lượng chết và đơn giản hóa cấu trúc.
Khác với quan điểm truyền thống cho rằng cần giảm sóng xung kích, thiết kế mới tận dụng chúng để nén khí, loại bỏ nhu cầu sử dụng cánh dẫn hướng giữa các tầng áp suất. Kết quả là cấu trúc động cơ nhỏ gọn hơn.
Theo China Science Daily, khả năng tăng áp của 2 tầng cánh tương đương với 4 đến 6 tầng truyền thống, trong khi trọng lượng và kích thước giảm đáng kể. Khái niệm động cơ nén contra-rotary ramjet được đề xuất khoảng năm 2000.
Nhóm nghiên cứu đã mất nhiều năm vượt qua các rào cản kỹ thuật, đặc biệt trong thiết kế chuỗi cánh và kiểm nghiệm thực nghiệm.
Đến năm 2009, dự án nhận được sự hỗ trợ thể chế. Đây là lần đầu tiên động cơ được trình diễn dưới dạng một đơn vị chức năng hoàn chỉnh.
Nếu được ứng dụng thực tế, động cơ này có thể giảm trọng lượng của tên lửa siêu vượt âm, đồng thời tăng tầm bay, khả năng mang tải và tính cơ động.
South China Morning Post cho biết, sự phát triển này diễn ra trong bối cảnh cạnh tranh toàn cầu ngày càng gay gắt về công nghệ siêu vượt âm.
Tại Mỹ, các tập đoàn như GE Aerospace và Lockheed Martin đang thử nghiệm động cơ ramjet kiểu rotating detonation, tập trung vào hiệu quả cháy thay vì nén khí.
Động cơ contra-rotary ramjet của Trung Quốc, nếu thành công, có thể trở thành bước ngoặt trong lĩnh vực hàng không - vũ trụ và quân sự, mở ra khả năng vượt trội về tốc độ, tầm hoạt động và sức mạnh chiến đấu.
