Sức ép cải tiến cánh máy bay dân dụng

Cả hai hãng hàng không lớn là Airbus và Boeing hiện đang chú trọng thử nghiệm cấu hình cánh máy bay, sao cho tăng sức kéo, lực nâng, đồng nghĩa với giảm suất tiêu hao nhiên liệu.

10/05/2012 17:24

Chẻ đầu mút cánh sẽ là xu hướng cải tiến của Boeing trong tương lai gần.

Trong thập kỷ tới, hai dòng máy bay Boeing và Airbus phải giành giật, cạnh tranh nhau thị trường trị giá 2 nghìn tỉ USD. Do đó sức ép cải tiến cánh máy bay, nhằm tăng hiệu quả khí động học lớn đến nỗi, các nhà thiết kế phải tính toán chi tiết sao cho máy bay tiết kiệm từng ga-lông nhiên liệu. Giảm suất tiêu hao nhiên liệu là sự sống còn với hãng máy bay trong thời “gạo châu, củi quế”.

Những nghiên cứu kỹ lưỡng về cánh máy bay cho thấy: luồng khí dưới cánh về cơ bản đi thẳng, không thay đổi hướng. Nhưng ở đầu mút cánh máy bay, hai dòng không khí ở trên và dưới cánh thường xảy ra xung đột, tạo ra các dòng xoáy, hay “búi xoắn rối”, sinh lực cản, làm giảm sức kéo, giảm lực nâng, tốn nhiên liệu.Trong tương lai Boeing 737 MAX sẽ phải giảm 10-12% nhiên liệu so với Boeing 737 hiện tại.

Chẻ đầu mút cánh máy bay, đang là hướng cải tiến mà các chuyên gia coi trọng. Việc thiết kế chẻ đầu mút cánh theo hướng vểnh lên và chúc xuống dưới, sẽ làm giảm sự chuyển tiếp giữa các dòng không khí. Đây sẽ trở thành thiết kế quen thuộc từ năm 2017.

Hiện tại sải cánh Boeing 737 đã gần đến giới hạn cho phép 36 m, so với máy bay cùng thế hệ. Tạo ra cánh nhỏ cong, vểnh lên và chúc xuống làm cho cánh “dài ra”, triệt tiêu “búi xoắn rối”, chắc chắn sẽ tăng lực nâng. Ngược lại, cải tiến theo hướng chế tạo cánh mập, ngắn, nhẹ, là con đường cụt, nó sẽ giảm lực nâng.

Máy bay phản lực lớn cũng phải đối mặt với cùng một vấn đề, Boeing đang cân nhắc làm thế nào tăng hiệu quả cánh, cho dòng 777 thân rộng, mà không cần chế tạo theo hướng superjumbo tốn kém.

Trong quá khứ, các kỹ sư từng xem xét chế tạo cánh gấp, như máy bay trên hạm tàu. Nhưng họ phải từ bỏ ý tưởng này, vì cơ cấu thủy lực để gấp và khóa cánh sẽ tăng gấp bội trọng lượng và tăng động tác bảo dưỡng.

Trần văn

Theo Reuter (Scicence)