Được mệnh danh là “con trai của Concorde”, chiếc máy bay dài hơn 30m mới của cơ quan có tên X-59 có khả năng bay với tốc độ gần 1.508km/h - nhanh hơn tốc độ âm thanh.
Nếu được phép đi lại thương mại, chiếc máy bay trị giá 247,5 triệu USD có thể bay từ London đến New York trong vòng chưa đầy 4 giờ, nhưng điều quan trọng là không tạo ra tiếng “bùng nổ âm thanh” ồn ào như Concorde đã làm.
Động cơ của X-59 nằm ở phần trên của máy bay nhằm tạo ra tiếng “bụp” yên tĩnh hơn so với Concorde, chiếc máy bay siêu thanh cuối cùng được bay trên bầu trời. Phần mũi thon, mỏng của X-59 chiếm gần 1/3 chiều dài của nó và phá vỡ các sóng xung kích, điều thường khiến máy bay siêu thanh gây ra tiếng nổ siêu âm.
X-59 được hãng hàng không vũ trụ Mỹ Lockheed Martin phát triển sau khi được NASA trao hợp đồng thiết kế trị giá 247,5 triệu USD vào năm 2016. Hai đối tác đã tiết lộ chiếc máy bay tương lai mới tại bộ phận Skunk Works của Lockheed Martin ở Palmdale, California vào ngày 12/1 vừa qua.
Phó quản trị viên NASA Pam Melroy cho biết: “Đây là một thành tựu lớn chỉ có thể đạt được nhờ sự làm việc chăm chỉ và khéo léo của NASA và toàn bộ nhóm X-59. Chỉ trong vài năm ngắn ngủi, chúng tôi đã biến một ý tưởng đầy tham vọng thành hiện thực. X-59 của NASA sẽ giúp thay đổi cách chúng ta di chuyển, đưa chúng ta đến gần nhau hơn trong thời gian ngắn hơn nhiều”.
Do cấu hình kỳ lạ của X-59, buồng lái nằm gần một nửa chiều dài của máy bay và máy bay không có cửa sổ hướng về phía trước. Thay vào đó, các kỹ sư đã phát triển cái gọi là “Hệ thống Tầm nhìn eXternal”, một loạt camera có độ phân giải cao cung cấp màn hình 4K trong buồng lái.
Sự bùng nổ âm thanh xảy ra khi sóng xung kích từ một vật thể truyền trong không khí nhanh hơn tốc độ âm thanh kết hợp với nhau trước khi chúng chạm tới mặt đất. Tiếng nổ siêu âm tạo ra một lượng năng lượng âm thanh khổng lồ, khoảng 110 decibel (cường độ âm thanh của tiếng ồn), giống như âm thanh của một vụ nổ hoặc tiếng sấm sét.
Những tiếng nổ lớn vang lên mỗi khi một chiếc Concorde phá vỡ rào cản âm thanh thường được công chúng mô tả là gây lo lắng, có nghĩa là nó không bao giờ thay thế được máy bay thông thường. Trong khi đó, X-59 được thiết kế để ngăn chặn các sóng xung kích (được kích hoạt bởi sự chuyển động của các hạt không khí khi máy bay phá vỡ rào cản âm thanh) hòa vào nhau.
NASA hy vọng có thể giảm âm thanh của vụ nổ siêu âm xuống thành một tiếng đập yên tĩnh, tương tự như âm thanh của sấm sét ầm ầm từ xa hoặc tiếng hàng xóm đóng cửa. Sau khi NASA hoàn thành các chuyến bay thử nghiệm trong năm nay, cơ quan này sẽ cho máy bay bay qua các thành phố trên khắp nước Mỹ, những địa điểm vẫn chưa được chọn.
Trong 50 năm, Mỹ đã cấm các chuyến bay như vậy vì sự xáo trộn do tiếng nổ âm thanh lớn gây ra cho các cộng đồng bên dưới. Đó là lý do tại sao Concorde phần lớn bị hạn chế thực hiện các chuyến bay qua Đại Tây Dương - cụ thể là Paris đến New York và London đến New York.
SỰ BÙNG NỔ ÂM THANH LÀ GÌ?
Trong một chiếc máy bay siêu thanh thông thường, sóng xung kích từ mũi, buồng lái, cửa hút gió, cánh và các bộ phận khác kết hợp với nhau khi chúng di chuyển trong bầu khí quyển thành những cú sốc mạnh phát ra từ mũi và đuôi.
Chúng được gọi tương ứng là những cú sốc ở cung và đuôi. Khi những sóng xung kích này truyền qua mặt đất, áp suất không khí tăng mạnh, giảm xuống rồi lại tăng nhanh. Chính điều này đã tạo ra sự bùng nổ âm thanh “nổ kép” cổ điển.
Định hình lại máy bay để tạo ra hình dạng dài hơn, mảnh mai hơn là cách tốt nhất để tạo ra các sóng xung kích có cường độ thấp hơn, đồng đều hơn mà không tạo thành các xung chấn ở mũi và đuôi mạnh như vậy. Kéo mũi để phá vỡ cung xung kích thành một loạt sóng xung kích yếu hơn đặc biệt hiệu quả. Điều này làm giảm và lan truyền đỉnh áp suất ban đầu đó và làm dịu tiếng nổ đầu tiên của vụ nổ siêu âm.
Chiếc máy bay huyền thoại này là máy bay siêu thanh đầu tiên trên thế giới và đã hoạt động được 27 năm nhưng đã bị đình chỉ hoạt động vào tháng 10 năm 2003. Kể từ đó, không có chính phủ hay nhà sản xuất nào có thể chế tạo một chiếc máy bay thương mại có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh.
