Bài viết

Công nghệ đặc biệt của máy bay điện nhanh nhất thế giới

Anh đang phát triển một loại máy bay điện Electric NXT có thể lập kỷ lục thế giới khi bay với tốc độ 480 km/h nhờ bộ pin nặng 300 kg.

Máy bay điện Electric NXT (E-NXT) là máy bay một chỗ ngồi do Electroflight và công ty Rolls-Royce đồng phát triển. Họ hy vọng mẫu máy bay sẽ phá kỷ lục nhanh nhất thế giới dành cho máy bay điện với tốc độ hơn 480 km/h.

Tuy nhiên, chế tạo máy bay điện là thách thức lớn hơn nhiều so với chế tạo xe điện. Đầu tiên, máy bay cần mang cả bộ pin lên không trung và duy trì trong thời gian dài. Hệ thống pin dành cho E-NXT nặng 300 kg, gần gấp đôi trọng lượng động cơ của chiếc máy bay. Vì vậy, phần lớn công việc của Electroflight là phát triển hệ thống pin, cân nhắc sự đánh đổi giữa trọng lượng và công suất.

Hình ảnh máy bay điện nhanh nhất thế giới đang được phát triển. Ảnh: Electroflight.

Mục tiêu đạt tốc độ kỷ lục sẽ đặt hệ thống pin dưới áp lực lớn. Trong khi nhiều xe thể thao có thể đạt công suất hơn 500 mã lực, những phương tiện đó chỉ cần công suất như vậy trong thời gian ngắn. Máy bay của Electroflight sẽ cần duy trì gần như tất cả công suất trong chuyến bay lập kỷ lục kéo dài khoảng 8 phút. Ngay cả ở tốc độ hành trình, bộ pin cần hoạt động ở 60% công suất tối đa.

Để giảm trọng lượng, các kỹ sư sẽ đặt toàn bộ hệ thống pin trong lớp vỏ bằng sợi carbon cứng. Lớp vỏ này cứng đến mức motor do đối tác Yasa ở Oxford cung cấp được lắp cố định vào đó. Bên trong lớp vỏ là 3 bộ pin riêng biệt, nhờ đó máy bay vẫn có năng lượng nếu một hoặc hai bộ pin còn lại bị hỏng.

Ba bộ pin có tổng cộng 6.400 viên pin, mỗi viên pin chỉ lớn hơn một chút so với pin AA dùng trong gia đình, cùng loại với pin dùng cho ôtô điện ngày nay. Toàn bộ hệ thống pin được làm mát bởi hệ thống đường ống phức tạp dẫn hỗn hợp nước và glycol quanh pin để hạ nhiệt độ.

Dù trọng tâm là lập kỷ lục, Electroflight hy vọng kỹ thuật mà họ tích lũy được sẽ biến họ thành công ty tiên phong trong thị trường pin dành cho máy bay. Ở thời kỳ đầu của máy bay điện, bộ pin sẽ cần thay thế thường xuyên, có thể để sạc lại hoặc khi thiết bị trở nên cũ kỹ và kém hiệu quả, vì vậy chi phí trở thành yếu tố lớn. Electroflight lên kế hoạch giải quyết vấn đề này thông qua hạ thấp giá cả bằng cách thành lập cơ sở sản xuất hàng loạt.

Electroflight cũng có nhiều sáng kiến khác, bao gồm chuyển từ pin hình trụ thành pin dạng túi với thành phần hóa chất tiên tiến hơn, làm tăng mật độ năng lượng đồng thời duy trì công suất cao.

Với vận tốc 480 km/h máy bay này đã phá kỷ lục hiện tại là 342 km/h. Đối với Rolls-Royce, dự án mang tên Accel này nằm trong nỗ lực lớn hơn nhằm phát triển công nghệ giúp giảm tác động của máy bay tới môi trường.

Rolls-Royce hợp tác với Electroflight để chế tạo E-NXT trong 3 năm qua, đầu tư 8,3 triệu USD nhằm phát triển công nghệ hàng đầu giúp lập kỷ lục.

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, điện khí hóa là một công nghệ hoàn toàn mới và khó phát triển từ nền tảng truyền thống. Tuy nhiên, nếu mọi người nhìn vào nước Anh và khả năng kỹ thuật của chúng tôi, chúng tôi là các nhà lãnh đạo thế giới về máy tự động thích hợp, đặc biệt là điện khí hóa phương tiện dùng trong các môn thể thao tốc độ, chẳng hạn giải đua ô tô điện Công thức E.

Song việc chế tạo máy bay chạy bằng pin là thử thách thậm chí còn lớn hơn so với việc chế tạo ô tô chạy bằng pin. Để bắt đầu, một chiếc máy bay phải kéo pin lên trời và giữ chúng ở đó một cách lý tưởng.

An Dương (T/h)
http://vietq.vn/cong-nghe-dac-biet-cua-may-bay-dien-nhanh-nhat-the-gioi-d189150.html

Công nghệ vượt trội của những chiếc máy bay điện “nhanh nhất thế giới”

Máy bay điện nhanh nhất thế giới vừa được chạy thử trên đường băng với tốc độ 500km/h. Được biết đây là chiếc máy bay sẽ trở thành hình mẫu của tương lai

Máy bay điện Spirit of Innovation

Chiếc máy bay điện trên có tên là Spirit of Innovation do hãng Rolls-Royce thử nghiệm. Việc thử nghiệm trên đường băng đóng vai trò quan trọng thể hiện hệ thống đẩy tối tân Spirit of Innovation.

Các nhà phát triển hy vọng mẫu máy bay này không chỉ trở thành hình mẫu với máy bay tương lai mà cả với taxi bay và các hình thức giao thông đô thị khác.

Rolls-Royce lần đầu tiên công bố thiết kế máy bay năm 2019 với mục tiêu phá kỷ lục tốc độ dành cho máy bay điện trước đây do Siemens lập ra vào năm 2017 (338 km/h). Hãng chế tạo Spirit of Innovation cùng với nhiều đối tác theo chương trình Thúc đẩy điện hóa máy bay của chính phủ Anh. Phương tiện trang bị bộ pin 6.000 tế bào với mật độ năng lượng cao nhất từng được dùng trên máy bay.


Chiếc máy bay điện được thử nghiệm đạt tốc độ 500km/h. Ảnh: VnExpress

Hệ thống truyền lực điện 400 kW được kỳ vọng có thể giúp máy bay đạt tốc độ trên 482 km/h, lập kỷ lục mới dành cho máy bay điện. Trong loạt thử nghiệm vừa qua, Spirit of Innovation cho thấy hệ thống đẩy đã được lắp ráp thành công.

Rob Watson, giám đốc Rolls-Royce Electrical, cho biết: “Lần đầu tiên chiếc máy bay tự đẩy về phía trước bằng năng lượng từ bộ pin cao cấp và hệ thống đẩy. Đây là đột phá trong công nghệ điện. Hệ thống này sẽ giúp Rolls-Royce đi đầu trong cung cấp hệ thống điện trên thị trường giao thông trên không trong đô thị”.

Máy bay điện 9 chỗ eCaravan

Tương tự, trước đó, chiếc máy bay trang bị hệ thống đẩy bằng điện công suất 750 mã lực thực hiện chuyến bay thử đầu tiên kéo dài 30 phút ở bang Washington Mỹ.

Máy bay điện 9 chỗ eCaravan, kết quả hợp tác giữa công ty động cơ MagniX và công ty hàng không AeroTEC bay phía trên thành phố Moses Lake thuộc bang Washington (Mỹ) dưới sự điều khiển của một phi công thử nghiệm và theo sau là một chiếc máy bay hộ tống nhỏ. eCaravan bay tới độ cao 762 m, sau đó hạ xuống 305 m và dành 25 phút để bay lướt phía trên cơ sở sân bay Moses Lake.

Khi bay trong không trung, phi công điều khiển eCaravan thực hiện nhiều thao tác nhằm kiểm tra chuyển động và độ an toàn. Chiếc máy bay điện hoàn thành thử nghiệm sau 30 phút bay vòng quanh cơ sở Moses Lake và trở lại đường băng nơi nó cất cánh.

Để phát triển phương tiện, nhóm thiết kế sử dụng máy bay tầm trung Cessna Grand Caravan và trang bị thêm động cơ điện. MagniX hy vọng có thể tung ra phiên bản thương mại của eCaravan với tầm hoạt động 160 km vào cuối năm sau.

Theo Roei Ganzarski, giám đốc điều hành MagniX, động cơ điện rất cần thiết đối với máy bay để giảm lượng khí thải. Ganzarski cho rằng máy bay điện sẽ có chi phí vận hành rẻ hơn do nhu cầu sử dụng nhiên liệu hóa thạch ngày càng giảm. Chi phí cho mỗi giờ bay của máy bay điện sẽ rẻ hơn 40 – 70% so với máy bay thông thường. Nhờ đó, các nhà vận hành có thể đưa nhiều máy bay tới sân bay nhỏ hơn, mang lại trải nghiệm đưa đón tận cửa và không thải khí CO2 độc hại.

Ganzarski dự đoán máy bay điện sẽ thực hiện mọi chuyến bay dưới 1.600 km trong vòng 15 năm tới nhưng trước hết cần cải tiến công nghệ pin. Hiện nay, máy bay điện phù hợp hơn với các chuyến bay ngắn khoảng 160 km. Ngoài MagniX, nhiều công ty khác như Airbus, Embraer và Rolls-Royce cũng đang phát triển máy bay điện.

Máy bay điện X-57

NASA sắp tiến hành thử nghiệm vận hành trên mặt đất bằng điện cao thế với mẫu máy bay đầu tiên hoạt động hoàn toàn bằng điện X-57 Maxwell.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) công bố thiết kế cuối cùng của mẫu máy bay hoạt động bằng điện mang tên X-57 Maxwell. Là máy bay điện có người lái đầu tiên do NASA phát triển trong hai thập kỷ qua, X-57 có phần cánh thuôn dài.

X-57 được phát triển dựa trên mẫu máy bay hạng nhẹ Tecnam P2006T 4 chỗ ngồi, trang bị 12 motor điện ở rìa cánh cùng với 2 cánh quạt lớn ở đầu cánh.

Theo NASA, hình dạng cánh dài và dẹt sẽ giúp tăng hiệu suất bay bằng cách giảm lực cản. Motor điện cung cấp lực đẩy để cất cánh và hạ cánh, giúp X-57 đạt tới độ cao hành trình. Ở độ cao này, motor điện ngừng hoạt động, các cánh quạt gập lại bên trong vỏ bảo vệ. Máy bay duy trì hoạt động nhờ cánh quạt đường kính 1,5 mét ở đầu cánh.

Mẫu máy bay X-57 hướng đến đáp ứng các tiêu chuẩn về khả năng bay, độ an toàn, tiết kiệm năng lượng và hạn chế tiếng ồn, theo Brent Cobleigh, quản lý dự án ở Trung tâm nghiên cứu bay Armstrong của NASA tại Edwards, cách Los Angeles 160 km về phía bắc. X-57 được phát triển từ năm 2015 và dự kiến bay thử lần đầu tiên vào cuối năm nay.

Thử nghiệm sẽ diễn ra tại Trung tâm nghiên cứu bay Armstrong của NASA ở Edwards, California, tạo ra cột mốc quan trọng cho dự án khi NASA triển khai từ giai đoạn thiết kế linh kiện và nguyên mẫu tới vận hành phương tiện như một chỉnh thể thống nhất, tiến gần hơn tới chuyến bay đầu tiên. Hiện nay, X-57 đang được chế tạo theo cấu hình đầu tiên, gọi là Mod 2, sử dụng hệ thống hỗ trợ pin ở giai đoạn thử nghiệm, lấy năng lượng từ bộ cung cấp điện cao thế trong khi công tác phát triển hệ thống kiểm soát pin gần hoàn thành. Theo thiết kế, X-57 có tầm hoạt động 160 km và vận tốc tối đa 282 km/h.

Thử nghiệm sẽ bắt đầu với công suất thấp, kiểm tra khởi động và tắt máy để xác nhận phần mềm điều khiển motor mới sẵn sàng để sử dụng như dự kiến. Gần đây, phần mềm này và nhiều bộ phận quan trọng khác được thiết kế lại dựa trên những bài học trước đó, theo nhà thầu chính của dự án, công ty Empirical Systems Aerospace, hay ESAero, ở San Luis Obispo, California.

Các thử nghiệm sẽ bao gồm vận hành phương tiện với công suất cao hơn. Cặp motor điện đầu tiên trên X-57 do ESAero cung cấp, sẽ được nạp điện và kích hoạt, cho phép kỹ sư đảm bảo cánh quạt đẩy quay như thiết kế. Sau đó, họ sẽ tăng tốc motor, thông qua hệ thống thiết bị trên máy bay và xác nhận tất cả cảm biến đã lắp có hoạt động tốt không.

“Nhiều thành viên trong đội thực hiện thử nghiệm chính là những người sẽ ngồi ở phòng điều khiển bay, và đó là lý do tôi rất hào hứng”, Sean Clarke, nhà nghiên cứu chính trong dự án X – 57 của NASA cho biết.

An Dương (T/h)
http://vietq.vn/cong-nghe-vuot-troi-cua-nhung-chiec-may-bay-dien-nhanh-nhat-the-gioi-d184430.html