5 công nghệ có thể cách mạng hóa ngành hàng không trong thập kỷ tới

NASA đang có một kế hoạch đầy tham vọng cho ngành hàng không trong thế kỷ 21, đó là cắt giảm lượng nhiên liệu tiệu thụ xuống một nửa, giảm 75% lượng khí phát thải độc hại và làm giảm đáng kể tiếng ồn máy bay. Những sáng kiến ​​về hàng không xanh này đòi hỏi sự đổi mới về công nghệ. Đó cũng là lý do vì sao NASA gần đây đã chọn 5 khái niệm công nghệ xanh để nghiên cứu và phát triển.

  1. Nâng cao năng lực hàng không làm giảm khí phát thải một cách hiệu quả

Gần đây NASA hay nói về cụm từ viết tắt- FUELEAP, FUELEAP là kế hoạch nhằm mục đích khám phá việc sử dụng pin nhiên liệu để cấp điện cho máy bay chạy bằng điện. Kế hoạch này nhằm nghiên cứu một hệ thống pin nhiên liệu lấy hydro từ nhiên liệu máy bay theo tiêu chuẩn, lấy oxy từ không khí và kết hợp cả hai để tạo ra điện.

Theo NASA, pin nhiên liệu sẽ tạo ra điện hiệu quả hơn việc đơn thuần đốt cháy nhiên liệu trong một động cơ truyền thống, qua đó tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí phát thải. Do sử dụng nhiên liệu máy bay tiêu chuẩn, công nghệ này có lợi thế là dễ dàng thực hiện với cơ sở hạ tầng sân bay hiện có.

  1. Các động cơ điện chế tạo nhỏ gọn

Một trong những chiến lược của NASA nhằm tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu là cải thiện mật độ điện năng theo thiết kế động cơ điện. Cơ quan này đang theo đuổi công nghệ in 3D để sản xuất các linh kiện động cơ điện nhẹ và nhỏ gọn hơn.

Sản xuất theo công nghệ in 3D đang ngày càng trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp vũ trụ, nhưng việc áp dụng công nghệ này vào sản xuất động cơ điện là một bước ngoặt mới.

  1. LION: Pin Lithium Oxygen cho Máy bay Điện NASA

Máy bay sử dụng động cơ điện rõ ràng là một xu hướng phát triển của ngành hàng không, Tuy nhiên, việc lưu giữ năng lượng đang là một trở ngại lớn cho việc áp dụng rộng rãi của loại động cơ này. NASA đang hy vọng sẽ giải quyết vấn đề này thông qua pin Lithium-Air (Li-Air), có mức lưu trữ năng lượng cao nhất theo lý thuyết trong bất kỳ công nghệ pin nào.

Pin Li-Air “thở” theo nghĩa chúng hút oxy để phản ứng với các ion lithium khi chúng bị tiêu hao năng lượng. Oxy sau đó bị tách ra trong khi sạc pin. Điều này nhanh chóng phân hủy các chất điện phân thường được sử dụng trong pin, làm cho pin Li-Air trở nên yếu đi sau vài chu kỳ sạc pin.

Tuy nhiên, nếu các nhà nghiên cứu của NASA có thể khắc phục được vấn đề này bằng cách phát triển các chất điện phân ổn định, chống lại sự phân hủy, thì việc đi lại bằng máy bay sử dụng động cơ điện có thể trở nên phổ biến hơn.

  1. Cánh có khả năng thích nghi Spanwise

Một cách để giảm tiếng ồn và giảm lượng khí phát thải của máy bay, trong khi hiệu quả sử dụng nhiên liệu tăng là làm giảm kích thước của đuôi. Bộ phận này chỉ cần thiết để cung cấp sự ổn định trong quá trình cất và hạ cánh. Một thiết kế thay thế sẽ là một phần lớn cánh của máy bay có thể gấp lên hoặc xuống để hoạt động như bánh lái trong khi máy bay cất và hạ cánh.

Tuy nhiên, thách thức là làm thế nào để hoàn thành công việc về mặt cơ khí này.

  1. Ăng-ten có trọng lượng nhẹ phục vụ thông tin liên lạc

Điều thú vị là công nghệ mới này ít liên quan đến việc khai thác máy bay thương mại hơn là các  máy bay không người lái (UAVs). Những chiếc máy bay không người lái này hiện đang bị hạn chế bay trong Hệ thống Không phận Quốc gia theo yêu cầu của FAA và nằm trong tầm kiểm soát của các nhà khai thác trên mặt đất.

Sử dụng công nghệ truyền thông qua vệ tinh là một giải pháp tiềm năng, nhưng các hệ thống ăng-ten cần thiết lại có xu hướng nặng và tăng lực cản.

NASA đang hy vọng sẽ phát triển loại ăng-ten linh hoạt được làm từ aerogel (một loại vật liệu rắn và siêu nhẹ) để phục vụ truyền thông qua vệ tinh, đồng thời giảm thiểu trọng lượng và lực cản của ăng-ten.

Nguyễn Quỳnh Hoa – Sưu tầm, biên dịch và tổng hợp theo nguồn http://www.engineering.com/PLMERP/ArticleID/12864/5-Technologies-that-Could-Revolutionize-the-Aviation-Industry-in-the-Next-Decade.aspx