Thiết kế thiết kế BWB từ JetZero
Không quân Hoa Kỳ một lần nữa muốn cải thiện các đặc tính bay, kỹ thuật và kinh tế của vận tải quân sự hàng không và máy bay chở dầu. Để đạt được mục tiêu này, năm ngoái họ đã khởi động chương trình BWB, trong thời gian đó họ dự định thực hiện cái gọi là. bố trí khung máy bay tích hợp. Người ta cho rằng kiến trúc máy bay như vậy có tiềm năng cao và sẽ cho phép tạo ra một chiếc máy bay với mức độ yêu cầu của tất cả các đặc điểm cơ bản.
Hướng đi đầy hứa hẹn
Vào tháng 2022 năm XNUMX, báo chí chuyên ngành của Mỹ đưa tin Không quân có kế hoạch nghiên cứu và thử nghiệm khả năng chế tạo máy bay vận tải mới, gọi là máy bay vận tải mới. mạch tích hợp (Thân cánh pha trộn - BWB). Vào thời điểm đó, các cơ quan chuyên môn của Lầu Năm Góc đang xây dựng các thông số kỹ thuật để phát triển các dự án mang tính cạnh tranh trong tương lai.
Không quân đã sớm mở đơn đăng ký cho các công ty muốn tham gia chương trình BWB. Sau đó, người ta biết rằng một số công ty sản xuất máy bay đã trình bày các dự án sơ bộ của họ - cả những công ty dẫn đầu ngành và các công ty ít tên tuổi đều mong muốn đạt được thành tích cao hơn. Cách đây không lâu, khách hàng đã xem xét đơn đăng ký và chọn ra dự án thú vị nhất.
Lực lượng Không quân Hoa Kỳ đã công bố người chiến thắng trong cuộc thi vào giữa tháng 2023 năm 2024. Hợp đồng phát triển thêm dự án đã được trao cho một công ty nhỏ tên là JetZero, công ty này đã hợp tác với Northrop Grumman và Scaled Composites. Theo tài liệu này, trong năm tài chính 27-235. nhà thầu sẽ phải phát triển một thiết kế kỹ thuật đầy đủ cho máy bay BWB của mình, chế tạo nguyên mẫu và bắt đầu bay thử nghiệm. XNUMX triệu USD được phân bổ cho công việc này.
Trong khuôn khổ hợp đồng hiện tại, chúng tôi chỉ nói về việc phát triển các giải pháp và công nghệ mới. Số phận tiếp theo của máy bay JetZero và toàn bộ hướng đi phụ thuộc vào kết quả thử nghiệm. Nếu BWB có kinh nghiệm thể hiện hiệu suất tốt nhất, Không quân sẽ đặt hàng sản xuất hàng loạt. Nếu không, mọi thứ sẽ chỉ giới hạn ở những thiết bị có kinh nghiệm.
Những thách thức và giải pháp
Máy bay BWB của JetZero hiện chỉ tồn tại dưới dạng thiết kế sơ bộ. Tuy nhiên, các đặc điểm ngoại hình và đặc điểm thiết kế chính đã được xác định. Công ty phát triển xuất bản các tài liệu quảng cáo tiết lộ diện mạo của máy bay và những quyết định quan trọng của dự án. Ngoài ra, người ta đã biết một số quy định về thông số kỹ thuật của Không quân, theo đó máy bay mới sẽ được tạo ra.
Ý tưởng chính của dự án BWB, đúng như tên gọi của nó, là sử dụng một bố cục tích hợp. Nó là sự kết hợp giữa thiết kế truyền thống và “cánh bay”. Sơ đồ này cung cấp sự hiện diện của một thân máy bay mở rộng, tạo ra một phần lực nâng và các bảng điều khiển cánh rõ rệt, không kết hợp với các cấu trúc khác. Trong trường hợp này, không cần sử dụng bộ phận đuôi truyền thống.
Tài liệu quảng cáo từ JetZero cho thấy một chiếc máy bay có thân máy bay hình thang có chiều rộng lớn với các cạnh phình ra. Đánh giá qua các cửa sổ, cabin chở hàng/hành khách chiếm thể tích tối đa có thể bên trong thân máy bay. Máy bay sẽ có cánh cao với các đầu cong hướng lên trên. Có hai vỏ động cơ ở phần đuôi phía trên thân máy bay.
Công ty phát triển vẫn chưa xác định kích thước tổng thể và thông số trọng lượng của máy bay tương lai. Động cơ dự định sử dụng và các đặc tính hiệu suất chuyến bay có thể đạt được cũng không được nêu tên. Cần lưu ý rằng BWB trong tương lai đang được so sánh với máy bay Boeing 707 hiện có, được sử dụng để vận chuyển người và hàng hóa, đồng thời cũng là cơ sở cho máy bay chở dầu. Một BWB đầy hứa hẹn sẽ vượt trội hơn 707 ở mọi khía cạnh chính.
Máy bay chở dầu đang làm việc
JetZero có kế hoạch chế tạo một chiếc máy bay nền tảng. Đối với Không quân Hoa Kỳ, một máy bay vận tải quân sự và một máy bay chở dầu sẽ được chế tạo tại căn cứ của lực lượng này. Ngoài ra, có thể có sự thâm nhập vào thị trường dân sự. Để làm được điều này, họ sẽ tạo ra một bản sửa đổi dành cho hành khách với nội thất lớn hơn và nhiều sức chứa hơn.
Lợi ích mong đợi
Khách hàng và người thực hiện dự án mong đợi rằng thiết kế và cách bố trí cụ thể của chiếc máy bay đầy hứa hẹn sẽ mang lại cho nó một số lợi thế. Trước hết, những cải tiến về khí động học và sự gia tăng tương ứng về đặc tính bay được mong đợi. Các chỉ số kinh tế và hoạt động sẽ tăng lên cùng với chúng. Ngoài ra, phù hợp với xu hướng hiện nay, vấn đề tác động đến môi trường rất được chú trọng.
Mạch tích hợp cho phép bạn tăng lực nâng có thể có - do nó được tạo ra bởi cả cánh và thân máy bay. Điều này có thể được sử dụng để tăng khả năng nâng và khối lượng tải. Nó cũng có thể tối ưu hóa các đặc tính kinh tế và kỹ thuật khác.
Về đặc điểm chung, mạch tích hợp giống như một “cánh bay”. Tuy nhiên, phương pháp thứ hai không phải là không có nhược điểm đã được loại bỏ trong dự án BWB mới. Đặc biệt, JetZero sử dụng bảng điều khiển cánh được thiết kế truyền thống. Các bộ phận như vậy dễ chế tạo hơn các bộ phận của "cánh bay" và cũng có độ dày tối ưu không làm giảm các đặc tính tổng thể.
Khí động học khung máy bay được tối ưu hóa làm giảm yêu cầu về động cơ. Nhờ đó, một nhà máy điện tương tự như máy bay truyền thống sẽ mang lại sự gia tăng rõ rệt về đặc tính bay. Cũng có thể sử dụng động cơ ít mạnh hơn và tiết kiệm hơn trong khi vẫn duy trì các thông số khác ở mức tương tự.
Biến thể chở khách BWB
Người ta khẳng định rằng nhờ các biện pháp như vậy, có thể giảm 50% mức tiêu thụ nhiên liệu so với các máy bay truyền thống có tải trọng tương tự. Hiệu quả sẽ làm cho hoạt động rẻ hơn hoặc tăng phạm vi bay. Các chỉ số tài chính có tầm quan trọng đặc biệt. Theo kế hoạch của Không quân, việc chuyển đổi hoàn toàn hàng không vận tải sang máy bay BWB sẽ giúp tiết kiệm ít nhất 2 tỷ USD hàng năm.
Thân máy bay tạo ra lực nâng chủ yếu bằng cách tăng chiều rộng của nó. Thể tích bên trong và mặt cắt ngang của chúng tăng theo. Theo tính toán, có thể xếp các container tiêu chuẩn thành nhiều hàng dọc trong khoang chở hàng BWB. Trong quá trình sửa đổi tàu chở dầu, cabin như vậy sẽ có thể tiếp nhận thêm các thùng nhiên liệu và thiết bị để vận chuyển. Ngoài ra, trong tài liệu của nhà phát triển còn có cách bố trí ban đầu của khoang hành khách với một số ngăn dọc.
JerZero không quên các khía cạnh môi trường của dự án mới. Vì vậy, hiệu suất động cơ tăng lên sẽ làm giảm lượng khí thải cụ thể vào khí quyển. Ngoài ra, hãy chú ý đến việc bố trí động cơ phía trên thân máy bay. Do đó, tiếng ồn của chúng sẽ bay lên và sang hai bên chứ không chạm đất.
Mong muốn và thực tế
Cơ sở của chương trình BWB đầy hứa hẹn và dự án cùng tên của công ty JetZero là mong muốn của Không quân Hoa Kỳ cập nhật đội máy bay vận tải quân sự và máy bay chở dầu, cải thiện đặc tính kỹ thuật và giảm chi phí vận hành. Ở cấp độ nghiên cứu lý thuyết sơ bộ, người ta đã xác định rằng để giải quyết những vấn đề như vậy cần phải sử dụng bố cục mới và các ý tưởng khác - chẳng hạn như mạch tích hợp.
Cho đến nay, các tổ chức và nhà thầu của Không quân có liên quan đã tiến hành các nghiên cứu cần thiết. Theo hợp đồng gần đây, việc thiết kế quy mô đầy đủ của chiếc máy bay đầy hứa hẹn sẽ bắt đầu. Trong trường hợp không gặp khó khăn, vướng mắc nghiêm trọng, nguyên mẫu BWB sẽ được chế tạo và đưa vào thử nghiệm sau năm 2025-26. Một vài năm nữa sẽ được dành để thử nghiệm và thử nghiệm thiết kế, sau đó tiềm năng thực sự của dự án và toàn bộ hướng đi sẽ trở nên rõ ràng.
JetZero và các nhà thầu phụ của họ đã tự tin vào sự thành công của dự án và kỳ vọng rằng chiếc máy bay nguyên mẫu sẽ khẳng định được các đặc điểm thiết kế. Tuy nhiên, sự lạc quan như vậy có thể là quá mức. Dự án BWB được đề xuất thực sự có một số lợi thế quan trọng so với công nghệ hiện đại, nhưng có tính mới lạ cao và rủi ro tương ứng. Liệu có thể vượt qua những khó khăn này và tạo ra một chiếc máy bay có thể sử dụng được hay không sẽ chỉ được biết trong một vài năm tới.