Đường hầm gió chuyên thử nghiệm máy bay
Tổ hợp NFAC quy mô hàng đầu thế giới
Đường hầm gió tại tổ hợp NFAC của NASA ở California là cơ sở thử nghiệm khí động lớn nhất thế giới. Công trình này tọa lạc tại Trung tâm nghiên cứu Ames trong khu vực sân bay Moffett nổi tiếng. NFAC được hoàn thành vào cuối thập niên một chín tám mươi và nhanh chóng trở thành biểu tượng của Ames. Tổ hợp gồm nhiều ống dẫn và buồng thử khổng lồ để tạo ra luồng không khí mô phỏng chuyến bay thực. Kích thước các đường hầm đủ lớn để chứa cả máy bay Boeing bảy ba bảy trong quá trình thử nghiệm. NFAC có hai đường hầm liên thông gồm một đường hầm khép kín mười hai nhân hai mươi bốn mét. Ngoài ra còn có đường hầm mở hai mươi bốn nhân ba mươi sáu mét cho các thử nghiệm quy mô lớn.
Đây là cơ sở hiếm hoi trên thế giới có thể đánh giá máy bay ở kích thước đầy đủ thay vì mô hình thu nhỏ. NASA sử dụng NFAC để kiểm tra khí động học của nhiều loại thiết bị hàng không dân dụng và quân sự. Cơ sở này đóng vai trò quan trọng trong phát triển các công nghệ máy bay mới của Mỹ. Nhiều chương trình nghiên cứu hàng không quốc gia đều trải qua đánh giá tại đường hầm gió NFAC.
Khả năng mô phỏng chuyến bay thực tế
Đường hầm gió NFAC được thiết kế để tái tạo điều kiện không khí giống môi trường bay thật. Luồng gió trong đường hầm được điều khiển bằng hệ thống quạt công suất lớn hoạt động liên tục. Tốc độ gió tối đa tại đường hầm khép kín mười hai nhân hai mươi bốn mét đạt năm trăm năm mươi sáu kilômét mỗi giờ. Đường hầm mở hai mươi bốn nhân ba mươi sáu mét có tốc độ thử nghiệm lên đến một trăm tám mươi lăm kilômét mỗi giờ. Dải tốc độ này phù hợp với các nghiên cứu khí động tốc độ thấp cho nhiều loại máy bay hiện đại. Nhờ khả năng tạo luồng khí đồng đều NFAC giúp các kỹ sư kiểm tra phản ứng khí động chính xác.
Thử nghiệm tại đây có thể mô phỏng lực nâng lực cản và hiện tượng nhiễu loạn trong nhiều điều kiện khác nhau. Điều này hỗ trợ đánh giá hiệu suất bay và phát hiện các vấn đề cấu trúc tiềm ẩn. Ngoài máy bay tiêu chuẩn NFAC còn thử nghiệm trực thăng thiết bị không người lái và cấu trúc khí động quy mô lớn. Dữ liệu thu được từ các cảm biến trong đường hầm có độ chính xác rất cao. Đây là nguồn thông tin quan trọng để tối ưu thiết kế và giảm rủi ro trước khi máy bay bay thật.
Thiết kế đặc biệt phục vụ thử nghiệm toàn thân máy bay
Điểm nổi bật của NFAC là khả năng thử nghiệm toàn bộ thân máy bay trong điều kiện thực. Các đường hầm gió khác thường chỉ thử nghiệm mô hình thu nhỏ. Với tỷ lệ từ một phần năm đến một phần mười. Tuy nhiên NFAC có buồng thử đủ rộng để đặt nguyên chiếc Boeing bảy ba bảy vào hệ thống. Điều này giúp kiểm tra trực tiếp tác động của gió lên toàn bộ khung và cấu trúc bề mặt máy bay. Khả năng thử nghiệm thực kích thước giúp loại bỏ nhiều sai số trong mô phỏng thu nhỏ. Các kỹ sư có thể đánh giá hệ thống cánh đuôi và cánh tà trong điều kiện vận hành thật. Đường hầm gió NFAC còn hỗ trợ thử nghiệm các thiết kế máy bay mới như cánh liền thân hoặc vật liệu nhẹ.
Cơ sở này cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm cho nhiều nhà sản xuất máy bay và tổ chức nghiên cứu. Các hãng hàng không sử dụng kết quả thử nghiệm để cải tiến hiệu quả vận hành. Và giảm tiêu hao nhiên liệu. Điều này chứng minh vai trò không thể thay thế của NFAC trong chuỗi phát triển công nghệ hàng không.
Ứng dụng đa dạng trong nghiên cứu quốc phòng và dân dụng
Ngoài lĩnh vực hàng không dân dụng NFAC còn mang nhiệm vụ nghiên cứu cho quốc phòng Mỹ. Nhiều chương trình trực thăng quân sự đã trải qua thử nghiệm tại đường hầm gió này. Hệ thống gió tốc độ thấp giúp đánh giá hành vi khí động của trực thăng. Khi treo hoặc bay chậm. Đường hầm cũng hỗ trợ kiểm tra thiết bị nâng hạ cảm biến. Và khí tài chuyên dụng quy mô lớn. Các tổ chức nghiên cứu ngoài NASA có thể thuê NFAC để tiến hành thử nghiệm chuyên sâu. Điều này giúp NFAC trở thành trung tâm thử nghiệm khí động lớn nhất. Và linh hoạt nhất hiện nay.
Các trường đại học và công ty khởi nghiệp hàng không cũng sử dụng NFAC cho dự án mới. Việc tiếp cận cơ sở này thúc đẩy đổi mới trong ngành hàng không không người lái. Nhiều thiết bị bay độc đáo được tinh chỉnh tại NFAC trước khi tham gia thử nghiệm ngoài trời.
Vai trò quan trọng đối với tương lai hàng không
NFAC tiếp tục là nền tảng nghiên cứu chủ lực của NASA trong nhiều thập kỷ tới. Việc mô phỏng điều kiện bay thực tế giúp giảm chi phí thử nghiệm. Và hạn chế rủi ro đáng kể. Các cải tiến khí động học từ NFAC góp phần nâng cao an toàn. Và hiệu suất của hàng không hiện đại. Cơ sở này giúp rút ngắn thời gian phát triển thiết kế máy bay mới của các nhà sản xuất. Khi ngành hàng không hướng đến tiêu chuẩn xanh NFAC. Đóng vai trò tối ưu hóa khí động để giảm phát thải.
Những nghiên cứu tại đây hỗ trợ phát triển máy bay tiết kiệm hơn và thân thiện hơn với môi trường. NFAC cũng là nơi thử nghiệm các ý tưởng hàng không tương lai như máy bay cánh liền thân. Tổ hợp này tiếp tục khẳng định vị thế hàng đầu trong nghiên cứu khí động quy mô lớn.
Kết luận
Đường hầm gió NFAC là công trình nghiên cứu khí động quan trọng nhất của NASA và thế giới. Khả năng thử nghiệm máy bay kích thước thật đem lại lợi thế vượt trội trong phát triển công nghệ bay. Tổ hợp này góp phần thúc đẩy an toàn hiệu suất và đổi mới cho toàn ngành hàng không hiện đại. Với vai trò chiến lược NFAC sẽ tiếp tục là trung tâm nghiên cứu chủ chốt trong nhiều thập kỷ tới.
Xem thêm:
