Trong cuộc đua tái định nghĩa tốc độ của ngành hàng không, công ty khởi nghiệp Hermeus vừa có một bước tiến quan trọng, vén màn nguyên mẫu Quarterhorse Mk 0. Đây không chỉ là một chiếc máy bay, mà là hiện thân của một triết lý phát triển đột phá, hứa hẹn sẽ phá vỡ kỷ lục tốc độ bay tồn tại gần nửa thế kỷ và mở ra một kỷ nguyên mới cho các chuyến bay siêu thanh (hypersonic).
Việc ra mắt Mk 0, một phương tiện thử nghiệm mặt đất, là một cột mốc chiến lược, khẳng định sự trưởng thành của Hermeus trong việc tích hợp các hệ thống phức tạp và là bước đệm vững chắc trước khi chinh phục bầu trời.
1. Bối Cảnh: Phá Vỡ Di Sản Của "Hắc Điểu" SR-71
Để hiểu tầm quan trọng trong mục tiêu của Hermeus, chúng ta cần nhìn lại quá khứ. Kỷ lục thế giới về tốc độ bay của máy bay phản lực có người lái vẫn thuộc về huyền thoại Lockheed SR-71 "Blackbird" của Không quân Hoa Kỳ, đạt tốc độ Mach 3.3 (hơn 3.500 km/h) vào năm 1976. Gần 50 năm qua, chưa có một chiếc máy bay nào thở bằng không khí (air-breathing) có thể vượt qua con số này.
Hermeus không chỉ đặt mục tiêu đuổi kịp mà còn vượt xa kỷ lục đó. Chương trình Quarterhorse được thiết kế để bay và duy trì tốc độ trên Mach 4 (khoảng 4.900 km/h), một ngưỡng tốc độ đòi hỏi công nghệ động cơ hoàn toàn khác biệt.
2. Quarterhorse Mk 0: "Học Đi Trước Khi Học Bay"
Khác với những gì người ta thường hình dung về một buổi ra mắt máy bay, Quarterhorse Mk 0 sẽ không bao giờ cất cánh. Vai trò của nó quan trọng hơn thế: nó là một phòng thí nghiệm tích hợp toàn diện trên mặt đất.
Mục tiêu chính của Mk 0 là xác nhận sự phối hợp hoàn hảo giữa hàng loạt hệ thống sống còn trước khi đưa chúng lên không trung. Các kỹ sư sẽ kiểm tra và xác thực:
- Hệ thống điện: Nguồn và phân phối năng lượng cho toàn bộ phương tiện.
- Thủy lực và Khí nén: Cung cấp năng lượng cho các bề mặt điều khiển bay và các hệ thống truyền động khác.
- Hệ thống điện tử hàng không (Avionics): "Bộ não" của máy bay, bao gồm máy tính bay, hệ thống dẫn đường và liên lạc.
- Cơ cấu Lái và Động cơ đẩy: Tích hợp giữa lệnh điều khiển và phản hồi của động cơ cũng như hệ thống lái trên mặt đất.
Quan trọng nhất, các cuộc thử nghiệm lăn bánh (taxi test) của Mk 0 sẽ là bài kiểm tra khắc nghiệt cho hệ thống chỉ huy và điều khiển từ xa. Việc đảm bảo tín hiệu truyền đi và nhận lại một cách tin cậy, không có độ trễ là yếu tố then chốt cho sự an toàn của các chuyến bay không người lái tốc độ cao trong tương lai.
3. Trái Tim Của Cỗ Máy: Động Cơ Chu Trình Hỗn Hợp Chimera
Tham vọng của Hermeus được đặt trọn vào động cơ Chimera. Đây không phải là một động cơ phản lực thông thường, mà là một Động cơ Chu trình Hỗn hợp dựa trên Tua-bin (Turbine-Based Combined Cycle - TBCC).
Cách hoạt động: Động cơ này kết hợp hai loại động cơ trong một. Ở tốc độ thấp (cất cánh, hạ cánh và bay dưới Mach 3), nó hoạt động như một động cơ phản lực (turbojet) truyền thống. Để tiết kiệm chi phí và thời gian phát triển, Hermeus đã khéo léo sử dụng lõi của động cơ General Electric J85 – một động cơ tin cậy đã được chứng minh qua hàng thập kỷ trên máy bay huấn luyện T-38.
Chuyển đổi sang Ramjet: Khi máy bay đạt tốc độ đủ cao, một cửa dẫn khí đặc biệt sẽ mở ra, chuyển hướng luồng không khí đi vòng qua lõi tua-bin và đi thẳng vào một buồng đốt thứ hai. Lúc này, động cơ hoạt động như một động cơ phản lực dòng thẳng (ramjet), sử dụng chính tốc độ cực cao của máy bay để nén không khí và tạo ra lực đẩy khổng lồ, cho phép nó đạt tới tốc độ siêu thanh.
Quarterhorse chính là phương tiện được thiết kế để chứng minh rằng động cơ Chimera có thể hoạt động hiệu quả và chuyển đổi liền mạch giữa hai chế độ bay trong thực tế.
4. Triết Lý Đột Phá: Xây Dựng, Thử Nghiệm, Lặp Lại
Cách tiếp cận của Hermeus phản ánh văn hóa của một công ty khởi nghiệp công nghệ cao, thách thức quy trình phát triển hàng không vũ trụ truyền thống vốn chậm chạp và tốn kém. Thay vì dành nhiều năm để chế tạo một nguyên mẫu hoàn hảo duy nhất, họ áp dụng triết lý "xây dựng, thử nghiệm, lặp lại" một cách nhanh chóng.
Mk 0 (Thử nghiệm mặt đất): Giảm thiểu rủi ro bằng cách đảm bảo tất cả các hệ thống cơ bản hoạt động tốt.
Mk 1 (Chuyến bay đầu tiên): Chiếc máy bay tiếp theo, hiện đang được chế tạo, sẽ tập trung vào việc cất cánh, bay ở tốc độ cận âm và siêu âm thấp để kiểm tra khí động học và hoạt động của động cơ ở chế độ turbojet.
Các phiên bản tiếp theo: Sẽ dần dần đẩy cao giới hạn tốc độ để thử nghiệm chế độ ramjet và đạt mục tiêu Mach 4+.
Phương pháp này cho phép họ thu thập dữ liệu thực tế sớm, học hỏi từ các thất bại nhỏ và cải tiến nhanh hơn rất nhiều.
5. Lộ Trình Tham Vọng: Hướng Tới Chuyến Bay Thương Mại Siêu Thanh
Với sự hậu thuẫn tài chính khoảng 60 triệu USD từ Không quân Hoa Kỳ và các nhà đầu tư mạo hiểm, Quarterhorse không phải là điểm kết thúc mà chỉ là sự khởi đầu. Lộ trình của Hermeus bao gồm:
- Quarterhorse: Máy bay không người lái để chứng minh công nghệ động cơ.
- Darkhorse: Một máy bay không người lái đa nhiệm lớn hơn, phục vụ các khách hàng quốc phòng.
- Halcyon: Mục tiêu cuối cùng – một máy bay thương mại 20 chỗ, có khả năng bay ở tốc độ Mach 5, rút ngắn hành trình từ New York đến London chỉ còn 90 phút.
