Máy bay không người lái nhanh nhất thế giới và loại nhiên liệu mới cho UAV

(QNO) - Các loại máy bay không người lái UAV/Drone ngày càng nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống và các nhà khoa học đã không ngừng có những cải tiến nâng cao hiệu quả của chúng.

Từ máy bay không người lái nhanh nhất thế giới

Trước hết đây là những dòng máy bay không người lái thuần tuý dân sự, thông thường như chiếc DJI Phantom 4 chỉ đạt tốc độ 64km/giờ thì dòng máy bay RacerX đạt tốc nhanh hơn nhiều lần, nó là máy bay 4 cần cánh quạt, được điều khiển từ xa bởi thiết bị cầm tay trên mặt đất.

Thông tin từ trang Newatlas cho biết RacerX là sản phẩm của Ryan Gury, giám đốc sản phẩm của Drone Racing League (DRL), trụ sở chính ở New York, Mỹ. Cuộc thi lấy cảm hứng từ thể thức đua xe công thức 1 bắt đầu từ năm 2016 và được hỗ trợ bởi kênh truyền hình chuyên về thể thao ESPN, Mỹ. Riêng trận chung kết năm nay sẽ diễn ra ngày 8.7 ở Mỹ.

Nguyên mẫu của chiếc RacerX khi muốn vượt qua tốc độ hơn 200 km/giờ đã bị bốc cháy vì nhiều lý do. Vì vậy, Ryan Gury đã tiếp tục nghiên cứu và cuối cùng chiếc máy bay mới cũng đã thành công qua thử nghiệm. Nó hoạt động bằng pin lithium-polymer lithium 1,300 mAh, hệ thống truyền động 42V và nặng chỉ 800g.

Một viên chức đến từ tổ chức kỷ lục thế giới Guinness World Record, đã chứng kiến, ghi nhận và cấp bằng cho RacerX vào ngày 13.7.2017 với tốc độ 289km/giờ. Đây là chuyến đi hai chiều qua quãng đường 100m.

Đội đua RacerX đã đạt được đỉnh cao sau thời gian dài nghiên cứu, đổi mới công nghệ, để đạt được thành tích đáng nể này.

Đến loại nhiên liệu mới cho UAV

Nói đến độ bền của máy bay không người lái (UAV) thì kỷ lục vẫn do chiếc Qinetiq Zephyr nắm giữ với 336 giờ hoạt động liên tục. Nhưng đó là máy bay dùng năng lượng mặt trời, thiết kế về độ cao và cấu trúc không phù hợp cho nhiều ứng dụng.

Trang Newatlas cho biết vì lý do nêu trên nên nhóm kỹ sư tại Viện công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ đã phát triển một dòng UAV rẻ hơn và có khả năng giữ được trên 5 ngày ở độ cao thấp trên một bình xăng đơn, có khả năng cung cấp hỗ trợ truyền thông trong các khu vực bị thiên tai.

Chiếc UAV bền bỉ này được trang bị động cơ xăng 5 mã lực, trọng lượng dưới 150lb (68kg) và có thiết kế giống như tàu lượn với sải cánh dài 24 ft (7,3m). Mang các tải trọng hỗ trợ truyền thông lên đến 20lb (tương đương 9kg), UAV có thể cung cấp một nền tảng hiệu quả về mặt chi phí để giám sát môi trường chung.

R.John Hansman, một trong những nhà lãnh đạo dự án của MIT cho biết dòng UAV này rất hiệu quả trong việc cứu trợ thiên tai, giám sát môi trường, theo dõi các vụ cháy rừng hoặc dòng chảy của những con sông.

Đội nghiên cứu ban đầu đã muốn dùng sử dụng ánh mặt trời để cung cấp năng lượng cho máy bay, nhưng rồi sau đó, một động cơ chạy bằng nhiên liệu hoá thạch có nhiều chức năng hơn khi xem xét các ứng dụng cứu trợ khẩn cấp.

Hansman giải thích: "Một chiếc xe năng lượng mặt trời sẽ hoạt động tốt trong mùa hè, nhưng vào mùa đông, đặc biệt nếu bạn ở xa xích đạo, thì đêm dài hơn, thiếu ánh sáng mặt trời. Vì vậy phải mang theo nhiều khối pin làm tăng trọng lượng máy bay cũng có nghĩa là giảm tải trọng máy móc cần thiết.

Nhóm nghiên cứu đã dùng máy tính để mô hình hóa một thiết kế cho UAV chạy xăng sử dụng một công cụ phần mềm được gọi là GPkit, được phát triển bởi một Warren Hoburg. GPkit là một công cụ có những ràng buộc cụ thể và sau đó là các mô hình kích thước thiết kế tối ưu cho một chiếc UAV. Không giống như các công cụ phần mềm tương tự, khá hạn chế về số lượng các khó khăn có thể được xem xét, hệ thống của Hoburg có thể xử lý khoảng 200 khó khăn giả định cùng một lúc.

Thiết kế cuối cùng được xác định bởi phần mềm cho khoảng thời gian bay tối ưu được chế tạo từ các vật liệu nhẹ như sợi cacbon và có thể dễ dàng đưa ra ngoài để vận chuyển, cho phép phân phối nhanh đến các khu vực thiên tai. Các phần mềm giả lập cũng dự đoán thiết kế sẽ có thể bay ở độ cao 15.000ft (4.570m) ở bất kỳ vĩ độ lên đến 94 phần trăm gió (chỉ có sáu phần trăm các chuyến bay sẽ gặp gió quá mạnh), trong hơn năm ngày.

Năm ngoái đã xây dựng được nguyên mẫu, đến nay nhóm phát triển thiết kế thêm khung gắn trên nóc một xe hơi để làm tăng tốc độ cất cánh tối ưu khi xe chạy trên đường. Mẫu thử nghiệm mới đã giảm trọng lượng UAV  từ 68kg xuốngcòn 25kg và tuân theo các quy định của Hiệp hội Hàng không liên bang Mỹ để được công nhận hoạt động bền bỉ suốt 5 ngày.

TẠ XUÂN QUAN