Giải pháp cho bài toán khí thải của ngành hàng không

Ngành hàng không thế giới đang đứng trước áp lực phải tìm kiếm các giải pháp bền vững để giảm thiểu lượng khí thải carbon. Một trong những hướng đi đầy hứa hẹn chính là sự phát triển của máy bay thân cánh liền khối (BWB), một thiết kế đột phá có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và mở ra kỷ nguyên mới cho ngành hàng không xanh.

Khác với thiết kế “ống và cánh” truyền thống đã thống trị ngành hàng không thương mại suốt một thế kỷ qua, máy bay BWB tích hợp cánh vào thân máy bay, tạo thành một khối liền mạch. Thiết kế này giúp giảm lực cản không khí, từ đó giảm tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải.

Nhiều hãng hàng không và công ty chế tạo máy bay lớn trên thế giới đã bắt đầu đầu tư nghiên cứu và phát triển máy bay BWB. "Ông lớn" sản xuất máy bay Airbus đã chế tạo một mẫu thử nghiệm BWB nhỏ điều khiển từ xa vào năm 2020, với khả năng tiết kiệm tới 20% nhiên liệu. JetZero, một công ty có trụ sở tại California, cũng công bố kế hoạch phát triển máy bay BWB có sức chở hơn 200 hành khách, với mục tiêu tham vọng là đưa mẫu máy bay này vào hoạt động vào năm 2030.

Gần đây, công ty Natilus có trụ sở tại San Diego đã tham gia cuộc đua với mẫu máy bay Horizon, cũng có sức chứa khoảng 200 hành khách, với khả năng giảm 50% lượng khí thải và 30% nhiên liệu so với các máy bay Boeing 737 và Airbus A320 hiện nay. Natilus cho biết, thiết kế BWB của họ được kế thừa từ McDonnell Douglas, một công ty hàng không vũ trụ Mỹ đã sáp nhập với "gã khổng lồ" Boeing vào năm 1997. Boeing từng nghiên cứu ý tưởng này và chế tạo mẫu thử nghiệm không người lái X-48, nhưng chưa bao giờ thương mại hóa.

Ông Aleksey Matyushev, Giám đốc điều hành và nhà đồng sáng lập Natilus, cho biết thiết kế BWB của công ty này giúp giảm 30% lực cản không khí, đồng thời giảm trọng lượng máy bay nhưng vẫn giữ nguyên sức chứa hành khách và hàng hóa. Nhờ vậy, máy bay có thể sử dụng động cơ nhỏ hơn và tiêu thụ ít nhiên liệu hơn, từ đó, theo ông, giúp giảm khoảng 50% lượng khí thải trên mỗi chỗ ngồi hành khách.

Bên cạnh đó, thiết kế BWB còn mang lại một số lợi ích khác. Với thiết kế liền mạch, máy bay sẽ có khoang hành khách rộng hơn, tạo điều kiện cho các hãng hàng không bố trí chỗ ngồi thoải mái hơn, thậm chí là tích hợp thêm các khu vực tiện ích, giúp tăng trải nghiệm cho hành khách. Ông Matyushev cho biết máy bay BWB của Natilus có diện tích sàn lớn hơn khoảng 30% so với máy bay truyền thống.

Mặc dù có tiềm năng to lớn, nhưng việc phát triển và đưa vào sử dụng máy bay BWB vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những khó khăn lớn nhất là đảm bảo tính ổn định cho máy bay BWB, do thiết kế khác biệt so với máy bay truyền thống. Ông Matyushev cho rằng đây là vấn đề mà McDonnell Douglas và Boeing đã vấp phải. Ông cho biết một cách để đảm bảo sự ổn định là thông qua các hệ thống điều khiển bay phức tạp, mà theo ông đã gây ra vấn đề với máy bay Boeing 737 MAX. Một lựa chọn khác là khí động học, hay nói đơn giản là thiết kế bề mặt máy bay. Đây là cách mà Natilus đã chọn để tối ưu hóa tính ổn định của máy bay BWB.

Theo các chuyên gia, máy bay thân cánh liền khối được xem là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực hướng tới một ngành hàng không xanh hơn và bền vững hơn. Mặc dù còn nhiều thách thức phía trước, nhưng với tiềm năng to lớn của mình, BWB có thể sẽ là chìa khóa mở ra tương lai cho ngành hàng không thế giới. Sự thành công của các dự án BWB hiện nay sẽ quyết định liệu thiết kế này có trở thành xu hướng chủ đạo, định hình lại bầu trời trong những thập kỷ tới hay không.