Liberty Lifter: Thủy phi cơ quái vật của quân đội Mỹ

Aurora Flight Sciences, công ty con của Boeing, đang tiến hành Giai đoạn 1B của chương trình chế tạo chiếc thủy phi cơ Liberty Lifter. Đây là chương trình do Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) của quân đội Hoa Kỳ triển khai từ giữa năm 2022 nhằm phát triển một loại thủy phi cơ giá rẻ, sử dụng hiệu ứng mặt đất để di chuyển quãng đường dài.

DARPA muốn thiết kế, chế tạo và cho vận hành một loại thủy phi cơ trang bị tính năng mới mẻ là vận chuyển lượng lớn hàng hóa lên không từ mặt biển. Để đáp ứng khả năng đó, phương tiện này cần hoạt động hiệu quả ở vùng biển động mạnh, có sóng cao từ 6-9 mét, sử dụng các tính năng thiết kế độc đáo, cũng như chi phí sản xuất thấp.

Trong hiệu ứng mặt đất, máy bay sẽ bay thấp và nhận lực nâng bổ sung nhờ tận dụng lượng không khí luân chuyển giữa cánh máy bay và mặt biển. Liberty Lifter dự kiến sẽ hoạt động trong điều kiện từ biển êm ả đến biển động mạnh và có thể bay lên dựa vào hiệu ứng mặt đất. Công nghệ này rất hiệu quả khi biển lặng nhưng khi biển động mạnh thì nó sẽ cần xoay trở ít nhiều để đảm bảo an toàn.

Thiết kế cũ của Liberty Lifter. Ảnh: Flightsim.

Trong lần thay đổi thiết kế mới nhất, Aurora đã thay đổi đuôi của Liberty Lifter từ hình chữ T sang hình chữ Pi (π). Cấu trúc này hiệu quả hơn khi nó chứa cửa chất dỡ hàng phía sau. Ngoài ra, các phao đã được di chuyển từ hai cánh sườn sang đầu cánh của máy bay, giúp tạo ra sự quân bình tốt hơn giữa đặc điểm chi phí thấp của phương tiện và đảm bảo hiệu suất khi hoạt động.

Thiết kế mới của Liberty Lifter với đuôi hình chữ Pi. Ảnh: Aurora.

Mục tiêu cuối cùng của Giai đoạn 1B là tạo ra một thiết kế sơ bộ và trọng tâm chính trong giai đoạn này là tìm cách giảm thiểu rủi ro. ReconCraft, một xưởng đóng tàu có trụ sở tại Oregon, là thành viên trong đội ngũ của Aurora đóng góp kiến thức chuyên môn về các phương pháp sản xuất hàng hải. ReconCraft sẽ chế tạo các sản phẩm thử nghiệm có quy mô đầy đủ về mặt cấu trúc, bao gồm một phần thân của chiếc thủy phi cơ.

Việc chế tạo và thử nghiệm trên nhiều cấu trúc khác nhau sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo chất lượng, bởi Aurora làm việc với các vật liệu mới và yêu cầu đặc thù. Aurora cũng đã thử nghiệm một mô hình thu nhỏ của thân máy bay trong bể nước mô phỏng tại Virginia Tech, nơi có điều kiện rất tốt để nghiên cứu lực va đập của thủy phi cơ khi hạ cánh.

Thử nghiệm sắp tới sẽ gồm các cảm biến máy bay và phần mềm để phát hiện và dự đoán sóng biển, phần mềm này hỗ trợ hệ thống điều khiển tiên tiến của Liberty Lifter để giúp nó bay an toàn trong nhiều điều kiện của biển.

Trong thiết kế mới, phao cũng chuyển từ dưới sườn cánh sang hai đầu cánh.

Cùng với ReconCraft, đội ngũ do Aurora dẫn đầu còn bao gồm công ty hàng đầu về kiến trúc hải quân và kỹ thuật hàng hải là Gibbs & Cox. Công ty này có vai trò quan trọng vì máy bay X về nhiều mặt rõ là một chiếc thuyền biết bay. Một số cố vấn và kỹ sư từ công ty mẹ của Aurora là Boeing cũng đem kiến thức chuyên môn của họ vào đội ngũ. Chương trình này được hưởng lợi từ hoạt động nghiên cứu và phát triển trước đây của Boeing - một hãng có lịch sử lâu đời trong việc chế tạo thủy phi cơ.


Thủy phi cơ Liberty Lifter được xem là điểm giao thoa giữa kỹ nghệ hàng hải và hàng không.

Liberty Lifter có thể đạt khả năng bay dưới 30 mét tính từ mực nước biển để tận dụng hiệu ứng mặt đất, nhưng cũng có khả năng leo lên độ cao 3.000 mét so với mực nước biển. Nó sẽ vượt qua những hạn chế của thủy phi cơ hiện nay và cho phép máy bay có thể cất cánh với tải trọng từng được cho là không tưởng với thủy phi cơ. Dự kiến nó có dung tích chở hàng tương đương vận tải cơ C-17 Globemaster III nhưng chở được tới 100 tấn hàng với phạm vi bay 12.000 km.

Hiện Giai đoạn 1B đã gần hoàn tất và sẽ kết thúc bằng việc xem xét thiết kế sơ bộ, dự kiến vào tháng 1/2025. Liberty Lifter sẽ bay chuyến thử nghiệm năm 2028 nếu chương trình tiến triển.

Theo New Atlas.