Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại

Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Liệu có phải ta đang chiêm ngưỡng tương lai của ngành hàng không?

Dựa trên bài viết của nhà vật lý học Chris Lee, đăng tải trên Arstechnica.

Tôi thường đọc các báo cáo khoa học về động cơ tên lửa thay thế động cơ đốt với một mức độ hoài nghi nhất định. Nhưng cuối cùng, cũng xuất hiện một nghiên cứu về động cơ đẩy vi sóng không đặt nền móng trên những khái niệm vật lý bất khả thi. Thay vào đó, nó ứng dụng công nghệ động cơ đẩy plasma xưa cũ.

Động cơ đẩy plasma vẫn thường được coi là cách thức đẩy tàu không gian trong tương lai, nhưng giờ đã xuất hiện một thiết bị được thiết kế để vận hành trong môi trường khí quyển. Theo lời các nhà nghiên cứu có liên quan, thì động cơ đẩy plasma không khí này có tiềm năng tạo ra sức đẩy tương đương với động cơ phản lực thông thường.

Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại - Ảnh 1.

Không khí dễ cháy?

Nói ngắn gọn, động cơ phản lực chỉ là một dạng động cơ đốt trong: nén thật chặt tổ hợp của nhiên liệu và không khí lại. Hoạt động đánh lửa sẽ đốt cháy tổ hợp khí gas (với đa số thành phần là nitro, thứ khí vốn không thể cháy), ép cho nó nở ra với tốc độ kinh hoàng. Khí gas tăng thể tích sẽ khiến quạt chạy, tạo ra lực đẩy hoặc trực tiếp cung cấp lực đẩy.

Nhưng điểm mấu chốt là cần tăng nhiệt độ khí gas lên vừa nhanh, vừa cao để nó có thể nở ra với tốc độ cần thiết. Nhiên liệu cho động cơ phản lực chỉ là nguồn năng lượng tạo ra nhiệt làm nóng khí gas.

Công nghệ của thời động cơ hơi nước cũng dựa trên khái niệm tương tự, và kể cả turbine hơi nước hiện đại cũng vậy. Điểm mấu chốt vẫn là đưa toàn bộ số năng lượng có được vào khí gas để chúng có thể nở ra nhanh chóng. Tuy nhiên, động cơ hơi nước là động cơ đốt ngoài, nước được làm nóng trước khi chảy vào hệ thống.

Trong báo cáo nghiên cứu mới, nhóm các nhà khoa học mô tả một loại động cơ đốt plasma trong/ngoài. Ý tưởng cơ bản là đây: ion hóa không khí để có được plasma, nó nóng lên và nở ra nhanh chóng, tạo ra lực đẩy.

Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại - Ảnh 2.

Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu sử dụng một magnetron để tạo ra vi sóng công suất lớn (khoảng 1kW). Vi sóng đi dọc một ống dẫn sóng (một ống kim loại hình vuông) hẹp dần và rồi lại rộng ra. Các nhà nghiên cứu đặt một ống quartz vào lỗ trống tại khoảng hẹp của ống dẫn sóng. Không khí bị ép qua ống quartz, đi qua phần hẹp của ống dẫn sóng và thoát ra ở đầu kia của ống quartz.

Tại đầu vào của ống quartz, không khí đi qua các điện cực, khiến electron trong một số nguyên tử (đa số là nitro và oxy) văng ra, tạo ra plasma có nhiệt độ và áp suất thấp. Sau đó, áp suất không khí từ điểm vào của ống quartz đẩy plasma vào ống dẫn sóng.

Trong ống dẫn sóng, các hạt mang điện bên trong plasma bắt đầu dao động, tương tác với trường vi sóng và đồng thời nóng lên nhanh chóng. Các ion, nguyên tử và electron liên tục va chạm, lan tỏa năng lượng từ ion và electron tới các nguyên tử trung tính, nhiệt độ plasma tăng lên nhanh chóng.

Kết quả: các nhà nghiên cứu tuyên bố plasma tăng tới nhiệt độ 1.000 độ C.

Và lực đẩy xuất hiện

Plasma nóng tạo ra một ngọn lửa như đèn khó; khí gas nóng thoát ra khỏi ống dẫn sóng và tạo ra lực đẩy. Đo đạc áp lực khí gas (tức là lực đẩy) hóa ra khó không tưởng; đa số các cảm biến áp lực và phong vũ biểu không ưa thích nhiệt độ cao toát ra từ plasma chút nào.

Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại - Ảnh 3.

Cách thức các nhà nghiên cứu đo lực đẩy.

Khó khăn ép các nhà nghiên cứu phải sáng tạo. Họ đóng ống quartz lại bằng một khối cầu thép rỗng với một lỗ nhỏ trên bề mặt chứa một bi thép. Nếu lực đẩy plasma đủ cao, nó sẽ khiến khối cầu rung lên trên đầu ống quartz. Khi khối cầu đủ nặng, nó sẽ nằm yên trên đầu ống. Các nhà nghiên cứu ước tính tổng lực đẩy tạo ra bởi khí gas bằng cách cân bằng nó với lực hấp dẫn tác động lên khối cầu. 

Cuối cùng, đội nghiên cứu đo được lực đẩy khoảng 28N/kW, cũng tương đương với động cơ turbine phản lực cánh quạt (tôi tính được lực đẩy của động cơ hiện đại vào khoảng 15N/kW). 

Câu hỏi đặt ra: quy mô hệ thống có thể lớn tới đâu. Với dòng không khí ổn định (khoảng 1m3/h) và công suất vi sóng (khoảng 1kW) như trong thử nghiệm, thì quy mô khá ổn. Nhưng dòng không khí trong hệ thống thấp hơn động cơ kích cỡ quy chuẩn khoảng 15.000 lần, lực đẩy cũng phải tăng quy mô lên khoảng 4 lần (tức là công suất cũng phải tăng theo). 

Tôi cũng tin rằng các nhà nghiên cứu cũng đưa ra những dấu hiệu cảnh báo trong báo cáo khoa học rồi, mà đọc kỹ cũng thấy có vài dữ liệu còn thiếu. Ví dụ, với công suất vi sóng cao nhất, chỉ thấy tỷ lệ dòng không khí chảy thấp mới được đo, khi công suất vi sóng ở mức thấp, nhóm nghiên cứu tiến hành đo đạc mọi tỷ lệ dòng không khí. Tôi đồ rằng plasma không ổn định ở trạng thái dòng chảy mạnh và công suất lớn.

Bạn có thể nghĩ rằng công nghệ này sẽ giảm khối lượng động cơ xuống, nhưng tôi lại không dám chắc vậy đâu. Nếu như động cơ đẩy plasma trở thành một phần của hệ thống động cơ turbine phản lực cánh quạt, tôi nghĩ nó còn làm cho hệ thống động cơ nặng hơn nữa. 

Dù gì đi nữa, đây vẫn là công trình nghiên cứu rất thú vị, và tôi mong nó sẽ thành hiện thực.

Xác ướp 1100 tuổi đi giầy trông y hệt sneaker của Adidas khiến giới khoa học phải ngỡ ngàng vì độ "sành điệu"

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Xác ướp 1100 tuổi đi giầy trông y hệt sneaker của Adidas khiến giới khoa học phải ngỡ ngàng vì độ "sành điệu"
Xác ướp 1100 tuổi đi giầy trông y hệt sneaker của Adidas khiến giới khoa học phải ngỡ ngàng vì độ "sành điệu"

Phát hiện cấu trúc khổng lồ được làm từ xương voi ma mút 25.000 năm trước

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Phát hiện cấu trúc khổng lồ được làm từ xương voi ma mút 25.000 năm trước
Các nhà khoa học đã phá hiện một công trình khổng lồ được làm từ hơn 60 bộ xương voi ma mút thuộc thời kỳ kỷ băng hà, có niên đại khoảng 25.000 năm trước

Ốc sên chân vảy: Loài động vật duy nhất trên trái đất có thể biến sắt trở thành lớp áo giáp một cách tự nhiên

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Ốc sên chân vảy: Loài động vật duy nhất trên trái đất có thể biến sắt trở thành lớp áo giáp một cách tự nhiên
Ốc sên chân vảy, ốc sễ chân giáp hay ốc sên thủy nhiệt là một loài động vật chân bụng có vỏ trong họ Peltospiridae sinh sống ở vùng đáy Ấn Độ Dương.

Vì sao Elon Musk phải cần tới 10000 tên lửa hạt nhân để bắn phá Sao Hỏa: Chuyên gia vũ trụ Nga đưa ra lời giải thích

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Vì sao Elon Musk phải cần tới 10000 tên lửa hạt nhân để bắn phá Sao Hỏa: Chuyên gia vũ trụ Nga đưa ra lời giải thích
Chuyên gia của Roscomos cũng nhấn mạnh, loài người hiện tại không có khả năng ‘cải tạo’ khí hậu sao Hỏa hay sao Kim theo bất kỳ cách hữu hình nào.

21 bức ảnh ngoạn mục về các địa điểm tôn giáo biệt lập bậc nhất thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
21 bức ảnh ngoạn mục về các địa điểm tôn giáo biệt lập bậc nhất thế giới
Từ hàng thế kỷ qua, các địa điểm thờ phụng đã được xây dựng trên các vách đá, đỉnh núi, và trên các hoang đảo, tránh xa mọi phiền nhiễu của cuộc sống trần tục.

Sử dụng trí tuệ nhân tạo, bảo tàng scan bức tuyệt tác thế kỷ 17 thành bức ảnh 44,8 tỷ pixel

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sử dụng trí tuệ nhân tạo, bảo tàng scan bức tuyệt tác thế kỷ 17 thành bức ảnh 44,8 tỷ pixel
Bức tuyệt tác mang tên Night Watch - Gác Đêm cao 3,3 mét, rộng 4,2 mét, được Rembrandt sáng tác năm 1642

Đột phá ngành năng lượng: Siêu tụ điện với khả năng vượt trội, có thể cường hóa cả xe điện lẫn lưới điện quốc gia

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Đột phá ngành năng lượng: Siêu tụ điện với khả năng vượt trội, có thể cường hóa cả xe điện lẫn lưới điện quốc gia
"Tiềm năng của siêu tụ chúng tôi tạo ra là vô tận”, giám đốc viện nghiên cứu đứng sau nghiên cứu mới nhận định.

Chủ có tâm, quyết định dùng thời gian rảnh để chế ảnh chú chó của mình vào những bộ phim nổi tiếng

tinybook tinybook 2 tuần 17 giờ
Chủ có tâm, quyết định dùng thời gian rảnh để chế ảnh chú chó của mình vào những bộ phim nổi tiếng
Người chủ có tâm này đã quyết định sử dụng thời gian rảnh rỗi của mình để ghép ảnh nhữg chú chó của mình vào những phân cảnh trong các bộ phim nổi tiếng.

Kiểu tóc phổ biến nhất ở khu ổ chuột tại Kenya được lấy cảm hứng từ virus corona

tinybook tinybook 2 tuần 18 giờ
Kiểu tóc phổ biến nhất ở khu ổ chuột tại Kenya được lấy cảm hứng từ virus corona
Coronavirus gây ra không ít phiền toái cho mọi người nhưng có lẽ loại virus này cũng truyền cảm hứng cho rất nhiều người và đặc biệt là ở Châu Phi, một kiểu tóc mới cũng đã được ra đời dựa vào hình dạng của loại virus này.

Ngày 5/5/1110, Mặt Trăng biến mất một cách bí ẩn

tinybook tinybook 2 tuần 19 giờ
Ngày 5/5/1110, Mặt Trăng biến mất một cách bí ẩn
Trong văn tự cổ, người ta ghi lại hiện tượng kỳ lạ trên bầu trời Châu Âu.

Chozoi.vn - Trải nghiệm đấu giá online cực xịn cho những tín đồ ưa săn lùng đồ tốt giá hời

tinybook tinybook 2 tuần 23 giờ
Chozoi.vn - Trải nghiệm đấu giá online cực xịn cho những tín đồ ưa săn lùng đồ tốt giá hời
Chợ giời (hay chợ trời) tưởng chỉ có ở ngoài đời thực thì nay, chỉ cần một chiếc smartphone có nối mạng, bạn có thể thoải mái mua sắm nhiều món đồ cực tốt với giá "không tưởng".

19 hình ảnh giải mã những điều bí ẩn trên thế giới mà chắc chắn nhiều người trong chúng ta đều đã từng thắc mắc

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
19 hình ảnh giải mã những điều bí ẩn trên thế giới mà chắc chắn nhiều người trong chúng ta đều đã từng thắc mắc
19 hình ảnh giải mã những điều bí ẩn trên thế giới mà chắc chắn nhiều người trong chúng ta đều đã từng thắc mắc

Rừng Amazon vẫn đang cháy ngày càng dữ dội hơn: 1.202 km2 rừng bị xóa sổ trong 4 tháng, ngang bằng diện tích một quốc gia

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Rừng Amazon vẫn đang cháy ngày càng dữ dội hơn: 1.202 km2 rừng bị xóa sổ trong 4 tháng, ngang bằng diện tích một quốc gia
Theo ước tính, tổng cộng 1.202 km2 rừng Amazon đã bị xóa xổ hoàn toàn từ tháng 1 đến tháng 4, tăng 55% so với số liệu cùng kỳ năm ngoái

Kỹ sư NASA ngồi nhà điều khiển robot thăm dò trên Sao Hỏa như thế nào?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Kỹ sư NASA ngồi nhà điều khiển robot thăm dò trên Sao Hỏa như thế nào?
Trong thời gian làm việc tại nhà, các kĩ sư và nhà khoa học làm việc tại dự án vận hành xe tự hành Curiosity phải tìm cách điều khiển một cỗ máy đang nằm cách Trái Đất hàng trăm triệu km.

Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Nhóm nghiên cứu tạo ra động cơ phản lực vi sóng kết hợp plasma, mong muốn thay thế động cơ máy bay hiện tại
Liệu có phải ta đang chiêm ngưỡng tương lai của ngành hàng không?

Điều gì sẽ xảy ra nếu đại dịch zombie xuất hiện ngoài đời thực?

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Điều gì sẽ xảy ra nếu đại dịch zombie xuất hiện ngoài đời thực?
Clare Sammells, một chuyên gia về nhân chủng học tại Đại học Bucknell (Mỹ) đã chỉ ra sự những khác biệt giữa COVID-19 và đại dịch zombie nếu nó diễn ra ngoài đời.

Tại sao các nhà khoa học lại chuốc rượu loài giun rồi bắt chúng quay tròn tròn như thế này?

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Tại sao các nhà khoa học lại chuốc rượu loài giun rồi bắt chúng quay tròn tròn như thế này?
Loài giun bé nhỏ, được chuốc say rồi ném vào một cái máy quay nhanh đến chóng mặt có thể cho phép con người hiểu hơn về thế giới này.

Màng lọc thu giữ khí CO2: Ý tưởng đột phá tiến tới nền công nghiệp hậu carbon

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Màng lọc thu giữ khí CO2: Ý tưởng đột phá tiến tới nền công nghiệp hậu carbon
Màng này hoạt động như một hàng rào thấm, cho phép các loại khí khác khuyếch tán qua, chỉ trừ CO2 bị giữ lại.

Uống nước ngọt có ga bao năm nay, bạn có thắc mắc vì sao chai nhựa luôn có phần đáy chẳng bao giờ bằng phẳng không?

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Uống nước ngọt có ga bao năm nay, bạn có thắc mắc vì sao chai nhựa luôn có phần đáy chẳng bao giờ bằng phẳng không?
Hoá ra các chi tiết được nhà sản xuất làm ra trên những chai nước ngọt, nước suối bằng nhựa đều có công dụng nhất định chứ không chỉ để trang trí cho đẹp mắt đâu!

Top 10 bộ phim siêu anh hùng Marvel không thuộc MCU được đánh giá cao nhất

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Top 10 bộ phim siêu anh hùng Marvel không thuộc MCU được đánh giá cao nhất
Marvel có sức ảnh hưởng lớn đến thể loại siêu anh hùng, nhưng đâu mới là bộ phim ngoài MCU hay nhất ?

10 lần các viên đá vô cực bị sử dụng vào mục đích đen tối

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
10 lần các viên đá vô cực bị sử dụng vào mục đích đen tối
Những viên đá này sẽ là công cụ để thực hiện những kế hoạch xấu xa nhất mà vũ trụ truyện tranh từng chứng kiến.

Fakenews vượt thời đại: 6 sự thật phổ biến về các thiên tài đỉnh cao trong lịch sử, hóa ra ai cũng nhầm

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Fakenews vượt thời đại: 6 sự thật phổ biến về các thiên tài đỉnh cao trong lịch sử, hóa ra ai cũng nhầm
Nhiều chi tiết về các thiên tài trong lịch sử bị phóng đại quá mức, thậm chí trở nên sai lệch hẳn so với những gì vốn có.

5 đặc điểm kỳ dị nhất về cơ thể của Spider-Man

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
5 đặc điểm kỳ dị nhất về cơ thể của Spider-Man
Nhờ một chú nhện nhiễm phóng xạ mà người hùng tuổi teen của Marvel Peter Parker được ban phú cho sức mạnh siêu nhiên với nhiều khả năng đặc biệt.

SR-71 Blackbird, chiếc máy bay yêu thích của Elon Musk và Grimes, có gì đặc biệt?

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
SR-71 Blackbird, chiếc máy bay yêu thích của Elon Musk và Grimes, có gì đặc biệt?
Đây là một chiếc máy bay gián điệp huyền thoại của Mỹ, với khả năng bay nhanh gấp 3 lần tốc độ âm thanh.

Khám phá 4 phiên bản kì quái nhất của Iron Man trong đa vũ trụ Marvel thông qua series "What If?"

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Khám phá 4 phiên bản kì quái nhất của Iron Man trong đa vũ trụ Marvel thông qua series "What If?"
Hãy cùng điểm qua lịch sử truyện tranh và tìm hiểu thêm về các phiên bản Iron Man mạnh và kỳ quái nhất thuộc vũ trụ Marvel.

Captain America suýt nữa đã trở thành viên đá linh hồn trong Endgame

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Captain America suýt nữa đã trở thành viên đá linh hồn trong Endgame
Trong suốt 18 bộ phim trước Avengers: Infinity War của vũ trụ điện ảnh Marvel, các viên đá sức mạnh, thực tại, thời gian, không gian và trí tuệ đều xuất hiện dưới các dạng khác nhau, ngoại trừ viên đá linh hồn.

Loạt sản phẩm gán mác "điều hòa", người tiêu dùng dễ dàng bị móc túi trong những ngày nắng nóng gay gắt

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Loạt sản phẩm gán mác "điều hòa", người tiêu dùng dễ dàng bị móc túi trong những ngày nắng nóng gay gắt
Hiện nay trên thị trường xuất hiện hàng loạt sản phẩm chống nóng gán mác "điều hòa" như quạt điều hòa, áo điều hòa, điều hòa mini.... với nhiều mẫu mã bắt mắt thu hút sự chú ý người tiêu dùng.

Phát hiện loài khủng long ăn thịt có kích cỡ nhỏ nhất trên Trái Đất, còn bé hơn cả một con chim ruồi

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Phát hiện loài khủng long ăn thịt có kích cỡ nhỏ nhất trên Trái Đất, còn bé hơn cả một con chim ruồi
Loài khủng long mới được phát hiện này được xem là loài khủng long nhỏ nhất được phát hiện trên Trái Đất, chúng còn nhỏ hơn một con chim ruồi, nhưng lại là một loài ăn thịt vô cùng khủng khiếp.

Tại sao bão ở Bán Cầu Bắc lại quay ngược chiều kim đồng hồ?

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Tại sao bão ở Bán Cầu Bắc lại quay ngược chiều kim đồng hồ?
Vậy còn bão ở Bán Cầu Nam chuyển động ra sao? Tất cả câu trả lời nằm ở video dưới đây.

Trung Quốc sáng chế ra thứ có thể thay thế động cơ phản lực

tinybook tinybook 3 tuần 5 giờ
Trung Quốc sáng chế ra thứ có thể thay thế động cơ phản lực
Nó có khả năng hoạt động trong bầu khí quyển của Trái đất và tạo ra lực đẩy với hiệu suất tương đương với các động cơ phản lực trên máy bay hiện đại.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat