Các nhà nghiên cứu hàng không tại Trung tâm Nghiên cứu bay Dryden của NASA vừa hoàn tất chuyến bay thử nghiệm trong chương trình thử nghiệm “lõi miệng hút có tạo rãnh” (Channeled Center-body Inlet Experiment – CCIE) với máy bay được lắp động cơ có cửa lấy khí được thiết kế độc đáo.
Cửa lấy khí độc đáo này đã được kiểm tra cho phép lắp trên trên động cơ máy bay thử nghiệm F-15B của trung tâm nghiên cứu Dryden – NASA, chiếc máy bay này hiện đang là công cụ sáng tạo và tiết kiệm chi phí cho những chuyến bay thử nghiệm hệ thống lực đẩy tiên tiến.
Cửa hút khí được lắp trên giá treo động cơ của máy bay F-15B của NASA
Mục tiêu chính của dự án CCIE là xác định dòng khí chảy qua cửa lấy khí của động cơ thử nghiệm, sau đó so sánh với dòng khí chảy qua 1 cửa lấy khí tiêu chuẩn. Người ta sẽ tiến hành tính toán dòng khí chảy bao quanh 2 chóp miệng hút của cửa lấy khí sau khi thay thế chúng với nhau. Những cấu trúc này được thiết kế nhằm định hướng và nén dòng khí được hút vào lúc đầu để cung cấp cho động cơ.
Lõi miệng hút được tạo rãnh Lõi miệng hút trơn Lõi miệng hút đặt trong vỏ bọc
Một chiếc lõi miệng hút được tạo rãnh và 1 cái khác được làm nhẵn theo thiết kế thông thường. Những rãnh cắt dọc chiều dài của lõi miệng hút mô phỏng 1 thiết bị đơn giản mà cho phép 1 cửa hút thực tế sẽ tối ưu hóa lượng khí hút vào trong động cơ, kết quả là cải thiện hiệu quả của dòng khí đưa vào động cơ trong 1 dải vận tốc biến thiên. Điều này sẽ giúp tăng cường việc tiết kiệm nhiên liệu.
NASA đã thực hiện 6 chuyến bay thử nghiệm trong dự án này, trong đó có 3 chuyến bay được lắp lõi có rãnh. Những chuyến bay thử được thực hiện với vận tốc tăng dần đến 1,74 Mach, gấp khoảng 1,7 lần vận tốc âm thanh. Dữ liệu thu được từ lõi mịn sẽ là dữ liệu tiêu chuẩn để so sánh với lõi có rãnh. Các kỹ sư của NASA tập trung vào thu thập dữ liệu trong suốt quá trình thử nghiệm gồm có: những thông tin về khối lượng dòng khí đưa vào trong cửa hút, hệ số phân bố áp suất bề mặt bên trong cửa hút, sự thay đổi hướng dòng chảy – sự nhiễu động và dữ liệu dòng khí sau cửa hút.
Các kỹ sư đang tiến hành phân tích dữ liệu sau chuyến bay trên 2 cấu hình cửa hút, và sẽ báo cáo về kết quả thu được. Các kết quả cũng sẽ được so sánh với những tính toán và dự đoán trong ngành động lực học chất lỏng (CFD – Computational Fluid Dynamics).
Ứng dụng tiềm năng trong tương lai cho miệng hút được thiết kế theo hướng đơn giản hóa là việc sử dụng nó trên thế hệ máy bay siêu âm mới, giảm sự phức tạp và trọng lượng của các thiết bị quan trọng trong hệ thống lực đẩy của máy bay siêu âm.
Miệng hút CCIE được phát triển bởi công ty liên doanh TechLand Research thông qua 1 hợp đồng thương mại với NASA về việc nghiên cứu công nghệ mới.
Nguồn : nasa.gov