Tên lửa màu bạc rực sáng lao lên bầu trời trong xanh của New Mexico trên một vệt lửa xanh cam, đánh dấu chuyến bay đầu tiên tại Mỹ của loại động cơ nổ quay, một thiết kế đã được lý thuyết hóa trong nhiều thập niên nhưng chỉ mới gần đây được hiện thực hóa nhờ những bước tiến vượt bậc về vật liệu, sản xuất và phần mềm thiết kế.
Theo Washington Post, đây là một bước đi táo bạo của Venus Aerospace, công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Houston (Texas, Mỹ), đang theo đuổi mục tiêu tận dụng công nghệ mới để chế tạo các phương tiện bay nhanh hơn, hiệu quả hơn, phục vụ cả mục tiêu quân sự và dân sự.
Venus Aerospace đã thử nghiệm thành công động cơ tên lửa mới - Ảnh: Venus Aerospace
CEO Venus Aerospace, bà Sassie Duggleby cho biết động cơ nổ quay không còn chỉ là một khái niệm trong phòng thí nghiệm. “Đây không phải là một thí nghiệm khoa học. Nó ở đây, nó đã ở đây”, bà nói
Các kỹ sư và nhà phát triển tiết lộ loại động cơ mới này có tiềm năng làm giảm đáng kể chi phí đưa vệ tinh vào không gian và mở ra khả năng thương mại hóa chuyến bay siêu thanh. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu, mục tiêu rõ ràng nhất là ứng dụng trong quốc phòng, cụ thể là trong tên lửa và máy bay siêu thanh, loại vũ khí mà Lầu Năm Góc coi là cần thiết để duy trì ưu thế trước Trung Quốc và Nga trong thập niên tới.
Sự trỗi dậy của các startup hàng không vũ trụ Mỹ
Venus Aerospace chỉ là một trong số nhiều công ty khởi nghiệp đang thúc đẩy các giới hạn kỹ thuật trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Trong bối cảnh các nhà thầu quốc phòng truyền thống không đáp ứng đủ tốc độ đổi mới mà Bộ Quốc phòng Mỹ yêu cầu, các công ty khởi nghiệp đang nhanh chóng bước vào cuộc chơi.
Một ví dụ khác là Stratolaunch, công ty hàng không vũ trụ đã hoàn thành hai chuyến bay thử thành công của máy bay siêu thanh Talon A-2 vào đầu tháng 5. Phương tiện này được trang bị động cơ tên lửa do Ursa Major - một công ty khởi nghiệp khác, phát triển. Talon A-2 là máy bay tự hành, bay vượt qua Mach 5 (hơn 5 lần tốc độ âm thanh) và hạ cánh thành công tại căn cứ không gian Vandenberg, bang California. Đây là lần bay thử máy bay siêu thanh đầu tiên của Mỹ kể từ sau chương trình X-15 của NASA kết thúc năm 1968.
Các công ty khác như Castelion (California) và Hermeus (Georgia) cũng đang nghiên cứu các động cơ và khung máy bay siêu thanh, tiếp tục mở rộng thị trường công nghệ bay nhanh cực độ này.
Trước đây, công nghệ vũ khí siêu thanh chủ yếu nằm trong tay các nhà thầu quốc phòng lớn với ngân sách hàng tỉ USD. Tuy nhiên, sự thành công của SpaceX trong việc phá thế độc quyền của ngành phóng tên lửa đã chứng minh rằng các công ty tư nhân nhỏ vẫn có thể tạo ra đột phá.
Làn sóng khởi nghiệp công nghệ quân sự mới hiện đang được Thung lũng Silicon quan tâm nhiều hơn, tạo điều kiện để các công ty như Venus hay Ursa Major tiếp cận nguồn vốn và hợp tác với Bộ Quốc phòng Mỹ.
Ông Nick Estep, sĩ quan không quân và hiện là giám đốc danh mục tại Đơn vị đổi mới quốc phòng, cơ quan hợp tác với các công ty khởi nghiệp để tích hợp công nghệ vào quân đội, nhận định: “Cộng đồng vũ khí siêu thanh đã chín muồi để các công ty khởi nghiệp phi truyền thống tham gia”.
Đáng chú ý, một phần lớn thành công gần đây đến từ những tiến bộ trong sản xuất hay còn gọi là in 3D bằng kim loại hiệu suất cao. Kỹ thuật này giúp đơn giản hóa việc sản xuất động cơ tên lửa phức tạp, giảm thời gian thử nghiệm và dễ dàng nâng cấp thiết kế khi cần thiết.
Tại sao siêu thanh lại quan trọng?
Máy bay siêu thanh được định nghĩa là bay với tốc độ trên Mach 5 (khoảng 6.100km/giờ) vượt xa tốc độ của các máy bay phản lực thương mại thông thường (khoảng 885km/giờ) hay cả máy bay chiến đấu F-35 (khoảng 1.930km/giờ). Tốc độ cao như vậy cho phép nó né tránh tên lửa đánh chặn, vượt qua hệ thống phòng không và tiếp cận mục tiêu với tốc độ không thể phản ứng kịp.
Dù Mỹ, Trung Quốc và Nga đều nghiên cứu vũ khí siêu thanh trong nhiều năm, nhưng gần đây, giới chức Mỹ đã lên tiếng cảnh báo rằng nước này đang tụt hậu. Một báo cáo của Lầu Năm Góc năm 2023 nêu rõ rằng Trung Quốc hiện sở hữu kho vũ khí tên lửa siêu thanh lớn nhất thế giới. Nga cũng tuyên bố đã triển khai loại vũ khí này trong chiến sự tại Ukraine.
Một cuộc điều tra của Washington Post vào năm 2022 còn cho thấy các phòng nghiên cứu quân sự Trung Quốc sử dụng phần mềm thiết kế và thử nghiệm do Mỹ phát triển trong các dự án vũ khí siêu thanh, làm dấy lên lo ngại về việc Mỹ vô tình hỗ trợ đối thủ.
Chi phí thấp, hiệu suất cao
Hiện nay, một tên lửa hành trình có thể tiêu tốn hàng triệu USD, trong khi các máy bay không người lái kamikaze do Iran và Nga sử dụng chỉ tốn vài chục nghìn USD. Do đó, Lầu Năm Góc đang ưu tiên giảm chi phí để vũ khí siêu thanh có thể được sử dụng rộng rãi hơn.
“Muốn biến nó thành một thứ vũ khí thực sự, chứ không chỉ là công nghệ biểu tượng, chúng ta cần các giải pháp có giá thành hợp lý”, ông Estep nói.
Ông Dan Jablonsky, CEO của Ursa Major, cho biết công ty đang tập trung vào việc đơn giản hóa động cơ và sử dụng vật liệu sẵn có để tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian sản xuất. Hiện tại, Ursa Major sản xuất khoảng một động cơ tên lửa Hadley mỗi tuần và đang hướng tới mục tiêu một động cơ mỗi ngày.
Không chỉ tập trung vào động cơ, Venus Aerospace còn cung cấp nền tảng thử nghiệm siêu thanh cho các công ty và chính phủ khác nhằm kiểm tra khả năng chịu nhiệt và tải trọng lớn của các vật liệu và cấu trúc máy bay trong điều kiện bay trong thời tiết cực đoan. Động cơ nổ quay của Venus có thể giúp máy bay siêu thanh tự cất cánh từ đường băng thông thường, thay vì cần đến các phương tiện phóng phụ trợ lớn và chậm như hiện nay.
Trong tương lai xa hơn, Venus Aerospace hướng đến mục tiêu sử dụng động cơ này cho các chuyến bay thương mại siêu thanh, rút ngắn thời gian bay xuyên đại dương xuống chỉ còn vài giờ. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia hàng không vũ trụ vẫn tỏ ra hoài nghi về khả năng hiện thực hóa mục tiêu này trong thời gian ngắn.
Trong khi đó, việc sản xuất và bán tên lửa cho Bộ Quốc phòng Mỹ vẫn là ưu tiên trước mắt. Theo Duggleby, hiệu suất của động cơ nổ quay có thể cho phép tên lửa bay xa hơn và mang được tải trọng lớn hơn so với các thiết kế truyền thống, một lợi thế quan trọng trong môi trường tác chiến hiện đại.
Hoàng Vũ