Mô hình lý thuyết tàu ngầm bình thường (trên) và tàu ngầm siêu thanh của nhóm khoa học gia tỉnh Hắc Long Giang, Trung Quốc (dưới) - Ảnh chụp màn hình SCMP

Tờ SCMP hôm 24.8 trích lời giáo sư về kỹ thuật và cơ khí lỏng Lý Phong Trần (Li Fengchen), từ Viện công nghệ Cáp Nhĩ Tân, cho hay một nhóm khoa học gia của Viện đã tìm ra một kỹ thuật mới giúp vật thể chuyển động trong nước ở tốc độ ngang ngửa với tốc độ âm thanh.

Chúng ta đều biết, nước tạo ra nhiều ma sát lên vật thể hơn không khí. Vì vậy, thông thường, tàu ngầm không thể đi nhanh hơn máy bay.

Tuy nhiên, trong giai đoạn Chiến tranh lạnh, quân đội Xô Viết đã phát triển được một kỹ thuật gọi là “siêu rỗng” (supercavitation).

Kỹ thuật này hiểu nôm na là bọc một chiếc tàu ngầm trong một bong bóng không khí nhằm tránh ma sát giữa nước với vật thể.

Với công nghệ này, quân đội Nga khi ấy đã chế tạo ra ngư lôi Shakval có vận tốc di chuyển trong nước tối thiểu 370 km/giờ, nhanh hơn rất nhiều so với các loại ngư lôi bình thường.

Về mặt lý thuyết, theo một báo cáo của Viện công nghệ California (Mỹ) năm 2001, một con tàu với kỹ thuật “siêu rỗng” đi trong nước có thể đạt được vận tốc của âm thanh, tức khoảng 5.800 km/giờ.

Như vậy, để xuyên Đại Tây Dương, hành trình tàu chỉ mất chưa tới một giờ. Hoặc để xuyên Thái Bình Dương, cụ thể từ thành phố Thượng Hải ở bờ đông Trung Quốc đến thành phố San Francisco  bờ Tây nước nước Mỹ khoảng 9.900 km, thì chỉ cần khoảng 100 phút.

Khó!

Lý thuyết là vậy. Nhưng trên thực tế, kỹ thuật supercavitation gặp hai trở ngại lớn:

Thứ nhất, để tạo ra và duy trì “bong bóng không khí”, con tàu phải được khởi động ở tốc độ rất cao, gần 100 km/giờ. Điều này rất khó.

Thứ hai, cực khó, nếu không muốn nói là vô phương! Đó là làm sao để chuyển hướng con tàu bằng cơ chế thông thường, ví dụ như bánh lái, bên trong “chiếc bong bóng” mà không chạm vào nước?

Chính vì vậy, công nghệ supercavitation của Nga chỉ có thể áp dụng giới hạn đối với những vật thể không người lái, như ngư lôi.

Và gần như hầu hết ngư lôi khi được bắn ra chỉ đi theo quỹ đạo là một đường thẳng chứ không có khả năng chuyển hướng.

Trung Quốc siêu đẳng?

Giáo sư Lý Phong Trần nói với SCMP rằng, nhóm khoa học gia Trung Quốc đã tìm ra các phương thức khắc phục những hạn chế nói trên trong kỹ thuật supercavitation.

Theo đó, họ sẽ chế một loại màng chất lỏng đặc biệt để tưới liên tục lên bề mặt con tàu khi đưa tàu vào nước.

Lớp màng này, tuy có thể bị nước rửa trôi, sẽ giúp “giảm đáng kể” ma sát của nước lên bề mặt tàu ở vận tốc tương đối nhỏ, giúp tàu có thể đạt được vận tốc 75 km/giờ hoặc cao hơn một cách khả thi.

Sau khi tàu đạt được trạng thái supercavitation, chính lớp màng lỏng này cũng giúp tài có chuyển hướng khi được kết hợp với kỹ thuật điều khiển chính xác, tạo ra lực ma sát có mức độ khác nhau ở các bộ phận khác nhau của tàu, giáo sư Lý mô tả. 

“Phương pháp của chúng tôi hoàn toàn khác với bất kì cách tiếp cận nào. Bằng cách kết hợp màng lỏng với công nghệ siêu rỗng, chúng tôi có thể giảm thiểu các thách thức ở gia đoạn khởi động cũng như giai đoạn chạy êm và chuyển hướng”, ông Lý nói.

Ông cũng hồi hởi nói thêm: “Chúng tôi hết phức phấn khích về tiềm năng của phương pháp  này.

Tuy vậy, vị giáo sư này cũng cho biết “còn nhiều vấn đề cần được giải quyết trước khi tàu ngầm siêu thanh có thể trở thành hiện thực.

Bên cạnh vấn đề kiếm soát chính xác, theo ông, một động cơ hỏa tiễn trong nước cực mạnh cần được chế tạo để giúp con tàu đi được quãng đường dài.

Hiện tại, ngư lôi “siêu rỗng” của Nga chỉ đi được đoạn đường hữu hiệu có độ dài chừng 11 - 15 km.

Mù tịt

Trong khi ông Lý phô trương về kỹ thuật mà Phòng thí nghiệm Kỹ thuật dòng phức hợp và truyền nhiệt của Viện công nghệ Cáp Nhĩ Tân thuộc tỉnh Hắc Long Giang của ông phát kiến ra, thì giáo sư Vương Quốc Vũ (Wang Guoyu), Chủ nhiệm Phòng thí nghiệm Cơ khí lỏng của Viện kỹ thuật Bắc Kinh nói rằng cả cộng đồng nghiên cứu thế giới vẫn đang bế tắc hàng thập niên trước kỹ thuật supercavitation.

Vị giáo sư đứng đầu dự án nghiên cứu về supercatitation do chính phủ Trung Quốc tài trợ nói rằng chưa có ý tưởng tiên tiến nào trên thế giới được đưa ra để khác phục các thách thức nói trên.

Tuy nhiên, cũng có thể các kỹ thuật tiên tiến nhất chưa được tiết lộ do đó được xem như bí mật quân sự.

Bình luận về phát kiến của nhóm khoa học gia tỉnh Hắc Long Giang, ông Vương nói rằng ông “mù tịt” về chuyện này, dù bản thân ông là thành viên của ủy ban khí tài thủy binh của Hiệp hội Kiến trúc sư hải quân và kỹ sư hàng hải Trung Quốc.

“Động lực dẫn dắt đầu tiên vẫn luôn là quân sự, vì vậy mọi dự án nghiên cứu đều được đưa vào diện bí mật quốc gia”, giáo sư Vương nói.

Thục Minh
(Văn phòng Singapore)

Theo TNO