Trung Quốc tuyên bố phát hiện ra điểm yếu trong máy bay ném bom tàng hình B-21 của Mỹ

Những đánh giá ban đầu từ nhóm nghiên cứu cho thấy phần mềm này phát hiện các hạn chế khí động học ở máy bay ném bom tàng hình B-21 Raider mà Mỹ công bố công khai.

Phần mềm, có tên PADJ-X, được mô tả chi tiết trong một nghiên cứu bình duyệt đăng trên tạp chí Acta Aeronautica et Astronautica Sinica tháng trước. Công cụ này được giới thiệu như một nền tảng “tất cả trong một”, tích hợp nhiều phân ngành kỹ thuật vào một quy trình tối ưu hóa duy nhất, giúp giảm đáng kể thời gian và năng lực tính toán vốn cần thiết khi tinh chỉnh thiết kế máy bay tối tân.

Phần mềm tàng hình thế hệ mới

Theo mô tả trong nghiên cứu, PADJ-X vận hành dựa trên công nghệ tối ưu hóa adjoint, cho phép điều chỉnh đồng thời hàng nghìn tham số thiết kế, trái ngược với phương pháp mô phỏng lặp thử truyền thống, vốn tốn kém và thường chỉ cải thiện ở mức nhỏ giọt.

Để chứng minh năng lực, nhóm do Huang Jiangtao thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Khí động học Trung Quốc dẫn đầu đã ứng dụng PADJ-X lên các mô hình có hình dạng tương tự B-21 Raider, loại máy bay đang trong giai đoạn thử nghiệm bay và được kỳ vọng sẽ trở thành trụ cột tấn công tầm xa của Mỹ, bao gồm cả nhiệm vụ hạt nhân và thông thường.

Khi đưa 288 tham số vào mô phỏng, nhóm nghiên cứu cho biết quá trình tối ưu khí động học giúp tăng tỉ lệ lực nâng - lực cản khoảng 15% và giảm rõ rệt hiện tượng sóng xung kích. Mô men chúi, chỉ số đánh giá độ ổn định dọc, cũng được cải thiện từ 0.07 về gần 0, cho phép máy bay bay ổn định hơn mà không cần điều khiển liên tục.

Một mô men gần bằng 0 cho thấy máy bay có khả năng duy trì đường bay ngang một cách tự nhiên, từ đó tiết kiệm nhiên liệu và mở rộng tầm hoạt động. Với lực nâng tăng và lực cản sóng giảm, cấu hình tối ưu được đánh giá là phù hợp cho các nhiệm vụ đường dài.

Tuy vậy, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh các kết quả này được xây dựng từ mô hình lý thuyết và hình dáng suy đoán công khai; thông số thật của B-21 vẫn là bí mật quân sự.

Tích hợp 5 lĩnh vực thiết kế

PADJ-X kết hợp khí động học, động lực học động cơ, điện từ, tín hiệu hồng ngoại và tiếng nổ siêu thanh trong một khung tính toán duy nhất. Ông Huang cho biết hệ thống cho phép cân bằng các yêu cầu đối nghịch: giảm phản xạ radar nhưng vẫn giữ lực nâng và độ bền kết cấu.

Những thỏa hiệp này luôn là cốt lõi trong thiết kế tàng hình. Bề mặt phẳng liền khối giúp tán xạ radar nhưng tăng lực cản; cánh mỏng giảm tiêu hao nhiên liệu nhưng yếu hơn về độ cứng.

Khác với cách thử nghiệm riêng lẻ từng biến số, PADJ-X đánh giá độ nhạy và tối ưu đồng thời tất cả yếu tố trong cùng mô hình.

Ứng dụng rộng lên UAV và khí cụ siêu vượt âm

Ngoài B-21, nhóm còn mô phỏng một cấu hình tương tự UAV tàng hình X-47B của Hải quân Mỹ, chương trình bị dừng năm 2015. Trong mô phỏng này, phần mềm cho thấy khả năng giảm lực cản khoảng 10% và giảm tiết diện phản xạ radar gần 10 lần, từ 13.55 m² xuống 1.33 m².

Nghiên cứu còn đề cập mô phỏng cửa hút khí khí cụ siêu vượt âm, giảm tín hiệu nhiệt từ vòi xả, tối ưu lớp phủ tàng hình để giảm trọng lượng, và hạ mức xung kích âm thanh khi bay siêu thanh.

Công nghệ tối ưu hóa adjoint không phải mới. NASA đã phát triển các công cụ tương tự từ thập niên 1990, gồm hệ thống FUN3D dùng trong dự án X-59. Đức và Pháp cũng sở hữu các nền tảng tương tự, nhưng nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho rằng những công cụ đó thường chỉ tập trung vào ít phân ngành và cần điều chỉnh thủ công khi mở rộng.

Nếu được kiểm chứng, PADJ-X có thể rút ngắn thời gian phát triển máy bay, giảm phụ thuộc thử nghiệm hầm gió, tiết kiệm chi phí chế tạo mẫu và mở đường cho các dòng chiến đấu cơ và UAV tầm xa hiệu suất cao hơn.

Tuy nhiên, liệu các kết quả mô phỏng có chuyển hóa thành lợi thế thực chiến hay không vẫn là câu hỏi để ngỏ, đặc biệt khi áp dụng với các hệ thống nước ngoài vốn được bảo mật chặt chẽ.

Theo IE