Bay nhanh hơn tốc độ âm thanh là một giấc mơ đã tồn tại từ khi con người lần đầu tiên hướng mắt lên bầu trời.

Chuyến bay siêu thanh—di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh (Mach 1)—từng được coi là đỉnh cao của thành tựu hàng không.

Chiếc Concorde huyền thoại, từng đưa hành khách vượt Đại Tây Dương trong vòng chưa đầy bốn giờ, đã hiện thực hóa giấc mơ này. Tuy nhiên, sau khi ngừng hoạt động vào năm 2003, giấc mơ dường như đã tan biến. Nhưng giờ đây, chuyến bay siêu âm đang chuẩn bị trở lại. Hãy cùng xem xét sự hồi sinh của công nghệ siêu âm và những thách thức mà nó phải đối mặt trong thời đại hiện đại.

Sự trở lại của chuyến bay siêu âm

Sau nhiều năm im lặng, các công ty hàng không vũ trụ đang có những bước tiến lớn trong việc phát triển máy bay chở khách siêu âm. Các công ty như Boom Supersonic và Aerion đang nỗ lực tạo ra các máy bay siêu âm mới, khả thi về mặt thương mại. Mục tiêu? Giảm thời gian di chuyển đường dài đồng thời làm cho việc đi lại bằng đường hàng không hiệu quả hơn.

Ví dụ, máy bay Overture của Boom Supersonic được thiết kế để di chuyển với tốc độ Mach 2.2, gấp hơn hai lần tốc độ âm thanh, và nó có thể rút ngắn thời gian bay từ New York đến London xuống gần một nửa. AS2 của Aerion, một máy bay đầy hứa hẹn khác, hứa hẹn đạt tốc độ Mach 1.4, đủ nhanh để giảm đáng kể thời gian di chuyển cho các doanh nhân.

Những thách thức phía trước

Mặc dù triển vọng của du lịch siêu âm rất thú vị, nhưng nó không phải là không có những trở ngại. Có một số thách thức chính cần được giải quyết trước khi chuyến bay siêu âm có thể trở thành hiện thực đối với đại chúng.

1. Tác động đến môi trường

Một trong những mối lo ngại lớn nhất là tác động đến môi trường của máy bay siêu âm. Những máy bay này tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn so với máy bay cận âm truyền thống, điều này đặt ra câu hỏi về lượng khí thải carbon của chúng. Khi thế giới ngày càng tập trung vào tính bền vững, nhiều người tự hỏi liệu bản chất tiêu tốn nhiều năng lượng của chuyến bay siêu âm có thể chấp nhận được trước biến đổi khí hậu hay không.

Các giải pháp sáng tạo đang được nghiên cứu, bao gồm việc sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) và các thiết kế giảm phát thải. Tuy nhiên, những giải pháp này cần được chứng minh trên quy mô lớn, và có thể mất nhiều năm trước khi máy bay siêu âm thực sự thân thiện với môi trường.

2. Tiếng nổ siêu âm và ô nhiễm tiếng ồn

Tiếng nổ siêu âm—một tiếng ồn như sấm do sóng xung kích tạo ra khi máy bay vượt quá tốc độ âm thanh—từ lâu đã là một rào cản đối với chuyến bay siêu âm. Máy bay Concorde đã bị cấm bay trên đất liền ở nhiều quốc gia do tiếng nổ siêu âm gây nhiễu và ồn ào mà nó tạo ra.

Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư đang phát triển các máy bay siêu âm yên tĩnh hơn. Ví dụ, máy bay Overture của Boom Supersonic được thiết kế với khí động học giúp giảm cường độ tiếng nổ siêu âm, biến nó thành một "tiếng va đập siêu âm" nhẹ nhàng hơn nhiều. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn cần được thử nghiệm đầy đủ và được các cơ quan hàng không phê duyệt.

3. Chi phí đi lại

Các chuyến bay siêu âm vốn dĩ đắt hơn để vận hành so với các máy bay chở khách truyền thống. Chi phí phát triển, bảo trì và sử dụng nhiên liệu cao dẫn đến giá vé nằm ngoài tầm với của du khách bình thường. Các chuyến bay siêu âm ban đầu có thể sẽ phục vụ giới doanh nhân thượng lưu và những người có khả năng chi trả cho dịch vụ cao cấp. Có vẻ như chúng ta sẽ không thấy các lựa chọn siêu âm giá rẻ trong một thời gian nữa.

Ví dụ, trong khi một chuyến bay trên Concorde có thể có giá lên tới hơn 10.000 đô la vào những năm 1990, mục tiêu của các máy bay phản lực siêu âm mới là giảm giá vé xuống mức dễ tiếp cận hơn. Một số công ty, như Boom, đặt mục tiêu cung cấp vé gần 2.000 đô la cho một chuyến bay xuyên Đại Tây Dương, nhưng đây vẫn là một thách thức đáng kể trong ngành hàng không cạnh tranh.

4. Những rào cản về quy định

Chuyến bay siêu âm cũng phải đối mặt với những thách thức về quy định. Chính phủ và các cơ quan hàng không, chẳng hạn như Cục Hàng không Liên bang (FAA) và Cơ quan An toàn Hàng không Liên minh Châu Âu (EASA), sẽ cần phải thiết lập các tiêu chuẩn mới cho máy bay siêu âm. Các quy định này sẽ bao gồm mọi thứ từ an toàn và quản lý không phận đến hạn chế tiếng ồn và tác động môi trường.

Hiện tại, FAA vẫn cấm các chuyến bay siêu âm trên đất liền ở Hoa Kỳ do lo ngại về tiếng ồn. Các công ty đang nghiên cứu những chiếc máy bay mới này sẽ cần phải hợp tác chặt chẽ với các cơ quan quản lý để đảm bảo họ có thể đáp ứng các tiêu chuẩn này trong khi vẫn cung cấp hiệu suất và tốc độ như đã hứa.

Biến siêu âm thành hiện thực

Mặc dù gặp nhiều thách thức, tiềm năng của chuyến bay siêu âm vẫn rất mạnh mẽ. Công nghệ đã tiến bộ rất nhiều kể từ thời Concorde, và các kỹ sư đang tìm ra những cách mới để giải quyết các vấn đề cũ. Ví dụ, những tiến bộ trong vật liệu composite có thể làm cho máy bay phản lực siêu âm nhẹ hơn và hiệu quả hơn. Ngoài ra, những đột phá trong hệ thống đẩy, chẳng hạn như động cơ êm hơn và hệ thống truyền động điện lai, có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu. Khi những cải tiến này tiếp tục phát triển, chuyến bay siêu âm có thể trở thành một lựa chọn khả thi hơn cho tương lai của ngành hàng không. Giấc mơ vượt đại dương chỉ trong vài giờ có thể sớm trở thành hiện thực chứ không còn là điều viễn tưởng nữa.

Nhìn về phía trước

Sự hồi sinh của chuyến bay siêu âm là một triển vọng đầy hứa hẹn, nhưng nó cũng đi kèm với những thách thức riêng. Từ ô nhiễm tiếng ồn và các vấn đề môi trường đến chi phí vận hành cao và các rào cản pháp lý, con đường đến với du lịch siêu âm không hề suôn sẻ. Tuy nhiên, với sự đổi mới liên tục và sự hợp tác giữa các doanh nghiệp trong ngành và chính phủ, chúng ta có thể sớm thấy máy bay siêu âm cất cánh trở lại.

Khi chúng ta hướng tới kỷ nguyên mới này trong ngành hàng không, một điều rõ ràng là: tương lai của ngành hàng không có thể nhanh hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết, nhưng nó sẽ đòi hỏi sự chú trọng cẩn thận đến tính bền vững, quy định và khả năng tiếp cận.