Nhà khoa học Việt phát triển khí cầu trực thăng tuần tra trên cao

Phương tiện bay trực thăng nhẹ hơn không khí của nhóm nghiên cứu được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích hồi tháng 10/2024. Loại phương tiện này còn gọi là khí cầu trực thăng, kết hợp giữa thân khí cầu và thiết bị nhiều rotor (hay drone), tạo nên một phương tiện bay chứa khí nhẹ, có khả năng bay trực thăng.

Dự án sản xuất thử nghiệm khí cầu trực thăng phát hiện cháy rừng được chia làm hai giai đoạn, đầu tiên là sản xuất thử nghiệm mô hình thu nhỏ (3 m3), sau đó sản xuất sản phẩm thương mại (100 m3).

Ở giai đoạn một nhóm sẽ tập trung vào sơ đồ ghép nối, nghiên cứu chế tạo khí cầu trực thăng thu nhỏ 3 m3 đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật: cất hạ cánh thẳng đứng, thời gian bay (lặng gió) khoảng 4 giờ, bán kính hoạt động 10 km, trần bay 500 m, tốc độ bay tuần tra 18 km/h, tốc độ gió lớn nhất cho phép bay là 10 km/h. Thiết bị được trang bị camera ban đêm với độ phân giải 1920 x1080 pixel, có thể điều khiển tự động hoặc thủ công và ổn định 3 trục.

Với sản phẩm thương mại, các thông số kỹ thuật sẽ được nâng lên gấp 3 – 4 lần so với sản phẩm thử nghiệm.

GS Nguyễn Đức Cương, chủ nhiệm dự án sản xuất thử nghiệm khí cầu trực thăng, cho biết ý tưởng lai ghép thân khí cầu với nhiều roto đã có từ lâu nhưng chưa có giải pháp giảm hiệu ứng dao động của thiết bị nhiều roto nên được gắn cứng với thân khí cầu. Vì vậy khi điều khiển quỹ đạo phải nghiêng cả thân khí cầu, đòi hỏi thiết bị nhiều roto phải có công suất lớn. Năm 2022, các nhà khoa học Mỹ đề xuất một khớp cầu kết nối giữa thân khí cầu và thiết bị nhiều roto theo sơ đồ một con lắc, tạo điều kiện thuận lợi cho điều khiển nghiêng ngả của thiết bị nhiều roto.

Nhóm nghiên cứu của VASA đã cải tiến bằng cách phát triển thiết bị nhiều roto và khoang tải (chứa camera) treo dưới thân khí cầu theo sơ đồ hai con lắc nối tiếp, giúp giảm công suất của roto khi điều khiển bay, không cần nghiêng toàn bộ khí cầu và khoang tải. “Đây cũng là sáng tạo giúp nhóm nghiên cứu đã được cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích”, GS Cương chia sẻ.

GS Nguyễn Đức Cương cho biết, khí cầu trực thăng sẽ là trợ thủ đắc lực của lực lượng Kiểm lâm, thay thế các chòi canh cố định chỉ phát hiện được đám cháy trong bán kính 5 km. Với khả năng tải nặng, phát thải thấp và tự động hóa cao, khí cầu thăng trực cũng có tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp (phun thuốc bảo vệ thực vật, phân bón lá, gieo hạt) và hỗ trợ giám sát giao thông, chống buôn lậu. Đặc biệt, khả năng bay đêm, không phản xạ radar và bức xạ nhiệt, bay êm và bay cao ngoài tầm hỏa lực bộ binh giúp thiết bị này có triển vọng lớn trong ứng dụng quân sự.

TS Mai Khánh, nguyên Trưởng phòng thiết kế hệ thống của Viện Tên lửa đánh giá, thiết bị này thừa hưởng các ưu điểm của drone là dễ chế tạo và sử dụng, được trang bị GPS, có khả năng chịu gió tốt khi cất hạ cánh thẳng đứng, khi bay treo, bay chậm. Thiết bị cũng mang ưu điểm của khí cầu là bay treo, bay chậm tốn rất ít năng lượng, thân thiện với môi trường, có thể bay lâu, mang nặng.

Nhật Minh