NASA vừa đưa vào hoạt động đường hầm gió tại Trung tâm Nghiên cứu Langley (bang Virginia), đánh dấu một bước nâng cấp quan trọng cho hạ tầng thử nghiệm hàng không – vũ trụ của Mỹ. Công trình được kỳ vọng hỗ trợ thế hệ máy bay và tàu vũ trụ tương lai, dù dự án từng đối mặt với nhiều năm chậm tiến độ và nguy cơ đội vốn trước khi hoàn thành.
NASA ngày 31/7/2026 chính thức cắt băng khánh thành Cơ sở Nghiên cứu Động lực học Bay (Flight Dynamics Research Facility) tại Trung tâm Nghiên cứu Langley ở thành phố Hampton, bang Virginia. Theo NASA, đây là đường hầm gió mới đầu tiên được cơ quan này xây dựng kể từ những năm 1980.
Cơ sở mới thay thế hai đường hầm gió lâu đời tại Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA gồm Đường hầm quay thẳng đứng 20 feet (20 Foot Vertical Spin Tunnel) và Đường hầm gió tốc độ thấp 12 feet (12 Foot Low Speed Tunnel), vốn được xây dựng từ thập niên 1930–1940. NASA cho biết một số thành phần của các công trình cũ đã được tích hợp vào thiết kế mới, dù không công bố chi tiết tỷ lệ tái sử dụng.
Năng lực vượt trội so với các đường hầm cũ
Cơ sở mới nằm trong tòa nhà rộng khoảng 2.300 m², với buồng thử nghiệm đường kính 6 mét, lớn hơn cả hai đường hầm mà nó thay thế.
Theo NASA và đài WTOP, hệ thống có thể tạo luồng gió đạt vận tốc tới 188 km/h, gần gấp đôi khả năng của các cơ sở trước đây. Sức mạnh này đến từ bốn động cơ công suất 750 mã lực, vận hành các quạt sợi carbon đường kính 4,3 mét với tám cánh quạt mỗi chiếc.
Đường hầm được thiết kế để phục vụ cả hai hình thức thử nghiệm: thả mô hình bay tự do trong buồng thử nghiệm và thử nghiệm truyền thống với mô hình được cố định trong luồng khí.
Dự án được xây dựng từ tháng 6/2022 đến tháng 3/2026. WTOP cho biết tổng kinh phí vào khoảng 53 triệu USD, trong khi một số nguồn khác đưa ra con số 57 triệu USD. NASA chưa công bố chi phí chính thức.
Đáng chú ý, khi khởi công vào năm 2022, NASA dự kiến hoàn thành công trình vào cuối năm 2024. Như vậy, dự án đã chậm khoảng 15 tháng so với kế hoạch ban đầu, song cơ quan này chưa giải thích nguyên nhân cụ thể.
Bước ngoặt sau nhiều năm thu hẹp hạ tầng
Việc NASA nhấn mạnh đây là đường hầm gió mới đầu tiên sau hơn 40 năm chỉ thực sự có ý nghĩa khi đặt trong bối cảnh Langley đã liên tục cắt giảm hạ tầng thử nghiệm trong hơn một thập niên qua.
Năm 2011, NASA đã phá dỡ bốn đường hầm gió tại Trung tâm Nghiên cứu Langley, bao gồm Đường hầm gió toàn tỷ lệ 30 x 60 feet và Tổ hợp đường hầm gió xuyên âm 16 feet, cùng hai đường hầm gió nhỏ hơn và nhiều công trình phụ trợ khác.
Khi đó, NASA cho rằng các cơ sở này sử dụng công nghệ lỗi thời, không còn phù hợp với nhu cầu nghiên cứu hiện đại và chi phí vận hành vượt xa giá trị khoa học mang lại.
Vì vậy, cơ sở mới không phải là sự mở rộng quy mô hạ tầng của Langley mà chủ yếu là hợp nhất và hiện đại hóa các năng lực thử nghiệm trước đây trong một công trình lớn hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Vì sao vẫn cần đường hầm gió trong thời đại mô phỏng số?
Sự phát triển của mô phỏng động lực học chất lưu bằng máy tính (CFD) đã thay thế phần lớn công việc từng phải thực hiện trong đường hầm gió. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng mô phỏng vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn thử nghiệm thực tế.
Trong một bài viết của Aerospace America năm 2018, ông Scott Imlay, chuyên gia của công ty phần mềm mô phỏng Tecplot, nhận định CFD hoạt động rất tốt trong các điều kiện ổn định nhưng vẫn gặp khó khăn với các hiện tượng dòng chảy rối phức tạp.
Những tình huống như máy bay bay ở góc tấn lớn khi hạ cánh hoặc các hiệu ứng khí động học liên quan đến tiếng ồn vẫn là thách thức đối với các mô hình tính toán hiện nay.
Ông David Schuster, chuyên gia kỹ thuật của NASA, khi đó cũng cho rằng CFD “vẫn chưa đủ khả năng để thực hiện một phân tích bay hoàn chỉnh cho máy bay hay tàu vũ trụ”. Đó là lý do NASA vẫn tiếp tục đầu tư vào các cơ sở thử nghiệm vật lý thay vì chỉ dựa hoàn toàn vào mô phỏng trên máy tính.
Phục vụ từ hàng không thương mại đến các sứ mệnh không gian
NASA cho biết cơ sở mới sẽ được sử dụng cho nhiều chương trình khác nhau.
Dự án đầu tiên dự kiến thử nghiệm tại đây là X-66 Transonic Truss-Braced Wing, mẫu máy bay thử nghiệm hướng tới mục tiêu giảm tiêu thụ nhiên liệu cho hàng không thương mại.
Ngoài ra, cơ sở còn hỗ trợ các nghiên cứu liên quan đến hệ thống thoát hiểm khẩn cấp của tàu vũ trụ Orion, phân tích khí động học cho tên lửa Space Launch System (SLS), và sứ mệnh Davinci là tàu thăm dò đang được phát triển để nghiên cứu khí quyển sao Kim.
Danh sách này cho thấy Langley tiếp tục đóng vai trò là trung tâm thử nghiệm khí động học dùng chung cho cả các chương trình hàng không và thám hiểm không gian của NASA.
Điều gì sẽ diễn ra tiếp theo?
Mặc dù cơ sở đã chính thức đi vào hoạt động, NASA cho biết vẫn cần thực hiện các đợt thu thập dữ liệu và kiểm định hệ thống trước khi bắt đầu chiến dịch thử nghiệm X-66. Hiện chưa có lịch trình cụ thể được công bố.
Giám đốc NASA Jared Isaacman phát biểu tại lễ khánh thành rằng cơ sở mới này sẽ “mang đến cho đội ngũ tài năng tại Langley những công cụ cần thiết để tiếp tục mở rộng các giới hạn” trong lĩnh vực hàng không và thám hiểm không gian.
Giới chuyên môn cho rằng thước đo quan trọng nhất sẽ là các kết quả thử nghiệm đầu tiên được công bố trong thời gian tới. Chúng sẽ cho thấy liệu buồng thử nghiệm lớn hơn và tốc độ gió cao hơn có thực sự mang lại những dữ liệu khí động học mà các đường hầm cũ không thể cung cấp hay không.
Đường hầm gió Flight Dynamics Research Facility mới của NASA tại Trung tâm Nghiên cứu Langley, bang Virginia. Đây là đường hầm gió mới đầu tiên được NASA xây dựng trong hơn 40 năm qua. Ảnh: NASA
