Chế tạo chiếc xe nhanh hơn đạn bắn

(lienminhbng.org) - Để di chuyển trên bộ với tốc độ trên 1.600km/h, bạn cần phải có một chiếc xe đặc biệt, với những chiếc bánh được nghiên cứu, thiết kế và sản xuất không theo bất kỳ quy trình thông thường nào. Hãng tin BBC đã vừa gặp gỡ người đàn ông đứng sau sự ra đời của một chiếc xe như thế.

Sa mạc Hakskeen Pan nằm ở Nam Phi có lẽ là dải đất trống trải nhất trên Trái đất. Hướng tầm mắt ra xa, bạn sẽ không thể tìm thấy thứ gì cản trở ở trước mặt.

Chiếc xe sẽ phá kỷ lục tốc độ trên bộ

Nhưng khi bạn di chuyển với tốc độ 1.609km/h, ngay cả những địa hình trống trải nhất vẫn ẩn chứa hiểm nguy . “Với tốc độ đó, anh sẽ đi nhanh hơn một viên đạn” - Mark Chapman nói – “Vì thế, nếu anh cán qua một viên đá, tác động sẽ giống như ai đó bắn thẳng vào bánh xe của anh”.

Chế tạo các bánh xe với khả năng chống đạn chỉ là một trong rất nhiều thách thức mà Chapman phải đối mặt với tư cách kỹ sư trưởng dự án Xe siêu âm Bloodhound SSC, chiếc xe đang nỗ lực lập kỷ lục tốc độ mới trên bộ. “Đó sẽ là những chiếc bánh xe nhanh nhất lịch sử nhân loại” – Chapman nói về những chiếc bánh xe mà ông góp sức chế tạo.

Chapman bắt đầu “dính líu” vào dự án Bloodhound khi một người bí ẩn gọi vào máy điện thoại của ông, đề nghị gặp tại một quán bia để thảo luận về “một dự án độc nhất vô nhị liên quan tới phương tiện di chuyển trên bộ”.

Người lạ mặt kia không phải tốn quá nhiều bia để thuyết phục Chapman tham gia Bloodhound. “Tôi nhìn thấy một số bản vẽ sơ khai của chiếc xe và tôi tin rằng đây là thứ rất, rất đặc biệt” – ông nói – “Anh sẽ tự đá mình nếu không tham gia dự án này.

Bloodhound SSC được chế tạo dựa trên một số thiết kế của Thrust SSC, chiếc xe đang giữ kỷ lục tốc độ trên bộ, sau khi đã phá tường âm thanh ở tốc độ 1.207 km/h vào năm 1997. Nhưng tăng tốc vượt ngưỡng này mang tới nhiều vấn đề mà giới khoa học chưa từng đối mặt.

Mark Chapman, kỹ sư trưởng dự án Bloodhound SSC

Vô vàn thách thức khó nhằn

Ở mức cơ bản nhất, đội của Chapman phải tìm vật liệu có thể chịu được các lực khổng lồ tác động lên phần bánh xe.  Khi Bloodhound di chuyển với tốc độ tối đa, các bánh xe sẽ quay tới 10.500 vòng mỗi phút. Phần rìa bánh xe sẽ chịu một lực tác động khổng lồ, lớn hơn 55.000 lần trọng lực Trái đất. “Chúng tôi phải chật vật tìm các vật liệu vẫn có khả năng gắn kết với nhau ở tốc độ đó” – Chapman nói.

Không chỉ có thế, các bánh xe này còn phải chịu được lực tác động từ những hòn đá nhỏ nằm trên đường bắn vào bánh xe, được cho là mạnh ngang với một viên đạn vừa rời nòng súng. “Chắc chắn anh sẽ không muốn các bánh xe vỡ thành từng mảnh” – Chapman nói – “Nếu bánh xe bị nứt, nó sẽ nổ tung (do tốc độ và lực tác động khổng lồ)”.

Một đội hơn 130 người nhặt đá hiện đã liên tục dọn dẹp đường chạy của Bloodhound, trong bối cảnh trời nóng nung người và những cơn bão cát sa mạc hay xuất hiện. Nhiệm vụ của họ là không để bất kỳ viên đá nào, dù là nhỏ nhất, còn sót lại trên đường chạy. Tuy nhiên Chapman vẫn tính toán tới khả năng Bloodhound cán phải đá. Ông và cộng sự đã sử dụng một loạt phương thức tính toán mô phỏng cùng thử nghiệm thực tế để kiểm tra chất lượng nhiều loại hợp kim – trong đó nhóm sẽ bắn một viên đá vào bánh xe thử nghiệm, xem nó có nứt hay không. Sau nhiều thử nghiệm, nhóm đã chọn được một hợp kim nhôm có thể chịu đựng được các điều kiện vô cùng khắc nghiệt kể trên.

Sau khi tìm được vật liệu làm bánh xe, Chapman lại phải nghiên cứu để chúng không bị trơn trượt trên bề mặt toàn đất sét khô của sa mạc. Do Bloodhound di chuyển với tốc độ cực cao nên bánh xe không thể sử dụng các lốp cao su thông thường, do chúng sẽ dễ dàng bị lực tác động lớn xé rách – đây là lý do các bánh xe không có lốp.

Đầu tiên nhóm thử nghiệm một loại bánh có phần rìa mang hình chữ V khá sắc. Thiết kế này khiến bánh có thể bám đường tốt hơn. Nhưng các thử nghiệm sau đó cho thấy bánh thường đào sâu xuống dưới đất, làm lộ ra các hòn đá có khả năng gây tác động nguy hiểm tới phần bánh. Hiện nay họ đang thử nghiệm với các thiết kế rìa bánh xe phẳng hoặc hơi cong. Các bánh xe mới đã không còn đào sâu xuống đất như trước nữa.

Bloodhound sẽ trở thành chiếc xe nhanh nhất thế giới, với tốc độ hơn 1.600km/h

“Công việc tuyệt vời nhất và cũng là tồi tệ nhất”

Ngoài phần bánh xe, nhóm còn đang quan ngại tới những chỗ mấp mô nhỏ trên đường chạy. Về cơ bản, những đường mấp mô này tạo ra tác động giống các gờ giảm tốc – bạn chạy càng nhanh thì xe càng rung lắc mạnh. Do Bloodhound có tốc độ lớn (chạy hết chiều dài một sân vận động chỉ mất có 1/5 của một giây), ngay cả những đoạn đường mấp mô rất nhỏ cũng có thể khiến xe rung lắc dữ dội. Chapman nói rằng sự rung lắc này sẽ không khiến xe nổ tung, nhưng làm cho tài xế cảm thấy khó chịu.

Một vấn đề nữa là tình trạng quá nhiệt bánh xe. Trong một cuộc thử nghiệm ngắn gần đây, bánh xe đã đạt nhiệt độ tới 90 độ C. “Đây có thể là điều mà bạn không nghĩ đến, nhưng khi Bloodhound di chuyển ngược chiều gió, không khí chạy qua phần bánh có tốc độ gấp 2 lần vận tốc âm thanh” – Chapman nói. Ma sát giữa bánh xe và luồng khí sẽ khiến bánh xe nóng lên rất nhanh.

Một khi các vấn đề này được xử lý, Chapman và cộng sự hy vọng sẽ có thể bắt đầu thử nghiệm tốc độ xe ở Anh vào giữa năm sau, với tốc độ ban đầu chỉ 322km/h. Cuối cùng họ sẽ đưa xe tới Hakskeen Pan và hy vọng có thể phá vỡ mốc tốc độ 1.000mp/h (1.609km/h).

Với cá nhân Chapman, ông đã có thể trông chờ tới ngày hái quả ngọt trong dự án Bloodhound, sau thời gian dài chờ đợi. “Đây là công việc tuyệt vời nhất, nhưng cũng là tồi tệ nhất thế giới” – ông nói – “Tóc tôi bạc đi rất nhiều so với khi bắt đầu dự án này cách đây 7 năm. Nhưng cách thách thức mà anh đối mặt thật tuyệt vời... Những gì chúng tôi đang làm là đẩy thật xa các ranh giới mà người khác từng trải nghiệm, từng đạt được”.

Tường Linh (Theo BBC)
Thể thao & Văn hóa