Lưu Tư Xa tiếp tục trình bày: "Mục tiêu thiết kế của chúng ta chính là vượt qua máy bay cảnh báo sớm E-2D Hawkeye của Mỹ. Bằng cách ứng dụng radar mảng pha linh hoạt cùng thiết kế cánh xoay chuyển (tilt-rotor), tôi tin rằng dòng máy bay cảnh báo sớm KJ-200 của chúng ta hoàn toàn có thể làm được điều đó. Trước hết, nó có khả năng cất cánh thẳng đứng. Nhờ công suất động cơ vượt trội, trọng lượng cất cánh tối đa có thể đạt tới khoảng 30 tấn. Ngoài ra, nó cũng có thể sử dụng phương thức cất cánh bằng máy phóng. Tóm lại, phương thức cất cánh của nó rất đa dạng và linh hoạt."
So với việc phải cất cánh bằng máy phóng như các loại chiến đấu cơ hay máy bay cảnh báo sớm E-2D Hawkeye trên tàu sân bay, dòng KJ-200 có thể cất cánh thẳng đứng, giúp giảm thiểu đáng kể lực tác động lên khung thân. Cần biết rằng, khi hạ cánh trên tàu sân bay, tốc độ hạ cánh của các máy bay cảnh báo sớm hiện nay lên tới 7 mét/giây, gấp hai đến ba lần so với máy bay vận hành trên đất liền, tạo ra áp lực cực lớn lên cấu trúc máy bay.
Tuy nhiên, với khả năng cất cánh thẳng đứng, áp lực này sẽ giảm đi đáng kể. Đối với một thiết bị có độ nhạy cảm cao như máy bay cảnh báo sớm, đây là một ưu thế kỹ thuật quan trọng.
Tất nhiên, việc nghiên cứu chế tạo một chiếc máy bay cánh xoay chuyển không hề dễ dàng. May mắn thay, nhờ những tài liệu kỹ thuật bí mật về dòng V-22 Osprey do Lâm Bằng cung cấp, đội ngũ kỹ sư hàng không Trung Quốc mới có cơ sở để cải tiến và phát triển thiết kế cánh xoay chuyển tối ưu hơn.
Kết hợp với động cơ tuabin trục (turboshaft) công suất lớn, hiệu năng của máy bay cảnh báo sớm KJ-200 hoàn toàn được đảm bảo. Tiếp đó, Lưu Tư Xa giới thiệu sơ lược về thiết kế tổng thể ban đầu.
Trọng lượng cất cánh tối đa đạt 30 tấn, cao hơn E-2D hơn 4 tấn, nhưng nhờ trọng lượng hệ thống radar nhẹ hơn đáng kể, tầm bay và thời gian hoạt động của nó được cải thiện rõ rệt. Tầm bay tối đa đạt 3.500 km, thời gian bay liên tục lên đến 8 giờ. Nhờ công suất động cơ lớn, tốc độ bay hành trình tối đa đạt 660 km/h, tổng thể tính năng đạt mức rất ấn tượng.
Tất nhiên, thành quả này có được là nhờ hiệu năng ưu việt của động cơ tuabin trục 20. Ngoài công suất đạt tới 6.000 kW, mức tiêu hao nhiên liệu của nó cũng khá thấp. Đối với phiên bản máy bay vận tải cánh xoay chuyển, chúng ta sẽ sử dụng động cơ tuabin trục 25, với trọng lượng cất cánh tối đa đạt từ 35 đến 40 tấn.
Dù là tuabin trục 25 hay 20 thì thông số kỹ thuật đều cực kỳ ấn tượng, vượt xa động cơ AE1107C trên V-22 Osprey vốn chỉ đạt công suất 4.590 kW mỗi động cơ.
Các loại động cơ tuabin trục đều được nghiên cứu dựa trên lõi động cơ tuabin phản lực. Động cơ tuabin phản lực tạo ra lực đẩy bằng cách xả khí nóng áp suất cao ra ngoài. Tuy nhiên, trong quá trình này, một lượng lớn động năng và nhiệt năng từ khí xả bị lãng phí, khiến hiệu suất chuyển đổi nhiệt năng từ nhiên liệu thành công suất hữu ích không đạt mức tối đa.
Lõi động cơ tạo ra luồng khí nóng áp suất cao, phun qua ống xả phía đuôi với tốc độ hàng trăm mét/giây để tạo lực đẩy phản lực. Bằng cách lắp thêm một bộ tuabin áp suất thấp, luồng khí này sẽ điều khiển tuabin xoay với tốc độ cao để tạo ra công suất. Trục của tuabin áp suất thấp đi qua trục quay của lõi động cơ, thông qua bộ giảm tốc phía trước để điều khiển cánh quạt. Như vậy, phần lớn năng lượng của khí xả đã được chuyển hóa thành công cơ học. Hơn nữa, khí xả sau khi qua tuabin vẫn tiếp tục giãn nở và tăng tốc trong ống xả, tạo thêm một phần lực đẩy, giúp động cơ tuabin cánh quạt và tuabin trục đạt hiệu quả kinh tế rất cao.
Các chuyên gia cũng đưa ra một số kiến nghị về thiết kế máy bay cảnh báo sớm trên tàu sân bay, chẳng hạn như thiết kế cấu trúc khung thân và khả năng chịu đựng hư hại.
Vì máy bay cánh xoay chuyển là một loại hình khí tài hoàn toàn mới, nên mọi người vẫn còn những lo ngại nhất định. Suy cho cùng, trong quá trình nghiên cứu chế tạo V-22 Osprey, các kỹ sư cũng đã gặp phải không ít vấn đề.
Ví dụ như các vấn đề về thiết kế cấu trúc. Trong lịch sử hàng không, không ít sự cố xảy ra do lỗi thiết kế cấu trúc.
Điển hình như dòng máy bay hành khách phản lực Comet nổi tiếng năm xưa. Do lỗi thiết kế cấu trúc dẫn đến hàng loạt vụ rơi máy bay, cuối cùng dòng máy bay này đã bị đình chỉ bay. Chỉ trong vòng một năm, có 3 chiếc Comet bị tan rã trên không trung. Điều tra sau đó cho thấy, do Comet sử dụng khoang hành khách tăng áp nhưng kinh nghiệm thiết kế cấu trúc chịu áp lực còn thiếu sót, việc bay đường dài và cất hạ cánh thường xuyên khiến khung thân phải chịu ứng suất biến đổi liên tục, dẫn đến hiện tượng mỏi kim loại và gây ra sự cố tan rã. Cần biết rằng, thảm họa của dòng Comet đã trực tiếp đặt dấu chấm hết cho tương lai của dòng máy bay này cũng như công ty thiết kế De Havilland. Không ai muốn KJ-200 đi vào vết xe đổ đó.
Đó là lý do tại sao các dòng máy bay hành khách sau này đều chuyển sang thiết kế cửa sổ hình bầu dục. Hình dạng này giúp ứng suất không bị tập trung tại các góc, từ đó hạn chế xuất hiện vết nứt, đảm bảo tuổi thọ và an toàn bay. Trong khi đó, các dòng máy bay đời đầu đều sử dụng cửa sổ hình vuông.
Tư duy thiết kế kết cấu máy bay đã trải qua năm lần biến thiên lớn. Trước những năm 50 của thế kỷ 20, thiết kế kết cấu máy bay về cơ bản đều dựa trên nguyên lý cường độ tĩnh. Từ sau thập niên 50 đến trước thập niên 60, tư duy thiết kế dần chuyển sang hướng "tuổi thọ an toàn". Đến sau thập niên 70, khái niệm thiết kế "phá hư - an toàn" hay còn gọi là "thiết kế dung sai hư hại" đã được đưa ra.
Kết cấu máy bay không chỉ chịu tải trọng tĩnh mà còn chịu tải trọng theo chu kỳ. Ví dụ như khoang hành khách điều áp của máy bay dân dụng, áp suất tăng cường chính là một dạng tải trọng chu kỳ. Dưới tác động lặp đi lặp lại, ngay cả khi mức ứng suất rất thấp, kết cấu máy bay vẫn có thể xảy ra hiện tượng mỏi vật liệu, dẫn đến những sự cố thảm khốc.
Vấn đề mỏi vật liệu trên máy bay thời kỳ đầu chưa trở nên cấp thiết, bởi khi thiết kế, các kỹ sư chỉ tập trung vào yêu cầu độ bền và độ cứng. Tuy nhiên, do trình độ thiết kế kết cấu còn hạn chế, họ đã để lại biên độ dự trữ cường độ rất lớn và hệ số an toàn cao, khiến mức ứng suất thực tế trong quá trình vận hành của máy bay tương đối thấp.
Ví dụ, trọng lượng kết cấu của nhiều loại máy bay vận tải thời kỳ đầu chiếm tới khoảng một nửa trọng lượng cất cánh tối đa, trong khi tải trọng hữu ích chỉ chiếm từ 1/10 đến 2/10. Ngày nay mọi chuyện đã khác, nhờ áp dụng các phương pháp thiết kế tiên tiến cùng vật liệu composite, tải trọng hữu ích của máy bay có những loại đã đạt tới khoảng 40% trọng lượng cất cánh tối đa.
Tất nhiên, các dòng máy bay cánh cụp cánh xòe sẽ không đạt được con số này mà thấp hơn một chút. Trọng lượng kết cấu của máy bay cảnh báo sớm KJ-200 rơi vào khoảng 15 tấn, cộng thêm radar, thiết bị điện tử và phi hành đoàn thì tổng trọng lượng chỉ khoảng 20 tấn. Phần còn lại là nhiên liệu, với 10 tấn nhiên liệu, máy bay đủ khả năng bay liên tục trong tám giờ.
Hơn nữa, máy bay cảnh báo sớm KJ-200 sử dụng công nghệ anten radar mảng pha linh hoạt, không cần vòm radar cồng kềnh, giúp tốc độ bay nhanh hơn đáng kể và sở hữu khả năng tàng hình nhất định. Điều này khiến nó vượt trội hơn hẳn so với dòng máy bay cảnh báo sớm E-2D Hawkeye.
Hội nghị phê duyệt dự án lần này đã diễn ra vô cùng thành công. Lâm Bằng trở thành cố vấn kỹ thuật cho dự án máy bay cảnh báo sớm trên hạm, đồng thời với tư cách là trợ lý tổng giám đốc tập đoàn, anh cũng sẽ trực tiếp tham gia giám sát chặt chẽ dự án này.
Sau khi hội nghị kết thúc, Viện Thiết kế Máy bay số 1 (Nhất Phi Viện) đã tổ chức một cuộc họp chuyên môn để triển khai và phân công công tác nghiên cứu chế tạo máy bay cảnh báo sớm KJ-200. Đây là một dự án hợp tác quy mô lớn, đòi hỏi Nhất Phi Viện và Viện 607 phải phối hợp chặt chẽ hơn nữa mới có thể hoàn thành nhiệm vụ.
Đối với Viện 607, đây là một dự án hoàn toàn mới vì họ chưa từng có kinh nghiệm trong việc phát triển máy bay cảnh báo sớm.