"Về phương diện hệ thống điện tử và động cơ, chúng ta cần phải kiên trì con đường tự nghiên cứu phát triển, đồng thời song hành với việc mua sắm công nghệ toàn cầu. Thách thức trong việc chế tạo động cơ phản lực cánh quạt có tỉ số đường vòng cao (high-bypass turbofan engine) 30 tấn lực đẩy là rất lớn. Mặc dù chúng ta đã có một số nền tảng kỹ thuật dự bị như phương án thiết kế tổng thể cho động cơ 30 tấn, kỹ thuật kiểm soát khe hở chủ động tại đầu cánh, kỹ thuật thiết kế cánh quạt 3D cong phức hợp hiệu suất cao, cùng công nghệ vật liệu composite cho cánh quạt, nhưng chúng ta vẫn phải chuẩn bị tinh thần cho một cuộc chiến trường kỳ!"
Điền Vĩ Trường kết luận: "Tổng quan mà nói, chúng ta đã bước đầu có được nền tảng kỹ thuật để phát triển dòng máy bay thân rộng hai động cơ. Nếu có thể ứng dụng bố cục khí động học hiệu suất cao hơn, nâng cao hệ số lực nâng khi cất cánh và tỉ lệ lực nâng/lực cản khi bay tuần tra, kết hợp với động cơ phản lực cánh quạt đẩy mạnh tiên tiến, máy bay thân rộng của chúng ta hoàn toàn có thể đạt tới, thậm chí ở một vài phương diện còn vượt qua cả Boeing 787 Dreamliner hay Airbus A350. Vì vậy, khối lượng công việc sắp tới là vô cùng nặng nề, các đồng chí ngồi đây nhất định phải chuẩn bị sẵn sàng về mặt tư tưởng..."
Tiếng nói của Điền chủ nhiệm vừa dứt, cả phòng hội nghị vang dội tiếng vỗ tay như sóng trào. Dù biết rõ khó khăn trùng điệp, nhưng ngọn lửa nhiệt huyết trong lòng mỗi người, tinh thần cống hiến cho dự án máy bay chở khách cỡ lớn của quốc gia, đang ngày càng bùng cháy mạnh mẽ.
Trong các hạng mục kỹ thuật của dự án máy bay cỡ lớn, khó khăn nhất có lẽ vẫn là động cơ phản lực cánh quạt tỉ số đường vòng cao 30 tấn.
Suy cho cùng, ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc hiện nay mới chỉ hoàn thiện các dòng động cơ "Quá Hành" và "Tần Lĩnh". Tuy nhiên, cả hai đều là động cơ quân sự với lực đẩy chỉ từ 10 đến 13 tấn. Động cơ 30 tấn đòi hỏi phải xây dựng một quy trình hoàn toàn mới, không thể dựa trên nền tảng của hai loại động cơ quân sự kia.
Việc nghiên cứu chế tạo động cơ phản lực lực đẩy lớn cho máy bay thương mại khó khăn hơn nhiều so với động cơ quân sự. Bởi lẽ, tiêu chí quan trọng nhất của máy bay thương mại chính là độ an toàn và tính kinh tế, mà động cơ lại là yếu tố then chốt nhất.
Tại sao máy bay chở khách Il-96 lại thất bại? Nguyên nhân quan trọng nhất chính là động cơ. Bốn động cơ của Il-96 tiêu tốn nhiên liệu hơn nhiều so với các dòng máy bay thân rộng hai động cơ cùng phân khúc của phương Tây như A330 hay Boeing 777, trong khi tầm bay lại ngắn hơn đáng kể. Về tính kinh tế, nó thua kém rất nhiều.
Điều chí mạng hơn là tỉ lệ hỏng hóc của bốn động cơ trên Il-96 cao hơn hẳn so với các dòng hai động cơ như A330 hay Boeing 777. Chỉ riêng chuyên cơ Il-96 của Tổng thống Nga khi đi công du nước ngoài cũng đã gặp không ít lần sự cố động cơ khiến máy bay không thể cất cánh, thì còn nói gì đến khả năng cạnh tranh?
Máy bay thân rộng được ưa chuộng chính là nhờ sức chứa lớn, mức tiêu thụ nhiên liệu trên mỗi hành khách thấp, từ đó giảm thiểu chi phí vận hành. Máy bay thân rộng hai động cơ đã trở thành xu thế chủ đạo, đòi hỏi ngành hàng không dân dụng phải có yêu cầu khắt khe hơn về độ tin cậy.
Đặc biệt là động cơ, vì chỉ có hai chiếc, nếu cả hai đều gặp sự cố thì coi như mất khả năng vận hành. Do đó, thông thường các máy bay thân rộng hai động cơ đều yêu cầu khả năng bay về sân bay gần nhất chỉ với một động cơ duy nhất trong trường hợp động cơ còn lại bị hỏng.
Vì máy bay thân rộng hai động cơ chở từ hai đến ba trăm người, thậm chí nhiều hơn, nên nếu xảy ra một tai nạn hàng không, đó sẽ là thảm họa mà các hãng hàng không khó lòng gánh chịu, đồng thời nhà sản xuất máy bay cũng sẽ rơi vào tình thế bế tắc.
Hãy nhìn vào hãng Boeing, việc phát triển dòng B737 MAX liên tiếp xảy ra sự cố, đặc biệt là sau tai nạn rơi máy bay ngày 10 tháng 3 năm 2019 tại Ethiopia. Giá cổ phiếu của Boeing đã giảm từ 440 USD xuống còn 374 USD, mức giảm lên tới 64%, vốn hóa thị trường bốc hơi 144 tỷ USD.
Không chỉ dừng lại ở đó, chỉ riêng việc đình chỉ bay B737 MAX trong một tháng đã khiến các hãng hàng không thiệt hại hàng trăm triệu USD. Rõ ràng, các hãng hàng không sẽ không gánh chịu chi phí phát sinh từ việc đình chỉ bay tạm thời này. Họ sẽ chuyển hóa đơn đó cho Boeing - nhà sản xuất chiếc máy bay này.
Điều tồi tệ hơn là hành khách sẽ mất niềm tin vào độ an toàn của dòng máy bay này, khiến các hãng hàng không ồ ạt hủy đơn đặt hàng. Ngay cả một "gã khổng lồ" trong ngành hàng không như Boeing còn khó lòng chịu đựng kết quả này, huống chi là một công ty sản xuất máy bay thương mại mới thành lập.
Chính vì lý do đó, dù ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc có nghiên cứu chế tạo thành công động cơ phản lực cánh quạt tỉ số đường vòng cao 30 tấn, thì các hãng hàng không vì lo ngại độ tin cậy của động cơ mới, thông thường vẫn sẽ ưu tiên sử dụng những loại động cơ đã được kiểm chứng. Đây cũng là lý do tại sao Trung Quốc phát triển máy bay chở khách cỡ lớn cần phải "đi bằng hai chân" (kết hợp tự chủ và hợp tác).
Nếu không tự chủ được công nghệ động cơ phản lực cánh quạt hệ số đường vòng cao với lực đẩy 30 tấn, các tập đoàn hàng không quốc tế rất dễ dàng liên kết với Airbus để gây khó dễ cho Trung Quốc. Ngược lại, nếu Trung Quốc nắm giữ công nghệ động cơ tương đương, việc đàm phán mua sắm các dòng động cơ tiên tiến từ các tập đoàn hàng không quốc tế sẽ trở nên thuận lợi hơn nhiều.
Lâm Bằng đã thông qua năng lực cảm ứng não bộ để thu thập dữ liệu về động cơ trang bị trên máy bay hành khách Boeing 777. Tuy nhiên, anh không công bố toàn bộ cùng lúc mà lựa chọn phương pháp công bố từng phần thông qua các bài luận văn kỹ thuật, từ đó từng bước chuyển giao công nghệ động cơ cho ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc.
Mặc dù tốc độ này khá chậm, nhưng nó đã bắt đầu tạo ra tác động thúc đẩy rõ rệt đối với sự tiến bộ của kỹ thuật động cơ hàng không Trung Quốc. Do ngành công nghiệp hàng không nước này vốn đã có các nghiên cứu tiền đề về loại động cơ tương tự, nên một khi các nút thắt kỹ thuật then chốt được tháo gỡ, tiến độ nghiên cứu và phát triển sau khi chính thức lập dự án sẽ diễn ra vô cùng nhanh chóng.
Lâm Bằng vẫn nhớ rõ ở kiếp trước, Trung Quốc từng hợp tác với phương Tây để nghiên cứu chế tạo máy bay hành khách thân rộng C929, đồng thời hợp tác với phía Ukraine để nhập khẩu công nghệ động cơ tua-bin phản lực cánh quạt D-18T. Hiện tại, khi đã có trong tay những dòng động cơ ưu việt hơn hẳn D-18T, việc nhập khẩu loại động cơ này là không còn cần thiết.
D-18T là loại động cơ tua-bin phản lực cánh quạt ba trục, từng là dòng động cơ duy nhất thời kỳ Liên Xô cũ có lực đẩy trên 20 tấn. Công tác nghiên cứu chế tạo loại động cơ này bắt đầu từ năm 1979, sau đó được trang bị cho máy bay vận tải An-124. Đến thập niên 90, phiên bản nâng cấp của D-18T đã được phát triển với lực đẩy tăng lên gần 30 tấn.
Quay ngược thời gian về năm 2000, thời điểm đó Viện nghiên cứu tua-bin khí Trung Quốc đã thiết lập năm dòng lõi động cơ cơ sở. Dựa trên nền tảng này để phát triển một loạt các dòng động cơ khác là con đường mà các nước phương Tây đã thực hiện rất thành công. Đó chính là việc phát triển các dòng động cơ có cấp độ lực đẩy khác nhau dựa trên cùng một lõi động cơ cơ sở.
Khi đó, căn cứ vào tình hình thực tế của ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc, họ đã thiết lập năm loại lõi động cơ với lưu lượng lần lượt là 5, 10, 20, 30 và 35 kg/s. Trên nền tảng này, các động cơ được phát triển có thể bao phủ dải lực đẩy từ 200 kg cho đến 20 tấn.
Sau này, động cơ WS-15 trang bị cho tiêm kích J-20 cùng động cơ CJ-1000 trang bị cho máy bay hành khách C919 đều sử dụng lõi động cơ có lưu lượng 30 kg/s.
Còn lõi động cơ với lưu lượng 35 kg/s chính là loại có thể phát triển thành động cơ phản lực cánh quạt hệ số đường vòng cao với lực đẩy 20 tấn.
Điều này hoàn toàn có thể tính toán được, ví dụ như lõi động cơ thử nghiệm 9X có lưu lượng 80 kg/s, lực đẩy đạt tới 45,4 tấn. Do đó, nếu Trung Quốc muốn phát triển động cơ 30 tấn dựa trên nền tảng lõi động cơ 35 kg/s thì rất khó khả thi, bởi lõi động cơ này tối đa chỉ đạt mức 25 tấn. Tất nhiên, trên cơ sở đó, nếu kết hợp với các kỹ thuật động cơ tiên tiến, hoàn toàn có thể chế tạo ra một loại lõi động cơ lớn hơn.