Trung Quốc công bố phần mềm PADJ-X mô phỏng điểm yếu của máy bay tàng hình B-21 Mỹ

PADJ-X là nền tảng tích hợp đa ngành hoàn chỉnh đầu tiên dành cho thiết kế máy bay tàng hình, được phát triển bởi nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Khí động học Trung Quốc. Theo bài viết đăng trên tạp chí Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, hệ thống này sử dụng công nghệ tối ưu hóa adjoint để tính toán đồng thời hàng trăm biến số thiết kế, giúp giảm chi phí và thời gian mô phỏng các hệ thống hàng không vũ trụ phức tạp.

Phát hiện lỗ hổng tiềm ẩn trên máy bay B-21 Raider

Khi sử dụng PADJ-X để phân tích cấu hình của B-21 Raider - mẫu máy bay ném bom tàng hình tiên tiến nhất hiện nay của Mỹ - nhóm nghiên cứu nhận định thiết kế của hãng Northrop Grumman có thể chưa đạt mức tối ưu về khí động học và độ ổn định. Kết quả mô phỏng cho thấy quá trình tối ưu hóa có thể giúp tăng tỷ lệ lực nâng trên lực cản thêm 15% và giảm đáng kể sóng xung kích cho cấu hình tương tự B-21.

Đáng chú ý, các nhà khoa học đã cải thiện mô-men chúi của máy bay từ mức 0,07 xuống còn -0,001. Trong kỹ thuật hàng không, giá trị mô-men chúi gần bằng 0 cho phép máy bay duy trì trạng thái bay bằng ổn định mà không cần sự can thiệp liên tục của phi công, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và tầm bay.

Tối ưu hóa khả năng tàng hình và hiệu suất đa ngành

Hệ thống PADJ-X tích hợp 5 lĩnh vực then chốt bao gồm: khí động học, động cơ, điện từ (tàng hình), dấu hiệu hồng ngoại và tiếng nổ siêu thanh. Trong các thử nghiệm trên mô hình tương tự máy bay không người lái X-47B, phần mềm này đã giúp giảm hệ số lực cản khoảng 10%.

Về khả năng tác chiến điện từ, PADJ-X đã giảm diện tích phản xạ radar (RCS) trung bình phía trước của mô hình X-47B từ 13,55 m2 xuống chỉ còn 1,33 m2. Việc giảm RCS xuống còn 1/10 được coi là bước tiến lớn trong công nghệ tàng hình, giúp máy bay khó bị phát hiện hơn trong vùng hình nón trước mũi - khu vực nhạy cảm nhất đối với radar đối phương.

So sánh với công nghệ mô phỏng của NASA và quốc tế

Trong nhiều thập kỷ, các tổ chức như NASA (Mỹ) với nền tảng FUN3D, hay các viện nghiên cứu của Đức và Pháp đã phát triển các phần mềm tối ưu hóa adjoint riêng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng PADJ-X có ưu thế về phạm vi bao phủ đa ngành rộng hơn, giảm bớt việc điều chỉnh thủ công khi chuyển đổi giữa các lĩnh vực thiết kế khác nhau.

Dù các thông số thực tế của B-21 và X-47B vẫn được Quân đội Mỹ xếp loại mật, việc công bố PADJ-X cho thấy bước tiến của Trung Quốc trong việc sử dụng siêu máy tính và thuật toán để rút ngắn quá trình phát triển máy bay quân sự. Công nghệ này hứa hẹn giảm sự phụ thuộc vào thử nghiệm trong hầm gió và hạ thấp chi phí chế tạo mẫu thử cho các dòng máy bay thế hệ mới.