Phi thuyền VN thử nghiệm thành công vào không gian: Khám phá quy trình sản xuất

Thông tin nhóm kỹ sư hàng không do Phạm Gia Vinh đúng đầu chế tạo thành công phi thuyền bay vào không gian đã làm chấn động dư luận và giới khoa học Việt.
TS Vũ Quốc Huy, Phó trưởng Bộ môn Kỹ thuật Hàng không & Vũ trụ, Viện Cơ khí Động lực, ĐH Bách khoa Hà Nội đánh giá: “Hiện Việt Nam chưa có các khí cụ bay dân sự có thể đạt đến trần bay 30km. Nếu có thể sản xuất các khí cụ bay không người lái ở độ cao trên 30km, khoa học Việt Nam sẽ có đột phá trong nghiên cứu an ninh , quốc phòng .”

Sản xuất hoàn toàn ở Việt Nam
Dù biết rằng thế giới đã có thiết bị tương tự được sử dụng nhiều trong lĩnh vực thử nghiệm, thực nghiệm các thiết bị hàng không và hàng không vũ trụ, chàng trai trẻ Nguyễn Gia Vinh vẫn quyết tâm nghiên cứu để cho ra đời thiết bị bay ‘made in Vietnam’ có những điểm khác biệt nổi trội.

Phạm Gia Vinh và cộng sự thiết kế phi thuyền

“Chúng tôi quyết định sản xuất phi thuyền bay vào không gian hoàn toàn ở Việt Nam để khẳng định công nghệ của nước ta cũng như chứng minh Việt Nam có khả năng xuất khẩu những sáng chế công nghệ ra nước ngoài” – Phạm Gia Vinh chia sẻ.
Hình thành ý tưởng đầu từ tháng 12/2013, Vinh chính thức bắt tay vào triển khai năm 2014.
Chỉ trong hơn nửa năm, Phạm Gia Vinh cùng các cộng sự của mình đã chế tạo thành công loại khí cụ bay có trọng lượng 600kg, với trần bay từ 30 đến 50km, thời gian bay có thể lên tới một tuần.
Về mặt kỹ thuật, việc chế tạo và vận hành thiết bị bay không người lái đạt tới độ cao 30 km là một công nghệ không đơn giản. Trước hết là về công nghệ vật liệu, để lên được độ cao 30 km thì thiết bị bay phải bay qua tầng đối lưu của khí quyển, trong tầng khí quyển này nhiệt độ sẽ giảm dần đến mức thấp nhất là từ -50oC đến -80oC, phụ thuộc theo vĩ độ.

Vinh cho biết, quy trình sản xuất phải trải qua nhiều bước. Đầu tiên, đội ngũ đồ họa thiết kế ý tưởng. Mỗi người đều tự do tưởng tượng phi thuyền theo một cách riêng của mình để từ đó thống nhất và xây dựng nên một mô hình thu nhỏ. Từ mô hình này, sẽ tiến hành bay thử nghiệm với rất nhiều lần kiểm tra và chỉnh sửa để thiết kế chi tiết sản phẩm.
Từ thiết kế chi tiết sản phẩm nháp cho đến bản hoàn thiện cuối cùng phải trải qua 3 tháng với 5 lần chỉnh sửa. Khi bản mô phỏng đã tương đối hoàn chỉnh, Vinh quyết định đặt sản xuất khung vỏ tại ĐH Bách khoa Hà Nội. Các vật liệu như sợi carbon, nhôm hợp kim và một số chi tiết để sản xuất vỏ phải nhập khẩu từ nước ngoài. Sau 2,5 tháng, một bộ khung tương đối hoàn chỉnh ra đời.
Phần điện tử và phần mềm được sản xuất tại công ty Đông Giang Việt Nam của Phạm Gia Vinh. Riêng phần thiết kế lõi trung tâm của phần mềm và cứng do đích thân Vinh làm. Còn lại các kỹ sư sẽ phụ trách làm các modul và sau đó được Vinh ghép lại.
Ưu điểm vượt trội trong sản xuất khoang đổ bộ
Ưu điểm lớn nhất trong sản phẩm của Vinh là việc kiểm soát được vị trí hạ cánh của khoang đổ bộ. Chính điều này đã khiến cho công ty của anh giành chiến thắng ở trong các dự án đấu thầu quốc tế .
Sản phẩm của Phạm Gia Vinh có khả năng thu hồi chính xác thiết bị sau khi hoàn thành thử nghiệm. Nếu như các sản phẩm cùng loại của một số công ty khác trên thế giới chỉ có thể thu hồi bằng cách sử dụng dù hỗ trợ thì sản phẩm này có thể thu hồi khoang đổ bộ một cách tương đối chính xác.

Phạm Gia Vinh giải thích về tính năng mới: “Chúng tôi có thể điều khiển thiết bị hạ cánh trong phạm vi 50km – 80km với sai số dưới 50m. Vì vậy, khoang đổ bộ hạ xuống đất sẽ không ảnh hưởng tới người, nhà, và các công trình dưới mặt đất, cũng như thu hồi các thiết bị nghiên cứu đắt tiền.”
Vinh chia sẻ về quy trình sản xuất khoang đổ bộ hay gọi một cách đơn giản là khung vỏ.
Để sản xuất ra khung vỏ khá công phu. Đầu tiên các kỹ sư thiết kế 3D, dựng khung vỏ trên máy tính, kiểm tra lắp ghép bằng các phần mềm chuyên dụng (ANSYS, CATIA, SOLID WORK) sau đó sản xuất khuôn đúc bằng máy CNC.
Yêu cầu khuôn đúc phải bóng nhẵn, đảm bảo khả năng chịu lực, chịu được áp lực lúc đông cứng, sử dụng chân không để ép lên khuôn (9 tấn /m2).
Quy trình đổ khuôn phải bắt buộc làm bằng tay và đòi hỏi kỹ sư phải có tay nghề cao, tôn trọng quy trình chặt chẽ về công nghệ, bảo đảm an toàn lao động vì nó là vật liệu có thể gây hại cho sức khỏe trong quá trình sản xuất.
Vật liệu sản xuất khung vỏ rất tiên tiến, cùng một khối lượng vật liệu như thép nhưng khả năng chịu lực gấp 5 lần.
Bay lên độ cao trên 30 km với thời gian trên 6 giờ
Sau 2 lần bay thử nghiệm thành công, Phạm Gia Vinh đang kỳ vọng vào lần bay thử nghiệm thứ 3 dự tính vào tháng 4 tới.
“Tôi kỳ vọng sẽ đưa giai đoạn thử nghiệm thứ 3 về Việt Nam để trình diễn công nghệ và chứng minh các với nước trong khu vực là hiện tại chúng ta đã hoàn toàn làm chủ được về mặt công nghệ”, Vinh chia sẻ.
Lần thử nghiệm thứ 3 này có mục đích việc kiểm tra các thiết bị điện tử, duy trì môi trường và kiểm tra khả năng của khoang đổ bộ, hạ cánh có kiểm soát. Ngoài ra Vinh mong muốn đưa thiết bị lên độ cao trên 30km với thời gian bay trên 6h. Thiết bị sẽ ghi lại hình ảnh độ phân giải cao và truyền về trạm điều khiển trung tâm ở khoảng cách tối thiểu 150km. Thiết bị sẽ có khả năng kết nối với vệ tinh đảm bảo khả năng liên lạc thông suốt với trạm điều khiển trung tâm ở bất kỳ khoảng cách nào.
Nếu lần thử nghiệm thứ 3 này thành công, Phạm Gia Vinh sẽ tiến hành thử nghiệm phi thuyền lần thứ 4 vào giữa tháng 5 ở Úc và chính thức đưa người lên không gian.
Hồng Vân