NASA nghiên cứu hiệu ứng gió và theo dõi máy bay bằng máy bay Joby
Tác giả: Teresa Whiting, NASA
Một trong số nhiều nút mặt đất cảm biến phân tán của NASA được thiết lập ở phía trước trong khi một máy bay taxi hàng không thử nghiệm thuộc sở hữu của Joby Aviation nằm ở phía sau gần Trung tâm nghiên cứu chuyến bay Armstrong của NASA tại Edwards, California, vào ngày 12 tháng 3 năm 2025. NASA đang thu thập thông tin trong quá trình nghiên cứu này để giúp thúc đẩy các chuyến bay taxi hàng không trong tương lai, đặc biệt là các chuyến bay diễn ra trong thành phố, nhằm theo dõi máy bay di chuyển qua các hành lang giao thông và xung quanh các khu vực hạ cánh. Nguồn: NASA/Genaro Vavuris
Các kỹ sư của NASA đã bắt đầu sử dụng mạng lưới cảm biến mặt đất vào tháng 3 để thu thập dữ liệu từ một máy bay taxi hàng không thử nghiệm nhằm đánh giá cách tích hợp an toàn các phương tiện như vậy vào không phận phía trên các thành phố—trong mọi loại thời tiết.
Các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng chiến dịch này để giúp cải thiện các công cụ hỗ trợ tránh va chạm và hoạt động hạ cánh, đồng thời đảm bảo hoạt động taxi hàng không an toàn và hiệu quả trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau.
Trong nhiều năm, NASA đã nghiên cứu cách gió định hình theo địa hình, bao gồm các tòa nhà ở khu vực đô thị, có thể ảnh hưởng đến các loại máy bay mới. Bài kiểm tra mới nhất, thu thập dữ liệu từ máy bay trình diễn của Joby Aviation, xem xét một loại gió khác—gió do chính máy bay tạo ra.
Joby đã bay máy bay trình diễn taxi trên không qua mảng cảm biến mặt đất của NASA gần Trung tâm nghiên cứu bay Armstrong của cơ quan này tại Edwards, California để tạo ra dữ liệu về luồng không khí. Máy bay Joby có sáu cánh quạt cho phép cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, và nghiêng để tạo lực nâng khi bay. Các nhà nghiên cứu tập trung vào luồng không khí do cánh quạt đẩy, tạo thành các mô hình gió tròn hỗn loạn.
Luồng gió cuộn này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bay, đặc biệt là khi máy bay ở gần mặt đất, cũng như những máy bay khác đang bay gần đó và những người trên mặt đất. Độ nhiễu loạn gió như vậy rất khó đo lường, vì vậy NASA đã cải tiến các cảm biến của mình bằng một loại lidar mới—một hệ thống sử dụng tia laser để đo khoảng cách chính xác—và có thể lập bản đồ hình dạng của các đặc điểm gió.
"Thiết kế của loại máy bay mới này, kết hợp với công nghệ lidar của NASA trong nghiên cứu này, đảm bảo hiểu biết tốt hơn về các tác động của gió và nhiễu động có thể ảnh hưởng đến các chuyến bay an toàn và hiệu quả", Grady Koch, người đứng đầu nỗ lực nghiên cứu này, từ Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA tại Hampton, Virginia cho biết.
Một trong nhiều nút mặt đất cảm biến phân tán của NASA được thiết lập ở phía trước trong khi một máy bay taxi hàng không thử nghiệm thuộc sở hữu của Joby Aviation lơ lửng ở phía sau gần Trung tâm nghiên cứu chuyến bay Armstrong của NASA tại Edwards, California, vào ngày 12 tháng 3 năm 2025. NASA đang thu thập thông tin trong quá trình nghiên cứu này để giúp thúc đẩy các chuyến bay taxi hàng không trong tương lai, đặc biệt là những chuyến bay diễn ra trong thành phố, để theo dõi máy bay di chuyển qua các hành lang giao thông và xung quanh các khu vực hạ cánh. Nguồn: NASA/Genaro Vavuris
Dữ liệu để cải thiện khả năng theo dõi máy bay
NASA cũng thiết lập một mảng nút mặt đất thứ hai bao gồm radar, camera và micrô ở cùng vị trí với các cảm biến để cung cấp thêm dữ liệu về máy bay. Các nút này sẽ thu thập dữ liệu theo dõi trong các chuyến bay thường lệ trong nhiều tháng.
Cơ quan này sẽ sử dụng dữ liệu thu thập được từ các nút mặt đất này để chứng minh khả năng theo dõi và chức năng của công nghệ "cảm biến phân tán", bao gồm nhúng nhiều cảm biến vào khu vực máy bay đang hoạt động.
Công nghệ này sẽ rất quan trọng đối với các chuyến bay taxi trên không trong tương lai, đặc biệt là các chuyến bay diễn ra trong thành phố bằng cách theo dõi máy bay di chuyển qua các hành lang giao thông và xung quanh các khu vực hạ cánh. Cảm biến phân tán có tiềm năng nâng cao hệ thống tránh va chạm, quản lý không lưu, cảm biến hạ cánh trên mặt đất, v.v.
"Công trình ban đầu của chúng tôi về mạng lưới cảm biến phân tán và thông qua nghiên cứu này, mang đến cho chúng tôi cơ hội thử nghiệm các công nghệ mới có thể hỗ trợ giám sát không phận và tránh va chạm trên các thành phố trong tương lai", George Gorospe, người đứng đầu nỗ lực này từ Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA tại Thung lũng Silicon của California cho biết.
Sử dụng dữ liệu này từ một máy bay taxi trên không thử nghiệm, NASA sẽ tiếp tục phát triển công nghệ cần thiết để giúp tạo ra các chuyến bay taxi trên không an toàn hơn ở các khu vực có lưu lượng giao thông cao. Cả hai nỗ lực này đều sẽ có lợi cho các công ty đang nỗ lực đưa taxi trên không và máy bay không người lái vào không phận một cách an toàn.
