MTU HIỆN ĐANG CẢI TIẾN CHO CÁC PHI CƠ ĐƯỜNG NGẮN VỚI PIN NHIÊN LIỆU - KHÔNG DÙNG NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC TRUYỀN THỐNG
Nguồn từ tác giả: Anne Bajrica đăng trên FOCUS Online 29-7-2026: Hydro được dẫn vào từ một phía, trong khi Oxy từ không khí xung quanh đi vào từ phía còn lại. Ở giữa, một pin nhiên liệu tạo ra điện năng cho động cơ điện, động cơ này sẽ dẫn động cánh quạt thông qua hộp số. Hệ thống đẩy này không thải ra khí Carbon Dioxide (Kohlendioxid) , Oxit Nitơ (Stickoxide) hay các hạt muội than (Rußpartikel), mà chủ yếu chỉ thải ra nước. MTU đặt mục tiêu ứng dụng nguyên lý này cho các máy bay chặng ngắn trong tương lai.
MTU Aero Engines vừa đạt được một cột mốc quan trọng trong nỗ lực này. Công ty có trụ sở tại Munich đã thử nghiệm thành công các hệ thống cung cấp hydro và không khí, đồng thời đang chuẩn bị chế tạo các mô hình trình diễn kết hợp đầu tiên. Đây là sự khởi đầu của một giai đoạn then chốt: lần đầu tiên, các thành phần gồm pin nhiên liệu, hệ thống Hydro, hệ thống cấp khí, hệ thống làm mát, hệ thống điều khiển và động cơ điện sẽ vận hành cùng nhau trong các điều kiện mô phỏng thực tế khi bay.
Năng lượng cho cánh quạt
Bên trong pin nhiên liệu, các phân tử hydro bị tách thành các hạt mang điện tích dương và các electron tại một điện cực. Các electron di chuyển qua một mạch điện bên ngoài, cung cấp năng lượng điện để vận hành hệ thống đẩy. Các hạt hydro di chuyển qua một màng ngăn để đến điện cực thứ hai; tại đây, chúng kết hợp với oxy và các electron quay trở lại để tạo thành nước. Nhiệt cũng được sinh ra như một sản phẩm phụ.
Tuy nhiên, một tế bào pin đơn lẻ chỉ tạo ra điện áp thấp. Để giải quyết điều này, MTU ghép hàng trăm tế bào lại với nhau. Cụm pin đầu tiên được chế tạo gần với tiêu chuẩn sản xuất thực tế, với công suất 350 Kilowatt, hiện đang được chế tạo tại Munich. Đồng thời, công ty cũng đang xây dựng một mô hình trình diễn cho toàn bộ hệ thống.
Hiệu suất 96%
Các đợt thử nghiệm ban đầu dự kiến sẽ bắt đầu vào năm 2026. Để thực hiện điều này, MTU đang triển khai hai hệ thống thiết bị thử nghiệm pin nhiên liệu. Một cơ sở sẽ phân tích các cụm pin riêng lẻ có công suất trên 500 kilowatt, trong khi cơ sở thứ hai sẽ thử nghiệm toàn bộ hệ thống truyền động. Tại cơ sở thử nghiệm hệ thống truyền động, tất cả các thành phần phải có khả năng phản ứng với những thay đổi chỉ trong vài giây. Nếu nhu cầu năng lượng tăng lên, pin nhiên liệu sẽ ngay lập tức cần thêm hydro và oxy. Đồng thời, hệ thống làm mát cũng phải giải tỏa lượng nhiệt phát sinh thêm.
Theo thông tin từ công ty, động cơ điện đi kèm nặng khoảng 40 kg và cung cấp công suất liên tục 600 Kilowatt. MTU cho biết hiệu suất của động cơ này đạt trên 96%. Hệ thống này được chế tạo để vận hành cánh quạt mà không cần đến các bộ biến tần bổ sung phức tạp. Đồng thời, cánh quạt vẫn là nguồn phát ra tiếng ồn chính. Nhờ đó, máy bay có thể hoạt động êm hơn nhiều so với các loại máy bay xử dụng động cơ Tua bin cánh quạt (turboprop) hiện nay.
"Cột mốc quan trọng"
Một tổ hợp pin nhiên liệu đơn lẻ là không đủ đáp ứng nhu cầu cho các máy bay khu vực cỡ lớn. Do đó, trong khuôn khổ dự án nghiên cứu HEROPS của Âu châu, MTU đang hợp tác với nhiều đối tác để phát triển một hệ thống có công suất 1,8 Megawatt. Công nghệ dạng mô-đun này được thiết kế để có thể mở rộng công suất lên mức từ 2 đến 4 Megawatt trong tương lai. Một hệ thống động cơ đẩy điện hydro như vậy, có thể bắt đầu được đưa vào khai thác trên các đường bay ngắn trong khu vực từ năm 2035. Các thế hệ tiếp theo dự kiến sẽ đáp ứng được cả các chuyến bay chặng ngắn và chặng trung bình.
Trong khi đó, MTU và Airbus dự định cùng nhau đẩy mạnh quá trình phát triển để đưa công nghệ này sẵn sàng ra thị trường. Vào đầu tháng 7, hai công ty đã công bố kế hoạch thành lập một liên doanh chuyên về hệ thống động cơ đẩy xử dụng pin nhiên liệu. Công ty dự kiến này sẽ hợp nhất các giai đoạn phát triển, thử nghiệm, sản xuất, cấp chứng nhận và hỗ trợ khách hàng. Ông Stefan Weber, Giám đốc Kỹ thuật của MTU, mô tả đây là một "cột mốc quan trọng" trên lộ trình tạo ra hệ thống động cơ đẩy Hydro đầu tiên, đồng thời là minh chứng cho "vị thế dẫn đầu thực sự của Âu châu về công nghệ".
Vẫn thiếu các quy định pháp lý
Bên cạnh bản thân công nghệ, hiện vẫn chưa có một khung pháp lý phù hợp. Các tiêu chuẩn cấp chứng nhận hiện hành vốn được xây dựng cho các loại động cơ đốt nhiên liệu dầu hỏa (kerosene). Trong khi đó, phi cơ vận hành bằng Hydro lỏng, pin nhiên liệu và động cơ đẩy cánh quạt bằng điện lại đặt ra những yêu cầu khác biệt. Các yêu cầu này bao gồm hệ thống bình chứa, đường dẫn n hiên liệu, hệ thống thông khí an toàn và các biện pháp bảo đảm an toàn để giải quyết cácnguy cơ rò rỉ.
Vì lý do này, MTU đã hợp tác với Cơ quan An toàn Hàng không Liên minh Âu Châu (EASA) từ năm 2021. Các bên đã gia hạn thỏa thuận hợp tác đổi mới sáng tạo vào tháng 2 năm 2026. Việc này nhằm bảo đảm quá trình phát triển kỹ thuật và xây dựng các quy định cấp chứng nhận có thể diễn ra song song. Chỉ khi hệ thống hoàn chỉnh chứng minh được hiệu suất và độ an toàn trong các điều kiện vận hành thực tế, thì mẫu thử nghiệm tại Munich mới có thể được phát triển thành hệ thống động cơ đẩy chính thức cho hi cơ thương mại chở hành hách.
Vũ Thái An, người lính VNCH, ngày 2-8-2026
