Jet Pack H202: Giấc mơ bay của con người trở thành hiện thực

Người bay bắt đầu cất cánh trong bộ Go Fast Jet Pack. (Hình: Jet Pack International)

NGƯỜI VIỆT online - Vào Tháng Năm, 2014, tại Ronald Regan Building & Intenational Trade Center (Washington DC) đã có một cuộc bay biểu diễn với thiết bị bay cá nhân H2O2-Z do công ty Jet Pack International sáng chế. “Người bay” Nick Macomber với bộ thiết bị này đeo sau lưng, có thể bay được với vận tốc 77 mph, trong vòng 33 giây. Cho đến giờ, đây vẫn là kỷ lục bay cá nhân nhanh nhất. Jet Pack International cũng đã biểu diễn bay nhiều lần vào những năm trước đó. Chứng kiến những cuộc biểu diễn bay này, mọi người có mặt tin tưởng rằng “khả năng bay” của từng cá nhân là ngay hiện tại, chứ không còn xa xôi nữa.Có thể nói rằng “giấc mơ bay” của loài người đã có từ lâu lắm rồi. Từ cả ngàn năm trước, nhìn loài chim tung cánh trên bầu trời, con người đã từng ước mơ có đôi cánh để được bay bổng như chim. Bay cao trở thành biểu tượng của sự tự do, vượt qua những giới hạn của con người.Bắt đầu từ những cánh diều, giấc mơ bay của loài người đã được dần dần thỏa mãn, cùng với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật của từng thời kỳ. Ngày nay, ngành hàng không chiếm vai trò quan trọng tuyệt đối trong việc đưa con người đi đến khắp nơi trên quả địa cầu.

Tuy nhiên, máy bay là những phương tiện chuyên chở công cộng. Con người vẫn còn khát khao từng cá nhân cũng có thể tự bay như loài chim. Làm sao mà mỗi khi cần, con người có thể tự bay lượn trên không trung một cách dễ dàng, ở mọi lúc, mọi nơi. Khỏi phải ra phi trường. Khỏi chờ đợi lên máy bay. Giống như “Siêu Nhân” - Super Man trong phim ảnh vậy. Cũng vì thế, những trang thiết bị bay cá nhân vẫn là một nhu cầu lớn đang được các nhà sáng chế tìm cách giải quyết. Ðây cũng là mục tiêu chinh phục của rất nhiều khoa học gia, công ty kỹ thuật trong suốt nửa thế kỷ qua.

Thiết bị bay cá nhân H2O2-Z của Jet Pack International bắt nguồn từ một phát minh có vào khoảng cuối thập niên 50s, đầu thập niên 60s của thế kỷ trước. Vào thời đó, công ty Bell Aerosystems đã ký hợp đồng với US Army vào giữa thập niên 50s để chế tạo thử nghiệm một bộ hỏa tiễn cá nhân có tên gọi là “Bell Rocket Belt” hay là “Man Rocket.” Vào năm 1961, thiết bị này được cho biểu diễn bay thử. Thế nhưng, với bình nhiên liệu 5 gallon hydrogen peroxide (H2O2), Bell Rocket Bell chỉ bay được 21 giây; xa 120 m; cao 10 m; vận tốc 55 km/h. Thời gian bay tương đối ngắn, cho nên đã không đủ hấp dẫn US Army, cho nên dự án đã kết thúc.

Tuy nhiên, phát minh của Bell Aerosystems vẫn còn hấp dẫn nhiều người có máu phát minh và... thích bay. Vào năm 2003, ba người bạn đã cùng nhau quyết định thành lập công ty Jet Pack International, để tiếp nối thành quả kỹ thuật của Bell Aerosystems. Mục đích của Jet Pack International là chế tạo một bộ máy phản lực dựa theo nguyên lý của Bell Rocket Belt, nhưng phải nhẹ hơn, nhanh hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn để có thể bay xa hơn. Từ đó đến nay, công ty này đã thử nghiệm nhiều đợt, và đã chính thức giới thiệu hai thiết bị bay cá nhân có tên là Jet Pack H202 và Jet Pack H2O2-Z.

Về mặt nguyên lý hoạt động, Jet Pack H202 và H2O2-Z dựa trên nguyên lý phản lực của hỏa tiễn. Jet Pack H2O2-Z là dạng cải tiến của Jet Pack H2O2, để có lực đẩy mạnh hơn, nên còn có tên gọi là Go Fast Jet Pack. Thiết bị tạo chuyển động nhờ lực đẩy của một lượng khí khổng lồ, phát ra từ một phản ứng hóa học. Luồng khí chuyển động với vận tốc lớn, đẩy thiết bị di chuyển theo chiều ngược lại.

Thiết bị có tên là Jet Pack H2O2 vì nó sử dụng khí tạo lực đẩy là hydrogen peroxide, có công thức hóa học là H2O2. Hợp chất này ở dạng lỏng, có công thức khá giống với nước, nhưng trong đó nguyên tử Oxygen có hóa trị 1, thay vì là 2 như bình thường. H2O2 là một hợp chất khá bền vững, nhưng khi tiếp xúc với chất xúc tác (thí dụ như bạc), nó sẽ tạo thành một hỗn hợp khí cực nóng bao gồm hơi nước và oxygen theo phản ứng hóa học: 2 H2O2  2 H20 + O2. Phản ứng xảy ra trong 1/10 millisecond, khiến thể tích khí tăng vọt lên 5,000 lần cùng một lượng nhiệt lớn, do đó đã tạo ra lực đẩy cần thiết cho thiết bị bay.

Về nguyên lý cấu tạo, Jet Pack H2O2 có 3 bình chứa, một bình chứa khí nitrogen ở giữa, 2 bình hai bên chứa hydrogen peroxide cô đặc. Nitrogen đẩy hydrogen peroxide vào hai ống dẫn, nơi để gặp chất xúc tác để tạo phản ứng phân hủy. Khí và nhiệt được thoát ra qua hai vòi phun là nơi tạo lực đẩy. Vì khí thoát có nhiệt độ lên tới 740 0C, cho nên phi công phải mặt quần áo cách nhiệt. Phi công điều chỉnh hướng bay bằng cách điều chỉnh hướng lực đẩy của 2 vòi phun bằng một điều khiển bằng tay.

Bằng nguyên tắc hoạt động như vậy, Jet Pack H2O2-Z đang giữ kỷ lục về tốc độ của một thiết bị bay cá nhân. Như đã nhắc đến ở phần đầu, Go Fast Jet Pack có khả năng đưa một phi công nặng tối đa 180 Lbs, bay trong 33 giây với tốc độ 77 mph, khoảng cách bay xa nhất 2,500 ft, với độ cao tối đa 250 ft. Những thông số tương ứng của Jet Pack H2O2 là 180 Lbs, 23 giây, 70 mph, 1320 ft và 120 ft. Dễ nhận thấy là Jet Pack International đã có những bước tiến đáng khen về khả năng vận hành của Jet Pack qua hai thế hệ.

Tuy nhiên, khuyết điểm lớn nhất của Jet Pack, và cũng của thiết bị gốc Bell Rocket Belt, vẫn là thời gian bay còn quá ngắn, chỉ có hơn nửa phút đồng hồ. Lý do là phản ứng phân hủy hydrogen peroxide xảy ra quá nhanh, mà thể tích của bình chứa chỉ có giới hạn. Ngoài ra, còn một số điểm cần phải cải tiến nữa để Jet Pack có thể trở nên thông dụng hơn, và có khả năng thương mại:

-Thiết bị còn khá đắt tiền (tính từ trăm ngàn USD trở lên)

-Chiều cao bay ở tầm thấp, chưa có khả năng để dù an toàn có thể hoạt động. Do đó mức độ rủi ro thương tích khi bay là khá cao trong trường hợp gặp trục trặc kỹ thuật.

-Kỹ thuật điều khiển bay khá phức tạp, mà lại không có cách nào để huấn luyện viên có thể bay cùng với người mới tập để chỉ dẫn.

Cũng có lẽ vì những khuyết điểm trên, mà Go Fast Jet Pack hiện nay chỉ được một nhóm “chuyên gia bay” của Jet Pack dùng để đi biểu diễn. Những màn biểu diễn này được tổ chức theo yêu cầu ở khắp nơi trên thế giới. Từ trong nhà cho đến ngoài trời, ở đủ các dạng sự kiện: trận đấu túc cầu, thế vận hội, chạy marathon, triển lãm hàng không, đại nhạc hội& Khỏi phải nói, những màn biểu diễn này luôn làm cho khán giả vô cùng hào hứng, mong muốn có một ngày nào đó mình cũng được bay như vậy.

Bên cạnh Jet Pack H2O2-Z, còn nhiều các thiết bị bay cá nhân của các công ty khác. Ðáng kể nhất phải kể tới Martin Jetpack của công ty Tân Tây Lan Martin Aircraft. Khác nhau lớn nhất của Martin Jetpack so với Jet Pack H2O2 là ở chỗ Martin sử dụng động cơ cánh quạt để hoạt động thay vì phản lực. Nhiên liệu sử dụng là xăng động cơ. Nhờ vậy mà thời gian bay lâu hơn, và bay cao hơn. Martin JetPack có thể bay đến 30 phút, với tốc độ bay 74 km/h (khoảng 46 mph), ở độ cao tối đa 1,000 m. Ðây có thể sẽ là thiết bị bay cá nhân được thương mại hóa đầu tiên. Theo dự kiến chỉ trong năm 2016 hay 2017, Marin Jet Pack sẽ được bán ra trên thị trường với giá vào khoảng USD 150,000.

Ngoài ra, có dạng thiết bị bay sử dụng cánh của Yves Rossy người Thụy Sĩ. Thiết bị này không thể tự cất cánh được, mà phải nhờ một máy bay khác thả vào không trung, rồi dùng động cơ và đôi cánh để bay lượn trên không như chim.

Và còn nhiều các thiết bị bay cá nhân khác nữa. Tất cả những nỗ lực phát minh trên đều gởi đến cho chúng ta cùng một thông điệp: giấc mơ bay của con người giờ đây không còn là xa vời. Chúng đã có mặt trong hiện tại, và sẽ vừa tầm sở hữu của nhiều người trong một tương lai gần.