Máy bay có thể tránh nhiễu loạn không khí nhờ công nghệ mới

Hiện tượng thời tiết này có xu hướng nhân lên và hơn hết là ngày càng khốc liệt do biến đổi khí hậu.

Vào tháng 5, một chiếc máy bay của hãng hàng không Singapore Airlines gặp phải "tình trạng nhiễu loạn nghiêm trọng" trong chuyến bay từ London (Anh) đến Singapore khiến một người thiệt mạng và 30 người bị thương.

Tháng 7, một chiếc máy bay của hãng Air Europa đã phải hạ cánh khẩn cấp ở Brazil sau khi gặp tình trạng nhiễu loạn gây thương tích cho nhiều hành khách.

Trước những sự cố này, một nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm một công nghệ mới có thể sớm cách mạng hóa việc máy bay đối phó với tình trạng hỗn loạn này.

Một hiện tượng không thể tránh khỏi

Sự nhiễu loạn xảy ra khi máy bay đi qua các vùng khí quyển, nơi các luồng không khí trở nên không ổn định hoặc không đều. Điều này có thể được gây ra bởi một số yếu tố như sự thay đổi đột ngột về tốc độ hoặc hướng gió, chênh lệch nhiệt độ hoặc hiện tượng thời tiết như giông bão.

Nhiễu loạn thường không gây quá nhiều nguy hiểm cho hành khách, nhưng việc chúng tạo ra rung lắc máy bay khi đang hoạt động khiến nhiều người lo sợ.

Chúng có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong chuyến bay, nhưng thường phổ biến hơn ở một số độ cao nhất định, chẳng hạn như máy bay đang bay ở độ cao lớn hoặc khi bay qua núi.

Một thực tế chính là khi điều khiển máy bay, phi công sẽ sử dụng kinh nghiệm kết hợp với sự hỗ trợ của công nghệ để cố gắng dự đoán và tránh những vùng nhiễu loạn, điều chỉnh độ cao hoặc thay đổi quỹ đạo của máy bay.

Tuy nhiên, sự hỗn loạn đôi khi có thể xảy ra mà không có cảnh báo trước, khiến việc quản lý, dự đoán trở nên phức tạp hơn.

Bên cạnh đó, dù công nghệ dự báo thời tiết đã có những bước tiến lớn trong việc xác định các khu vực có khả năng xảy ra hỗn loạn nhưng không phải lúc nào cũng có thể dự đoán chính xác thời gian và địa điểm chúng sẽ xảy ra.

Giải pháp từ AI

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một công nghệ mang tính cách mạng có thể giải quyết vấn đề này bằng việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) có tên là FALCON.

Công nghệ này được thiết kế để hiểu các nguyên tắc cơ bản của nhiễu loạn không khí nhằm thích ứng với điều kiện bay và bù đắp cho những ảnh hưởng của hiện tượng rung lắc trong thời gian thực.

Trọng tâm của FALCON dựa trên việc sử dụng sóng Fourier, các hàm toán học giúp mô hình hóa nhiễu loạn dưới dạng sóng tuần hoàn.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng gió và nhiễu loạn tự nhiên tuân theo mô hình này, cho phép FALCON dự đoán tốt hơn những thay đổi trong điều kiện bay.

Khi hệ thống phát hiện nhiễu loạn, nó sẽ ngay lập tức can thiệp vào hệ thống điều khiển của máy bay, bao gồm góc cánh hoặc hướng, để duy trì quỹ đạo ổn định.

Để xác thực hiệu quả từ công nghệ này, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trong hầm gió Caltech - mô phỏng nhiễu loạn bằng cách sử dụng máy bay không người lái được trang bị cảm biến áp suất.

Chỉ sau 9 phút đào tạo, AI đã có thể phát hiện nhiễu loạn không khí và ổn định máy bay không người lái thử nghiệm. 

Những kết quả này đã chứng minh rằng AI có thể phản ứng nhanh chóng và hiệu quả trước nhiễu loạn, ngay cả trong những điều kiện phức tạp và khó lường.

Điều này mở ra những triển vọng cho ngành hàng không thương mại. Nếu công nghệ này một ngày nào đó được triển khai trên máy bay thương mại, nó thực sự có thể làm giảm đáng kể cảm giác lo sợ của hành khách khi đi máy bay, mang lại những chuyến bay thoải mái và an toàn hơn.

Hiện vẫn còn một số thách thức cần vượt qua trước khi công nghệ này có thể được triển khai trên quy mô lớn. Một trong những rào cản chính là giảm thời gian để AI học cách thích ứng với tình trạng hỗn loạn.

Theo nhóm nghiên cứu, quá trình thích ứng thường mất vài phút, nhưng điều quan trọng là phải giảm thời gian này để AI có thể phản ứng ngay lập tức trong suốt chuyến bay.

Ngoài ra, việc chia sẻ dữ liệu giữa các máy bay để dự đoán tình trạng hỗn loạn đòi hỏi một giao thức bảo mật mạnh mẽ để tránh nguy cơ bị tấn công mạng.