Ðây là một phần trong định hướng dài hạn của tỉnh nhằm phát triển nguồn nhân lực khoa học và thúc đẩy các lĩnh vực công nghệ mới.
Thiết bị mô phỏng khí động học độc đáo
Mô hình Ống gió (Wind Tunnel) là thiết bị thí nghiệm đặc biệt đã xuất hiện từ đầu thế kỷ XX trong ngành hàng không và trở thành một trong những thiết bị quan trọng thay đổi lịch sử phát triển máy bay.
Các cơ sở nghiên cứu và chế tạo thiết bị bay lớn như NASA, Boeing hay Airbus đều sử dụng ống gió để đánh giá hình dạng cánh, tối ưu hiệu suất khí động học.
Ngoài ra Ống gió còn được dùng trong ngành chế tạo ô tô, kết cấu kiến trúc các tòa nhà, cầu… Tại Việt Nam, hầu như chưa có cơ sở nghiên cứu nào sở hữu thiết bị đặc biệt này ngoài một vài mô hình nhỏ đơn giản phục vụ cho việc giảng dạy ở cấp đại học.
Trong bối cảnh đó, mô hình Ống gió do Trung tâm Khám phá khoa học và Đổi mới sáng tạo (gọi tắt là Trung tâm) tự thiết kế và chế tạo đã thu hút nhiều sự quan tâm.
Đây là kết quả của sự hợp tác nghiên cứu khoa học giữa chuyên gia Lê Quang Thủy, nhân viên của Trung tâm và TS Bùi Văn Tuấn - giảng viên ngành Hàng không vũ trụ Trường ĐH KH&CN Hà Nội (USTH) cùng các sinh viên.
Mô hình có 2 chức năng chính. Một là test, thu thập và đánh giá dữ liệu từ các mô hình thu nhỏ phục vụ học tập, nghiên cứu ở cấp độ đại học. Hai là trải nghiệm khoa học cho học sinh và khách tham quan.
Theo đó, khách tham quan đóng vai một phi công, điều khiển máy bay mô hình để qua đó học hỏi các nguyên lý và khái niệm cơ bản của ngành hàng không như: nguyên lý Bernouli, lực cản, lực nâng, góc tấn.
“Điểm độc đáo của mô hình là khi lần đầu tiên một thiết bị mô phỏng khí động học hoàn chỉnh được xây dựng tại địa phương, được thiết kế dành cho cả công chúng và sinh viên học tập, nghiên cứu” - chuyên gia Lê Quang Thủy cho biết.
Bộ mô hình có kích thước tổng thể 600 x 2400 x 1200 mm, cấu trúc khung thép - nhôm nhẹ nhưng cứng, gồm 4 phần như một đường hầm gió tiêu chuẩn: Buồng hút - buồng thử nghiệm - buồng nén - cụm quạt phản lực 3 pha.
Buồng thử có kích thước đến 350 x 600 x 300 mm, được lắp cửa mica trong suốt, cho phép người xem quan sát trực tiếp vật mẫu. Điểm nổi bật của mô hình là hệ thống đo lường.
Dữ liệu đo gồm tốc độ gió, độ cao, góc tấn, lực cản và lực nâng liên tục chuyển về máy tính, hiển thị trên màn hình và có thể được lưu lại nếu cần phân tích dữ liệu.
Bàn điều khiển với các cần điều chỉnh có công suất động cơ và góc tấn cùng màn hình mô phỏng như buồng lái máy bay Airbus 320 tạo cảm giác trải nghiệm cho khách tham quan.
Hệ thống tạo gió có thể thay đổi tốc độ từ 0 đến khoảng 80 km/giờ, đủ để minh họa các nguyên lý khí động học quan trọng như tác động của góc tấn, mối quan hệ giữa hình dạng cánh và lực nâng, hay định luật Bernoulli.
Tất cả số liệu được mô phỏng lại bằng phần mềm và được đội ngũ kỹ thuật so sánh với kết quả từ mô phỏng CFD để tối ưu thiết kế.
Trong một buổi trải nghiệm gần đây, bạn Bùi Minh Hiển - sinh viên Khoa Hàng không của USTH đang thực tập và tham gia chế tạo mô hình này tại Trung tâm, thực hiện thí nghiệm điều chỉnh góc tấn trên bảng điều khiển. Khi luồng gió thổi qua buồng thử, mô hình cánh rung nhẹ rồi nâng lên theo từng nấc điều chỉnh.
Hiển chia sẻ: “Ở trường, em học nhiều về lực nâng nhưng chủ yếu qua hình vẽ. Khi tận mắt thấy mô hình phản ứng từng chút một, em hiểu rõ hơn sự liên hệ giữa lý thuyết và thực nghiệm. Trải nghiệm này giúp bọn em nhớ bài nhanh và chính xác hơn”.
Theo đánh giá của Trung tâm, mô hình đáp ứng đầy đủ yêu cầu cho thực hành khí động học cơ bản, phục vụ cả nhiệm vụ trưng bày lẫn hoạt động giảng dạy STEM. Đây là thiết bị có tính hoàn chỉnh chưa từng có trong nước, đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục đại chúng.
Hướng đến chiến lược phát triển khoa học vũ trụ của tỉnh
Mô hình Ống gió là một trong những nhiệm vụ quan trọng của Trung tâm trong năm 2025. Ông Nguyễn Trần Quang Sơn - Phó Giám đốc Trung tâm - chia sẻ: “Chúng tôi xác định liên tục đổi mới sáng tạo, phát triển các sản phẩm trải nghiệm khoa học, phổ biến khoa học mới và thúc đẩy các lĩnh vực trọng tâm theo định hướng của tỉnh là trụ cột quan trọng để duy trì sự phát triển bền vững của Trung tâm, trở thành điểm đến, điểm nhấn khám phá khoa học, giáo dục khoa học quan trọng của công chúng và du khách khi đến với tỉnh.
Việc chế tạo thành công mô hình Ống gió cũng nằm trong định hướng chung đó và là bước gieo mầm phát triển nguồn nhân lực công nghệ cao trong bối cảnh tỉnh đang thúc đẩy phát triển các ngành công nghệ cao như bán dẫn, công nghệ số, công nghệ vũ trụ”.
Từ khi đưa vào hoạt động (năm 2022), Trung tâm đã đón hàng chục nghìn lượt khách mỗi năm. Tuy nhiên, lĩnh vực hàng không - vũ trụ vẫn còn nhiều tiềm năng. Những mô hình mới như Ống gió vì vậy trở thành mắt xích quan trọng trong chiến lược nâng cấp hệ thống trưng bày của Trung tâm.
Cùng với việc chế tạo thiết bị mới, Trung tâm đã rà soát các mô hình hiện hữu để bảo trì, bổ sung tính năng tương tác. Nhiều sản phẩm, mô hình khoa học mới cũng đang được phát triển như Khu tương tác 4 mùa trong năm, One Pixel Moon, các sản phẩm trải nghiệm STEM, các show khoa học mới…
Điểm nhấn lớn nhất trong định hướng năm 2025 là xây dựng Đề án Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng KHCN vũ trụ của tỉnh, phù hợp với Chiến lược phát triển KHCN vũ trụ Việt Nam đến năm 2030 và tinh thần đổi mới sáng tạo theo Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Khi hoàn thành thủ tục đầu tư giai đoạn 2026-2030, đây có thể trở thành cơ sở nghiên cứu chuyên ngành đầu tiên của khu vực miền Trung - Tây Nguyên.
“Khoa học vũ trụ giờ không còn xa vời. Việt Nam đang ứng dụng vệ tinh trong viễn thông, viễn thám, giám sát tài nguyên thiên nhiên, thiên tai và biến đổi khí hậu. Chúng tôi muốn học sinh Gia Lai tiếp cận sớm để hiểu rằng lĩnh vực này hoàn toàn có thể trở thành hướng nghề nghiệp” - ông Sơn cho biết.
Ở góc độ địa phương, mô hình Ống gió còn có ý nghĩa thể hiện năng lực tự chủ của đội ngũ kỹ thuật tỉnh nhà. Giới trẻ được tiếp cận các nguyên lý như lực nâng, lực cản, cấu trúc cánh máy bay ngay tại Gia Lai, thay vì chỉ được học qua sách giáo khoa hay video mô phỏng.
Điều này góp phần đặt nền móng cho nguồn nhân lực kỹ thuật cao - yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển khoa học và công nghệ.
Theo ông Nguyễn Trần Quang Sơn, mô hình Ống gió chỉ là bước khởi đầu. Trung tâm dự kiến tiếp tục hoàn thiện hệ thống thu dữ liệu tự động, mở rộng bài thực nghiệm nâng cao và phối hợp với các trường đại học để tổ chức các khóa học STEM chuyên sâu. Tất cả hướng đến mục tiêu hình thành một hệ sinh thái giáo dục khoa học hiện đại tại địa phương.
