Tiến sĩ kinh tế chế tạo máy bay không người lái

Từ mong muốn đưa máy bay không người lái ứng dụng vào nông nghiệp, ông Lương Việt Quốc đã phát minh ra thiết bị bay có thể phục vụ nhiều mục đích.

Tại triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2022, nhiều khách trong và ngoài nước chú ý đến gian trưng bày thiết bị bay không người lái (drone) có tên Hera do nhóm người Việt chế tạo. Thiết bị nặng 15 kg, mang được vật có khối lượng tương tự và có thể gấp gọn trong balo vác vai của người lính.

Tác giả của thiết bị này là tiến sĩ Lương Việt Quốc, 57 tuổi, quê Quảng Nam. Năm 2004, ông Quốc nhận bằng thạc sĩ hạng xuất sắc của Đại học Cornell (Mỹ), sau đó tiếp tục nhận học bổng tiến sĩ từ 8 đại học danh tiếng. Ông chọn học tiến sĩ kinh tế tại Silicon valley và cũng từ đây ước mơ đưa thành tựu khoa học về nước nhà bắt đầu hình thành.

"Hình ảnh người dân Mỹ dùng drone thăm đồng, tưới tiêu, phun thuốc trừ sâu cứ ảm ảnh tôi suốt thời gian học tiến sĩ. Lúc bấy giờ tôi luôn nghĩ làm sao để người dân ở đồng bằng sông Cửu Long có thể đứng một chỗ làm được công việc mà bình thường họ phải mất nhiều ngày", ông Quốc nhớ lại.

Tiến sĩ Lương Việt Quốc (áo vàng) tại triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2022. Ảnh: Gia Chính

Năm 2014, với tấm bằng tiến sĩ kinh tế, ông Quốc về Việt Nam đầu tư vào nông nghiệp. Ban đầu, ông mua drone của một công ty nước ngoài về để thăm đồng, lập bản đồ. Tuy nhiên, chất lượng hình ảnh thu về rất thấp, không đạt hiệu quả. Để tìm cách thay thế, ông Quốc mua camera bên ngoài rồi lắp vào máy.

"Thiết bị của họ đã hiệu chỉnh riêng nên không phải có camera là có thể tích hợp được ngay. Sau này, khi muốn lắp thêm thiết bị gì khác phục vụ cho công việc thì đều rất tốn thời gian, tiền bạc mà không đem lại hiệu quả", ông Quốc chia sẻ về lý do bắt tay vào chế tạo drone của người Việt.

Đầu năm 2020, ông Quốc kết hợp cùng một kỹ sư cơ điện tử vẽ sơ đồ thiết kế drone. Là tiến sĩ kinh tế nên bước chân vào ngành chế tạo máy với ông rất khó khăn, kiến thức về drone lúc bấy giờ gần như là con số 0.

Ba bài toán ông Quốc đặt ra khi làm drone là thiết kế làm sao để máy có kích thước nhỏ nhưng mang được khối lượng lớn; có thể thu gọn trong balo vác vai và có đủ không gian để gắn ba, bốn thiết bị bên ngoài như camera, phao cứu sinh phục vụ từng công việc cụ thể.

"Đây là các bài toán vật lý, vì theo nguyên lý, một chiếc máy bay chở hai người thì có thể dùng chong chóng, động cơ nhỏ. Nhưng muốn chở tới 20 người thì chong chóng, động cơ phải lớn hơn", ông Quốc nói và cho rằng các bài toán này trái ngược nhau, không dễ để tìm ra câu trả lời.

Xưởng chế tạo máy bay không người lái của tiến sĩ Quốc. Ảnh: Gia Chính

Hai người ngày đêm nghiên cứu để giải bài toán trên. Ban đầu họ có ý định nghiên cứu các mẫu drone trên thế giới, tuy nhiên các thiết bị có sẵn đều chưa có lời giải nên nếu sa vào thì tối đa chỉ có thể làm được drone giống như họ.

Trong hơn 8 tháng, hàng nghìn bản thảo được ông Quốc viết ra rồi lại xóa bỏ. Đến khi mô hình drone hoàn thành được 70% thì một vấn đề nữa lại phát sinh. Các thiết bị bay đều cần có càng đáp. Theo thiết kế hiện tại, càng sẽ được tháo rời và lắp vào drone trước khi cất cánh.

Theo ông Quốc, nếu không tìm ra phương án khác thì chi tiết càng đáp có thể kéo sập công sức nghiên cứu vì nó đã phá hỏng nguyên tắc ban đầu. Nếu mỗi lần sử dụng lại phải lắp càng đáp thì sẽ mất thời gian, giảm tính cơ động, càng đáp cũng sẽ chiếm mất diện tích để thiết bị khác, chiếm tầm nhìn của camera.

Yêu cầu đặt ra là phải thiết kế được càng đáp theo kiểu bán tự động, nghĩa là sau khi cất cánh càng có thể tự thu lại, khi hạ cánh có thể tự bung ra và khi cất vào balo có thể gập thủ công bằng tay.

Vấn đề trở thành điểm nghẽn thiết kế trong 4 tháng khiến ông Quốc luôn trăn trở. "Nhiều khi đi làm ngồi cạnh đồng nghiệp mà họ nói chuyện không biết nội dung là gì, đêm tỉnh giấc thấy một gợi ý hay là phải ngồi vào bàn làm việc ghi chú lại ngay", ông nhớ lại.

Một buổi chiều cuối năm, khi trên đường đi gặp đối tác, ông Quốc lóe lên lời giải cho bài toán càng đáp. Cuộc gặp được hoãn lại, ông Quốc tức tốc về xưởng để trao đổi với đồng nghiệp. Khi đạt được đồng thuận, cả hai ôm lấy nhau vui sướng vì câu hỏi khó nhất cuối cùng cũng được giải quyết.

Ông Quốc và cộng sự sau đó dành thời gian để hoàn thiện bản vẽ thiết kế, những chi tiết trên thiết bị được thu gọn đến mức tối đa để giảm khối lượng. Từ bản vẽ thiết kế, việc chế tạo cơ khí được triển khai thuận lợi. Thiết bị ngay từ lần bay đầu tiên đã có thể đạt được gần đủ các yêu cầu đề ra.

Hera nặng 15 kg, khả năng mang tải 15 kg, thời lượng bay không tải là 56 phút, bay với tải một kg là 53 phút, đủ tải là 13 phút, phạm vi bay 11 km. Một Hera có thể đảm đương mọi nhiệm vụ như trinh sát, tác chiến, cứu hộ cứu nạn, truyền tin, truyền thông, quản lý rừng, phòng cháy chữa cháy, quét lidar lập bản đồ, dò phóng xạ, khí độc, mang thả vũ khí, thiết bị chữa cháy.

Lãnh đạo Cục Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và Cứu nạn, cứu hộ nhận định, Hera có nhiều tính năng vượt trội so với sản phẩm cùng loại, phù hợp cho công tác cứu nạn, cứu hộ, đặc biệt là trong hoàn cảnh khó tiếp cận như rừng núi, biển đảo.

Tại triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam, drone Hera được thiết kế để có thể mang theo bom phục vụ mục tiêu quân sự. Cách đây gần một năm, thiết bị này cũng đã giành giải nhì cuộc thi thiết bị Phòng cháy chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ của Bộ Công an. Sản phẩm cũng đã dự hai triển lãm lớn ở Mỹ là Xponential 2022 (tại Orlando, Florida) và SOFIC 2022 (tại Tampa, Florida).

Hera hiện được bán tại thị trường Mỹ với giá 58.000 USD/chiếc. Ông Quốc chia sẻ trong tháng 12 này sẽ bàn giao 10 sản phẩm cho đối tác ở Mỹ. Nhà máy sản xuất quy mô lớn đang được xây dựng tại TP HCM, sau khi đi vào hoạt động mỗi năm dự kiến sản xuất được 1.000 sản phẩm.