Đồng tác giả bài báo Scopus Q1 về an toàn hàng không là một sinh viên

Võ Văn Quang Anh trong chuyến thực tập tại Học viện Hàng không Việt Nam - cơ sở 3 Cam Ranh - Ảnh: NVCC

Mới đây, bài báo Direct Numerical Simulation of Instability in Counter-Rotating Vortex Pair-Wall Interaction được đăng trên Physics of Fluids - tạp chí thuộc nhóm Scopus Q1 trong lĩnh vực cơ học lưu chất và khí động học.

Đáng chú ý là bên cạnh ba giảng viên của Học viện Hàng không Việt Nam gồm TS Nguyễn Văn Lục, TS Nguyễn Thế Hoàng và ThS Nguyễn Đình Thắng, nhóm tác giả còn có Võ Văn Quang Anh, sinh viên năm cuối khoa kỹ thuật hàng không.

Nghiên cứu từ bài toán phía sau mỗi chuyến bay

Những dòng xoáy hình thành phía sau cánh máy bay không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng lại có thể quyết định khoảng cách an toàn giữa hai chuyến bay. Đây cũng là bài toán mà nhiều nhà khoa học trên thế giới theo đuổi nhằm nâng cao an toàn khai thác hàng không.

Theo nhóm nghiên cứu, phía sau mỗi lần máy bay cất cánh hoặc hạ cánh đều hình thành những cặp xoáy khí động học (counter-rotating vortex pair). Các dòng xoáy này tồn tại phía sau cánh máy bay và có thể ảnh hưởng đến máy bay bay phía sau nếu khoảng cách khai thác không được tính toán phù hợp.

Trong công trình vừa công bố, nhóm sử dụng phương pháp Direct Numerical Simulation (DNS) - một trong những phương pháp mô phỏng số có độ chính xác rất cao - để tái hiện quá trình một cặp xoáy ngược chiều tương tác với mặt đất trong không gian ba chiều.

Nhóm không chỉ mô phỏng sự tương tác giữa hệ xoáy và bề mặt mà còn phân tích ảnh hưởng của khoảng cách giữa hệ xoáy với mặt đất cũng như số Reynolds đến quá trình hình thành, phát triển và suy giảm của các cấu trúc xoáy.

Theo kết quả nghiên cứu, khoảng cách đến mặt đất quyết định cách hệ xoáy phát triển. Khi xuất hiện gần mặt đất, các xoáy nhanh chóng bị biến dạng do tương tác với bề mặt. Ngược lại, nếu ở xa hơn, hiện tượng bất ổn Crow có đủ thời gian phát triển, tạo thành các vòng xoáy tái kết nối trước khi chạm đất.

Ở điều kiện có số Reynolds cao, các lõi xoáy tiếp tục bị kéo giãn, xoắn ba chiều rồi phân rã thành nhiều cấu trúc xoáy nhỏ hơn. Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra helicity là chỉ số hiệu quả để nhận biết mức độ xoắn và sự phá vỡ của hệ xoáy.

Theo nhóm tác giả, những kết quả này góp phần làm sáng tỏ cơ chế suy giảm của vệt xoáy phía sau máy bay, cung cấp cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về khoảng cách an toàn giữa các máy bay khi cất cánh và hạ cánh, đồng thời mở ra các ứng dụng trong thiết kế khí động học, điều khiển dòng chảy và nhiều lĩnh vực công nghệ cao.

Bài báo khoa học được đăng trên Physics of Fluids - tạp chí thuộc nhóm Scopus Q1 có tên Võ Văn Quang Anh là đồng tác giả - Ảnh chụp màn hình

Từ cơ hội năm nhất đến bài báo Scopus Q1

Điều khiến nhiều người bất ngờ là Quang Anh bắt đầu tham gia nghiên cứu từ cuối năm nhất đại học. "Nhiều người nghĩ nghiên cứu khí động học chỉ dành cho các nhà khoa học hay kỹ sư nhiều kinh nghiệm. Nhưng điều khiến tôi tham gia nghiên cứu không phải vì nghĩ mình đủ giỏi, mà chỉ nghĩ mình không nên bỏ lỡ cơ hội", Quang Anh nói.

Khi được TS Nguyễn Văn Lục giới thiệu các hướng nghiên cứu và chia sẻ rằng sinh viên cũng có thể tham gia giải quyết những bài toán khoa học thực sự, Quang Anh đã quyết định thử sức.

"Tôi nghĩ cơ hội như vậy không phải lúc nào cũng có. Thay vì tự hỏi liệu mình có đủ khả năng hay không, tôi chọn cách mạnh dạn thử sức và học hỏi trong suốt quá trình nghiên cứu", Quang Anh chia sẻ.

Theo Quang Anh, chính quyết định bước ra khỏi vùng an toàn đã đưa em đến với nghiên cứu khí động học.

Những buổi học thực hành giúp Quang Anh có thêm dữ liệu nghiên cứu khoa học - Ảnh: VVCC

Hàng trăm giờ mô phỏng cho một bài báo quốc tế

Để hoàn thành công trình, nhóm nghiên cứu phải thực hiện nhiều phép mô phỏng kéo dài liên tục nhiều ngày, xử lý khối lượng dữ liệu lớn và trải qua nhiều vòng phản biện quốc tế.

Khoảnh khắc đáng nhớ nhất với Quang Anh là khi bài báo chính thức được tạp chí quốc tế chấp nhận đăng.

"Lần đầu tiên nhìn thấy tên mình xuất hiện trong một bài báo quốc tế, tôi nhận ra mình không còn chỉ đang làm bài tập của sinh viên nữa.

Những giờ đọc tài liệu, những lần chạy mô phỏng kéo dài nhiều ngày, xử lý lượng dữ liệu rất lớn hay những buổi trao đổi học thuật với thầy và các anh chị trong nhóm đều góp phần tạo nên một công trình nghiên cứu thực sự.

Tôi thật sự rất vui khi biết kết quả ấy sẽ được các nhà khoa học ở nhiều nơi trên thế giới cùng đọc, đánh giá và tham khảo", Quang Anh nói.

Sau gần bốn năm nghiên cứu, Quang Anh đã là chủ nhiệm một đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, tham gia một đề tài nghiên cứu cấp cơ sở, là tác giả chính của một bài báo quốc tế Scopus Q3, đồng tác giả một bài báo Scopus Q1 và có nhiều công bố tại các hội nghị khoa học quốc tế.

Theo Quang Anh, điều quý giá nhất không phải là số lượng công trình mà là những kỹ năng tích lũy được trong quá trình nghiên cứu, từ đọc tài liệu quốc tế, xây dựng mô hình, phân tích dữ liệu, viết bài báo khoa học đến làm việc trong môi trường nghiên cứu chuyên nghiệp.

"Từ một sinh viên chưa biết cách đọc bài báo hay làm nghiên cứu, tôi từng bước được học hỏi, được trao cơ hội và được đồng hành bởi các thầy cô. Nếu thực sự yêu thích ngành hàng không, hãy mạnh dạn theo đuổi đam mê của mình, nắm bắt cơ hội và kiên trì với mục tiêu", Quang Anh nói.

Theo Báo Tuổi Trẻ