Nhóm sinh viên chế tạo phao cứu sinh điều khiển từ xa

Giá thành dự kiến cho một chiếc phao là 40 triệu đồng, chỉ bằng 1/3 so với sản phẩm có tính năng tương tự trên thế giới.

Điều khiển như chơi game

"Mong muốn của nhóm nghiên cứu, đây sẽ là sản phẩm cứu nạn người dân trong vùng lũ, ứng dụng cho hồ bơi tại các khu vui chơi, resort hay thậm chí phục vụ trong môi trường quân đội chuyên nghiệp", Bùi Hoàng Sơn, đại diện nhóm sinh viên Trường Đại học Giao thông vận tải TP.HCM mở lời với PV Báo Giao thông khi chia sẻ về sáng chế đầu tay.

Tốt nghiệp tròn một năm, Bùi Hoàng Sơn cùng 4 trong số 6 thành viên của nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc tại Công ty Công nghiệp tàu thủy Sài Gòn. 

Hai thành viên còn lại công tác tại Vũng Tàu. Trò chuyện với PV, Sơn cho biết vẫn ấp ủ kế hoạch tinh chỉnh thiết kế hoàn thiện hơn để đưa vào sản xuất, ứng dụng thực tiễn.

Phao cứu sinh điều khiển từ xa là ý tưởng ban đầu của Sơn, xuất phát từ câu chuyện hầu hết thành viên trong nhóm đều đến từ miền Trung. Chứng kiến tình cảnh chính gia đình, quê hương chơi vơi giữa lũ, thậm chí có người bị dòng nước nhấn chìm, cuốn trôi, nhóm Sơn bắt đầu trình bày mong muốn với giảng viên của mình - PGS.TS Vũ Ngọc Bích.

"Để hoàn thiện bản thử nghiệm lần thứ 4, đến nay số tiền bỏ ra xấp xỉ 120 triệu đồng. Ngoài được nhà trường hỗ trợ, gia đình cũng giúp sức chúng tôi rất nhiều", Hoàng Sơn nói.

Phao được thiết kế hình chiếc móng ngựa với vỏ bằng vật liệu composite. Hai bên đuôi được gắn hai động cơ chạy bằng pin, phao chuyển động nhờ sức đẩy nước của hai chân vịt. Phao sẽ di chuyển bằng thiết bị điều khiển từ trên bờ, kết nối với hộp điều khiển gắn bên trong phần đầu phao.

"Bất cứ ai cũng có thể điều khiển phao này dù chỉ lần đầu thực hiện. Nguyên lý hoạt động rất đơn giản, giống như một máy điều khiển cano đồ chơi dưới nước hay xe đồ chơi trên bờ. Chỉ cần bật công tắc, khởi động, máy điều khiển cũng có 2 động cơ độc lập, có thể điều khiển phao di chuyển sang trái, phải tùy ý", Hoàng Sơn cho hay.

Theo cựu sinh viên này, trong điều kiện sử dụng tối ưu, phao có thể kéo một người trưởng thành từ nơi cứu hộ vào bờ. Trường hợp nhiều hơn một người, phao sẽ hỗ trợ lực nổi cho người bị nạn và hoạt động như phao bình thường.

Vì với dao động lực nổi của phao từ 20-25 kg, khi 2-3 người bấu víu vào, khối lượng này quá lớn khiến phao không thể kéo vào bờ.

"Có nhiều người hoài nghi với lực tải 20-25 kg, phao cứu sinh chạy bằng pin của nhóm không thể nâng được một người trưởng thành. Tuy nhiên, có thể lý giải như sau: với người trưởng thành, khi ở dưới nước, chúng ta có lực đẩy Acsimet nâng lên bớt, khối lượng người trưởng thành khi đó sẽ chỉ còn 15-20kg", Hoàng Sơn phân tích.

Đặt ưu tiên mục đích sản phẩm dùng trong điều kiện thiên tai lên hàng đầu, nhóm Sơn đã cho phao thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau. Theo đó, nhóm thử thả rơi ở độ cao 30m xuống mặt nước từ cầu Phú Mỹ, 2m xuống nền bê tông, phao cho thấy vẫn hoạt động bình thường, không bị hư hỏng.

"Với trường hợp cứu người, nhóm đã mô phỏng thực nghiệm người bị nạn chới với ở giữa sông Sài Gòn. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng cho phao thử kéo dây mồi, chở thùng tiếp tế khối lượng 20kg đều thành công", Sơn chia sẻ và cho biết thời gian hoạt động của pin để phao duy trì có thể kéo dài đến 37 phút, vận tốc di chuyển 15km/h.

Không thua sản phẩm quốc tế

So với sản phẩm có tính năng tương tự của nước ngoài, Hoàng Sơn cho hay phao cứu sinh từ xa của nhóm có tốc độ, lực nổi, phạm vi điều khiển ngang, thậm chí hơn.

"Đối với phao trên thị trường quốc tế hiện nay, thời gian phao chạy đến người bị nạn cũng 15km/h, tuy nhiên khi có tải trọng là con người tác động lên, chân vịt sẽ mất hiệu suất, thời gian phao kéo về bờ rất lâu", Hoàng Sơn lý giải.

Ngược lại, phao cứu sinh của nhóm Sơn khi cứu được người, tốc độ phao chạy sẽ chậm lại, tuy nhiên hiệu suất chỉ giảm trong khoảng 5km/h, nhanh hơn so với các phao trên thị trường quốc tế hiện nay.

"Đó cũng là lý do vì sao quá trình chế tạo, động cơ bị cháy liên tục. Số lần thất bại đếm không xuể", Hoàng Sơn kể và cho rằng, do động cơ đặt trong khoang kín, khi chạy sẽ sinh nhiệt. Bài toán cần giải quyết là làm sao khi phao tải nặng, chạy liên tục trong 30 phút, động cơ không cháy. Bên cạnh đó, cũng phải đảm bảo phao hoạt động trong môi trường nước, lũ, không để nước tràn vào bên trong, tránh chập điện, hư hỏng động cơ.

Không tính chi phí nghiên cứu, giá thành sản phẩm khi sản xuất hoàn chỉnh là 40 triệu đồng/phao. Theo khảo sát của nhóm, đây là mức rất thấp so với thị trường, chỉ bằng 1/3 so với sản phẩm tương tự tính năng khác như: Usave (Bồ Đào Nha), dolphin wave (Trung Quốc), giá dao động trong khoảng 3.000-10.000 USD (tương đương khoảng 70-230 triệu đồng).

"Có nhiều đơn vị muốn hợp tác, chuyển giao công nghệ của nhóm chúng tôi. Họ cũng nhận xét giá thành này rất rẻ. Ở đây, giá thành chênh lệch chủ yếu là pin, nôm na tương tự xe điện hãng này hay hãng khác hơn giá nhau cũng phần lớn là pin có hiệu suất lâu hơn", cựu sinh viên Đại học GTVT TP.HCM chia sẻ.

Song, Bùi Hoàng Sơn cho biết đây mới là bản sáng chế đầu tiên. Nhóm vẫn muốn tinh chỉnh lại bản vẽ để đưa ra sản phẩm hoàn thiện nhất rồi mới tính đến bước chuyển giao công nghệ, nhân rộng sản phẩm trên thị trường.

PGS.TS Vũ Ngọc Bích, giảng viên hướng dẫn của nhóm nghiên cứu nhận định, với nguồn kinh phí có hạn, kết quả nghiên cứu trên cho thấy sự nỗ lực rất lớn của nhóm sinh viên. Tuy nhiên, để ứng dụng vào thực tế, phao cứu sinh cần được nâng cấp hơn nữa về chất lượng tốc độ, phạm vi điều khiển.

"Ngay từ giai đoạn triển khai ý tưởng của các em đã có tính nhân văn rất cao. Việc chống đuối nước hiện nay cũng là vấn đề Việt Nam rất quan tâm. Phao cứu sinh điều khiển từ xa sẽ giúp ích rất nhiều trong việc cứu người, đặc biệt ở khoảng cách xa. Nếu người cứu nạn bơi ra cũng khó tiếp cận nhanh như vậy", PGS.TS Vũ Ngọc Bích đánh giá.