Cụ thể, sáng chế thuộc hồ sơ US 2026/0285418 A1, có tiêu đề “Deployable and Active Rear Wing Assembly with Safety Features”, được USPTO công bố ngày 24/9. Tesla nộp đơn vào tháng 8/2025, trên cơ sở một hồ sơ được nộp từ tháng 3/2025 nhưng sau đó đã bị từ bỏ. Hai nhà sáng chế được ghi nhận là David Lemire và James Michael Arthur Crook.

Thiết kế cánh gió ẩn hoàn toàn trong thân xe

Theo hồ sơ, hệ thống gồm hai bộ phận chính, một cánh chính và một thanh khí động học nhỏ hơn ở mép trước, nằm cách cánh chính khoảng 3-15 mm.

Ở chế độ vận hành đường phố, cánh chính nằm gần như phẳng với nắp phía sau nhờ thiết kế bậc trên kết cấu cánh, trong khi thanh khí động học phía trước được giấu bên dưới tấm thân xe. Nhờ đó, hệ thống gần như không để lộ sự hiện diện của một cánh gió phía sau.

Khi cần tăng lực ép, cánh gió triển khai theo hướng lên và ra phía sau thông qua cơ cấu liên kết bốn thanh. Hồ sơ cũng đề cập các phương án sử dụng ray tuyến tính và vít me.

Tesla cho biết cánh gió có thể chuyển từ trạng thái thu gọn hoàn toàn sang triển khai hoàn toàn trong chưa đầy 3 giây. Góc của cánh có thể được thay đổi trong thời gian chưa đến 0,25 giây.

Điểm đáng chú ý nhất nằm ở khả năng tạo lực ép xuống. Theo hồ sơ sáng chế, cánh gió có thể tạo 0 kg lực ép ở chế độ DRS và tối đa 700 kg ở chế độ lực ép cao khi xe đạt tốc độ tối đa. Tesla đưa ra ví dụ về việc hệ thống hoạt động ở tốc độ trên 100 mph, tương đương hơn 160 km/h.

Lực ép này cho phép hệ thống được xếp vào nhóm công nghệ khí động học hiệu suất cao. Để so sánh, McLaren Senna, một mẫu xe tập trung mạnh vào khả năng vận hành trên đường đua, được công bố có thể tạo lực ép xuống khoảng 800 kg.

Vừa giảm lực cản, vừa tăng lực ép

Hồ sơ cũng đưa ra các thông số liên quan đến hệ số khí động học. Khi triển khai cánh gió, lực cản tăng thêm khoảng 350 drag count, tương đương hệ số cản khí động học tăng 0,035, trong khi lực ép tăng thêm 1.000 count.

Khi cánh gió được xoay phẳng sang chế độ DRS, lực cản có thể giảm khoảng 250 count. Về nguyên lý, điều này cho phép cùng một chiếc xe chuyển đổi giữa cấu hình ưu tiên giảm lực cản khi chạy đường thẳng và cấu hình tạo lực ép cao khi phanh hoặc vào cua.

Hệ thống điều khiển có thể sử dụng nhiều dữ liệu gồm tốc độ, gia tốc, góc đánh lái, thao tác phanh, vị trí GPS và dữ liệu từ các cảm biến phục vụ hệ thống lái tự động.

Trên đường thẳng, hệ thống có thể làm phẳng cánh gió để giảm lực cản. Khi xe phanh hoặc đi vào những đoạn cua nhanh, cánh có thể chuyển sang cấu hình tạo lực ép cao. Hồ sơ thậm chí mô tả khả năng tự chuyển sang chế độ đường đua khi GPS xác định xe đang ở một trường đua.

Tesla cũng đề cập các cơ cấu chấp hành không thể bị truyền động ngược, giúp cánh gió duy trì vị trí dưới tải trọng khí động học mà không cần liên tục tiêu thụ điện.

 Thiết kế có cơ chế bảo vệ khi xảy ra va chạm

Một cánh gió lớn nhô ra phía sau xe cũng tạo ra nguy cơ an toàn đối với phương tiện hoặc người tham gia giao thông phía sau. Hồ sơ sáng chế đặc biệt đề cập khả năng người đi xe đạp hoặc mô tô có thể va vào cánh gió khi nó đang ở trạng thái triển khai.

Để giải quyết nguy cơ va chạm, Tesla đưa ra hai cơ chế bảo vệ.

Cơ chế thứ nhất hoạt động theo phương thức cơ học. Khi lực tác động vượt quá một ngưỡng nhất định, các chốt giữ sẽ được giải phóng để cánh gió gập về phía sau. Khi đó, mép sau của cánh không còn nhô xa hơn phần đuôi xe.

Cơ chế thứ hai mang tính dự đoán. Hệ thống có thể sử dụng dữ liệu từ các cảm biến để nhận diện nguy cơ va chạm phía sau và chủ động thu cánh gió trước khi va chạm xảy ra. Hệ thống đồng thời phải cân nhắc việc thay đổi lực ép khí động học có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của xe trong quá trình xử lý tình huống.

Hồ sơ liệt kê camera, radar và lidar là những nguồn dữ liệu có thể được sử dụng cho chức năng này. Tuy nhiên, việc lidar xuất hiện trong tài liệu sáng chế không đồng nghĩa Tesla sẽ trang bị công nghệ này trên mẫu xe thương mại, bởi đây có thể chỉ là một trong những phương án cảm biến được mô tả trong hồ sơ.

 Sáng chế được dự đoán sẽ xuất hiện trên Roadster thế hệ mới

Tesla không xác định cụ thể mẫu xe nào sẽ sử dụng hệ thống trong hồ sơ sáng chế. Tuy nhiên, hình minh họa trong hồ sơ cho thấy một chiếc xe thấp, kiểu fastback, bố trí 2+2 chỗ ngồi và có bộ khuếch tán phía sau lớn.

Hình dáng này có nhiều điểm tương đồng với Roadster thế hệ mới mà Tesla đang phát triển. Hồ sơ sáng chế đầu tiên được nộp vào tháng 3/2025, sau khi Elon Musk cho biết vào cuối năm 2024 rằng Tesla đang tiến gần đến việc hoàn thiện thiết kế Roadster.

Thời điểm xuất hiện hồ sơ cũng đáng chú ý khi Tesla đã lên kế hoạch giới thiệu Roadster vào ngày 1/10 tại Texas. Một số hình ảnh giới thiệu gần đây của Tesla cũng gợi ý mẫu xe có thể được thiết kế lại theo hướng “Cyber”, thay vì giữ nguyên diện mạo của nguyên mẫu được giới thiệu năm 2017.

Đây không phải lần đầu công nghệ khí động học trong các hồ sơ sáng chế của Tesla được cho là có liên hệ với Roadster. Trước đó, Tesla từng nộp hồ sơ về một hệ thống ống dẫn dưới gầm xe có thể tạo lực ép xuống đồng thời hỗ trợ làm mát pin.

Tesla tiếp tục theo đuổi ý tưởng xe sử dụng quạt tạo lực ép

Bên cạnh cánh gió chủ động, Tesla còn có một sáng chế khác liên quan đến công nghệ khí động học chủ động. Hồ sơ US 12,746,987 B1, được USPTO cấp bằng sáng chế, mô tả một hệ thống “Electric Fan Car”, sử dụng bốn quạt điện dạng ống đặt trong bộ khuếch tán phía sau.

Hồ sơ này được Tesla nộp vào tháng 1/2024, dựa trên đơn tạm thời từ tháng 1/2023. Hệ thống sử dụng cửa hút ở phần gầm, dẫn không khí tới một cửa xả rộng nằm trong bộ khuếch tán phía sau. Bốn quạt hướng trục được bố trí cạnh nhau để hút không khí dưới sàn xe và đẩy ra phía sau.

Theo mô tả của Tesla, quá trình này tạo ra một vùng áp suất thấp dưới sàn, qua đó tạo lực ép xuống. Khác với bộ khuếch tán thụ động, hệ thống quạt có thể tạo lực ép không phụ thuộc hoàn toàn vào tốc độ xe, giúp hỗ trợ khả năng phanh và vào cua ở tốc độ thấp.

Một phương án khác bổ sung hai cửa hút nhỏ ở hai bên cửa hút trung tâm. Tesla cho rằng cửa hút trung tâm có thể kéo không khí từ phía sau xe thay vì từ khu vực bên dưới sàn, gây lãng phí năng lượng của quạt mà không tạo thêm lực ép hữu ích.

Các quạt sử dụng nguồn điện từ bộ pin cao áp của xe và được kết nối với hệ thống điều khiển. Người lái có thể kích hoạt hệ thống bằng nút bấm hoặc xe có thể tự động vận hành quạt ở những điều kiện tốc độ nhất định.

Đáng chú ý, hình minh họa của hồ sơ sử dụng Model S, trong khi Tesla đã dừng sản xuất Model S và Model X vào tháng 4/2026. Điều này khiến Roadster trở thành một trong những mẫu xe hiệu suất cao còn được Tesla công bố trong kế hoạch phát triển.

Công nghệ xe sử dụng quạt tạo lực ép không phải ý tưởng mới. Chaparral 2J từng sử dụng hai quạt vào năm 1970, trong khi Brabham BT46B sử dụng hệ thống quạt tại giải đua Công thức 1 năm 1978. Gordon Murray sau đó đưa một quạt đường kính 400 mm lên mẫu xe đường phố T.50.

Trong lĩnh vực xe điện, McMurtry Spéirling cũng sử dụng quạt để tạo lực ép. Mẫu xe này từng lập kỷ lục tại Goodwood Hill Climb năm 2022 và được nhà sản xuất công bố khả năng tạo tới 2.000 kg lực ép ngay cả khi đứng yên. McMurtry bắt đầu sản xuất Spéirling PURE trong năm 2026.

So với các thiết kế sử dụng quạt và váy khí động học để tạo vùng áp suất thấp, sáng chế của Tesla hướng tới việc tích hợp các quạt trực tiếp vào bộ khuếch tán mà không cần bổ sung các chi tiết nằm sát mặt đường.

Hai nhóm sáng chế, gồm cánh gió sau chủ động ẩn và hệ thống quạt tạo lực ép dưới gầm, cho thấy Tesla đang mô tả những giải pháp khí động học chủ động có khả năng thay đổi theo điều kiện vận hành. Tuy nhiên, việc một công nghệ xuất hiện trong hồ sơ sáng chế không đồng nghĩa công nghệ đó chắc chắn sẽ được trang bị trên xe thương mại.  

Quỳnh Trang