THÀNH TỰU 1: Rada
(ĐC sưu tầm trên NET)
Ra đa (phiên âm từ tiếng Pháp: radar) là thuật ngữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh: RAdio Detection and Ranging (dò tìm và định vị bằng sóng vô tuyến) hay của Radio Angle Detection and Ranging (dò tìm và định vị góc bằng sóng vô tuyến) trong tiếng Anh. Đây là một hệ thống sử dụng để định vị và đo khoảng cách và lập bản đồ các vật thể như máy bay hay mưa. Được sử dụng phổ biển trong hàng hải, hàng không và quân sự.
Sóng radio có thể dễ dàng tạo ra với cường độ thích hợp, có thể phát hiện một lượng sóng cực nhỏ và sau đó khuếch đại vài lần. Vì thế radar thích hợp để định vị vật ở khoảng cách xa mà các sự phản xạ khác như của âm thanh hay của ánh sáng là quá yếu không đủ để định vị.
Tuy nhiên, sóng radio không truyền xa được trong môi trường nước, do đó, dưới mặt biển, người ta không dùng được radar để định vị mà thay vào đó là máy sonar dùng siêu âm.
Sóng điện từ phản xạ (tán xạ) từ các bề mặt nơi có sự thay đổi lớn về hằng số điện môi hay hằng số nghịch từ. Có nghĩa là một chất rắn trong không khí hay chân không, hoặc một sự thay đổi nhất định trong mật độ nguyên tử của vật thể với môi trường ngoài, sẽ phản xạ sóng radar. Điều đó đặc biệt đúng với các vật liệu dẫn điện như kim loại hay sợi cacbon, làm cho radar đặc biệt thích hợp để định vị các máy bay hay tàu thuyền. Các vật liệu hấp thụ radar, gồm có các chất có điện trở và có từ tính, dùng trong các thiết bị quân sự để giảm sự phản xạ radar, giúp cho chúng khó bị phát hiện hơn trên màn radar. Phương pháp trong kỹ thuật sóng vô tuyến này tương đương với việc sơn vật thể bằng các màu tối trong sóng ánh sáng.
Sóng radar tán xạ theo nhiều cách phụ thuộc vào tỷ lệ giữa kích thước của vật thể tán xạ với bước sóng của sóng radio và hình dạng của vật. Nếu bước sóng ngắn hơn nhiều so với kích thước vật, tia sóng sẽ dội lại tương tự như tia sáng phản chiếu trên gương. Nếu như bước sóng lớn hơn so với kích thước vật, vật thể sẽ bị phân cực, giống như một ăngten phân cực. Điều này được miêu tả trong hiện tượng tán xạ Rayleigh (một hiệu ứng làm bầu trời có màu xanh lam). Khi 2 tia có cùng cường độ thì có hiện tượng cộng hưởng. Bước sóng radar càng ngắn thì độ phân giải hình ảnh trên màn radar càng rõ. Tuy nhiên các sóng radar ngắn cần nguồn năng lượng cao và định hướng, ngoài ra chúng dễ bị hấp thụ bởi vật thể nhỏ (như mưa và sương mù....), không dễ dàng đi xa như sóng có bước sóng dài. Các radar thế hệ đầu tiên dùng sóng có bước sóng lớn hơn mục tiêu và nhận được tia phản hồi có độ phân giải thấp đến mức không nhận diện được, trái lại các hệ thống hiện đại sử dụng sóng ngắn hơn (vài xentimét hay ngắn hơn) có thể họa lại hình ảnh một vật nhỏ như bát cơm hay nhỏ hơn.
Sóng radio phản chiếu từ bề mặt cong hay có góc cạnh, tương tự như tia sáng phản chiếu từ gương cầu. Ví dụ, đối với tia sóng radio ngắn, hai bề mặt tạo nhau một góc 90° sẽ có khả năng phản chiếu mạnh. Cấu trúc bao gồm 3 mặt phẳng gặp nhau tại 1 góc, như là góc của hình hộp vuông, luôn phản chiếu tia tới trực tiếp trở lại nguồn. Thiết kế này áp dụng cho vật phản chiếu góc dùng làm vật phản chiếu với mục đích làm các vật khó tìm trở nên dễ dàng định dạng, thường tìm thấy trên tàu để tăng sự dò tìm trong tình huống cứu nạn và giảm va chạm. Cùng một lý do đó, để tránh việc bị phát hiện, người ta có thể làm cho các bề mặt có độ cong thích hợp để giảm các góc trong và tránh bề mặt và góc vuông góc với hướng định vị. Các thiết kế kiểu này thường dẫn đến hình dạng kỳ lạ của các máy bay tàng hình. Các thận trọng như thế không hoàn toàn loại bỏ sự phản xạ gây ra bởi sự nhiễu xạ, đặc biệt với các bước sóng dài. Để giảm hơn nữa tín hiệu phản xạ, các máy bay tàng hình có thể tung ra thêm các mảnh kim loại dẫn điện có chiều dài bằng nửa bước sóng, gọi là các miếng nhiễu xạ, có tính phản xạ cao nhưng không trực tiếp phản hồi năng lượng trở lại nguồn.
Ra đa
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Nguyên lý
Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần, có bước sóng siêu cực ngắn, dưới dạng xung được phát theo một tần số lập xung nhất định. Nhờ vào ănten, sóng radar tập trung thành một luồng hẹp phát vào trong không gian. Trong quá trình lan truyền, sóng radar gặp bất kỵ mục tiêu nào thì nó bị phản xạ trở lại. Tín hiệu phản xạ trở lại được chuyển sang tín hiệu điện. Nhờ biết được vận tốc sóng, thời gian sóng phản xạ trở lại nên có thể biết được khoảng cách từ máy phát đến mục tiêu.Sóng radio có thể dễ dàng tạo ra với cường độ thích hợp, có thể phát hiện một lượng sóng cực nhỏ và sau đó khuếch đại vài lần. Vì thế radar thích hợp để định vị vật ở khoảng cách xa mà các sự phản xạ khác như của âm thanh hay của ánh sáng là quá yếu không đủ để định vị.
Tuy nhiên, sóng radio không truyền xa được trong môi trường nước, do đó, dưới mặt biển, người ta không dùng được radar để định vị mà thay vào đó là máy sonar dùng siêu âm.
Sự phản xạ
Đặc trưng vật lý cho khả năng mà một vật phản xạ hay tán xạ sóng radio là diện tích phản xạ hiệu dụng.Sóng điện từ phản xạ (tán xạ) từ các bề mặt nơi có sự thay đổi lớn về hằng số điện môi hay hằng số nghịch từ. Có nghĩa là một chất rắn trong không khí hay chân không, hoặc một sự thay đổi nhất định trong mật độ nguyên tử của vật thể với môi trường ngoài, sẽ phản xạ sóng radar. Điều đó đặc biệt đúng với các vật liệu dẫn điện như kim loại hay sợi cacbon, làm cho radar đặc biệt thích hợp để định vị các máy bay hay tàu thuyền. Các vật liệu hấp thụ radar, gồm có các chất có điện trở và có từ tính, dùng trong các thiết bị quân sự để giảm sự phản xạ radar, giúp cho chúng khó bị phát hiện hơn trên màn radar. Phương pháp trong kỹ thuật sóng vô tuyến này tương đương với việc sơn vật thể bằng các màu tối trong sóng ánh sáng.
Sóng radar tán xạ theo nhiều cách phụ thuộc vào tỷ lệ giữa kích thước của vật thể tán xạ với bước sóng của sóng radio và hình dạng của vật. Nếu bước sóng ngắn hơn nhiều so với kích thước vật, tia sóng sẽ dội lại tương tự như tia sáng phản chiếu trên gương. Nếu như bước sóng lớn hơn so với kích thước vật, vật thể sẽ bị phân cực, giống như một ăngten phân cực. Điều này được miêu tả trong hiện tượng tán xạ Rayleigh (một hiệu ứng làm bầu trời có màu xanh lam). Khi 2 tia có cùng cường độ thì có hiện tượng cộng hưởng. Bước sóng radar càng ngắn thì độ phân giải hình ảnh trên màn radar càng rõ. Tuy nhiên các sóng radar ngắn cần nguồn năng lượng cao và định hướng, ngoài ra chúng dễ bị hấp thụ bởi vật thể nhỏ (như mưa và sương mù....), không dễ dàng đi xa như sóng có bước sóng dài. Các radar thế hệ đầu tiên dùng sóng có bước sóng lớn hơn mục tiêu và nhận được tia phản hồi có độ phân giải thấp đến mức không nhận diện được, trái lại các hệ thống hiện đại sử dụng sóng ngắn hơn (vài xentimét hay ngắn hơn) có thể họa lại hình ảnh một vật nhỏ như bát cơm hay nhỏ hơn.
Sóng radio phản chiếu từ bề mặt cong hay có góc cạnh, tương tự như tia sáng phản chiếu từ gương cầu. Ví dụ, đối với tia sóng radio ngắn, hai bề mặt tạo nhau một góc 90° sẽ có khả năng phản chiếu mạnh. Cấu trúc bao gồm 3 mặt phẳng gặp nhau tại 1 góc, như là góc của hình hộp vuông, luôn phản chiếu tia tới trực tiếp trở lại nguồn. Thiết kế này áp dụng cho vật phản chiếu góc dùng làm vật phản chiếu với mục đích làm các vật khó tìm trở nên dễ dàng định dạng, thường tìm thấy trên tàu để tăng sự dò tìm trong tình huống cứu nạn và giảm va chạm. Cùng một lý do đó, để tránh việc bị phát hiện, người ta có thể làm cho các bề mặt có độ cong thích hợp để giảm các góc trong và tránh bề mặt và góc vuông góc với hướng định vị. Các thiết kế kiểu này thường dẫn đến hình dạng kỳ lạ của các máy bay tàng hình. Các thận trọng như thế không hoàn toàn loại bỏ sự phản xạ gây ra bởi sự nhiễu xạ, đặc biệt với các bước sóng dài. Để giảm hơn nữa tín hiệu phản xạ, các máy bay tàng hình có thể tung ra thêm các mảnh kim loại dẫn điện có chiều dài bằng nửa bước sóng, gọi là các miếng nhiễu xạ, có tính phản xạ cao nhưng không trực tiếp phản hồi năng lượng trở lại nguồn.
Phân cực
Sự phân cực thể hiện hướng dao động của sóng; với sóng điện từ, mặt phẳng phân cực là mặt phẳng chứa vector dao động từ trường. Radar sử dụng sóng radio được phân cực ngang, phân cực dọc, và phân cực tròn tùy theo từng ứng dụng cụ thể để định vị tốt hơn các loại phản xạ. Ví dụ, phân cực tròn dùng để làm giảm thiểu độ nhiễu xạ tạo bởi mưa. Sóng phản xạ bị phân cực phẳng thường cho biết sóng được dội lại từ bề mặt kim loại, và giúp radar tìm kiếm vượt trở ngại mưa. Các sóng radar có tính phân cực ngẫu nhiên thường là cho biết bề mặt phản xạ như đất đá, và được sử dụng bằng radar cho tàu bè.Hiện tượng nhiễu sóng
Hệ thống radar phải vượt qua một số nguồn sóng khác để tập trung trên mục tiêu thật sự. Các sóng làm nhiễu bắt nguồn từ các nguồn bên trong và bên ngoài, gồm chủ động và bị động. Khả năng vượt qua các sóng không mong đợi được định nghĩa là tỉ số tín hiệu trên nhiễu (signal-to-noise ratio hay SNR). Trong cùng một môi trường nhiễu, tỉ số SNR càng lớn, thì hệ thống radar càng dễ định vị vật.Nhiễu
Sóng nhiễu luôn được phát ra kèm theo tín hiệu từ nội nguồn của sóng, thường gây ra bởi thiết kế điện tử không thực sự đồng bộ sử dụng các linh kiện điện tử chưa tối ưu. Nhiễu chủ yếu xuất hiện như là sóng dội nhận được từ đầu thu vào thời điểm thật sự không có sóng radar nào được nhận. Vì thế, hầu hết các nhiễu đều xuất hiện ở đầu thu và các nỗ lực để giảm thiểu yếu tố này tập trung trong thiết kế đầu thu. Để lượng hóa độ nhiễu, người ta đưa ra chỉ số nhiễu, là tỷ số giữa cường độ sóng nhiễu thu được trên đầu nhận so với một đầu nhận lý tưởng. Chỉ số này cần được giảm thiểu.AESA - Chuẩn mực mới của công nghệ radar
Lịch sử phát triển của radar AESA
Khái
niệm về radar quét mạng pha điện tử được khởi xướng từ những năm 1960
bởi các kỹ sư Mỹ trong chương trình phòng thủ tên lửa đạn đạo của nước
này.
Đến năm 1970
SPY-1 trở thành loại radar quét mạng pha điện tử chủ động đầu tiên trên
thế giới triển khai hoạt động trên các tàu tuần dương hạm lớp
Tirconderoga và tàu khu trục lớp Arleigh Burke.
Radar
AESA là một phần quan trọng của hệ thống chiến đấu Aegis tối tân nhằm
bảo vệ nhóm tàu sân bay Mỹ trước các cuộc tấn công tiềm năng bằng tên
lửa hành trình chống hạm từ Liên Xô.
SPY-1 được xem là radar AESA tốt nhất trang bị cho tàu chiến hiện nay.
AN/APG-77 radar AESA tốt nhất thế giới hiện nay được trang bị trên tiêm kích tàng hình F-22 Raptor của Không quân Mỹ Ảnh: Lockheed Martin |
Không
lâu sau đó, Liên Xô cũng cho thấy năng lực của mình khi phát triển
thành công radar quét mạng pha điện tử bị động Z-800 trang bị trên tiêm
kích đánh chặn Mig-31, đưa loại tiêm kích nổi tiếng này trở thành loại
máy bay đầu tiên trên thế giới được trang bị loại radar đặc biệt này.
Đến
năm 1980, B-1B trở thành máy bay ném bom đầu tiên trên thế giới được
trang bị radar quét mạng pha điện tử thụ động AN/APQ-164.
Tuy
nhiên, công nghệ radar AESA chỉ thực sự phát triển và đạt được những
thành tích vượt trội trong khoảng hơn một thập niên trở lại đây.
Mỹ
vẫn là quốc gia số 1 thế giới trong việc phát triển các loại radar
quét mạng pha điện tử chủ động, đỉnh cao của công nghệ radar AESA
(radar AN/APG-77) trang bị trên tiêm kích tàng hình F-22, đây là loại
radar AESA trang bị cho tiêm kích tốt nhất thế giới hiện nay.
Israel
là quốc gia thứ 2 sau Mỹ về công nghệ radar AESA. Đáng lẽ vị trí thứ 2
này thuộc về Nga nhưng sau khi Liên Xô sụp đổ Nga mất dần lợi thế
trong gần như tất cả các lĩnh vực đặc biệt là công nghệ điện tử. Gần
đây Nga mới nối lại các phát triển với radar AESA, tất nhiên khó sánh
được so với các radar cùng loại của Mỹ.
Radar AESA là gì?
AESA (Active electronically scanned array) quét mạng pha điện tử chủ động.
Với
radar thông thường, ăng ten sẽ quay với một góc cho trước kết hợp với
một máy phát tín hiệu radio để truyền tín hiệu, sau đó tín hiệu dội lại
từ mục tiêu qua một máy thu khuếch đại tần số để xác định mục tiêu.
Trong
khi đó ăng ten của radar AESA không quay mà nằm cố định, bộ vi xử lý
tín hiệu kỹ thuật số sẽ phát đi các chùm tia điện tử từ nhiều góc độ
khác nhau từ các modun giao thoa trên ăng ten để truyền và nhận tín
hiệu.
Hệ thống có
thể phát và nhận tín hiệu từ nhiều góc độ khác nhau mà không phụ thuộc
vào góc quay của ăng ten như radar truyền thống. Radar AESA có khả
năng phát và nhận tín hiệu trên nhiều tần số khác nhau.
Ưu điểm của radar AESA
Radar
AESA cung cấp rất nhiều lợi thế cho tiêm kích được trang bị, hệ thống
có khả năng truyền và nhận tín hiệu trên nhiều dải tần số khác nhau nên
rất khó bị đối phương phát hiện.
Các chùm tia điện tử phát đi và nhận lại giúp xác định mục tiêu chính xác hơn ro với radar truyền thống.
Radar
AESA giảm đáng kể việc báo động sai mục tiêu cũng như hạn chế điểm mù
so với radar truyền thống. Hệ thống có thể truyền và nhận rất nhiều tín
hiệu độc lập khác nhau cho phép theo dõi số lượng mục tiêu nhiều hơn,
số lượng mục tiêu có thể tham chiếu tăng lên đáng kể.
Một
điểm mạnh của radar AESA mà radar truyền thống không có được là khả
năng hoạt động ở chế độ không đối không - đối hải,- đối đất cùng lúc.
Ngoài ra, radar AESA có khả năng lập bản đồ mặt đất với tính năng khẩu
độ tổng hợp, loại bỏ sự cần thiết phải trang bị một radar cùng loại.
Độ
kháng nhiễu của radar AESA cao hơn rất nhiều so với radar truyền
thống, việc sử dụng ăng ten cố định góp phần làm giảm không gian cần
thiết phía trước qua có làm giảm mặt cắt radar.
Tuy
nhiên, radar AESA cũng có nhiều hạn chế, đòi hỏi bộ vi xữ lý rất mạnh
để đáp ứng việc tính toán và xữ lý dữ liệu tốc độ cao dễ xảy ra hiện
tượng lỗi xữ lý dữ liệu hay còn gọi “mã tiêm”
Phan Nguyễn (tổng hợp)
Theo Beenet
Theo Beenet
Tại sao radar Nga có thể 'thấy rõ' máy bay tàng hình Mỹ?
Tiêm kích và máy bay ném bom của Mỹ được chế tạo trên công nghệ tàng
hình có hình thù kỳ quái để khó phát hiện với chi phí khổng lồ vẫn bị
radar Nga phát hiện.
Cả thế giới đều biết công nghệ tàng hình đã được sử dụng trong chiến
dịch "Bão táp Sa mạc". Liên tục trong 6 tuần, máy bay tấn công F-117 của
Mỹ dội bom thủ đô Baghdad. Đêm nào cũng vậy, máy bay Không quân Mỹ nhẹ
nhàng vượt qua mọi hàng rào phòng không Iraq, không kích các mục tiêu
cần thiết rồi trở về căn cứ an toàn. Phó Tư lệnh Không quân Mỹ John
Welch lưu ý: "Công nghệ tàng hình đưa chúng ta trở lại với nguyên tắc cơ
bản của chiến tranh, gọi là bất ngờ". Trong một thời gian, F-117 nổi
tiếng không kém gì các thương hiệu Cadillac hay Coca-Cola của Mỹ.
Cái giá của tàng hình
Các chuyên gia không sử dụng thuật ngữ "vô hình" trong việc ứng dụng công nghệ tàng hình. Không thể sử dụng các phương tiện hiện đại để biến máy bay hay tên lửa thành vô hình. Chỉ có thể giảm khả năng phát hiện các phương tiện này trên màn hình radar. Đây là gót chân Asin đầu tiên của máy bay tàng hình: chúng vẫn có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ người sử dụng các hệ thống phòng không vác vai (MANPAD) tầm ngắn. Và tên lửa của hệ thống này, trang bị đầu dẫn đường bằng sóng vô tuyến, vẫn có thể "thấy" máy bay. MANPAD hiện đại sử dụng kết hợp cả công nghệ quang học, hồng ngoại, laser và ở đây công nghệ tàng hình bị vô hiệu hóa. Một yếu tố khác là mong muốn bắn hạ máy bay địch khi nó đang bay tới, chứ không phải khi nó đã bay trên đầu.
Dành cho mục đích này có các radar cảnh báo sớm. Nếu không tính tới
hệ thống phòng thủ tên lửa, radar tầm trung của Mỹ có thể phát hiện máy
bay ở khoảng cách 300 km. Công nghệ tàng hình có thể giảm bớt khoảng
cách phát hiện này song với cái giá như thế nào?
Để phát tán sóng radar, các góc cạnh trên máy bay được uốn phẳng. Thiết kế này gọi là facet. Tại đây, người ta thay kim loại bằng vật liệu cácbon và sử dụng vật liệu có thể hấp thụ sóng radio. Để giấu các máy nén của động cơ - một trong những chi tiết kim loại dễ phát hiện nhất trên máy bay - trước các máy nén này, người ta đặt các thiết bị khuếch tán đặc biệt để loại bỏ tín hiệu radar.
Các mũi phẳng tạo ra dải lửa dài để giảm khả năng nhận biết trong dải hồng ngoại. Để tàng hình tốt hơn cho dòng khí động học, người ta bổ sung thêm các ống hút khí làm mát. Đuôi máy bay thông thường được thay thế bằng đuôi "bướm" hình chữ V để radar khó phát hiện. Ngay cả tựa ghế ngồi phi công cũng được gấp nếp để tản sóng radar.
Kết quả là ta có chiếc máy bay tàng hình với các tính năng chiến đấu không cao. Nó không thể mang nhiều vũ khí vì mọi vũ khí phải được giấu trong thân. Tốc độ và tầm hoạt động của máy bay bị hạn chế. Rốt cục, phải rất thận trọng khi sử dụng radar trên máy bay vì đây là nguồn phát sóng dễ bị phát hiện.
Máy bay tàng hình vẫn còn 2 yếu điểm là giá thành cao. Máy bay ném bom B-2 Spirit của Mỹ là máy bay đắt nhất trong lịch sử, mỗi chiếc có giá hơn 1,5 tỷ USD và mặc dù vậy nó vẫn bị hạ gục.
Hạ gục tàng hình
Ngày 27/3/1999, trong cuộc chiến tại Nam Tư, máy bay tàng hình F-117 Night Hawk của Không quân Mỹ đã bị hệ thống tên lửa phòng không cũ kĩ S-125 Pechora hạ gục. Quả tên lửa 5V27D đầu tiên, xuất xưởng tại nhà máy Kirov, đã xé rách cánh máy bay chiến đấu Mỹ, quả tên lửa thứ 2 bắn trúng thân. Phi công Dale Zelko nhảy dù, trốn trong rừng và vài giờ sau được trực thăng cùng lính đặc nhiệm Mỹ giải cứu.
Chỉ huy nhóm xác định mục tiêu của hệ thống S-125, Dragan Matic, kể:
"Ngày 24/3, chúng tôi rời căn cứ và di chuyển tới ngoại ô Belgrade, ở
làng Shimanovtsy. Ba ngày trôi qua tương đối yên tĩnh... Mục tiêu đặt ra
là không rơi vào tầm phát hiện của radar AWACS đồng hành cùng các máy
bay NATO. Chiều 27/3, cả đội chúng tôi bắt đầu trực chiến. Đồng nghiệp
phụ trách giám sát phát hiện có tín hiệu mạnh trên màn hình - nguồn tín
hiệu di chuyển theo hướng chúng tôi. 5 phút sau, máy vô tuyến trinh sát
báo mục tiêu đang tiến lại gần. Tôi nhìn vào màn hình và thấy rõ tín
hiệu. Tôi thông báo cho chỉ huy là đã cố định mục tiêu, chúng tôi sẵn
sàng phát hỏa. 17 giây sau lệnh "bắn", tên lửa của chúng tôi đã hạ gục
mục tiêu.
Matic kế tiếp: "Càng di chuyển nhanh, bộ phận phát hiện máy bay càng có nhiều khả năng sống sót. Trong suốt 3 tháng bị xâm lược, chúng tôi đã đổi chỗ 24 lần. Trên đầu chúng tôi là hệ thống AWACS và vệ tinh Mỹ. 20 phát sóng hay nằm trong tầm ngắm của radar đối phương là bạn đã đi đời. Tên lửa Tomahawk hay bom sẽ bay tới. Chúng tôi âm thầm bắn rồi di chuyển và điều này giúp chúng tôi sống sót. Không ai bị thương dù tiểu đoàn phòng không của tôi có 9 người thiệt mạng".
Chiến sĩ tên lửa Serbia kể rằng tính toán của anh còn hạ F-16 và máy bay ném bom tàng hình B-2. Tuy nhiên các máy bay này lết được tới căn cứ, vì thế không có bằng chứng. Người Mỹ trong một thời gian dài nói rằng chiếc F-117 bị bắn hạ "mất tích" và sau đó đề nghị trả lại. Hiện cabin chiến máy bay tàng hình này được trưng bày tại Bảo tàng hàng không ở Belgrade.
Điểm yếu của công nghệ tàng hình
Có thể nói bất cứ chiếc máy bay nào đều có điểm yếu. Tốc độ và sự linh hoạt, trọng lượng mang và tầm hoạt động, hệ thống phát hiện mục tiêu và bảo vệ trước tên lửa phòng không - để chế tạo một chiếc máy bay, tất cả các yếu tố xung đột này đều quan trọng và được tích hợp trong một tổng thể, vì thế phải hy sinh bớt nhân tố này vì nhân tố kia.
F-117, vì khả năng tàng hình, đã hy sinh nhiều thứ. Được chế tạo theo mô hình "cánh bay", máy bay này không linh hoạt và không đạt tốc độ siêu âm. Night Hawk không có radar và các hệ thống chiến tranh điện tử. Vì vậy nó dễ bị tấn công từ trên không và dưới mặt đất. Dù sử dụng hệ thống tự động và điều khiển bằng những phi công kinh nghiệm nhất, 6/64 chiếc F-117 được chế tạo đã rơi khi bay huấn luyện.
Do những nhược điểm này và chương trình quảng cáo thất bại, năm 2008, Night Hawk đã bị rút khỏi phiên chế. Nó được thay bằng tiêm kích F-22 và F-35. So sánh khả năng tàng hình của F-35 với tính năng của hệ thống phòng không S-400 Triumph, người đứng đầu trung tâm phân tích Air Power Australia, Carlo Kopp, kết luận máy bay chiến đấu Mỹ có thể dễ dàng bị hệ thống phòng không của Nga bắn hạ.
Công nghệ tàng hình kém hiệu quả hơn trước các radar hoạt động ở dải X-band (8-12 GHz), và radar bước sóng siêu ngắn (30 MHz-3 GHz) có thể thấy rõ máy bay tàng hình, giống như các hệ thống radar chống tàng hình được quân đội Nga đưa vào sử dụng. Những radar như vậy cũng được trang bị cho tàu chiến của Hải quân Trung Quốc.
Cái giá của tàng hình
Các chuyên gia không sử dụng thuật ngữ "vô hình" trong việc ứng dụng công nghệ tàng hình. Không thể sử dụng các phương tiện hiện đại để biến máy bay hay tên lửa thành vô hình. Chỉ có thể giảm khả năng phát hiện các phương tiện này trên màn hình radar. Đây là gót chân Asin đầu tiên của máy bay tàng hình: chúng vẫn có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ người sử dụng các hệ thống phòng không vác vai (MANPAD) tầm ngắn. Và tên lửa của hệ thống này, trang bị đầu dẫn đường bằng sóng vô tuyến, vẫn có thể "thấy" máy bay. MANPAD hiện đại sử dụng kết hợp cả công nghệ quang học, hồng ngoại, laser và ở đây công nghệ tàng hình bị vô hiệu hóa. Một yếu tố khác là mong muốn bắn hạ máy bay địch khi nó đang bay tới, chứ không phải khi nó đã bay trên đầu.
Máy bay tàng hình F-117 Night Hawk. Ảnh: Wiki |
Để phát tán sóng radar, các góc cạnh trên máy bay được uốn phẳng. Thiết kế này gọi là facet. Tại đây, người ta thay kim loại bằng vật liệu cácbon và sử dụng vật liệu có thể hấp thụ sóng radio. Để giấu các máy nén của động cơ - một trong những chi tiết kim loại dễ phát hiện nhất trên máy bay - trước các máy nén này, người ta đặt các thiết bị khuếch tán đặc biệt để loại bỏ tín hiệu radar.
Các mũi phẳng tạo ra dải lửa dài để giảm khả năng nhận biết trong dải hồng ngoại. Để tàng hình tốt hơn cho dòng khí động học, người ta bổ sung thêm các ống hút khí làm mát. Đuôi máy bay thông thường được thay thế bằng đuôi "bướm" hình chữ V để radar khó phát hiện. Ngay cả tựa ghế ngồi phi công cũng được gấp nếp để tản sóng radar.
Kết quả là ta có chiếc máy bay tàng hình với các tính năng chiến đấu không cao. Nó không thể mang nhiều vũ khí vì mọi vũ khí phải được giấu trong thân. Tốc độ và tầm hoạt động của máy bay bị hạn chế. Rốt cục, phải rất thận trọng khi sử dụng radar trên máy bay vì đây là nguồn phát sóng dễ bị phát hiện.
Máy bay tàng hình vẫn còn 2 yếu điểm là giá thành cao. Máy bay ném bom B-2 Spirit của Mỹ là máy bay đắt nhất trong lịch sử, mỗi chiếc có giá hơn 1,5 tỷ USD và mặc dù vậy nó vẫn bị hạ gục.
Hạ gục tàng hình
Ngày 27/3/1999, trong cuộc chiến tại Nam Tư, máy bay tàng hình F-117 Night Hawk của Không quân Mỹ đã bị hệ thống tên lửa phòng không cũ kĩ S-125 Pechora hạ gục. Quả tên lửa 5V27D đầu tiên, xuất xưởng tại nhà máy Kirov, đã xé rách cánh máy bay chiến đấu Mỹ, quả tên lửa thứ 2 bắn trúng thân. Phi công Dale Zelko nhảy dù, trốn trong rừng và vài giờ sau được trực thăng cùng lính đặc nhiệm Mỹ giải cứu.
Hệ thống tên lửa phòng không S-125 Pechora. Ảnh: Wiki |
Matic kế tiếp: "Càng di chuyển nhanh, bộ phận phát hiện máy bay càng có nhiều khả năng sống sót. Trong suốt 3 tháng bị xâm lược, chúng tôi đã đổi chỗ 24 lần. Trên đầu chúng tôi là hệ thống AWACS và vệ tinh Mỹ. 20 phát sóng hay nằm trong tầm ngắm của radar đối phương là bạn đã đi đời. Tên lửa Tomahawk hay bom sẽ bay tới. Chúng tôi âm thầm bắn rồi di chuyển và điều này giúp chúng tôi sống sót. Không ai bị thương dù tiểu đoàn phòng không của tôi có 9 người thiệt mạng".
Chiến sĩ tên lửa Serbia kể rằng tính toán của anh còn hạ F-16 và máy bay ném bom tàng hình B-2. Tuy nhiên các máy bay này lết được tới căn cứ, vì thế không có bằng chứng. Người Mỹ trong một thời gian dài nói rằng chiếc F-117 bị bắn hạ "mất tích" và sau đó đề nghị trả lại. Hiện cabin chiến máy bay tàng hình này được trưng bày tại Bảo tàng hàng không ở Belgrade.
Điểm yếu của công nghệ tàng hình
Có thể nói bất cứ chiếc máy bay nào đều có điểm yếu. Tốc độ và sự linh hoạt, trọng lượng mang và tầm hoạt động, hệ thống phát hiện mục tiêu và bảo vệ trước tên lửa phòng không - để chế tạo một chiếc máy bay, tất cả các yếu tố xung đột này đều quan trọng và được tích hợp trong một tổng thể, vì thế phải hy sinh bớt nhân tố này vì nhân tố kia.
F-117, vì khả năng tàng hình, đã hy sinh nhiều thứ. Được chế tạo theo mô hình "cánh bay", máy bay này không linh hoạt và không đạt tốc độ siêu âm. Night Hawk không có radar và các hệ thống chiến tranh điện tử. Vì vậy nó dễ bị tấn công từ trên không và dưới mặt đất. Dù sử dụng hệ thống tự động và điều khiển bằng những phi công kinh nghiệm nhất, 6/64 chiếc F-117 được chế tạo đã rơi khi bay huấn luyện.
Do những nhược điểm này và chương trình quảng cáo thất bại, năm 2008, Night Hawk đã bị rút khỏi phiên chế. Nó được thay bằng tiêm kích F-22 và F-35. So sánh khả năng tàng hình của F-35 với tính năng của hệ thống phòng không S-400 Triumph, người đứng đầu trung tâm phân tích Air Power Australia, Carlo Kopp, kết luận máy bay chiến đấu Mỹ có thể dễ dàng bị hệ thống phòng không của Nga bắn hạ.
Công nghệ tàng hình kém hiệu quả hơn trước các radar hoạt động ở dải X-band (8-12 GHz), và radar bước sóng siêu ngắn (30 MHz-3 GHz) có thể thấy rõ máy bay tàng hình, giống như các hệ thống radar chống tàng hình được quân đội Nga đưa vào sử dụng. Những radar như vậy cũng được trang bị cho tàu chiến của Hải quân Trung Quốc.
Theo Duy Trinh/Báo Tin tức
Nhận xét
Đăng nhận xét