Vietnamdefence.com

 

Tổng quan các chương trình vũ khí siêu vượt âm

VietnamDefence - Quân đội các nước hàng đầu thế giới hối hả nghiên cứu phát triển vũ khí siêu vượt âm.


X-51A Waverider (US Air Force/Wikipedia)
Giới quân sự đang chinh phục lĩnh vực siêu vượt âm khi có cùng lúc mấy hướng nghiên cứu vũ khí tiến công ứng dụng dịch chuyển có điều khiển ở tốc độ cao. Khí cụ bay siêu vượt âm có khả năng trở thành các phương tiện chiến đấu hiệu quả trong chiến tranh hạt nhân, lẫn chiến tranh thông thường. Dưới đây là tóm lược những chương trình siêu vượt âm quân sự.

Tốc độ di chuyển nhanh hơn 5 lần chỉ số Mach (tốc độ âm thanh) được gọi là siêu vượt âm. Nếu loại bỏ cách diễn dịch kinh viện thuần túy khí cụ bay siêu vượt âm, theo đó thì cần liệt tất cả các khí cụ bay cũ trụ, kể cả tàu vũ trụ có thể quay trở về, cũng như các đầu đạn tên lửa đường đạn xuyên lục địa ở giai đoạn bay cuối, các chương trình ứng dụng quân sự còn lại có thể tạm chia thành 2 loại.

Một là trang bị chiến đấu (đầu đạn) siêu vượt âm của tên lửa đường đạn có quỹ đạo bay phức tạp và tạo ra cơ hội mới tức góc độ đột phá lá chắn phòng thủ tên lửa, cũng như để chế tạo các hệ thống phi hạt nhân chính xác cao. Hai là các tên lửa hành trình cao tốc phóng từ trên không và từ biển.

Dĩ nhiên đây chưa phải là tất cả các loại hình ứng dụng chiến đấu có thể của khí cụ bay siêu vượt âm. Tuy nhiên, ngành này đang ở đầu con đường và các loại hệ thống siêu vượt âm có thể thì hiện nay mới chỉ đang được nghiên cứu, tìm hiểu song song cùng với những đánh giá những ưu thế mà công nghệ mới mang lại trên chiến trường. Hai hướng này đã tiến xa hơn những hướng khác và chắc chắn ở đó, chúng ta sẽ thấy những mẫu sản xuất loạt đầu tiên của khí cụ bay siêu vượt âm được nhận vào trang bị.

Các phương tiện mang thí nghiệm

Loại khí cụ bay siêu vượt âm thú vị nhất là phương tiện mang được phóng đi bằng tên lửa đường đạn và có khả năng cơ động trong khí quyển ở tốc độ cao. Có lẽ không cần giải thích những ưu điểm của sơ đồ nguyên lý này, đó là đầu đạn tên lửa đường đạn xuyên lục địa tương lai có khả năng xuyên thủng các hệ thống phòng thủ tên lửa. Hoặc cùng với sự phát triển của công nghệ, phương tiện mang có điều khiển với mấy đầu đạn thực tế là một máy bay ném bom hạt nhân cận quỹ đạo, thế hệ mới của các tầng tách đầu đạn.

Đồng thời, sự điều khiển có hàm ý cả việc tăng độ chính xác, qua đó mà lập tức chuyển khí cụ bay siêu vượt âm này từ loại phương tiện sát thương hạt nhân thuần túy thành vũ khí tiến công chớp nhoáng toàn cầu phi hạt nhân. Những khả năng của phương tiện này là rất hứa hẹn nên sẽ thật lạ nếu không thử thách nó.
Hình ảnh khí cụ bay AHW do quân đội Mỹ công bố (US Army)


Hiện tại, Mỹ đang phát triển hai giải pháp kiểu này - một là theo kênh của Cục Các dự án nghiên cứu và phát triển quốc phòng tiên tiến (DARPA) của Bộ Quốc phòng và  của Không quân (chương trình FALCON) và hai là chương trình do Lục quân tài trợ (chương trình AHW).

Ở dự án FALCON, người ta xem xét một tổ hợp các giải pháp mà cuối cùng sẽ nhận được công nghệ chế tạo khí cụ bay cận quỹ đạo, cơ động với tải trọng hữu ích đến nửa tấn. Mẫu chế thử HTV-2 của dự án FALCON đã được thử nghiệm 2 lần, vào tháng 4 và 8/2010 từ tên lửa đẩy Minotaur IV. Cả 2 lần đều bị mất liên lạc với khí cụ bay đã phóng đi: trong vụ thử thứ nhất, ở phút bay thứ 9 (trong 30 phút của chương trình bay), trong vụ thử thứ hai, ở phút bay thứ 26.
 
Hình ảnh HTV-2 chế tạo theo chương trình FALCON (DARPA / Wikipedia)
AHW là khí cụ bay siêu vượt âm đơn giản hơn mà Lầu Năm góc có hướng coi là một bom liệng siêu vượt âm. AHW đã được thử nghiệm 2 lần - vào năm 2011 và 2014. Lần đầu tiên, AHW đã bay được 3.700 km ở tốc độ đến 8М ở độ cao đến 100 km. Lần thứ hai, nó bị nổ tung ở giây thứ 4 sau khi tách khỏi tên lửa mang.

Nga tiến hành công tác nghiên cứu trong lĩnh vực này từ khá lâu. Vào cuối thập kỷ 1980, Liên hiệp NPO Mashinostroenia ở Reutov đã phát triển hệ thống tên lửa Albatros mà một phần của nó là đầu đạn liệng có cánh, có khả năng cơ động tránh đạn để đột phá hệ thống phòng thủ tên lửa.
Hình ảnh chính thức của đầu đạn WU-14 (DF-ZF) của Trung Quốc (Wikipedia)
Hiện tại, NPO Mashinostroenia đang thực hiện “Đề tài 4202” mà ta có thể thận trọng (do thông tin quá ít ỏi, đi cùng với nhiều thông tin giả) coi là một nghiên cứu thế hệ đầu đạn có điều khiển mới. Dự kiến, đầu đạn này sẽ được lắp cho các tên lửa xuyên lục địa nhiên liệu lỏng hạng nặng Sarmat đang được phát triển.

Vũ khí đang được phát triển có tên gọi là “thiết bị chiến đấu (đầu đạn) đường đạn có cánh siêu vượt âm” (AGBO) được thử nghiệm từ năm 2011 bằng các tên lửa cải hoán UR-100N UTTKh phóng từ trận địa phóng Dombarovsky, tỉnh Orenburg. Các lần phóng đầu tiên có thể đã được thực hiện từ sân bay vũ trụ Baikonur. Hiện chưa có thông tin chính xác về số lượng vụ thử, nhưng ít nhất đã có 3 lần trong năm 2015-2016.

Đặc điểm của thiết bị này, theo các nhà phân tích Mỹ, là ở chỗ nó có thể lắp lên không chỉ tên lửa đường đạn xuyên lục địa mà cả tên lửa tầm trung. Kết hợp với việc nâng cao độ chính xác nhờ cơ động, điều đó cho phép sử dụng chúng làm phần chiến đấu của vũ khí đặc sản Trung Quốc là tên lửa đường đạn chống hạm chuyên dùng để tấn công các cụm tàu sân bay chiến đấu của Hải quân Mỹ.

Nhanh hơn nữa

Ý tưởng tăng tốc độ hành trình của tên lửa hành trình là hướng phát triển tất yếu của các hệ thống vũ khí này mà hàm ý bao gồm cả khả năng đột phá hệ thống phòng không/phòng thủ tên lửa. Ngay khi tốc độ giả thiết của các mẫu vượt qua 5M, đã lập tức xuất hiện phương tiện chiến đấu mới cũng ăn nhập vào khái niệm “tấn công chớp nhoáng toàn cầu”, kể cả bằng vũ khí phi hạt nhân.

Đấu thủ cuối cùng nhảy vào cuộc chạy đua là Trung Quốc. Năm 2014-2016, tình báo Mỹ đã ghi nhận 7 lần phóng thử đầu đạn mà ban đầu gọi là WU-14, sau này gọi là DF-ZF trong khuôn khổ chương trình phát triển đầu đạn siêu vượt âm có điều khiển.

Mỹ đang phát triển mẫu chế thử X-51 Waverider. Đây là tên lửa hành trình phóng từ máy bay, có chiều dài 7,6 m, tốc độ “trên 5M” (theo đánh giá là đến 6-7) và tầm bắn đến 740 km. Năm 2010-2013, đã tiến hành 4 lần thử nghiệm X-51, chỉ có lần cuối cùng trong số đó là thành công hoàn toàn (lần thứ nhất chỉ thành công một phần, lần thứ hai và thứ ba thất bại).

Hiện nay, dự án này có dấu hiệu dừng lại, kết quả nghiên cứu X-51 dự định sử dụng để phát triển vũ khí tiến công cao tốc HSSW (High Speed Strike Weapon). Đây là dự án mới chế tạo tên lửa hành trình siêu vượt âm có tốc độ đến 6M và tầm bắn 900-1.100 km, lắp trong khoang vũ khí bên trong máy bay ném bom chiến lược B-2 hay treo bên ngoài tiêm kích F-35. Dự kiến sẽ hoàn thành mẫu hoàn chỉnh vào đầu những năm 2020.

X5-1 treo dưới cánh B-52 (U.S. Air Force / Chad Bellay / Wikipedia)

Dự án phát triển tên lửa hành trình siêu vượt âm của Nga đang ở tình trạng chưa hoàn toàn rõ ràng. Một mặt, người ta tiếp tục khẳng định về việc nghiên cứu chế tạo vũ khí này, nhưng thời hạn đưa vào trang bị dự định vào giữa những năm 2020. Ví dụ, các nguồn tin công khai công bố các sáng chế trực tiếp liên quan đến chủ đề này.

Mặt khác, dự án tên lửa Zirccon-S vốn được đề cập lần đầu tiên gần năm 2011 (rõ ràng là được phát triển từ trước đó nữa), theo nhiều nguồn tin đã vấp phải những khó khăn kỹ thuật mặc dù vẫn đang được tiếp tục. Theo các kế hoạch hiện tại, các tên lửa này sẽ được trang bị Hải quân Nga vào cuối những năm 2010, trong khuôn khổ chương trình hiện đại hóa các tuần dương hạm tên lửa nguyên tử hạng nặng lớp Projekt 1144. Hệ thống tên lửa này được công bố là vũ khí đa quân chủng, nên có thể hàm ý trang bị cho cả tàu chiến và máy bay. Mẫu chế thử tên lửa này được thử nghiệm ít nhất từ năm 2012.

Cũng có những thông tin lẻ tẻ về việc Trung Quốc cũng phát triển tên lửa hành trình siêu vượt âm, nhưng thông tin chi tiết về vấn đề này cực kỳ hiếm hoi.

Những khó khăn chính trong nghiên cứu chế tạo khí cụ bay siêu vượt âm

Phát triển khí cụ bay siêu vượt âm cho mục đích quân sự được tiến hành từ lâu. Các máy bay vũ trụ (mà chúng ta đã nhất trí không xem xét, nhưng có thể nhắc đến) đã bắt đầu được thiết kế từ cuối thập niên 1950, ví dụ như X-20 Dyna Soar của Mỹ và các loại kế tiếp hiện vẫn đang hoạt động như X-37 của Mỹ vốn đã nhiều lần bay lên quỹ đạo (Tổng công trình sư của Tập đoàn Almaz-Antei, ông Pavel Sozinov đánh giá là X-37 có thể mang đến 3 đầu đạn hạt nhân).

Phòng thí nghiệm bay Kholod (testpilot.ru)
Cách tiếp cận thứ hai đối với tên lửa hành trình siêu vượt âm xuất hiện trong thập niên 1980, ở đây Liên Xô đã thu hoạch được những thành tựu nhất định. Trước hết, cần nhắc đến các dự án Kholod và Kholod-2, cũng như khí cụ bay Igla. Trên các hướng này, người ta đã chế tạo các phòng thí nghiệm bay để nghiên cứu chủ đề siêu vượt âm. Đồng thời, người ta đã phát triển tên lửa siêu vượt âm chiến lược Meteorit và tên lửa Kh-90, còn có tên gọ là GELA.

Tuy nhiên, kết quả thực tiễn là tương đối ít (khác với kết quả nghiên cứu) và ngay ở vòng 3 của cuộc chạy đua siêu vượt âm (trong những năm 2000), các đấu thủ tham gia đã vấp phải những khó khăn như nhau mà họ sẽ phải giải quyết ở các mẫu sản xuất loạt.

Khó khăn chính của tốc độ siêu vượt âm là tải đối với các vật liệu kết cấu. Việc chế tạo khí cụ bay siêu vượt âm đòi hỏi phải phát triển cả một tổ hợp các giải pháp, bao gồm sử dụng các vật liệu chịu nhiệt (hợp kim và gốm). Một phần quan trọng của nhiệm vụ này là tìm kiếm các vật liệu mới cho các động cơ dòng thẳng.

Khí cụ bay siêu vượt âm chuyển động trong đám mây plasma, nên ngoài môi trường khắc nghiệt đối với các vật liệu kết cấu, nó còn gây khó khăn về máy móc điều khiển và cụ thể là thực hiện việc tự dẫn (nếu đòi hỏi điều này).

Ngoài ra, còn có những khó khăn thứ yếu liên quan chẳng hạn đến việc các động cơ hành trình dòng thẳng của các tên lửa hành trình siêu vượt âm ít thích nghi với hoạt động ở tốc độ và độ cao nhỏ hơn.

Những trở ngại trong thiết kế và thử nghiệm tên lửa hành trình siêu vượt âm xuất hiện vào đầu những năm 2010 cả ở Mỹ và Nga cho thấy rằng, các vấn đề này hiện còn lâu mới khắc phục được. Tuy nhiên, nhịp độ phát triển đầu đạn siêu vượt âm cho tên lửa đang được đánh giá là cao hơn, từ đó có thể kết luận thận trọng rằng, dù sao các đầu đạn cơ động vẫn sẽ là vũ khí siêu vượt âm sản xuất loạt đầu tiên.

Nguồn:

Konstantin Bogdanov / Lenta, 12.11.2016.

Print Print Share on Zing Me Print Print Print Chia sẻ bài này lên Yahoo Messenger E-mail Print