 |
|
Sơ đồ cấu tạo tên lửa SM-3 Block IA
|
Phương án phòng thủ tên lửa của châu Âu với tên lửa chống tên lửa GBI dựa trên các công nghệ cần nhiều thời gian nữa để hoàn thiện, cải tiến kỹ thuật và những thử nghiệm cực kỳ tốn kém. Những thử nghiệm thất bại trong tháng 1.2010 tốn 200 triệu USD.
Theo các quyết định tháng 9.2009, chỗ dựa chính được lựa chọn là hệ thống phòng thủ tên lửa cơ động triển khai ở Địa Trung Hải, biển Baltic, biển Đen và lãnh thổ nhiều nước châu Âu. Nền tảng của hệ thống là hệ thống trên hạm Aegis, các tên lửa chống tên lửa Standard Missile-3 (SM-3), nhiều hệ thống và bộ phận khác, ví dụ như radar AN/ТPY-2 được sử dụng trong thành phần hệ thống THAAD.
Giai đoạn đầu triển khai hệ thống này dự định hoàn thành năm 2011. 3 giai đoạn tiếp theo dự tính hoàn tất trước năm 2020, sẽ bao gồm việc triển khai liên tiếp các biến thể tên lửa chống tên lửa cải tiên, các phương tiện điều khiển chiến đấu, các khí tài radar và phát hiện khác. Với mục đích đó, năm 2010, Mỹ chi 1,86 tỷ USD cho việc hoàn thiện hệ thống phòng thủ tên lửa trên cơ sở Aegis. Các kế hoạch cho năm 2011 dự tính chi thêm 2,2 tỷ USD cho các mục tiêu này.
Aegis vốn được triển khai và hoàn thiện trong hơn 30 năm là hệ thống chiến đấu đa năng thông minh. Nó bao gồm radar SPY-1 bước sóng 9 cm (băng S), tầm hoạt động 650 km, hệ thống điều khiển hoả lực, các bộ hiển thị thông tin tình hình xung quanh, các kênh liên lạc số để điều phối hoạt động của các thiết bị trên tàu, các thành tố trí tuệ nhân tạo, cũng như các tên lửa chống tên lửa SM-3 trên các bệ phóng thẳng đứng Мk 41.
Cần thừa nhận rằng, trong nhiều năm, tên lửa SM-3 được coi là một trong những vũ khí thành công nhất của Cơ quan Phòng thủ tên lửa Mỹ MDA. Là sự phát triển của tên lửa phòng không tầm xa SM-2 Block IV (RIM-156) do Raytheon chế tạo vào đầu thập niên 1990, tên lửa SM-3 (RIM-161) có cùng kích thước và trọng lượng với tên lửa này (chiều dài 6,59 m, đường kính động cơ khởi tốc 533 mm, đường kính tầng hành trình 343 mm, trọng lượng 1500 kg), đều sử dụng động cơ khởi tốc Мk 72 4 loa phụt, động cơ tăng tốc-hành trình 2 chế độ Мk 104, các cánh siêu ngắn và cụm cánh lái khí động tự bung.
Nguyên tắc module tương tự đã được áp dụng khi chế tạo tên lửa phòng không SM-6 có tầm đánh chặn mục tiêu khí động đến 400 km.
 |
|
Động cơ tầng 3 Mk 136
|
Sự khác biệt ở 2 tên lửa này là ở chỗ SM-3 có tầng 3. Tầng 3 bao gồm: động cơ Мk 136, khoang dẫn quán tính với máy thu GPS và kênh trao đổi dữ liệu, nắp rẽ dòng nhẹ có thể cắt bỏ và tầng đánh chặn Мk 142 tiêu diệt mục tiêu bằng va chạm trực tiếp.
Мk 136 là động cơ nhiên liệu rắn 2 lần khởi động do hãng Alliant Techsystems chế tạo dự trên những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực này. Nó được nạp 2 liều phóng rắn ngăn cách bởi hệ thống barier, kết cấu của nó làm bằng các vật liệu composite epoxy grafit và carbon-carbon. Để ổn định và định hướng tầng 3 tên lửa khi bay tự hoạt trong thành phần động cơ có hệ thống điều khiển tích hợp sử dụng gas lạnh làm thể công tác.
Мk 142 là cơ cấu tự dẫn có lắp đầu tự dẫn hồng ngoại với khối Cryogen, một số bộ xử lý, 1 động cơ cơ động và định hướng nhiên liệu rắn DACS, nguồn cấp điện và nhiều phân hệ khác.
Ở giai đoạn đầu phát triển, để quảng cáo thành tựu của mình trong phát triển tầng đánh chặn, hãng Raytheon cho biết, tầm phát hiện mục tiêu của đầu tự dẫn hồng ngoại là hơn 300 km, còn việc sử dụng DACS cho phép làm lệch quỹ đạo bay của nó hơn 3-3,2 km.
 |
|
Thử nghiệm động cơ tầng 3
|
Cần lưu ý rằng, chế tạo động cơ nhỏ như vậy là một trong những kết quả của chương trình phát triển các công nghệ thiết yếu trong lĩnh vực phòng thủ tên lửa được bắt đầu từ giữa thập niên 1980. Hồi đó, Mỹ đã huy động sự tham gia nhiều hãng hàng đầu của Mỹ theo nguyên tắc tranh thầu.
Đến đầu thập niên 1990, hãng dẫn đầu trong lĩnh vực này là Boeing đã chế tạo được động cơ lái "nhẹ nhất thế giới" (nhỏ hơn 5 kg). Trong thành phần của nó có một bộ phát khí nhiên liệu rắn, được trang bị một số liều phóng, cụm loa phụt và các van tác động nhanh (với tần số đến 200 Hz) có khả năng làm việc ở nhiệt độ 2040°С.
Việc chế tạo kết cấu như vậy đòi hỏi sử dụng các vật liệu chịu nhiệt đặc biệt, cả loại dựa trên reni.
Tiếp đó, phân hãng Еlkton của hãng Alliant Techsystems đã hoàn thành việc tích hợp toàn bộ hệ thống này vào kết cấu tầng tự dẫn LEAP (Lightweight Exo-Atmospheric Projectile) nặng 23 kg do Raytheon phát triển dùng để thử nghiệm SM-3 cho đến giữa năm 2003. Từ tháng 12.2003, kể từ thử nghiệm FM-6, trong thành phần của Мk 142 bắt đầu sử dụng biến thể DACS được trang bị 1 liều phóng rắn. Biến thể DACS này cũng được trang bị cho các tên lửa chống tên lửa SM-3 Block I đầu tiên trong số các tên lửa được lắp cho các tàu hải quân Mỹ vào năm 2004.
Theo lời E. Miyashiro, một trong các lãnh đạo của hãng Raytheon, các thử nghiệm tiến hành trong những năm đó đã khẳng định rằng, "tên lửa SM-3 đã được thiết kế có xét đến việc chuyển giao nhẹ nhàng từ giai đoạn phát triển đến triển khai và trong trường hợp cần thiết, sẵn sàng cho các hành động tức thì".
Lãnh đạo MDA thì nhận xét rằng, "công việc đã được tiến hành nhanh chóng hơn trông đợi và không có những thất bại".
Việc tiếp tục hiện đại hoá SM-3 được bắt đầu trước cả lần phóng đầu tiên của nó diễn ra ngày 24.9.1999 trong khuôn khổ chương trình trình diễn Aegis LEAP Intercept (ALI). Biến thể đầu tiên trong số đó là SM-3 Block IА có một số cải tiến nhỏ trong thiết kế tầng đánh chặn. Các vụ thử nghiệm bay tên lửa này bắt đầu ngày 22.6.2006 và đến nay đã thực hiện gần 10 lần đánh chặn thành công các mục tiêu đường đạn khác nhau ở các giai đoạn bay khác nhau.
Tham gia nhiều trong các lần thử nghiệm này, ngoài các tàu hải quân Mỹ trang bị hệ thống Aegis còn có các tàu của Nhật, Hà Lan và Tây Ban Nha.
Được biết tầm bắn và độ cao đánh chặn tiêu chuẩn của SM-3 Block IА tương ứng là 600 và 160 km, tốc độ tối đa 3-3,5 km/s, nên bảo đảm tạo ra động năng va đập của tầng đánh chặn với mục tiêu lên tới 125-130 mJ. Tháng 2.2008, sau quá trình chuẩn bị, biến thể tên lửa này được sử dụng để tiêu diệt ở độ cao 247 km vệ tinh mất điều khiển USA-193. Chi phí cho lần bắn này là 112,4 triệu USD.
SM-3 Block IА đang được sản xuất loạt với đơn giá 9,5-10 triệu USD.
Tham gia cùng các hãng Mỹ phát triển biến thể tiếp theo SM-3 Block IВ còn có nhiều hãng Nhật được huy động theo thoả thuận ký tháng 8.1999 giữa chính phủ Mỹ và Nhật. Ban đầu, dự kiến Nhật sẽ tham gia chế tạo tầng đánh chặn và đầu tự dẫn hồng ngoại đa màu, động cơ tăng tốc-hành trình hiệu suất cao và nắp rẽ dòng mũi tên lửa trọng lượng nhẹ..
 |
|
Tầng đánh chặn Mk 142 -
phần chiến đấu của SM-3
|
Tuy nhiên, tiến độ công việc này rất chậm. Vì thế việc thảo luận thiết kế cuối cùng của biến thể SM-3 Block IВ mãi đến 13.7.2009 mới diễn ra. Theo đó, các khác biệt chính của SM-3 Block IВ so với Block IА là thuộc về tầng đánh chặn.
Trên tên lửa SM-3 Block IВ sẽ sử dụng hệ DACS 10 loa phụt rẻ tiền hơn, có khả năng thay đổi lực đẩy, đầu tự dẫn hồng ngoại 2 màu cho phép tăng kích thước vùng phát hiện mục tiêu và cải thiện khả năng nhận dạng mục tiêu trên nền nhiễu.
Tên lửa cũng sẽ được trang bị thiết bị quang học phản xạ và bộ xử lý tín hiệu cải tiến. Nhiều chuyên gia cho rằng, việc sử dụng các cải tiến này sẽ mở rộng phạm vi hoạt động của tên lửa nhờ cho phép tên lửa đánh chặn mục tiêu ở cự ly xa hơn các biến thể trước đó.
Dự kiến lần thử đầu tiên SM-3 Block IВ sẽ diễn ra vào cuối năm 2010, đầu năm 2011, và khi nhận được kết quả tích cực, các tên lửa này sẽ được triển khai vào năm 2013. Biến thể này có thể phóng từ các bệ phóng trên tàu, cũng như trên mặt đất khi nằm trong cơ cấu của hệ thống Aegis Ashore (Aegis trên bờ). Có thể tăng thêm tầm bắn của biến thể này bằng cách triển khai các tên lửa chống tên lửa cách khá xa radar và hệ thống điều khiển hoả lực.
Vì thế, song song với việc hoàn thiện tên lửa chống tên lửa, người ta cũng triển khai công tác nghiên cứu cải tiến để sử dụng tên lửa từ các bệ phóng mặt đất. Lần đầu tiên phương án bố trí SM-3 như vậy đã được Raytheon đề xuất năm 2003 và sau đó hãng này tự chi tiền để nghiên cứu kiểm nghiệm.
Theo ý kiến của lãnh đạo Raytheon, các vụ thử biến thể mặt đất của SM-3 có thể bắt đầu vào năm 2013, nó cũng có thể dễ dàng tích hợp vào hệ thống THAAD. Tuy vậy, lãnh đạo Cơ quan Phòng thủ tên lửa Mỹ lại không tán thành ý kiến cho rằng, sẽ dễ dàng và không cần thay đổi cấu trúc tên lửa vì năm 2010 họ đã được chi 50 triệu USD để nghiên cứu khả năng sử dụng SM-3 cho các bệ phóng mặt đất.
Dự kiến đến trước năm 2013 sản xuất 147 tên lửa SM-3 Block IА và Block IВ, trong đó 133 tên lửa sẽ triển khai trong thành phần các hệ thống phòng thủ tên lửa - trên 16 chiến hạm ở Thái Bình Dương và trên 11 chiến hạm ở Đại Tây Dương. Số còn lại sẽ được dùng để thử nghiệm. Đến trước năm 2016, dự kiến tăng số lượng tên lửa chống tên lửa lên đến 249 quả.
Đồng thời, theo thoả thuận mới ký giữa Mỹ và Nhật Bản vào tháng 12.2004, SM-3 đang được nghiên cứu cải tiến triệt để. Biến thể này có tên SM-3 Block IIА, bắt đầu được phát triển vào năm 2006. Khác biệt bề ngoài chủ yếu là đường kính tên lửa trên toàn chiều dài là 533 mm - đường kính lớn nhất cho phép với bệ phóng thẳng đứng Мк 41 và vì thế mà không cần tàu mang đặc biệt để triển khai tên lửa này.
 |
|
Phóng tên lửa SM-3 Block IIА
|
Các khác biệt khác của tên lửa là việc nó được trang bị tầng đánh chặn đường kính lớn hơn, đầu tự dẫn hồng ngoại cải tiến và hệ thống DACS hiệu quả hơn. SM-3 Block IIА sẽ được lắp nắp rẽ dòng ở mũi và các tấm khí động nhỏ hơn.
Việc sử dụng cho SM-3 Block IIА động cơ tăng tốc-hành trình cỡ lớn cho phép tăng tốc độ cuối của tên lửa lên 45-60%, hay đến 4,3-5,6 km/s (bởi vậy biến thể này còn được gọi là High Velocity, tức là cao tốc), tầm bắn lên đến 1000 km. Do kích thước tên lửa tăng lên nên trọng lượng phóng của tên lửa cũng tăng hơn 1,5 lần.
Tổng chi phí phát triển SM-3 Block IIA có thể là 3,1 tỷ USD (trị giá các mẫu đầu của tên lửa đến 37 triệu USD), hơn nữa chi phí này có thể bao gồm nhiều công việc đã được Cơ quan Phòng thủ tên lửa Mỹ thực hiện trước đó trong chương trình chế tạo tầng đánh chặn tiểu hình MKV (Miniature Kinetic Vehicle), loại sẽ cạnh tranh với tầng đánh chặn UKV (Unitary Kinetic Vehicle) đang được phát triển cho các biến thể tương lai của SM-3.
Dự kiến, lần phóng đầu tiên SM-3 Block IIA sẽ diễn ra vào tháng 7.2014. Nếu các thử nghiệm thành công, việc triển khai tác chiến các tên lửa chống tên lửa này sẽ bắt đầu vào năm 2015, triển khai toàn quy mô vào năm 2018.
Các kế hoạch chế tạo tên lửa SM-3 Block IIВ cũng trù tính việc tiếp tục nâng cao các tính năng bằng việc lắp tầng đánh chặn cỡ lớn (UKV) có tính năng tìm kiếm, nhận dạng mục tiêu cao hơn, có khả năng cơ động mạnh ở giai đoạn cuối (High Divert - "biến thể cơ động cao"). Người ta cũng dự tính sử dụng cho SM-3 Block IIB công nghệ tiêu diệt mục tiêu từ xa, công nghệ này sẽ bao gồm không chỉ việc phóng tên lửa theo thông tin từ các radar và hệ thống điều khiển ở xa mà còn cả khả năng cập nhật dữ liệu trong quá trình bay từ các hệ thống khác.
Các kế hoạch tiếp theo trù định đến trước năm 2020 sẽ xuất hiện khả năng trang bị cho SM-3 Block IIB một số tầng đánh chặn MKV mà trọng lượng và kích thước của chúng sẽ cho phép lắp trên tên lửa 5 tầng đánh chặn như vậy. Việc áp dụng những cải tiến đó sẽ cho phép coi SM-3 Block IIB như một tên lửa chống tên lửa có khả năng nổi bật trong đánh chặn tên lửa đường đạn xuyên lục địa và các đầu đạn của chúng ở giai đoạn bay ngoài khí quyển.
 |
|
Các khu vực phòng thủ Tây Âu bằng các tên lửa (từ trái sang phải) SM-3 Block IA, SM-3 Block IB và SM-3 Block IIA
|
Tổng cộng, hiện tại có 18 chiến hạm của Hải quân Mỹ được trang bị hệ thống Aegis nâng cấp để làm nhiệm vụ phòng thủ tên lửa. Trong tương lai, dự định các biến thể khác nhau của SM-3 sẽ được trang bị cho tất cả các tàu khu trục lớp Arleigh Burke và một phần đáng kể các tàu tuần dương lớp Ticonderoga - tổng cộng 65 chiến hạm. Mỹ cũng đã thông qua quyết định trang bị hệ thống tương tự cho các tàu khu trục mới lớp Zumwalt.
Cần tính đến cả khả năng tiềm tàng trang bị bổ sung tên lửa SM-3 cho các chiến hạm của Hải quân Nhật (6 tàu), việc hiện nay đang được thực hiện, Hàn Quốc (3 tàu), Australia (3 tàu), Tây Ban Nha (6 tàu) và Nauy (4 tàu).
Việc "tối ưu hoá" hệ thống phòng thủ tên lửa theo kịch bản của Mỹ đã bắt đầu tiến hành đã mang lại "hơi thở mới" cho các hãng châu Âu vốn tiến hành nghiên cứu theo chương trình phát triển hệ thống phòng thủ tên lửa của châu Âu từ tháng 5.2001.
Ở các giai đoạn đầu, tham gia với họ có 2 nhóm công ty đứng đầu là Lockheed Martin (gồm các hãng Astrium, BAE Systems, EADS-LFK, MBDA và TRW) và SAIC (gồm Boeing, Diehl EADS, QinetiQ và TNO). Cũng đi theo hướng này, năm 2003, hãng EADS đã thông báo bắt đầu phát triển tên lửa chống tên lửa ngoài khí quyển Exoguard mà các bộ phận chính và thiết kế của nó phải dựa trên việc sử dụng chất xám của châu Âu, còn các mục tiêu chính của nó sẽ là các tên lửa đường đạn có tầm bắn đến 6000 km. Đây là tên lửa nhiên liệu rắn 2 tầng, có trọng lượng phóng gần 12,5 tấn, có khả năng tăng tốc tầng đánh chặn động năng lên đến tốc độ 6 km/s.
Năm 2005, châu Âu bắt đầu thực hiện chương trình "Hệ thống phòng thủ tên lửa chiến trường nhiều tầng tích cực" (ALTBMD) nhằm bảo vệ quân đội NATO, sau đó là bảo vệ cả dân chúng chống tên lửa đường đạn có tầm bắn đến 3000 km. Ngoài ra, trong mấy năm, tiến độ các công việc này không cao tận cho đến khi xuất hiện các sáng kiến "tối ưu hoá" của Mỹ. Nhưng vào tháng 1.2010, các kế hoạch xây dựng hệ thống phòng thủ tên lửa châu Âu bằng sức lực của các nước châu Âu lại trở thành tâm đidẻm chú ý của nhiều chính trị gia vốn dự định thảo luận về chủ đề này trước cuộc họp thượng đỉnh NATO mùa xuân năm 2011, thời hạn mà các nước NATO phải quyết định về các vấn đề cụ thể triển khai hệ thống phòng thủ tên lửa mới ở châu Âu.
 |
|
Bệ phóng SM-3 trên mặt đất dùng contenơ
|
Hiện tại, công ty EADS Astrium đã đề xuất bắt đầu tài trợ cho việc phát triển tên lửa chống tên lửa Exoguard, còn nhóm công ty gồm MBDA, Thales và Safran thì đề xuất xây dựng hệ thống phòng thủ tên lửa dựa trên tên lửa chống tên lửa Aster và các radar mới GS1000 và GS1500.
Đồng thời, theo tính toán của Thales và MBDA, để xây dựng hệ thống phòng thủ tên lửa để chống tên lửa đường đạn có tầm bắn đến 3000 km, cần phải đầu tư đến 5 tỷ Euro trong vòng 10 năm tới.