Khám phá công nghệ tàng hình của các chiến đấu cơ Mỹ

Máy bay tàng hình là công nghệ tối tân trên thế giới được sử dụng nhằm mục đích vượt qua hệ thống phòng không đối phương và tiếp cận mục tiêu.

Trong lịch sử phát triển vũ khí phòng không, từ khi radar cùng tên lửa phòng không ra đời và hoàn thiện, chúng khắc chế hoàn toàn các loại máy bay chiến đấu, dù phi cơ bay cao tới đâu, sử dụng biện pháp gây nhiễu radar mạnh đến cỡ nào.

Ví như, trong chiến dịch Điện Biên Phủ trên không, Mỹ áp dụng nhiều biện pháp, trang bị mọi thiết bị gây nhiễu radar nhằm che giấu đội hình B-52; nhưng rốt cuộc chúng vẫn không thể thoát khỏi dàn radar dày đặc canh trời miền Bắc và tên lửa SA-2. 81 máy bay (trong đó có 34 B-52) "rụng" trong 12 ngày đêm khói lửa cuối năm 1972.

Sự sụp đổ hoàn toàn của "siêu pháo đài bay B-52" thúc đẩy mạnh mẽ người Mỹ dồn lực phát triển máy bay tàng hình để có thể hóa giải "mắt thần và mũi tên lửa". Họ thành công lần đầu với máy bay cường kích tàng hình F-117A, rồi đến những hậu duệ" như B-2, F-22.

F-117A là máy bay đầu tiên thế giới thiết kế hoàn toàn theo công nghệ tàng hình.

Những máy bay tàng hình làm thay đổi hoàn toàn các cuộc chiến tranh trên thế giới. Trong chiến tranh Nam Tư (1999), 2 cuộc chiến tranh Iraq (1991 và 2003), người ta thấy rõ sự bất lực hoàn toàn của lực lượng phòng không tương đối mạnh của 2 quốc gia này trước siêu chiến đấu cơ tàng hình F-117A, B-2 của Mỹ

Máy bay tàng hình là gì?

Máy bay tàng hình là các loại phi cơ được ứng dụng nhiều công nghệ kỹ thuật trong thiết kế khí động học, điện tử cho phép máy bay vượt qua hệ thống radar phòng không đối phương mà không bị phát hiện.

Để hiểu rõ hơn, ta cần biết nguyên lý hoạt động của radar. Trong tác chiến phòng không, radar sẽ phát lên trời chùm xung vô tuyến có cường độ lớn, khi gặp vật thể, sóng phản xạ về máy thu. Bằng cách phân tích sóng phản xạ, vật phản xạ được định vị. Đây là cách mà nó dùng để phát hiện, xác định vị trí máy bay.

Đối phó với bài toán đó, máy bay tàng hình áp dụng công nghệ để tán xạ theo các hướng khác mà không trở về máy thu. Dĩ nhiên, không có sóng phản xạ về, radar không thể phát hiện mục tiêu. Không có radar chỉ đường thì tên lửa đối không vô dụng theo, mặc cho máy bay tàng hình "ung dung" tiến vào oanh tạc mục tiêu.

Công nghệ tàng hình máy bay

Để máy bay "biến mất" trước radar, các nhà khoa học chọn giải pháp tăng khả năng tán xạ tia radar bằng cách tạo hình dáng, kết cấu đặc biệt trên máy. Đây cũng là lý do giải thích vì sao các máy bay tàng hình luôn có kiểu dáng kỳ quái, khác với thiết kế máy bay thông thường.

Ví như, cường kích tàng hình F-117A của Mỹ có kiểu dáng "không giống ai", hình thù phần thân như kim tự tháp, cánh đuôi chữ V. Hay như, máy bay ném bom chiến lược tàng hình B-2 như con dơi khổng lổ, không có cánh đuôi, cánh chính được kéo dài kỳ lạ.

Kiểu thiết kế này nhằm làm sóng radar dò tìm đối phương bị trượt đi theo hướng khác, hoặc hấp thụ, giảm nhỏ được sóng phản xạ, làm cho hình ảnh hiện trên màn radar rất yếu hoặc không tồn tại.

Kiểu dáng "không giống ai" của máy bay ném bom B-2 và chiến đấu cơ F-117A.

Ngoài ra, người ta còn tăng khả năng hấp thụ tia radar bằng cách dùng vật liệu có tính hấp thụ mạnh như sợi carbon dệt thành tấm mỏng, cao su chịu nhiệt để bọc thân, cánh và các đường giao tuyến với các mặt phẳng. Dùng các loại vật liệu phức hợp được chế tạo dưới dạng lỗ xốp hình lục lăng như tổ ong để bọc các mép cánh, các đường nối giữa các khối thân và cánh, đuôi…để hấp thụ tia radar. Ví dụ, trên máy bay ném bom tàng hình B-2, Mỹ sử dụng phần lớn vật liệu phức hợp đá đen và sợi than có trọng lượng nhẹ, cường độ chịu lực lớn, phản xạ sóng radar nhỏ. Trên bề mặt vật liệu có dạng tổ ong li ti hấp thụ được sóng radar.

Ngoài các công nghệ trên, máy bay tàng hình còn áp dụng một số kỹ thuật khác. Vì như chúng ta đã biết, máy bay không thể biến mất khỏi mắt con người nên các nhà khoa học dùng sơn có tính phản quang, màu sắc phù hợp với nền trời như xám, bạc, đen để…máy bay chìm vào màu sắc bầu trời.

Bên cạnh đó, ngày nay người ta còn dùng khí tài ngắm hồng ngoại để phát hiện mục tiêu trên không vì bất kể một loại máy bay nào khi hoạt động đều phát ra nhiệt. Trong chế tạo máy bay tàng hình, người ta sử dụng vật liệu đặc biệt chịu nhiệt như composite chịu được 2.315 độ C, cao su, sơn chịu ma sát tốt phủ lên bề mặt thân máy bay để máy bay phát xạ nhiệt nhỏ dù cọ sát với không khí.

Loa phụt của động cơ được thiết kế tối ưu nhằm làm giảm nhiệt, như tiêm kích tàng hình F-22 thì phần đuôi động cơ có cấu tạo hình răng cưa và dùng công nghệ laser khoan 600 lỗ nhỏ phun sướng, làm nguội loa phụt ra động cơ, nhiệt độ luồng khí phụt giảm tới 40%.

Nhiệt độ luồng khí phụt động cơ F-22 giảm tới 40%.

Với cường kích F-117A người ta bố trí động cơ trong cánh, hướng luồng khí phụt lên phía trên, kết hợp cửa hút khí làm mát động cơ chính và phụ dọc theo thân để hòa trộn hai luồng khí nóng - lạnh, giảm nhiệt động luồng phụt, từ đỏ giảm tín hiệu hồng ngoại.

Còn máy bay ném bom tàng hình B-2A, động cơ có lắp bộ trộn dòng khí, lấy không khí lạnh dẫn vào buồng đốt động cơ và tua bin, làm hạ thấp nhiệt độ mặt ngoài. Loa phụt động cơ nằm sâu bên trong thân máy bay, qua đó giảm đáng kể tín hiệu hồng ngoại.

Một điểm chung trong thiết kế máy bay tàng hình, không chỉ của Mỹ mà cả của Nga, Trung Quốc là việc thiết kế khoang vũ khí nằm hoàn toàn trong thân để tối ưu hóa tính tàng hình. Tất nhiên, các máy bay này có thể mang vũ khí bên ngoài, nhưng điều đó đồng nghĩa với việc nó từ bỏ khả năng tàng hình.

Khoang vũ khí ẩn trong thân tiêm kích tàng hình F-22.

"Vỏ quýt dày có móng tay nhọn"

Có thể nói, máy bay tàng hình là bước đột phá trong lịch sử hàng không quân sự thế giới. Chúng là đối thủ rất "khó nhằn". Thực tế một số cuộc chiến tranh có sự tham gia của máy bay tàng hình chứng minh điều đó.

Tuy vậy, bất kể loại vũ khí nào cũng đều có nhược điểm, luôn có cách để đối phó. Máy bay tàng hình cũng vậy. Kể từ khi nó ra đời, nhiều quốc gia nhanh chóng nghiên cứu phương án đối phó.

Một trong những phương án điển hình, người ta vẫn sử dụng "mắt thần radar" biến hóa với những cải tiến mới, tăng khả năng phát hiện mục tiêu. Trước đây, một trạm radar thường làm cả 2 nhiệm vụ: phát sóng radar và thu nhận sóng phản xạ. Nhưng kỹ thuật tàng hình sẽ làm tán xạ radar đi theo hướng khác, không về máy thu.

Radar chống tàng hình VOSTOK-E

Vì vậy, người ta áp dụng hệ thống radar song trạm: trạm phát và trạm thu sóng ở 2 nơi khác nhau. Khi đó, khả năng thu được sóng phản xạ từ mục tiêu sẽ cao hơn nhiều.

Các nhà khoa học thiết kế hệ thống radar đặt trên vũ trụ hoặc máy bay. Do máy bay tàng hình thường chú trọng phần dưới thân để đối phó radar mặt đất mà không coi trọng phần trên nên nếu dùng trạm radar đặt trên vũ trụ có thể dễ dàng phát hiện máy bay tàng hình. Ngoài ra, người ta có thể bố trí radar đặt trên khinh khí cầu tầng cao để trinh sát vật thể di động phía dưới.

Một phương án khác là sử dụng hệ thống radar thụ động để phát hiện máy bay tàng hình. Khác với radar truyền thống phát hiện mục tiêu bằng cách "phát và thu sóng phản xạ", radar thụ động hoạt động theo nguyên tắc thu bắt tất cả các tín hiệu điện từ để phát hiện, bám bắt mục tiêu. Do tất cả các máy bay đều phải có thiết bị vô tuyến để liên lạc, đo cao bằng vô tuyến, thiết bị truyền số liệu… do đó dễ bị bộc lộ vị trí.

Một điểm nữa, dù máy bay tàng hình áp dụng biện pháp để giảm tín hiệu hồng ngoại nhưng nó không thể triệt tiêu hẳn, vẫn còn tín hiệu tồn tại. Vì thế, người ta vẫn có thể sử dụng cảm biến quang điện để phát hiện mục tiêu. Hiện trên các máy bay tiêm kích, người ta cũng thường thiết kế hệ thống ngắm quang - điện có khả năng phát hiện nguồn nhiệt từ vài chục km.

Cuối cùng, trong tác chiến phòng không nói chung (chống máy bay tàng hình nói riêng), vũ khí khí tài mới chỉ đóng góp một phần, quan trọng nhất vẫn là con người, chiến thuật, cách đánh… Kết hợp được tất cả những yếu tố này mới có thể giành chiến thắng trong cuộc chiến.

Theo Infonet