Pháo điện từ - Viễn tưởng hay thực tế

Sau nhiều năm thử nghiệm trong quy mô phòng thí nghiệm, bắt đầu từ tháng 2 này, hải quân Mỹ sẽ lần đầu tiên bắn thử các nguyên mẫu pháo điện từ quy mô công nghiệp do 2 hãng BAE và General Atomic sản xuất. Đây là 1 bước tiến quan trọng có thể dẫn đến việc sử dụng loại vũ khí hoàn toàn mới này trong thực tế, đặc biệt là khi dự án này từng suýt bị hủy bỏ do ngân sách quốc phòng bị cắt giảm. 


Cho đến nay hầu hết những gì công chúng biết về pháo điện từ là việc nó xuất hiện trong phim Transformers 2, khi một tàu chiến dùng pháo điện từ để bắn hạ robot Devastator trên đỉnh kim tự tháp. Vậy trên thực tế pháo điện từ là gì và triển vọng của nó trong thực tế như thế nào?

Hình 1 - Hình ảnh pháo điện từ xuất hiện trong phim Transformers 2

Pháo điện từ là gì


Pháo điện từ có nguyên lý hoạt động gần giống với động cơ điện. Nếu như trong động cơ điện, sự tương tác giữa từ trường và dòng điện tạo nên chuyển động xoay của trục động cơ thì trong pháo điện từ sự tương tác này tạo ra chuyển động thẳng của viên đạn. Pháo điện từ có thể có nhiều dạng khác nhau. Dạng phổ biến nhất có cấu tạo cơ bản gồm 3 phần chính: nguồn điện, 2 ray dẫn kim loại song song, và phần lõi dẫn điện, có thể trượt dọc theo 2 thanh ray trên. 


Một dòng điện được truyền từ nguồn điện, qua ray cực dương, lõi dẫn điện, ray âm và trở về lại nguồn. Khi dòng điện chạy qua 2 ray kim loại, nó tạo ra một từ trường có hướng thẳng đứng. Từ trường này tương tác với dòng điện có hướng nằm ngang trong phần lõi. Sự tương tác này sinh ra lực Lorentz có hướng vuông góc với cả từ trường và dòng điện, đẩy phần lõi về phía trước. Khi phần lõi (tức là đầu đạn của pháo điện từ) tách khỏi 2 thanh ray thì dòng điện cũng bị ngắt, cho đến khi 1 lõi (đầu đạn) khác được nạp vào. 

Hình 2 - Nguyên lý hoạt động của pháo điện từ

Ưu điểm lớn nhất của pháo điện từ là nó có sơ tốc đầu đạn cao hơn nhiều so với pháo truyền thống. Pháo điện từ của hải quân Mỹ vừa được thử nghiệm có sơ tốc đầu đạn hơn 2,700 m/giây, tức 8 lần tốc độ âm thanh, gấp đôi các loại pháo truyền thống. Với vận tốc này, ngay cả 1 viên đạn súng trường bộ binh cũng có đủ động năng để xuyên thủng lớp giáp của 1 xe tăng hạng nặng. Và trên lý thuyết, sơ tốc này có thể đạt đến 16,000 m/giây. Sơ tốc cao cũng đồng nghĩa với tầm bắn xa hơn. Mục tiêu chương trình pháo điện từ của quân đội Mỹ là đạt được tầm bắn 400 km.


Một lợi điểm nữa là pháo điện từ loại bỏ nhu cầu phải mang theo chất nổ làm thuốc phóng, do đó nó an toàn hơn trong vận hành và di chuyển. Ngoài ra, do cơ cấu vận hành đơn giản hơn, pháo điện từ cũng có nhịp bắn cao hơn so với pháo thường, nếu được cung cấp điện đầy đủ. 


Triển vọng trong thực tế


Giống như trong Tranformers 2, dự án pháo điện từ mà hải quân Mỹ đang thực hiện sẽ được trang bị cho tàu chiến. Với sơ tốc đầu đạn và tầm bắn rất lớn của mình, pháo điện từ có thể có đóng 2 vai trò chính là bắn phá các mục tiêu nằm sâu trong đất liền, và bắn chặn các tên lửa diệt hạm, bảo vệ cho tàu chiến. So với các phương tiện khác như xe thiết giáp, máy bay, tàu chiến thích hợp với pháo điện từ hơn vì nó có khả năng cung cấp một lượng điện năng lớn. Ngoài ra, tàu chiến sẽ phải lênh đênh trên biển trong nhiều ngày liền, việc tiếp tế rất khó khăn. Pháo điện từ không cần sử dụng thuốc phóng nên sẽ tiết kiệm được không gian và tải trọng.   


Lần gần đây nhất mà pháo hạng nặng được dùng để bắn phá mục tiêu trên bộ trong một cuộc chiến lớn là vào năm 1991, khi thiết giáp hạm USS Iowa bắn phá các mục tiêu của Iraq trong cuộc chiến Vùng Vịnh lần 1. USS Iowa, đã từng tham gia thế chiến thứ 2, được trang bị tổng cộng 9 đại pháo hạng nặng, cỡ nòng 16 inch (406 mm). Chúng có tầm bắn tối đa 40 km, với nhịp bắn 2 phát/phút. 


Trong khi đó, mục tiêu của dự án pháo điện từ là đạt tầm bắn từ 200 đến 400 km, và nhịp bắn từ 6 đến 10 phát/phút. Nếu đạt được mục tiêu này, một tàu chiến có thể dội một cơn mưa kim loại xuống mục tiêu nằm sâu trong đất liền với chi phí rẻ hơn nhiều so với việc dùng tên lửa hay máy bay. Điểm cao nhất trên đường đạn của nó cách mặt đất 150 km, tức là đã ra khỏi tầng khí quyển, khi đó viên đạn sẽ lao xuống mục tiêu gần giống như một thiên thạch. Nó không cần chất nổ để gây thiệt hại mà chỉ cần dùng động năng tạo ra bởi vận tốc va chạm lớn của mình. 

Hình 3 - Tàu USS Iowa khai hỏa 9 khẩu pháo hạng nặng của mình

Ngoài ra, vận tốc cực lớn của đạn bắn ra từ pháo điện từ cũng thích hợp cho việc bắn chặn các tên lửa diệt hạm, hoặc máy bay đối phương. Trong thời kì chiến tranh lạnh, pháo điện từ từng được thử nghiệm bắn hạ các tên lửa đạn đạo hạt nhân tầm xa, hay để chống vệ tinh. 


Những thử thách trước mắt


Mặc dù có những tiềm năng lớn như vậy, pháo điện từ vẫn còn 1 chặng đường dài trước khi có thể được sử dụng trong thực tế chiến trường. Thách thức lớn nhất là nguồn cung cấp điện. Để tạo được sơ tốc lớn cho đầu đạn, dòng điện cung cấp cho pháo điện từ cần có cường độ rất lớn, lên đến hàng triệu ampe. Nó đòi hỏi không chỉ một máy phát công suất lớn mà còn nhiều tụ điện khổng lồ. Các tụ điện này tích tụ năng lượng điện từ máy phát cho đến khi đủ để phóng ra 1 dòng điện mạnh như trên. 


Những tàu chiến hiện nay không thể cung cấp đủ năng lượng điện cần thiết cho pháo điện từ. Một phần lớn năng lượng tạo ra từ động cơ chính được truyền đến trục chân vịt thông qua các cơ cấu truyền động cơ khí, chỉ một phần được chuyển thành điện năng để cung cấp cho các hệ thống thiết yếu trên tàu. 


Các mẫu tàu chiến mới, tiêu biểu là khu trục hạm lớp Zumwalt của hải quân Mỹ, được cho là sẽ cung cấp giải pháp cho vấn đề này. Trong Zumwalt, các cơ cấu truyền lực cơ khí như hộp số, trục chân vịt bị loại bỏ. Toàn bộ năng lượng sản sinh ra từ các động cơ turbin khí sẽ được chuyển hóa thành điện năng. Lượng điện năng này có thể được phân bổ tùy ý cho các thiết bị trên tàu tùy theo nhu cầu, bao gồm cả động cơ đẩy chạy bằng điện. Do vậy, Zumwalt có thể cung cấp một lượng điện năng gấp 10 lần các tàu chiến thông thường.


Với lượng điện năng lớn như vậy, Zumwalt có thể cung cấp đủ điện cho pháo điện từ. Tuy vậy, nếu phải sử dụng thường xuyên, nó có thể vẫn phải hy sinh điện năng cho động cơ đẩy để nạp điện cho súng, nghĩa là tàu sẽ phải chạy chậm lại khi sử dụng pháo điện từ. Cách thức triệt để nhất cho vấn đề điện năng có thể là việc dùng năng lượng hạt nhân. 

Hình 4 - Mô hình khu trục hạm Zumwalt

Một vấn đề nữa là vật liệu chế tạo đầu đạn phải có thể chịu được gia tốc và nhiệt lượng khổng lồ sinh ra do tốc độ cao. Khi được bắn đi, viên đạn có thể phải chịu một gia tốc tới 100,000G (gia tốc trọng trường) so với khoảng 15,000G của pháo thường, hay 9G của các phi công máy bay chiến đấu. Và khi di chuyển với tốc độ cao, ma sát với không khí cũng đủ để sinh ra nhiệt lượng rất lớn có thể làm tan chảy nhiều loại vật liệu. Như trong hình dưới, chụp cảnh 1 viên đạn pháo điện từ được bắn thử, luồng lửa phát ra hoàn toàn là do ma sát với không khí. 

Hình 5 - Một cuộc bắn thử pháo điện từ. Luồng lửa tạo ra do ma sát giữa viên đạn và không khí

Ngoài ra, mọi vật liệu dẫn điện đều có 1 điện trở nhất định, khi dòng điện chạy qua sẽ sinh ra nhiệt. Dòng điện càng lớn thì nhiệt lượng này càng cao. Do cường độ lớn của dòng điện trong pháo điện từ, có thể tới hàng triệu ampe, 2 thanh ray cũng phải chịu một nhiệt lượng cực lớn. 


Cuối cùng, dòng điện trong 2 thanh ray có hướng ngược nhau, do đó chúng cũng sinh ra lực đẩy, có xu hướng tách 2 thanh ray ra xa nhau. Vật liệu chế tạo thanh ray cũng phải đủ bền để giữ không cho chúng bị cong hay gãy. 


Do những khó khăn này mà dự kiến phải đến khoảng năm 2020 pháo điện từ mới có thể được đưa vào sử dụng chính thức. Và đó là nếu như nó không bị cắt ngân sách nửa chừng.

Rafale hồi sinh từ chiến thắng ở Ấn Độ

Vừa qua nước Pháp vừa giành được một hợp đồng quân sự MMRCA khổng lồ trị giá hơn 10 tỷ dollar của Ấn Độ với chiến đấu cơ Rafale. Chiến thắng này là một bước ngoặt lớn đối với loại máy bay ấn tượng nhưng kém may mắn này. 


MMRCA


MMRCA là gói thầu của Ấn Độ mua 126 chiến đấu cơ đa năng hạng trung. Trong cơ cấu của không quân Ấn Độ chúng sẽ nằm giữa chiến đấu cơ  chủ lực Su-30MKI và chiến đấu cơ hạng nhẹ LCA do Ấn Độ tự phát triển. Có trị giá hơn 10 tỷ dollar, và có thể được ký tiếp với tổng giá trị lên đến 20 tỷ dollar, đây là một trong những hợp đồng quốc phòng lớn nhất thế giới thời gian qua. Trước đây Ấn Độ hầu như chỉ mua vũ khí của Liên Xô-Nga, nhưng gần đây nước này đã đa dạng hoá nguồn cung của mình, và mua rất nhiều vũ khí của phương Tây.


Ban đầu có tất cả 6 đối thủ cạnh tranh với nhau: Mig-35 của Nga, F-16 và F-18E/F của Mỹ, Typhoon của liên doanh Anh-Đức-Ý-Tây Ban Nha, Rafale của Pháp, và Gripen của Thuỵ Điển. Điều kỳ lạ là vào năm 2009, Ấn Độ từng tuyên bố loại Rafale ra khỏi danh sách này, cho dù khi đó quá trình đánh giá vẫn chưa hoàn tất. Thế nhưng sau đó Rafale lại được đưa trở lại cuộc đấu thầu, trở thành 1 trong 2 lựa chọn trong danh sách rút gọn, cùng với Typhoon, và trở thành người chiến thắng. MMRCA có thể coi là một ví dụ tiêu biểu cho sự lộn xộn và hay thay đổi trong các hợp đồng quốc phòng của Ấn Độ, vốn thường là nạn nhân của nạn tham nhũng và quản lý kém. Ngay cả ‘chiến thắng’ của Rafale vẫn chưa chắc chắn hoàn toàn, ít nhất là trên giấy tờ, vì chưa có hợp đồng nào chính thức được ký. Quá trình đàm phán để chốt lại hợp đồng có thể kéo dài vài tháng nữa. 

Hình 1 - Cơ cấu hiện tại của không quân Ấn Độ, từ trái qua là Jaguar, Mirage 2000, Su-30, Mig-27, Mig-21.

Dù sao người Pháp vẫn có quyền mở sâm banh khi mà hợp đồng béo bở này đã cứu cho Rafale khỏi nguy cơ bị ngừng sản xuất vì thiếu đơn hàng. Cho đến nay Rafale vẫn là loại chiến đấu cơ duy nhất của các nước phương Tây không nhận được đơn hàng xuất khẩu nào, ngoại trừ F-22 bị chính phủ Mỹ cấm xuất khẩu. 


Sau đây là tóm lược về các bại tướng của Rafale, và các điểm mạnh, điểm yếu của chúng. 


Mig-35


Lợi thế của Mig-35 là Ấn Độ đang sử dụng Mig-29, trong khi trên thực tế Mig-35 là một phiên bản nâng cao của Mig-29, được nhà sản xuất xem như một chiến đấu cơ thuộc thế hệ 4+. Ngoài ra Ấn Độ cũng vừa chọn Mig-29K, phiên bản hải quân của Mig-29, để sử dụng trên tàu sân bay của mình. Như vậy nếu chọn Mig-35, Ấn Độ có thể đơn giản hoá được các yêu cầu về hậu cần, trang thiết bị, huấn luyện. Ngoài ra, Nga (Liên Xô) vẫn luôn là nhà cung cấp vũ khí truyền thống của Ấn Độ. 


Điểm yếu lớn nhất của Mig-35 là nó vẫn ở trong giai đoạn phát triển, chưa từng được đưa vào sản xuất hàng loạt. Ngay cả Nga cũng không quan tâm lắm đến mẫu máy bay này. Bên cạnh đó, những năm gần đây tình hình của Mikoyan, nhà sản xuất dòng Mig huyền thoại, không được sáng sủa lắm. Trong khi người anh em Sukhoi kiếm được rất nhiều hợp đồng xuất khẩu với dòng Su-27/30 thì Mikoyan phải nhờ sự trợ giúp của chính phủ Nga để thoát cảnh phá sản. Thậm chí một số lãnh đạo của hãng này đã bị truy tố hình sự vì tham nhũng. Do đó chọn Mig-35 là một canh bạc lớn cả về phương diện công nghệ và kinh tế.

Hình 2 - Mig-35

F-16 và F-18 E/F


2 ứng viên của Mỹ, F-16 và F-18 E/F, có chung một điểm bất lợi lớn là  Mỹ rất hạn chế việc chuyển giao công nghệ, trong khi đây lại là một trong những yêu cầu chính của Ấn Độ. MMRCA không chỉ đơn thuần là một hợp đồng mua máy bay mà Ấn Độ còn muốn nhân đó để phát triển năng lực chế tạo máy bay của riêng đó. 


Đó là lí do vì sao trong số 126 máy bay mà phía Pháp trúng thầu, chỉ có 18 chiếc là được nhập nguyên chiếc. 108 chiếc còn lại sẽ được lắp ráp tại Ấn Độ. Thậm chí phía Pháp sẽ phải tái đầu tư 50% giá trị hợp đồng trở lại vào ngành công nghiệp quốc phòng của Ấn Độ. Mỹ hiếm khi đồng ý với những điều kiện như vậy.


F-18E/F Super Hornet được xếp vào thế hệ 4+, và là một máy bay đa năng thực thụ, có sự cân bằng khá tốt giữa khả năng tác chiến trên không và đối đất. Nó còn có thể hoạt động từ tàu sân bay. Super Hornet cũng được trang bị một số công nghệ ‘tàng hình’ để giảm thiểu tín hiệu radar phản xạ. 


Điểm mạnh của nó nằm ở các hệ thống điện tử cực kỳ tinh vi. Nó là một trong số ít các chiến đấu cơ hiện nay được trang bị công nghệ radar quét điện tử chủ động AESA, cùng với khả năng chia sẻ thông tin vượt trội, cho phép nó có thể tự mình tấn công mục tiêu hoặc chỉ điểm cho các máy bay khác tiêu diệt mục tiêu. Một trong những điểm yếu của nó là khả năng cơ động trên không hạn chế so với một số các đối thủ khác.

Hình 3 - F-18 E/F Super Hornet

F-16 là loại chiến đấu cơ được sử dụng rộng rãi nhất tính từ sau khi Chiến tranh lạnh kết thúc, với hơn 4,000 chiếc. Điểm mạnh nhất của F-16 là nó đã được sử dụng trong một thời gian dài, cả trong thời bình lẫn chiến tranh, nên có độ tin cậy cao. Phiên bản mà Mỹ đề nghị bán cho Ấn Độ cũng được trang bị công nghệ radar quét điện tử chủ động AESA. Tuy vậy thiết kế ban đầu của F-16 đã có tuổi đời hơn 40 năm. Cho dù đã trải qua nhiều phiên bản nâng cấp thì nó vẫn có những hạn chế không thể khắc phục được so với những thiết kế mới hơn. 

Hình 4 - F-16 phiên bản Desert Falcon của Các Tiểu vương quốc A-rập thống nhất, phiên bản mới nhất của loại máy bay này

Gripen

Giá thành là điểm mạnh nhất của Gripen, ứng viên đến từ Thuỵ Điển. Song kích thước của nó quá nhỏ, gần giống một chiến đấu cơ hạng nhẹ hơn. Ngoài ra, tầm bay và sức tải của nó cũng khá thấp. Nói chung Gripen phù hợp với những quốc gia có diện tích nhỏ, trung bình như Thụy Điển hơn là 1 quốc gia rộng lớn như Ấn Độ. Hơn nữa, so với các quốc gia còn lại có máy bay tham gia đấu thầu MMRCA, Thụy Điển là nước có ít ảnh hưởng chính trị nhất, một yếu tố quan trọng với mọi hợp đồng quốc phòng. 

Hình 5 - Gripen 

Typhoon


Typhoon nằm trong số những chiến đấu cơ được xếp vào thế hệ 4+. Nếu tính về khả năng tác chiến không đối không thì Typhoon được xem như ngang ngửa với với Su-30 và chỉ đứng dưới F-22. Typhoon cũng được xem là 1 máy bay ‘bán tàng hình’, nghĩa là nó được thiết kế để giảm thiểu tối đa khả năng bị radar phát hiện, mặc dù chưa được đến mức như các máy bay ‘tàng hình’ thực thụ. Diện tích phản xạ radar của Typhoon tương đương 0.05 mét vuông, chỉ bằng 1 nửa của Rafale, nhưng vẫn gấp 5 lần so với F-117A. 


Khả năng cơ động của Typhoon cũng rất đáng nể, nó có thể thực hiện ở tốc độ siêu âm những động tác vận động phức tạp mà các máy bay khác chỉ có thể thực hiện ổ vận tốc thấp. Đặc biệt, Typhoon là máy bay thứ 2, sau F-22, có vận tốc hành trình siêu âm. Thông thường, khi các chiến đấu cơ muốn đạt vận tốc siêu âm sẽ phải sử dụng chế độ đốt hậu. Khi đó luồng phản lực  sẽ được hòa trộn với nhiên liệu và đốt thêm 1 lần nữa. Chế độ này rất tiêu tốn nhiên liệu, và tỏa nhiệt lượng rất lớn, có thể làm tan chảy động cơ. Vì vậy các chiến đấu cơ chỉ có thể duy trì chế độ đốt hậu trong vài phút.


Một máy bay có vận tốc hành trình siêu âm có thể bay nhanh hơn vận tốc âm thanh mà không cần phải đốt hậu. Typhoon khi đang ở vận tốc gần vận tốc âm thanh chỉ cần đốt hậu trong 1 thời gian ngắn để tạo đà khi vượt bức tường âm thanh, sau đó nó có thể duy trì vận tốc siêu âm ở chế độ hoạt động bình thường. Khả năng này tuy chưa bằng F-22, có thể vượt tường âm thanh và duy trì vận tốc siêu âm hoàn toàn không cần đốt hậu, nhưng đã vượt hơn so với các chiến đấu cơ khác trên thế giới.


Điểm yếu lớn nhất của Typhoon là nó được thiết kế chủ yếu cho vai trò không đối không, thay vì một máy bay đa năng. Những gói nâng cấp mới cũng có thể bổ sung cho nó khả năng tấn công mục tiêu mặt đất. Tuy nhiên quá trình phát triển và thực hiện những gói nâng cấp này không được suôn sẻ lắm, chủ yếu do vấn đề tài chính. Ngoài ra giá thành cao cũng là 1 bất lợi cho Typhoon. 

Hình 6 - Hai chiếc Typhoon của không quân Đức

Rafale


Rafale là đỉnh cao của công nghệ hàng không Pháp khi thay thế cho các thế hệ Mirage nổi tiếng từ những năm 90 của thế kỷ trước. So với các đồng minh châu Âu khác của Mỹ, Pháp duy trì một chính sách quân sự khá độc lập, do đó Rafale được thiết kế để không quân Pháp có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau mà không phải phụ thuộc vào người Mỹ. Được tích hợp những công nghệ tiên tiến nhất thời điểm ra đời, Rafale được xem là một chiến đấu cơ đa nhiệm thế hệ 4+. 


Từ khi xuất hiện vào những năm 90, Rafale đã trở thành một mốc son của công nghệ hàng không Pháp, thay thế cho dòng Mirage nổi tiếng. Rafale tích hợp những công nghệ mới nhất thời đó về radar quét điện tử, vật liệu composite, khí động học, tác chiến điện tử…Rafale trở thành một máy bay đa năng thế hệ 4+ với rất nhiều tính năng ưu việt.


Thế hệ 4 gồm những chiến đấu cơ ra đời trong những năm cuối của Chiến tranh lạnh như F-15, F-16, Mig-29, Su-27. Thế hệ 4+ ra đời sau khi Chiến tranh lạnh kết thúc, hiện đại hơn thế hệ 4, tuy chưa bằng được thế hệ thứ 5, như F-22. Rafale cũng được xếp vào loại máy bay bán tàng hình, với diện tích phản xạ radar tương đương 0.1 mét vuông. Bề mặt máy bay được phủ hỗn hợp sợi carbon và sợi Kevlar (vật liệu trong áo chống đạn). Hợp kim titan và nhôm-lithium cũng được sử dụng nhiều trong cấu trúc máy bay để giảm trọng lượng. 


Rafale có 3 phiên bản chính: C là loại chuyên dùng không đối không, B là máy bay ném bom chiến đấu, M là loại dùng trên tàu sân bay. Rafale là một máy bay khá nhỏ nhưng sức chở đáng nể, với khoảng 10 tấn. Khi không có nhiên liệu hay vũ khí, nó nặng hơn F-16C 1.5 tấn, nhưng trọng lượng cất cánh tối đa của nó thì hơn tới 5 tấn. Nó có thể mang theo rất nhiều loại vũ khí, bao gồm cả vũ khí hạt nhân. Các loại trang bị chính của nó gồm:

- Tên lửa không-không MICA, phiên bản trang bị đầu dẫn hồng ngoại, nó có khả năng nhận thông tin cập nhật về mục tiêu từ máy bay mẹ và tính năng cơ động rất tốt.

- Bom bay AASM, tầm tối đa 50km, dẫn đường bằng GPS, kết hợp cảm biến hồng ngoại.

- Tên lửa hành trình Storm Shadow, tầm 250km, dẫn đường bằng GPS, radar địa hình, hồng ngoại.

Ngoài ra nó còn có thể được trang bị hầu hết các loại vũ khí của các thành viên NATO khác.

Hình 7 - Một chiếc Rafale M của hải quân Pháp hạ cánh xuống tàu sân bay USS Eisenhower 

Rafale có thiết kế cánh tam giác, chi tiết tiêu biểu cho các dòng máy bay của hãng Dassault, với 2 cánh phụ phía trước cánh chính. Đây là thiết kế tiêu biểu cho các dòng chiến đấu cơ mới của châu Âu. Cả 2 Typhoon và Gripen cũng sử dụng thiết kế cánh phụ để tăng khả năng cơ động. Rafale có thể thực hiện những động tác vận động trên không đạt đến giới hạn gấp 11 lần gia tốc trọng trường. Tốc độ tối đa của nó 2125km/h, tầm hoạt động 1850 km, trần bay 17km. 


Rafale có một hệ thống điện tử khá ấn tượng. Radar quét điện tử thụ động của Rafale có thể theo dõi 8 mục tiêu cùng lúc. Máy tính sẽ tự động phân tích, xác định mức độ ưu tiên của từng mục tiêu. Radar cũng có thể được dùng để quét và tái tạo hình ảnh 3 chiều của địa hình mặt đất bên dưới, cho phép Rafale bay ở độ cao thấp, bám sát địa hình mặt đất. Bay sát mặt đất là chiến thuật chính của không quân Pháp để xuyên thủng hệ thống phòng không của Liên Xô trong trường hợp có chiến tranh xảy ra tại châu Âu. Radar của Rafale có thể đồng thời hoạt động ở cả chế độ quét tìm mục tiêu trên không và quét mặt đất. 

Hình 8 - Hiện nay Pháp là quốc gia duy nhất sử dụng Rafale

Mũi máy bay có gắn thiết bị cảm biến hồng ngoại OSF, dùng để phát hiện bức xạ nhiệt từ các máy bay khác, nếu như radar bị vô hiệu hóa. Thực tế, nó gồm 2 cảm biến: cảm biến nhiệt tầm xa, dùng để xác định nguồn phát nhiệt. Và cảm biến hình ảnh tầm gần, cho phép phóng lớn hình ảnh của mục tiêu lên màn hình để phi công có thể xác định mục tiêu bằng mắt thường, giúp giảm nguy cơ bắn nhầm đồng đội.

Hình 9 - OSF được gắn ngay trước buồng lái của Rafale. Bên trái là cảm biến tầm xa, bên phải là cảm biến tầm gần

Hệ thống tác chiến điện tử Spectra là niềm tự hào của Rafale, nó là một phần trong tính năng 'bán tàng hình' của Rafale. Nó bao gồm các bộ phát hiện tín hiệu vô tuyến, cảm biến phát hiện tên lửa, cảm biến cảnh báo laser, và bao phủ 360 độ quanh máy bay. Các bộ phát hiện tín hiệu có thể xác định góc tới của tia radar với độ chính xác chưa tới 1 độ. Spectra còn có tính năng gây nhiễu chủ động với độ chính xác cao nhắm vào nguồn phát radar.


Tuy vậy, tính năng độc đáo nhất của Spectra là 'triệt tiêu tín hiệu chủ động". Theo đó, khi máy bay bị đối phương chiếu radar vào, nó sẽ phát ra một tín hiệu mô phỏng tín hiệu radar đối phương bị phản xạ lại, nhưng lệch 1 nửa bước sóng, do đó nó sẽ triệt tiêu với tính hiệu thật và radar đối phương không nhận được gì. Cơ chế này cũng tạo ra rất ít năng lượng, giúp máy bay khó bị phát hiện hơn.

Một đặc tính nữa của Rafale là khả năng tổng hợp cảm biến. Theo đó, thông tin từ tất cả các nguồn cảm biến: radar, OSF, Spectra…sẽ được tổng hợp, trộn chung lại và hiển thị ra một màn hình duy nhất, cung cấp một góc nhìn toàn cảnh 360 độ với tất cả thông tin cần thiết. Buồng lái được trang bị các màn hình cảm ứng lớn, với diện tích hiển thị 160 inch vuông, chỉ thua 180 inch vuông của F-22. Nó còn có điều khiển bằng giọng nói. Thông tin có thể được hiển thị ngay trên kính của mũ bảo hiểm, cho phép phi công có thể theo dõi và khóa mục tiêu chỉ bằng cách xoay đầu.

Các điểm chính trong chiến lược QS mới của Mỹ

Chiến lược quân sự mới của Mỹ vừa được công bố sẽ có những tác động to lớn không chỉ với nước Mỹ mà còn trên phạm vi toàn cầu trong thời gian tới. Hãy cùng tóm lược các thay đổi lớn mà chiến lược này có thể đem đến. Hai điểm chính xuyên suốt chiến lược này là tái định vị ưu tiên về lại khu vực châu Á-Thái Bình Dương và thích ứng với việc ngân sách quốc phòng bị cắt giảm. 


Cuộc chiến chống khủng bố


Chiến lược mới khẳng định “trong tương lai gần, nước Mỹ vẫn sẽ tiếp tục chủ động chống lại các nguy cơ” gây ra bởi chủ nghĩa khủng bố. Trong đó nhiệm vụ cụ thể là “làm rối loạn, vô hiệu hoá, và đánh bại hoàn toàn Al-Qaeda và ngăn không cho Afghanistan trở lại thành thiên đường của các tổ chức khủng bố”. Việc dùng cụm từ “trong tương lai gần” cho thấy Mỹ đã dần đưa cuộc chiến chống khủng bố ra khỏi vị trí ưu tiên cao nhất trong chiến lược quân sự của mình. Việc Bin Laden bị tiêu diệt và Mỹ ấn định thời gian biểu triệt thoái khỏi Afghanistan có thể là những sự kiện đánh dấu sự kết thúc của mô hình “chiến tranh toàn cầu chống chủ nghĩa khủng bố” mà Mỹ theo đuổi từ sau vụ 11/9 cho tới nay. 


Tất nhiên, Mỹ vẫn sẽ tiếp tục chống khủng bố, nhưng chỉ bằng các chiến dịch quy mô nhỏ trong trường hợp cần sử dụng biện pháp quân sự, không phải bằng chiến tranh toàn diện như tại Aghanistan hay Iraq nữa. Theo đó, quân đội Mỹ cũng sẽ không còn hướng tới việc “thực hiện những chiến dịch bình ổn an ninh lớn và lâu dài” nữa. Có thể xem đây là do sự kết hợp của tình hình ngân sách bị cắt giảm và dư âm của cuộc chiến tại Iraq và Afghanistan. 


Trong cả 2 cuộc chiến đó, giai đoạn đầu diễn ra rất nhanh chóng, quân đội Mỹ dễ dàng đánh bật chế độ cầm quyền Saddam Hussein và Taliban. Nhưng khoảng thời gian sau đó, khi Mỹ chịu rất nhiều tổn thất khi phải đóng quân lâu dài để đảm bảo an ninh, hỗ trợ quá trình xây dựng chính quyền mới. Quá trình này tiêu tốn không chỉ nguồn lực cho các hoạt động quân sự mà còn cho các dự án xây dựng cơ sở hạ tầng, phát triển kinh tế, việc làm...


Thay đổi trọng tâm ưu tiên 


Thay đổi được chú ý nhất trong chiến lược này là việc Mỹ sẽ “...hướng trọng tâm trở về lại khu vực châu Á - Thái Bình Dương do các nhu cầu thực tế...”. Các nhu cầu thực tế ở đây được định nghĩa là “...những lợi ích kinh tế và an ninh của nước Mỹ gắn liền với sự phát triển của vòng cung Đông Á - Tây Thái Bình Dương - Nam Á - Ấn Độ Dương...”


Trong đó Mỹ nêu đích danh Trung Quốc là “...một cường quốc khu vực có tiềm năng gây ảnh hưởng lên các lợi ích an ninh, kinh tế của nước Mỹ...”. Như vậy tuy không xem Trung Quốc là đối thủ như đối với Liên Xô trong Chiến tranh lạnh, Mỹ cũng đã công khai xem Trung Quốc là một đối tượng cần được quan tâm đặc biệt trong chiến lược quân sự mới của mình. 


Đặc điểm địa lý khu vực Châu Á - Thái Bình Dương và yêu cầu phải kiềm chế Trung Quốc đòi hỏi sử dụng chủ yếu là không quân và hải quân, ngược với 2 cuộc chiến lớn vừa qua của Mỹ ở Afghanistan và Iraq. Vì vậy quân đội Mỹ sẽ phải hy sinh các lực lượng trên bộ. Lục quân và thuỷ quân lục chiến sẽ bị cắt giảm 100,000 người. Đổi lại, hải quân Mỹ vẫn sẽ có thể duy trì 11 tàu sân bay hạt nhân hạng nặng của mình. Những tàu sân bay này vẫn luôn là biểu tượng cho sức mạnh quân sự của Mỹ. Tuy nhiên, ngay từ khá lâu trước khi có bản chiến lược mới này, đã có nhiều phỏng đoán về việc con số này trong tương lai sẽ bị giảm xuống 10, thậm chí 9 chiếc, để tiết kiệm chi phí. Việc giữ nguyên số tàu sân bay cho thấy quyết tâm của Mỹ trong việc ngăn chặn kế hoạch mở rộng ảnh hưởng của Trung Quốc tại khu vực này. 


Để cân bằng với sự tăng cường ở Châu Á - Thái Bình Dương, Mỹ sẽ cần cắt giảm mạnh lực lượng tại châu Âu. Điều này cũng hoàn toàn hợp lý khi kể từ sau khi Liên Xô tan rã thì không còn mối đe doạ quân sự lớn nào đối với các đồng minh của Mỹ tại châu Âu. Lực lượng đồn trú thường trực của Mỹ tại châu Âu sẽ bị cắt giảm còn 1 nửa. Hiện nay vai trò thực tế của các căn cứ Mỹ tại đây chủ yếu để hỗ trợ các chiến dịch tại Trung Đông và Afghanistan.


Việc triệt thoái khỏi Iraq không có nghĩa là khu vực Trung Đông sẽ suy giảm tầm quan trọng trong chính sách quân sự của Mỹ. “...ngăn chặn chương trình phát triển vũ khí hạt nhân của Iran...đảm bảo cho an ninh của Israel...” vẫn là những mục tiêu chiến lược của nước này. Dầu mỏ và quan hệ đồng minh với Israel là 2 lí do chính gắn chặt quyền lợi của Mỹ với khu vực này, và chúng không thể thay đổi trong tương lai gần. Trung Đông và châu Á - Thái Bình Dương sẽ là 2 trọng điểm ưu tiên của chính sách quốc phòng Mỹ. 


Cắt giảm ngân sách quốc phòng và các hệ quả 


Một thay đổi lớn nữa liên quan đến chiến lược “Chiến tranh kép”. Chiến lược này được đề xướng sau khi Chiến tranh lạnh kết thúc bởi tướng Collin Powell, tổng tham mưu trưởng quân đội Mỹ lúc bấy giờ. Theo đó, quân đội Mỹ sẽ phải có thể cùng lúc chiến đấu, và chiến thắng, trong 2 cuộc chiến tranh lớn. 


Mục đích chính thật sự đằng sau “Chiến tranh kép” là tránh việc ngân sách cho quốc phòng bị cắt giảm quá nhiều. Sự kiện Liên Xô sụp đổ đồng nghĩa với sự biến mất của đối thủ ngang tầm duy nhất của quân đội Mỹ. Các quốc gia khác khi đó đều có tiềm lực quân sự quá yếu so với Mỹ. Vì vậy khoản ngân sách khổng lồ hàng năm cho quốc phòng là không còn cần thiết. Nhờ có chiến lược “Chiến tranh kép”, ngân sách cho quân đội Mỹ tuy cũng bị cắt giảm so với Chiến tranh lạnh, nhưng không quá nghiêm trọng. 


Nhiều đời bộ trưởng quốc phòng liên tiếp đã tìm cách thay đổi chiến lược này nhưng không thành công. Tuy nhiên khủng hoảng kinh tế vừa qua buộc Mỹ phải cắt giảm mạnh ngân sách cho quốc phòng trong những năm sắp tới, do đó chiến lược “chiến tranh kép” không còn phù hợp. Thay vào đó, theo chiến lược mới này thì “...ngay cả khi quân đội Mỹ đang tham chiến trong một cuộc chiến quy mô lớn, nó vẫn có thể ngăn cản một quốc gia gây hấn khác thực hiện mưu đồ của mình tại một khu vực khác trên thế giới, hoặc buộc quốc gia gây hấn đó phải trả 1 cái giá rất đắt...”


Như vậy, mục tiêu quân đội Mỹ hiện nay là chiến đấu, và chiến thắng, trong 1 cuộc chiến tranh quy mô lớn, thay vì 2 như trước đây, và cùng lúc đó có thể cầm chân đối phương nếu có 1 cuộc chiến tranh khác nổ ra. So sánh một cách dễ hiểu thì trước đây, quân đội Mỹ sẽ cần 1 nguồn lực là 2X, trong đó X là nguồn lực cần thiết để chiến thắng trong 1 cuộc chiến tranh lớn, thì sắp tới con số này sẽ còn khoảng 1.5X. Thay đổi này có nghĩa là trong tương lai Mỹ sẽ phải cân nhắc nhiều hơn khi sử dụng các biện pháp quân sự. 


Chiến lược mới kêu gọi chống lại việc “hy sinh mức độ sẵn sàng chiến đấu để duy trì quy mô quân đội như hiện nay”. Nói cách khác, trước viễn cảnh ngân sách quân sự bị cắt giảm, quân đội Mỹ chấp nhận giảm số lượng để đảm bảo chất lượng. 


Bên cạnh đó, quân đội Mỹ cũng sẽ “xây dựng lại khả năng sẵn sàng chiến đấu đối với những phương thức tác chiến đã bị xem nhẹ vì yêu cầu thực tế trong thập niên qua”. Yêu cầu thực tế được nói đến ở đây là các chiến dịch an ninh, chống phiến loạn tại Iraq và Afghanistan. Từ nay quân đội Mỹ sẽ tập trung trở lại vào khả năng chiến đấu với các quân đội chính quy lớn, ví dụ như với Trung quốc. 


Sức mạnh hạt nhân


Chiến lược mới cho rằng “có thể duy trì khả năng răn đe hạt nhân với một số lượng vũ khí hạt nhân ít hơn hiện nay”. Điều này có nghĩa là sắp tới Mỹ sẽ tiếp tục thu nhỏ quy mô lực lượng hạt nhân của mình. Hiện nay mỗi năm Lầu Năm Góc phải chi hơn 1 tỷ dollar để bảo quản, lưu trữ kho vũ khí hạt nhân. Ngoài ra, mặc dù không được sử dụng trong thực tế thì chúng vẫn cần được nâng cấp, thay thế, với một cái giá không hề rẻ. Một ví dụ là dự án thay thế 3,000 đầu đạn hạt nhân loại trang bị cho các tên lửa trên tàu ngầm hạt nhân. Được đề xuất cách đây 4 năm, nó dự kiến tiêu tốn đến 100 tỷ dollar. Do đó quân đội Mỹ quyết định vẫn giữ lại các đầu đạn cũ và chỉ nâng cấp chúng. Hiện nay Mỹ còn khoảng 7,000 đầu đạn hạt nhân các loại, Nga cũng có số lượng tương tự. Trong 20 năm qua, 2 cường quốc này đã loại bỏ hơn 15,000 đầu đạn thông qua các hiệp ước giải trừ hạt nhân. Mục tiêu của 2 nước là giảm số lượng đầu đạn ở mỗi nước xuống còn 2,000 đơn vị. 

Cách mạng về trang bị bộ binh đầu thế kỉ 21

Trong 10 năm kể từ sau vụ khủng bố 11/9 đến nay, Mỹ tiến hành cuộc chiến toàn cầu chống chủ nghĩa khủng bố. Cuộc chiến dài hạn này bao gồm nhiều cuộc xung đột lớn nhỏ khác nhau trên khắp thế giới, từ Afghanistan với Iraq, Pakistan, châu Phi...Và hiển nhiên chúng có ảnh hưởng lớn đến công nghệ quân sự nói chung, trong đó đặc biệt là trang bị cho người lính bộ binh.

Có 2 lí do cho việc này. Thứ nhất là do chủ nghĩa khủng bố là 1 kẻ thù giấu mặt, không phải 1 quốc gia cụ thể, do đó không thể chỉ dựa vào ưu thế vượt trội của các loại vũ khí tối tân, mà yếu tố con người là cực kỳ quan trọng. Nguyên nhân thứ hai là việc các lực lượng đặc nhiệm được sử dụng rất nhiều trong các cuộc chiến này.

Về vũ khí cá nhân, thực sự các nguyên tắc, cấu tạo cơ bản của chúng không thay đổi nhiều. Sự phát triển đáng chú ý nhất là các thiết bị bổ trợ đi kèm nhằm tăng hiệu năng cho súng. Loại thiết bị bổ trợ quan trọng nhất là các thiết bị quang học. Trước kia hầu như chỉ có các xạ thủ, lính bắn tỉa được trang bị ống ngắm, lính bộ binh thông thường chỉ ngắm bằng đầu ruồi và thước ngắm có sẵn trên súng. Ngày nay, các loại kính ngắm, ống ngắm trở nên phổ biến cho mọi người lính. 

Khi tác chiến ở khoảng cách trung bình, từ 300m đến 600m, người lính được trang bị những ống ngắm giúp ngắm mục tiêu chính xác hơn. Những loại này tất nhiên không mạnh bằng các loại ống ngắm chuyên dụng của lính bắn tỉa. Loại thứ 2 là các loại kính ngắm tầm gần, 300m trở xuống. Chúng không có tác dụng phóng đại hình ảnh mà dùng tia laser phản chiếu lên 1 tấm kính quang học đặc biệt để tạo thành điểm ngắm. 

Một lính Mỹ tại Afghanistan được trang bị ống ngắm ACOG, có độ phóng đại 4 lần. Hộp màu vàng nằm trên ốp lót tay là thiết bị chiếu sáng và phát tia laser

So với việc ngắm bằng thước ngắm và đầu ruồi như truyền thống, việc dùng kính ngắm laser có 2 ưu điểm. Thứ nhất là chúng cho phép người lính ngắm bắn và vẫn mở cả 2 mắt, như vậy có thể vừa bắn vừa quan sát xung quanh. Thứ hai chúng giúp rút ngắn thời gian để ngắm trúng mục tiêu. Cả 2 ưu điểm này rất hữu dụng, đặc biệt khi tác chiến tầm gần, hoặc trong đô thị, nơi mà người lính có thể phải đối phó với nhiều mục tiêu, xuất hiện bất ngờ ở cự li gần.

Nhìn qua kính ngắm laser giao thoa 3 chiều

Đơn vị trinh sát lính thuỷ đánh bộ Mỹ tập luyện với kính ngắm giao thoa laser

Một loại thiết bị quan trọng nữa là các đèn chiếu. Chúng gồm 3 loại chính: đèn chiếu ánh sáng thấy được, đèn chiếu ánh sáng hồng ngoại và đèn chiếu laser. Đèn chiếu ánh sáng thấy được phát ra 1 luồng ánh sáng trắng cường độ cao, có độ tập trung cao để chiếu sáng mục tiêu trong đêm hoặc dùng để làm loá mắt đối phương. Tất nhiên chúng có điểm yếu là làm lộ vị trí của người sử dụng.

Loại đèn thứ hai chỉ phát ra ánh sáng trong dải hồng ngoại, mắt thường không thể nhìn thấy được, chỉ những ai trang bị kính nhìn đêm là có thể thấy được. Những người lính được trang bị loại đèn này và kính nhìm đêm có thể chiếu sáng 1 khu vực mà đối phương không hề hay biết. 

Loại đèn cuối cùng phát ra 1 tia laser, có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc chỉ qua kính nhìn đêm. Chúng có thể được dùng để hỗ trợ việc ngắm bắn hoặc chỉ thị mục tiêu cho các đồng đội hoặc phương tiện khác. Ban đầu 3 loại đèn chiếu này là những thiết bị riêng biệt, hiện nay chúng đã được tích hợp chung vào trong 1 thiết bị duy nhất, do đó tiết kiệm được không gian và trọng lượng. 

Một lính Mỹ tại Afghanistan. Thiết bị màu vàng ở đầu súng là bộ chiếu sáng. Ngoài ra súng còn được gắn thêm ống ngắm ACOG và tay cầm dọc

Tác chiến đêm tại Baghdad, Iraq. Có thể thấy rõ tia laser phát ra từ súng của người lính đứng giữa. Ngoài ra ở hậu cảnh có thể thấy một số vùng sáng, đó là do được đèn hồng ngoại chiếu sáng, những ai không đeo kính nhìn đêm sẽ không thể thấy các vùng sáng này

Đóng vai trò quan trọng nhất cho sự phổ biến của các thiết bị bổ trợ này là loại ray Picatinny. Nó đóng vai trò như một ‘chuẩn giao tiếp’ giữa súng và các thiết bị bổ trợ. Nếu súng được gắn loại ray này, người ta có thể gắn và tháo mọi loại thiết bị khác nhau (nếu chúng được thiết kế để dùng cho với loại ray này) một cách nhanh chóng và dễ dàng. Để so sánh, có thể xem ray Picatinny giống như cổng USB, giúp máy tính kết nối với mọi loại thiết bị ngoại vi một cách đơn giản. Các loại súng hiện nay hầu hết đều tích hợp ray này ngay vào thiết kế của súng.

Ray Picatinny

Một khẩu M4 với thiết kế cải tiến, với 5 ray Picatinny. Mỗi ray có thể gắn 1 thiết bị phụ trợ

Một loại thiết bị quan trọng khác là kính nhìn đêm, giúp người lính có 1 lợi thế khổng lồ khi tác chiến trong đêm. Hiện nay, quân đội Mỹ đang sử dụng loại kính nhìn đêm thế hệ thứ 3, với đơn đặt hàng 50,000 đơn vị, đủ cung cấp cho mọi lính bộ binh đang chiến đấu trên chiến trường. Đặc điểm nổi bật nhất của thế hệ 3 là chúng kết hợp cả 2 công nghệ nhìn đêm là thiết bị khuyếch đại ánh sáng và cảm biến bức xạ nhiệt. 

Các thế hệ kính nhìn đêm trước chỉ dựa vào công nghệ khuyếch đại ánh sáng. Trong đa số trường hợp, con người không thể nhìn thấy gì trong đêm tối không phải vì không có ánh sáng mà là vì ánh sáng quá yếu để mắt người có thể cảm nhận được. Các bộ khuyếch đại ánh sáng mới có thể khuyếch đại lượng ánh sáng mà mắt nhận được lên hơn 50,000 lần so với mức 20,000 lần của thế hệ 2, cho phép người đeo có thể nhìn rõ xung quanh ngay cả với những nguồn sáng cực yếu, như ánh sáng từ các ngôi sao trong đêm. 

Hình ảnh nhìn qua bộ khuyến đại ánh sáng. Người lính trong hình cũng được trang bị kính nhìn đêm, và đèn chiếu sáng hồng ngoại gắn trên súng

Tuy vậy, cho dù có mạnh đến đâu thì bộ khuyếch đại ánh sáng vẫn cần có ánh sáng để có tác dụng. Trong một số trường hợp, ví dụ trong hang động hoặc khi trời có nhiều mây, hoàn toàn không có ánh sáng. Khi đó sẽ cần đến bộ cảm biến nhiệt. Chúng thu nhận các bức xạ nhiệt phát ra từ các vật thể và hiển thị thành hình ảnh. Do đó, chúng cũng có thể được dùng khi có bão cát, hoặc sương mù. Trước đây, cảm biến bức xạ nhiệt có kích thước lớn, chỉ có thể được dùng trên xe bọc thép, máy bay. Chỉ đến gần đây chúng mới đủ nhỏ gọn để trang bị cho bộ binh. 

Với kính nhìn đêm thế hệ thứ 3 này, người lính có thể chọn sử dụng riêng bộ khuyếch đại và cảm biến nhiệt, hoặc kết hợp cả 2. Người lính cũng có thể chụp lại hình ảnh từ kính nhìn đêm của mình và gửi đi dưới dạng kỹ thuật số. Sử dụng loại thiết bị này, người lính có thể phát hiện đối phương ở khoảng cách 300m trong mọi điều kiện ánh sáng. Thiết bị 3+, đang sắp hoàn tất quá trình phát triển, cung cấp hình ảnh sắc nét hơn, đặc biệt là cho phép hiển thị màu sắc thực, thay vì hình ảnh đơn sắc (thường là xanh lá cây) như trước kia. 

Kính nhìn đêm thế hệ thứ 3

Hình ảnh từ kính nhìn đêm thế hệ 3. Bên trái là nếu chỉ dùng bộ khuyếch đại ánh sáng. Bên phải là kết hợp cả bộ khuyếch đại ánh sáng và cảm biến nhiệt, cho phép phát hiện mục tiêu trong bụi rậm

Không chỉ có thể nhìn trong đêm tối, người lính ngày nay còn có thể nhìn xuyên qua tường. Những thiết bị này dùng sóng radio cao tần để phát hiện các vật thể chuyển động phía sau các bức tường. Các thế hệ mới có thể ‘nhìn’ xuyên qua tường dày 30cm, phát hiện mục tiêu ở cách tường tối đa 6m. Nó có thể hoạt động với mọi loại vật liệu xây dựng, trừ kim loại. Chúng cũng có thể được dùng để phát hiện các đường hầm, nằm dưới mặt đất tối đa từ 3m-4m. Những thiết bị này càng ngày càng trở nên nhỏ gọn hơn, bản nhỏ nhất có thể được đeo trên cánh tay.

Người lính chỉ cần áp cảm biến vào tường để phát hiện mục tiêu ở phía bên kia

Áo giáp cũng chứng kiến những bước tiến nhảy vọt. Trước kia nếu được trang bị áo giáp thì thường đó chỉ là giáp mềm, tức là áo giáp dệt từ sợi Kevlar. Chúng không đủ sức chịu được đạn súng trường tự động như AK hay M16. Hiện nay mọi lính bộ binh của Mỹ và nhiều nước đồng minh được trang bị giáp mềm kết hợp với giáp cứng, tức là những tấm chắn làm từ boron carbon, một loại vật liệu siêu cứng. Độ cứng của nó theo thang đo độ cứng là trên 9, trong khi của kim cương là 10. Hiệu quả của loại giáp mới được thể hiện qua thực tế chiến trường tại Iraq và Afghanistan.

Một ví dụ là lính cứu thương Stephen Tschiderer bị trúng đạn từ 1 súng bắn tỉa Dragunov tại Baghdad, Iraq. Phát súng mạnh đến mức anh này bị hất ngã xuống đất. Tuy nhiên viên đạn không xuyên qua giáp, và Shelhart ngay sau đó vẫn có thể tham gia truy đuổi người bắn tỉa. Điều hy hữu là chính Shelhart sau đó đã sơ cứu cho tay súng bắn tỉa khi người này bị thương trong quá trình truy đuổi. Trong một trường hợp khác, 1 lính Iraq, trong chính quyền mới, sau khi nhận tiền từ Al Qaeda đã bắn liên tiếp 4 phát đạn từ khẩu M16 của mình vào lưng 1 lính Mỹ. 3 trong số đó bị cản lại, viên thứ 4 đi vào nách trái, là nơi không có giáp bảo vệ, và xuyên ra ngoài. Người lính hồi phục hoàn toàn chỉ 1 tháng sau đó. Hay 1 lính Mỹ khác trúng liên tiếp 2 phát đạn AK từ khoảng cách chỉ 4m nhưng vẫn không hề hấn gì. 

Tấm giáp đã cứu mạng Stephen Tschiderer. Vị trí phát đạn đi ngay gần tim

Không chỉ có áo giáp, các binh sĩ Anh còn đang sử dụng loại quần đùi làm từ sợi Kevlar, chủ yếu để bảo vệ 2 động mạch chính ở đùi. Nếu các động mạch này bị rách, khả năng tử vong do mất máu là rất cao do rất khó để có thể cầm máu từ các động mạch lớn như vậy. 

Vật liệu cho quân phục cũng có những cải tiến lớn. Lính thuỷ đánh bộ Mỹ hiện đang sử dụng quân phục làm từ vật liệu chịu lửa. Tuy nhiên công nghệ này hiện vẫn chưa thực sự hoàn thiện, do chúng không bền như quân phục thường, có tuổi thọ chỉ bằng ¼ quân phục bằng sợi cotton, ngoài ra chúng cũng không thấm hút mồ hôi tốt.

Tất nhiên khi nói đến việc bảo vệ cho người lính không thể không đề cập đến mũ bảo vệ. Trước kia mũ thường được làm từ sợi Kevlar, ngày nay chúng được đúc nguyên khối từ loại nhựa tổng hợp cao phân tử mới UHMW, tăng mức độ bảo vệ từ 40%-70% so với các loại mũ cũ. Các loại mũ mới thường nhỏ gọn hơn so với các thế hệ trước. Đó là do người lính ngày nay có thể đeo thêm 1 số thiết bị khác, đặc biệt là tai nghe của radio cá nhân và kính nhìn đêm. Ngoài ra, áo giáp hiện nay đã có phần bảo vệ cổ, nên mũ bảo vệ không cần phải che phủ phần cổ nữa. 

Một loại mũ bảo vệ thường được các lực lượng đặc nhiệm sử dụng. Có thể thấy phần tai được cắt bỏ để người sử dụng đeo tai nghe. Trên mũ có sẵn nhiều điểm gắn thiết bị

Binh sĩ Mỹ tại chiến trường hiện đang bắt đầu được cung cấp 1 loại mũ đặc biệt, bên trong có gắn cảm biến chấn động. Khi người lính bị ảnh hưởng bởi sóng chấn động của 1 vụ nổ, cảm biến này sẽ đo mức độ chấn động mà não người lính vừa chịu đựng và sẽ báo động nếu chấn động ở mức độ nguy hiểm. 

Hiệu quả tác chiến của lính bộ binh hiện đại ngày nay lớn hơn trước kia nhiều lần một phần còn nhờ sự xuất hiện của các micro UAV, hay máy bay không người lái siêu nhỏ. Những UAV này đủ nhỏ để người lính bộ binh có thể mang theo người, và đơn giản để bất kì 1 người lính nào cũng có thể sử dụng ngay tại chiến trường.

Mẫu micro UAV phổ biến nhất hiện nay là Raven, đang được lục quân Mỹ sử dụng. Nặng 2kg, Raven có thể được tháo rời và lắp ráp dễ dàng và bỏ vừa 1 balô, người sử dụng chỉ cần phóng đi bằng tay là Raven có thể cất cánh. Raven hoạt động bằng pin, do đó rất yên lặng, nó có thể hoạt động liên tục trong hơn 60 phút. Tầm hoạt động tối đa là 15km. Người điều khiển có thể lập trình trước lộ trình của Raven, sử dụng toạ độ GPS, thông qua 1 bộ điều khiển cầm tay. Raven được trang bị cả camera ban ngày và ban đêm, truyền hình ảnh video trực tiếp về cho người điều khiển bên dưới. Trung bình Raven có thể được sử dụng 200 lần. Raven có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, như trinh sát, bảo vệ các đoàn xe quân sự, tuần tra an ninh quanh các khu căn cứ. Phiên bản mới nhất của Raven đã được đưa vào sử dụng từ cách đây 3 năm, và hiện nay đang dần được thay thế bằng những thiết kế mới hiện đại hơn. 

Một người lính phóng Raven bằng tay tại Iraq

Các đơn vị đặc nhiệm Anh tại Afghanistan sắp tới sẽ được sử dụng một loại UAV cực nhỏ PD-100, có kích thước và hình dáng như 1 con chuồn chuồn, và chỉ nặng 15g. Một hộp chứa 3 chiếc như vậy cộng với bộ điều khiển chỉ nặng 1kg. Nhiệm vụ của PD-100 là thám thính bên trong các toà nhà trước khi lính đặc nhiệm ập vào. 

PD-100

Giày bộ binh cũng có những bước phát triển vượt bậc. Đây là một vật dụng tuy nhỏ nhưng lại cực kỳ quan trọng với 1 người lính bộ binh. Điểm khác biệt lớn nhất hiện đó là giày bộ binh hiện nay sử dụng các thiết kế dân sự, đặc biệt là từ các mẫu giày chuyên dụng cho việc dã ngoại hoặc leo núi. Ví dụ như mẫu Belleville 950 mà quân đội Mỹ vừa đặt mua đầu năm 2011 để trang bị cho binh sĩ đóng quân tại Afghanistan. Đây là mẫu giành cho những vận động viên leo núi, rất thích hợp địa hình nhiều sa mạc đá và đồi núi của Afghanistan. Và không chỉ giày, mà ngay cả đối với vớ (tất), quân đội cũng dần chuyển sang các mẫu vớ thể thao cao cấp. Mỗi đôi như vậy có thể có giá đến $20, loại vớ này có 2 lớp. Bên trong là lớp lông cừu, bên ngoài là sợi tổng hợp. 

Một loại giày mới hiện nay áp dụng từ trường để giảm chấn động lên gót chân người lính khi di chuyển. Nguyên tắc hoạt động của nó khá đơn giản, 2 nam châm được đặt bên trong gót giày, với 2 cực trái dấu đối diện nhau. Lực đẩy tạo ra giữa 2 cực đó sẽ đóng vai trò như một lò xo vô hình hấp thụ tác động tạo ra trong mỗi bước đi. Bên cạnh đó, nó cũng giải phóng năng lượng mỗi khi người lính nhấc chân lên, tạo ra 1 lực đẩy nhẹ cho bước chân sắp tới. 

Giải cứu vệ tinh quân sự trị giá 2 tỷ dollar ngoài không gian

Bài viết trên bee.net: http://bee.net.vn/channel/2981/201201/Giai-cuu-ve-tinh-quan-su-tri-gia-2-ty-dollar-1823479/

Vừa qua quân đội Mỹ vừa thực hiện một chiến dịch kéo dài 14 tháng nhằm giải cứu vệ tinh quân sự AEHF-1 trị giá 2 tỷ dollar bị hỏng động cơ đẩy khi đang ở trong không gian. Chiến dịch này kết thúc vào tháng 10 năm ngoái, nhưng đến tháng 1 năm nay các chi tiết mới được chính thức công bố. 

AEHF là hệ thống vệ tinh liên lạc quân sự mới nhất của Mỹ, gồm 6 vệ tinh, trong đó AEHF-1 là chiếc đầu tiên. Đây là một trong những dự án không gian lớn nhất của quân đội Mỹ trong vòng 10 năm qua. AEHF có băng thông gấp 10 lần hệ thống hiện tại. Nó đóng vai trò đảm bảo liên lạc thông suốt cho quân đội Mỹ cho đến cấp cao nhất. Nếu trong trường hợp tổng thống Mỹ phải ra lệnh cho quân đội trong một cuộc chiến tranh hạt nhân, mệnh lệnh này cũng sẽ được truyền qua hệ thống AEHF. 

Vệ tinh AEHF-1, nặng 6 tấn, có giá thành tương đương 1 tàu ngầm hạt nhân nặng 8,000 tấn, được phóng lên không gian ngày 14/8/2010. Ngay sau khi tách thành công khỏi tên lửa đẩy, động cơ chính của nó gặp vấn đề và AEHF-1 gần như đã bị rơi trở lại Trái đất. 

Hình 1 - AEHF-1 trong quá trình lắp ráp

Tìm hiểu về các loại động cơ của vệ tinh

Trước khi đi vào chi tiết chiến dịch giải cứu, ta cần hiểu về các loại động cơ đẩy được sử dụng trên vệ tinh AEHF-1. Cũng như nhiều vệ tinh hiện đại khác, AEHF-1 sử dụng 3 loại động cơ đẩy khác nhau: động cơ hydrazin nhiên liệu kép, động cơ hydrazine đơn, động cơ ion xenon.

Động cơ hydrazine nhiên liệu kép là động cơ chính của AEHF-1, có nhiệm vụ đẩy vệ tinh này từ quỹ đạo thấp, ngay sau khi nó tách khỏi tên lửa, lên quỹ đạo địa tĩnh, là nơi AEHF-1 sẽ duy trì vị trí của mình và thực thi nhiệm vụ. Động cơ này sử dụng nhiên liệu chính là hydrazine (N2H4), một loại nhiên liệu phổ biến trong ngành không gian, trộn lẫn với nitro tetroxide (NTO), một chất oxy hoá, để đốt cháy và tạo sức đẩy phản lực. Trên thực tế, hydrazine là 1 chất rất kém ổn định, có thể dễ dàng tự phân huỷ và tạo ra nhiệt lượng lớn mà không cần có oxy đốt cháy. Tuy nhiên trong loại động cơ này người ta vẫn trộn thêm chất oxy hoá để tăng thêm sức đẩy. Động cơ này trên AEHF-1 có sức đẩy khoảng 50 kg. 

Động cơ hydrazine nhiên liệu đơn cũng sử dụng hydrazine, nhưng không cần được cung cấp oxy. Người ta cho hydrazine tiếp xúc với iridium, đóng vai trò là chất xúc tác, để nó tự phân huỷ thành khí amoniac, hydro và nitro, cùng với 1 lượng nhiệt lớn. Nhiệt lượng này làm các khí trên giãn nở rất nhanh và tạo ra luồng đẩy phản lực. Đây là động cơ phụ, đóng vai trò để điều chỉnh vị trí của vệ tinh, ví dụ như khi nó bị lệch khỏi vị trí đúng, hoặc khi cần phải tránh các vật thể lạ trong không gian. Động cơ này cung cấp sức đẩy 2.5 kg. 

Loại động cơ cuối cùng là động cơ ion xenon, trong đó các nguyên tử khí xenon sẽ bị ion hoá. Các hạt ion này sau đó được tăng tốc bằng lực điện trường, tạo thành 1 luồng ion bắn về phía sau với tốc độ cao, và đẩy vệ tinh về phía trước. Ưu điểm của loại động cơ này là chúng chỉ dùng các nguyên tử khí làm nhiên liệu nên gần như không phải lo lắng về việc hết nhiên liệu, miễn là các tấm pin năng lượng mặt trời của vệ tinh vẫn tiếp tục cung cấp năng lượng điện cho động cơ. Điểm yếu của chúng là lực đẩy rất yếu, chỉ khoảng 0.03 kg, do đó chỉ được dùng để thực hiện những vận động nhỏ của vệ tinh khi nó đã ở cách xa Trái Đất.

Sự cố trong không gian

Sau khi tách khỏi tên lửa đẩy, AEHF-1 xoay quanh Trái Đất theo quỹ đạo tạm, theo kế hoạch nó sẽ được đưa lên quỹ đạo địa tĩnh, cách Trái đất hơn 35,000 km. Ngày 15/8/2010, trạm điều khiển bắt đầu quá trình nâng quỹ đạo cho AEHF-1 bằng cách ra lệnh cho động cơ chính, tức là động cơ hydrazine nhiên liệu kép, khai hoả. Tuy nhiên nó chỉ hoạt động trong vài giây rồi dừng. Hai ngày sau, động cơ được khởi động 1 lần nữa, nhưng vẫn thất bại. Toàn bộ Bộ tư lệnh không gian Mỹ được đặt trong tình trạng báo động. Một nhóm chuyên gia xem xét mọi dữ liệu được vệ tinh gửi về và xác định rằng lỗi xảy ra do một mảnh vải bị kẹt lại trong ống dẫn nhiên liệu trong quá trình lắp ráp động cơ chính. Nhóm chuyên gia cũng xác định rằng nếu cố gắng khởi động lại động cơ này thêm 1 lần nữa có thể làm nổ vệ tinh. 

Quỹ đạo tạm thời mà AEHF-1 đang di chuyển có hình elip dẹp, lệch tâm khỏi Trái Đất, do đó khoảng cách giữa nó với Trái đất biến động rất lớn, từ 230 km cho đến 50,000 km. Do thường xuyên di chuyển rất gần Trái đất, AEHF-1 chịu ảnh hưởng mạnh của trọng lực, vì vậy mỗi ngày trôi qua độ cao của nó giảm khoảng 5 km. Nghĩa là nếu không được cứu kịp thời AEHF-1 sẽ từ từ rơi trở lại Trái đất. Ngoài ra, ở độ cao này, AEHF-1 còn thường xuyên phải tránh mảnh rác thải vũ trụ. 

Các kỹ sư vì vậy phải tìm cách đưa được AEHF-1 lên quỹ đạo địa tĩnh chỉ bằng 2 loại động cơ phụ còn lại. Những người này được lệnh ở lại trong trung tâm điều hành cho đến khi phác thảo xong kế hoạch giải cứu chi tiết. Ngày 21/8/2010, đúng 1 tuần sau khi AEHF-1 được phóng lên không gian, kế hoạch giải cứu chính thức được thông qua, gồm nhiều giai đoạn khác nhau.

Hình 2 - Các quỹ đạo của AEHF-1 qua từng giai đoạn của chiến dịch giải cứu

Chiến dịch giải cứu 

Giai đoạn đầu tiên được khởi động từ ngày 29/8/2010, sử dụng 4 lần đốt của cácđộng cơ phụ hydrazine nhiên liệu đơn. Đến đầu tháng 9, quỹ đạo của AEHF-1 được nâng lên, điểm thấp nhất có độ cao 1,000 km. Giai đoạn 2 là sự tiếp nối của giai đoạn 1, các động cơ hydrazine đơn tiếp tục được khai hoả. Đến ngày 22/9/2010, giai đoạn 2 hoàn tất, lúc này khoảng cách từ  AEHF-1 đến Trái đất là từ 4,800 km đến 50,000 km. 

Trong quá trình AEHF-1 từ từ di chuyển lên các quỹ đạo cao hơn, nó phải phơi mình trước ánh sáng mặt trời trong thời gian dài. Vì vậy các kỹ sư phải viết lại phần mềm điều khiển để thường xuyên xoay AEHF-1 sao cho các phía của vệ tinh luân phiên có thời gian nguội lại. 

Giai đoạn 3 bắt đầu từ tháng 10/2010 và kéo dài đến tháng 6/2011, đây là giai đoạn dài nhất và nhiều thử thách nhất. Lúc này AEHF-1 phụ thuộc hoàn toàn vào các động cơ ion xenon. Như đã giới thiệu, các động cơ này hầu như không tiêu thụ nhiên liệu, mà chỉ cần điện năng từ các tấm pin mặt trời của vệ tinh. Một khó khăn khác nảy sinh trong giai đoạn này. Đó là việc AEHF-1 lúc này đang đi vào khu vực vành đai Van Allen. Đây là khu vực có các hạt điện tích bị từ trường của Trái đất giữ lại, do đó có mức độ bức xạ rất cao. Bức xạ này có thể làm hỏng các tấm pin mặt trời. Do đó trạm điều khiển phải tìm cách đưa vệ tinh ra khỏi vành đai Van Allen càng nhanh càng tốt. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử khám phá không gian một động cơ ion được sử dụng nhiều trong 1 thời gian dài như vậy. Giai đoạn này kết thúc vào ngày 2/6/2011. Quỹ đạo của AEHF-1 lúc này vẫn có hình elíp, với điểm xa Trái đất nhất vẫn ở khoảng 50,000 km, còn điểm gần nhất đã tăng lên 27,000 km.

Trong giai đoạn cuối cùng của chiến dịch, mục tiêu là chuyển quỹ đạo của AEHF-1 thành quỹ đạo tròn, cách Trái đất 35,000 km, cũng là quỹ đạo địa tĩnh mà AEHF-1 sẽ duy trì trong thời gian hoạt động của mình. Giai đoạn này vẫn tiếp tục sử dụng các động cơ ion xenon. AEHF-1 đạt được quỹ đạo mong muốn vào 24/10/2011. 

Trong toàn bộ chiến dịch, người ta đã sử dụng gần 500 lần khai hoả động cơ khác nhau. Mặc dù quá trình này kéo dài đến 1 năm, lượng nhiên liệu được sử dụng gần như bằng với mức tiêu thụ trong điều kiện bình thường, do đó thời gian sử dụng của AEHF-1 sẽ không bị ảnh hưởng. Dự kiến nó sẽ có tuổi thọ 14 năm. Hiện nay AEHF-1 đang trong quá trình chạy thử các hệ thống, dự kiến đến tháng 3 tới nó sẽ chính thức được đưa vào sử dụng. AEHF-2 và 3 dự kiến cũng sẽ được phóng trong vòng năm nay.