16.10.09
Laser ứng dụng trong C-RAM
Đoạn clip tóm tắt quá trình phát triển hệ thống laser chiến trường để chống lại pháo hỏa tiễn (Ka-chiu-sa), pháo dã chiến và pháo cối, hay C-RAM, một lĩnh vực mới trong công nghệ quốc phòng.
Su-27 cho mọi người
Công ty TacAir đang rao bán 2 chiếc Su-27 đã được phi quân sự hóa với giá 5 triệu dollar mỗi chiếc. Những chiếc này đã được đại tu lại, và từ đó tới nay, nó mới chỉ bay 16 giờ. Đây là 2 chiếc được đặt mua từ Ukraina và được không quân Mỹ dùng để tìm hiểu rõ hơn về tính năng của loại máy bay này. Công việc này giờ đã xong và TacAir sẽ bán nó lại cho bất cứ cá nhân nào có đủ tiền.
12.10.09
Công nghệ laser dùng trong việc liên lạc với tàu ngầm
Việc duy trì liên lạc với các tàu ngầm đang hoạt động sâu trong lòng biển luôn là một trong những thách thức lớn nhất trong công nghệ quốc phòng. Gần đây, các nhà nghiên cứu của hải quân Mỹ đang hoàn thiện một phát minh mới, cho phép dùng tia laser trong việc liên lạc với tàu ngầm.
Theo đó, khi tia laser công suất cao đi vào môi trường nước, nó sẽ tách 1 số electron khỏi phân tử nước và khiến nó trở nên rất nóng và tạo thành 1 vụ nổ nhỏ. Hàng loạt vụ nổ mini như vậy tạo thành một xung âm thanh tương đương 220dB.
Trước kia, việc thông tin liên lạc giữa tàu ngầm và đất liền tương đối đơn giản, tàu ngầm chỉ việc nổi lên hoặc đưa anten lên khỏi mặt nước. Do các tàu ngầm khi đó vẫn phải thường xuyên nổi lên để chạy động cơ diesel và nạp lại pin nên giải pháp này là đương nhiên. Tuy nhiên, khi tàu ngầm hạt nhân ra đời thì giải pháp này không thể sử dụng được. Tàu ngầm hạt nhân có thể lặn liên tục nhiều tháng liền. Việc nổi lên không những không cần thiết mà còn nguy hiểm vì rất dễ làm lộ vị trí của tàu ngầm, một điều cấm kỵ với loại vũ khí này. Do đó, trong suốt chiến tranh lạnh, các cường quốc ra sức nghiên cứu các công nghệ cho phép liên lạc với các tàu ngầm đang di chuyển cách bờ hàng ngàn km và ở độ sâu hàng trăm mét. Đây là một nhiệm vụ có tính chiến lược, vì tàu ngầm hạt nhân là 1 phương tiện để mang theo các tên lửa đạn đạo liên lục địa, một phương tiện răn đe hạt nhân. Lãnh đạo các cường quốc cần có khả năng liên lạc nhanh chóng, chính xác và bí mật với các tàu ngầm để phản đòn khi bị đối phương tấn công. Một số công nghệ khác nhau đã được sử dụng.
Đầu tiên là sử dụng sóng âm. Trong môi trường nước, sóng âm lan truyền nhanh hơn là trong môi trường không khí. Cả Mỹ và LX đều đã đặt nhiều bộ thu và phát âm thanh dưới đáy biển tại những khu vực mà tàu ngầm của họ thường đi qua. Khi những tàu ngầm này đi qua gần khu vực đó, nó có thể liên lạc với mặt đất được.
Dùng sóng vô tuyến. Tuy nhiên, không như liên lạc trên mặt đất, việc liên lạc dưới nước dựa vào sóng có tần số thấp hoặc cực thấp, hay nói cách khác là có bước sóng dài. Vì bước sóng càng dài thì nó càng ít bị nước hấp thu.
Sóng radio tần số rất thấp VLF (3-30 kHz) có thể xuyên qua 20m nước. Do đó tàu ngầm có thể nổi lên ở độ sâu đó, hoặc thả 1 dây cáp anten dài, có một phao nổi gắn ở đầu, đến độ sâu đó. Cách sau an toàn hơn vì một tàu ngầm khi ở quá gần mặt nước cũng dễ bị phát hiện.
Do có bước sóng dài, một nguồn phát VLF phải có kích thước rất lớn, có thể đến vài km vuông. Do đó, tàu ngầm chỉ có thể mang máy thu, nên việc liên lạc giữa tàu và bờ chỉ là liên lạc 1 chiều.
Nói chung, việc dùng VLF và cáp anten có gắn phao nổi là cách liên lạc chính được sử dụng trong thời kì chiến tranh lạnh. Tốc độ truyền dữ liệu vào khoảng 300bit/giây. Nếu dùng bộ mã ký tự 8-bit ASCII thì tốc độ này cho phép truyền 450 chữ/phút. Do trong quân sự người ta thường dùng ký hiệu, từ viết tắt nên có thể dùng các bộ mã gọn hơn như 5-bit, 6-bit, cho phép tăng lên 600-700 chữ/phút.
Ngoài ra, Mỹ và LX còn sử dụng sóng tần số cực thấp ELF (3-3000 Hz), ở tần số này, sóng vô tuyến có thể xuyên qua mọi độ sâu. Tuy vậy, do bước sóng khổng lồ của mình, việc xây dựng các trạm phát là một công việc cực kỳ phức tạp. Ví dụ trạm của Mỹ hoạt động ở tần số 76 Hz, của LX là 82 Hz. Tần số của LX là tương đương với bước sóng 3658.5km, của Mỹ thậm chí còn dài hơn. Nếu xây dựng như những trạm phát sóng bình thường, nó sẽ phải trải dài bằng cả đất nước.
Để xây dựn các trạm ELF, người ta chọn những vị trí mà mặt đất có điện trở rất thấp, và chôn 2 điện cực tại 2 vị trí khác nhau, trạm của Mỹ là cách nhau 52km, của LX là 60km. Do điện trở trên mặt đất quá thấp, dòng giữa 2 điện cực sẽ đi xuyên sâu xuống dưới lòng đất. Nói cách khác, người ta sử dụng 1 phần của vỏ trái đất như là anten.
Những trạm ELF cực kỳ tốn kém. Cần cả một nhà máy điện riêng để cung cấp năng lượng cho nó, trong khi đó nguồn phát ra chỉ có công suất vài watt. Tuy vậy, tín hiệu của nó có thể được nhận tại gần như mọi nơi trên trái đất. Và tất nhiên là liên lạc cũng chỉ là 1 chiều.
Do sự phức tạp, tốn kém và băng thông hẹp, nên ELF chỉ được dùng như một giải pháp phụ bên cạnh VLF. Thường được dùng để báo cho tàu ngầm rằng mặt đất đang cần liên lạc để tàu ngầm thả anten của mình ra và sau đó dùng VLF để nhận tín hiệu. Đến 2004 thì người Mỹ cũng không còn dùng ELF nữa.
Ngoài ra Mỹ còn sử dụng một hệ thống vệ tinh riêng chuyên để liên lạc với tàu ngầm là SSIXS.
Cách đây 2 năm, hải quân Mỹ cũng hoàn tất việc phát triển "Deep Siren". Hệ thống gồm các phao nổi dùng 1 lần, được thả xuống bằng máy bay hoặc tàu nổi. Nó gửi đi một tín hiệu âm đến tàu ngầm trong khoảng bán kính 90km. Tín hiệu này có thể là yêu cầu tàu ngầm triển khai anten VLF hoặc bản thân nó có thể là 1 thông điệp ngắn. Phao nổi này cũng có 1 bộ thu sóng vệ tinh, cho phép tín hiệu được cập nhật dễ dàng. Phao nổi sau khoảng vài ngày sẽ tự động chìm.
Dự án dùng laser vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện. Ngoài việc dùng để liên lạc, nó còn có tiềm năng dùng cho việc phát hiện tàu ngầm.
Theo đó, khi tia laser công suất cao đi vào môi trường nước, nó sẽ tách 1 số electron khỏi phân tử nước và khiến nó trở nên rất nóng và tạo thành 1 vụ nổ nhỏ. Hàng loạt vụ nổ mini như vậy tạo thành một xung âm thanh tương đương 220dB.
Trước kia, việc thông tin liên lạc giữa tàu ngầm và đất liền tương đối đơn giản, tàu ngầm chỉ việc nổi lên hoặc đưa anten lên khỏi mặt nước. Do các tàu ngầm khi đó vẫn phải thường xuyên nổi lên để chạy động cơ diesel và nạp lại pin nên giải pháp này là đương nhiên. Tuy nhiên, khi tàu ngầm hạt nhân ra đời thì giải pháp này không thể sử dụng được. Tàu ngầm hạt nhân có thể lặn liên tục nhiều tháng liền. Việc nổi lên không những không cần thiết mà còn nguy hiểm vì rất dễ làm lộ vị trí của tàu ngầm, một điều cấm kỵ với loại vũ khí này. Do đó, trong suốt chiến tranh lạnh, các cường quốc ra sức nghiên cứu các công nghệ cho phép liên lạc với các tàu ngầm đang di chuyển cách bờ hàng ngàn km và ở độ sâu hàng trăm mét. Đây là một nhiệm vụ có tính chiến lược, vì tàu ngầm hạt nhân là 1 phương tiện để mang theo các tên lửa đạn đạo liên lục địa, một phương tiện răn đe hạt nhân. Lãnh đạo các cường quốc cần có khả năng liên lạc nhanh chóng, chính xác và bí mật với các tàu ngầm để phản đòn khi bị đối phương tấn công. Một số công nghệ khác nhau đã được sử dụng.
Đầu tiên là sử dụng sóng âm. Trong môi trường nước, sóng âm lan truyền nhanh hơn là trong môi trường không khí. Cả Mỹ và LX đều đã đặt nhiều bộ thu và phát âm thanh dưới đáy biển tại những khu vực mà tàu ngầm của họ thường đi qua. Khi những tàu ngầm này đi qua gần khu vực đó, nó có thể liên lạc với mặt đất được.
Dùng sóng vô tuyến. Tuy nhiên, không như liên lạc trên mặt đất, việc liên lạc dưới nước dựa vào sóng có tần số thấp hoặc cực thấp, hay nói cách khác là có bước sóng dài. Vì bước sóng càng dài thì nó càng ít bị nước hấp thu.
Sóng radio tần số rất thấp VLF (3-30 kHz) có thể xuyên qua 20m nước. Do đó tàu ngầm có thể nổi lên ở độ sâu đó, hoặc thả 1 dây cáp anten dài, có một phao nổi gắn ở đầu, đến độ sâu đó. Cách sau an toàn hơn vì một tàu ngầm khi ở quá gần mặt nước cũng dễ bị phát hiện.
Do có bước sóng dài, một nguồn phát VLF phải có kích thước rất lớn, có thể đến vài km vuông. Do đó, tàu ngầm chỉ có thể mang máy thu, nên việc liên lạc giữa tàu và bờ chỉ là liên lạc 1 chiều.
Nói chung, việc dùng VLF và cáp anten có gắn phao nổi là cách liên lạc chính được sử dụng trong thời kì chiến tranh lạnh. Tốc độ truyền dữ liệu vào khoảng 300bit/giây. Nếu dùng bộ mã ký tự 8-bit ASCII thì tốc độ này cho phép truyền 450 chữ/phút. Do trong quân sự người ta thường dùng ký hiệu, từ viết tắt nên có thể dùng các bộ mã gọn hơn như 5-bit, 6-bit, cho phép tăng lên 600-700 chữ/phút.
Ngoài ra, Mỹ và LX còn sử dụng sóng tần số cực thấp ELF (3-3000 Hz), ở tần số này, sóng vô tuyến có thể xuyên qua mọi độ sâu. Tuy vậy, do bước sóng khổng lồ của mình, việc xây dựng các trạm phát là một công việc cực kỳ phức tạp. Ví dụ trạm của Mỹ hoạt động ở tần số 76 Hz, của LX là 82 Hz. Tần số của LX là tương đương với bước sóng 3658.5km, của Mỹ thậm chí còn dài hơn. Nếu xây dựng như những trạm phát sóng bình thường, nó sẽ phải trải dài bằng cả đất nước.
Để xây dựn các trạm ELF, người ta chọn những vị trí mà mặt đất có điện trở rất thấp, và chôn 2 điện cực tại 2 vị trí khác nhau, trạm của Mỹ là cách nhau 52km, của LX là 60km. Do điện trở trên mặt đất quá thấp, dòng giữa 2 điện cực sẽ đi xuyên sâu xuống dưới lòng đất. Nói cách khác, người ta sử dụng 1 phần của vỏ trái đất như là anten.
Những trạm ELF cực kỳ tốn kém. Cần cả một nhà máy điện riêng để cung cấp năng lượng cho nó, trong khi đó nguồn phát ra chỉ có công suất vài watt. Tuy vậy, tín hiệu của nó có thể được nhận tại gần như mọi nơi trên trái đất. Và tất nhiên là liên lạc cũng chỉ là 1 chiều.
Do sự phức tạp, tốn kém và băng thông hẹp, nên ELF chỉ được dùng như một giải pháp phụ bên cạnh VLF. Thường được dùng để báo cho tàu ngầm rằng mặt đất đang cần liên lạc để tàu ngầm thả anten của mình ra và sau đó dùng VLF để nhận tín hiệu. Đến 2004 thì người Mỹ cũng không còn dùng ELF nữa.
Ngoài ra Mỹ còn sử dụng một hệ thống vệ tinh riêng chuyên để liên lạc với tàu ngầm là SSIXS.
Cách đây 2 năm, hải quân Mỹ cũng hoàn tất việc phát triển "Deep Siren". Hệ thống gồm các phao nổi dùng 1 lần, được thả xuống bằng máy bay hoặc tàu nổi. Nó gửi đi một tín hiệu âm đến tàu ngầm trong khoảng bán kính 90km. Tín hiệu này có thể là yêu cầu tàu ngầm triển khai anten VLF hoặc bản thân nó có thể là 1 thông điệp ngắn. Phao nổi này cũng có 1 bộ thu sóng vệ tinh, cho phép tín hiệu được cập nhật dễ dàng. Phao nổi sau khoảng vài ngày sẽ tự động chìm.
Dự án dùng laser vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện. Ngoài việc dùng để liên lạc, nó còn có tiềm năng dùng cho việc phát hiện tàu ngầm.
Subscribe to:
Posts (Atom)
