Gửi bình luận
Được gắn mác tàng hình nhưng các máy bay chiến đấu thế hệ mới vẫn có những yếu điểm khiến chúng lộ mặt trước hệ thống radar.
Xuất hiện từ đầu Thế chiến 2, radar được dùng để phát hiện các vật thể di chuyển trên không từ khoảng cách xa. Radar hoạt động bằng cách phát ra các chùm sóng siêu ngắn tập trung thành từng luồng hẹp vào không gian.
Với đặc tính phản xạ khi gặp vật cản, sóng radar có thể xác định mục tiêu nằm trong bán kính hoạt động. Qua số liệu vận tốc sóng và thời gian sóng phản xạ, radar tính toán được được khoảng cách từ máy phát đến mục tiêu.
Từ khi radar ra đời, cuộc chạy đua giữa công nghệ máy bay và công nghệ tìm kiếm đã nổ ra. Các chiến đấu cơ tìm mọi cách để thoát khỏi sự đeo bám của các chùm sóng trong khi các antenna trên radar cũng ngày càng mạnh mẽ hơn.
Từ thế hệ thứ 4 trở về trước, máy bay chiến đấu được sản xuất với triết lý lấy sức mạnh về tốc độ, độ linh hoạt để hạn chế sức ảnh hưởng của radar.
Tuy nhiên một thế hệ máy bay cần khoảng 20 năm để phát triển trong khi công nghệ điện từ cần ít thời gian hơn nhiều. Các máy bay chiến đấu dần yếu thế so với các hệ thống phòng không.
Vì vậy, tàng hình trước radar trở thành tính năng mấu chốt cho việc phát triển chiến đấu cơ phản lực thế hệ 5.
Nhược điểm của radar là nó chỉ phát hiện ra đối phương khi sóng phản xạ cùng phương với sóng tới. Nếu diện tích tán xạ trên máy bay càng nhỏ thì khả năng phát hiện ra của radar càng thấp.
Năm 1954, nhà khoa học vô tuyến điện Pyotr Yakovlevich Ufimtsev của Liên Xô đã tìm ra nguyên lý hình dạng vật thể quyết định tín hiệu phản xạ sóng vô tuyến, chứ không phải kích thước của nó. Vật thể lớn có thể chỉ xuất hiện như một chấm nhỏ hoặc biến mất hoàn toàn khỏi màn hình radar nếu có hình dáng thích hợp.
Năm 1962, Ufimtsve đã xây dựng mô hình toán học cho phép thiết kế những hình dạng không phản xạ sóng radar trở lại nguồn phát, khiến phi cơ gần như biến mất khỏi màn hình radar. Các công trình nghiên cứu của nhà khoa học Nga đã mở đường cho việc thiết kế các mẫu máy bay tàng hình đầu tiên vào thập niên 1980.
Chính người Mỹ lại áp dụng sớm nhất thành quả của Ufimtsev để phát triển các thế hệ máy bay tàng hình.
Trong chiến dịch "Bão táp sa mạc" của Mỹ tấn công Iraq vào đầu năm 1991, suốt 6 tuần lễ, các phi đội F-117A Nighthawk bình thản vượt qua hệ thống phòng không dày đặc của Iraq, ồ ạt tấn công các mục tiêu ở thủ đô Baghdad rồi trở về căn cứ an toàn.
Sau sự hiệu quả của F-117, “Chim săn mồi” F-22 và “Bóng ma” B-2 là những chiến đấu cơ tiếp theo được Mỹ thiết kế hoàn toàn theo công nghệ tàng hình.
Để được coi là tàng hình, các máy bay chiến đấu thế hệ mới được thiết kế để giảm thiểu tối đa diện tích phản xạ hiệu dụng với radar (RCS) nhưng phải đánh đổi bằng các tính năng khác như sức mạnh động cơ, độ linh hoạt và số lượng vũ khí mang theo.
Hầu hết máy bay tiêm kích thế hệ thứ năm đều sử dụng mép cánh nhọn chạy dọc theo thân máy bay thay vì sử dụng phần mở rộng mép cánh trước tiêu chuẩn và không có cánh mũi, những bộ phận làm gia tăng khả năng đổi hướng của máy bay. Những máy bay có thiết kế này có chỉ số RCS rất thấp, chỉ khoảng 0,0001-0,0005 m2 với F-22 và 0,005 m2 với F-35.
Sukhoi Su-57 của Nga có phần mở rộng phía trên cổng hút gió động cơ hoạt động gần giống cánh mũi. Trong khi đó Chengdu J-20 của Trung Quốc vẫn được các nhà thiết kế sử dụng cánh mũi. Hai máy bay này có chỉ số RCS lần lượt ở mức 0,1 m2 và 0,01 m2.
Tất cả máy bay tiêm kích thế hệ thứ năm đều có khoang vũ khí bên trong thay vì gắn vũ khí trên các giá treo bên ngoài sẽ làm tăng bề mặt chắn sóng radar. Điều này hạn chế khả năng mang đa dạng các loại vũ khí của máy bay khi chiến đấu. Để đảm bảo tàng hình, tiêm kích F-35 hiện đại nhất của Mỹ chỉ mang theo được 4 quả tên lửa tầm xa trong khoang vũ khí.
Tuy nhiên những máy bay này vẫn có các giá treo bên ngoài ở dưới cánh để sử dụng cho các nhiệm vụ không cần tàng hình.
Ngoài ra thân và cánh máy bay còn được phủ một lớp vật liệu hấp thụ sóng điện từ (RPM) cũng giảm đáng kể khả năng phản xạ radar. Ban đầu vật liệu này được chế tạo từ hợp kim nhôm và titan theo một công nghệ đặc biệt, làm cho chúng có hằng số điện môi thay đổi theo tần số. Khi bị sóng radar chiếu vào, nó sẽ tạo ra tần số phát thứ cấp triệt tiêu tần số của tia radar.
F-117 của Mỹ là chiến đấu cơ tàng hình đầu tiên áp dụng công nghệ này. Hiện nay, máy bay này có 7 cấu hình RPM khác nhau, bao phủ lên 75% cấu hình thân vỏ. F-22 sử dụng một loại sơn hấp thụ sóng radar mới Iron Ball.
Đây là loại sơn sử dụng vật liệu từ tính ferro-magnetic để hút tín hiệu xung quanh nó cho tới khi tín hiệu bị triệt tiêu hết. Mỹ đang có kế hoạch cải tiến khả năng tàng hình cho các tiêm kích thông thường bằng cách phủ lên thân vỏ vật liệu này.
Nga ứng dụng công nghệ RPM nano với các hạt oxit kim loại có đường kính 70-90 nm cho Su-57. Trong các thử nghiệm chiến đấu thực tế, công nghệ RPM không chỉ mang lại khả năng tàng hình cho máy bay, mà còn giúp bảo vệ phi công khỏi các yếu tố gây hại khác như: Bức xạ nhiệt, tia tử ngoại…
Các công nghệ mới khiến chỉ số RCS liên tục giảm xuống mức khó tin. Tuy nhiên theo các chuyên gia quân sự, không có phương pháp tàng hình nào là hiệu quả trước mọi loại radar. Máy bay tàng hình hiện nay chỉ tàng hình trước radar bước sóng centimet, nhưng vẫn dễ bị phát hiện bởi các loại radar dùng sóng dài cỡ mét, hoặc radar quang điện dùng chùm photon.
Dựa vào các đặc điểm này, các nước trên thế giới, đặc biệt là Nga và Trung Quốc, hai quốc gia bất lợi trong cuộc chạy đua tàng hình, đang nghiên cứu các công nghệ để phát hiện, đánh chặn hoặc vô hiệu hóa khả năng “trốn thoát” radar của máy bay đối phương.
Độ bền của lớp RPM cũng là một vấn đề mà các chiến đấu cơ tàng hình phải đối mặt. Trong các nhiệm vụ tác chiến tại môi trường sa mạc Syria, lớp phủ RPM của F-22 đã bong ra từng mảng khi gặp phải các cơn bão cát.
Không chỉ có F-22, hãng tin Bloomberg dẫn nguồn tin từ Bộ Quốc phòng Mỹ cũng đã nêu ra vấn đề bong tróc lớp phủ RPM trên máy bay F-35B phiên bản dành cho Thủy quân lục chiến Mỹ.
Trong các chuyến bay thử nghiệm ở tốc độ siêu thanh, toàn bộ lớp sơn ở đuôi máy bay F-35 đã bị phồng lên và bong ra do nhiệt và áp suất cao. Chính vì vấn đề này, quân đội Mỹ đã phải áp dụng giới hạn tốc độ bay cận âm đối với dòng tiêm kích hiện đại nhất của mình.
Việc sơn phủ RPM lại không chỉ tốn thời gian mà còn tiêu tốn hàng triệu USD cho mỗi lần thực hiện trong môi trường xử lý đặc biệt. Vì thế nhắc đến máy bay tàng hình là nhắc tới sự đắt đỏ. B-2 Spirit, máy bay ném bom tàng hình được cho là hoàn hảo nhất hiện nay, có giá thành lên tới 2 tỷ USD.
