Tên lửa hành trình tàng hình 'ẩn mình' bằng cách nào?

Ngày 4-5-1982, trong cuộc chiến tranh Falklands/Malvinas trên Nam Đại Tây Dương, tên lửa chống hạm Exocet AM39 do máy bay Super Étendard của Argentina phóng đã đánh trúng tàu khu trục HMS Sheffield của Hải quân Anh.  Đòn tiến công này cho thấy hiệu quả đáng kể của tên lửa bay thấp trong việc tiếp cận mục tiêu và đột phá hệ thống phòng thủ trên biển.

Hơn 40 năm qua, với khả năng bay thấp, tiến công chính xác từ xa, tên lửa hành trình trở thành phương tiện tiến công quan trọng. Tuy nhiên, sự phát triển của radar và hệ thống phòng không nhiều tầng, nhiều lớp khiến phương thức đột phá ở độ cao thấp ngày càng gặp thách thức, thúc đẩy việc tích hợp công nghệ tàng hình nhằm giảm khả năng bị phát hiện, bám bắt và đánh chặn.

Tên lửa hành trình BGM-109 “Tomahawk” của Mỹ. Ảnh: 81.cn 

Từ bay thấp đến chủ động “giấu mình”

Các tên lửa hành trình thế hệ đầu chủ yếu tập trung nâng cao tầm bắn và độ chính xác, trong khi yêu cầu giảm khả năng bị phát hiện chưa được đặt ở vị trí nổi bật. BGM-109 Tomahawk của Mỹ là một ví dụ. Khả năng bay thấp giúp tên lửa tận dụng địa hình và đường chân trời radar để hạn chế thời gian bị phát hiện, nhưng thiết kế thân, cửa hút khí và các bộ phận khí động học của những phiên bản đầu chưa được tối ưu toàn diện theo yêu cầu tàng hình.

Khi radar doppler xung, radar mảng pha cùng mạng lưới cảnh giới phòng không ngày càng phát triển, chỉ bay thấp không còn đủ. Một trong những hướng cải tiến quan trọng là giảm diện tích phản xạ radar ngay từ thiết kế khí động học.

Thân tên lửa vì thế có xu hướng sử dụng các mặt nghiêng, mặt cắt phi tròn; những nguồn phản xạ mạnh như cửa hút khí, bộ phận động cơ được che chắn hoặc bố trí hợp lý; các chi tiết nhô, khe nối trên bề mặt cũng được xử lý để giảm phản xạ radar.

Storm Shadow/SCALP do Anh và Pháp phát triển là một ví dụ. Thân tên lửa có nhiều bề mặt nghiêng, cửa hút khí và các bộ phận được bố trí theo hướng giảm khả năng bị radar phát hiện.

Tuy nhiên, thiết kế hình dáng mới chỉ giải quyết một phần bài toán. Khi phương tiện trinh sát, cảnh giới phát triển theo hướng đa băng tần, đa cảm biến và kết nối mạng, tên lửa hành trình cũng phải tìm cách “ẩn mình” trên nhiều phổ tín hiệu khác nhau.

Từ một “tấm áo” đến tàng hình đa phổ

Nếu thiết kế khí động học được ví như khoác cho tên lửa một “tấm áo tàng hình”, thì những tiến bộ về vật liệu, động lực và điện tử đang làm cho “tấm áo” ấy ngày càng hoàn thiện.

Một hướng quan trọng là sử dụng vật liệu hấp thụ sóng radar. So với các lớp phủ hấp thụ truyền thống, những vật liệu composite, cấu trúc hấp thụ nhiều lớp và vật liệu mới đang được nghiên cứu nhằm vừa giảm khối lượng, vừa mở rộng dải tần hấp thụ. Khi kết hợp với thiết kế khí động học phù hợp, chúng góp phần giảm tín hiệu radar của tên lửa.

Nhưng radar không phải phương tiện duy nhất có thể phát hiện mục tiêu. Luồng khí nóng từ động cơ và phần đuôi tên lửa cũng tạo ra tín hiệu hồng ngoại để các hệ thống cảnh giới và cảm biến quang - điện khai thác.

Bởi vậy, giảm đặc trưng hồng ngoại trở thành hướng nghiên cứu quan trọng. Việc sử dụng động cơ hiệu suất cao, tối ưu luồng khí thải, kết cấu miệng phụt và các giải pháp giảm nhiệt có thể làm giảm dấu hiệu hồng ngoại. Một số tên lửa thế hệ mới còn kết hợp nhiên liệu ít tạo khói nhằm hạn chế vệt khí thải.

AGM-158 JASSM của Mỹ thể hiện khá rõ xu hướng tích hợp nhiều biện pháp tàng hình. Hình dáng thân đạn được thiết kế theo yêu cầu giảm phản xạ radar, kết hợp vật liệu phù hợp và các giải pháp hạn chế tín hiệu từ hệ thống động lực. Tư duy thiết kế này cho thấy tàng hình trên tên lửa hành trình đang chuyển từ một giải pháp riêng lẻ sang một tổ hợp công nghệ.

Bên cạnh “tàng hình cứng”, các biện pháp “tàng hình mềm” cũng ngày càng được chú ý. Tác chiến điện tử, gây nhiễu, sử dụng mục tiêu giả hoặc những biện pháp đánh lừa hệ thống trinh sát có thể làm tăng độ phức tạp cho quá trình phát hiện, nhận dạng và đánh chặn.

Dù vậy, một trong những biện pháp lâu đời nhất vẫn còn nguyên giá trị: Bay thấp và lợi dụng địa hình.

Ở độ cao thấp, tên lửa có thể lợi dụng độ cong của Trái Đất, đồi núi, thung lũng và các vật cản để thu hẹp đường quan sát của radar. Các hệ thống dẫn đường quán tính, đối chiếu địa hình và định vị vệ tinh giúp tên lửa duy trì hành trình ở độ cao thấp trong thời gian dài, đồng thời lựa chọn đường bay nhằm hạn chế thời gian nằm trong vùng phát hiện của hệ thống phòng không.

Như vậy, khả năng “ẩn mình” của tên lửa hành trình hiện đại không phụ thuộc vào một công nghệ duy nhất mà là kết quả tổng hợp của thiết kế khí động học, vật liệu, động lực, điện tử, dẫn đường và phương thức sử dụng.

Tên lửa hành trình Kh-101 của Nga. 

Cuộc đua giữa “ẩn mình” và “phát hiện”

Dưới tác động của công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo, hướng phát triển của tên lửa hành trình đang vượt ra ngoài phạm vi tàng hình của từng phương tiện riêng lẻ. Một hướng nghiên cứu hiện nay là tăng khả năng xử lý thông tin và thích ứng với môi trường tác chiến.

Các hệ thống xử lý tín hiệu tiên tiến có thể giúp phương tiện nhận biết tốt hơn môi trường điện từ xung quanh. Hệ thống dẫn đường tích hợp nhiều nguồn dữ liệu cũng giúp duy trì khả năng hoạt động khi tín hiệu định vị vệ tinh bị gây nhiễu hoặc gián đoạn.

AGM-181 LRSO mà Mỹ đang phát triển để thay thế tên lửa hành trình phóng từ trên không AGM-86B là một ví dụ về xu hướng nâng cao khả năng sống còn của vũ khí tiến công tầm xa trong môi trường phòng không hiện đại.

Đáng chú ý hơn là xu hướng tác chiến hiệp đồng giữa nhiều vũ khí. 

Thông qua đường truyền dữ liệu, các phương tiện tiến công có thể trao đổi thông tin và phối hợp thực hiện nhiệm vụ. Trong một tổ hợp tiến công, các phương tiện khác nhau có thể đảm nhiệm những vai trò khác nhau, qua đó tạo sức ép đồng thời lên hệ thống phòng thủ đối phương.

Chương trình Golden Horde của Không quân Mỹ là một minh chứng cho hướng nghiên cứu này. Trong các cuộc thử nghiệm, những quả bom đường kính nhỏ được cải tiến đã thiết lập liên lạc với nhau, chia sẻ dữ liệu và thực hiện các hành vi phối hợp theo những quy tắc được xác định trước. Đây là bước thử nghiệm đáng chú ý đối với khái niệm vũ khí kết nối mạng, phối hợp và có mức độ tự chủ cao.

Các hệ thống phòng không hiện đại đang chuyển mạnh từ phát hiện bằng một loại radar sang mạng lưới đa cảm biến, kết hợp radar ở nhiều dải tần với phương tiện quang - điện, hồng ngoại và các nguồn trinh sát khác. Thông tin từ nhiều cảm biến có thể được tổng hợp để tăng khả năng phát hiện những mục tiêu có diện tích phản xạ radar nhỏ. 

Điều đó buộc công nghệ tàng hình phải tiến tới giảm dấu hiệu trên nhiều phổ khác nhau. Những vật liệu có khả năng thay đổi đặc tính điện từ theo môi trường, kết cấu hấp thụ sóng thế hệ mới hay một số giải pháp liên quan tới plasma đang tiếp tục được nghiên cứu. Tuy nhiên, nhiều công nghệ trong số này vẫn phải giải quyết các vấn đề về năng lượng, độ ổn định, chi phí và khả năng ứng dụng trong điều kiện thực tế.

Một xu hướng khác cũng ngày càng rõ nét: Tên lửa hành trình tương lai sẽ không hoạt động như một vũ khí biệt lập mà trở thành một mắt xích trong hệ thống tác chiến.

Khi các khâu trinh sát, chỉ huy, truyền dữ liệu, hỏa lực và đánh giá kết quả được kết nối, tên lửa có thể khai thác thông tin từ nhiều phương tiện khác như vệ tinh trinh sát, máy bay cảnh báo sớm hay phương tiện tác chiến điện tử. Hiệu quả khi đó không chỉ phụ thuộc vào tính năng của bản thân tên lửa mà còn phụ thuộc vào năng lực của toàn hệ thống.

Dẫu vậy, tàng hình không đồng nghĩa với “vô hình”. Radar đa vị trí, radar hoạt động ở bước sóng dài, hệ thống tìm kiếm và bám bắt hồng ngoại cùng công nghệ xử lý tín hiệu ngày càng tiên tiến đang tiếp tục nâng khả năng phát hiện các mục tiêu có tín hiệu thấp. Hoạt động hiệp đồng giữa nhiều vũ khí lại phụ thuộc rất lớn vào độ ổn định, bảo mật và khả năng chống nhiễu của đường truyền dữ liệu.

Nhìn lại quá trình phát triển của tên lửa hành trình có thể thấy một quy luật khá rõ: Mỗi bước tiến của hệ thống phòng không lại thúc đẩy phương tiện tiến công tìm kiếm những biện pháp đột phá mới; ngược lại, mỗi công nghệ tàng hình mới lại đặt ra yêu cầu cao hơn đối với phương tiện trinh sát, phát hiện và đánh chặn.