Trung Quốc hé lộ siêu vũ khí X-rail: Tăng gấp đôi hỏa lực, vượt mặt Mỹ trong cuộc đua pháo điện từ

Thiết kế khung đôi cho X-rail gun. Ảnh: Đại học Kỹ thuật Quân đội PLA.

Pháo điện từ (rail gun) của hải quân Trung Quốc từng khiến cả thế giới sửng sốt. Được lắp đặt trên tàu từ năm 2018, sớm nhất trên thế giới, loại vũ khí này được coi là cú hích ngoạn mục cho công nghệ quân sự tương lai của Trung Quốc.

Nhưng chính sức mạnh lại trở thành “lời nguyền” của nó. Khi dòng điện quá mạnh, kim loại bị nóng chảy. Đạn pháo bị giới hạn ở mức 15 kg – quá nhẹ để đánh chìm tàu, quá yếu cho chiến tranh.

Giờ đây, quân đội Trung Quốc đã bước vào cuộc. Giải pháp của họ: kết hợp hai khẩu rail gun thành một – theo dạng xếp chéo.

Thiết kế này gần như sẽ tăng gấp đôi lực đẩy. Khi áp suất nòng pháo tăng vọt, đầu đạn có thể đạt khối lượng 30kg và tốc độ Mach 7, theo nhóm nghiên cứu do Phó giáo sư Lữ Thanh Ngao (Lyu Qingao), thuộc Đại học Kỹ thuật Quân sự PLA ở Thạch Gia Trang, dẫn đầu.

“Trong khi pháo điện từ của hải quân đã giải quyết được thách thức về nguồn điện, thì sức mạnh hỏa lực vẫn còn quá xa so với mục tiêu đề ra”, ông Lữ và các cộng sự viết trong một nghiên cứu đăng tháng 4 trên Tạp chí Đại học Kỹ thuật Quân sự PLA. “Điều này đã kìm hãm sự tiến bộ công nghệ và khả năng ứng dụng quân sự của pháo điện từ”.

Việc phá vỡ giới hạn công suất của rail gun không hề dễ dàng. Dòng điện quá lớn sẽ ăn mòn phần hẹp của cấu trúc U-armature, khiến nhôm bị tan chảy. Từ trường mạnh sẽ xé nát phần đã nóng chảy như một lưỡi cưa từ tính, trong khi đường ray có thể bị phá hủy. Kết quả là đạn pháo bị giảm đáng kể động năng – không đủ lực để phá hủy mục tiêu.

Những bức ảnh được đăng trực tuyến vào năm 2018 dường như cho thấy một loại vũ khí mới trên tàu khu trục Type 072 của PLA, mà các chuyên gia quân sự tin rằng đó là súng điện từ đầu tiên của Trung Quốc. Ảnh: Handout.

Tuy nhiên, nhóm khoa học quân sự cho rằng thiết kế "hai nòng chéo nhau" có thể khắc phục vấn đề đó.

Họ xếp hai U-armature thành hình chữ X, liên kết với nhau bằng vật liệu cách điện. Nòng pháo vuông (200 x 200mm) được lắp bốn đường ray, sử dụng hai mạch điện độc lập.

Nói cách khác, họ xếp chồng hai rail gun lên nhau trong một nòng pháo duy nhất.

“Các trường điện từ theo phương thẳng đứng không ảnh hưởng lẫn nhau”, nhóm nghiên cứu viết.
Thiết kế chưa từng có này được khẳng định có thể tăng cường sức mạnh rail gun bằng các công nghệ “đã được kiểm chứng”.

Mục tiêu cuối cùng của họ là đẩy một viên đạn nặng 60kg lên tốc độ Mach 7.2 – có thể tấn công mục tiêu cách 400 km trong vòng 6 phút, với vận tốc va chạm vượt Mach 4.

Họ đã nộp đơn xin bằng sáng chế “pháo điện từ với lõi hình chữ X” tại Trung Quốc vào năm ngoái.

Tuy nhiên, X-rail gun vẫn chưa được bắn thật, và vẫn còn một số thách thức kỹ thuật.

“Cả hai lõi được điều khiển bởi các lực điện từ riêng biệt. Hai lực này vận hành gần như độc lập, cùng nhau đẩy đạn đi và tạo ra khả năng phóng pháo điện từ công suất lớn”, nhóm của ông Lữ viết. “Tuy nhiên, do hai mạch điện vuông góc đặt quá gần nhau, hiện tượng ‘hiệu ứng lân cận’ có thể xảy ra – gây ra sự thay đổi nhỏ trong phân bố dòng điện bên trong các dây dẫn”.

Trong khi đó, Mỹ đã rút lui khỏi cuộc đua pháo điện từ, còn Nhật Bản mới chỉ thử nghiệm mẫu rail gun cỡ nhỏ trên tàu, với đạn nặng…300 gram.

Huyền Chi