Khi anh em xem phim hoặc chơi các tựa game về máy bay, chiến tranh thế nào cũng sẽ thấy ác loại máy bay chiến, tàu chiến được trang bị công nghệ tàng hình cực kỳ hiện đại. Tuy nhiên, dù gọi là máy tàng hình hình nhưng anh em vẫn thấy hình dáng của chiếc máy bay thì tàng hình ở chỗ nào? Trong bài viết này, mình sẽ giải thích về nguyên lý và cơ chế hoạt động của công nghệ tàng hình được áp dụng trên các khí tài quân sự.
Nguyên tắc hoạt động của radar
Để hiểu được công nghệ tàng hình hoạt động như thế nào thì anh em cần phải biết về cách radar hoạt động trước nhé. Về cơ bản thì các loại radar sẽ truyền sóng điện từ vào không gian, nếu có vật gì cản lại thì sóng sẽ dội ngược về. Sau khi bắt được sóng bị phản xạ trở lại thì máy tính sẽ tính toán khoảng cách, kích cỡ và vị trí của vật thể rồi thông báo lại cho quân đồng minh tấn công.
Hầu hết các loại radar dựa vào chỉ số RCS (Radar Cross-Section) để phát hiện vật thể trong tầm quét. Đây là chỉ số cho biết vật thể có dễ dàng bị phát hiện hay không. Vật nào có chỉ số RCS càng lớn thì sẽ hiện hình càng to trên màn hình, còn chỉ số càng nhỏ thì sẽ càng khó hiện lên. Bên cạnh chỉ số RCS thì người ta còn dùng sóng âm, nhiệt độ và một số thứ khác nữa để tìm vị trí của vật thể.
Trong các cuộc chiến tranh lớn ngày xưa thì radar đóng một vai trò rất lớn trong khâu phòng thủ. Chẳng hạn như trong cuộc Chiến tranh Thế giới thứ 2, quân Anh đã ngăn chặn các cuộc tấn công bất ngờ của Không quân Đức bằng cách dùng radar dò tìm rồi chỉ hướng cho máy bay đánh chặn. Đến thời chiến tranh lạnh thì mỗi phe đều cố gắng nâng cấp công nghệ radar của mình để vì mọi người đều bắt đầu phát triển công nghệ máy bay tàng hình.
Nguyên tắc hoạt động của công nghệ tàng hình
Sau khi đã hiểu về nguyên tắc hoạt động của radar thì người ta lợi dụng điểm yếu chí mạng của radar để tạo ra công nghệ giúp máy bay, tàu chiến tàng hình luồn lách sự “dòm ngó” của các loại radar. Điểm yếu đó chính là nếu chỉ số RCS quá nhỏ thì vật thể sẽ không hiện lên màn hình.
Để giảm chỉ số RCS thì chúng ta phải giảm lượng sóng phản xạ dội từ máy bay về radar nhiều nhất có thể. Hiện nay, có hai phương pháp là đang được sử dụng là hấp thụ và làm lệch sóng sóng radar. Dù vậy thì anh em cũng nên nhớ là máy bay tàng hình không thật sự thoát khỏi radar đâu nhé. Nếu dùng các loại radar xịn thì vẫn có thể phát hiện được khi máy bay đã đến khá gần.
Công nghệ hấp thụ sóng radar
Về cơ bản thì công nghệ này sử dụng một lớn vật liệu hấp thụ sóng từ hay còn gọi là Radar Absorbent Material (RAM) phủ lên bề mặt của máy bay. Đây là loại vật liệu làm từ các chất composite, không dẫn điện có thể hấp thụ sóng vô tuyến nếu chạm vào chúng. Dù công nghệ này đã được quân đội Mỹ áp dụng hơn 40 năm nhưng thành phần của loại vật liệu này vẫn được giữ bí mật. Người ta chỉ biết rằng khi sóng điện từ chạm vào loại vật liệu này thì sẽ biến thành nhiệt lượng rồi tản ra khỏi về mặt máy bay. Một trong những chiếc máy bay nổi tiếng sử dụng công nghệ này là máy bay do thám SR-71.
Ngoài ra, có thêm một thông tin khác từng được công bố là loại “sơn” này có cấu trúc hình chóp giống với kim tự tháp nhưng kích thước thì siêu nhỏ. Các cạnh của kim tự tháp được cắt gọt sao cho mỗi lần có sóng radar đập vào thì lượng sóng đó chỉ dội qua dội lại bên trong cấu trúc. Sau mỗi lần sóng dội thì sẽ mất năng lượng nên không đủ sức để quay về radar.
Công nghệ làm lệch sóng radar
Hình dạng của máy bay cũng là một yếu tố quan trọng để quyết định số lượng sóng radar bị phản xạ. Nếu được thiết kế theo một hình dạng hợp lý thì sóng điện từ sẽ không đội ngược về mà sẽ bị phân tán sang hướng khác. Để làm lệch hướng sóng thì người ta có thể dùng các bề mặt phẳng có góc nhọn hoặc các bề mặt cong có thiết kế đặc biệt giúp dẫn sóng đi chạy dọc theo bề mặt và không tạo ra sóng phản xạ.
Một trong những dòng máy bay nổi tiếng sử dụng thiết kế góc cạnh là dòng máy bay ném bom F-117 của Mỹ. Còn dòng sử dụng đường cong để tàng hình là dòng máy bay ném bom B-2, tiêm kích F-22, tiêm kích Su-57… Tuy nhiên, các yêu cầu về hình dạng đặc biệt làm giảm tính khí động dọc của các loại máy bay tàng hình sử dụng lương pháp làm lệch sóng radar đi rất nhiều. Một ví dụ điển hình là chiếc F-117 ở không có độ ổn định và cần hệ thống điều khiển rất phức tạp.
Bên cạnh việc làm ra chiếc máy bay có hình dạng kỳ lạ thì người ta còn tính thêm việc dán một tấm film mỏng, trong suốt lên kính buồng lái để giảm khả năng bị radar phát hiện. Tấm film này thường được mạ một lớp vàng mỏng hoặc thiếc indium oxit để làm lệch hướng sóng radar. Nếu để sóng radar lọt vào buồng lái thì nó có thể phản xạ các vật thể bên trong, kể cả nón bảo hiểm của phi công cũng có khả năng làm sóng radar dội về.
Để nghiên cứu và tạo ra các dòng máy bay này thì người ta đã tốn rất nhiều chi phí nghiên cứu và thử nghiệm nên chi phí sản xuất một chiếc máy bay tàng hình luôn đắt hơn máy bay thông thường anh em ạ.
Bonus: Tàu chiến tàng hình
Một trong những hiểu lầm lớn nhất của anh em về các loại tàu chiến tàng hình là chúng tàng hình khỏi radar như máy bay tàng hình. Thật ra thì radar vẫn dò ra máy loại tàu chiến này nha anh em, chỉ là khi xuất hiện trên màn hình radar thì chúng có kích thước nhỏ hơn so với thực tế. Kiểu ngụy trang này sẽ làm cho quân địch tưởng rằng chiến tàu hiện trên radar chỉ là một con tàu chở hàng hoặc tàu đánh cá có kích cỡ nhỏ.
Chẳng hạn như các tàu hộ vệ lớp Visby của Thụy Điển có trọng tải choán nước 640 tấn nhưng khi radar của địch dò ra thì con tàu này có kích cỡ chỉ bằng một con tàu có trọng tải cỡ 20 tấn mà thôi. Vì vậy, các loại tàu chiến tàng hình thật ra không hề tàng hình mà chủ yếu là để ẩn nấp giữa các tàu đánh cá, tàu buôn và lén lút tấn công thôi nhé anh em.
Nhược điểm của công nghệ tàng hình
Dù công nghệ tàng hình có hiện đại đến đâu thì các loại máy bay tàng hình vẫn có khá nhiều nhược điểm nha anh em.
Đầu tiên là công nghệ radar luôn được nâng cấp và cải tiến để phát hiện máy bay tàng hình. Trong đó, sóng điện từ dùng tần số L-band có thể dễ dàng phát hiện ra máy bay tàng hình và các radar dùng thêm công nghệ hồng ngoại để tìm ra dấu vết nhiệt phát ra từ động cơ máy bay. Vì vậy các máy bay tàng hình không thể ẩn nấp khỏi bầu trời nếu chỉ dùng sơn hấp thụ sóng.
Thứ hai là khi máy bay mở khoang chứa vũ khí ra thì vẫn bị phát hiện ngay lập tức luôn nha anh em. Cuối cùng là chi phí sản xuất, vận hành, bảo trì cực kỳ cao. Lớp sơn hấp thụ sóng radar rất mỏng manh và cần phải thay mới sau mỗi lần chiến đấu hoặc gặp phải thời tiết khắc nghiệt.
Nguồn: Wikipedia, Defencyclopedia
Mời các bạn tham khảo thêm một số thông tin liên quan tại GVN 360 như:
- Những điều bạn cần biết về cáp quang – công nghệ giúp kết nối internet xuyên lục địa
- Tìm hiểu cách DDR hoạt động – “Ma thuật” của một thanh RAM
Mời các bạn theo dõi fanpage của chúng mình theo đường link dưới đây để cập nhật những tin tức về game, công nghệ và nhiều thông tin thú vị khác nữa nhé!
