Bui Nhat Minh
Intern Writer
Hoa Kỳ và các đồng minh có thể hoàn toàn không nhận ra một cuộc tấn công tiềm tàng nào từ Trung Quốc.
Hãy tưởng tượng một máy bay chiến đấu được bao phủ bởi một "chiếc áo choàng" có thể lướt qua bầu trời, được bảo vệ đáng tin cậy khỏi tầm mắt của kẻ thù. Đầu năm nay, các nhà khoa học tại Đại học Chiết Giang ở Trung Quốc đã công bố rằng họ đã tạo ra chính xác như vậy: một "chiếc áo choàng tàng hình trên không" cho máy bay—tương tự như những gì bạn có thể thấy trên Star Trek. Bây giờ, quân đội Trung Quốc muốn áp dụng công nghệ tàng hình mới cho đội máy bay không người lái đang phát triển của mình.
Máy bay bị phát hiện khi chúng phản xạ sóng đến từ hệ thống radar. Nhưng áo tàng hình được chế tạo để đánh lừa hệ thống radar bằng vật liệu được thiết kế đặc biệt, bẻ cong các sóng này xung quanh máy bay như thể chúng đang đi qua một chiếc máy bay. Mục tiêu là điều khiển sóng trên toàn bộ quang phổ điện từ, bao gồm cả phần có thể nhìn thấy và không nhìn thấy được bằng mắt người.
Quân đội trên khắp thế giới đã làm việc trong nhiều thập kỷ để chế tạo các nền tảng vũ khí như máy bay chiến đấu không bị phát hiện bởi các hệ thống radar. Nhưng công nghệ tàng hình như vậy còn lâu mới hoàn hảo và những vũ khí này vẫn có thể bị phát hiện bằng đúng loại radar. Bây giờ, nhóm nghiên cứu của Đại học Chiết Giang cho biết họ có thể thu hẹp khoảng cách tàng hình và khiến máy bay hoàn toàn không thể bị phát hiện. Nhưng liệu tất cả có quá tốt để trở thành sự thật không?
Trước khi có áo tàng hình, máy bay tàng hình là lựa chọn tiên tiến nhất hiện có. Bên ngoài của những chiếc máy bay này được chế tạo bằng vật liệu composite đặc biệt, chứa các chất như graphene và sợi carbon, có thể hấp thụ một số loại sóng radar nhất định thay vì phản xạ chúng trở lại. Các máy bay tàng hình như F-35 của Mỹ (hình trên), F-22 Raptor và B-2 Spirit cũng được thiết kế với bề mặt phẳng để phản xạ càng ít sóng radar càng tốt, và thay vào đó trông giống như một con dơi hoặc một con chim đang bay trên bầu trời. Các thiết kế tương tự trên tàu ngầm khiến những con quái vật bằng thép này không thể bị phát hiện bởi các nhà điều hành sonar.
Quân đội Hoa Kỳ đã đi đầu trong lĩnh vực máy bay tàng hình. Vào những năm 1970, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã bắt đầu phát triển công nghệ này, nhưng không được công bố cho đến cuộc họp báo của Lầu Năm Góc năm 1980. Sau đó, máy bay tàng hình đầu tiên của nước này đã được đưa vào chiến đấu vào năm 1989. Kể từ thời điểm đó, các đối thủ của Hoa Kỳ (và thậm chí một số đồng minh) bắt đầu phát triển các biện pháp đối phó để phát hiện và bắn hạ máy bay mới tinh ranh của Lầu Năm Góc.
Các quốc gia này đã phát triển các biện pháp đối phó để phát hiện máy bay tàng hình, chẳng hạn như các loại radar tinh vi hơn có thể bắt được phổ tần số rộng hơn.
Nga tuyên bố radar Nebo-M gắn trên xe tải của nước này có thể phát hiện tên lửa đạn đạo và máy bay tàng hình như F-22 và F-35 của Mỹ từ khoảng cách 1.000 km (khoảng 620 dặm).
Ngày nay, Nga sử dụng các hệ thống hoạt động trên các băng tần tương đối thấp, bao gồm radar Nebo-M. Hệ thống này phát ra các bước sóng dài, khiến máy bay tàng hình khó tránh xung radar hơn. Ví dụ, máy bay tàng hình của Hoa Kỳ có thể bị radar Nebo-M phát hiện vì chúng được thiết kế để thoát khỏi các bước sóng radar ngắn hơn.
Trong khi đó, Trung Quốc tuyên bố đã phát triển một hệ thống radar mới sử dụng các chòm sao vệ tinh BeiDou của nước này để phát hiện các khúc xạ nhỏ từ các máy bay tàng hình bay qua. "Sử dụng một ăng-ten thu đơn giản, radar này tiết kiệm chi phí, có thể triển khai ở hầu hết mọi nơi trên Trái Đất và không phát ra tín hiệu có thể tiết lộ vị trí của nó", theo tờ South China Morning Post .
Kết hợp với hệ thống radar tiên tiến, công nghệ tàng hình mới của Đại học Chiết Giang có thể mang lại cho Trung Quốc lợi thế vô song so với các đối thủ.
Trung Quốc đã tìm kiếm sự vô hình thực sự với sự trợ giúp của siêu vật liệu tiên tiến trong hơn một thập kỷ. Liu Ruopeng, một doanh nhân được mệnh danh là "Elon Musk của Trung Quốc", đã nghiên cứu các vật liệu tổng hợp được thiết kế này trong gần hai thập kỷ.
Đến năm 2011, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ tiên tiến Quảng Kỳ ở Trung Quốc đã sản xuất hàng loạt các siêu vật liệu chuyên dụng để có thể sử dụng trong chương trình máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm đang diễn ra của Trung Quốc (J-35 và J-20 “Mighty Dragon” là hai máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của nước này).
Hai năm sau, các nhà khoa học tại Đại học Texas, Austin, tuyên bố họ cũng đã tạo ra một chiếc áo tàng hình. Nhưng nó chỉ được thiết kế để bảo vệ máy bay khỏi ánh sáng vi sóng. Sau đó, vào năm 2016, các nhà khoa học tại Vương quốc Anh đã công bố một "áo tàng hình sóng bề mặt" có thể làm cho các bề mặt cong trông phẳng khi tiếp xúc với sóng điện từ từ nhiều tần số, ngăn chúng phân tán và cảnh báo radar.
Vài năm sau, các nhà khoa học từ Hoa Kỳ và Canada đã đạt được một bước đột phá lớn trong sản xuất siêu vật liệu: một loại metalens mới mang tính đột phá, là một bề mặt phẳng sử dụng các cấu trúc nano để điều khiển ánh sáng. Không giống như các thiết kế tàng hình trước đây, metalens này làm cho vật thể trở nên vô hình bằng cách bẻ cong các sóng từ toàn bộ quang phổ ánh sáng khả kiến một cách chuyên nghiệp. Bề mặt được lấp đầy bằng các nano-fin titan có thể khéo léo dẫn hướng các sóng ánh sáng đi vào, bất kể bước sóng nào, qua các siêu vật liệu bẻ cong các sóng với độ chính xác cao. Và vì metalens tương đối mỏng nên dễ sử dụng và sản xuất hơn các thiết kế trước đây.
Trong khi đó, quân đội Trung Quốc đã nỗ lực đưa áo tàng hình ra khỏi phòng thí nghiệm và đưa lên mây. Tính đến năm 2018, Viện Công nghệ Tiên tiến Quảng Kỳ được cho là đã sản xuất hơn 100.000 feet vuông vật liệu điện từ mỗi năm. Theo các nhà phân tích quốc phòng Jeffrey Lin và PW Singer, những vật liệu này được tạo ra cho máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của Trung Quốc, Chengdu J-20 “Mighty Dragon”.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Chiết Giang đã thiết kế áo tàng hình cho máy bay không người lái di chuyển nhanh, do đó họ phải đảm bảo rằng nó có thể che giấu một vật thể lớn đang di chuyển trong mọi điều kiện thời tiết và môi trường, dù là trên không, dưới nước hay trên đất liền.
Các nhà khoa học đã phải vượt qua những trở ngại đáng kể mà các thí nghiệm tàng hình trước đây gặp phải. Một là, các siêu vật liệu được sử dụng trong các thiết kế trước đây đã phải vật lộn để uốn cong sóng điện từ một cách nhất quán vào một điểm duy nhất để duy trì khả năng tàng hình. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một siêu vật liệu ba chiều mới để điều khiển sóng đến và đảm bảo rằng chiếc áo tàng hình vẫn vô hình trong mọi bối cảnh.
Với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, chiếc áo choàng này có thể điều chỉnh theo các điều kiện thay đổi như một con tắc kè hoa: các cảm biến trên tàu đo các yếu tố như tần số và vận tốc góc của sóng radar tới, sau đó AI xử lý thông tin này và chỉ đạo máy bay không người lái điều khiển các cấu trúc nhỏ trên bề mặt siêu vật liệu để dẫn sóng. Không giống như các khái niệm áo choàng khác, các nhà nghiên cứu cho biết hệ thống thông minh này về mặt lý thuyết có thể hoạt động theo thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người.
Trong các thử nghiệm trong nhà mô phỏng môi trường đất liền, biển và không khí, cường độ trường điện của máy bay không người lái tàng hình trung bình giống khoảng 90 phần trăm so với nền của nó. Điều này chỉ ra rằng nó có xu hướng hòa nhập tốt hơn đáng kể so với máy bay không người lái không có áo tàng hình, chỉ giống tới 45 phần trăm về cường độ trường điện so với môi trường nền.
Công nghệ tàng hình mới của Đại học Chiết Giang không phải không được áp dụng cho máy bay chiến đấu của Trung Quốc vì nó được dự định sử dụng (ít nhất là ban đầu) trên đội máy bay không người lái khổng lồ và đang phát triển của Trung Quốc. Việc tàng hình một máy bay không người lái, hoặc một đàn máy bay không người lái, với khả năng tàng hình thực sự sẽ là một lợi thế quyết định cho Trung Quốc trong bất kỳ cuộc xung đột nào có thể xảy ra với Hoa Kỳ hoặc các đồng minh của nước này ở khu vực Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương.
Mục tiêu đó có thể vẫn còn xa vời - áo tàng hình vẫn gặp phải một số thách thức. Ví dụ, áo tàng hình gặp khó khăn trong việc dẫn hướng chính xác sóng radar đến từ nhiều tần số khác nhau.
Nhưng các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới vẫn đang tiếp tục hoàn thiện các thiết bị này, với mục tiêu tạo ra những chiếc áo tàng hình đáng tin cậy có thể che giấu xe cộ, thiết bị và thậm chí cả con người trong bối cảnh chiến đấu. Ngay cả một thập kỷ trước, chính phủ Trung Quốc đã tài trợ cho hơn 40 dự án nghiên cứu khác nhau về áo tàng hình.
Những máy bay không người lái được che giấu này có thể viết lại hoàn toàn các quy tắc của chiến tranh hiện đại. Nếu và khi Bắc Kinh có động thái chống lại Đài Loan láng giềng, hầu hết các chuyên gia đều cho rằng các đàn máy bay không người lái sẽ đóng vai trò quan trọng trong chiến lược của Trung Quốc chống lại hòn đảo này. Bây giờ, hãy kết hợp những đàn máy bay không người lái đó với sức mạnh của một chiếc áo tàng hình, và lực lượng của Trung Quốc có thể xóa sổ phần lớn các hệ thống phòng thủ của Đài Loan trước khi đặt chân lên hòn đảo này.
Nếu Trung Quốc đạt được trạng thái tàng hình hoàn toàn, Hoa Kỳ và các đồng minh sẽ hoàn toàn không thấy được một cuộc tấn công tiềm tàng nào từ Trung Quốc. (popularmechanics)
Hãy tưởng tượng một máy bay chiến đấu được bao phủ bởi một "chiếc áo choàng" có thể lướt qua bầu trời, được bảo vệ đáng tin cậy khỏi tầm mắt của kẻ thù. Đầu năm nay, các nhà khoa học tại Đại học Chiết Giang ở Trung Quốc đã công bố rằng họ đã tạo ra chính xác như vậy: một "chiếc áo choàng tàng hình trên không" cho máy bay—tương tự như những gì bạn có thể thấy trên Star Trek. Bây giờ, quân đội Trung Quốc muốn áp dụng công nghệ tàng hình mới cho đội máy bay không người lái đang phát triển của mình.
Máy bay bị phát hiện khi chúng phản xạ sóng đến từ hệ thống radar. Nhưng áo tàng hình được chế tạo để đánh lừa hệ thống radar bằng vật liệu được thiết kế đặc biệt, bẻ cong các sóng này xung quanh máy bay như thể chúng đang đi qua một chiếc máy bay. Mục tiêu là điều khiển sóng trên toàn bộ quang phổ điện từ, bao gồm cả phần có thể nhìn thấy và không nhìn thấy được bằng mắt người.
Quân đội trên khắp thế giới đã làm việc trong nhiều thập kỷ để chế tạo các nền tảng vũ khí như máy bay chiến đấu không bị phát hiện bởi các hệ thống radar. Nhưng công nghệ tàng hình như vậy còn lâu mới hoàn hảo và những vũ khí này vẫn có thể bị phát hiện bằng đúng loại radar. Bây giờ, nhóm nghiên cứu của Đại học Chiết Giang cho biết họ có thể thu hẹp khoảng cách tàng hình và khiến máy bay hoàn toàn không thể bị phát hiện. Nhưng liệu tất cả có quá tốt để trở thành sự thật không?
Trước khi có áo tàng hình, máy bay tàng hình là lựa chọn tiên tiến nhất hiện có. Bên ngoài của những chiếc máy bay này được chế tạo bằng vật liệu composite đặc biệt, chứa các chất như graphene và sợi carbon, có thể hấp thụ một số loại sóng radar nhất định thay vì phản xạ chúng trở lại. Các máy bay tàng hình như F-35 của Mỹ (hình trên), F-22 Raptor và B-2 Spirit cũng được thiết kế với bề mặt phẳng để phản xạ càng ít sóng radar càng tốt, và thay vào đó trông giống như một con dơi hoặc một con chim đang bay trên bầu trời. Các thiết kế tương tự trên tàu ngầm khiến những con quái vật bằng thép này không thể bị phát hiện bởi các nhà điều hành sonar.
Quân đội Hoa Kỳ đã đi đầu trong lĩnh vực máy bay tàng hình. Vào những năm 1970, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã bắt đầu phát triển công nghệ này, nhưng không được công bố cho đến cuộc họp báo của Lầu Năm Góc năm 1980. Sau đó, máy bay tàng hình đầu tiên của nước này đã được đưa vào chiến đấu vào năm 1989. Kể từ thời điểm đó, các đối thủ của Hoa Kỳ (và thậm chí một số đồng minh) bắt đầu phát triển các biện pháp đối phó để phát hiện và bắn hạ máy bay mới tinh ranh của Lầu Năm Góc.
Các quốc gia này đã phát triển các biện pháp đối phó để phát hiện máy bay tàng hình, chẳng hạn như các loại radar tinh vi hơn có thể bắt được phổ tần số rộng hơn.
Nga tuyên bố radar Nebo-M gắn trên xe tải của nước này có thể phát hiện tên lửa đạn đạo và máy bay tàng hình như F-22 và F-35 của Mỹ từ khoảng cách 1.000 km (khoảng 620 dặm).
Ngày nay, Nga sử dụng các hệ thống hoạt động trên các băng tần tương đối thấp, bao gồm radar Nebo-M. Hệ thống này phát ra các bước sóng dài, khiến máy bay tàng hình khó tránh xung radar hơn. Ví dụ, máy bay tàng hình của Hoa Kỳ có thể bị radar Nebo-M phát hiện vì chúng được thiết kế để thoát khỏi các bước sóng radar ngắn hơn.
Trong khi đó, Trung Quốc tuyên bố đã phát triển một hệ thống radar mới sử dụng các chòm sao vệ tinh BeiDou của nước này để phát hiện các khúc xạ nhỏ từ các máy bay tàng hình bay qua. "Sử dụng một ăng-ten thu đơn giản, radar này tiết kiệm chi phí, có thể triển khai ở hầu hết mọi nơi trên Trái Đất và không phát ra tín hiệu có thể tiết lộ vị trí của nó", theo tờ South China Morning Post .
Kết hợp với hệ thống radar tiên tiến, công nghệ tàng hình mới của Đại học Chiết Giang có thể mang lại cho Trung Quốc lợi thế vô song so với các đối thủ.
Trung Quốc đã tìm kiếm sự vô hình thực sự với sự trợ giúp của siêu vật liệu tiên tiến trong hơn một thập kỷ. Liu Ruopeng, một doanh nhân được mệnh danh là "Elon Musk của Trung Quốc", đã nghiên cứu các vật liệu tổng hợp được thiết kế này trong gần hai thập kỷ.
Đến năm 2011, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ tiên tiến Quảng Kỳ ở Trung Quốc đã sản xuất hàng loạt các siêu vật liệu chuyên dụng để có thể sử dụng trong chương trình máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm đang diễn ra của Trung Quốc (J-35 và J-20 “Mighty Dragon” là hai máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của nước này).
Hai năm sau, các nhà khoa học tại Đại học Texas, Austin, tuyên bố họ cũng đã tạo ra một chiếc áo tàng hình. Nhưng nó chỉ được thiết kế để bảo vệ máy bay khỏi ánh sáng vi sóng. Sau đó, vào năm 2016, các nhà khoa học tại Vương quốc Anh đã công bố một "áo tàng hình sóng bề mặt" có thể làm cho các bề mặt cong trông phẳng khi tiếp xúc với sóng điện từ từ nhiều tần số, ngăn chúng phân tán và cảnh báo radar.
Vài năm sau, các nhà khoa học từ Hoa Kỳ và Canada đã đạt được một bước đột phá lớn trong sản xuất siêu vật liệu: một loại metalens mới mang tính đột phá, là một bề mặt phẳng sử dụng các cấu trúc nano để điều khiển ánh sáng. Không giống như các thiết kế tàng hình trước đây, metalens này làm cho vật thể trở nên vô hình bằng cách bẻ cong các sóng từ toàn bộ quang phổ ánh sáng khả kiến một cách chuyên nghiệp. Bề mặt được lấp đầy bằng các nano-fin titan có thể khéo léo dẫn hướng các sóng ánh sáng đi vào, bất kể bước sóng nào, qua các siêu vật liệu bẻ cong các sóng với độ chính xác cao. Và vì metalens tương đối mỏng nên dễ sử dụng và sản xuất hơn các thiết kế trước đây.
Trong khi đó, quân đội Trung Quốc đã nỗ lực đưa áo tàng hình ra khỏi phòng thí nghiệm và đưa lên mây. Tính đến năm 2018, Viện Công nghệ Tiên tiến Quảng Kỳ được cho là đã sản xuất hơn 100.000 feet vuông vật liệu điện từ mỗi năm. Theo các nhà phân tích quốc phòng Jeffrey Lin và PW Singer, những vật liệu này được tạo ra cho máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của Trung Quốc, Chengdu J-20 “Mighty Dragon”.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Chiết Giang đã thiết kế áo tàng hình cho máy bay không người lái di chuyển nhanh, do đó họ phải đảm bảo rằng nó có thể che giấu một vật thể lớn đang di chuyển trong mọi điều kiện thời tiết và môi trường, dù là trên không, dưới nước hay trên đất liền.
Các nhà khoa học đã phải vượt qua những trở ngại đáng kể mà các thí nghiệm tàng hình trước đây gặp phải. Một là, các siêu vật liệu được sử dụng trong các thiết kế trước đây đã phải vật lộn để uốn cong sóng điện từ một cách nhất quán vào một điểm duy nhất để duy trì khả năng tàng hình. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một siêu vật liệu ba chiều mới để điều khiển sóng đến và đảm bảo rằng chiếc áo tàng hình vẫn vô hình trong mọi bối cảnh.
Với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, chiếc áo choàng này có thể điều chỉnh theo các điều kiện thay đổi như một con tắc kè hoa: các cảm biến trên tàu đo các yếu tố như tần số và vận tốc góc của sóng radar tới, sau đó AI xử lý thông tin này và chỉ đạo máy bay không người lái điều khiển các cấu trúc nhỏ trên bề mặt siêu vật liệu để dẫn sóng. Không giống như các khái niệm áo choàng khác, các nhà nghiên cứu cho biết hệ thống thông minh này về mặt lý thuyết có thể hoạt động theo thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người.
Trong các thử nghiệm trong nhà mô phỏng môi trường đất liền, biển và không khí, cường độ trường điện của máy bay không người lái tàng hình trung bình giống khoảng 90 phần trăm so với nền của nó. Điều này chỉ ra rằng nó có xu hướng hòa nhập tốt hơn đáng kể so với máy bay không người lái không có áo tàng hình, chỉ giống tới 45 phần trăm về cường độ trường điện so với môi trường nền.
Công nghệ tàng hình mới của Đại học Chiết Giang không phải không được áp dụng cho máy bay chiến đấu của Trung Quốc vì nó được dự định sử dụng (ít nhất là ban đầu) trên đội máy bay không người lái khổng lồ và đang phát triển của Trung Quốc. Việc tàng hình một máy bay không người lái, hoặc một đàn máy bay không người lái, với khả năng tàng hình thực sự sẽ là một lợi thế quyết định cho Trung Quốc trong bất kỳ cuộc xung đột nào có thể xảy ra với Hoa Kỳ hoặc các đồng minh của nước này ở khu vực Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương.
Mục tiêu đó có thể vẫn còn xa vời - áo tàng hình vẫn gặp phải một số thách thức. Ví dụ, áo tàng hình gặp khó khăn trong việc dẫn hướng chính xác sóng radar đến từ nhiều tần số khác nhau.
Nhưng các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới vẫn đang tiếp tục hoàn thiện các thiết bị này, với mục tiêu tạo ra những chiếc áo tàng hình đáng tin cậy có thể che giấu xe cộ, thiết bị và thậm chí cả con người trong bối cảnh chiến đấu. Ngay cả một thập kỷ trước, chính phủ Trung Quốc đã tài trợ cho hơn 40 dự án nghiên cứu khác nhau về áo tàng hình.
Những máy bay không người lái được che giấu này có thể viết lại hoàn toàn các quy tắc của chiến tranh hiện đại. Nếu và khi Bắc Kinh có động thái chống lại Đài Loan láng giềng, hầu hết các chuyên gia đều cho rằng các đàn máy bay không người lái sẽ đóng vai trò quan trọng trong chiến lược của Trung Quốc chống lại hòn đảo này. Bây giờ, hãy kết hợp những đàn máy bay không người lái đó với sức mạnh của một chiếc áo tàng hình, và lực lượng của Trung Quốc có thể xóa sổ phần lớn các hệ thống phòng thủ của Đài Loan trước khi đặt chân lên hòn đảo này.
Nếu Trung Quốc đạt được trạng thái tàng hình hoàn toàn, Hoa Kỳ và các đồng minh sẽ hoàn toàn không thấy được một cuộc tấn công tiềm tàng nào từ Trung Quốc. (popularmechanics)
