Đã từ lâu, cuộc đọ sức giành quyền thống trị bầu trời đã trở thành cuộc chiến của các thiết bị điện tử. Đó là cuộc chiến của những làn sóng điện từ ở khoảng cách hàng trăm cây số, song vẫn tuân theo các qui tắc không chiến cũ, đặc biệt coi trọng yếu tố bất ngờ. Công nghệ tàng hình chính là cách để giành được yếu tố bất ngờ trên bầu trời.
Cơ chế hoạt động
Trước khi đi vào tìm hiểu công nghệ tàng hình, ta cần hiểu về nguyên lí hoạt động của radar.
Như chúng ta đã biết, radar là một phương tiện để xác định vị trí gần đúng của một đối tượng trong không gian nhất định. Nguyên tắc hoạt động của radar dựa trên nguyên tắc phản xạ sóng vô tuyến bởi bề mặt kim loại, ví như thân vỏ của một chiếc máy bay.
Sau khi gặp máy bay, sóng điện từ sẽ được phản xạ trở lại, đi ngược về phía radar. Sau khi radar thu được tín hiệu, có thể xác định được khoảng cách tương đối khoảng cách từ máy bay đến đài radar.
Kết hợp thông tin này với hướng thu tín hiệu, radar có thể xác định được vị trí tương đối của mục tiêu. Ngoài ra, các hệ thống radar hiện đại như Irbis hay Zhuk - được phát triển bởi KRET (Nga) - còn có thể xác định được kiểu loại mục tiêu, ví dụ như máy bay trực thăng, máy bay chiến đấu hay tên lửa hành trình.
Hiện nay, máy bay quân sự đang được thiết kế theo hướng giảm thiểu sự phản xạ sóng vô tuyến, hay còn được gọi là giảm bộc lộ radar.
Công nghệ tàng hình sẽ làm giảm tầm phát hiện mục tiêu của radar. Hiện nay, có hai cách để thực hiện việc này: Một là thiết kế máy bay với hình dáng giảm thiểu bộc lộ radar; hai là sơn vỏ máy bay bằng vật liệu hấp thụ sóng vô tuyến.
Ngoài ra, còn cần chú trọng giảm bộc lộ tín hiệu nhiệt của máy bay bằng cách bố trí động cơ sao cho luồng phụt hướng lên trên, hoặc bố trí hệ thống làm mát. Tất cả đều nhằm mục đích giảm thiểu bộc lộ trước radar đối phương.
Cha đẻ công nghệ tàng hình Mỹ: Nhà vật lí Nga
Biên niên sử công nghệ tàng hình đã bắt đầu vào năm 1966, khi các chuyên gia radar tại Lockheed đã đọc một bài báo của Peter Ufimtsev đăng trên Tạp chí thường thức khoa học công nghệ Xô viết. Bài báo cho biết: Một loại máy bay làm bằng vật liệu đặc biệt và với một hình dạng góc cạnh có thể gần như vô hình với radar. Bài viết này khơi gợi sự quan tâm của các chuyên gia quân sự Mỹ, những người đã quyết định chế tạo một chiếc máy bay như vậy.
Những năm 1970, Không quân Mỹ đã cho ra mắt chiếc máy bay trinh sát SR-71, với đặc trưng là hình dáng khác thường và lớp sơn đặc biệt dựa trên ý tưởng của Ufimtsev. SR-71 là chiếc máy bay đầu tiên được chế tạo với khả năng tàng hình trước radar.
Mặc dù có hình dạng đặc biệt, và hợp chất cesium đã được pha thêm vào nhiên liệu để giảm nhiệt độ khí thải, song SR-71 vẫn dễ dàng bị phát hiện do nhiệt độ khá cao khi máy bay đạt tốc độ lớn.
Tàng hình trên bầu trời
Các chuyên gia Mỹ vẫn tiếp tục nghiên cứu máy bay tàng hình theo ý tưởng của nhà vật lí Nga.
Trong những năm 1990, Mỹ đã giới thiệu hai loại máy bay tàng hình: máy bay tiêm kích - bom F-117 và máy bay ném bom chiến lược B-2.
Bất ngờ, Peter Ufimtsev đã tham gia vào việc chế tạo các máy bay sau này. Do Liên Xô đã từ bỏ việc nghiên cứu công nghệ tàng hình vào những năm 1980, nên Ufimtsev đã di cư sang Mỹ cùng ý tưởng của mình.
Công nghệ tàng hình Liên Xô
Nhiều người tự hỏi: Tại sao Liên Xô đã bắt đầu nghiên cứu về công nghệ tàng hình từ lâu, nhưng lại bị Mỹ vượt qua?
Thực chất, Liên Xô cũng đã huy động nhiều nguồn lực để nghiên cứu công nghệ tàng hình.
Victor Chepkin, tổng công trình sư của Lyulka-Saturn cho hay, các nhà nghiên cứu Xô viết cũng rất quan tâm đến công nghệ tàng hình.
“Chúng tôi đã nghiên cứu kĩ, và kết luận: Khả năng tàng hình sẽ hạn chế rất nhiều tính năng của máy bay chiến đấu. Dù máy bay tàng hình rất hữu dụng trong từng tình huống cụ thể, song điều đó là rất tốn kém", ông này nói.
Các loại máy bay tàng hình khác nhau đã được chế tạo thử nghiệm bởi ít nhất hai viện thiết kế Liên Xô. Một ủy ban đã xem xét ứng dụng của công nghệ tàng hình.
Trước hết, máy bay tàng hình theo ý tưởng của Ufimtsev có tính năng vận động kém, do hình dáng rất kì lạ của mình.
Thứ hai, máy bay vẫn có thể bị phát hiện bởi các đài radar sóng cao tần. Hơn nữa, khi mở khoang bom, và trong một số điều kiện chuyến bay đặc biệt, máy bay thậm chí có thể bị radar thông thường phát hiện, cho phép lực lượng phòng không không quân đối phương dễ dàng nhắm mục tiêu. Các chuyên gia phòng không Serbia đã phát hiện ra điều này vào năm 1999 khi một chiếc MiG-29 Nam Tư bắn hạ một F-117A tại Belgrade. Hiện nay, các chuyên gia quân sự nói rằng ngay cả những máy bay tàng hình F-35 cũng có thể bị radar Trung Quốc và Nga “vạch mặt”.
Thứ ba, các máy bay tàng hình rất tốn kém. Để tham khảo, giá của một chiếc B-2 là 1,157 tỷ USD - một con số khủng khiếp.
Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa Liên Xô từ bỏ công nghệ tàng hình. Một số chiếc máy bay như MiG-27 và MiG-29 đã được ứng dụng công nghệ tàng hình ở mức độ nhất định. Các loại máy bay Nga mới, bao gồm tiêm kích - bom Su-34, máy bay tiêm kích tiền tuyến hạng nhẹ MiG-35 và máy bay chiến đấu hạng nặng Su-35S đều sử dụng khá nhiều công nghệ tàng hình. Các máy bay thế hệ thứ 5 của Nga trong tương lai, chẳng hạn như máy bay tiêm kích đa chức năng hạng nặng PAK FA và máy bay ném bom chiến lược PAK DA đều được thiết kế như máy bay tàng hình.
Tuy nhiên, khác người Mỹ, người Nga luôn coi trọng sức cơ động hơn khả năng tàng hình của máy bay. Theo các chuyên gia Nga, khả năng cơ động ngày càng trở nên quan trọng trong ngành hàng không quân sự, không chỉ vì sự phát triển của radar, bao gồm các mẫu radar cao tần mới, mà còn vì phải hạn chế sự độc quyền của Mỹ trong máy bay chiến đấu tàng hình.