Không Người Lái
(UCAV : Unmanned combat aerial vehicle)
Trong một vài năm trở lại đây, phương tiện bay chiến đấu không người lái ngày càng tham gia nhiều hơn vào các chiến dịch quân sự trên thế giới. Đặc biệt, quân đội Mỹ đã đưa máy bay không người lái có vũ trang vào tiêu diệt quân Taliban tại Iraq và Afghanistan
MQ-1 Predator
Phương tiện bay chiến đấu không người lái (Unmanned combat aerial vehicle – UCAV) thực chất là một biến thể phát triển từ máy bay trinh sát không người lái. Ngoài khả năng mang được các loại tên lửa và bom, UCAV còn đóng vai trò trinh sát, theo dõi mục tiêu.
Hiện nay, quân đội Mỹ là quốc gia duy nhất trên thế giới đưa vào sử dụng rộng rãi UCAV trong vai trò tấn công Taliban ở Iraq, đặc biệt là các khu vực biên giới giữa Afghanistan và Pakistan.
Sau đây là hai UCAV mà quân đội Mỹ khai triển trong các chiến dịch chống Taliban :
MQ-1 Predator (Dã thú)
MQ–1 Predator (dã thú) là hệ thống máy bay không người lái, thời gian hoạt đông dài, trần bay tầm trung; có nhiệm vụ chính là trinh sát có vũ trang, cảnh báo sớm và xác định các mục tiêu cần tấn công hỗ trợ cho các lực lượng khác.
MQ-1 Predator (dã thú)
MQ–1 “dã thú” là một hệ thống chứ không phải chỉ riêng một loại máy bay; khi hoạt động bao gồm: bốn máy bay không người lái, trung tâm điều khiển mặt đất, hệ thống vệ tinh truyền dẫn dữ liệu và cùng với đội bảo dưỡng được triển khai hoạt động 24/24 giờ.
Kíp điều khiển cơ bản của MQ–1 gồm ba thành viên: phi công điều khiển, sĩ quan phụ trách bộ phận cảm biến điện tử và điều phối viên tin tức tình báo các nhiệm vụ.
Một chiếc MQ – 1 “dã thú” được lắp đặt camera hồng ngoại ở mũi máy bay (thường sử dụng cho phi công điều khiển dưới mặt đất), camera TV độ phân giải cao tự thay đổi ống kính, camera hồng ngoại tự thay đổi ống kính và các bộ phận cảm biến khác tùy từng nhiệm vụ cụ thể. Ngoài ra, MQ–1 còn được trang bị hệ thống ngắm bắn đa quang phổ.
Đặc biệt, khác với các trinh sát cơ không người lái khác, MQ – 1 “dã thú” vũ trang hai tên lửa chống tăng dẫn đường bằng laser AGM – 114 Hellfire (lửa địa ngục). Tên lửa AGM – 114 có tầm bắn từ 500m – 8.000m.
(Click On Image to enlarge It)
UCAV MQ-1 "dã thú" vũ trang hai tên lửa chống tăng
dẫn đường bằng laser AGM - 114 Hellfire (lửa địa ngục)
MQ–1 “dã thú” sử dụng động cơ bốn Cylinder Rotax 914F 115 mã lực, tốc độ hành trình 130 km/h, tầm hoạt động khoảng 730 km, trần bay khoảng 7.600m. Khi cần triển khai ở một nơi nào đó trên thế giới, lúc đó các máy bay MQ – 1 sẽ được tháo dời đưa vào các Container để di chuyển. Trạm điều khiển sẽ được di chuyển trên một chiếc vận tải cơ C – 130 “lực sĩ”.
Hệ thống MQ – 1 Predator được đưa vào hoạt động tháng 3/2005, mỗi một hệ thống MQ – 1 trị giá 20 triệu USD (bao gồm bốn máy bay chiến đấu không người lái, trung tâm điều khiển mặt đất, vệ tinh truyền dẫn dữ liệu).
MQ–9 Reaper (Thần chết)
“Thần chết” MQ – 9 (hay còn được biết đến với tên gọi MQ – 1 Predator B) được phát triển từ MQ – 1 “dã thú”, bắt đầu đưa vào sử dụng năm 2007.
(Click On Image to enlarge It)
MQ-9 Reaper
MQ–9 có sải cánh dài 20 m, chiều dài thân 10,9 m, trọng lượng rỗng khoảng 2.200kg và trọng lượng cất cánh tối đa chừng 4.700kg; được trang bị radar General Atomics AN/APY – 8 Lynx, AN/APY – 8 là hệ thống radar chỉ báo mục tiêu di chuyển trên mặt đất (Ground moving target indicator – GMTI), ra đa ống kính đồng bộ (synthetic aperture radar – SAR) hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, độ phân giải cao. Nó tạo ra những bức ảnh độ phân giải khoảng 10cm với chế độ đèn chiếu SAR và theo dõi các mục tiêu di chuyển trên mặt đất sử dụng chế độ GMTI.
Hệ thống radar Lynx hoạt động trên dải băng tần Ku, phạm vi hoạt động của Lynx là 87km ở độ phân giải 3m, 54km ở độ phân giải 30cm, khi sử dụng chế độ đèn chiếu thì phạm vi hoạt động 29km ở độ phân giải 10cm. Ngoài ra, MQ – 9 còn được lắp đặt hệ thống ngắm bắn đa quang phổ AN/ADS – 1.
Với biệt danh “thần chết”, MQ–9 được vũ trang một khối lượng vũ khí khổng lồ, chúng có thể mang tới 14 tên lửa chống tăng AGM – 114 Hellfire (lửa địa ngục) hoặc bốn tên lửa AGM – 114 và hai bom dẫn đường bằng laser GBU – 12 (230kg). Ngoài ra, chúng có thể mang cả tên lửa không đối không AIM – 92.
"Thần chết" MQ - 9 có thể mang bốn quả tên lửa AGM - 114 Hellfire (lửa địa ngục)
và hai quả bom dẫn đường bằng laser GBU - 12 hoặc mang 14 tên lửa Hellfire
GBU-12 Paveway II
Tên lửa chống tăng dẫn đường bằng laser AGM - 114 Hellfire (lửa địa ngục).
MQ – 9 “thần chết” sử dụng một động cơ turbine cánh quạt TP331 – 10 (950 mã lực), cho phép chúng đạt tốc độ trên 300 km/h, trần bay 15.000m (thường hoạt động ở độ cao trên 7.000m), tầm hoạt động khoảng 6.000km. Chúng hoạt động liên tục trong 14 giờ trên không. Với các thiết bị cảm biến mạnh, “thần chết” MQ – 9 tự động tìm, theo dấu và tiêu diệt mục tiêu bằng những loại vũ khí mà chúng mang theo.
Hiện tại, quân đội Mỹ có 28 chiếc MQ – 9 Reaper (thần chết). Mỗi chiếc MQ – 9 trị giá 10,5 triệu USD. Từ lúc đưa vào phục vụ trong không quân Mĩ, MQ – 1 và MQ – 9 tham gia tích cực các hoạt động trong các chiến dịch tiêu diệt các chỉ huy Al – Qaeda ở Iraq, Afghanistan. Trong năm 2010, “thần chết” MQ – 9 và “dã thú” MQ – 1 cũng đã liên tiếp tấn công các mục tiêu trên đất Pakistan
.
MQ – 9 Reaper
MQ-9 Reaper Satcom của NASA
Phần 02 :
Bên cạnh việc phát triển đội bay MQ – 1 “dã thú” và MQ – 9 “thần chết”, quân đội Mỹ còn thực hiện dự án đầy tham vọng “hệ thống chiến đấu trên không không người lái kết hợp” (Joint Unmanned combat air system – JUCAS)
Chương trình phát triển hệ thống chiến đấu trên không không người lái kết hợp JUCAS là dự án được quản lý bởi cơ quan nghiên cứu cấp cao thuộc bộ quốc phòng Mỹ (Defences Advanced Research Project Agency – DARPA), với sự phối hợp của không quân và hải quân Mỹ.
Các cơ quan này đang cố gắng chứng minh hiệu quả của dự án JUCAS trong việc kế thừa các nhiệm vụ chiến đấu trong thế kỉ 21: áp chế hỏa lực phòng không đối phương (Suppression Enemy Air Defences – SEAD); tác chiến điện tử (Electronic Attack – EA); tấn công chính xác, theo dõi/ trinh sát.
JUCAS ngày nay là sự nỗ lực mà trước đây được tiến hành theo hai chương trình riêng biệt là: phát triển phương tiện bay chiến đấu không người lái (Unmanned combat air vehicle – UCAV) kết hợp giữa DARPA và không quân Mĩ và chương trình phát triển phương tiện bay chiến đấu không người lái cho hải quân (Unmanned combat air vehicle naval – UCAV-N) kết hợp giữa DARPA và hải quân Mĩ.
Bộ quốc phòng nước này đã chính thức công nhận tiềm năng lớn mà các chương trình dự án này đưa lại. Qua đó, năm 2003 chương trình UCAV và UCAV – N đã được hợp nhất vào một dự án phát triển hệ thống chiến đấu trên không không người lái kết hợp (JUCAS) để đáp ứng yêu cầu cho cả không quân và hải quân Mỹ.
Sau đây là một số mẫu thiết kế tiêu biểu trong chương trình phát triển hệ thống chiến đấu trên không kết hợp:
Dự án thử nghiệm : X – 45A (UCAV)
Năm 1999, Boeing đã trở thành nhà thầu chính trong một hợp đồng với DARPA (cơ quan nghiên cứu cấp cao thuộc bộ quốc phòng) và không lực Mỹ (United States Air Force – USAF) nghiên cứu chế tạo phương tiện bay chiến đấu không người lái.
Dựa trên bản hợp đồng này, Boeing đã thiết kế thành công hai mẫu thử nghiệm đầu tiên mang tên X – 45A. Với mục đích chế tạo UCAV đáp ứng nhiệm vụ áp chế hỏa lực phòng không đối phương (Suppression Enemy Air Defences – SEAD) hay nhiệm vụ tấn công.
Phương tiện bay X – 45A được thiết kế tàng hình với kiểu cánh cụp về phía sau, cấu trúc thân sử dụng các vật liệu tổng hợp, nó không có cánh đuôi. Sải cánh của X – 45A dài 10,31 m và tổng chiều dài toàn thân là 8,03 m.
Mẫu thử nghiệm : X - 45A do Boeing chế tạo
Các thiết bị điện tử trang bị cho X – 45A bao gồm: mạng điện tử quét chủ động (Active Electronically Scanned Array – AESA); ra đa ống kính đồng bộ (Synthetic Aperture Radar – SAR) và các hệ thống đối phó trả đũa điện tử khác. Trong đó, ra đa SAR do Raytheon thiết kế có khả năng “tạo ra” những bức ảnh độ phân giải 80 cm ở tầm 80km.
UCAV X – 45A có các giá treo kết hợp có khả năng mang thêm các thùng nhiên liệu phụ tăng tầm hoạt động hoặc thời gian tác chiến hoặc mang vũ khí chiến đấu cần thiết để thực hiện nhiệm vụ khác nhau. X – 45A mang được các loại bom dẫn đường chính xác cao.
X – 45A trang bị động cơ phản lực cánh quạt đẩy Honeywell F124-GA-100 cho phép đạt tốc độ hành trình Mach 0,75 và trần bay khoảng 10.000 m.
X – 45A khi hoạt động được điều khiển thông qua trung tâm kiểm soát UCAV ở mặt đất (do NASA cung cấp), các tín hiệu được truyền thông qua vệ tinh truyền dẫn dữ liệu. BAE System cũng đang có một hợp đồng với phía Mỹ cung cấp hệ thống kiểm soát phương tiện bay.
Sau khi hoàn tất các qui trình thử nghiệm, đánh giá hoạt động. Cả hai mẫu X – 45A đã được đưa vào trưng bày trong bảo tàng .
Dự án thử nghiệm : X – 47A Pegasus cho Hải Quân
X – 47A là một mẫu thiết kế của tập đoàn Northop Grumman và là bộ phận trong chương trình JUCAS được quản lý bởi DARPA.
Phương tiện bay chiến đấu không người lái dành cho hải quân (UCAV – N) X – 47A được thiết kế với cấu trúc thân đặc biệt sử dụng các vật liệu tổng hợp giúp nó có khả năng tàng hình.
Cũng giống như X – 45 chúng không có đuôi. Sải cánh của X – 47A dài 8,47 m và chiều dài toàn thân 8,5 m.
Mẫu thử nghiệm phương tiện bay chiến đấu không người lái
dành cho hải quân Mỹ (UCAV - N) X - 47A
Pegasus được lắp đặt các trang thiết bị điện tử do BAE System cung cấp.
Các thiết bị điện tử hàng không và hệ thống máy tính kiểm soát quá trình điều khiển bay, quản lý chế độ điều khiển tự động, điều khiển động cơ, điều khiển và chỉ huy các nhiệm vụ và các chức năng khác.
Ngoài ra, hệ thống định vị của máy bay bao gồm: hệ thống định vị toàn cầu sử dụng trên tàu chiến (Shipboard relative global positioning system – SRGPS), hệ thống tự động hạ cánh.
X – 47A sử dụng loại động cơ phản lực cánh quạt đẩy Pratt & Whitney JT15D – 5C. Lượng nhiên liệu mang theo trung bình 472 kg hoặc tối đa là 717 kg giúp tăng tầm hoạt động. Trần bay của X – 47A khoảng trên 10.000 m, tốc độ cận âm.
X – 47A “ra lò” ngày 30/1/2002 và thực hiện lần cất cánh đầu tiên ngày 23/2/2003. Trong chương trình không bao gồm vũ khí, nhưng chúng có thể mang bom, trong một số hoạt động thử nghiệm Pegasus đã mang loại bom giả 225 kg.
Dự án thử nghiệm : X – 45C
Dựa trên dự án ban đầu của DARPA (cơ quan nghiên cứu cấp cao thuộc bộ quốc phòng) phối hợp với không quân Mỹ. Các nhà nghiên cứu của Boeing tiếp tục phát triển một phiên bản khác của X – 45 là X – 45C.
Cơ bản, biến thể X – 45C phần nào giống với mẫu Boeing X – 46 được thiết kế thử nghiệm cho hải quân Mỹ. X – 45C cũng được thiết kế với hình dáng đặc biệt. Sải cánh dài 15,24 mét và không có đuôi. Tổng trọng lượng rỗng khoảng 36.000 pounds (16 tấn).
Mãu thử nghiệm phương tiện bay chiến đấu không người lái cho không quân Mỹ X - 45C \
Thiết bị điện tử có thể gồm ra đa ống kính đồng bộ (SAR), hệ thống đối phó trả đũa điện tử. Đặc biệt, UCAV X – 45C được cung cấp khả năng tự động tiếp nhiên liệu trên không. Trần bay của X – 45C khoảng 12000 mét, tốc độ hành trình Mach 0,85. Vũ khí trang bị của X – 45C là hai bom thông minh 905 kg
.
X-45C mang được hai quả bom thông minh 905 kg cho nhiệm vụ chiến đấu.
Boeing bắt đầu lắp ráp ba chiếc X – 45C từ tháng 6/2004 và thực hiện lần bay đầu tiên năm 2007.
Dự án thử nghiệm : X – 47B (UCAV)
Northop Grumman và Lockheet Martin cùng hợp tác phát triển UCAV dành cho hải quân.
X -47B ( dành cho Hải Quân ) trên boong tàu sân bay.
Thực sự, về hình dáng thiết kế của X – 47B không có gì khác biệt so với X – 47A ngoại trừ biến thế này thêm vào hai cánh nhỏ cải tiến khả năng thao diễn ở tốc độ thấp.
Hệ thống điện tử cũng tương tự như các kiểu trên, chúng cũng gồm: ra đa ống kính đồng bộ (SAR), hệ thống ra đa chỉ báo mục tiêu di chuyển trên mặt đất (Ground move target indicator – GMTI), hệ thống đối phó trả đũa điện tử và các thiết bị chuyên dụng khác.
UCAV X - 47B hạ cánh trên tàu sân bay
Cả Bộ trưởng BQP Mỹ Robert Gates và chủ tịch hội đồng tham mưu liên quân (tổng tham mưu trưởng), đô đốc hải quân Mullen, đều đã tuyên bố một cách rõ ràng rằng UAV, máy bay không người lái, sẽ là tương lai của không quân Mỹ. Nó đánh dấu một cột mốc rất quan trọng của công nghệ hàng không quân sự Mỹ, xác định ưu tiên chính cho các dự án sau này. Cột mốc tương đương trước đó là việc biến không quân Mỹ thành một lực lượng "toàn tàng hình", với tất cả các thiết kế đều ứng dụng công nghệ giảm diện tích phản xạ radar và coi đó là ưu tiên cao nhất, bao gồm B-2, F-22, F-35.
Trước mắt, thế hệ máy bay ném bom chiến lược mới, NGB, có thể sẽ là UAV. Mullen thậm chí tin tưởng rằng F-35 sẽ là mẫu máy bay chiến đấu có người lái cuối cùng được thiết kế. Việc một đô đốc lại rất nhiệt tình với UAV không có gì lạ vì hải quân Mỹ cho tới nay đặt rất nhiều kỳ vọng vào UAV, vì lực lượng máy bay của họ đặt trên tàu sân bay, nơi mà không gian rất có hạn. UAV nhỏ gọn hơn máy bay có người lái, đồng thời sẽ tiết kiệm được những không gian trước đây dành cho phi công.
X 47B
Vài năm trước, dự án J-UCAS, máy bay chiến đấu không người lái đa quân chủng, được khởi động với mục tiêu là chế tạo một mẫu UAV chiến đấu chung cho cả hải quân và không quân Mỹ. 2 thiết kế cạnh tranh với nhau là X-45 của Boeing và X-47 của Northrop Grunman, hãng chế tạo B-2. X-47 chiến thắng, tuy vậy dự án J-UCAS sau đó bị hủy bỏ vì 2 quân chủng nhận thấy rằng họ cần những thiết kế riêng phù hợp nhu cầu của mình.
02 Năm trước, hải quân Mỹ chính thức giới thiệu mẫu UAV chiến đấu đầu tiên của mình, X-47B. Đây mới chỉ ở dạng mẫu thử nghiệm, Với sải cánh 20m, nặng 8 tấn, có thể chở theo 2 tấn vũ khí, nó có thể hoạt động liên tục tối đa 12 tiếng đồng hồ. Nó sử dụng bản cải tiến của động cơ phản lực F100, loại dùng trên F-16 và F-15. X-47B hoàn toàn tự động, từ lúc cất cánh tới hạ cánh, bao gồm cả việc tiếp nhiên liệu trên không.
X-45A
Mặc dù thua cuộc trong J-UCAS, Boeing với X-45 vẫn tiếp tục đặt kỳ vọng vào thiết kế của mình, và tự bỏ tiền ra để tiếp tục nghiên cứu. Dự án giờ đây có tên mới là Phantom Ray.
X-45A cũng có thiết kế tàng hình, sải cánh 10m, sức tải 700kg. Hoàn toàn tự động từ lúc cất tới hạ cánh, trần bay 10km, vận tốc hành trình Mach 0.75. Thiết kế X-45A cho phép cánh được tháo rời ra dễ dàng để máy bay có thể được xếp gọn vào trong một container chuyên dụng. Một máy bay vận tải C-17 có thể chở theo 6 container như vậy đến bất cứ đâu trên thế giới.
So sánh X-45C với F-18F và F-15E
X-45C JDAM
X-45C, phiên bản nâng cao của X-45A, lớn hơn và có thiết kế khác. Nặng 19 tấn, sải cánh 18m. Trần bay 13km, sức tải tối đa là hơn 2 tấn. Tầm hoạt động 2300km với vận tốc hành trình Mach 0.85. Một chiếc X-45C có thể mang theo 8 bom SDB trong khoang chứa kín của mình.
Những UAV chiến đấu như vậy ban đầu sẽ được dùng cho những nhiệm vụ nguy hiểm, đặc biệt là tấn công hệ thống phòng không của đối phương.
Tuy vậy, cho tới nay, người ta vẫn ít khi đề cập đến việc dùng máy bay không người lái trong vai trò không đối không. Vấn đề không chỉ là về mặt kỹ thuật mà còn là việc nó đồng nghĩa với sự "biến mất" của các phi công chiến đấu. Tuy nhiên, trước khi UAV có thể tham gia không chiến, nó cần đạt được 2 yếu tố sau.
Thứ nhất là khả năng nhận thức về tình huống, môi trường bên ngoài.
thứ hai là khả năng xử lý những thông tin đó là tự đưa ra quyết định, hay có thể "suy nghĩ" như một con người.
UAV nếu được dùng trong không chiến sẽ có lợi thế là không bị giới hạn về gia tốc. Cơ thể con người chỉ có thể chịu được 1 mức gia tốc nào đó, trên lý thuyết là 9G, gấp 9 lần gia tốc trọng trường. Nếu gia tốc quá lớn, phi công sẽ dần mất ý thức và có thể tử vong. - Ngoài ra, UAV cũng sẽ không bị ảnh hưởng bởi yếu tố tâm sinh lý, ngay cả trong tình huống khó khăn, và thời gian hoạt động dài hơn nhiều so với máy bay có người lái.
Việc chuyển từ máy bay có người lái sang UAV cũng sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí khổng lồ dùng cho đào tạo, trả lương cho phi công. Tuy vậy, từ đây cho đến lúc đó vẫn còn một đoạn đường dài. Mặc dù đã quyết định đẩy nhanh việc robot hóa lực lượng chiến đấu cơ của mình sớm 20 năm so với kế hoạch vạch ra trước đây, BQP Mỹ dự tính rằng phải đến 2020 thì chiếc UAV đầu tiên có tính năng tương đương F-35 mới xuất hiện.
