CÔNG NGHỆ TÀNG HÌNH

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:23 am

ĐỐI VỚI MỘT SỐ NGƯỜI CHƯA HIỂU VỀ KỸ THUẬT TÀNG HÌNH THÌ MÌNH POST CÁI NÀY CHO MỌI NGƯỜI HIỂU THẾ NÀO LÀ TÀNG HÌNH VÀ CHỐNG TÀNG HÌNH:

Công nghệ tàng hình là tổng hợp của rất nhiều công nghệ tiên tiến khác nhau thuộc các lĩnh vực vật lý kỹ thuật, vật liệu mới, điện tử, công nghệ thông tin, động lực, tự động hoá, năng lượng... Hiện nay, kỹ thuật tàng hình được coi là một kỹ thuật tổng hợp tiên tiến nhất đối chọi lại các thủ đoạn trinh sát, thăm dò của radar, điện tử, hồng ngoại, sóng âm thanh....và thường được gọi là kỹ thuật tàng hình radar, kỹ thuật tàng hình điện tử, kỹ thuật tàng hình các nguồn sáng có thể phát hiện được và kỹ thuật tàng hình sóng âm thanh... Tuy nhiên, thực chất kỹ thuật tàng hình là sự phát triển của kỹ thuật ngụy trang truyền thống theo hướng công nghệ cao. Trong kỹ thuật tàng hình, vật liệu tàng hình được coi là yếu tố then chốt. Hiện nay trên thế giới đã và đang phát triển một số vật liệu tàng hình sau:

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:24 am

- Vật liệu polyme:
Loại vật liệu này mới được phát triển trong những năm gần đây nhờ có kết cấu đa dạng, đặc tính cơ lý-hóa học độc đáo. Phức hợp vật liệu polyme dẫn điện với vật liệu vô cơ tổn hao từ, hoặc các hạt cực nhỏ có thể phát triển thành một loại vật liệu kiểu mới, nhẹ, hấp thụ sóng viba dải tần rộng. Sản phẩm kết hợp polyme dẫn là Contex, một loại sợi do hãng Milliken & Co, sản xuất từ năm 1990. Sợi được phủ lớp vật liệu polyme dẫn được gọi là Polypyrrole và có thể dệt thành thảm chống tĩnh điện, đã được Mỹ sử dụng cùng với những tấm Card trên máy bay để triệt tiêu năng lượng đến của radar.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:29 am

- Chất hấp thụ sợi thép đa tinh thể:
Công ty Gamma của châu Âu đã phát triển một loại sơn hấp thụ sóng ra-đa kiểu mới, sử dụng sợi xenlulô thép đa tinh thể làm vật liệu hấp thụ. Đây là một loại vật liệu hấp thụ ra-đa từ tính, hiệu quả cao trong băng tần rất rộng trong khi trọng lượng giảm tới 40-60%; khắc phục được khuyết điểm quá nặng của đa số vật liệu hấp thụ từ tính.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:30 am

- Vật liệu Chiral:
Chiral là một loại hiện tượng mà vật thể và ảnh đối xứng qua gương của nó không tồn tại tính đối xứng về hình học; không thể sử dụng bất cứ phương pháp nào để làm cho vật thể và ảnh đối xứng qua gương của nó tồn tại tính đối xứng về hình học, cũng không thể sử dụng bất cứ phương pháp nào để làm cho vật thể và ảnh đối xứng qua gương trùng hợp được với nhau. Bắt đầu từ những năm 1950, các công trình nghiên cứu cho thấy vật liệu Chiral có thể làm giảm phản xạ của sóng điện từ chiếu vào, đồng thời có thể hấp thụ sóng điện từ. Đến những năm 1980, nghiên cứu đặc tính hấp thụ và phản xạ sóng viba của vật liệu Chiral được thực sự coi trọng. Hiện nay, vật liệu Chiral hấp thụ sóng radar là hỗn hợp vật chất có kết cấu dựa trên vật liệu cơ bản để tạo thành vật liệu phức hợp.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:30 am

- Vật liệu tàng hình thông minh:
Vật liệu tàng hình thông minh là một trong những ứng dụng của kỹ thuật cao, mới được phát triển từ những năm 1980. Đây là một loại vật liệu và kết cấu có chức năng nhận biết, xử lý thông tin, tự ra quyết định và hòa trộn tín hiệu, tạo ra khả năng tàng hình thông minh. Hiện nay, kỹ thuật tàng hình đang phát triển theo hướng vận dụng tổng hợp, cân bằng tính năng tàng hình và các tính năng khác; mở rộng phạm vi tần số và phạm vi ứng dụng, hạ thấp giá thành.- Sơn tàng hình:
Sơn tàng hình là loại sơn phức tạp có thể hấp thụ các loại sóng cao tần, vi ba, sóng milimét. Thành phần của nó có “nội bào” chứa lớp bọc kim loại hoặc những hạt hình cầu nhỏ đường kính cỡ 5µm- 75µm. Sau khi tạo lớp sơn bảo vệ, lớp sơn cuối cùng sẽ làm cho vũ khí trang bị dày thêm vài micrômét. Các hạt hình cầu nhỏ li ti rất thích hợp để phủ lên bất kỳ kết cấu nào. Các nhà khoa học đã tạo ra được nhiều loại sơn thẩm thấu hình cầu liti để phối hợp với nhau nhằm tạo nên các công cụ khác nhau, bao gồm cả chống nhiễu điện tử, hấp thụ sóng ra-đa, sóng hồng ngoại và ngụy trang hồng ngoại. Sử dụng chất sơn hạt hình cầu liti còn có ưu điểm giá thành hạ, và thời gian sử dụng kéo dài.
Ngay trên một loại vũ khí trang bị, cũng có thể sử dụng các loại sơn khác nhau ở các bộ phận khác nhau.Trên xe tăng hoặc các loại xe bọc thép có thể sơn lên nóc xe, phía trước và hai bên thành xe một loại sơn phức hợp có thể làm cho radar bám theo và các hệ thống tìm mục tiêu trên các phương tiện tiến công của đối phương bị sai lạc; còn các bộ phận khá nóng của xe, như khoang động cơ và hệ thống thải khí, lại thích hợp hơn với sơn hấp thụ hồng ngoại hoặc sơn ngụy trang phức hợp. So với các loại sợi dệt tàng hình, sử dụng sơn hạt cầu liti không chỉ là một phương pháp giải quyết tàng hình bền hơn, mà giá thành thấp hơn (mỗi xe tăng chỉ cần từ 5.000 đến 8.000 USD).

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:31 am

- Vật liệu Nanômét
Sự ra đời của của tàng hình Nanômét đã mở ra hướng phát triển vũ khí tàng hình thông minh trong tương lai. Các nước như Mỹ, Pháp, Đức, Nhật, Nga... coi kỹ thuật Nanômét là kỹ thuật tàng hình thế hệ mới. Vật liệu Nanômét là loại vật liệu do các hạt siêu nhỏ (1- 15 Nanômét) của kim loại, hợp kim, vật liệu vô cơ hoặc của vật liệu polyme qua ép nén, liên kết hoặc phun tạo thành. Vi hạt Nanômét có kích thước nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của tia hồng ngoại và sóng radar nên tính truyền sóng qua và tỷ lệ hấp thụ sóng điện từ lớn hơn nhiều so với các loại vật liệu thông thường, đặc biệt nó có đặc tính tổn hao từ lớn, nên có thể làm vật liệu tàng hình. Vi hạt Nanômét có tính hấp thụ sóng tốt trong phạm vi phổ tần khá rộng, được coi gần như vật "siêu đen" tuyệt đối, nhất là thể rắn Nanômét của các loại chất ô xy có tính hấp thụ tốt đối với sóng hồng ngoại, làm vật liệu tàng hình tổng hợp với kênh phổ rộng dùng cho cả sóng hồng ngoại và radar, làm cho kỹ thuật tàng hình phát triển mạnh theo phương hướng từ kênh sóng đơn nhất sang kênh phổ tần rộng. Một đặc tính của vật liệu nanô mà các vật liệu khác không thể so sánh được, là đặc điểm có tính hấp thụ sóng rất mạnh, hoạt tính cao và dễ phân tán, nên rất dễ tạo thành lớp phủ tàng hình nhẹ, siêu mỏng. Như vậy, lớp phủ tàng hình dày hàng chục micrômét như hiện nay sẽ được thay thế bởi lớp phủ dày chỉ mấy chục Nanômét. Điều này làm cho trọng lượng giảm đi rất nhiều, và nâng cao tính năng tàng hình của vũ khí, trang bị. Các nhà khoa học quân sự đã nghiên cứu chế tạo được ''bột siêu đen'' chất sơn tẩm Nanômét có thể hấp thụ 99% sóng radar, có khả năng nhận biết, tự xử lý các mệnh lệnh chỉ huy và tin tức.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:35 am

- Kỹ thuật tàng hình Plasma
Công nghệ tàng hình Plasma (còn gọi là tàng hình đẳng ion) có tính kinh tế, rẻ tiền hơn tất cả các công nghệ tàng hình đã có, nhưng lại có hiệu quả tàng hình rất cao. Bản chất của công nghệ tàng hình Plasma là cân đối giữa hiệu quả khí động học và tính tàng hình của vật thể. Đó là công nghệ tàng hình khác hoàn toàn với các công nghệ tàng hình truyền thống. Thực chất plasma có nghĩa là nguyên tử của nó chứa nhiều động năng tới mức các điện tử hóa trị được giải phóng do những va đập giữa các nguyên tử. Một tín hiệu vô tuyến gặp phải luồng Plasma sẽ dễ dàng bị phân tán. Sóng điện từ gặp phải Plasma cũng sẽ bị năng lượng hóa cao và đổi hướng làm cho máy thu không thu được tín hiệu phản hồi, vì thế radar không phát hiện được sự hiện diện của vũ khí trang bị. Cũng có khả năng là plasma sẽ đánh lừa và tiêu tán năng lượng sóng vô tuyến bằng cách hút tín hiệu xung quanh nó cho tới khi tín hiệu bị triệt tiêu, do đó không phản hồi lại radar. Khi sử dụng luồng Plasma, sẽ làm tăng tính tàng hình mà không phải trả giá về mặt khí động và thậm chí đạt hiệu quả cao. Trung tâm nghiên cứu khoa học Keldysh của Nga là cơ quan đầu tiên đề xuất ý tưởng plasma, từ tháng 3 năm 1999, họ đã chào hàng xuất khấu một thiết bị tàng hình dạng lắp ghép có khả năng làm cho máy bay thông thường trở nên vô hình đối với radar. Hệ thống này sẽ tạo ra một lớp khí ion hóa hay Plasma bao quanh máy bay. Hiện nay, công trình nghiên cứu một hệ thống giảm khả năng quan sát thế hệ ba đang được tiến hành. Hệ thống này nặng dưới 100kg tiêu thụ vài chục kw điện. Bằng cách lắp hệ thống này cho máy bay, tiết diện phản xạ radar của một máy bay thông thường có thể giảm đi trên trăm lần, bằng tiết diện phản xạ radar của máy bay tàng hình chuyên dụng. Công trình nghiên cứu phát triển sử dụng công nghệ tàng hình Plasma của Nga còn nhằm giảm khoảng 30% sức cản của máy bay. Theo ý kiến của các nhà khoa học Nga, một trong những công nghệ khí động Plasma dân dụng đã làm giảm đáng kể tiết diện phản xạ radar của máy bay. Sự hấp thụ sóng vô tuyến của Plasma đã được biết đến qua hiện tượng mất liên lạc mà tàu vũ trụ luôn gặp phải khi quay về tầng khí quyển. Nguyên nhân là do hiệu ứng che chắn của Plasma. Tất nhiên, điều này luôn xảy ra ở phía trước tàu vũ trụ khi nó lao vào tầng khí quyển của Trái Đất và va đập với không khí làm nhiệt độ tăng cao. Nguyên lý này đã được áp dụng để hấp thụ năng lượng radar. Mặc dù khi dùng các máy phát Plasma xung quanh máy bay, có thể máy bay sẽ bừng sáng lên như sao băng, nhưng trên màn hình radar dường như lại vô hình. Theo ý kiến của các nhà thiết kế thuộc Viện Thiết kế Mikoyan và Sukhoi của Nga, sự tốn kém của công nghệ tàng hình hiện đang áp dụng vượt quá hiệu quả mà nó mang lại. Vì vậy, chọn công nghệ tàng hình Plasma sẽ là giải pháp cân đối giữa hiệu quả khí động và tính tàng hình trong các thiết kế máy bay thế hệ mới nhất trong tương lai gần.
Các máy phát Plasma thế hệ đầu tiên và thế hệ thứ hai đã được thử trên mặt đất và thử bay. Hiện nay đang nghiên cứu một hệ thống thuộc thế hệ thứ ba dựa trên những nguyên tắc vật lý mới, và có thể tham khảo sử dụng năng lượng tĩnh điện bao quanh thân máy bay để giảm tiết diện phản xạ radar. Hệ thống tàng hình Plasma trên những tương tác của Plasma và sóng điện từ, nhưng theo một hướng rất khác lạ. Thiết bị Plasma tàng hình sẽ tạo ra một trường Plasma xung quanh máy bay. Trường này, một mặt tiêu tán năng lượng điện từ của đối phương hoặc làm đổi hướng của chúng, làm giảm tiết diện phản xạ radar xuống hơn 100 lần. Hiệu ứng tiêu tán và làm đổi hướng tín hiệu điện từ trong trường Plasma đã được phát hiện từ nhiều thập kỷ trước. Hệ thống tàng hình mới này không có thay đổi gì mới về mặt lý thuyết, nhưng lại có những điểm mới về kỹ thuật của máy Plasma. Các nhà thiết kế máy bay sử dụng một máy phát Plasma che chắn cho các máy bay có tốc độ trên siêu âm. Trong ứng dụng này, Plasma có thể được phát ra bằng một la de Plasma mạnh và đóng vai trò như một lớp che chắn nhiệt cho máy bay. Một ưu điểm của công nghệ tàng hình Plasma đem lại đó là có thể ứng dụng cho các loại vũ khí, khí tài hiện nay mà không cần phải thay đổi cấu trúc hình dạng, chỉ cần lắp trên vũ khí, khí tài đó một máy phát plasma để tạo ra một trường plasma bao quanh.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:36 am

- Kỹ thuật chỉ thị truyền sóng viba
Kỹ thuật này sử dụng máy tính dự đoán mức độ truyền sóng radar trong khí quyển. Sự thay đổi của khí quyển (như độ ẩm, nhiệt độ...) có thể làm cho cự ly tác dụng của sóng radar biến đổi, ngoài khu vực che phủ, radar sẽ sinh ra các ''khoảng trống" (tức vùng mù của sóng radar). Đồng thời, sóng radar khi truyền đi trong khí quyển phải hình thành đường truyền sóng, bên ngoài đường truyền sóng hầu như không có năng lượng. Nếu vũ khí tàng hình tiến công ở trong "khoảng trống'' hoặc ngoài ''đường truyền sóng'' của khu vực bao phủ radar, thì có thể sẽ thoát ra khỏi sự phát hiện của radar đối phương.

by IVI Sun Jun 29, 2008 9:39 am

1, Kỹ thuật tàng hình đối với các phương tiện bay:

Để hạn chế sự phát hiện bằng âm thanh, mắt thường hoặc khí tài quang học, bằng nhiễu loạn áp suất, bằng nhiệt, và bằng bức xạ điện từ, người ta tìm mọi giải pháp giảm thiểu các đặc điểm do máy bay gây ra. Tổng hợp các giải pháp đó tạo nên công nghệ tàng hình. Máy bay tàng hình thông thường áp dụng ba biện pháp: một là, thay đổi kết cấu ngoại hình để giảm diện tích phản xạ hiệu dụng; hai là, áp dụng vật liệu phi kim loại, bởi vì vật liệu phi kim loại có lượng phản xạ sóng điện rất nhỏ, trên máy bay tàng hình có khoảng 60% vật liệu sử dụng là phi kim loại; ba là, sử dụng vật liệu hấp thụ sóng điện từ giảm thiểu năng lượng sóng điện phản xạ lại.

Các nước còn dùng sơn phản quang, có màu sắc phù hợp với nền trời như xám, bạc, xanh, đen... để máy bay lẫn chìm vào màu sắc bầu trời lúc buổi sáng, buổi trưa hoặc tối. Mỹ đang sử dụng một loại sơn cao su silicon đặc biệt hấp thụ rất mạnh sóng điện từ để sơn lên bề mặt các vũ khí trang bị nhằm chống lại sự phát hiện của radar đối phương, vì loại sơn này hấp thụ sóng điện từ, làm giảm diện tích phản xạ hiệu dụng của radar. Thực nghiệm cho thấy sơn màu ngụy trang có hiệu quả tàng hình khá tốt. Thí dụ, khi dùng thiết bị nhìn đêm mức sáng thấp để quan sát ở cách 1.000m, thì xác suất phát hiện khi không sơn ngụy trang là 77,5%, có sơn ngụy trang chỉ còn 33%. Sơn ngụy trang hiện đại còn có tác dụng hấp thụ bức xạ, không chỉ cho phép giảm xác suất phát hiện phương tiện vũ khí trang bị bằng mắt, mà còn giảm bức xạ hồng ngoại của các phương tiện này.

Bên cạnh các biện pháp thay đổi hình dáng kết cấu bên ngoài máy bay, bố trí lại các chi tiết kỹ thuật nằm ở trên bề mặt hoặc bên ngoài máy bay, để giảm diện tích phản xạ hiệu dụng, các hãng chế tạo và các cơ quan nghiên cứu hàng không thế giới đã ứng dụng các vật liệu mới để tăng thêm đặc tính tàng hình cho các phương tiện bay. Để giảm bức xạ nhiệt (hồng ngoại), sử dụng vật liệu đặc biệt chịu nhiệt độ như vật liệu composit chịu được 4200oF; cao su, sơn chịu ma sát để phủ lên thân vỏ máy bay, khi bay tuy cọ xát với không khí nhưng phát xạ nhiệt nhỏ.

Để tăng khả năng hấp thụ tia radar, sử dụng các vật liệu có đặc tính hấp thụ mạnh tia radar như sợi cácbon dệt thành tấm mỏng, cao su chịu nhiệt RTM (tới gần 4000oF) có độ nhớt rất cao để bọc mặt ngoài của thân, cánh máy bay, các đường giao tuyến các mặt phẳng. Dùng các loại vật liệu phức hợp được chế tạo dưới dạng lỗ xốp hình lục lăng như tổ ong (có tiết diện ở trên to ở dưới bé) để bọc các mép cánh, các đường nối giữa các khối thân và cánh, đuôi... để hấp thụ tia radar. Các vật liệu hấp thụ sóng radar (RAM) được phát triển từ những năm 1950, hoạt động trên nguyên tắc hấp thụ cộng hưởng bằng sự vô hiệu hóa dải sóng phản xạ: Mục tiêu được bao phủ bằng một lớp màng kìm hãm sóng chậm lại. Bức màng này phản xạ lại bằng một nửa bước sóng, đến mức phản xạ hai “sóng” bị triệt tiêu: một phần sóng “nảy lên” trên vật liệu hấp thụ sóng radar với một nửa bước sóng đến chậm, một phần khác bị phản xạ lại bởi khung kim loại của máy bay. Đồng thời, sử dụng biện pháp trung hoà tần số để "triệt tiêu" tần số của tia radar. Bản chất của biện pháp này là sử dụng các tấm kim loại mỏng, được chế tạo từ hợp kim (nhôm và ti tan) theo một công nghệ đặc biệt ở nhiệt độ -275oF, làm cho nó có hằng số điện môi có thể thay đổi khác nhau theo tần số, để bọc thân, cánh máy bay ở phía trong lớp cao su hoặc lớp sơn bên ngoài. Khi bị tia radar chiếu vào nó sẽ tạo ra tần số phát thứ cấp khác với tần số của tia radar, do đó "triệt tiêu" tần số của tia radar.

Bên cạnh đó người ta còn dùng các loại sơn có tính năng hấp thụ sóng radar để sơn lên máy bay. Những giải pháp trên đã mang lại hiệu quả cao. Diện tích phản xạ hiệu dụng của máy bay tàng hình giảm tới hàng trăm lần so với máy bay thông thường cùng loại.

Dưới đây là một số máy bay điển hình được ứng dụng kỹ thuật tàng hình:
- Đối với F-117.
F-117 hầu như được bao phủ hoàn toàn bằng vật liệu hấp thụ radar (RAM). Sử dụng vật liệu hấp thụ sóng radar ở mặt cánh và thân. Vật liệu khung chủ yếu là nhôm. Cửa khoang vũ khí và cửa hạ cánh chế tạo bằng vật liệu composite, kết hợp sơn phủ để chống bị phát hiện bằng khí tài quang học. Một trương trình cải tiến đang được tiến hành đối với F-117, theo đó tấm phủ hấp thụ radar được thay thế bằng cách phun chất hấp thụ radar trong quá trình sản xuất máy bay. Hiện nay F-117 có tới 7 cấu hình vật liệu hấp thụ radar khác nhau. Cấu hình đơn (Single configuration) có tới 75% khung máy bay được phủ vật liệu hấp thụ radar bằng máy. Cấu hình mới có cả các tấm vật liệu hấp thụ radar có thể tháo rời ra bằng khóa kéo. Chiếc cải tiến đầu tiên xuất xưởng tháng 4.2000 và toàn bộ dự án đã hoàn thành vào năm 2005.

F-117 Nighthawk của không quân Mỹ. F-117 là máy bay tàng hình đầu tiên được vận hành, và sẽ ngừng phục vụ trong khoảng giữa năm 2006 và 2008.

B-2 Spirit máy bay oanh tạc tàng hình của Không lực Hoa Kỳ

SHAFAGH của Iran

F-35 Lightning II ra mắt lần đầu tiên tại FortWorth, Texas vào ngày 7/7

Su-47 cua Nga

F-22 Raptor cua Hoa Ki

G-17 của VN

by IVI Sun Jun 29, 2008 10:06 am

- Đối với B-2:
Máy bay ném bom B-2 đã lợi dụng dáng ngoài đặc biệt của nó và vật liệu hấp thụ sóng làm cho sóng radar dò tìm của đối phương bị trượt đi hoặc bị hấp thụ, giảm nhỏ được sóng phản xạ của máy bay, làm cho hình ảnh của nó phản xạ trên màn hình radar rất yếu hoặc gần như không có, khiến cho radar phòng không của đối phương không phát hiện được. Thân và cánh máy bay B-2 phần lớn sử dụng vật liệu phức hợp đá đen và sợi than. Loại vật liệu này không chỉ nhẹ, cường độ chịu lực lớn mà còn có đặc điểm phản xạ sóng radar nhỏ. Trên bề mặt vật liệu có dạng tổ ong nhỏ li ti, có thể hấp thụ sóng radar. Khung chính của kết cấu thân máy bay B-2 và khoang động cơ đều dùng hợp kim ti tan, còn lại đều do vật liệu phức hợp ghép nối nhau, không phải dựa vào đinh tán, mà thực hiện ép ở áp suất cao, do vậy máy bay không dễ phản xạ tín hiệu radar. Ngoài ra, lớp sơn màu đen ở bề mặt cũng là vật liệu hấp thụ sóng radar. Để tàng hình, mép trước của cánh máy bay còn sơn phủ một lớp vật liệu hấp thụ sóng radar. Mép trước cánh máy bay B-2 được thiết kế có các lỗ rỗng kiểu tổ ong không thành quy tắc, sóng radar nếu có cơ hội cùng tiến vào thì cũng chỉ có thể vào mà không ra được.

- Đối với F-22:
F-22 dựa vào cấu trúc chống phản xạ radar với các cạnh thẳng của cánh, mặt đuôi và thân; chỉ có các mép cửa và các bề mặt điều khiển (cánh lái) được phủ bằng vật liệu hấp thụ radar. Ngoài ra, phần lớn bề mặt đều có lớp phủ kim loại dẫn (điện tử) có tác dụng không cho năng lượng radar lọt vào bên trong lớp vỏ composit; mặt trên cùng có lớp khử tín hiệu hồng ngoại phát ra từ bản thân máy bay. Máy bay F-22 còn được sử dụng một loại sơn hấp thụ radar “IronBall”. Đây là loại sơn sử dụng vật liệu từ tính ferro-magnetic để hút tín hiệu xung quanh nó cho tới khi tín hiệu bị triệt tiêu hết. Các cuộc thử nghiệm bắt đầu từ năm 2000 cho thấy F-22 phát tín hiệu hồng ngoại thấp ở mọi điểm trong khi bay với tốc độ siêu âm.

Máy bay F-22 Raptor với kết cấu chống radar.

Hiện nay công nghệ tàng hình cũng đang được áp dụng cho các loại máy bay thông thường. Trên máy bay F/A-18 E/F đã áp dụng vật liệu hấp thụ sóng có tính chống ăn mòn, tạo ra một bước đột phá trong công nghệ tàng hình. Trên các mẫu máy bay F/A-18 C/D, để tăng cường khả năng tàng hình, các cải tiến đã được thực hiện:
- Mặt ngoài buồng lái được phủ một lớp sơn có thể phản xạ sóng radar để giảm thiểu diện tích phản xạ hiệu dụng.
- Vũ khí treo ngoài sử dụng vật liệu tàng hình Parapin hai lớp xenlulô có cốt sợi thuỷ tinh. Nó có thể phủ lên bề mặt thiết bị, sau đó dùng vật liệu hấp thụ sóng radar xử lý tạo thành vỏ bọc nhẹ.

Đối với Nga, Viện ITAE đã phát triển vật liệu hấp thụ radar sắt từ, tính năng cao để phủ bề mặt máy nén và đường dẫn khí cho máy bay Su-35, nhưng lớp vật liệu phủ phải mỏng để nó không cản trở luồng khí vận tốc lớn và nhiệt độ tới 2000C. Một lớp vật liệu RAM có độ dày khoảng 0,7 mm và 1,4 mm được phủ lên bề mặt của đường ống dẫn khí và lớp phủ dày 0,5 mm được áp dụng cho bề mặt các tầng phía trước của máy nén áp suất thấp. Kết quả là giảm được tính phản xạ 10-15 dB, tức là giảm gần một nửa tiết diện phản xạ radar (RCS) của các cửa khí. Giống như bộ phụ kiện nâng cấp Have Glass dùng cho F-16, máy bay Su-35 cải tiến cũng sử dụng nắp buồng lái có đặc tính phản xạ sóng radar. Viện ITAE phát triển một quy trình kết tủa plasma để phủ các lớp vật liệu kim loại và polyme, tạo thành một lớp phủ bền vững để ngăn cản sóng vô tuyến và nhiệt của tia nắng mặt trời lọt vào trong buồng lái. Quy trình phủ plasma được tiến hành trong buồng chân không bằng công cụ rôbốt.

Viện ITAE và các đối tác của Viện còn sử dụng công nghệ plasma để tạo các lớp phủ cho buồng đốt và ống xả. Các lớp phủ nhiều lớp được hình thành từ các vi hạt của vật liệu tĩnh điện, kim loại hoặc bán dẫn được kết tủa bằng plasma hồ quang trong điều kiện áp suất khí quyển. Những thách thức bao gồm nhu cầu giữ cho lớp gốm (ceramic) được bám chắc vào cấu trúc kim loại trong một dải nhiệt độ khá rộng (từ 600 độ C đến 1200 độ C), cho dù trên thực tế các vật liệu này có các đặc tính giãn nở nhiệt rất khác nhau. Vật liệu phủ cũng cần duy trì các đặc tính không đổi về điện trước các dải nhiệt độ rất khác nhau.

Các phương tiện bay là những vũ khí trang bị đầu tiên được sử dụng các vật liệu tàng hình, ứng dụng các kỹ thuật tàng hình và đã mang lại hiệu suất chiến đấu rất cao. Chắc chắn, các phương tiện bay sẽ còn được nghiên cứu và ứng dụng nhiều vật liệu tàng hình và kỹ thuật tàng hình mới để phát huy hết sức mạnh tiềm tàng của chúng.

by IVI Sun Jun 29, 2008 10:08 am

2. Kỹ thuật tàng hình đối với xe tăng và xe chiến đấu:

Ý tưởng làm cho xe chiến đấu trở nên khó bị phát hiện hơn đã xuất hiện ngay từ khi xe tăng mới ra đời. Ngày nay, xe chiến đấu đang đứng trước nguy cơ bị phát hiện bởi hàng loạt phương tiện hoạt động trên các dải tần khác nhau, do vậy, sự chú ý không chỉ tập trung ở dải thị tần mà còn hướng vào các phần khác của phổ điện từ, đặc biệt là phổ hồng ngoại và radar. Hiện nay, xe tăng và xe chiến đấu tàng hình phổ biến áp dụng năm kỹ thuật tàng hình sau:

- Giảm thiểu bức xạ hồng ngoại; Kỹ thuật ảnh hồng ngoại là mối đe dọa lớn nhất đối với xe tăng, vì thế muốn tàng hình được, trước hết xe tăng phải giảm bức xạ hồng ngoại.

- Giảm tiếng ồn; chủ yếu là giảm tiếng ồn của động cơ. Ví dụ, xe tăng M1A1 của Mỹ không những có tiếng ồn thấp mà còn có thể hoạt động bình thường ở -18 ÷ -50oC.

- Giảm bức xạ điện từ; dùng vật liệu composit chế tạo xe tăng không những khiến thân xe tăng cứng, chịu lực tốt, mà có có tính cách nhiệt tốt, vừa giảm thiểu bức xạ nhiệt đồng thời còn có thể giảm tiếng ồn ở một mức độ nhất định.

- Sử dụng vật liệu hấp thụ chiều sâu, gia tăng sức hấp thụ sóng điện từ của radar.

- Sử dụng màn tạo khói.

Phát hiện dấu hiệu dải thị tần là thách thức chủ yếu đối với các xe chiến đấu; vì vậy, việc làm giảm tối thiểu dấu hiệu dải thị tần của xe luôn luôn cần thiết. Biện pháp áp dụng là dùng các loại sơn nguỵ trang có đặc tính phản chiếu ánh sáng để hoà đồng với màu nền, do đó làm giảm sự tương phản quang học giữa xe và đất đá cùng cây cỏ xung quanh. Sử dụng phối hợp màu sơn làm biến đổi những màu sơn lẻ và các mảng màu khác nhau đã được áp dụng lần đầu tiên vào năm 1916 trên xe tăng của Anh, sau này các nước đã phối hợp sử dụng các mảng màu nâu lớn, xanh lá cây và màu đen, dùng các loại sơn có độ bóng thấp để tránh tạo ra những tia phản chiếu.

Các mảng màu không đồng nhất về bản chất có tác dụng làm mất đi khuôn hình đặc trưng của xe. Điển hình về phương pháp dùng các mảng màu khác nhau là sơ đồ ngụy trang địa hình đô thị của xe tăng Chieftain (Anh) triển khai năm 1990, gần đây đã được hãng Giat (Pháp) áp dụng cho xe tăng Leclerc. Sự phản chiếu của sơn ngụy trang nói chung được thiết kế tương hợp với sự phản chiếu của các vật thể xung quanh, không chỉ ở dải thị tần (0,39 – 0,77micromet) mà cả ở phần phổ hồng ngoại gần (0,77 – 1,5micromet). Điều này đặc biệt quan trọng khi xe chiến đấu hoạt động trên vùng nền cây cỏ, bởi vì thành phần của chất diệp lục cũng là một chất phản xạ tốt ở phổ hồng ngoại gần (NIR). Nếu sự phản chiếu không được hòa đồng, xe có thể dễ dàng bị phát hiện bằng các dụng cụ khuyếch đại ảnh và các hệ thống kính nhìn đêm hồng ngoại chủ động.

CÔNG NGHỆ TÀNG HÌNH 486_chieftain_battle_tank

Tăng Chieftain của Anh với sơn ngụy trang.

Sơn tàng hình là một trong những hạng mục trọng điểm của kỹ thuật tàng hình xe tăng và xe chiến đấu ở các nước phát triển. Hiện nay, lớp sơn hấp thụ sóng có các loại:

- Sơn hấp thụ sóng radar. Lớp sơn này có thể làn tiêu hao năng lượng sóng radar hoặc làm thay đổi phương hướng bức xạ của sóng radar, từ đó là yếu đi phản xạ sóng radar của xe;

- Sơn tàng hình nhiệt hồng ngoại. Lớp sơn này có thể giảm nhỏ bức xạ hồng ngoại bức xạ của bản thân xe giảm thấp độ tương phản giữa xe và nền, từ đó làm thay đổi đặc tính bức xạ hoặc phản xạ của xe;
Sơn tàng hình la de. Lớp sơn này có thể hấp thụ laser các bước sóng, tạo thành phản xạ laser thấp, hạ thấp tỷ lệ chính xác của máy đo xa laser.

- Sơn tàng hình toàn sóng. Trên chiến trường, các loại xe chiến đấu có thể đồng thời gặp phải mối uy hiếp nhiều dải sóng của các radar, ánh sáng nhìn thấy hồng ngoại và laser, lớp sơn tàng hình chỉ dành riêng cho một dải sóng không thể đáp ứng được yêu cầu, do vậy các nước đang nghiên cứu phát triển lớp sơn tàng hình dải sóng, 3 giai đoạn sóng, thậm chí toàn bộ phổ tần, như loại “vật liệu ngụy trang đa dụng” mà Đức đã nghiên cứu chế tạo. Loại sơn này sử dụng vật liệu bán dẫn, cho vào trong sơn, chất dẻo, nhựa tổng hợp hay các hợp chất kết dính khác. Yêu cầu chất kết dính phải trong suốt trong phạm vi sóng hồng ngoại, vi ba và sóng milimét, màu sắc, độ bóng và độ chói và các đặc tính của ánh sáng nhìn thấy do sự lắng đọng và tình trạng mặt ngoài của vật liệu bán dẫn quyết định. Thông qua lựa chọn các tham số tính năng chất bán dẫn thích hợp, có thể làm cho lớp sơn này có hiệu suất phản xạ thấp, đối với ánh sáng nhìn thấy và sóng hồng ngoại gần, có hiệu suất phát xạ yếu đối với nhiệt hồng ngoại, có hiệu suất hấp thu cao đối với sóng vi ba và sóng milimét. Vì thế có thể đối kháng đồng thời với nhiều loại uy hiếp như ánh sáng nhìn thấy, laser hồng ngoại gần, nhiệt hồng ngoại và radar...

Hiệu quả của sơn ngụy trang chịu ảnh hưởng trước những thay đổi mùa vụ của cây cỏ và cá biệt có thể bị vô hiệu hoá bởi sự thay đổi đột ngột của thời tiết khí hậu. Thực tế, người ta có thể áp dụng các biện pháp ngụy trang thay đổi theo mùa của các vật thể xung quanh, bằng cách sử dụng các tấm polyme ngụy trang được chế tạo đặc biệt

by IVI Sun Jun 29, 2008 10:09 am

Ngày nay người ta nói nhiều đến công nghệ tàng hình. Nhưng thật ra, công nghệ đó đã có từ lâu.

Kỹ thuật gây nhiễu có từ thời mới có radar. Trong lịch sử thế chiến 2, đã có mật trận đánh lớn dùng công nghệ này. Một vài máy bay Đức thẻ nhiều mảnh kim loại trên bầu trời Anh, radar Anh thu được tín hiệu như một cuộc tấn công lớn của rất nhiều máy bay Đức, phần lớn các máy bay trực chiến của Anh cất cánh đanh chặn. Khi các máy bay này cạn nhiên liệu hạ cánh thì quân Đức mới cho lượng lớn máy bay ném bom tấn công, các máy bay Anh chưa kịp tiếp dầu.

Trận chiến điện tử đầu tiên lớn là chiến tranh bảo vệ bầy trời miền Bắc. Lúc này, Mỹ đã sử dụng một số kỹ thuật điện tử rất hiệu quả.

Nhiễu tiêu cực: các máy bay Mỹ vừa đi vừa bắn ra đạn chứa "giấy bạc", tạo thành đám mây kim loại bao quanh đội hình.
Nhiễu tích cực: máy bay Mỹ phát sóng điện từ theo xung ngẫu nhiên, có tấn số gần quanh dải tần của radar ta. Việc này tạo một vùng sáng rộng trong màn hình radar, che kín đội hình địch.
Phát tín hiệu giả: Địch phát tín hiệu giống như tín hiệu phản hồi từ máy bay. Ngay trước 12 ngày đêm, có lần ta đã bắn lên trời 60 đạn SAM-2 vào mục tiêu hư vô này.
Chiến tranh điện tử của địch gây khó khăn lớn cho ta, với tên lửa, các chiến thuật điện tử này hiệu quả nhất, tác dụng hơn nhiều các chiến thuật đánh thẳng vào phòng không ta bằng các máy bay ném bom nhỏ, ném bom đột kích, tên lửa diệt radar. Tuy ta không khác phục được hoàn toàn, nhưng cũng kết hợp các phương pháp chiến thuật và kỹ thuật tăng hiệu quả đánh. Ngày đó cũng đã áp dụng đổi tần số mang, nhưng rất khó khăn.

Ai Cập dùng tên lửa chống tầu của Liên Xô. Nhưng do thiếu sáng tạo, bị vô iệu hóa nhanh chóng sau vài trận đánh. Israen dùng nhiễu tích cực.

Sau chiến tranh Việt Nam, Liên Xô đã chú ý nhiều đến công nghệ tàng hình. Mình đọc một cuốn sách từ hồi còn bé của Liên Xô, đã thấy phân tích về con nhặng. Nhặng tường bay đứng yên trong không trung, nhưng dơi có radar lại không xác định được. Bề ngoài nhặng có lớp lông mỏng hấp thụ sóng siêu âm của dơi.

Hiện nay, lớp vỏ RAM dược chế tạo theo một số công nghệ.
Một là các hạt kim loại nhỏ. Thông thường là các quả cầu rỗng bạc được chế tạo bằng công nghệ đăc biệt, đưỡng kính cỡ micron. Các hạt bạc được trộn vào sơn sao cho chúng cách điện với nhau.
Hai là các lớp kim loại rất mỏng ngăn cách nhau bởi các lớp điện môi. Chiều dầy của các lớp này được làm chính xác.
Ba là lớp "phản xạ có điều kiện", bao gồm các vòng kim loại được đóng kín hay để hở mạch theo điều khiển của bóng bán dẫn. Các vòng kim loại này có kích thước khác nhau, cho phép điều khiển được việc hấp thụ, cho thông qua hay phản xạ có chọn lọc các bước sóng.
Bốn là lớp vỏ công nghệ NANO, bao gồm nhiều dây dẫn điện bố trí hình học giữa các chất điện môi.
Lớp hấp thụ RAM tăng giá thành khủng khiếp khi chúng phải tuân theo một số yêu cầu khác: như cho một loại sóng nào đó đi qua, có độ bền cao chống đạn xuyên, rất nhẹ và dầy cho máy bay... Ngày nay, với tiến bộ của công nghệ nano, các nước tiên tiến hoàn thiện lớp vỏ RAM.

Trên máy bay, một khó khăn lớn khi dùng tàng hình là sóng radar do chính radar trên máy bay này phát ra.
Trước đây, các máy bay phương Tây thường dùng một tấm lọc, tấm lọc này lọc sạch nhiễu, chỉ cho phát ra sóng radar có tần số trong dải hẹp, điều này làm giảm năng lượng phát xạ, hạn chế hoạt động của các máy dò, ví dụ các máy báo động sớm phát hiện radar địch chiếu vào ta. F-22 bỏ tấm lọc này và làm theo hướng ngược lại, dàn năng lượng phát ra một dải tần rộng. Các máy thu hoạt động trên dải hẹp nhận được tín hiệu yếu.
Mặt khác, máy tính của F-22 rất lớn, là một máy tính hỗn hợp, cả máy tính thường và máy tính tín hiệu. Phần máy tính số cấu tạo blade gồm nhiều máy tính riêng cắm trên bus rộng, lên đến 60 CPU, khả năng nâng đến 90 CPU. Khối lượng sử lý lớn cho phép giảm nhu cầu phát xạ.

Để chống tàng hình, radar cũng có nhiều đối sách, đều dựa trên công nghệ bán dẫn mới nhất.
Radar phát triển công nghệ nhận dạng. Điều này được thực hiện bằng các vi mạnh hoạt động ở tần số rất cao bố trí ngay trên tấm thu, tín hiệu đã qua sử lý được truyền về máy tính trung tâm. Nhờ có các đầu thu số hoạt động ở tần số hàng trăm MHz đến hàng GHz nên các đầu thu nhận ra tìn hiệu phản xạ rất yếu và nhận ra tín hiệu của mình phát trong màn nhiễu. Chu trình phát thay đổi liên tục ở tần số cao hàng chục MHz cho phét đầu thu nhận dạng dễ dàng. Các radar thụ động hoạt động nhà công nghệ nhận dạng này.
Kết hợp hệ thống định vị toàn cầu. Nhờ hệ này, các đài thu xa nhau đồng bộ thời gian và không gian với nhau với độ chính xác đến hàng phần trăm triệu gây và khoảng cách mét. Nhờ đó, các đài thu nhận được chênh lệch thời gian tín hiệu đến và suy ra chênh lệch khoảng cách, đây là cơ sở của hệ thống radar thụ động mới. Radar hoạt động nhờ vào tín hiệu đài phát khác qua công nghệ này, cho phép máy nay tắt radar vẫn thực hiện được nhiệm vụ.
Một nguyên tắc được Liên Xô áp dụng phổ biến là kết hợp các tần số nhỏ. Lớp hấp thụ tần số nhỏ cần rất dầy, không thích hợp với máy bay. Nhưng tần số nhỏ không cho phép định vị chính xác. Kỹ thuật dùng tần số nhỏ cần kết hợp với kỹ thuật định vị như trên. Cũng cần kết hợp với các kỹ thuật dùng nhiều tần số, đổi tần số mang, phát xung ngẫu nhiên. Hầu hết các radar cảnh giới Nga ngày nay đều áp dụng tiến bộ này, tạo sức mạnh lớn cho các hệ thống phòng không của họ. Những điểm này cho phép đạn phòng không tiên tiến của Nga đánh chặn các mục tiêu tàng hình trên không chính xác ở tầm xa.
Một trong những thành tựu lớn nhất về radar của Liên Xô trước đây, nay chỉ có Nga đủ sức thừa kế là kết hợp quang điện. Người Nga xây dựng những trạm radar rất lớn, kết hợp quan sát quang học và vệ tinh cảnh giới. Nhờ vậy, họ lập được lịch hầu hết những vật thể bay trong các quỹ đạo trung bình và thấp, kể cả vô hình. Trong thập kỷ 1990, tiến độ hòan thiện những trạm này về 0, nhưng này lại được thúc đẩy mạnh mẽ. Những trạm này phát hiện các vật thể lạ ở khoảng cách lớn. Ví dụ, với tên lửa đạn đạo, họ quan sát trong khu vực từ châu Phi đến toàn bộ Bắc Băng Dương.

Tầu biển có nhiều điểm thuận lợi cho công nghệ tàng hình. Ví dụ, tầu biển có thể mang theo lớp vỏ hấp thụ rất nặng. Nhưng tầu biển cũng dễn dàng bị tấn công bởi các đạn không dùng radio, ví dụ như các đạn dẫn đường tivi cổ điển.
Người Mỹ cũng có hướng phát triển các tên lửa đối không mới, giai đoạn cuối chúng dùng nhận dạng quang học-hồng ngoại để tấn công. Tên lửa Maveric hiện tại có một bản nhận dạng hình học nhưng hạn chế chỉ tấn công được mục tiêu cố định trên mặt đất.

by IVI Sun Jun 29, 2008 10:10 am

Xu hướng sử dụng lưới ngụy trang ngày càng gia tăng. Đặc biệt là lưới trùm ngụy trang, có thể làm giảm được nhiều đặc trưng dấu hiệu radar và dấu hiệu hồng ngoại. Lưới ngụy trang được sử dụng trong ngụy trang xe ở trạng thái tĩnh và trạng thái cơ động. Tiêu biểu là hệ thống ngụy trang cơ động (MCS) do hãng Saab Barracuda (Thuỵ Điển) phát triển. Hệ thống này gồm một lớp màng polyme ngụy trang nổi (incised polymeric film) được gắn vào xe, sẽ tạo thành một kết cấu bề mặt ba chiều có tính tự nhiên hơn, loại bỏ được tất cả những phản chiếu làm lộ xe. Lớp màng được nhuộm màu theo một biểu đồ màu do máy tính thiết kế, phù hợp với vùng khí hậu mà hệ thống ngụy trang này sẽ được sử dụng. Những phát triển xa hơn của hệ thống lưới hoặc thảm ngụy trang kết hợp với lớp màng kim loại (metallic film) có thể giúp giảm thiểu không chỉ dấu hiện dải thị tần mà cả dấu hiệu hồng ngoại của các xe chiến đấu. Biện pháp này ngày càng quan trọng bởi từ thập kỷ 70, các hệ thống ảnh nhiệt đã được sử dụng khá phổ biến và là mối đe dọa chủ yếu của xe. Xe chiến đấu không chỉ bị phát hiện và chỉ điểm, mà còn bị các tên lửa đầu tìm nhiệt đe dọa.

Hệ thống ảnh nhiệt phát hiện bức xạ hồng ngoại ở các dải 3-5 microm và 8-12 microm tương ứng với các cửa sổ truyền dẫn của tầng khí quyển trên. Do bức xạ hồng ngoại là một hàm số của nhiệt độ và tính phát xạ của xe, nên những xe có mức độ chênh lệch phát xạ ít hơn so với vật thể xung quanh, thì xác suất bị phát hiện có thể giảm ở mức tối thiểu.

Cho đến nay, nhiệt độ của xe luôn là một vấn đề được quan tâm, nguồn sinh nhiệt cơ bản vẫn là động cơ, đặc biệt là hệ thống xả. Ngoài luồng khí thải, nhiệt động cơ có thể làm tăng đáng kể nhiệt độ của vỏ xe, nhất là với các xe có động cơ bố trí dưới lớp giáp phía trước. Các lớp phủ có tính phát xạ thấp, ngoài việc hạ thấp nhiệt độ còn làm giảm bức xạ hồng ngoại của bề mặt vỏ xe. Tuy nhiên, chúng vẫn có nguy cơ phản chiếu cao, do đó, cần tạo ra sự dung hoà và tránh những vùng có tính phát xạ đồng nhất, khác với sự tự nhiên.

Có thể giảm bức xạ bằng lưới hoặc thảm ngụy trang trong vai trò của các tấm chăn nhiệt (thermal blankets) cũng như các màn ngụy trang với tính phát xạ thấp, làm cho mức bức xạ nói chung tương đồng với mức bức xạ của vật thể quanh xe.

CÔNG NGHỆ TÀNG HÌNH Military-camouflage-5

Các tấm “váy” treo, ngoài tác dụng giảm dấu hiệu nhiệt của xe chiến đấu, còn được dùng để giảm dấu hiệu radar của xe. Dấu hiệu radar được duy trì ở mức nhỏ nhất sẽ làm giảm xác suất bị radar giám sát, bám và phát hiện, cũng như tên lửa lắp đầu tìm radar chủ động hay thụ động tiến công. Radar vũ khí chống tăng thường làm việc ở dải tần 8-20GHz hoặc 35GHz và 94GHz (radar thụ động).

Với các radar chủ động, yếu tố cơ bản trong việc giảm dấu hiệu radar là giảm thiểu năng lượng phản hồi từ xe trở về radar. Đại lượng này là một hàm số của tiết diện phản xạ radar (RCS) hay diện tích phản xạ radar hiệu dụng. Tiết diện phản xạ của xe chiến đấu hiện nay vào khoảng 10-15 dbm2, nhưng lý tưởng là dưới 10 dbm2, làm cho các tín hiệu trở về radar khó phân biệt được với tạp nền.
Để giảm RCS, các xe chiến đấu cần được tạo dáng thành những mặt phẳng lớn bố trí sao cho các chùm tia phản hồi lệch hướng so với nguồn phát của nó.

Nói chung, để có thể duy trì diện tích phản xạ hiệu dụng của xe thấp, đặc biệt là khi xe phơi lộ trước radar trinh sát dải sóng xăngtimét, bên ngoài xe chiến đấu càng có ít phụ kiện càng tốt. Ngoài ra, có thể sử dụng các vật liệu hấp thụ radar (RAM) hay dùng hệ thống lưới và thảm nguỵ trang để làm giảm hơn nữa RCS radar, đặc biệt là với radar làm việc ở bước sóng milimét. Dấu hiệu radar của các xe chiến đấu có thể làm giảm tới 90% (10-20dB). Tại mức này, cự ly phát hiện sẽ giảm đáng kể, từ đó khả năng sống sót của xe được nâng cao. Và cuối cùng là đổi mới vật liệu chế tạo thân xe và tháp pháo. Hiện nay các nhà khoa học đang chế tạo vật liệu phức hợp cường độ cao mới dựa trên chất dẻo polyeste đúc ép, tăng cường sợi thủy tinh và gốm sứ cường độ cao để chế tạo thân xe và tháp pháo. Tác dụng tàng hình của nó thể hiện ở chỗ phản xạ ánh sáng và radar đều yếu hơn so với kim loại, có thể hấp thụ một phần sóng radar, dễ đúc khuôn, tính cách nhiệt tốt, cho phép dấu hiệu nhiệt, triệt tiêu âm. Một hướng khác là các chuyên gia đang nghiên cứu chế tạo các chất dẻo làm thân xe kết hợp sơn phủ polyme có màu sắc thay đổi theo môi trường bên ngoài, khiến cho radar, thậm chí ngay cả bằng mắt thường ở cự ly gần cũng không thể phát hiện được.

by IVI Sun Jun 29, 2008 10:10 am

3. Kỹ thuật tàng hình đối với tàu chiến

Trong tổ hợp các biện pháp nâng cao khả năng sống còn của tàu nổi hiện nay và tương lai thì giảm khả năng bị radar phát hiện có vị trí quan trọng; bởi vì các biện pháp truyền thống tăng khả năng sống còn của tàu chiến (bảo vệ bằng hoả lực và bằng vỏ giáp, chế áp vô tuyến điện tử, ngụy trang, v.v.) đã thực sự mất đi khả năng của mình. Vấn đề giảm khả năng của tàu nổi bị radar phát hiện rất được quan tâm vì trong trang bị của các hạm đội nhiều nước đang có phương tiện chiến đấu trên biển rất hiệu quả là tên lửa hành trình đối hạm có đầu tự dẫn vô tuyến định vị (hơn 20 kiểu khác nhau). Trong điều kiện như vậy, giảm khả năng bị radar phát hiện làm cho tàu chiến đấu vững vàng bằng cách giảm hiệu quả phát hiện, phân loại và chỉ cho tàu các phương tiện sát thương có sử dụng các tín hiệu phản xạ từ mục tiêu. Trong thập kỷ vừa qua, trong chế tạo tàu quân sự nước ngoài việc giảm khả năng bị radar phát hiện được giải quyết bằng cách giảm diện tích phản xạ hiệu dụng, đặc trưng tính chất phản xạ của tàu. Nói chung, độ lớn của diện tích phản xạ hiệu dụng phụ thuộc vào vật liệu và hình dạng (cấu trúc) của mục tiêu cũng như chiều dài bước sóng và tính phân cực của dao động điện từ phát xạ và hướng phát xạ. Sự phụ thuộc của cường độ dao động phản xạ vào sự thay đổi hướng (góc) phát xạ gọi là giản đồ bức xạ thứ cấp. Vì độ lớn cường độ của tín hiệu phản xạ phụ thuộc trực tiếp vào độ lớn diện tích phản xạ hiệu dụng, nên giản đồ bức xạ thứ cấp được dựng theo tỷ lệ tương ứng. Có thể biểu diễn sự thay đổi diện tích phản xạ hiệu dụng của mục tiêu bằng sơ đồ quan sát thu nhỏ. Giảm diện tích phản xạ hiệu dụng của tàu bằng cách sử dụng công nghệ “tàng hình” trong thiết kế và chế tạo tàu, công nghệ này được sử dụng lần đầu tiên ở Mỹ để giảm khả năng bị radar phát hiện của các máy bay chiến đấu.

Sử dụng công nghệ “tàng hình” trong chế tạo tàu quân sự hiện nay được thực hiện bằng cách thay đổi cấu trúc truyền thống của tàu, sử dụng các lớp phủ hấp thụ vô tuyến điện và các vật liệu kết cấu composite có thuộc tính hấp thụ năng lượng điện từ. Bên cạnh thay đổi kết cấu của tàu (vỏ, cấu trúc của tầng trên), vị trí anten, bệ phóng của các loại vũ khí và các thiết bị bổ trợ của tàu là sử dụng các lớp phủ hấp thụ vô tuyến điện và các vật liệu kết cấu composite. Mức độ sử dụng chúng ở các tàu nước ngoài có khác nhau.

Lớp phủ hấp thụ vô tuyến điện được sử dụng nhiều nhất khi chế tạo tàu “Sea Shadow” của Mỹ và tàu “Smyge” của Thụy Điển. Trên thân tàu “Sea Shadow” làm bằng thép tấm được phủ một lớp kim loại đen. Chất phủ hấp thụ vô tuyến điện cũng được phủ lên bề mặt giữa các thành đứng nối nửa thân chìm dưới nước với phần nổi. Lớp phủ hấp thu vô tuyến điện có trọng lượng riêng khoảng 3 kg/cm2. Khi tổng diện tích tẩm phủ là 900 m2 thì khối lượng vật liệu tẩm phủ vào khoảng 3 tấn. Vì khối lượng gia tăng do lớp tẩm phủ hấp thụ vô tuyến điện rơi vào phần trên của thân tàu, nên trọng tâm của tàu sẽ chuyển lên phía trên theo chiều cao và từ đó làm giảm độ ổn định của tàu. Lớp tẩm phủ hấp thụ vô tuyến điện dùng cho tàu “Sea Shadow” có khả năng bảo vệ rất tốt đối với tác động của nước biển.

Trong tàu tên lửa “Smyge” của Thuỵ Điển (trọng tải 140 T) toàn bộ thiết bị tàu và vũ khí trang bị (trừ tháp pháo phía mũi tàu) đều bố trí thấp hơn boong thượng và có thể di chuyển được. Tháp pháo nằm trong chụp bảo vệ có thành nghiêng. Bề mặt thân tàu và tầng trên cũng như các lỗ gió đều có lớp phủ hấp thụ vô tuyến điện. Khác với tàu “Sea Shadow”, tàu “Smyge” sử dụng tương đối nhiều vật liệu kết cấu composite. Ví dụ, lớp vật liệu bọc ngoài làm bằng kepler, còn thành tầng trên làm bằng nhiều lớp chất dẻo sợi carbon, các sợi xếp lộn xộn.

Tàu tuần dương “Visby” không những có tầng trên, mà cả thân tàu cũng làm bằng các lớp dây bện sợi carbon dính vào nhau. Đây là vật liệu composite tăng cường sợi carbon dính vào nhau dày khoảng 1 cm, với 12-25 nghìn sợi trong một dây bện, áp dụng công nghệ gia công chân không. Tàu có khả năng tàng hình đối với sóng radar , ánh sáng nhìn thấy, hồng ngoại, bức xạ điện tử... Tàu Visby được coi là tàu tàng hình hoàn toàn của thế kỷ 21.

Tàu chiến tàng hình Visby của Thụy Điển và...
CÔNG NGHỆ TÀNG HÌNH Visby-illrcs-return-vi

...khả năng triệt tiêu sóng phản xạ của radar.

Vấn đề tàng hình cho tàu sân bay trên biển cũng đã trở thành điểm nóng trong thời gian gần đây. Trước tiên, hầu hết các tàu đều áp dụng vật liệu hấp thụ sóng và vật liệu chống radar, giảm thiểu diện tích phản xạ của radar, khiến radar thấy tàu giống như con tàu thông thường cấp độ vài nghìn tấn. Hiện nay, để khắc phục khó khăn trong việc tàng hình đối với đường băng cất/hạ cánh của tàu sân bay, Mỹ đã thiết kế những tấm chắn nguỵ trang kiểu lật ở mép tàu, xây dựng bức tường bao quanh đường băng để đạt được mục đích tàng hình.

Trong phát triển lớp phủ hấp thụ vô tuyến điện và vật liệu sử dụng công nghệ “tàng hình” ở nước ngoài, chủ yếu dùng các hạt dẫn điện tán xạ (muội, than chì, kim loại), các chất độn bằng xơ và có từ tính (các tấm và bột carbon, ferit bọc kim loại, sắt thấm carbon), dùng riêng hoặc kết hợp với nhau. Việc lựa chọn chất liên kết phụ thuộc không những vào yêu cầu kỹ thuật vô tuyến điện, mà còn vào yêu cầu khai thác sử dụng thường mang tính quyết định. Ngoài ra, có thể sử dụng các chất điện môi, polyme và đàn hồi, sơn, gốm, v.v.

Ở các nước NATO, ngoài việc hoàn thiện các lớp phủ và vật liệu hấp thụ vô tuyến điện cấu trúc nói trên, đang thúc đẩy việc chế tạo các lớp phủ vô tuyến điện có điều khiển với dảỉ tần công tác và hệ số phản xạ có thể thay đổi tùy theo độ lớn và cực của điện áp điều khiển đưa vào.

Sử dụng các lớp phủ và vật liệu hấp thụ vô tuyến điện như vậy cùng với các biện pháp bảo vệ về mặt kiến trúc sẽ góp phần làm giảm mức độ tín hiệu phản xạ từ tàu.
BỘTRƯỞNGQUỐCPHÒNG
Ác Quỷ