Cuộc đua phát triển vũ khí chống UAV

Cuộc xung đột Nga - Ukraine đã làm leo thang căng thẳng địa chính trị toàn cầu, làm thay đổi cấu trúc NATO, đồng thời dẫn tới sự gia tăng chi tiêu quân sự ở mức chưa từng có khi phương Tây tìm cách củng cố hệ thống phòng thủ.

Ngoài những vũ khí truyền thống như máy bay chiến đấu và tên lửa có độ chính xác cao, cuộc xung đột Nga - Ukraine cũng cho thấy nhu cầu đối với những hệ thống vũ khí mới, trong đó có các phương tiện bay không người lái (UAV) và cả những hệ thống khắc tinh của chúng.

Ưu thế vượt trội của UAV

Những gì diễn ra thời gian qua cho thấy rõ ràng rằng ngư lôi và tên lửa chống hạm (ASM) không phải là mối đe dọa duy nhất đối với các tàu mặt nước, mà còn bao gồm máy bay không người lái (UAV) và xuồng không người lái (USV) tự sát.

Đây là những thiết bị với tốc độ tương đối thấp, thiết kế nhẹ, mỏng manh, thường có đầu đạn nhỏ nhưng giá rẻ, có thể được sản xuất với số lượng lớn, thường khó thấy trong dải bước sóng hồng ngoại (IR) và radar (RL).

Theo đó, có ít nhất hai vấn đề nảy sinh liên quan đến khả năng tự vệ của các tàu mặt nước trước các UAV và xuồng tự sát.

Đầu tiên là giá thành của một loại vũ khí tự vệ thường cao hơn giá của một vũ khí tấn công, chẳng hạn như khi dùng một tên lửa phòng không dẫn đường (SAM) trị giá khoảng một triệu USD để bắn hạ một chiếc UAV cảm tử trị giá 50 nghìn USD.

Vấn đề thứ hai là số lượng đạn dược hạn chế trên tàu, khi thông thường mỗi con tàu chỉ có vài chục tên lửa giống nhau, trong khi có thể có một lượng lớn các UAV cảm tử rẻ tiền hơn tấn công nó.

Điều tương tự cũng xảy ra đối với lực lượng mặt đất khi các hệ thống phòng không đơn giản thường không có đủ thời gian hoặc đạn dược để đẩy lùi một cuộc tấn công do hàng loạt UAV gây ra, ngoại trừ trường hợp vùng đánh chặn được trải dài hàng nghìn km, như trong trường hợp của cuộc tấn công của Iran vào Israel đã bị lực lượng vũ trang của hơn ba quốc gia đồng thời tham gia đánh chặn.

Trong các trường hợp còn lại, việc tiêu diệt máy bay không người lái cảm tử bằng vũ khí “rẻ tiền”, như pháo tự động bắn nhanh cỡ nòng nhỏ và súng máy, chỉ có thể đạt đến một giới hạn nhất định, vì phạm vi sử dụng của chúng bị hạn chế, và ở giai đoạn di chuyển cuối cùng của máy bay không người lái cảm tử, những vũ khí này sẽ không có thời gian để bắn hạ tất cả các mục tiêu đang đến gần.

Vũ khí laser

Trong bối cảnh đó, Mỹ và các đồng minh đang hướng tới việc tạo ra vũ khí dựa trên các nguyên tắc vật lý mới, đặc biệt là tạo ra vũ khí năng lượng định hướng, trong đó thông thường là vũ khí laser. Hiện nhiều quốc gia và công ty đang phát triển laser chiến đấu.

Mới đây, vũ khí laser đã bắt đầu được thử nghiệm trong điều kiện chiến đấu thực tế. Tờ The Telegraph của Anh, trích dẫn một tuyên bố gần đây của Bộ trưởng Quốc phòng Anh Grant Shapps, từng đề cập đến khả năng gửi hệ thống laser chiến đấu DragonFire cho Ukraine. Hệ thống này được thiết kế để trang bị cho các tàu chiến của Hải quân Hoàng gia Anh và hiện đang trong quá trình thử nghiệm.

Vũ khí vi sóng

Tuy nhiên, khái niệm “vũ khí năng lượng định hướng” không chỉ giới hạn ở tia laser mà còn bao gồm cả vũ khí vi sóng. Về cơ bản, vũ khí vi sóng có phần giống với vũ khí laser, nhưng chúng vẫn có những điểm khác biệt.

Giống như vũ khí laser, vũ khí vi sóng không có đạn vật lý, mục tiêu bị tấn công bởi bức xạ điện từ. Tuy nhiên, nếu vũ khí laser sử dụng bức xạ đơn sắc kết hợp của vùng quang phổ (thường là hồng ngoại) thì vũ khí vi sóng sử dụng bức xạ điện từ, phạm vi bước sóng ở mức milimet hoặc dưới milimet. Theo Bách khoa toàn thư của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga, phạm vi của vũ khí vi sóng là từ 0,3–300 GHz.

Vũ khí vi sóng không thể tập trung chính xác vào một khu vực nhỏ như bức xạ laser, nhưng chúng vẫn có thể nhắm trúng một khu vực nhất định. Tác động hủy diệt của vũ khí vi sóng không dựa trên việc phá hủy hoàn toàn mục tiêu hoặc bất kỳ bề mặt nào của nó, chẳng hạn như bánh lái hoặc động cơ/động cơ đẩy, mà dựa trên việc vô hiệu hóa các hệ thống điện tử của mục tiêu.

Vì vậy, các mục tiêu như máy bay không người lái có thân làm bằng nhựa hoặc vật liệu tổng hợp rất dễ bị tấn công bởi vũ khí vi sóng vì các thiết bị điện tử “mỏng manh” của chúng, thường được chế tạo từ các bộ phận có sẵn trên thị trường, không thể chịu được khi tiếp xúc với bức xạ vi sóng.

Trong trường hợp may mắn nhất, các UAV sẽ bị lỗi tạm thời, còn không, toàn bộ linh kiện điện tử trên thiết bị sẽ bị đốt cháy hoàn toàn.

Hệ thống Epirus Leonidas: khắc tinh của UAV

Công ty Epirus được thành lập vào năm 2018 tại thành phố Los Angeles, bang California, Mỹ, với mục tiêu phát triển và quảng bá vũ khí chống máy bay không người lái, và vào năm 2020, hệ thống vũ khí vi sóng Leonidas, được chế tạo dựa trên các nguyên tố gali nitrit thể rắn, với điện tử hướng dẫn, đã lần đầu được giới thiệu. Về cơ bản, hệ thống Leonidas sử dụng công nghệ radar với ăng-ten mảng pha chủ động (AFAR).

Leonidas được xem là khắc tinh của UAV, bởi hệ thống này có khả năng vô hiệu hóa hoàn toàn các đợt tấn công quy mô lớn của UAV cỡ nhỏ.  Trong quá trình thử nghiệm vào năm 2021, hệ thống vũ khí vi sóng Leonidas đã bắn hạ tất cả 66 trong số 66 mục tiêu không người lái và vào năm 2022, phiên bản cải tiến thứ ba của hệ thống đã trình làng. Các chuyên gia quân sự cho rằng, Leonidas sẽ là giải pháp lý tưởng để giải quyết mối đe dọa từ các cuộc tấn công của UAV.

Theo ông Andrew Lowry, Giám đốc điều hành của Epirus, nhà máy của họ có thể sản xuất ba hoặc bốn hệ thống Leonidas mỗi tháng. Hiện 4 hệ thống Leonidas đã được Epirus bàn giao cho quân đội Mỹ.

Hải quân Mỹ cũng đang phát triển vũ khí vi sóng. Dưới những cái tên khác nhau, chương trình vũ khí vi sóng đã diễn ra từ năm 1997. Hiện tại chương trình có tên là METEOR HPM, còn trước đây chương trình có tên là REDCAT.

Theo ngân sách cho năm 2025 của Hải quân Mỹ, vũ khí vi sóng đầu tiên theo chương trình METEOR HPM sẽ được triển khai vào năm 2026.

Vỏ quýt dày có móng tay nhọn?

Giám đốc điều hành Epirus, ông Andrew Lowry cho biết công ty này đang đàm phán về khả năng cung cấp hệ thống vũ khí vi sóng Leonidas cho Ukraine để chống lại các máy bay không người lái cảm tử loại Geranium-2 của Nga.

Các biện pháp khắc chế vũ khí vi sóng có lẽ sẽ luôn là vấn đề bí mật quân sự. Tuy vậy, theo Topwar, có thể giả định rằng khi bay máy bay không người lái cảm tử loại Geran-2 bay ở độ cao tối đa khoảng 4–5 km, vũ khí vi sóng bố trí dọc đường bay có thể không thể bắn trúng mục tiêu.

Đồng thời, nếu việc hạ độ cao trước khi tấn công mục tiêu được thực hiện bằng cách lặn, thì một UAV cảm tử không có hệ thống nạp điện tử vẫn có thể bắn trúng mục tiêu, ít nhất đây là điều mà những người điều khiển máy bay không người lái góc nhìn thứ nhất (FPV) hiện đang làm.

Đối với các loại tên lửa và UAV bay ở độ cao lớn, bao gồm cả quỹ đạo đạn đạo, cũng như tất cả các loại tên lửa không dẫn đường, chúng khó có thể bị ảnh hưởng bởi vũ khí vi sóng.

Ngoài ra, còn có nhiều cách tiềm năng để bảo vệ UAV khỏi vũ khí vi sóng, ngay cả đối với máy bay không người lái FPV. Ví dụ, đối với máy bay không người lái cảm tử tầm xa thuộc loại “Geran-2” của Nga, có thể tạo ra một lớp phủ kim loại giúp loại bỏ hoàn toàn sự xâm nhập của bức xạ vi sóng qua bề mặt; chỉ có một khoảng trống nhỏ ở phần trên của thân máy, cần thiết cho hoạt động của bộ thu tín hiệu GLONASS, sẽ được mở.

Không chỉ vậy, trên Internet, người ta vẫn thường xuyên nói rằng bạn có thể tự bảo vệ mình khỏi vũ khí laze bằng cách bọc vật thể được bảo vệ bằng bạc hoặc giấy bạc. Vũ khí vi sóng được cho là không có khả năng tạo ra sức nóng mạnh và nhanh chóng đối với mục tiêu đến mức phá hủy hoàn toàn và làm bay hơi lớp phủ kim loại, ít nhất là ở khoảng cách vài trăm mét trở lên.

Do đó, một UAV cảm tử thông thường thuộc loại “Geran-2” với lớp phủ thân kim loại rất có thể sẽ vượt qua tầm bắn của vũ khí vi sóng và bắn trúng mục tiêu. Tuy nhiên, có một hạn chế là khi đó, UAV sẽ dễ bị quan sát thấy trên màn hình radar so với một loại UAV kamikaze thông thường không được bảo vệ.

Ngoài ra, có lẽ cũng có những giải pháp khác, cả về thiết kế lẫn mạch điện, cho phép bảo vệ khỏi vũ khí vi sóng.

Cuộc đua phát triển công nghệ chống UAV

Vũ khí vi sóng cũng như vũ khí laser đang nhanh chóng được đưa vào sử dụng trong Quân đội và Hải quân Mỹ, và có thể cả các quốc gia khác. Trước thực tế UAV đang trở thành một trong những loại vũ khí ngày càng quan trọng tại chiến trường Ukraine, cuộc đua phát triển công nghệ chống UAV trên toàn cầu đang ngày một nóng.

Trong năm tài chính 2023, Bộ Quốc phòng Mỹ đã phân bổ 668 triệu USD cho các chương trình đánh giá và thử nghiệm phát triển nghiên cứu vũ khí chống UAV cùng ít nhất 78 triệu USD để mua sắm.

Nga cũng đang đẩy mạnh việc phát triển công nghệ chống UAV. Moscow mới đây thông báo nước này đã chế tạo một hệ thống phức hợp, mang tên Stupor, có khả năng phát hiện và ngăn chặn thiết bị bay không người lái UAV bằng nhiều phương pháp.

Ông Valdislav Kustarev, Giám đốc Phát triển Công ty Stupor LLC, nêu rõ Bộ Quốc phòng Nga cùng các cơ quan an ninh nước này đã phát triển hệ thống Stupor, có tính đến các yêu cầu cơ bản của người dùng, dựa trên các hệ thống phát hiện, cảnh báo như trạm radar, máy quét tần số vô tuyến, trạm quang học nhận diện UAV, các thiết bị gây nhiễu và tổ hợp làm giả tọa độ.

Stupor gồm các tổ hợp và có thể phát hiện và ngăn chặn mục tiêu ở khoảng cách hơn 5 km, hệ thống khống chế UAV có thể vô hiệu hóa các thiết bị bay ở khoảng cách 2 km. Stupor cũng có khả năng hoạt động tự động nhờ sử dụng trí tuệ nhân tạo. Thông tin thực tế và thông tin lưu trữ có thể tải thẳng lên điện thoại. Ngoài ra, Stupor có thể tích hợp với các phương tiện phát hiện và ngăn chặn UAV của các nhà sản xuất khác.

UAV ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xung đột Nga - Ukraine. Càng ngày, Nga càng có nhiều cải tiến về chiến thuật sử dụng UAV, hạn chế từng bước lợi thế của Ukraine. Thời gian gần đây, còn có những bài báo phản ánh việc UAV của Ukraine tấn công mỗi lúc một sâu hơn vào lãnh thổ Nga. Các chuyên gia cho rằng, kết cục xung đột Ukraine có thể được quyết định bởi thứ vũ khí này. Chính vì thế, việc Nga chế tạo thành công hệ thống chống UAV sẽ giúp quốc gia này duy trì “lợi thế” trong cuộc chiến UAV./.