Cảm biến tầm nhiệt Trung Quốc đang phát triển có giúp tăng khả năng nhận diện mục tiêu và độ chính xác cho vũ khí siêu vượt âm nội địa.
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Kỹ thuật Lực lượng Tên lửa Trung Quốc ở thành phố Tây An hồi tháng 5 đăng bài viết về thiết bị dẫn đường tầm nhiệt cho tên lửa siêu vượt âm trên tạp chí b́nh duyệt Kỹ thuật Hồng ngoại và Laser, cho biết họ được giao nhiệm vụ giải quyết những vấn đề liên quan đến hệ thống này trước năm 2025.
Tên lửa siêu vượt âm thường có tốc độ trên 6.200 km/h, gấp hơn 5 lần tốc độ âm thanh, cho phép chúng nhanh chóng lao đến mục tiêu và hạn chế đáng kể khả năng đánh chặn của đối phương. Tuy nhiên, tốc độ rất lớn cũng khiến bất cứ sai số nhỏ nào trong hệ thống dẫn đường có thể làm tên lửa trượt mục tiêu hoàn toàn.
Tên lửa siêu vượt âm DF-17 trong lễ duyệt binh tại Bắc Kinh, Trung Quốc, tháng 10/2019. Ảnh: PLA.
"Ở khoảng cách xa, tín hiệu hồng ngoại của mục tiêu chỉ tương đương vài điểm ảnh trên cảm biến mà không có thêm thông tin chi tiết nào, như h́nh dạng, kết cấu, khiến quá tŕnh theo dơi và xác định mục tiêu cực kỳ khó khăn", bài viết có đoạn.
Cảm biến tầm nhiệt cũng cần môi trường cực kỳ lạnh để hoạt động b́nh thường, đây là vấn đề không nhỏ với các vũ khí siêu vượt âm. Trong quá tŕnh bay với tốc độ cực cao, tên lửa siêu vượt âm ma sát với không khí và h́nh thành một lớp plasma nóng hơn bề mặt Mặt Trời bên ngoài thân vỏ, làm giảm độ chính xác của cảm biến tầm nhiệt.
Yang Xiaogang, trưởng nhóm nghiên cứu, đă đề xuất một số giải pháp cho các thách thức này khi lắp cảm biến tầm nhiệt trên vũ khí siêu vượt âm.
Đầu ḍ nhiệt truyền thống thường phân tích từng khung h́nh của h́nh ảnh để xác định và bám bắt mục tiêu. Tuy nhiên, biện pháp này không hiệu quả với tên lửa siêu vượt âm, bởi tốc độ lớn khiến dữ liệu h́nh ảnh liên tục thay đổi và hai khung h́nh liên tiếp có thể khác xa nhau, dẫn tới mất khả năng bám bắt.
Phương pháp mới của nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ cảm biến chuyển động để điều chỉnh mọi điểm ảnh, đảm bảo tính nhất quán về góc nh́n, ánh sáng hoặc kích thước mục tiêu giữa các bức h́nh. Họ cho rằng công nghệ hiệu chỉnh phức tạp này tạo ra ảnh nền ổn định hơn, giúp mục tiêu nổi lên rơ ràng hơn trên cảm biến.
Công nghệ tầm nhiệt tiên tiến cũng có thể ứng dụng cho tên lửa pḥng không siêu vượt âm. Một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Khoa học Kỹ thuật Điện tử Tây An đă tŕnh diễn công nghệ cảm biến cho phép phát hiện tín hiệu nhiệt từ xa dưới dạng sóng độc nhất, ngay cả ở tốc độ siêu vượt âm.
Điều này cho phép tên lửa siêu vượt âm có thể bám bắt và đánh trúng mục tiêu bay cỡ nhỏ như phi cơ không người lái (UAV). Nhóm nghiên cứu tuyên bố tên lửa có thể phân biệt UAV bay thấp với các ṭa nhà và cây cối với độ chính xác 90%.
Nhóm nghiên cứu cũng cho biết đă t́m thấy những phương án rẻ tiền để thay thế các vật liệu quư thường dùng trong hệ thống dẫn đường tên lửa siêu vượt âm. Kính làm bằng kẽm sunfua có thể thay thế kim cương bảo vệ cảm biến đầu ḍ hồng ngoại, cung cấp h́nh ảnh rơ nét với chi phí thấp hơn nhiều lần.
Tên lửa siêu vượt âm Trung Quốc hiện nay được cho là có độ chính xác không cao, khiến chúng chỉ phù hợp để tấn công những mục tiêu lớn như thành phố và căn cứ quân sự, giới hạn cho nhiệm vụ răn đe hạt nhân.
Theo các quan chức t́nh báo Mỹ, trong một thử nghiệm hồi tháng 8/2021, tên lửa siêu vượt âm Trung Quốc bắn trượt và rơi cách mục tiêu hơn 32 km, con số không thể chấp nhận nếu tấn công các mục tiêu cơ động như tàu chiến. Do đó, Bắc Kinh đang cải thiện độ chính xác của vũ khí siêu vượt âm để tấn công mục tiêu di chuyển.
Ảnh vệ tinh thương mại do hăng Maxar công bố hồi tháng 5 cho thấy quân đội Trung Quốc đă diệt mục tiêu mô phỏng khu trục hạm ở sa mạc Taklamakan tại huyện Nhược Khương, khu tự trị Tân Cương.
Mô h́nh mô phỏng tàu khu trục lớp Arleigh Burke của Mỹ cùng các cầu cảng được xây dựng tại sa mạc Taklamakan từ tháng 12/2021. Trong ảnh vệ tinh chụp hồi tháng 2, phần trung tâm mục tiêu bị thổi bay, dường như do trúng tên lửa.
Chuyên gia quân sự H.I. Sutton nhận định đây là nỗ lực của Trung Quốc nhằm hoàn thiện khả năng tập kích tàu chiến neo đậu trong cảng đối phương.
Tàu chiến đang di chuyển trên đại dương là mục tiêu dễ tập kích, do kích thước lớn và nền h́nh ảnh không có đột biến xung quanh chúng. Tuy nhiên, môi trường đông đúc như tuyến hàng hải, căn cứ hải quân và các vùng biển ven bờ là thách thức không nhỏ, khi có nhiều vật thể xung quanh mục tiêu và có thể làm đầu ḍ bám sai đối tượng.
Cải tiến trong hệ thống dẫn đường sẽ khiến vũ khí siêu vượt âm uy lực hơn trong môi trường nhiều vật thể. Đây là yếu tố rất cần thiết với những kế hoạch tấn công lực lượng hải quân tại cảng của đối phương, trong đó đ̣i hỏi tên lửa phân biệt giữa mục tiêu quan trọng và những vật thể không cần tiêu diệt.
"Trang bị các hệ thống dẫn đường hiện đại cho vũ khí siêu vượt âm sẽ giúp tăng uy lực đ̣n đánh, cũng là biện pháp dự pḥng khi vệ tinh bị vô hiệu hóa trong xung đột tiềm tàng ở khu vực Thái B́nh Dương trong tương lai", Gabriel Honrada, nhà phân tích chính trị, quân sự tại Đại học Hữu nghị Nhân dân Nga, nhấn mạnh.