Thứ "cách mạng"
Gần như không có bất kỳ thứ gì đang hoạt động ở cao độ từ 18 đến 25 km so với mặt đất hoặc mặt biển. Khoảng cách này tương ứng với khu vực mà máy bay và tàu vũ trụ thông thường không thể tiếp cận (từ 20 đến 100 km).
Các công nghệ hiện tại bao gồm khai thác năng lượng mặt trời và đặc biệt là khả năng tự trị của trí tuệ nhân tạo (AI) biến giải pháp đưa các phương tiện thâm nhập Tầng bình lưu đang trở nên rất hứa hẹn.
Tôi (Evgeniy Fedorov) đang muốn nói tới các máy bay không người lái (UAV) có khả năng bay lượn gần như "mãi mãi" trên một khu vực nhất định nhờ luôn được cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời.
Điều này làm cho UAV tiệm cận năng lực của các vệ tinh quỹ đạo thấp (quỹ đạo cách mặt đất vài trăm km).
Một thực tế khác là các UAV loại này gần như "bất khả xâm phạm" trước các hệ thống phòng không trên mặt đất. Để ví dụ, chúng ta có thể xem xét vụ việc khí cầu Trung Quốc bay vào không phận Mỹ ở độ cao hơn 25 km 1 năm trước.
Hình minh họa.
Người Mỹ đã cố gắng bắn hạ nó nhiều lần nhưng chỉ thành công khi nó hạ độ cao xuống dưới 20 km.
Nếu thay thế khí cầu bằng 1 UAV, nó sẽ có ưu thế hơn nhiều vì khả năng cơ động và kích thước nhỏ. Về khả năng phòng không bằng EW (tác chiến điện tử), rất khó để (đúng hơn là không thể) chế áp các khí tài ở độ cao từ 18 km trở lên.
Ưu nhược điểm
Mặc dù các UAV Tầng bình lưu thường khá nhẹ và có những hạn chế nghiêm trọng về tải trọng, nhưng chúng vẫn có thể mang theo SAR (radar khẩu độ tổng hợp) các cảm biến quang điện có thể ghi lại hình ảnh hồng ngoại và siêu phổ...
Các thiết bị công nghệ này cho phép chụp ảnh mặt đất với độ phân giải từ 15 đến 20 cm (nhìn rõ vật thể với kích thước tương tự), "kích sóng" điều khiển cho UAV đang hoạt động trực tiếp ở tuyến đầu và chưa kể tới các hệ thống liên lạc kiểu Starlink (Internet vệ tinh quỹ đạo thấp).
Nếu tính riêng về tốc độ cung cấp thông tin, có thể nói vệ tinh kém hơn đáng kể so với các UAV Tầng bình lưu.
Những người điều khiển trên mặt đất phải đợi vài ngày để vệ tinh bay qua một khu vực nhất định trước khi ghi hình và để giảm thời gian này xuống con số giờ, sẽ cần phải tăng số lượng vệ tinh - gián tiếp tăng chi phí.
Hình minh họa.
Tuy nhiên UAV Tầng bình lưu không phải không có nhược điểm. Thứ nhất là chưa ai làm chủ hoàn toàn công nghệ nâng UAV siêu nhẹ lên độ cao hơn 18 km.
Đây là những thiết kế khá đặc biệt với diện tích cánh cực lớn để đặt các tấm pin mặt trời hoặc các thiết bị thu thập và sử dụng nguồn năng lượng từ hydro trong Tầng bình lưu.
Thứ hai đó là có một số trở ngại nảy sinh ở độ cao khoảng 15 km. Không khí nhiễu loạn phổ biến ở độ cao này có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho những chiếc UAV mỏng manh. Tuy nhiên, điều này có thể được giảm thiểu với khả năng dự báo khí tượng.
1.000 UAV là đủ cho Ukraine?
Nỗ lực của Phương Tây nhằm chế tạo ra UAV Tầng bình lưu cho mục đích quân sự có vẻ đáng báo động.
Họ có 170 nghìn bằng sáng chế và ít nhất 20 công ty đang nỗ lực trong lĩnh vực này.
Những ví dụ về UAV Tầng bình lưu được nhiều người biết đến nhất là Zephyr, Astigan, Phasa 35, Skydweller, Odysseus, Sunglider, Morning Star, Rainbow, Pathfinder Plus, Helios...
Và trong đó đáng chú ý nhất là Airbus Zephyr S. Nó đã đạt được nhiều kỷ lục - ví dụ như 2 năm trước khí tài nặng 75 kg (có thể mang theo 25 kg thiết bị) đã "lơ lửng" ở độ cao khoảng 21 km phía trên sa mạc Sonoran ở Mỹ trong 42 ngày.
Danh sách thiết bị mà nó có thể mang theo bao gồm các thiết bị trinh sát tiên tiến nhất, cho phép kiểm soát một khu vực rộng 20x30 km trên mặt đất. Sau một số phép tính đơn giản, sẽ cần khoảng 1.000 chiếc Zephyr để kiểm soát toàn bộ lãnh thổ Ukraine.
Điều quan trọng nhất cần lưu ý về sự hiện diện của hàng chục "con mắt" thù địch phía trên tuyến đầu và sâu hơn vào hậu phương của các lực lượng Nga.
Airbus Zephyr S hiện được đánh giá là UAV Tầng bình lưu tiên tiến nhất.
Nga có thể làm gì?
So với Phương Tây, Nga đang tụt hậu đáng kể trong việc phát triển UAV Tầng bình lưu mặc dù trước đây đã có một số tiến bộ.
Có thể kể đến dự án "Sovy" (Tiếng Nga nghĩa là Con cú) của FPI (Quỹ nghiên cứu công nghệ tiên tiến của chính phủ Nga) và công ty Tiber. Vào năm 2016, nguyên mẫu UAV Tầng bình lưu của họ đã thực hiện chuyến bay đầu tiên và nó có thể bay được 9 km và độ bền bay 50 giờ.
Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng nguyên mẫu này chỉ có tỉ lệ 1:3 (1/3 so với thiết kế) và một loạt điểm đáng lưu ý khác đã được các nhà phát triển nhấn mạnh rằng "thân máy bay có trọng lượng thấp, hệ thống lái tự động điều khiển toàn bộ cánh giúp tăng cường lực nâng".
Trang web của Tiber cũng đã hé lộ về nguyên mẫu thứ 2 với sải cánh hơn 28 mét, thứ đã "leo" được lên độ cao 19 km - một thông số rất ấn tượng. Nhưng dự án "Sovy" đã bị đóng cửa vào tháng 9/2017 và không có thông tin thêm về nó.
Nguyên mẫu UAV Tầng bình lưu tỷ lệ 1:3 của dự án "Sovy".
Tiếp theo là 2 nguyên mẫu UAV Tầng bình lưu LA-251 và LA-252 trong dự án "Aist" (Tiếng Nga nghĩa là Con cò) của Phòng thiết kế Lavochkin (cơ quan thiết kế tên lửa của Nga).
Không giống như "Sovy", các UAV này sử dụng cánh phẳng cứng và trọng lượng cất cánh của máy bay khoảng 120 kg, tải trọng 25 kg, trần bay ước tính 18 km.
Mọi thứ đều ổn về lý thuyết, nhưng ngành công nghiệp trong nước Nga không có khả năng sản xuất pin lithium-lưu huỳnh (Li-S) với công suất đầu ra cụ thể là 400–600 Wh/kg.
Những loại lithium-ion có sẵn thì không đủ khả năng giúp UAV duy trì độ bền bay và cao độ cần thiết. Và dự án cũng đã bị "đóng băng" kể từ năm 2017.
Các dự án nói trên là một ví dụ điển hình về những cơ hội bị bỏ lỡ. Và cuộc cách mạng có thể xảy ra trên Tầng bình lưu của Ukraine đã bị Quân đội Nga hủy bỏ vì những lý do không được biết tới.
Như vậy là Nga sẽ không thể làm gì ngoài chờ đợi đối phương gửi các thiết bị loại này - những thứ mà phòng không Nga chưa thể đối phó - tới bầu trời Ukraine.
Cần lưu ý rằng hệ thống phòng không S-500 "Prometheus" có thể bắn hạ mục tiêu ở độ cao lên tới 180–200 km. Tuy nhiên việc sử dụng S-500 để đối phó với các UAV Tầng bình lưu rõ ràng là lãng phí và có thể không hiệu quả.
Nguyên mẫu UAV Tầng bình lưu của Dự án "Aist".