Vì sao pháo nòng xoay GAU-8/A trở thành vũ khí chính của A-10?

Xem phần 1: Cường kích A-10 Thunderbolt II của Mỹ đã ra đời như thế nào?

Chương trình A-X và các yêu cầu

Trong năm 1966, Không quân Mỹ khởi động Chương trình Máy bay cường kích thử nghiệm (Attack - eXperimental/ A-X). Ngày 6/3/1967, Không quân gửi đề xuất yêu cầu cho 21 nhà thầu quốc phòng, mục tiêu là thiết kế một máy bay cường kích với chi phí thấp.

Năm 1969, Bộ trưởng Không quân đề nghị Pierre Sprey viết các thông số kỹ thuật chi tiết cho chương trình A-X, việc Sprey tham gia chương trình này được giữ bí mật, do trước đó ông là thành viên của dự án F-X.

Sprey thảo luận với các phi công lái A-1 Skyraider đang hoạt động tại Việt Nam và phân tích máy bay cường kích sắp tới sẽ cần những gì, và những mục tiêu mà A-X nên có, bao gồm:

Máy bay của dự án A-X nên có thời gian hoạt động với tải trọng vũ khí tương tự A-1 khi bay ở tốc độ tối thiểu là 600 km/h, và khi mang tải trọng vũ khí tối đa thì bay với tốc độ 450 km/h. Cơ động tốt ở độ cao thấp và vòng rẽ hướng nhỏ, có thể cơ động trong môi trường tầm nhìn kém mà không bị mất dấu mục tiêu.

Hoạt động được trên các đường băng có hoặc không có sự chuẩn bị trước, sân bay dã chiến. Giá thành sản xuất phải rẻ, ít nhất là rẻ hơn tiêm kích. Cơ sở vật chất dành cho việc bảo dưỡng máy bay không cao.

Trang bị giáp ở khu vực buồng lái và các vị trí trọng yếu nhằm bảo vệ phi công và các hệ thống trên máy bay khỏi đạn phòng không của đối phương. Nghiên cứu cách lắp đặt giáp, thùng nhiên liệu, hệ thống thủy lực, hệ thống điện tử hàng không để tối ưu hóa khả năng sống sót cho máy bay.

Động cơ cũng là điều rất quan trọng. Máy bay cường kích nên sử dụng động cơ turbine phản lực phân luồng tỷ lệ thấp (low-bypass ratio).

Tuy nhiên, các động cơ loại này đang có trong trang bị của Không quân là Pratt & Whitney TF30 hay Roll & Royce/Allison TF41 lại tiêu thụ nhiên liệu quá lớn, sẽ khiến phi cơ không có được thời gian hoạt động dài như A-1. Vì vậy họ muốn trang bị động cơ turbine cánh quạt cho máy bay trong chương trình A-X.

Nhưng động cơ turbine cánh quạt lại có những nhược điểm sau: đối với cường kích, muốn có khả năng sống sót thì phải lắp 2 động cơ, nếu trang bị 2 động cơ cánh quạt mà cất hạ cánh quãng ngắn sẽ cần lá cánh quạt to và rộng, gây ảnh hưởng đến vấn đề thao diễn và thiết kế của máy bay.

Northrop muốn sử dụng kiểu thiết kế động cơ của Learfan: chỉ với 1 cánh quạt nhưng sẽ có 2 động cơ điều khiển thông qua 2 trục đẩy. Rất tiếc, thiết kế này vẫn vô dụng vì nếu cánh quạt hỏng thì máy bay sẽ bị rơi.

Giai đoạn 1967 - 1968, khi Bắc Việt Nam bắt đầu sử dụng xe tăng để chống lại bộ binh Mỹ, một yêu cầu mới được đặt vào chương trình A-X là chống tăng.

Năm 1967, Mỹ rút được kinh nghiệm khi thấy Israel tiêu diệt hàng tá xe tăng Ai Cập bằng khẩu pháo 30 mm DEFA gắn trên máy bay Dassault Mystère B2, cùng với việc nghiên cứu chiến thuật chống tăng của phi công Đức Hans-Ulrich Rudel khi sử dụng máy bay Ju-87G Stuka trong Chiến tranh thế giới thứ 2.

Người Mỹ muốn trang bị một khẩu pháo nòng xoay 30 mm có tốc độ bắn cao và sơ tốc đầu nòng lớn cho A-X để xuyên thủng các loại xe tăng lúc bấy giờ (điển hình là T-54/55 của Liên Xô).

Lý do là bởi vì trên xe tăng, giáp ở 2 bên hông, phía sau và trên nóc tháp pháo rất mỏng, một máy bay trang bị pháo 30 mm sẽ bay trên đầu và dễ dàng tấn công vào các vị trí này.

Ngoài ra các nhà thiết kế lúc này cho rằng pháo chống tăng sẽ có chi phí rẻ hơn việc sử dụng bom hay tên lửa, giúp máy bay tiêu diệt nhiều xe tăng và có thời gian hoạt động trên chiến trường lâu hơn, nhờ cơ số đạn mang theo nhiều hơn.

Sau 4 năm thảo luận kể từ khi chương trình A-X ra đời và bản yêu cầu đề xuất cuối cùng đã có, trọng lượng của máy bay được ấn định là khoảng 15 tấn, giá thành sản xuất vào 1 triệu USD mỗi chiếc.

Vấn đề động cơ cho máy bay cũng đã được giải quyết khi động cơ turbine phản lực phân luồng tỷ lệ cao (high-bypass ratio) ra đời, có nhiều ưu điểm hơn động cơ turbine phản lực phân luồng tỷ lệ thấp và động cơ turbine cánh quạt.

Không có cánh quạt giúp động cơ nằm gần khu vực trung tâm của máy bay hơn, giải quyết được vấn đề xử lý bất đối xứng của máy bay. Loại động cơ này dễ lắp đặt và bảo dưỡng hơn, tín hiệu nhiệt cũng thấp và tiếng động không to như các loại động cơ khác.

Động cơ turbine phản lực phân luồng tỷ lệ cao được thử nghiệm và lắp đặt trên máy bay dân dụng, nhưng nó cũng thích hợp trang bị cho máy bay quân sự.

Cuộc đấu thầu cho chương trình A-X

Ngày 7/5/1970, bản yêu cầu đề xuất chính thức cho các nguyên mẫu được gửi tới 12 công ty tham dự cuộc đấu thầu máy bay cường kích cho chương trình A-X. Công ty thắng sẽ nhận được hợp đồng sản xuất 600 máy bay với chi phí 1,4 triệu USD/chiếc (thời giá năm 1970).

Yêu cầu của bản đề xuất bao gồm tốc độ thao diễn là 650 - 720 km/h, quãng đường cất cánh là 1,2 km với tải trọng vũ khí tối đa 7,2 tấn.

Động cơ turbine phản lực phân luồng tỷ lệ cao được chọn với lực đẩy khoảng 3 - 4,5 tấn. Nhiên liệu đủ để bay với bán kính chiến đấu 460 km, thời gian hoạt động là 2 giờ cùng với 4,3 tấn vũ khí và 1.350 viên đạn.

Máy bay sẽ cơ động tốt và hoạt động hiệu quả ở độ cao 300 m và trong thời tiết chỉ cung cấp trường nhìn dưới 2 km.

Những công ty tham gia dự thầu gồm có Boeing Vertol, Cessna, Fairchild-Republic, General Dynamics, Lockheed và Northrop. Các công ty từ chối là Beech, Bell, Grumman, Ling-Temco-Vought, McDonnell Douglas và North American.

Chương trình phát triển pháo hàng không cho A-X

Đồng thời với bản đề xuất chính thức cho chương trình A-X, Không quân muốn có một khẩu pháo 30 mm với tốc độ bắn là 4.000 viên/phút. Pháo nòng xoay hay còn gọi là pháo Gatling có thể đáp ứng nhu cầu này.

Mặc dù khẩu pháo này dùng để diệt tăng nhưng không có cỡ nòng lớn như thời Thế chiến 2 nhờ việc sử dụng động năng của viên đạn để diệt mục tiêu.

Sơ tốc đầu nòng của khẩu pháo lên tới 1.000m/s, nó sẽ là pháo hàng không có kích thước lớn nhất từng được lắp đặt trên máy bay. General American Transportation, General Electrics, Hughes và Philco-Ford đã nộp đơn đấu thầu phát triển khẩu pháo này.

(Còn tiếp)