Siêu vật liệu tàng hình: Tuyên bố phát minh đột phá và câu trả lời của Mỹ làm TQ “mất mặt”

Ngày 22/7, chuyên gia David Axe - Biên tập viên Quốc phòng của Tạp chí National Interest (Mỹ) đăng tải bài viết với tựa đề: "Fact Check: China "Claims" Massive Breakthrough in Stealth Technology (Tạp dịch: Đột phá của Trung Quốc trong công nghệ tàng hình: Hãy nhìn vào thực tế). 

Nhằm giúp độc giả tiếp cận các vấn đề kỹ thuật liên quan tới các hệ thống vũ khí trong tương lai, cũng như một cuộc chạy đua vũ trang "ngầm" đang diễn ra, chúng tôi xin được lược dịch bài viết.

"Đột phá" của Trung Quốc trong công nghệ tàng hình?

Ngày 15/7, tờ South China Morning Post trích dẫn một tuyên bố của Giáo sư Luo Xiangang và các đồng nghiệp tại Viện Quang học và Điện tử TQ tại Thành Đô cho rằng họ đã phát triển một loại vật liệu mới để chế tạo máy bay "tàng hình".

Giáo sư Luo Xiangang (Ảnh Yahoo)

Loại vật liệu này được cho là sẽ giúp máy bay chiến đấu và các loại vũ khí "tàng hình" khác nhẹ hơn, rẻ hơn và an toàn hơn (giảm thiểu khả năng bị radar phát hiện và tấn công).

Giáo sư Luo cho biết họ đã tạo ra mô hình toán học đầu tiên để mô tả chính xác hành vi của sóng điện từ khi va đập và di chuyển trong các không gian cực hẹp tương tự như các đường cong kiểu dây xích (miếng kim loại khắc hoa văn siêu nhỏ).

Với mô hình mới và những đột phá trong việc chế tạo vật liệu, họ đã phát triển một màng, được gọi là "metasurface", có thể hấp thụ sóng radar trong phổ rộng nhất được báo cáo.

Trung Quốc được cho là sẽ sớm thử nghiệm "metasurface" trên tiêm kích tàng hình J-20

Các máy bay tàng hình hiện đại chủ yếu dựa vào thiết kế hình học đặc biệt (hình dạng "bẹt" của thân máy bay) để làm chệch hướng tín hiệu radar, nhưng những thiết kế đó có thể ảnh hưởng đến hiệu suất khí động học.

Các nhà sản xuất cũng sử dụng sơn hấp thụ radar, có mật độ cao nhưng chỉ hiệu quả với một số phổ tần số hạn chế.

Trung Quốc đang có kế hoạch sơn toàn bộ các máy bay không "tàng hình" bằng vật liệu tàng hình do họ tự sản xuất

Trong một thử nghiệm, công nghệ mới đã giảm cường độ phản xạ tín hiệu radar - được đo bằng decibel - từ 10 đến gần 30dB trong dải tần từ 0,3 đến 40 gigahertz.

Một nhà công nghệ tàng hình từ Đại học Fudan ở Thượng Hải, người không trực tiếp tham gia vào nghiên cứu nói trên, bình luận rằng một máy bay chiến đấu hoặc tàu chiến sử dụng công nghệ mới có thể đánh lừa tất cả các hệ thống radar quân sự đang hoạt động trên thế giới.

"Phạm vi ứng dụng của phát minh này là không thể tin được, tôi chưa từng thấy bất kỳ nhóm nghiên cứu nào đến gần hơn kết quả này. Hiện tại vật liệu hấp thụ (sóng radar) ở mức 4 đến 10 gigahertz được cho là đã rất tốt".

Câu trả lời "ngã ngửa" của người Mỹ

Nhưng sự phát triển có lẽ không hẳn là "bước đột phá" như một số nhà quan sát đã định nghĩa.

Những tuyên bố của Luo và bình luận khá "tự tin" về ý nghĩa của chúng không tạo thành một sự thay đổi lớn trong cách các công ty phát triển máy bay chiến đấu tàng hình hoặc cán cân sức mạnh quân sự giữa những quốc gia sở hữu loại máy bay đó.

Những gì ông Luo đang làm việc chỉ là một ví dụ về loại "siêu vật liệu" đã là chủ đề nghiên cứu toàn thế giới.

Mô hình "áo choàng tàng hình" được tờ Financial Times đưa ra vào năm 2018

Nghiên cứu này trên thực tế là không quá mới. Chắc chắn là khi nó bắt đầu xuất hiện trên máy bay để cải thiện khả năng "tàng hình" thì đồng nghĩa với việc công nghệ này sẽ được áp dụng đồng loạt trên các máy bay ở cả hai bờ Thái Bình Dương.

Năm 2018 tờ Financial Times đưa tin rằng "Siêu vật liệu" là một chủ đề nghiên cứu phổ biến trong hơn một thập kỷ qua.

Ý tưởng về vật liệu nói trên lần đầu tiên được giới thiệu trước công chúng là vào năm 2006, khi nhà nghiên cứu John Pendry của ĐH Hoàng gia Anh xuất bản 2 bài báo miêu tả cách tạo ra chiếc "áo choàng tàng hình" kiểu Harry Potter (một nhân vật phù thủy) bằng cách sử dụng các vật liệu được chế tạo đặc biệt.

David Smith, giáo sư kỹ thuật điện và máy tính tại Đại học Duke, đồng tác giả của nghiên cứu, đã tiếp tục sản xuất chiếc "áo choàng tàng hình" đầu tiên - mặc dù nó làm cho các vật thể không nhìn thấy được bằng vi sóng thay vì ánh sáng mà mắt thường nhìn thấy được.

Một đồ họa máy bay - tàu vũ trụ tàng hình của NASA được phủ các lớp "metasurface"

Ở hiện tại, các công nghệ tương tự đang bắt đầu được sử dụng trong một số sản phẩm thương mại. Một số "siêu vật liệu" nhất định có thể điều khiển sóng điện từ, chúng cũng có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất của các ăng ten vệ tinh và cảm biến.

Những ứng dụng thương mại này có thể ít liên quan tới khả năng "tàng hình", nhưng chúng cho thấy các "siêu vật liệu" đang ra khỏi phòng thí nghiệm và tiến vào sinh hoạt hàng ngày.

Lockheed Martin, hãng chế tạo máy bay chiến đấu tàng hình F-22 và F-35 từ lâu đã là một nhà đầu tư lớn vào "siêu vật liệu". Năm 2017, công ty hợp tác với một công ty Canada sản xuất "siêu vật liệu nhẹ" cho các ứng dụng năng lượng mặt trời.

Các "siêu vật liệu" rõ ràng là đầy hứa hẹn và theo thời gian, có thể chuyển hướng sang một phần của công nghiệp sản xuất máy bay chiến đấu của nhiều quốc gia khác nhau.

Nhưng rõ ràng chúng không phải là "một cuộc cách mạng" hay "đột phá" như các nhà khoa học Trung Quốc tuyên bố.