Xu hướng phát triển phương tiện không người lái mặt nước

ĐÔI NÉT VỀ PHƯƠNG TIỆN KHÔNG NGƯỜI LÁI MẶT NƯỚC

Đây là phương tiện vận hành trên mặt nước bằng phương thức điều khiển từ xa, tự động hoặc bán tự động. Phương tiện không người lái mặt nước đầu tiên trên thế giới do Nikola Tesla phát minh và chế tạo năm 1898 mang tên “Người máy vô tuyến”. Trong Chiến tranh Thế giới lần thứ hai (1939-1945) và trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh (1947-1991), Liên Xô và Mỹ đã nghiên cứu, chế tạo và sử dụng một số loại USV vào mục đích quân sự, như: tấn công cảm tử, rà phá thủy lôi, đánh giá tổn thất trên chiến trường, thu thập mẫu nước ở vùng bị phóng xạ... nhưng do hạn chế về công nghệ nên USV chưa được quan tâm phát triển. Hiện nay, các cường quốc quân sự, như: Mỹ, I-xra-en, Anh, Pháp, Trung Quốc, Nhật Bản, Sin-ga-po… rất chú trọng phát triển loại vũ khí này; trong đó, Mỹ và I-xra-en là hai quốc gia đứng đầu về số lượng và công nghệ. Hiện, có khoảng 60 loại USV đã được đưa vào sử dụng và hàng chục dự án khác đang trong quá trình nghiên cứu, thử nghiệm. Theo thống kê, 70% số USV được dùng trong lĩnh vực quân sự, còn lại phục vụ thăm dò dầu khí và nghiên cứu khoa học.

MỸ

USV Piranha do Công ty Công nghệ Zyvex chế tạo, là loại tàu tuần tra không người lái hiện đại nhất của Mỹ hiện nay, thực hiện nhiệm vụ chống cướp biển và giám sát hàng hải tầm xa. Năm 2011, chiếc USV Piranha đầu tiên xuất xưởng và được biên chế cho Hải quân Mỹ. Chiếc USV này dài 16,2m, trọng lượng 4.400kg, tốc độ tối đa 45 hải lý/giờ, dự trữ hành trình 40 ngày, được trang bị tên lửa phòng không và nhiều thiết bị điện tử khác; chế tạo bằng vật liệu na-nô các-bon và sơn đặc biệt, có tốc độ cao và khả năng tàng hình rất tốt.

USV Spartan do Mỹ và Sin-ga-po phối hợp nghiên cứu chế tạo. Trên cơ sở nguyên mẫu được thử nghiệm thành công tháng 12/2003, Hải quân Mỹ đã phát triển nhiều phiên bản sử dụng cho các nhiệm vụ khác nhau, như: trinh sát, giám sát, chống thủy lôi, chống ngầm, chống khủng bố và cướp biển. Về kích thước có 3 loại: 5,5m, 7m và 11m. Tùy theo tính chất nhiệm vụ, USV Spartan được trang bị các loại vũ khí phù hợp, như: loại trinh sát được trang bị hệ thống trinh sát hồng ngoại, camera; loại làm nhiệm vụ tác chiến mặt nước được trang bị hệ thống phóng tên lửa Hellfire, pháo hạm 30mm, súng máy 7,62mm, hệ thống ra-đa giám sát mặt biển, thiết bị nhận biết địch-ta, chỉ thị la-de; loại tác chiến chống ngầm được trang bị hệ thống thủy âm (sô-na) và ngư lôi chống ngầm; loại quét mìn được lắp đặt các thiết bị rà phá thủy lôi... Các USV Spartan có khả năng hoạt động trong điều kiện gió cấp 8, tốc độ tối đa 28 hải lý/giờ, bán kính tác chiến 80 hải lý.

USV Sea Hunter (Thợ săn biển) là phương tiện tuần tra chống ngầm do Công ty Libidos nghiên cứu chế tạo, được đưa vào biên chế chính thức của Hải quân Mỹ năm 2018. USV Sea Hunter có thiết kế kiểu 3 thân, dài 40,2m, trọng tải 140 tấn, tốc độ tối đa 28 hải lý/giờ, có thể hoạt động ngoài khơi từ 2 - 3 tháng; được trang bị ra-đa và hệ thống nhận biết tự động, có khả năng xác định vị trí, tránh vật cản và các tàu thuyền khác, đánh giá được mức độ nguy hiểm của môi trường tác chiến xung quanh.

I-XRA-EN

USV Starfish là loại đa nhiệm do Tập đoàn Công nghiệp Hàng không I-xra-en nghiên cứu chế tạo, dài 11m, rộng 3,5m, lượng giãn nước 23,5 tấn, tốc độ tối đa 45 hải lý/giờ, phạm vi hành trình 300 hải lý, có thể hoạt động liên tục trong 10 giờ. USV Starfish được trang bị hệ thống pháo, tên lửa và các vũ khí khác, như vòi rồng, thiết bị gây chói mắt, chói tai; có khả năng trinh sát, giám sát, tìm kiếm và tấn công tiêu diệt các mục tiêu trên biển.

USV Protector do Công ty Rafael nghiên cứu chế tạo có 2 động cơ, 1 tổ hợp vũ khí điều khiển từ xa; có khả năng trinh sát, theo dõi mục tiêu và hòa nhập vào hệ thống chỉ huy tự động hóa của Hải quân. USV Protector được chế tạo trên cơ sở tàu đệm hơi bọc thép, dài 9m, trọng lượng 4 tấn, sử dụng tuốc-bin, tốc độ trên 30 hải lý/giờ, trọng tải vũ khí tối đa 1 tấn, hoạt động được cả ngày lẫn đêm, trong mọi điều kiện thời tiết. USV Protector được trang bị hệ thống phóng tên lửa Spike, có khả năng tấn công tàu bọc thép hạng nhẹ và máy bay trực thăng; 1 súng máy 12,7mm hoặc súng phóng lựu 40mm và 1 khẩu pháo 30mm.

USV Seagull do Công ty Elbit nghiên cứu chế tạo theo kiểu mô-đun, dài 12m, có thể hoạt động liên tục 4 ngày trên biển. USV Seagull được trang bị hệ thống dẫn đường tự động, ra-đa, xen-xơ, hệ thống vũ khí, hệ thống trinh sát ngày/đêm, các rô-bốt nhỏ làm việc dưới mặt nước; có khả năng tự vận hành cao và thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, như: tác chiến chống ngầm; rà phá thủy lôi; tuần tra bảo đảm an ninh trên biển... USV Seagull có thể làm việc theo lập trình sẵn ở các khu vực đã định trước, hoặc hoạt động có điều khiển tại các khu vực được triển khai đột xuất chưa nắm rõ điều kiện thủy văn; độc lập tác chiến hoặc phối hợp với các phương tiện chiến đấu mặt nước khác.

TRUNG QUỐC

Trong 2 thập kỷ qua, Trung Quốc không ngừng tăng ngân sách cho nghiên cứu và chế tạo phương tiện không người lái mặt nước. Hiện, nước này có 15 nhóm nghiên cứu, phát triển USV nằm ở các trung tâm công nghệ lớn. Sản phẩm tiêu biểu của Trung Quốc trong lĩnh vực này là USV Tinh Hải do Trường Đại học Thượng Hải nghiên cứu chế tạo và đã được đưa vào biên chế cho Hải quân Trung Quốc. USV Tinh Hải có khả năng tự vận hành hoặc hoạt động ở chế độ điều khiển bằng tay thông qua hệ thống định vị vệ tinh Bắc Đẩu của Trung Quốc, hoặc hệ thống định vị toàn cầu GPS của Mỹ; có thể kiểm soát ngoài tầm nhìn 20km và tự tránh chướng ngại vật; thông tin thu thập được chuyển về tàu hoặc trạm điều khiển trên bờ qua đường truyền vệ tinh... USV Tinh Hải đã được trang bị cho tàu Hải Tuần - 166 để hỗ trợ tuần tra, giám sát hàng hải ở khu vực Biển Đông.

Hiện, có khoảng 60 loại phương tiện không người lái mặt nước (USV) đã được đưa vào sử dụng; trong đó, 70% USV dùng trong lĩnh vực quân sự, còn lại phục vụ thăm dò dầu khí và nghiên cứu khoa học.

SIN-GA-PO

Tháng 5/2002, Sin-ga-po đề nghị và được chấp thuận cùng Mỹ phối hợp nghiên cứu chế tạo USV Spartan, là tiền đề để tiến tới tự nghiên cứu chế tạo USV Venus. USV Venus hiện có 3 phiên bản Venus-16 (dài 16,5m), Venus-9 (dài 9,5m) và Venus-11 (dài 11,5m); được trang bị vũ khí chống ngầm, rà phá thủy lôi. Ngoài ra, USV Venus còn có ra-đa dẫn đường, các cảm biến hồng ngoại quan sát phía trước; máy ảnh; thiết bị tự động đo cự ly và phát hiện, theo dõi, chỉ thị mục tiêu bằng la-de...

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Có thể thấy, phương tiện không người lái mặt nước có nhiều ưu điểm và tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực quân sự. Theo các nhà sản xuất, xu hướng phát triển của USV trong tương lai sẽ tập trung chủ yếu vào những mặt sau:

Một là, nâng cao tính năng tự động hóa, “thông minh hóa” và phối kết hợp. Các USV hoạt động trên môi trường mặt nước vô cùng phức tạp, do đó, yêu cầu về tính năng điều khiển, tự động hóa rất cao. Ngoài các vấn đề như thiết bị cảm biến, kết nối thông tin, công nghệ động cơ... thì tự động hóa cao là nội dung rất quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến việc phát triển USV trong tương lai. Nâng cao khả năng tự động hóa nhằm giải quyết 3 mục tiêu: giảm thiểu số lượng kỹ thuật viên tham gia điều khiển; tăng khả năng hoạt động độc lập trong điều kiện môi trường phức tạp; tạo dựng mạng lưới tàu thuyền an toàn. Việc “thông minh hóa” các cảm biến và quá trình điều khiển cũng nhằm giải quyết 3 vấn đề cấp thiết là nhận diện các mục tiêu trên biển và phân biệt địch – ta; phát hiện vật cản và phòng tránh va chạm; tấn công mục tiêu có hiệu quả. Ngoài ra, để tăng cường khả năng phối kết hợp, hiệp đồng tác chiến giữa các USV và với các phương tiện khác, phải nâng cấp USV theo hướng chỉ huy kiểm soát, nhận biết tình hình, chia sẻ thông tin và phối hợp liên lạc nhanh chóng khi hành động.

Hai là, mở rộng và kéo dài phạm vi hải trình liên tục. Việc này nhằm đáp ứng yêu cầu cao nhất về mặt tốc độ, chống chịu sóng gió, tải trọng hữu ích, công suất động cơ của các USV. Các nước đang tập trung giải quyết theo hướng: tăng kích cỡ, thể tích USV để tăng tải trọng nhiên liệu; chuyển hóa năng lượng mặt trời và sóng biển để cung cấp năng lượng liên tục cho USV...

Ba là, tăng khả năng triển khai/thu hồi và tái nạp nhiên liệu; tối ưu hóa cấu tạo và bố trí vũ khí. Ngoài tiến hành triển khai/thu hồi tại căn cứ, USV còn phải được các phương tiện khác như tàu mặt nước, máy bay... vận chuyển đến khu vực hoạt động để triển khai và thu hồi sau khi kết thúc nhiệm vụ. Đặc biệt, khi gặp thời tiết xấu hoặc thực hiện nhiệm vụ ở vùng biển xa, việc sử dụng tàu mặt nước, máy bay để triển khai/thu hồi USV không những góp phần nâng cao hiệu quả, mở rộng phạm vi hoạt động mà còn giảm thiểu rủi ro cho USV và các phương tiện trên biển. Việc tái nạp nhiên liệu và vũ khí trên biển cho USV sẽ giúp các phương tiện này mở rộng phạm vi hoạt động, nâng cao năng lực hành trình liên tục, kéo dài thời gian tác chiến, giảm bớt số lần triển khai/thu hồi, nâng cao hiệu quả và đảm bảo giữ bí mật nhiệm vụ tác chiến.

Ngoài ra, cần tối ưu hóa hệ thống vũ khí tấn công, phòng thủ… để nâng cao khả năng đa nhiệm của USV, như: chống tàu mặt nước, chống ngầm, rà phá thủy lôi, phòng không, tuần tra bảo vệ lãnh hải và căn cứ hải quân, chống cướp biển... Trong đó, nhiệm vụ rà phá thủy lôi sẽ được tiếp tục mở rộng nhằm giảm thiểu rủi ro cho con người.

Có thể thấy, phương tiện không người lái mặt nước đang được các cường quốc quân sự quan tâm phát triển, không ngừng được hoàn thiện về công nghệ và công dụng, trở thành nhân tố quan trọng trong phương thức và nghệ thuật tác chiến của Hải quân trong tương lai gần.

HẢI PHONG