TRUNG HỌC NNG LM SC CẦN THƠ
  Tàu ngầm tàng hình
 
Lên mạng ngày 28/12/2011

Sau tàu ngầm tàng hình Hoa Kỳ và khu trục hạm Premm Pháp (sẽ chạy năm 2012) hình dạng và phết sơn tàng hình, có lẽ Việt Nam cũng nên theo dõi ? :

Khoa học Tàng hình Tàu Ngầm Hoa Kỳ tiến tới đâu rồi ?

G S Tôn thất Trình





Các hệ thống phòng thủ có thể dò ra được tàu ngầm vụng trộm -lén lút – stealth submarines dùng 2 phương cách: sonar dội nẩy lại các làn sóng âm thanh thoát ra từ chiến hạm hay radar có thể xác định những xáo trộn tế nhị trên hay dưới mặt biển đại dương có cơ cho biết bề sâu tàu ngầm. Nay thì các nhà khoa học đang phát triễn những phương pháp khóat áo choàng bằng âm thanh hay chất lỏng có thể đánh bại cả hai chiến thuật.


Phương pháp khóat chòang âm thanh sẽ sử dụng những vật liệu mêta- metamaterials , những composits công nghệ họa kiểu mục đích trình bày vài đặc tính tự nhiên tỉ như từ tính - magnetism hay khúc xạ - refraction, bẻ cong các làn sóng âm thanh quanh chiến hạm làm cho sonar không thể dò ra được nữa. Một khóat chòang chất lỏng sẽ thay đổi dòng nước trên chiến hạm, che dấu mọi lằn vết tàu chạy hay khuấy động và lọai hết đe dọa từ radar.

Cả hai lọai vật liệu có thể, trên lý thuyết, làm ra kiểu thời thượng một vỏ bọc lừa bịp được một cuộc tàu ngầm tấn công. Cơ quan Khảo Cứu Hải Quân Hoa Kỳ từ chối bình luận mọi chương trình khóat choàng tàng hình mới, nhưng rỏ ràng là cơ quan biết đích xác những ngành quân sự khác đang họat động trên lảnh vực này, vì chưng năm 2009, Hải Quân đã khởi sự Chương trình Đánh bại và Chống trả Vật Liệu Mêta .

Sắp đạt được Tàng Hình – Vô Hình ?
Khoa học tàng hình từ lâu là một phương cách làm mất dạng dần dần vào những môi trường u tối, trời ban đêm hay dưới biển sâu. Nhưng các kỷ sư đang phát triễn các vật liệu có thể che lấp hẳn những gì tầm mắt nhìn thấy rỏ rệt. Thay vì bẻ cong ánh sáng vào bên trong, như nước hay kính ( kiếng ), những vật liệu mêta quang học này bẻ cong ra phía ngòai , hướng dẫn các proton quanh một vật thể tỉ như nước quanh một hòn đá. Hợp kim ở trong vật liệu mêta được xếp hàng trong một mạng lưới có lỗ còn nhỏ hơn các chiều dài các làn sóng ánh sáng mắt nhìn được (400 đến 700 nanômét ). Ánh sáng không thể đi qua, mà không bị thương tổn, bất cứ một không gian nào nhỏ hơn chiều dài làn sóng nó, cho nên nó bị kẹt bẩy ở mạng lưới. Có thể tồn trữ, thao tác những proton bị chụp bắt hay, trong ca này, đổ phểu quanh một vật thể và trở lại con đường nguyên thủy của chúng. Một vật thể khóat chòang bằng một vật liệu mêta hòan tòan, sẽ không có bóng hình. Cho đến năm ngóai , các nhà khoa học đã sản xuất ra các tờ vật liệu mê ta mỏng như tờ giấy, đủ rộng để khoát chòang các vật thể kích thước một vi khuẩn. Tháng 6 năm 2011, John Roger, một nhà khoa học vật liệu Viện Đại Học Illinois tiết lộ một máy in vật liệu mêta. Ông nói: “ chúng tôi có thể trải ra những tờ to tướng cái ngữ này, dù rằng họa kiểu mạng lưới cần phải tốn nhiều công phu hơn nữa, trước khi những số lượng này trở thành thực tiễn.” Các tờ cảm giác như là plastic. Hiện nay những vật thể đặt sau một tờ mới sẽ chỉ hơi mờ hơn đôi chút, vì họa kiểu vẫn chưa hòan tất. Roger nói tiếp: mất đi một khóat choàng tàng hình sẽ là một vấn đề tốt đẹp chúng ta làm ra, nhưng tạo ra một khóang chòang đầu tiên vân còn là một thách thức to lớn.”

Những chiến sĩ vô hình
1- Khóat chòang hòan tòan. Theo Yaroslav Urzhumov, phó giáo sư khảo cứu Trung tâm Vật liệu mê ta, Viện đại học Duke, một vật liệu phối hợp những hệ thống âm thanh và chất lỏng có thể làm ra được, nhưng hiện thời chưa xảy ra. Nếu và khi nào xảy ra, Urzhumov tư biện là sản phẩm cuối cùng sẽ có vẽ như là một mắt lưới mịn màng thấm nước.

2- Zêro dấu vết. Một khóat chòang sẽ là một vài trăm giọt nước phun nho nhỏ, tương tự những giọt phun- jet Skis , chứa trong một vỏ bọc mắt lưới. Các giọt phun sẽ gia tốc nước khi chúng đi vào vỏ bọc ( màu đỏ và đỏ cam ơ hình kèm ), và chậm lại khi chúng đi ra ( màu xanh lục và xanh dương). Với tốc độ thực- net không thay đổi, nước sẽ đóng kín quanh tàu ngầm không khâu nối, không tạo ra khuấy động nào cả.

3- Giá rẽ mạt tế nhị . Một tàu ngầm di chuyễn dưới sâu vẫn còn phát thanh vị trí mình. Các chỗ phồng lên trên mặt đại dương do một vật thể di chuyễn dưới nước tên gọi là bướu Bernouilli có thể dò ra từ một tàu ở bề sâu 300m. Tương tự bất cứ lọai chiến hạm nào, tàu ngầm để lại một dấu vết dạng V ( màu xanh ), tên gọi là vết Kelvin – wake , cũng có thể dò ra trên mặt biển. Khóat chòang chất lỏng sẽ lọai ra cả hai là bướu Bdernouilli và vết Kelvin .

4- Làm cách âm - soundproofing tốt hơn . Các nhà khoa học có thể công nghệ được những vật liệu mê ta, bẻ cong các làn sóng âm thanh quanh một vật thể bằng cách phối hợp vật liệu có tỉ trọng khác nhau. Các làn sóng tăng tốc độ khi chúng đụng nhằm khóat chòang và chậm lại khi ra đi, không tạo ra méo mó thực – net distortion. Cho đến nay, các nhà khoa học đã khoát choàng được những hình dạng đơn giản như hình nón hay hình xy lanh. Nhưng Urzhumov nói rằng những hình dạng phức tạp hơn cũng sẽ được khóat chòang .

Thừa kế máy bay B2


Máy bay thả bom lén lút – stealth trẻ nhất Hoa Kỳ năm 2011 đã 15 tuổi, và 19 máy bay B2 khác của Không Lực Hoa Kỳ đã 20 tuổi rồi. Trong lúc đó, những hệ thống phòng vệ hội nhập chúng phải đối diện mỗi ngày mỗi phức tạp thêm. Rađar đa tĩnh- học –multi static, nay gần như thông thường, nhạy cảm đến nổi nó có thể dò ra vài lọai máy bay lén lút. Muốn vượt lên trên hẳn những hệ thống phòng vệ như vậy, Không Lực Hoa Kỳ đã phải lập một ngân sách trị giá 3.7 tỉ đô la Mỹ 5 năm tới để phát triễn một thừa kế máy bay B2 có cơ họat động vào năm 2020. Những họa kiểu máy bay mới đều giữ bí mật, nhưng vài bí mật đã lọt ra ngòai. Môn bài và đề nghị đấu thầu từ hảng Northrop Grumman, công ty chế tạo B2, gợi ý là máy bay thả bom mới sẽ hẹp hơn B2, nhưng vẫn duy trì họa kiểu cánh máy bay; kiểu này giúp giảm bớt phản chiếu rađar bằng cách tối thiểu hóa các bìa- mép cứng rắn. Các kỷ sư cũng đang thử nghiệm những loại sơn – coatings hấp thu rađar có thể bán cho khách đặt hàng hệ thống phòng vệ cá nhân. Thế cho nên một hình ảnh của máy bay thả bom lén lút thế hệ sắp tới đang khởi đầu trỗi dậy.

1- Sơn đặt hàng. Đa số sơn lén lút là một vật liệu hấp thu rađar, điển hình là một dạng sắt – iron, lơ lững trong sơn. Nhưng chúng rất nặng ( làm thấp đi hửu hiệu nhiên liệu ) cần thiết phết đi phết lại thường xuyên và không hấp thu được tất cả mọi tần số rađar. Ceno Technologies, một công ty khoa học hạt tử ở Sanborn, New York, đã phát triễn những sơn nhẹ hơn, bền bỉ hơn, sử dụng các cầu tròn gốm – ceramic spheres lỏng ruột gọi là cầu tròn ceno – cenospheres. Vì những cầu này có thể bao phủ bằng carbon, bạc hay kim lọai khác, hấp thu được những chiều dài làn sóng rađar hơi khác nhau đôi chút; sơn có thể làm theo kẻ đặt hàng để lừa bịp những hệ thống rađar đặc thù.

2- Nhữ mồi thông minh hơn. Để làm bối rối các hệ thống phòng thủ rađar, máy bay thả bom mới, có thể mang theo một cái gì tương tự Nhữ mồi nhỏ bé phóng lên không khí của hảng Raytheon. Các máy bay không người lái – drones sửa đổi sử dụng gương phản xạ - reflectors tạo ra những chữ ký tương tự máy bay thả bom, hầu tránh chú ý của máy bay hiện thời. Nhữ mồi được lập trình trước, bay đến 575 dặm Anh ( hơn 925km ) và có thể mang theo bộ phận nhiễu âm- jammers rađar, để làm bối rối thêm hệ thống phòng không.

3- Cánh có thể co vào. Trong một họa kiểu của Northrop Grumman, các kỷ sư làm thêm một cánh vịt trên mũi máy bay, có phương cung cấp một lên cao phụ thêm khi cất cánh và khi bay, giúp cho máy bay thả bom nhỏ hơn mang theo trọng tải võ khí nặng hơn. Vì các đường thẳng và các góc nhọn – hard angles có thể phản chiếu rađar, cánh vịt phần lớn sẽ được họa kiểu để xếp gấp lại những lóe sáng ở thân máy bay thả bom, khi máy bay đến gần các hệ thống phòng vệ.

4- Hình dạng êm dịu hơn. B2 có hai lổ thông hơi đón không khí bán lóe sáng- semi flush air intake vents, mép bìa cứng chắc có thể phản chiếu rađar. Trong một họa kiểu ở một môn bài hảng Northrop Grumman, máy bay thả bom mới có 4 lỗ thông hơi nhỏ thay vì 2 lỗ thông hơi lớn. Các lỗ thông hơi nhỏ có thể chôn vào cánh sâu hơn, có cơ giảm rađar hồi âm.

5 - Võ khí nặng hơn. Máy bay thả bom mới có lẽ phần lớn có một khoang bom – bay chứa võ khí duy nhất, thay vì hai khoang sinh đôi ở B2. Nó sẽ vẫn còn khả năng mang theo hỏa tiễn qui ước JDAm do GPS hướng dẫn, các đầu đạn vỏ khí hạt nhân và ngay cả Vỏ khí Đồ sộ Xuyên thủng – Massive Ordnance Penetrator phá vỡ boonke- bunker , nhưng một khoang duy nhất sẽ giảm bớt phí tổn chế tạo, một quan tâm chánh cho các nhà họa kiểu ở một ngân sách tương đối eo hẹp .

Xe Tăng lạnh nhạt hơn


Xe tăng rất dễ nhìn thấy ban ngày và vì chưng chúng tạo ra rất nhiều nhiệt lượng, chúng cũng rất dễ phát hiện ban đêm, ít nhất cho những ai trang bị hình ảnh thiết bị hồng nội – infrared equipment. Tháng 8 năm 2011, hảng Anh Hệ thống BAE, tiết lộ hệ thống Adaptiv mới, che dấu được một chữ ký - signature nhiệt lượng của một xe tăng dưới hàng trăm tế bào nhiệt điện – electrothermal cells đóng đinh vào bên ngoài xe tăng. Các máy dò hồng nội dò được kiểu vẽ nhiệt lượng do xung quanh gần gủi xe tăng phản chiếu ra, và khi một xử lý – processor hướng dẫn các pixels trên màn hình computer làm ra một hình ảnh, điều chỉnh nhiệt độ các tế bào cá nhân để tập thể hình thành một chữ ký nhiệt lượng sánh được môi trường. Trên hồng nội, xe tăng hiện ra rồi mất đi vào hậu trường. BAE nói rằng hệ thống sẽ sẳn sàng ra trận 2 năm tới.

1- Động cơ im lặng hơn. Lục quân Hoa Kỳ đã thử nghiệm các động cơ lai ở các xe cộ chiến đấu. Trên xe tăng, một động cơ điện im lặng có thể búng chạy mau cho các nhiệm vụ chiến đấu lén lút.

2- Các tế bào nhạy cảm nhiệt lượng. Hàng trăm tế bào lục giác 5.5 ngón Anh ( gần 14cm ) của hệ thống Adaptiv, được hâm nóng lên hay làm lạnh lại với dòng điện để tạo ra những chữ ký nhiệt lượng đặt hàng. Hệ thống rất động năng, có nghĩa là người lái xe tăng có thể sánh chữ ký nhiệt lượng xe với xung quanh khi xe ngưng chạy, nhưng nắm lấy chữ ký của một vật thể đã lập hình trước, tỉ như một xe hơi hay con bò cái, khi di chuyễn. Khi quan tâm đến xe bạn đạn bắn, người lái xe có thể thổi phồng chữ ký xe tăng, để ngăn ngừa lầm lẫn. BAE cũng đã bắt đầu thử nghiệm thế hệ tế bào kế tiếp, sẽ gồm có một lọai sơn bao phủ bí mật có cơ thay đổi màu sắc và tính chất sáng rực.

3- Hơi thóat mau lạnh. Hơi thóat động cơ có thể quá nóng cho Adaptiv để che dấu hòan tòan. Nhưng vay mượn kỷ thuật chế tạo phi cơ lén lút, các nhà chế tạp phi cơ đã có thể nhập thêm vào các lổ thông hơi rộng và phẳng lì, hầu sản xuất các giải băng hơi thóat, trộn lẫn mau lẹ hơn với không khí mát lạnh . Các lỗ thông hơi cũng có thể đặt thấp đến mặt đất, cho hơi thoát có thể được chữ ký nhiệt lượng của cây cỏ xung quanh ngụy trang đi .

Có một biến đổi cách ngụy trang-ca mô


Ngụy trang hay ca mô - camouflage họat động bằng cách làm rối lọan nảo bộ. Các mô hình làm gián đọan, che tối một đường viền hình dạng làm vật thể nổi bật. Nhưng ngụy trang có một nhược điểm: không có mô hình nào hoạt động cho mỗi môi trường. Ứng dụng Chiến dịch Đặc biệt - Special Operation Apps, một hảng họa kiểu phần mềm ở Wilmington, bang North Carolina – Hoa Kỳ, đã phát triễn một tiến trình là ca mô – ngụy trang đặc thù vị trí. Phần mềm phối hợp hình chụp một vị trí nào đó vệ tinh, m’y bay không người lái- drone hay máy bay trinh sát chụp ra, thành những mô hình đặt hành hai vị thế đặc thù, có thể in thẳng vào y phục. Vì lẽ các mô hình làm được từ các hình ảnh chụp ở những chiều dài tụ điểm khác nhau, cho nên nó ức chếnhững nhận thức độ sâu làm bộ nảo khó lòng làm tiến trình bề mặt ca mô thành một vật thể duy nhất. Hiện thời, sử dụng ca mô sẽ giới hạn cho các đơn vị Chiến Dịch Đặc biệt. Và điều này có thể chết yểu . Các Ứng dụng Chiến dịch Đặc Biệt – Special Operations Apps mới đây nộp một hồ sơ môn bài cho một vật liệu “ adaptive” là một chất nền-substrate vinyl , phô bày một hình ảnh mềm dẽo có thể điều chỉnh cho một môi trường nào đó và các pannen nhiệt điện có thể thay đổi chữ ký nhiệt lượng của một binh sĩ.

1-Che dấu robot. Giám sát bằng con người rất khẩn thiết để có được tình báo hửu ích. Nhưng phái một binh sĩ đến một vùng nhạy cảm thường có nhiều nguy hiểm quá. Các nhà khoa học đã phát triễn những rôbôt có cơ thực hiện công việc này. Mùa xuân năm 2011, La Bô Kỷ Thuật Tân tiến của hảng Lockheed Martin tiết lộ một kiểu mẩu đầu tiên sử dụng các máy dò – sensors để vẽ kiểu môi trường, dò ra các đe dọa tiềm thế , tính tóan các đường mắt nhìn, và định vị trí những nơi ẩn núp, che đậy tốt đẹp. Rôbôt giám sát thế hệ kế tiếp có thể sẽ phối hợp những máy dò tương tự những kiểu mẩu đầu tiên với một thông minh nhân tạo mạnh mẽ hơn và một thân thể lén lút . Một linh kiện như thế có thể là rôbôt con rắn – snakebot, do một nhóm của La bô Biorobotic và Biomechanics tại Viện Kỷ Thuật – Institute of Technology Israel. Rôbôt có thể xâm nhập các ống thóat nước cống , bò dưới các sàn , và xoắn ốc lại và đứng thẳng dậy dể nhìn rỏ hơn. Nó còn có thể bỏ đi một hai khúc thân, thả bớt các bọ auđiô hay các đầu đạn võ khí nổ cho các nhiệm vụ ám sát .

2-Di động tự nhiên. Snakebot 1.8m, là những khúc polymer nối nhau bằng các mối nối mềm dẻo và chạy bằng các động cơ điện. Kiểm sóat di động dựa vào phần mềm – software qui định các du hành tốt nhất- quằn quại, quấn lại, mở nút chai – tùy theo mỗi trường hợp. Tạt ngang là mau lẹ nhất nhưng đòi hỏi sức kéo tốt, nghiêng về phía trước bằng cách uốn lượn thân thể là cách chậm hơn , nhưng họat động được ở những không gian kìm hảm ; quấn lại có thể là dễ dàng nhất ở một mặt bằng phẳng lì. Snakebot có thể đứng dậy để leo cầu thang và các cản trở thẳng đứng khác.

3-Làm bản đồ 3-D . Các máy chụp hình laser-rađar của rôbôt rà dò – scan môi trường qui định khỏang cách đến mọi mặt bằng phản chiếu theo 360 độ, tạo nên một “ điểm mây- point cloud” để đọc. Phần mềm gia nhập các chấm, biến chúng thành một kiểu mẩu 3-D của xung quanh .Từ kiểu mẩu, rôbôt có thể qui định đe dọa của các đường mắt nhìn, định giá và di chuyễn đến các điểm ẩn núp, tránh hẳn các vùng phơi bày nguy hiểm .

4- Các máy dò thông minh hơn. Một bộ 4 máy mi crô - phóng thanh dẫn hướng giúp robot do các con người đang đến gần. Bằng cách so sánh thời gian các âm thanh đến mỗi micrô, rô bôt có thể tính tóan vị trí, bộ dạng, tốc độ của mối đe dọa và sử dụng dữ liệu qui định xem nó có cần phải ẩn núp không.


( Chiếu theo nguyệt san Khoa học Phổ thông- Popular Science Hoa Kỳ số tháng giêng 2012 )

 
( Irvine , Nam Ca Li ngày 23 tháng 12 năm 2011 )
 
  Số lượt bạn đọc kể từ 01/9/2009 292470 visitors (1183420 hits) on this page!  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=