Không có vật liệu độc đáo do các nhà khoa học Liên Xô chế tạo, Moscow đã không thể có được sự bứt phá trong lĩnh vực sản xuất động cơ.
Ảnh: Yury Mashkov/TASS |
Tại căn cứ Edward (California), Không quân Mỹ đã thực hiện thành công những thử nghiệm đầu tiên đối với tên lửa siêu thanh mới AGM-183A (Advanced Rapid Response Weapon, hay ARRW), được gọi là Arrow (Mũi tên).
Thông tin này được tạp chí chính trị-quân sự có tiếng The National Interest (TNI) của Mỹ cung cấp.
“Chúng tôi sử dụng quyền xây dựng nguyên mẫu nhanh do Hạ viện Mỹ quy định để nhanh chóng đưa những khả năng của vũ khí siêu thanh tới mức độ sẵn sàng chiến đấu. Chúng tôi đã xác lập một lộ trình tích cực cho chương trình ARRW”, trợ lý tư lệnh Không quân Mỹ về mua sắm, công nghệ và hậu cần, ông Will Roper nói.
Tuy nhiên, không có điều gì mới mẻ, bởi vì “Mũi tên” vẫn chưa hề cất cánh, và thậm chí còn chưa xuất phát từ máy bay, bất chấp tuyên bố đã thử nghiệm bay. Trên thực tế, người ta gắn mô hình của AGM-183A trên máy bay ném bom B-52. Các cơ quan nghiên cứu chế tạo là những nhà thầu quốc phòng hàng đầu của Lầu Năm Góc - Lockheed Martin và Fire Control, thu thập những dữ liệu về độ cản mũi và tác động rung lên nguyên mẫu Arrow.
Các đại diện của Không quân Mỹ không chia sẽ về “sự mới mẻ” nào, nếu như không tính tới “lộ trình chế tạo nguyên mẫu tích cực”. Tuy nhiên, theo chương trình ARRW giới thiệu hồi tháng 5/2018, tên lửa AGM-183A sẽ phải bay với vận tốc 5M hoặc hơn 6000km/h. Đó là kịch trần, mà như các kỹ sư của Lockheed Martin & Fire Control khẳng định, có thể đạt được trong trung hạn nhờ những công nghệ hiện tại của Mỹ.
TNI đưa tin, công tác nghiên cứu chế tạo AGM-183A dựa trên cơ sở chương trình Tactical Boost Glide thuộc dự án của Cơ quan các dự án nghiên cứu tương lai của Bộ Quốc phòng Mỹ (DARPA). Ban đầu, mọi thứ của chương trình này được hứa hẹn “hoành tráng”. Các chuyên gia DARPA cam kết với giới tướng lĩnh của Mỹ chế tạo một quả tên lửa đánh chặn với vận tốc 20M, hoặc 24 nghìn km/h, có nghĩa là 6,6km/s.
Tuy nhiên, có gì đó diễn ra không suôn sẻ. Những yêu cầu đã giảm xuống tới mức sàn của tên lửa siêu thanh và triển khai lại từ đầu. Việc người ta thử nghiệm mô hình “Mũi tên” chẳng thay đổi được điều gì. Vấn đề ở chỗ, khí động lực của các thiết bị bay khi đạt vận tốc 5M khác hẳn so với chuyến “cưỡi ngựa xem hoa” trên B-52 với vận tốc tối đa 957km/h (0,86M).
Nói cách khác, căn cứ vào việc Không quân Mỹ đã cấp cho chương trình ARRW số tiền “nực cười” 480 triệu USD, có thể dũng cảm mà nói về những vấn đề mang tính hệ thống của người Mỹ trong lĩnh vực này. Các vị tướng ra vẻ đang giám sát tiến độ, còn các nhà khoa học giả vờ đang thử nghiệm.
Thậm chí không phải điều này khiến The National Interest ngạc nhiên. Hoá ra chính những nhà thầu này đã thực hiện một đề án siêu thanh tương tự HASW mà Mỹ cũng đổ vào đó 928 triệu USD tiền thuế của người dân. Trang Svpressa.ru của Nga từng chia sẻ về chương trình thử nghiệm mặt đất động cơ của HASW và nỗi sợ hãi của các chuyên gia Mỹ trước “vũ khí siêu thanh” của người Nga. Tác giả Michael Pek của TNI cũng viết về mong muốn lớn lao của Lầu Năm Góc có thể nhanh chóng có được vũ khí siêu thanh thực sự để bắt kịp các tên lửa “Kinzal”, “Iskander”, “Tzircon” và “Avangard” của Nga.
Mặt khác, Mỹ có vẻ như đã đủ với chương trình siêu thanh HiFIRE, mà các nhà thầu quốc phòng của Lầu Năm Góc đã triển khai được hơn 8 năm, bao gồm cả hợp tác với Úc. Hơn nữa, mới 3 năm trước, những kết quả của chương trình được người Mỹ gọi là thành công: đầu đạn phóng bằng tên lửa Terrier Orion, đã đạt được vận tốc 7,5M.
Thực ra trong những báo cáo cuối cùng có nói về những vấn đề liên quan tới cơ chế cấp oxy trong động cơ phản lực đã không cho phép quả tên lửa duy trì được vận tốc siêu thanh trong thời gian cần thiết.
Tuy nhiên, trong khuôn khổ HiFIRE, những nguyên tắc chế tạo các tên lửa siêu thanh đã được đưa ra, mà sẽ phải gồm 3 thành phần riêng biệt: động cơ tên lửa, tên lửa mang đầu đạn và đầu đạn của tên lửa. Mỗi một thành phần trong đó cần giải quyết một loạt những nhiệm vụ phức tạp về mặt kỹ thuật, nhưng liên quan tới các vấn đề ngoài khả năng khoa học-công nghệ vẫn là việc nghiên cứu chế tạo động cơ phản lực phun thẳng ổn định.
Các nhà khoa học làm việc cho chương trình HiFIRE đã gọi việc chế tạo động cơ phản lực phun thẳng là “cú hích lượng tử” trong lĩnh vực chế tạo động cơ. Nếu như so sánh mức độ của các nhiệm vụ được giải quyết, thì nó giống như việc chuyển từ các động cơ hơi nước sang động cơ đốt trong.
Mức trần vận tốc đã được tính toán, mà sẽ có thể đạt được bằng động cơ phản lực phun thẳng – đó là 24M. Trong thực tế, việc đốt nhiên liệu trong luồng siêu thanh của không khí khó có thể vượt được 17M. Con số này đã được nêu ra từ thập niên 80 bởi các chuyên gia của công ty Rockwell nghiên cứu cơ chế tự đốt trong động cơ phản lực phun thẳng theo dự án “X-30”.
Từ thời điểm đó đã cho thấy, rào cản để bứt phá 10 năm lên trước sẽ là vật liệu để chế tạo khoang đốt và vòi phun dòng khí phản lực thoát ra với vận tốc vượt vận tốc của luồng không khí. Khi đạt vận tốc 5M, thậm chí kim loại chịu nhiệt tốt nhất cũng tan chảy trong vài phần mười của giây.
Các kỹ sư chế tạo động cơ RD-170 cho chiếc tàu con thoi “Buran” gắn trên tên lửa chuyên chở “Energia” cũng đã gặp phải những vấn đề tương tự. Sau này họ đã chế tạo được động cơ tên lửa RD-180 nổi danh khắp thế giới. Trong khoang đốt của nó, với đường kính khoảng 380mm, mỗi giây đốt được 0,6 tấn dầu hoả. Và ở đây vòi phun cũng phải chịu đựng được mức tải cực lớn do áp suất và nhiệt độ, giống như trong động cơ siêu thanh.
Điều thú vị đó là người Mỹ, mà vào những năm 2000 đã lắp ráp RD-180 theo giấy phép của Nga, thừa nhận rằng nếu như họ sở hữu hợp kim titan chuyên để chế tạo khoang đốt và vòi phun của động cơ “Energomash”, họ có lẽ đã làm được các động cơ tên lửa của mình mà không hề kém cạnh của Nga. Ở Mỹ những vật liệu này gọi là unobtainium – “không thể đạt được”.
Bất chấp việc Mỹ sở hữu công nghệ đảo ngược (revers-engineering) hợp kim, người Mỹ cũng vẫn không thể tìm ra bí mật của unobtainium. Ở trong động cơ BE-4 của công ty Blue Origin, thứ mà Mỹ muốn dùng để thay thế sản phẩm của “Energomash”, áp suất trong khoang sẽ thấp hơn 2 lần (132 so với 253,3), và lực đẩy sẽ yếu hơn nhiều (2500kN so với 4000kN) của RD-180.
Vì những bí mật công nghệ siêu thanh bị giữ kín, nên đánh giá về các chương trình của tốp 3 quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực này – Nga, Mỹ và Trung Quốc, chỉ bằng cách dựa vào sản phẩm cuối cùng. Những gì các tên lửa của Mỹ và Trung Quốc làm được khi bay một vài giây với vận tốc 5M và thậm chí 7,5M chỉ nói lên một điều rằng họ thiếu vật liệu.
Hiện nay, họ không có hợp kim mà có thể chịu đựng được mức vượt tải của các động cơ phản lực phun thẳng siêu thanh.
Vậy khi nào ở Mỹ xuất hiện động cơ giống RD-180, khi đó các chuyên gia của Lockheed Martin và Fire Control mới có thể đưa các chương trình ARRW và HCSW tới bền bờ thành công. Còn tạm thời thì đó vẫn là “không thể đạt được”.
Cũng cần lưu ý rằng những hợp kim đặc biệt unobtainium được chế tạo từ thập niên 80 của thế kỷ trước, vì thế công tác nghiên cứu chế tạo “Avangard” mới có được thành công nhờ di sản khoa học-kỹ thuật của Liên Xô.
Về tổng thể, điều này liên quan tới mọi vũ khí hiện đại khác của Nga mà được hoàn thiện trên cơ sở các công nghệ mới. Thậm chí tiêm kích thế hệ thứ 5 Su-57 là phiên bản nâng cấp sâu của Su-27, do toàn bộ dây chuyền sản xuất vũ khí của Nga được “Made in USSR”.
NAM HIẾU (Theo svpressa.ru)
