2 dấu ấn lịch sử của “Quái vật trên tàu sân bay” X-47B

Ngày 14/05 vừa qua, hải quân Mỹ đã thử nghiệm thành công khả năng cất cánh trên tàu sân bay của UCAV X-47B. Đây là một bước tiến lớn trên con đường phát triển một vũ khí chiến lược của Mỹ dùng để xuyên phá hàng rào phòng thủ “chống tiếp cận/khu vực cấm” của các đổi thủ.

Chiếc X-47B đã cất cánh từ tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân USS H. W. Bush ở ngoài khơi bờ biển Virginia, và sau 1 giờ 5 phút, nó đã hạ cánh xuống căn cứ Patuxent River ở Maryland. Chuyến bay thành công này có thể mở đường cho Mỹ phóng máy bay không người lái từ bất cứ đâu trên thế giới.

X-47B là máy bay không người lái đầu tiên được thiết kế để cất và hạ cánh trên tàu sân bay, tầm bay xa tới 3.200km, có thể thực hiện các hoạt động do thám, trinh sát và chiến đấu. Sự khác biệt lớn nhất giữa X-47B và các UAV trước đó là X-47B có khả năng hoạt động hoàn toàn độc lập dựa trên các chương trình máy tính, không cần nhân viên điều khiển xa.

Tiến trình chế tạo và thử nghiệm X-47B diễn ra rất thuận lợi, cuối năm 2011, cả 2 nguyên mẫu thử nghiệm đều đã bay thử thành công trên đường băng mô phỏng mặt đất. Năm 2012, hệ thống điều khiển máy bay đã cơ bản hoàn thành, bước sang năm 2013, X-47B đã chính thức hoàn tất thử nghiệm cất, hạ cánh trên tàu sân bay. Chỉ vẻn vẹn không đầy 2 năm, X-47B đã hoàn tất thử nghiệm từ mặt đất lên tàu sân bay, đây là một thành tựu không ai tin nổi.

Để có được thành công này, nhóm phát triển của Văn phòng dự án hệ thống chiến đấu không người lái trên không của hải quân Mỹ (UCAS-D) đã phải vượt qua 2 cột mốc khó khăn, đó là hoàn thiện phẩn mềm điều khiển cất hạ cánh tự động cho X-47B và phần mềm điều khiển tự động tiếp dầu trên không để nâng cao phạm vi tác chiến của các UAV.

X-47B đã lần đầu tiên cất cánh thành công trên tàu sân bay

Dự án thử nghiệm phần mềm cất, hạ cánh trên tàu sân bay do Bộ tư lệnh các hệ thống không quân của hải quân Mỹ (NAVAIR) chủ trì kéo dài từ cuối tháng 6 đến giữa tháng 7/2012, bắt đầu bằng cuộc khảo nghiệm trên nguyên mẫu thay thế là tiêm kích hạm F/A-18D Hornet của tàu sân bay CVN-69 Eisenhower.

Nhóm làm việc của UCAS-D đã sử dụng một phần mềm điều khiển trên X-47B tích hợp trong phần cứng điều khiển của máy bay F/A-18D để làm nguyên mẫu thay thế, trong quá trình thử nghiệm vẫn có phi công trên máy bay để đề phòng trục trặc xảy ra. Khi đó, thử nghiệm còn tồn tại một vấn đề rất nhỏ về kết nối giữa F/A-18D và phần mềm điều khiển của X-47B.

Đến tháng 7, sau khi khắc phục khiếm khuyết trên, thử nghiệm được tiếp tục trên tàu sân bay Hary Truman, đồng thời hải quân Mỹ còn thử nghiệm tích hợp phần mềm này với trung tâm quản lý giao thông trên không và các phần mểm điều khiển bay trên tàu sân bay.

Ngày 18/07, Chi đội Thử nghiệm và Đánh giá thiết bị bay của hải quân Mỹ (VX-23) đã phóng và thu hồi thành công một chiếc F/A-18D được cài đặt và sử dụng phần mềm điều khiển bay của X-47B trong phần cứng điều khiển. Họ đã sử dụng 4 máy phóng khác nhau để phóng tiêm kích hạm lên và thu hồi thành công.

Tàu sân bay USS Harry S. Truman (CVN-75) đã thử nghiệm thành công phần mềm cất, hạ cánh tự động của X-47B

Theo kế hoạch ban đầu, sang năm 2014 X-47B sẽ thử nghiệm tự động tiếp dầu trên không. Nhưng với tiến độ phát triển cực nhanh của dự án, hạng mục này có thể sẽ tiến hành ngay trong năm nay để nhanh chóng hoàn tất nốt hạng mục khảo nghiệm hệ thống điện tử và tác chiến.

Để tiến hành hạng mục tự động tiếp dầu trên không, ngay từ đầu năm 2011, Cục kế hoạch nghiên cứu cao cấp BQP Mỹ (DAPRA), công ty Northrop Grumman và trung tâm nghiên cứu bay Dayton thuộc Cục hàng không vũ trụ quốc gia Mỹ (NASA) đã phối hợp thực hiện Chương trình “Tự động tiếp dầu tầm cao trên không” (AHR).

Điểm đặc biệt của chương trình này là việc sử dụng nguyên mẫu là 2 chiếc UAV RQ-4 Global Hawk cải tiến để khảo nghiệm “Kỹ thuật tiếp dầu ngược”, tức là máy bay nhận dầu bay trước, sử dụng ống hút để cắm vào van xả dầu của máy bay tiếp dầu bay ở phía sau. Đây là một kỹ thuật ngược hoàn toàn với tiếp dầu cho máy bay có ngưới lái nhưng phù hợp với UAV.

Trong vòng 4 tháng, các nhân viên chương trình đã liên tục phân tích các số liệu bay, sau đó cập nhật các số liệu và phương án xử lý vào mô hình phỏng chế, để kiểm tra độ an toàn của hệ thống trong quá trình tiếp ghép và chuyển vận nhiên liệu trong điều kiện vận tốc gió 37km/h và có chuyển hướng. Những nỗ lực này của họ đã được đền đáp xứng đáng.

X-47B sóng đôi cũng F/A-18D Super Hornet trên tàu sân bay

Trong chuyến thử nghiệm lần thứ 9 và cũng là lần cuối cùng vào cuối tháng 5/2012 tại căn cứ không quân Edwards – bang California, 2 chiếc Global Hawk cải tiến đã bay phối hợp hoàn toàn tự động trong thời gian hơn 2,5h trên độ cao 13,655km. Trong phần lớn thời gian này, 2 chiếc UAV đã tuân thủ nghiêm ngặt đội hình biên đội bay, phễu hút của máy bay nhận dầu luôn giữ khoảng cách 30,48m so với van xả ở mũi máy bay tiếp dầu.

Theo thông báo của công ty Northrop Grumman, chuyến thử nghiệm này đã hoàn tất 4 dấu mốc quan trọng. Đầu tiên là, máy bay nhận dầu bay phía trước nhiều lần thả ống ra tiếp xúc với van xả của máy bay tiếp dầu rồi thu về; máy bay tiếp dầu ở phía sau tự động mở van và điểu khiển xuất nhiên liệu, nghiệm chứng hiệu quả các phần cứng và phần mềm tự động điều khiển quá trình xuất, nhập dầu.

Thứ đến, máy bay tiếp dầu bay ở phía sau, thực hiện thành công khả năng điều khiển chính xác trong đội hình biên đội, tách rời tự động; tiếp theo là 2 chiếc UAV bay biên đội với cự ly bay ổn định, khoảng cách gần nhất giữa 2 chiếc là 30 feet (9,14m); khâu cuối cùng là bay phối hợp cự ly và độ cao tự động trong hơn 2,5h.

Thử nghiệm thành công đã chứng tỏ các UAV chiến lược có thể hoàn thành thao tác tự động tiếp dầu trên không một cách an toàn trên trần bay cao và tầm bay xa (HALE). Đây cũng là lần đầu tiên 2 chiếc Global Hawk đạt tới trình độ tự động cảm nhận được sự ảnh hưởng qua lại giữa 2 máy bay về mặt khí động và điều khiển.

2 chiếc UAV RQ-4 Global Hawk cải tiến trong thử nghiệm bay đội hình

Với tổng kinh phí đầu tư vẻn vẹn 33 triệu USD, có thể nói dự án AHR đã thành công mỹ mãn, các UAV chiến lược của Mỹ sau khi tiếp dầu trên không có khả năng bay liên tục trong 12 tuần lễ (tương đương 168 giờ lưu không) và khai phá thành công “Kỹ thuật tiếp dầu ngược”. Đây được coi là một trong những dự án công nghệ thành công nhất trong lịch sử quân đội Mỹ.

Thành công của 2 chiếc RQ-4 Global Hawk chính là sự khai phá về công nghệ cho UAV Mỹ nói chung và mở đường cho thử nghiệm tiếp dầu trên không của X-47B ngay trong năm nay, sau đó sẽ thử nghiệm các hệ thống điện tử và hệ thống chiến đấu. Nếu thử nghiệm thuận lợi, đến cuối năm 2015, chậm nhất là đầu năm 2016, Mỹ sẽ có một siêu UCAV tàng hình sóng đôi với máy bay chiến đấu tàng hình thế hệ thứ 5 F-35C trên tàu sân bay.

Theo ANTD