Trận địa “vô hình” trong chiến sự Nga – Ukraine

Nhờ khả năng sáng tạo và linh hoạt thích ứng với những thay đổi nhanh chóng trên chiến trường, Ukraine được cho là đã chiếm ưu thế trong cuộc chiến tranh điện tử với Nga.

Lính Ukraine điều khiển máy bay không người lái góc nhìn thứ nhất từ một boongke ngầm ở Donetsk, Ukraine (Ảnh: NYT).

EDM4S, hay hệ thống chế áp điện tử máy bay không người lái (UAV), là một loại vũ khí tác chiến điện tử cầm tay. Nếu hướng EDM4S vào chiếc UAV đang lơ lửng trên không và bóp cò, ngay lập tức nó sẽ mất liên lạc với người điều khiển và rơi xuống.

Trong 2 năm qua, Ukraine đã nhận được hàng trăm hệ thống EDM4S như vậy. Thế nhưng, chúng cũng chỉ là một loại vũ khí trong cuộc chiến vô hình và ít được đánh giá cao nhằm giành quyền kiểm soát phổ điện từ.

Tiếp sức cho cuộc chiến này là cuộc chạy đua vũ trang khốc liệt giữa một bên là Ukraine và các đồng minh, còn bên kia là Nga.

Cả hai đều cố gắng cải tiến những phương thức tốt nhất nhằm đánh lừa, gây nhiễu và làm gián đoạn mạng lưới liên lạc của đối phương, đặc biệt là máy bay không người lái. Đồng thời, họ cũng nỗ lực tăng cường sức mạnh cho hệ thống của riêng mình để đối phó với các tín hiệu thù địch.

Đó chính là chiến tranh điện tử (EW). Từ cuối năm 2023, Kiev đã xác định việc giành chiến thắng trong trận chiến này là một trong những ưu tiên lớn của mình.

Khi Nga đẩy mạnh đà tiến công trên khắp miền đông Ukraine thì nhu cầu giành quyền kiểm soát không gian điện từ và bầu trời trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Bất kể cuộc chiến này sẽ diễn biến như thế nào trong năm 2025, Ukraine được đánh giá là nước đã thay đổi cơ bản phương thức chiến tranh điện tử.

Lịch sử và vai trò của tác chiến điện tử

Tác chiến điện tử đã là một phần không thể thiếu trong các cuộc xung đột của loài người từ hơn một thế kỷ nay. Ngay sau khi radio được triển khai trên chiến trận, các binh lính đã nhận ra rằng việc phát đi các luồng tĩnh điện trên một tần số có thể phá vỡ khả năng liên lạc của đối phương.

Tuy nhiên, phải cho tới Thế chiến II, tác chiến điện tử mới thực sự phát huy vai trò của nó.

Đầu Thế chiến II, quân Anh đã rất nỗ lực để giành quyền kiểm soát bầu trời trong Trận chiến nước Anh (Battle of Britain). Khi họ bắt đầu giành lợi thế và bắn hạ ngày càng nhiều máy bay của Không quân phát xít Đức (Luftwaffe) trong các cuộc không chiến, thì phía Đức chuyển sang tập kích vào ban đêm.

Việc thay đổi chiến thuật này khiến người Anh thấy khó hiểu: Đêm tối như vậy, làm thế nào quân Đức bay tới mục tiêu giỏi vậy?

Một nhà khoa học trẻ người Anh đã tìm ra lời giải cho bí ẩn khi anh phát hiện ra manh mối trên mảnh vỡ từ một máy bay ném bom bị rơi. Hệ thống hỗ trợ hạ cánh – bộ phận sử dụng sóng vô tuyến để đo khoảng cách tương đối từ chiếc máy bay tới đường băng, đã được phát xít Đức cải tiến để sử dụng như một thiết bị dẫn đường thô sơ.

Đội ngũ nhân viên điều khiển mặt đất tại Đức và lực lượng ở nước Pháp bị chiếm đóng có thể phát đi các dải tín hiệu vô tuyến dài và hẹp trên bầu trời nước Anh: Một nhà máy hoặc thị trấn mục tiêu sẽ bị định vị ở nơi hai chùm tia giao nhau.

Dựa trên phát hiện này, người Anh ráo riết chạy đua xây dựng các trạm vô tuyến và trạm tiếp sóng của riêng họ, phát các chùm tia vô tuyến lên bầu trời nhằm đánh lừa các phi công Đức đang bay đến.

Trận chiến giữa các chùm tia vô tuyến bắt đầu từ đây. Người Đức đã cải tiến và nâng cấp thành công khả năng phát và thu tín hiệu trên không phận Anh còn nước Anh thì chạy đua phát hiện và phá vỡ các tín hiệu đó.

Thế kỷ tiếp theo, tác chiến điện tử bắt đầu tăng tốc.

Ngày nay, không gian điện từ phức tạp hơn nhiều: Có vô số các loại tín hiệu khác nhau được phát trực tiếp trên phổ điện từ, từ hệ thống radar, GPS, GLONASS cho đến tín hiệu di động.

Tại bất kỳ thời điểm nào, một người lính, một chiếc UAV, một máy bay chiến đấu hoặc một tên lửa hành trình có thể gửi và nhận nhiều loại tín hiệu khác nhau.

Thực tế này lại buộc quân đội các nước phải chạy đua để tìm ra những cách gây nhiễu mới, chặn thu và thậm chí là giả mạo các tín hiệu đó.

Những thập niên gần đây, radar và radio còn được sử dụng để phát hiện các vụ phóng tên lửa cũng như xác định vị trí phóng chính xác của chúng. Đặc biệt, các máy bay tiêm kích đã trang bị một số hệ thống radio và radar tiên tiến nhất để liên lạc, thực hiện nhiệm vụ tác chiến điện tử và chống tác chiến điện tử.

Suốt giai đoạn Chiến tranh Lạnh, NATO và Liên Xô đã chạy đua trong trận chiến EW khốc liệt chỉ nhằm giành được lợi thế, dù mỏng manh, so với bên kia.

Hệ thống gây nhiễu Pole-21 của quân đội Nga (Ảnh: Tass).

Nga chậm chân trong cuộc đua tác chiến điện tử

Năm 2017, quân đội Estonia công bố một báo cáo đánh giá về khả năng EW của Nga, trong đó cảnh báo nếu Moscow tấn công sườn phía đông NATO, họ có thể sẽ phá hủy các hệ thống liên lạc trên một vùng rộng lớn ở Baltic, qua đó khắc chế những lợi thế mà NATO có được nhờ công nghệ ưu việt của mình.

Phải cho đến khi Nga phát động “chiến dịch quân sự đặc biệt” ở Ukraine vào tháng 2/2022, thế giới mới thấy rõ khả năng tác chiến điện tử của Nga và thực tế diễn ra không giống những gì được đồn đoán.

“EW của Nga không xuất hiện”, Bryan Clark, Giám đốc Trung tâm Khái niệm và Công nghệ Quốc phòng tại Viện Hudson đã viết như vậy trong một bài phân tích vào tháng 7/2022 cho tạp chí IEEE Spectrum.

Moscow đã bỏ ra nhiều năm lên kế hoạch cho một cuộc chiến tranh lớn với NATO. Họ thiết kế các hệ thống EW của mình theo hướng sẽ sử dụng để can thiệp vào những hệ thống lắp đặt trên máy bay chiến đấu tiên tiến hay để tấn công mạng máy tính điều khiển tên lửa đạn đạo đối phương.

Thế nhưng, tại Ukraine, họ lại rơi vào một cuộc chiến với những lực lượng phòng thủ cơ động nhanh, sử dụng UAV chế tạo từ những thiết bị có sẵn trên thị trường thương mại.

“Các hệ thống của Nga không thật sự cơ động, không thực sự phân tán. Các hệ thống lớn với số lượng tương đối nhỏ chẳng mấy liên quan tới cuộc chiến này”, Clark nhận xét.

Moscow xây dựng chiến lược quân sự dựa trên giả định rằng không gian chiến trường có độ tĩnh tương đối cao.

Thế nên, ngay từ đầu cuộc chiến, quân đội Nga đã bị ảnh hưởng bởi hệ thống thông tin liên lạc yếu kém. Công tác lập kế hoạch thậm chí còn kém hơn, đó là chưa kể tới khả năng thích ứng diễn ra khá chậm chạp, cho dù với Ukraine, Nga vẫn là đối thủ có nhiều lợi thế.

Để đối phó, Ukraine đã phát triển hai chiến lược bổ sung: sản xuất một lượng lớn thiết bị tác chiến điện tử có giá cả rẻ hơn và làm cho chúng có tính thích ứng cao hơn và sử dụng được nhiều lần.

Chẳng hạn như, hệ thống chống máy bay không người lái Bukovel-AD của Ukraine có thể triển khai vừa vặn trên thùng xe bán tải. Hệ thống Eter, có kích thước bằng một chiếc vali, có thể phát hiện tín hiệu gây nhiễu từ các tổ hợp EW của Nga, qua đó cho phép Ukraine phản công đánh trả.

Công ty tác chiến điện tử Kvertus của Ukraine hiện có thể sản xuất được 15 hệ thống chống UAV khác nhau. Thời điểm trước khi cuộc xung đột nổ ra năm 2022, Kvertus chỉ có duy nhất một sản phẩm: súng chống máy bay không người lái đeo vai, giống như EDM4S.

“Thời điểm năm 2022, chúng tôi đang sản xuất vài chục thiết bị. Đến năm 2023, con số đó là hàng trăm. Còn bây giờ, là hàng nghìn”, Yaroslav Filimonov, Tổng Giám đốc điều hành của Kvertus cho biết.

“Ưu điểm là chúng tôi có nhiều con người và kỹ sư thông minh. Chúng tôi có bộ phận nghiên cứu và phát triển riêng”, Filimonov nói thêm. “Chúng tôi phản ứng rất mau lẹ với những thay đổi nhanh chóng trên chiến trường”.

Kvertus đã cử nhân viên trực tiếp đến tiền tuyến để khảo sát hoạt động thực tiễn. Các nhân viên vận hành EW của Kvertus liên tục gửi lại các báo cáo về những phần nào của phổ điện từ đang bị Nga bắn phá và những phần nào của phổ điện từ mà lực lượng Nga có xu hướng sử dụng.

Trong khi đó, các hệ thống của công ty công nghệ quân sự Piranha-Tech hiện có khả năng bắn hạ máy bay không người lái từ khoảng cách hơn 1km, trên độ cao khoảng 500m.

“Hiện nay, mỗi đơn vị đều có các chuyên gia về thiết bị tác chiến điện tử vô tuyến chiến thuật. Không hoạt động nào diễn ra mà không sử dụng tác chiến điện tử vô tuyến”, Yuriy Momot, Phó Giám đốc điều hành của Piranha-Tech cho biết.

Một binh sĩ Ukraine điều khiển máy bay không người lái tấn công ở Zaporizhzhia, Ukraine ngày 21/2/2024 (Ảnh: Getty Images).

Trong hoạt động tự vệ, Ukraine đã lựa chọn một giải pháp rất phù hợp: phân tán và phi tập trung các hệ thống tác chiến điện tử.

Hơn 2 năm qua, Ukraine đã phải đối mặt với hàng loạt cuộc tấn công dữ dội bằng tên lửa, máy bay không người lái và bom lượn từ phía Nga. Tất cả đều được trang bị hệ thống liên lạc và radar nhằm vượt qua các hệ thống phòng không của Ukraine.

Để đối phó với những mối đe dọa trên không này, Kiev đã phát triển Pokrova, một mạng lưới bí mật các hệ thống tác chiến điện tử, mới chỉ được tiết lộ vào đầu năm 2024.

“Không phải một, hai, hay ba bộ máy phát là đã hợp thành trường sức mạnh điện từ của Ukraine. Có hàng trăm nghìn bộ thiết bị như vậy đã được lắp đặt trên khắp đất nước”, Oleksandr Fedienko, chính trị gia Ukraine và hiện là Phó Chủ tịch Ủy ban chuyển đổi số thuộc Quốc hội nước này đã viết trên Telegram đầu năm 2024.

Pokrova không chỉ gây nhiễu hệ thống dẫn đường mà còn giả mạo tín hiệu đánh lừa các vũ khí tấn công của Nga. Điều này cho phép nhân viên điều khiển EW của Ukraine phát đi tọa độ mới, ép máy bay không người lái Nga hạ cánh, từ đó thu giữ để phân tích và giải mã các bộ phận.

Ukraine đã từng giả mạo được các tín hiệu gửi đến những máy bay không người lái này, buộc hơn 100 chiếc UAV trong số chúng phải quay trở lại Nga.

Ông Fedienko còn quả quyết rằng, Ukraine vẫn đang trong quá trình chạy đua để phát triển hệ thống tốt hơn nữa.

“Việc buộc các tên lửa và rocket mà Nga sử dụng để tấn công chúng tôi sẽ phải bay theo hướng ngược lại, chỉ còn là vấn đề thời gian”, ông Fedienko nhấn mạnh.

Khả năng Ukraine có thể tăng tốc lĩnh vực tác chiến điện tử ở trong nước đã đặt Kiev vào thế “kỳ phùng địch thủ” với Nga, quốc gia từng được cho là có chương trình EW ấn tượng nhất thế giới.

Ukraine đã chiếm ưu thế bằng cách nào?

Đầu năm 2023, Ukraine lần đầu tiên phóng máy bay không người lái vào sâu bên trong lãnh thổ Nga với một cuộc tấn công táo bạo mà mục tiêu chính được cho là Điện Kremlin. Một UAV cỡ nhỏ đã phát nổ ngay trên bầu trời Moscow. Kể từ đó, Ukraine đã tăng cường các nỗ lực tấn công bằng UAV của mình.

Đến đầu tháng 9/2024, Kiev lại phát động một cuộc tấn công bằng máy bay không người lái với quy mô lớn nhất nhằm vào Nga: Ước tính 158 UAV đã được huy động để tập kích nhiều mục tiêu trên khắp nước Nga, gây ra hỏa hoạn tại các nhà máy lọc dầu, nhà máy điện và đường ống dẫn khí.

Mặc dù hầu hết đều đã bị bắn hạ, nhưng cuộc tấn công ồ ạt bằng UAV lần này đã bộc lộ những hạn chế trong hệ thống phòng thủ EW của Nga.

“Ở phương Tây, GPS luôn hoạt động. Nhưng ở đây, GPS không bao giờ hoạt động”, Stepan, Giám đốc điều hành một công ty quốc phòng người Ukraine cho biết.

Đó là lý do tại sao Stepan ưu tiên phát triển loại máy bay không người lái có thể hoạt động mà không cần GPS, hoặc hệ thống tương đương của Nga là GLONASS.

Stepan đã cho sử dụng camera lắp đặt trên máy bay không người lái để chụp ảnh nhiệt địa hình mặt đất bên dưới bằng “toán học thuần túy”. Qua đó, xác định được quỹ đạo bay của UAV bằng cách đối chiếu với tham số địa hình, mốc dấu và điểm tham chiếu.

Đây không hoàn toàn là một phát kiến mới. Chẳng hạn như, tên lửa Tomahawk của Mỹ đã từng sử dụng bản đồ địa hình trong nhiều thập kỷ. Điểm mới độc đáo ở đây là Ukraine đã rất linh hoạt và nhanh chóng phân phối công nghệ này cho ngành công nghiệp chế tạo UAV còn non trẻ của mình.

Từ tháng 3/2024, chiến thuật lập bản đồ địa hình này đã trở nên phổ biến hơn trên chiến trường. Trí tuệ nhân tạo (AI) cũng đã giúp tăng cường khả năng hiểu biết của máy bay không người lái về vùng đất bên dưới.

Theo chuyên gia Bryan Clark, các hệ thống mới hơn của Ukraine đang sử dụng kết hợp giữa GPS, kỹ thuật lập bản đồ địa hình và tình báo tín hiệu điện tử để xác định vị trí, giúp chúng tấn công chính xác hơn.

Rõ ràng, Ukraine đã liên tục đưa ra những ý tưởng mới ứng dụng cho máy bay không người lái để thực hiện mục tiêu xâm nhập sâu hơn vào lãnh thổ Nga.

Một nguyên mẫu máy bay không người lái được trang bị hệ thống tác chiến điện tử, nếu được điều khiển đáp đúng chỗ, có thể gây ra những thiệt hại rất to lớn cho hệ thống radar, phòng không và mạng lưới thông tin liên lạc của Nga.