Ứng dụng đa dạng của máy bay không người lái
Phương tiện hàng không không người lái (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), thường gọi là máy bay không người lái - là phương tiện bay có thể được điều khiển từ xa, cũng có thể tự bay theo chương trình đã được lập trình sẵn, hoặc theo sự điều khiển của các hệ thống máy tính phức tạp.
UAV đôi khi cũng được dùng để chỉ các hệ thống phương tiện bay không người lái UAVS (Unmanned Aerial Vehicle System) hoặc Hệ thống máy bay không người lái UAS (Unmanned Aerial System).
Các UAV sẽ là những sát thủ đáng sợ; Nguồn: uasvision.com.
UAV có nhiều biến thể, không ngừng được đa dạng hóa, phát triển và được gọi bằng những cái tên khác nhau. Các phương tiện bay kiểu mới có kích thước khá nhỏ và động cơ mức trung bình hoặc nhỏ được gọi là drone.
Biến thể mới nhất của UAV - flycam - là những drone có gắn thêm camera. UAV có thể được sử dụng cho nhiều loại nhiệm vụ khác nhau, phục vụ các mục đích từ dân dụng, thương mại… đến quân sự, và có giá từ vài nghìn USD cho tới hàng chục triệu USD, cân nặng từ dưới 1 kg cho tới hơn 20 tấn.
Ngày 12/02/2017, hãng tin RT đăng tải một video ghi lại quang cảnh 1.000 chiếc UAV trực thăng loại nhỏ đã cất cánh làm sáng rực bầu trời đêm trong Lễ hội đèn lồng truyền thống ở Quảng Châu (Trung Quốc).
Những chiếc UAV bay và xếp thành những chữ Hán như “Phước lành”, “Lễ hội đèn lồng” và bản đồ Trung Quốc. Theo tin từ CCTV, buổi trình diễn này lập kỷ lục thế giới Guinness với số lượng lớn nhất các UAV tham gia.
Sự kiện này cho thấy, công nghệ điều khiển đàn drone của Trung Quốc đã có những bước tiến đáng kinh ngạc.
Sự xuất hiện của các UAV thực sự là cuộc cách mạng trong lĩnh vực thu thập số liệu, khảo sát, giám sát và theo dõi các đối tượng trên thực địa, chụp ảnh phục vụ công tác nghiên cứu khoa học trong nông nghiệp, địa chất, khí quyển, giám sát bảo vệ rừng và động vật hoang dã, tìm kiếm-cứu nạn, vận chuyển-giao nhận hàng, giám sát các công trình xây dựng cầu đường, nhà máy, nhà cao tầng, đê điều, khai thác mỏ có quy mô lớn, quay phim chụp ảnh …
Máy bay không người lái - tương lai của chiến tranh
Trong quân sự, vai trò của UAV đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Năm 2005, các thiết bị UAV ở mức độ chiến thuật đã có tổng cộng 100.000 giờ bay trong các chiến dịch “giải phóng” Afghanistan (Operation Enduring Freedom - OEF) và chiến dịch “giải phóng” Iraq (Operation Iraqi Freedom - OIF).
Sự phát triển của công nghệ giúp cho các thiết bị này ngày càng có thể đảm nhiệm nhiều chức năng hơn, hệ quả là các hệ thống UAV ngày càng phong phú và hiện diện ngày càng phổ biến trên chiến trường.
Theo báo cáo gần đây của Trung tâm nghiên cứu thuộc Đại học Bard (New York), số lượng các quốc gia có UAV quân sự đã tăng vọt trong thập niên qua, từ con số khoảng 60 quốc gia vào năm 2010 lên 95 vào năm 2019, với khoảng 171 loại máy bay không người lái đang hoạt động trên khắp thế giới.
Thống kê cho thấy, 21.000 UAV đang phục vụ trong quân đội, nhưng con số thực tế có thể cao hơn rất nhiều. Công nghệ UAV sẽ tiếp tục phát triển mạnh khi Trung Quốc và một số quốc gia khác đẩy mạnh xuất khẩu chúng ra khắp thế giới theo cả đường công khai và bí mật.
Chiếc drone được gắn súng bộ binh; Nguồn: foxtrotalpha.jalopnik.com.
Theo các chuyên gia quân sự, xu hướng phát triển máy bay chiến đấu không người lái (UCAV) trang bị trên tàu sân bay là xu hướng tất yếu trong tương lai của các cường quốc quân sự.
So với máy bay chiến đấu có người lái, UCAV trên tàu sân bay sở hữu nhiều ưu điểm như không cần đến phi công điều khiển trực tiếp, do đó sẽ không có khoang lái, hệ thống bảo đảm sinh mạng và tổ hợp điều khiển liên quan, giúp tiết kiệm được rất nhiều không gian và trọng lượng máy bay, vì vậy, có thể mang nhiên liệu, đạn dược, vũ khí và hệ thống điện tử nhiều hơn có năng lực tấn công mạnh hơn và có bán kính tác chiến lớn hơn.
Tính cơ động trên không của UAV trên tàu sân bay cũng tốt hơn so với máy bay thông thường.
Bởi vì nó không cần phải tính toán đến khả năng chịu đựng về tâm sinh lý, thể lực của phi công, có thể thực hiện những động tác cơ động tốc độ cao mà tiêm kích truyền thống trên chiến hạm không thể làm được, thậm chí có thể tăng tốc cao nhất để thoát khỏi sự tấn công của tên lửa, khiến cho UAV trên tàu chiếm ưu thế so với máy bay chiến đấu truyền thống, chưa kể, kích cỡ chúng nhỏ gọn hơn, diện tích của cánh máy bay sau khi gấp lại nhỏ hơn rất nhiều so với máy bay trên tàu truyền thống.
UAV hiện đã có thể đảm nhiệm vai trò tấn công trong các nhiệm vụ mang tính rủi ro cao như tấn công cảm tử, tấn công bằng bom và tên lửa, phá hủy hoặc ngăn chặn các hệ thống phòng không, các mắt xích hoặc toàn bộ hệ thống liên lạc của đối phương, không thám chiến thuật chiến trường cũng như tiến hành các nhiệm vụ tìm kiếm và giải cứu.
Ngoài ra, chúng có thể giám sát từ trên cao giúp bảo vệ an ninh một cách tối ưu, chống cướp biển, đóng vai trò bia ngắm bắn cho các hệ thống vũ khí trên mặt đất và trên không...
UAV khai sinh hình thức tác chiến và thách thức mới…
UAV cho phép các lực lượng vũ trang phi chính phủ, tuy không có xe tăng, tiêm kích hiện đại, nhưng vẫn có thể thực hiện cuộc tấn công với chi phí thấp nhưng gây hậu quả nghiêm trọng.
Vụ tấn công bằng drone theo “bầy”, kết hợp với tên lửa hành trình vào 2 cơ sở dầu mỏ ở Abqaiq và Khurais của Saudi Arabia ngày 14/9/2019 khiến Saudi Arabia tổn thất 5,7 triệu thùng dầu/ngày, tương đương 50% tổng sản lượng của nước này và gần 6% nguồn cung dầu thô thế giới, đã cho thấy hiệu quả và uy lực của các thiết bị điều khiển từ xa này.
Truyền thông Trung Đông dẫn nguồn tin quân sự Yemen cho biết, phiến quân Houthi vừa tiếp tục sử dụng UAV tấn công một số vị trí quan trọng tại Nam Saudi Arabia.
Khác với các cuộc tấn công trước đó, hôm 29/9, Houthi đã dùng UAV với chiến thuật tấn công tầm thấp để vượt qua hàng rào phòng thủ của Saudi.
Chiến thuật này đã phát huy hiệu quả khi các hệ thống Patriot triển khai tại Nam Saudi không có bất kỳ phản ứng nào. Không chỉ ở Saudi, theo một phái viên của Liên Hợp Quốc, Libya đang trở thành chiến trường lớn nhất của các cuộc tấn công bằng UAV.
Sản phầm dự án ATS của Boeing và Australia; Nguồn: nbcnews.com.
Nhiều nghi vấn về năng lực và hiệu quả tác chiến của hệ thống phòng không nhiều lớp, trị giá nhiều tỷ USD, có sự đan xen và hỗ trợ cho nhau và quan trọng là được tổ chức theo “công nghệ” Mỹ của Saudi, đã được đặt ra.
Chưa kết luận bắt nguồn từ đâu, do thế lực nào “chống lưng”, cuộc tấn công đã phơi bày sự mong manh của "trái tim" ngành công nghiệp dầu mỏ Saudi, gây ra bước ngoặt trong cuộc đối đầu nguy hiểm ở Trung Đông, làm gia tăng căng thẳng vốn âm ỉ ở vùng Vịnh.
Và cũng chưa bàn về lỗ hổng lớn hiện chưa có cách nào khắc phục của hệ thống phòng thủ Saudi Arabia, nhưng điều nhãn tiền là, tính kém hiệu quả trong chiến đấu của quân đội quốc gia này hoàn toàn không phải ở vấn đề trang bị, bởi họ đang sở hữu lực lượng Không quân, Hải quân và lực lượng tấn công mặt đất hùng mạnh bậc nhất Trung Đông.
Các cuộc tấn công UAV và tên lửa vào cơ sở hạ tầng dầu mỏ của Saudi không chỉ cho thấy cán cân sức mạnh quân sự thật ở Trung Đông, mà còn phản ánh cả bản chất của chiến đấu nói chung.
Công nghệ UAV đang thay đổi chiến trường một cách nhanh chóng, trong khi phần lớn quân đội trên thế giới với kho vũ khí được tích hợp cho chiến tranh thông thường quy mô lớn, không phù hợp với cuộc chiến ủy nhiệm của thế kỷ 21, chưa kịp thích ứng với sự thay đổi đó.
Chỉ hơn chục chiếc UAV giá rẻ 20.000 USD đã gây ra một thảm họa kinh tế cho Saudi và thế giới. Rẻ tiền nhưng hiệu quả, tấn công các trung tâm kinh tế, chính trị và căn cứ quân sự của kẻ thù là ưu thế của UAV và các tên lửa của "nhà nghèo".
Sức mạnh thống trị của không quân Mỹ chủ yếu dựa vào các máy bay có người lái, hàng không mẫu hạm và nhiều vũ khí đắt đỏ khác...
Giới chức quân sự thế giới vẫn cho rằng trong thế kỷ XXI, thống trị vùng trời là yếu tố quyết định sự thành bại của chiến tranh và ưu thế trên không của Mỹ gần như là tuyệt đối, nhưng UAV lại mở ra cho các quốc gia nhỏ và các lực lượng như Houthi, Hezbollah, Hamas,… một hướng khác cạnh tranh sự thống trị đó.
Đòn tấn công vào Saudi Arabia đã phát đi một cảnh báo nóng hổi rằng, thời đại ưu thế trên không của Mỹ ở Vịnh Ba Tư cũng như khả năng độc quyền về tấn công chính xác và nhanh của Mỹ đã lùi vào dĩ vãng.
Các cuộc tấn công vào Saudi làm thay đổi tư duy quân sự và bổ sung phương pháp tác chiến, trong đó vũ khí rẻ tiền được ưu tiên.
So sánh chi phí của một UAV hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm ngàn USD với mức giá 122 triệu USD của một máy bay F-35, cũng như xem xét và phân tích những gì đã xảy ra tại các cơ sở dầu mỏ Abkaik và Khurais, chính phủ các nước chắc chắn sẽ yêu cầu lực lượng không quân đưa ra các cân nhắc, lựa chọn và thay thế.
Mô phỏng thả drones; Nguồn: spectrum.ieee.org.
Các đòn tấn công bằng UAV vào cơ sở dầu khí huyết mạch của Saudi Arabia đã làm dấy lên cuộc tranh luận về việc liệu chúng có trở thành vũ khí quan trọng trong chiến tranh tương lai.
Ở Mỹ, nhiều người tin rằng F-35 sẽ là mẫu chiến đấu cơ có người lái cuối cùng mà nước này chế tạo. UAV có giá rẻ hơn, có thể mang theo lượng chất nổ khá lớn, có tầm bay xa và có thể hoạt động trên chiến trường lâu hơn, nhưng quan trọng hơn cả là, nếu bị bắn hạ, không có thiệt hại về sinh mạng và cũng không có phi công để bị bắt làm tù binh.
Đối với các nước nhỏ, khi sức mạnh không lực Mỹ vượt trội gần như toàn diện, UAV càng mang lại nhiều lợi ích và mở ra nhiều khả năng mới.
Việc sử dụng UAV xâm phạm không phận nước khác không bị coi là hành động chiến tranh, có thể được biện bạch là đang hoạt động trên không phận quốc tế, rằng đài kiểm soát không phát hiện ra nó đi vào không phận nước khác, hoặc phần mềm điều khiển bị lỗi… - có nhiều cách để biện minh cho UAV hơn là cho máy bay có người lái.
Vụ Saudi bị không kích đã chứng minh hệ thống phòng không xa xỉ của nước này không hiệu quả, đồng thời, chỉ ra một vấn đề lớn hơn là kỷ nguyên của chiến tranh UAV đang là thách thức đối với nhiều quốc gia.
Khoảng cách mà phần lớn các hệ thống radar có thể phát hiện được drone và tên lửa hành trình nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách có thể phát hiện ra máy bay có người lái; các tổ hợp phòng không dễ dàng bị áp đảo khi phải đối diện với nhiều mối đe dọa cùng lúc, đặc biệt là khi các mối đe dọa xuất hiện từ nhiều hướng khác nhau và hệ thống radar bị gây nhiễu.
… và một tương lai đáng sợ?
Các cường quốc quân sự đang đầu tư để phát triển UAV chuyên dụng, được cho là sẽ dẫn tới một cuộc cách mạng trong tác chiến, bởi được tích hợp khí tài trinh sát quang điện tử, các vũ khí nhẹ nhưng có độ chính xác cao…, cũng như khả chỉ thị mục tiêu cho các phương tiện chiến đấu hạng nặng như xe tăng T-14 Armata, thậm chí các tổ hợp tên lửa đạn đạo, hành trình…
Trong chiến đấu, tàu chiến, xe tăng, máy bay sẽ không nhất thiết phải bật các radar để tránh đối phương “nhìn thấy” do các UAV sẽ được sử dụng làm nhiệm vụ phát hiện và tiêu diệt mục tiêu, nâng cao khả năng chiến đấu và giúp giành lợi thế trên chiến trường.
Ở Nga, đã xuất hiện những mẫu UAV gần như không thể bị phát hiện, lơ lửng bay ở độ cao 100-200m, có thể tấn công tiêu diệt xe tăng đối phương trị giá vài triệu USD.
Từ kinh nghiệm chiến trường Syria, Trung Quốc đã phát triển UAV có tầm bay 50km, tốc độ 70-90km/h, có thể hoạt động độ ở cao 5.100m, mang theo 4 quả đạn đạn cối 60mm để chống khủng bố, bạo loạn.
Pháp đã thiết kế UAV chạy bằng điện với khả năng cất/hạ cánh thẳng đứng trang bị cho bộ binh làm nhiệm vụ chi viện hỏa lực trực tiếp từ trên không.
Okhotnik - UCAV bí ẩn đáng sợ của Nga; Nguồn: themoscowtimes.com.
Đặc biệt, nhiều nước đang phát triển phi đội UAV có khả năng hoạt động theo "bầy" nhờ kết nối mạng - một bước biến đổi lớn trong chiến tranh tự động.
Trong khi dành nhiều kinh phí cho các máy bay chiến đấu và tên lửa chiến lược, Mỹ đang thực hiện các chương trình phóng UAV từ tàu ngầm và tàu thủy, đồng thời lên kế hoạch phát triển UAV nhiều tham vọng, và trong hơn 10 năm, nhiều chương trình mang các mật danh như Cicada, Gremlins, Valkyries... đã ra đời.
Tháng 10/2016, Mỹ tiến hành thử nghiệm điều khiển một “đàn” 103 UAV quân sự siêu nhỏ Perdix (dài 16 cm), được phóng từ ba máy bay chiến đấu F/A-18 Super Hornet để thực hiện các nhiệm vụ như chế áp điện tử, tấn công hệ thống phòng không, vị trí bố trí vũ khí tấn công (các tổ hợp tên lửa, các đơn vị tăng thiết giáp) và các mục tiêu quan trọng của đối phương.
Perdix hoạt động tự động, có thể phối hợp bay theo đội hình, làm nhiệm vụ tình báo-giám sát-trinh sát (ISR) và tấn công theo chương trình cài đặt hoặc tình huống bất ngờ xảy ra.
Bộ Quốc phòng Mỹ cũng đang theo đuổi một chương trình mang tên Offensive Swarm-enabled Tactics, cho phép bộ binh tương lai điều khiển cùng lúc 250 con drone trong điều kiện phức tạp của các chiến dịch quân sự trong thành thị.
Chương trình Gremlin nhằm tạo ra những UAV nhỏ và tương đối rẻ tiền có thể hoạt động ở phạm vi 550km, trong khoảng 1 giờ và có thể được thu hồi sau khi hoàn thành nhiệm vụ chiến đấu, được thả ra từ máy bay vận tải quân sự (C-130), máy bay tấn công không người lái (MQ-9B), máy bay ném bom ( B-52 , B-1), máy bay chiến đấu (F-16, F-15E, F-18)...
Tính năng đáng sợ nhất của Gremlins là khả năng phối hợp tác chiến kiểu bầy đàn khi hàng chục, thậm chí hàng trăm Gremlins được phóng ra để mô phỏng tín hiệu của chiến đấu cơ trong chiến dịch tập kích quy mô lớn, khiến đối phương choáng ngợp.
Nhiệm vụ của chúng là thu hút hỏa lực của đối phương và buộc đối phương để lộ vị trí để tiêu diệt. Bằng cách này, Mỹ được cho là có thể dễ dàng vô hiệu hóa các hệ thống phòng không hiện đại như S-300, S-400 của Nga.
Valkyrie là một phần nỗ lực của Không quân Mỹ để có được dòng UAV nhanh, tàng hình, có thể bay, tương tác và chiến đấu bên cạnh các máy bay chiến đấu có người lái.
Theo National Interest, tháng 6/2019, Không quân Mỹ đã thử nghiệm thành công máy bay tấn công không người lái (UCAV) XQ-58A Valkyrie có thể làm nhiệm vụ trinh sát, được sử dụng để làm lá chắn bảo vệ tiêm kích dẫn dắt có phi công lái và hệ thống vũ khí tự động đắt tiền khác khi tác chiến, tiến hành không chiến cơ động hoặc bảo đảm chi viện hỏa lực cho các đơn vị mặt đất từ trên không.
Các UAV của dự án Gremlins; Nguồn: thedrive.com.
Theo tạp chí Forbes, quân đội Nga đã định hình chiến thuật tương tự khi sử dụng hàng loạt drone nhỏ trong phương pháp tác chiến mới “hàng không thánh chiến”.
Ngoài dùng cho các hoạt động do thám, trinh sát, tuần tiễu, Nga còn có kế hoạch sử dụng chúng tấn công các mục tiêu bằng bom, biến các drone mini trở thành vũ khí cực kỳ hiệu quả.
Mục tiêu tấn công các UAV có thể trên mặt đất, trên biển hoặc trên không, các vị trí chiến thuật, hay thậm chí là người. Theo chiến thuật này, để hạ gục mục tiêu không nhất thiết cần tất cả hàng trăm hay hàng chục drone vượt qua hệ thống phòng thủ của đối phương.
Nga dự tính biên chế mẫu UAV này cho mọi binh chủng trong quân đội, trong đó lực lượng đặc nhiệm sẽ được trang bị đầu tiên.
Theo Gazeta.ru, có 3 lợi thế khi sử dụng khái niệm “bầy đàn”: lực lượng và các hệ thống phòng không của đối phương sẽ giảm đi khả năng ứng chiến trước màn tấn công như vũ bão của dàn UAV; UAV sẽ giảm thiểu thiệt hại trước tác động của lực lượng và phương tiện tác chiến điện tử của đối phương khi dùng các thuật toán điều khiển mà không áp dụng các thông tin liên lạc giữa các UAV dựa trên sóng radio; hành vi “bầy đàn” góp phần nâng cao hiệu quả của sự phối hợp hành động theo nhóm nhờ hệ thống cấu hình và phân phối lại các nhiệm vụ trong nhóm.
Chương trình áp dụng công nghệ trí thông minh nhân tạo (AI) có tên Skyborg được xem là bước tiến quan trọng trong việc phát triển UAV của Không quân Mỹ, nhằm tạo ra một hệ thống chiến đấu tự động với công nghệ AI mở và phần cứng module giúp dễ dàng nâng cấp, có khả năng nhận biết thời tiết và tránh các chướng ngại vật, cũng như có thể cất cánh và hạ cánh tự động.
Hiện Skyborg vẫn đang được hoàn thiện và dự kiến sẽ được ra mắt trong năm 2023, là một cách khuếch trương sức mạnh quân sự và là phương thức hạn chế phi công thương vong, cũng như tránh tổn thất máy bay chiến đấu tinh vi có giá hơn 100 triệu USD mỗi chiếc.
Trong tương lai không xa, đội hình chiến đấu của tiêm kích F-35 và F-15EX Không quân Mỹ sẽ được phối thuộc thêm UAV ứng dụng AI, đóng vai trò tai mắt và bay cùng chiến đấu cơ có người lái quét bầu trời và săn tìm mục tiêu trên không.
Những phiên bản mới của F-35 và tiêm kích F-15X sẽ được trang bị cả phần cứng và phần mềm đặc biệt giúp chúng có khả năng điều khiển được UAV trong khi vẫn hoàn thành những nhiệm vụ khác.
Cùng với việc phát triển trợ thủ, Không quân Mỹ đồng thời tích hợp riêng cho F-35 có khả năng điều khiển những chiếc máy bay tấn công không người lái (UCAV) QF-16 thực hiện nhiệm vụ tấn công và quay trở lại căn cứ.
Nga cũng đã thử nghiệm máy bay không người lái tàng hình S-70 Okhotnik, được thiết kế để phối hợp với tiêm kích tàng hình Su-57 - bước đầu tiên trong việc kết hợp hệ thống có và không có người lái. Hunter-B có thể được coi là phiên bản đầu tiên của tiêm kích thế hệ thứ 6, có khả năng tự động tiến hành các chuyến bay, thực hiện nhiệm vụ và quay trở lại sân bay cất cánh - đây là tính năng chưa có trên bất kỳ UCAV nào trên thế giới.
Hãng Boeing và đối tác Australia đã công bố mô hình tiêm kích không người lái (Airpower Teaming System - ATS), có khả năng mang vũ khí, được điều khiển từ trạm mặt đất hoặc tiêm kích có người lái mà nó bay kèm, có khả năng trinh sát trong điều kiện tác chiến điện tử hay tấn công các vị trí của đối phương, được cho là có thể đáp ứng yêu cầu tác chiến tại những chiến trường khốc liệt.
Mẫu trình diễn công nghệ có tên Loyal Wingman đang được hoàn thiện và sẽ cất cánh vào năm 2020.
Theo các chuyên gia quân sự, cuộc cách mạng trong lĩnh vực điều khiển học này sẽ phát triển rất bất ngờ và nhanh chóng. Chiến đấu chống lại một đàn drone giá rẻ thực sự rất khó khăn trên phương diện vũ khí vật lý thông thường.
Để tác chiến có hiệu quả chỉ có thể sử dụng vũ khí tác chiến điện tử (EW) phù hợp, phá hủy hệ thống điều khiển và thông tin liên lạc thông minh giữa các drone trong đàn.
Nhưng đây cũng là một phương thức tác chiến phức tạp do trong lĩnh vực điện tử viễn thông, đối phương có thể có những phương thức truyền thông chưa thể khám phá hết để đối phó.