Hiệu quả tác chiến với những tính năng siêu cơ động của máy bay chiến đấu, được thiết kế và thử nghiệm bởi những nhà thiết kế và những phi công thử nghiệm không lực Nga đã được tất cả mọi người, có một chút hiểu biết với hàng không và máy bay chiến đấu vô cùng kinh ngạc và thán phục.
Ấn tượng nhất là trình độ bay đẳng cấp của phi công Nga như Pugachev's Cobra (Hổ mang bành), Frolov's Chakra (Vòng xoáy tử thần) hook (Hổ mang xoáy ngang), bell ( Chuông), thực hiện trong các Airshow (triển lãm hàng không, những kỹ năng bay siêu cấp như vậy các phi công với những máy bay của Phương Tây hoàn toàn không có khả năng thực hiện được.
Tính năng kỹ thuật siêu cơ động như vậy được các chuyên gia hàng không nước ngoài và phương Tây khẳng định tính ưu việt và thế chủ động áp chế đối phương trong các trận không chiến của các máy bay tiêm kích siêu cơ động hiện đại, được sản xuất bởi tập đoàn chế tạo máy bay mang tên P.O.Sukhoi. Nhưng thực tế những tính năng cơ động siêu việt ấy có thể được ứng dụng trong một trận không chiến hiện đại?
Siêu cơ động và không chiến ở Việt Nam
Xuất hiện vào cuối những năm 40-x trong biên chế lực lượng không quân của các nước có nền công nghiệp phát triển các máy bay tiêm kích phản lực, những thành tựu khoa học công nghệ này đã khiến cho các trận không chiến tăng nhanh tính linh hoạt, tốc độ cơ động, biến đổi đội hình và mở rộng không gian chiến trường.
Những máy bay điển hình của nghệ thuật không chiến phản lực mới là máy bay MIG – 15 của Liên bang Xô viết và F-86 "Sabre" của Mỹ, những máy bay đã tham chiến trên bầu trời của Bắc Triều tiên vào những năm 50-x.
Ngay lúc đó những tính năng kỹ chiến thuật của các loại máy bay mới và vũ khí trang bị của chúng, được thừa hưởng từ những máy bay cánh quạt cũ sử dụng động cơ pittong hoàn toàn không tương thích.
Không đồng bộ khi không gian tác chiến của chiến đấu cơ mở rộng và một không gian nhỏ hiệu quả bắn được mô phỏng tương tự nhu hình nón với đỉnh là trọng tâm của máy bay, giới hạn của chiều cao (chiều dài hình côn ngang) là 500m – 700m. Từ đó tần suất các trận không chiến, mà kết quả không có máy bay bị bắn rơi cho cả hai bên tăng vọt lên.
Đã có những trường hợp, phi công tiêm kích chiếm được ưu thế trên không trung, nhưng không thể kết thúc được trận đánh do tính hạn chế của vũ khí trên thân máy bay.
Vấn đề đã được nhanh chóng giải quyết bằng sự xuất hiện của hệ thống tên lửa không đối không vào những năm 50-x tại Mỹ.
Tên lửa không đối không được phát triển bởi người Đức vào cuối chiến tranh thế giới lần thứ II. Các nhà thiết kế Đức đã chế tạo và đưa vào thủ nghiệm các mẫu đầu tiên của đầu đạn phản lực có điều khiển cho các mục tiêu trên không, nhưng đã không hoàn thiện được thiết kế, các mẫu tên lửa có khối lượng và kích thước quá khổ đối với các máy bay cánh quạt (200 – 250 kg) đồng thời thời gian còn quá ít để giải quyết mọi tồn tại, tất cả những vấn đề đó đã không cho phép người Đức thử nghiệm loại vũ khí mới trên bầu trời của đại chiến thế giới lần thứ II.
Nhưng những thành tựu do người Đức phát triển đã được người Mỹ sử dụng rất thành công, khi người Mỹ có một nền công nghiệp quốc phòng và cơ sở hạ tầng khoa học công nghệ rất phát triển, đã thúc đẩy các hoạt động nghiên cứu khoa học và hoàn thiện các thiết kế ban đầu của khoa học quân sự Đức.
Vũ khí mới được sử dụng rộng rãi cho các máy bay tiêm kích thế hệ thứ 2, để nâng cao hiệu quả chiến đấu, các loại vũ khí mới được lắp theo chuẩn các đài radar chỉ thị mục tiêu.
Cần nhận xét rằng, các tên lửa có điều khiển được dẫn đường bằng phương pháp 3 điểm, có nghĩa là phi công phải ngắm trùng vạch dấu trên bảng kính ngắm sao cho trùng với điểm ngắm trên mục tiêu nhìn thấy được và bản thân tên lửa được phóng.
Chính vì vậy, cơ động khi phóng tên lửa đã tăng cường các giới hạn về tải trọng cứng cho máy bay – phương tiện mang tên lửa và mục tiêu, tải trọng này không vượt quá 2 đơn vị. Ngoài ra, các máy bay tiêm kích thế hệ thứ 2 và thứ 3 đã có quyết định không trang bị pháo tự động, loại vũ khí được cho là không đáp ứng yêu cầu tác chiến hiện đại trên không, hoặc giữ lại một phần ở các máy bay có khả năng phát triển trong tương lai như Vought F-8 Crusader. Các loại máy bay khác hoàn toàn không sử dụng, các phiên bản tiêm kích không có pháo tự động là MiG 21 và F-4.
Kết luận này được hình thành từ lý luận triển khai các trận đánh trên không của cả hai bức màn chắn thép, do trên máy bay tiêm kích hiện đại có tên lửa có điều khiển, tầm bắn hiệu quả của tên lửa, những tính năng đạo hàng quán tính và độ chính xác rất cao của tên lửa theo từng năm lại tăng lên, từ đó cho thấy các trận đánh cơ động cận chiến trên không trong chiến tranh hiện đại không cần thiết, và các loại pháo tự động, cùng với thời gian, biến thành vật trang trí. Nhưng các trận đánh trên không trong các cuộc chiến tranh khu vực đã chứng mình hoàn toàn ngược lại.
Một trong những minh chứng rất rõ nét khẳng định sự sai lầm nghiêm trọng của lý thuyết không chiến hiện đại nêu trên là cuộc không chiến trên bầu trời Việt Nam vào những năm 1961 – 1975, trong cuộc chiến này, máy bay tiêm kích đa nhiệm F-4 Phantom, là máy bay phản lực lớp đầu tiên của thế hệ thứ 3, đối đầu với đại diện của thế hệ máy bay thứ 1- thế hệ máy bay cận âm của Không quân Việt Nam MiG 17.
Vào giữa những năm 1960-x, tiêm kích đa nhiệm F-4 được coi là cỗ máy chiến tranh hiện đại nhất: 2 động cơ tuốc bin phản lực cho phép máy bay có vận tốc rất lớn, đạt đến M=2, trên máy bay được trang bị radar công suất lớn AN/APQ-120 và một hệ thống trang thiết bị điện tử rất hiện dại, kíp lái có thể sử dụng tên lửa không đối không tầm gần AIM-4 "Falcon" và AIM-9 "Saydvinder" tên lửa không đối không tầm trung AIM "Sparrow", có bán kích hoạt động rất rộng và trần bay rất cao, tải trọng tối đa đạt tới 7250 kg.
Trên nền trang bị kỹ thuật của F-4, máy bay MiG 17 xem ra rất nghèo nàn, tốc độ cận âm, bán kính hoạt động nhỏ và chỉ có 3 khẩu pháo tự động. Nhưng điều kinh ngạc lại lớn hơn cả sức tưởng tượng, khi Bộ tư lệnh chiến thuật Không quân Mỹ thống kê cho thấy, trong các cuộc đấu tay đôi một đối một, trường hợp tốt nhất với F-4 là không ai bị bắn hạ! Khi cuộc chiến không quân có sự tham chiến của MiG 19 và MiG 21, tình huống chiến thuật của các phi công Mỹ trở nên rất tệ hại.
Nguyên nhân của sự “sỉ nhục” trên là, với một máy bay tiêm kích hiện đại với tất cả những thành tựu của nền khoa học công nghệ hàng đầu thế giới được lắp đặt trên F-4, loại này không được lắp pháo hàng không cổ lỗ đầy tin tưởng, hiệu quả của tên lửa không – không có điều khiển thấp hơn cả sự mong đợi, tầm bắn gần nhất của tên lửa có thể phóng đạn là 1.000m.
Trong thực tế chiến đấu, cứ 11 tên lửa "Sidewinder" được phóng trong chiến tranh Việt Nam, chỉ có một tên lửa tìm được mục tiêu (hiệu quả chiến đấu thực tế là 0,091 hay 9,1%). Cận chiến trên không cho thấy, khi thực hiện nhiệm vụ chiến đấu trong điều kiện chiến trường khu vực, máy bay F-4 nếu không nói là bị tước vũ khí, thì vũ khí cũng có hiệu quả quá thấp. Đồng thời quá trình đào tạo huấn luyện phi công cũng chưa đạt tới đẳng cấp mong đợi, do không được quan tâm chú ý đúng mức như thời kỳ đại chiến thế giới lần thứ II.
Hoàn toàn dễ hiểu, trong tình huống chiến trường, người Mỹ đã nhanh chóng tiếp nhận giải pháp. Năm 1968 xuất hiện mẫu máy bay Con ma – F-4E, trong cấu trúc thiết kế có đưa vào những thay đổi đáng kể, nhằm tăng cường khả năng cơ động chiến đấu tương đương với MiG trong tác chiến tốc độ cơ động cao.
Nhưng quan trọng là máy bay được trang bị thêm súng đại bác tự động 6 nòng Vulcan M61A1 với tốc độ bắn lên đến 6.000 phát/phút, làm tăng cường sức mạnh tác chiến trong cận chiến. Đồng thời, Không quân Mỹ đưa ra chương trình huấn luyện phi công tiêm kích, tăng cường và nâng cao khả năng của phi công và những thủ đoạn chiến thuật không chiến tầm gần.
Vì vậy, trong lực lượng không quân Hải quân Mỹ xuất hiện trường huấn luyện bay Top Gun, đồng thời tổ chức các Phi đội "Aggressor" sử dụng máy bay F-5, có tính năng kỹ chiến thuật tương đương hoặc cao hơn MiG 17 - 21, đóng vai trò là các phi công Việt Nam, sử dụng kỹ chiến thuật bay và các thủ đoạn tác chiến của đối phương làm đối tượng tác chiến.
Vào cuối những năm 60-x, dựa trên những kinh nghiệm xương máu của chiến tranh Việt Nam, Không quân Mỹ đưa ra những yêu cầu kỹ thuật cho phát triển và sản xuất hàng loạt loại máy bay tiêm kích thế hệ thứ 4.
Cơ sở căn bản để thiết kế loại máy bay tiêm kích hiện đại F-15 và F-16 có yêu cầu quan trọng là phải đạt được những tính năng cơ động cao hơn hẳn những loại máy bay tiêm kích thế hệ trước, đặc biệt là đảm bảo tăng cường hệ số lực đẩy trọng lượng (thrust-to-weight ratio)
(lực kéo lớn nhất trên khối lượng máy bay) đến 1 hoặc lớn hơn, giảm tải trọng lên cánh máy bay đến 290 – 320 kg/m2. . Điều đó, với sự nâng cấp tên lửa "Sidewinder" bắn với mọi góc phóng AIM-9L và M với đầu tự dẫn hồng ngoại, đã làm tăng cường đáng kể hiệu quả chiến đấu trong các trận cận chiến trên không.
Một trong những yêu cầu quan trọng là lắp đặt một khẩu pháo tự động tốc độ cao với một cơ số đạn đủ lớn, và trong những cuộc chiến tranh khu vực tính từ những năm 60-x đến 90-x. Cứ 3 máy bay bị bắn rơi thì có một chiếc bị rơi bởi hỏa lực pháo tự động.
Cùng với những quan niệm đúng đắn về cận chiến trên không, vai trò của những trận không chiến tầm xa cũng được nhận thức đúng đắn và có những thay đổi rất lớn, để có thể tác chiến tầm xa, trên máy bay tiêm kích sử dụng các radar tìm kiếm và bắt mục tiêu công suất lớn có tầm phát hiện mục tiêu rất ra, có thể tự động phát hiện và theo dõi đồi thời nhiều mục tiêu, xác định độ nguy hiểm của các mục tiêu theo phân loại cấp độ nguy cơ, đồng thời radar còn chỉ thị mục tiêu cho các đầu dẫn và dẫn bắn cùng một lúc nhiều tên lửa.
Các máy bay tiêm kích hiện đại trong trận không chiến tầm xa có khả năng công kích mục tiêu với tên lửa có điều khiển trên khoảng cách từ 40 – 50 km. Trên các máy bay tiêm kích MiG 31 và F-14 được trang bị tên lửa tầm xa, có khả năng tiêu diệt mục tiêu ở khoảng cách 180 km.
Sự xuất hiện hiệu quả của máy bay F-15 và F-16 của Mỹ trong biên chế của lực lượng không quân Israel trong cuộc chiến tranh vào những năm 1982 đã thúc đẩy Liên bang Xô Viết những giải pháp có tính phản công mới và cũng vào năm 1982, trong biên chế của lực lượng không quân chiến trường và không quân phòng không xuất hiện loại máy bay thế hệ thứ 4 MiG 29, và chỉ sau 2 năm, máy bay tiêm kích mạnh hơn Su-27.
Nếu như máy bay MiG- 29 là câu trả lời cho F-16 thì rõ ràng Su- 27 là đòn phản công quyết liệt cho F-15. Mặc dù trong không chiến chưa có lần nào có sự đối đầu giữa Flanker và Eagle, nhưng trong các cuộc triển lãm hàng không quốc tế, trong con mắt của thế giới không quân chiến đấu, hào quang của Vua bầu trời Mỹ nhanh chóng tắt ngấm trước điều Thần diệu của Nga, nguyên nhân của điều kỳ diệu này là các phi công Nga đã thể hiện trong không gian những kỹ thuật bay cơ động “ phi chuẩn” ngoài sức tưởng tượng của bay hiện đại.
Có thể nêu lên một ví dụ: 30 tháng 7 năm 1989 báo Economist số ra hàng ngày (nguồn thông tin từ cuốn tài liệu của A.Fomin “ Su-27, Lịch sử máy bay tiêm kích, trang 75 – tác giả": Ngôi sao của triển lãm hàng không ở Le Bourget.
Trước hết, đó là kết quả của thiết kế mô hình khí động học hoàn hảo. So với các máy bay khác có nguồn gốc sản xuất từ Phương Tây, máy bay tiêm kích Su-27 giữ được khả năng ổn định rất tốt với góc hướng vận tốc lớn (110o Su-27; 35o F-16, 45o cho "Rafale").
Đặc biệt ấn tượng là kỹ thuật bay Rắn Hổ mang của phi công Xô Viết, khi người lái nhấc mũi máy bay lên đến độ, anh ta đang bay về phía trước bằng đuôi máy bay. Với kỹ thuật bay này, khi đấu trên không F-15 sẽ gặp khó khăn rất lớn.
Khả năng đột ngột hãm tốc độ và nhấc mũi máy bay lên trong vài giây, trong giai đoạn ngày nay đã cho máy bay Su -27 một ưu thế quan trọng hơn hẳn các máy bay F-15, F-16, F-18, Mirage 2000 và Rafale, những máy bay này hoàn toàn không có khả năng thực hiện kỹ thuật bay này.
Ngoài ra, việc Su-27 có thể thực hiện được động tác bay này cho thấy tính cơ động linh hoạt của của Sukhoi và khả năng điều khiển máy bay siêu đẳng và không chỉ trong một động tác bay kỹ thuật được biểu diễn của phi công Viktor Pugachev . Trên thực tế Su-27 đã vượt ra khỏi những giới hạn khả năng những kỹ thuật bay, trên cơ sở yêu cầu đặt ra để thiết kế máy bay thử nghiệm X-29 và mẫu thiết kế trong tương lai X-31, nhưng máy bay Su -27 là máy bay chiến đấu, đang có trong biên chế của các lực lượng không quân nhiều nước. Kết quả cho thấy là một máy bay tiêm kích siêu cơ động linh hoạt cho thế hệ máy bay, điều mà các công trình sư thiết kế máy bay phương Tây và Mỹ mong ước, đã thành hiện thực, nhưng lại ở bên kia chiến tuyến….
Sơ đồ góc hướng vận tốc của máy bay và góc hướng vận tốc của Su-27 khi thực hiện kỹ thuật Hổ mang bành.
Những kỹ năng bay siêu cơ động của thế hệ máy bay Su -27 đã được các phương tiện thông tin đại chúng nước ngoài mô tả khá kỹ càng, chính vì vậy, trong bài viết này, sẽ cố gắng mô tả ngắn gọn:.
Kỹ năng Rắn hổ mang là kỹ năng thực hiện ở độ cao từ 500 m – 1000m, tốc độ khoảng 500km/h. Phi công kéo hoàn toàn cần lái về phía mình, khi đạt góc nghiêng lực kéo mũi máy bay đến 120o phi công đẩy cần lái đến vị trí gần với vị trí trung gian.
Khi máy bay chuyển về góc góc hướng vận tốc thông thường (25 o – 28 o ), Phi công lại tiếp tục kéo cần lái về phía mình, thời gian giữ cần lái trong trạng thái siêu giới hạn công kích cần ngắn nhất (min), nếu không cảm nhận tốt góc nghiêng, máy bay sẽ lật nghiêng và rơi. Chính vì nguyên nhân đó, quay máy bay theo trục dọc cần phải đảm bảo đủ sức mạnh và nghị lực, với tốc độ góc tương đối lớn (khoảng 65o /s).
Toàn bộ thời gian thực hiện động tác bay Rắn hổ mang kéo dài từ 5-6s, thời gian máy bay thực hiện siêu góc góc hướng vận tốc khoảng từ 2,5s – 3,5s. Trong thời điểm đó, góc trục máy bay đạt tử 70 – 120 o , góc góc hướng vận tốc đạt 80 – 95 o, tốc độ máy bay đạt khoảng 200 – 220 km/h, thấp hơn hẳn tốc độ bay sử dụng cực tiểu của Su 27, khoảng 300km /h.
Kỹ thuật bay Rắn hổ mang và góc hướng vận tốc của Su-27.
Sơ đồ góc hướng vận tốc của Su -27 khi thực hiện kỹ thuật bay Cobra.
Động tác bay Hook (Rắn hổ mang - ngang) là kỹ thuật bay thực hiện siêu góc hướng vận tốc trên mặt phẳng ngang. Nếu Rắn hổ mang được thực hiện trên mặt phẳng thẳng đứng, thì Hook thực hiện trên mặt phẳng nằm ngang với góc cuộn (lăn) lớn và góc hướng vận tốc đạt khoảng 80 – 90 o với trạng thái mất độ cao.
Tương tự như Rắn hổ mang, kỹ thuật Hook được thực hiện khi máy bay bay ở vận tốc 490 - 500 km/h và kết thúc ở vận tốc khoảng 200 – 230 km/h và động tác bổ nhào máy bay xuống để lấy tốc độ. Đôi khi Hook còn được gọi là Hổ mang – ngang do quỹ đạo máy bay tình từ thời điểm thực hiện cho đến khi mất vận tốc, bắt đầu động tác bổ nhào để lấy vận tốc tương tự như Răn hổ mang.
Choáng với 'rắn hổ mang' SU-27
Kỹ thuật bay Chuông (bell) và kỹ thuật Rắn hổ mang (Cobra).
Kỹ thuật bay xoắn vít và kỹ thuật bay vòng chữ J.
Kỹ thuật bay lộn vòng quanh trục ngang máy bay.
Kỹ thuật bay hook góc quay từ trên xuống và góc quay ngang.
Trong thực tế, các kỹ thuật Rắn hổ mang, Hook, Chuông và các kỹ thuật tương tự kỹ thuật lộn xoắn trên không với kỹ thuật giảm vận tốc đến tốc độ tối thiểu trong giới hạn thấp nhất của tình trạng khẩn cấp, là các kỹ thuật điểu khiển máy bay trong tình trạng bị giới hạn đến tối thiểu khả năng kiểm soát vị trí máy bay, cho đến khi máy bay đạt đến cận trạng thái rơi của vận tốc bay.
Nhưng các kỹ thuật siêu cơ động đó có đảm bảo cho các máy bay tiêm kích của chúng ta có được sự hoan nghênh của công luận và ưu thế vượt trội trên không trong các trận cận chiến. Những vấn đề đã nêu sẽ được trình bày ở phần sau.
(còn tiếp)
