Lục quân, Không quân và Hải quân Mỹ sẽ được trang bị loại vũ khí laser cực mạnh này dù công nghệ cơ bản được sử dụng để sản xuất vũ khí chính là công nghệ dùng cho scanner đặt tại quầy tính tiền ở siêu thị..
“Chúng tôi đang trong tiến trình đàm phán hợp đồng với 3 hãng khác nhau với 3 ý tưởng laser chạy điện khác nhau”, tạp chí Mỹ Breaking Defense ngày 2/12 dẫn lời ông Thomas Karr, phó giám đốc phụ trách lĩnh vực laser và vi sóng năng lượng cao thuộc bộ phận Nghiên cứu & Phát triển của Lầu Năm Góc.
Ba nhà cung cấp sẽ thử nghiệm các mô hình trình diễn, chưa phải là bản mẫu đầu tiên của vũ khí laser, ông Karr lưu ý.
Họ đề xuất một số mẫu thiết kế đã được trình diễn ở mức độ năng lượng thấp 50-150 kW, đủ để đốt cháy máy bay không người lái (drone) và rốc-két, nhưng chưa đủ mạnh để hạ gục các mục tiêu lớn hơn, bay nhanh hơn, khó diệt hơn như tên lửa hành trình.
“Chúng tôi muốn laser có công suất 300 kW vào năm 2022 và 500 kW vào năm 2024 và khi đó giới hạn về cấp độ năng lượng sẽ không còn nữa”, ông Karr nói.
Thử nghiệm laser tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu Không quân Mỹ. Ảnh: U.S. Air Force.
Đã bắn thử laser “khủng” gắn trên máy bay
Trước đây, giai đoạn 2009-2011, Lầu Năm Góc đã bắn thử Airbone Laser - loại vũ khí laser có công suất 1 MW gắn trên máy bay nhưng hệ thống này đòi hỏi phải có một chiếc máy bay cỡ lớn (Boeing 747) chứa đầy hóa chất độc hại.
Điều này không thực tế ở vùng chiến sự, chưa kể là dễ trở thành mục tiêu rất dễ bị bắn rơi. Ngày nay, các thiết kế vũ khí laser đã nhỏ gọn hơn rất nhiều nhờ có các công nghệ thương mại tiên tiến, phát triển nhanh.
Thử nghiệm laser trên máy bay năm 2012. Ảnh: U.S. Air Force.
“Laser điện mà chúng tôi đang tăng công suất sử dụng nhiều công nghệ thương mại, hoạt động nhờ các đi-ốt bán dẫn. Đó không phải là laser bán dẫn ở trong máy quét siêu thị nhưng chúng tôi đang bắt đầu đầu tư lớn trong ngành thương mại”, ông Karr nói.
Hai trong số ba nhà trình diễn laser dự định sử dụng cáp quang (giống cáp quang nối máy tính với Internet) để truyền ánh sáng liên tục. “Laser cáp quang cắt, hàn và xử lý vật liệu là một ngành thương mại lớn. Công suất lên tới hàng kW và có chất lượng rất tốt”, ông nhận định.
Nhà trình diễn thứ ba sẽ sử dụng các laser cỡ nhỏ để truyền năng lượng vào các phiến vật liệu có cấu trúc đặc biệt để khuyếch đại sức mạnh của chúng.
“Chúng tôi tin rằng, chúng tôi có thể bổ sung các giai đoạn khuyếch đại và mỗi máy khuyếch đại sẽ gia tăng năng lượng mà vẫn có thể duy trì chất lượng chùm tia”, ông Karr nói.
Máy bay không người lái cỡ nhỏ bị laser quân sự hạ gục trong lần thử nghiệm năm 2015. Ảnh: U.S. Army.
Các lực lượng vũ trang chung chương trình laser
Ngân sách cho nghiên cứu, phát triển vũ khí laser năm 2019 là 70 triệu USD, nhưng ngân sách cho năm 2020 chưa được quyết.
Trước đây, mỗi quân chủng đều muốn tự phát triển vũ khí laser, tự chọn công nghệ, tự đầu tư để phát triển hệ thống.
Giờ đây, “lần đầu tiên chúng tôi có một chương trình phát triển laser thống nhất, do Văn phòng Bộ trưởng Quốc phòng (OSD) dẫn dắt với sự đồng tình và tham gia của tất cả các quân chủng”, ông Karr nói.
“Một trong những điều OSD muốn cả cộng đồng tiếp tục tiến bước là có được một nền tảng mở cho tất cả các hệ thống để chúng có thể hoán đổi cho nhau hoặc ít nhất là các tiểu hệ thống quy mô lớn dùng công nghệ tương tự, thay vì mọi thứ được thiết kế theo yêu cầu”, ông nói.
Trình diễn laser di động năng lượng cao (HEL) gắn trên xe mặt đất. Ảnh: U.S. Army.
“Họ đối mặt nhiều thách thức giống nhau nên có sự trao đổi thông tin nhộn nhịp giữa Lục quân, Hải quân, Không quân, Cục Dự án nghiên cứu tiên tiến về quốc phòng (DARPA) và Bộ tư lệnh các chiến dịch đặc biệt (SOCOM), đặc biệt là trao đổi về kiểm soát chùm tia”, ông cho biết.
Có sự khác biệt rõ ràng về việc đặt laser trên máy bay theo kế hoạch của Không quân và SOCOM và đặt trên tàu biển hoặc phương tiện vận tải cỡ nhỏ, nên phải cân nhắc các yếu tố về luồng không khí, độ ẩm, độ mặn…
“Trường hợp đặt trên máy bay thì các yêu cầu về kích cỡ, trọng lượng, hiệu suất năng lượng là đau đầu nhất”, ông Karr cho biết.
Các máy bay, tàu biển, xe mặt đất hiện có của quân đội Mỹ không được thiết kế để chở loại vũ khí có thể tích trữ hàng kW năng lượng và phóng ra ngần ấy nhiệt lượng trong vòng một vài giây.
Hệ thống vũ khí laser (LaWS) của Hải quân Mỹ trên tàu USS Ponce ở vùng Vịnh. Ảnh: U.S. Navy.
Laser quân sự đã có những bước tiến lớn kể từ khi Hải quân Mỹ thử nghiệm trên thực địa hệ thống vũ khí laser LaWS) gắn trên tàu đổ bộ tấn công USS Ponce ở vịnh Ba Tư 5 năm trước.
LaWS có công suất 30 kW về cơ bản là 6 laser thương mại được liên kết với nhau, 6 chùm tia riêng rẽ hội tụ vào một điểm.
Ngày nay, laser vẫn được xây dựng từ nhiều mô-đun, nhưng chúng kết hợp các chùm tia của các mô-đun này vào một laser duy nhất nên có tổng năng lượng cao hơn nhiều.
Quân đội Mỹ hiện có công nghệ laser ở mức 50-60 kW, như HELIOS của Hải quân. Đây là hệ thống laser đầu tiên được tích hợp đầy đủ vào hệ thống chiến đấu của tàu chiến, đủ sức tiêu diệt thuyền nhỏ, drone nhỏ, phá hủy các cảm biến, ông Karr cho biết.
Một hệ thống laser điện với công suất 150 kW vừa được đưa lên tàu ở cảng San Diego. “Mục tiêu tiếp theo sẽ là những thứ cứng rắn hơn, bay nhanh hơn như tên lửa hành trình.
Vì vậy, chúng tôi cần laser cỡ 300 kW nhưng không muốn chúng cồng kềnh hơn, nặng nề hơn”, ông nói.
Hãng Lockheed Martin đưa ra khái niệm về laser HELIOS đời mới cho Hải quân Mỹ. Ảnh: Lockheed Martin.