Northrop Grumman cho biết, UUV Manta Ray được đặt tên theo loài cá đuối lớn thuộc chi Manta trong họ Mobulidae. Chúng là những loài cá đuối lớn nhất thế giới, với sải cánh/vây có thể dài tới 7 mét. Cá đuối Manta được tìm thấy ở vùng biển ôn đới, cận nhiệt đới và nhiệt đới trên khắp thế giới.
Chiếc UUV của Northrop Grumman được thiết kế theo dạng mô phỏng sinh học nên bên ngoài của nó trông giống như một con Manta.
UUV Manta Ray. (Ảnh: NY Post)
UUV tự tạo ra năng lượng
Theo Pop Mech , mẫu UUV này được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ quân sự tầm xa cần đến sự bền bỉ theo đặt hàng của Bộ Quốc phòng Mỹ. Manta Ray có thể tự hoạt động trong suốt hành trình và được trang bị cảm biến lẫn vũ khí tiến tiến nhất.
Dự án Manta Ray được Northrop Grumman bắt đầu triển khai từ năm 2020 và mục tiêu là phát triển một “lớp UUV mới có khả năng hoạt động lâu dài, tầm xa và có khả năng mang theo thiết bị hay vũ khí”. Manta Ray được cho là có khả năng thực hiện các nhiệm vụ dưới nước với ít sự giám sát của con người nhất có thể.
Mục tiêu này được cho là không hề dễ dàng bởi nước biển có tính ăn mòn, sinh vật biển (hà, sứa, rong biển) có thể gây ô nhiễm các bộ phận chuyển động và nhiều loại bức xạ điện từ (đặc biệt là ánh sáng mặt trời) không truyền tốt dưới đáy biển.
Đó là một loạt các thách thức kỹ thuật phức tạp mà Northrop Grumman lẫn Bộ Quốc phòng Mỹ nhận thấy khi chế tạo Manta Ray nhưng nếu thành công sẽ trở thành tiền đề quan trọng để phát triển UUV tương lai.
Kết quả, Manta Ray ra đời với việc sử dụng thiết kế mô phỏng sinh học của loài cá đuối. Quyết định này được dựa trên những kinh nghiệm của Northrop Grumman trong việc phát triển các loại máy bay quân sự theo mô phỏng của loài chim.
Cụ thể, hình dáng cơ thể của cá đuối cực kỳ hiệu quả xét trong việc di chuyển dưới nước, cho phép loài động vật khổng lồ này lướt trong nước bằng những cú đập chậm rãi, duyên dáng của những chiếc vây giống như cánh.
Phương pháp trượt nước này cho phép chúng “tiết kiệm năng lượng và tối đa hóa hiệu quả chuyển động”. Điều này đã có tác dụng tốt đối đến mức các đặc tính di truyền của loài cá đuối hầu như không thay đổi trong suốt 100 triệu năm qua.
Chế độ 'bay' dưới nước này rất hữu ích đối với UUV được thiết kế để hoạt động tự động trong thời gian dài. Manta Ray không vỗ cánh, nhưng nó sử dụng các cánh quạt nhỏ để tự di chuyển và cánh quạt sử dụng càng ít năng lượng thì càng tốt.
Một yêu cầu quan trọng đối với Manta Ray là khả năng hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người. UUV này không chỉ phải sử dụng mức năng lượng tối thiểu mà còn phải thu năng lượng từ biển. Khả năng tái tạo nguồn cung cấp năng lượng giúp giảm kích thước và trọng lượng của UUV, khiến nó nhỏ hơn và khó bị phát hiện hơn.
Có hai cách để giải quyết vấn đề năng lượng. Một là năng lượng mặt trời – sạc pin từ một mảng năng lượng mặt trời, lý tưởng nhất là được tích hợp vào vỏ UUV. Tuy nhiên, ánh sáng mặt trời nhanh chóng mờ đi khi nó di chuyển sâu hơn vào lòng đại dương và UUV có thể sẽ phải nổi lên mặt nước để sạc pin, khiến nó dễ bị phát hiện.
Một nguồn năng lượng khác có thể là năng lượng sóng. Trong video Northrop Grumman công bố năm 2022, chiếc UUV kích hoạt thứ có vẻ là một thiết bị thu năng lượng sóng, chuyển đổi chuyển động của nước thành điện năng. Điều này cho phép UUV ở dưới đáy đại dương và sạc lại pin mà không bị kẻ thù phát hiện.
Manta Ray có khả năng hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người và tự thu năng lượng thông qua sóng biển. (Ảnh: NY Post)
Nhiệm vụ của Manta Ray
Một UUV có thể thực hiện nhiệm vụ tự động mà không cần tiếp nhiên liệu sẽ mở ra một triển vọng to lớn cho hải quân Mỹ.
Đó là sử dụng Manta Ray làm hệ thống giám sát. Điển hình như triển khai hệ thống định vị thủy âm thụ động với tính năng phát hiện và theo dõi tàu ngầm đối phương. Sau khi có dữ liệu nhiệm vụ của UUV này là sàn lọc thông tin và gửi về các trung tâm mặt đất gần đó.
Hiện nay, hải quân Mỹ đang phải dựa vào các tàu mặt nước chuyên dụng và một số định vị thủy âm tĩnh dưới nước để theo dõi tàu ngầm. Các tàu mặt nước chuyên dụng dễ bị tấn công và có tầm hoạt động hạn chế trong thời chiến. Còn hệ thống giám sát dưới một khi vị trí của chúng bị lộ, có thể trở thành mục tiêu bị tấn công đầu tiên.
Trong tương lai, hải quân Mỹ có thể triển khai một hạm đội gồm hàng chục chiếc Manta Ray được trang bị định vị thủy âm hoạt động trên Biển Đông. Từ đó, họ có thể liên tục theo dõi các tàu chiến mặt nước và tàu ngầm của Trung Quốc khi chúng di chuyển trong khu vực.
Một nhiệm vụ khác có thể là tác chiến chống tàu ngầm. Trong khi một số UUV Manta Ray có thể được sử dụng để xác định vị trí và theo dõi tàu ngầm của đối phương, những UUV khác có thể mang theo vũ khí - chẳng hạn như ngư lôi chống ngầm hạng nhẹ Mk 46 và khai hỏa khi tàu ngầm địch được xác nhận đi vào tầm bắn.
Hạm đội Manta Ray có thể trở thành mạng lưới tiêu diệt tàu ngầm di động, có khả năng tự triển khai từ khu vực này sang khu vực khác.
Khả năng chỉ huy và kiểm soát được tích hợp vào Manta Ray cho phép UUV này có thể học hỏi theo thời gian, chia sẻ dữ liệu mới về các mục tiêu của đối phương.