Các nhà khoa học Trung Quốc vừa đạt được một loạt bước đột phá trong công nghệ vật liệu tàng hình, theo như tuyên bố của họ, có thể giúp chế tạo máy bay chiến đấu và các loại vũ khí khác nhẹ và rẻ hơn, đồng thời tránh bị phát hiện bởi hệ thống radar.
Giáo sư Luo Xiangang cùng các đồng nghiệp tại Viện Quang học và Điện tử, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Thành Đô, tỉnh Tứ Xuyên, cho biết họ đã tạo ra mô hình toán học đầu tiên trên thế giới, mô tả chính xác hành vi của sóng điện khi chạm vào một mảnh kim loại có khắc mẫu bằng kính hiển vi.
Máy bay tàng hình chủ yếu được chế tạo với hình dáng là những hình học đặc biệt nhằm làm chệch hướng tín hiệu radar.
Với mô hình mới cùng những đột phá trong chế tạo vật liệu, nhóm đã chế tạo một loại màng, còn gọi là bề mặt meta, có thể hấp thụ sóng radar trong quãng phổ rộng nhất.
Hiện tại, máy bay tàng hình chủ yếu được chế tạo với hình dáng là những hình học đặc biệt nhằm làm chệch hướng tín hiệu radar. Tuy nhiên, những thiết kế như vậy có thể ảnh hưởng đến hiệu suất khí động học. Người ta cũng sử dụng sơn hấp thụ radar, có mật độ cao nhưng chỉ chống lại phổ tần số hạn chế.
Trong một thử nghiệm, công nghệ mới cắt giảm cường độ của tín hiệu radar phản xạ – được đo bằng decibel – từ 10 đến gần 30dB trong dải tần từ 0,3 đến 40 gigahertz.
Một nhà khoa học về công nghệ tàng hình từ Đại học Phục Đán tại Thượng Hải cho biết một máy bay chiến đấu hoặc tàu chiến sử dụng công nghệ tàng hình mới có thể đánh lừa tất cả các hệ thống radar quân sự đang hoạt động.
Nhà nghiên cứu cho biết: “Phạm vi phát hiện này là không thể tin được. Tôi chưa bao giờ nghe nói về bất cứ ai đạt đến trình độ như vậy. Hiện tại, công nghệ hấp thụ với phạm vi hiệu quả trong khoảng từ 4 đến 18 GHz đã được coi là rất, rất tốt”.
Hệ thống radar mới của Trung Quốc có thể phát hiện máy bay tàng hình từ xa
Tần số tín hiệu càng thấp, phạm vi phát hiện radar càng dài. Nhưng, thông tin chi tiết liên quan đến mục tiêu di động chỉ có thể thu được với sóng vô tuyến tần số cao hơn. Quân đội thường sử dụng kết hợp các loại radar đang hoạt động ở các tần số khác nhau nhằm thiết lập các tuyến phòng thủ.
Hệ thống phòng không tầm trung mở rộng MEADS, radar cảnh báo sớm của Nato, hoạt động ở dải tần từ 0,3 đến 1 GHz. Hệ thống phòng thủ tầm cao giai đoạn cuối của Hoa Kỳ THAAD, hoạt động ở tần số khoảng 10 GHz.
Một số sân bay sử dụng các radar tần số cao, quãng ngắn ở tốc độ 20 GHz trở lên để theo dõi chuyển động của phương tiện và máy bay trên mặt đất. Nhưng, thậm chí chúng có thể không nhìn thấy máy bay phản lực áp dụng công nghệ tàng hình mới cho đến khi máy bay ở ngay trên đầu.
Các nhà nghiên cứu thuộc Phục Đán cho biết, những vật liệu được áp dụng công nghệ bề mặt meta đã được trang bị cho các phần cứng quân sự tại Trung Quốc, tuy nhiên cụ thể chúng được dùng ở đâu vẫn là điều bí mật.
Giáo sư Luo Xiangang.
Nhóm của Luo không thể đưa ra bình luận nào. Nhưng theo tuyên bố của Viện Hàn lâm và một bài báo mà nhóm Luo công bố trên tạp chí Advanced Science hồi đầu năm 2019, những bước đột phá trong công nghệ tàng hình dựa trên kết quả nghiên cứu mà họ đã thực hiện trong vài năm trước đó.
Nhóm phát hiện rằng mô hình lan truyền của sóng vô tuyến – cách chúng di chuyển – trong các không gian kim loại cực hẹp tương tự như đường cong dây xích. Hình dạng tương tự như các chuỗi bị chặn bởi hai điểm cố định do trọng lượng riêng của chúng.
Trung Quốc thử nghiệm “áo tàng hình” cho máy bay chiến đấu thường
Lấy cảm hứng từ điện từ dây xích, nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình toán học và thiết kế các bề mặt meta phù hợp với hầu hết các loại thao tác sóng.
Các vật liệu hấp thụ năng lượng cho phương tiện và ăng ten tàng hình có thể được sử dụng trên vệ tinh hoặc máy bay quân sự.
Zhu Shining, một giáo sư vật lý chuyên về vật liệu meta tại Đại học Nam Kinh, cho biết mô hình dây xích chỉ là một ý tưởng “mới lạ”.
Học viện Quang học và Điện tử đã tiến hành nghiên cứu lĩnh vực này, tạo nền tảng vững chắc cho những kết luận của họ. Và theo như Zhu đánh giá thì họ đã làm tốt.
“Các nhà khoa học đang tìm hiểu các tính năng mới của vật liệu kim loại, một trong số chúng đã được ứng dụng thực tế”, Zhu nói.