Gần đây, những cảnh báo về một loại vũ khí cực siêu thanh (hypersonic) của Nga – mà các hệ thống phòng thủ hiện nay không tài nào ngăn chặn nổi – đã khiến không ít người Mỹ hoang mang. Vậy chính xác loại vũ khí này là gì và nó hoạt động như thế nào?

Avangard, vũ khí cực siêu thanh mà ông Putin tiết lộ trong một bài phát biểu. Ảnh: Bộ Quốc phòng Nga

Avangard, vũ khí cực siêu thanh mà ông Putin tiết lộ trong một bài phát biểu. Ảnh: Bộ Quốc phòng Nga

Hồi tháng Ba, lần đầu tiên Tổng thống Nga Vladimir Putin tiết lộ về Avangard – loại vũ khí đạt vận tốc cực siêu thanh. Và cũng trong tuần trước, một nguồn tin tình báo của Mỹ cho CNBC biết, rằng người Nga đã thử nghiệm thành công thiết bị trên vài lần và có thể đem ra triển khai vào năm 2020.

Cũng theo một vài chi tiết mà người Nga tiết lộ về Avangard, nhưng là dựa trên những hiểu biết đã có, thì đó là một thiết bị giống như tàu lượn (có khả năng đáp đất mà không cần động cơ) nhưng bay ở tốc độ cực siêu thanh, Thomas Juliano – Giáo sư trợ lý ngành kỹ thuật hàng không tại Đại học Notre Dame – cho biết.

Ông Putin khẳng định Avangard có thể bay với vận tốc lên đến Mach 20 – tức nhanh gấp 20 lần âm thanh – và có thể tránh được mọi hệ thống phòng thủ tên lửa hiện nay, trong đó có của Mỹ. Nhưng điều đáng quan ngại hơn là thiết bị trên được cho có thể mang đầu đạn hạt nhân – cũng theo tình báo Mỹ.

Thay vì sinh ra năng lượng riêng để đạt đến tốc độ cực siêu thanh, thiết bị lượn này sẽ được cõng trên chóp của một tên lửa liên lục địa (ICBM). Thông thường, những hỏa tiễn như vậy sẽ bay vào không trung với quỹ đạo ném xiên, trước khi phóng thích đầu đạn ở gần đỉnh parobola, và đầu đạn sẽ lao xuống mục tiêu ở vận tốc cực siêu thanh nhờ tác động của trọng lực. Tuy nhiên, thay vì lao xuống đất, Avangard sẽ bám trụ lại trên khí quyển ở một góc, và hình dạng khí động học đặc biệt của nó sẽ tạo ra lực nâng, giúp thiết bị lướt đi ở vận tốc cực siêu thanh và cho phép nó di chuyển nhanh dần đều đến khi gần tiếp đất, theo Juliano.

Siêu công nghệ

Có vẻ như thiết bị trên của người Nga đã tuân theo thiết kế waverider (tạm dịch là cưỡi sóng), Juliano lý giải. Waverider là máy bay cực siêu thanh có thân hình nêm, được thiết kế đặc biệt để tạo ra lực nâng nhờ lướt đi trên sóng xung kích do chính nó gây ra khi đâm xuyên bầu trời ở tốc độ cực lớn. Điều này đặc biệt quan trọng, vì khi ở độ cao lớn, mật độ không khí rất loãng, cho nên rất khó tạo ra lực nâng với những kiểu thiết kế cánh thông thường. Và bởi không cần cánh lớn, thiết bị trên sẽ có hình dáng thuôn, giúp giảm lực cản và cho phép nó duy trì tốc độ cao trên một quãng đường rất xa.

Để chế tạo một thiết bị có thể chịu được tốc độ cực siêu thanh và nhiệt độ cao khủng khiếp do ma sát với không khí thực sự không hề dễ dàng chút nào, nhưng thiết kế mà người Nga đã chọn là để vượt khỏi giới hạn của một trong những thách thức lớn nhất: sức đẩy. “Thiết kế một hệ thống đẩy thành công ở tốc độ Mach 10 hay lớn hơn thực sự là một thách thức phi thường”, Juliano nói. “Bằng cách neo thiết bị lượn lên một ICBM, chúng ta có thể tránh khỏi việc phải thiết kế một động cơ phản lực không khí.”

Dẫu vậy, để kiểm soát được thiết bị bay ở tốc độ cao như vậy, đòi hỏi cần phải cực kỳ tinh tế và chính xác. Tuy nhiên, người Nga lại khẳng định rằng Avangard rất dễ điều khiến. Và dựa trên đoạn video (do máy tính thực hiện) trong bài phát biểu của ông Putin, Avangard dường như đã được trang bị một vài cánh treo tương tự như cánh máy bay – vốn được sử dụng cho mục đích điều hướng. Việc điều chỉnh hướng bay bằng cánh ở tốc độ cực siêu thanh cũng hoàn toàn không phải là một nhiệm vụ tầm thường, bởi sóng xung kích có thể tương tác phức tạp với luồng khí di chuyển phía trên bề mặt thiết bị, dẫn tới những trạng thái bay không thể đoán định. Điều này đồng nghĩa với việc chỉ cần những điều chỉnh rất nhỏ cũng có thể gây nên tác động cực lớn, đòi hỏi sự vô cùng tinh vi khi tính toán, rằng cần phải di chuyển cánh bao nhiêu thì đủ. “Phải thật chính xác và vận hành thật nhanh, trong một môi trường cực kỳ khó đoán”, ông nói.

Nhưng Juliano cũng tin tưởng rằng khẳng định của người Nga là đáng tin cậy, bởi ở một mức độ nào đó, công nghệ hôm nay đã tiến bộ hơn trước rất nhiều. Bản thân người Mỹ cũng từng hai lần thử nghiệm một phiên bản của thiết bị Hypersonic Technology Vehicle 2 vào các năm 2010 và 2011, nhưng tất cả đều thất bại. Còn Trung Quốc hiện cũng đang xây dựng một hệ thống riêng với tên mã là DF-ZF.

Để làm gì?

Nỗ lực phát triển thiết bị lượn cực siêu thanh của người Nga, hiển nhiên là để nhắm vào Mỹ, mà cụ thể là nhằm đánh bại hệ thống phòng thủ tên lửa của đất nước này, Pavel Podvig – nhà phân tích độc lập, chuyên về kho vũ khí hạt nhân của Nga – nhận định.

Hệ thống phòng thủ mà Mỹ đang sở hữu, được thiết kế để chiến thắng những đầu đạn từ các tên lửa ICBM – bay theo quỹ đạo có thể dự đoán từ khi chúng còn ở trên không. Song những hệ thống như vậy lại không thật sự phù hợp để chặn đứng các vũ khí lao tới nhờ lượn ở tốc độ cao trong khí quyển, Podvig phân tích. Và không giống với đầu đạn thông thường, những thiết bị như vậy còn có khả năng lạng lách khéo léo trước hệ thống phòng thủ.

Nhưng Podvig cũng tỏ ra hoài nghi, rằng liệu vũ khí này có thể mang lại khả năng hỗ trợ hiệu quả trong quân sự. Bởi “nó được miêu tả là do một chuyến bay mang đi”, ông nói. “Ý của tôi là, bạn không thật sự cần đến khả năng đó, vì nó chẳng thay đổi nhiều trên khía cạnh liên quan đến năng lực đánh trúng mục tiêu”. Theo phân tích của Podvig, những tên lửa SS19 – loại ICBM cõng theo Avangard trong quá trình thử nghiệm, có thể mang theo 6 đầu đạn quy ước. Như vậy, nếu mục tiêu là để đối phó với hệ thống phòng thủ tên lửa của đối phương, thì nó cũng đã có thể áp đảo dễ dàng nhờ mang theo số lượng đầu đạn lớn, ông nói.

Tên lửa hành trình liên lục địa (ICBM) SS-19 của Nga, được sử dụng để cõng theo Avangard. Ảnh: RT

Tên lửa hành trình liên lục địa (ICBM) SS-19 của Nga, được sử dụng để cõng theo Avangard. Ảnh: RT

Tuy nhiên, các vũ khí như vậy cũng tiềm ẩn rất nhiều bất định và đặc biệt nguy hiểm, Podvig thừa nhận. Bởi vì chúng không có tên trong danh mục của những hiệp định kiếm soát vũ khí, như New START, đòi hỏi các quốc gia sở hữu phải báo cáo chính xác số lượng, chủng loại và vị trí của những thiết bị có khả năng mang theo đầu đạn hạt nhân như ICBM. Thứ nữa, năng lực và tiềm năng sử dụng của các thiết bị lượn cực siêu thanh như vậy hiện vẫn chưa được làm rõ. “Các hệ thống như vậy có thể tạo nên rủi ro cực lớn nếu tính toán sai lầm”, Podvig nói, và “không chắc rằng liệu chúng ta có thể ứng phó hiệu quả trước những nguy cơ đó hay không?”

Trong một nỗ lực nhằm giảm thiểu rủi ro từ những bất định như vậy, Lầu Năm Góc được cho là đã xem xét trạng bị các cảm biến trên không để phát hiện các vũ khí cực siêu thanh – theo Space News. Cách tiếp cận này đòi hỏi phải sử dụng tập hợp dữ liệu vệ tinh rất tốn kém, nhưng có lẽ sẽ hữu hiệu hơn trong việc phát hiện những thiết bị lượn trên thượng tầng khí quyển, và chúng cũng có tầm quan sát rộng hơn nhiều so với các hệ thống bị giới hạn bởi đường chân trời trên mặt đất.

Cuối cùng, Podvig cho rằng những hệ thống được thiết kế hợp lý theo cách như vậy, có khả năng sẽ phát hiện được vũ khí cực siêu thanh khi đang bay, nhưng không rõ liệu có giúp ngăn chặn những thiết bị – lướt đi nhanh và có thể được điều khiển – dễ dàng hơn không?

Xem video bài phát biểu của ông Putin về 6 loại vũ khí chiến lược của Nga, trong đó có Avangard: