Đức thử nghiệm vũ khí có thể vô hiệu hóa UAV trong vài giây

một giờ trướcBài gốc

Khi vũ khí cổ đại trở thành công cụ chống UAV hiện đại

Trong bối cảnh xung đột hiện đại, đặc biệt là các bài học rút ra từ chiến trường Ukraine, các loại drone tự sát và FPV giá rẻ đã trở thành mối đe dọa thường trực đối với cả các đơn vị thiết giáp lẫn hạ tầng trọng yếu. Những hệ thống tên lửa phòng không truyền thống, dù hiện đại, thường xuyên rơi vào thế "lấy dao mổ trâu để cắt cổ gà", khi phải tiêu tốn hàng triệu USD để đánh chặn một chiếc drone chỉ đáng giá vài nghìn USD. Thực trạng này thúc đẩy nhu cầu cấp thiết về các hệ thống đánh chặn thế hệ mới có chi phí tối ưu hơn.

Những sợi xích mỏng có thể làm rơi các thiết bị bay không người lái. Ảnh: KIT

Theo Interesting Engineering ngày 6/5, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT, Đức) đã hoàn thiện một phương pháp đánh chặn UAV hoàn toàn mới. Thay vì dùng đạn nổ, tên lửa dẫn đường hay năng lượng định hướng, hệ thống này bắn ra những sợi xích kim loại mảnh có đường kính từ 3 mm đến 4 mm, hướng thẳng vào UAV mục tiêu. Khi tiếp xúc, các đoạn xích lập tức cuộn quanh thân và cánh quạt UAV, khiến cánh quạt mất khả năng quay và đẩy phương tiện vào trạng thái rơi có kiểm soát.

Tiến sĩ Claus Mattheck, chuyên gia cao cấp của KIT, người dẫn dắt nhóm nghiên cứu, cho biết nguyên lý vận hành dựa trên một vũ khí truyền thống quen thuộc. Đó là chiếc bola của những người chăn cừu Nam Mỹ, gồm những quả nặng buộc vào dây thừng, được ném xoay tròn để quấn quanh chân con thú. Nhóm KIT đã thay những quả nặng bằng các đoạn xích kim loại sau khi mô phỏng máy tính cho thấy xích vận hành hiệu quả hơn đáng kể so với dây.

Vì sao xích đánh bại dây?

Sự khác biệt nằm ở động lực học bay. Một sợi dây mềm khi va chạm với cánh quạt đang quay tốc độ cao có thể bị đứt, trượt hoặc văng ra. Trong khi đó, xích kim loại có khối lượng phân bố đều dọc theo chiều dài, chịu lực kéo căng tốt hơn và có hệ số ma sát đặc biệt với bề mặt nhẵn của cánh quạt. Khi va chạm, từng mắt xích lần lượt bị cuốn vào mô-tơ, tạo thành một lớp quấn dày đặc khóa cứng cánh quạt chỉ trong một phần giây.

Nhóm nghiên cứu đã chạy mô phỏng máy tính đánh giá nhiều thông số gồm hình dạng xích, hệ số ma sát, động học chuyển động và quán tính khi va chạm. Kết quả cho thấy chỉ cần một đoạn xích trúng đúng vùng cánh quạt, UAV cỡ nhỏ và trung bình sẽ mất khả năng bay gần như tức thì. Sau giai đoạn mô phỏng, các thử nghiệm bắn thực tế được tiến hành tại Trung tâm Đạn đạo Sternenfels, qua đó xác nhận tính khả thi của phương pháp.

An toàn cho khu vực dân cư

Một ưu điểm đặc biệt mà tiến sĩ Mattheck nhấn mạnh là vấn đề thiệt hại phụ. Trong các hệ thống đánh chặn truyền thống dùng đạn nổ hoặc đầu xuyên động năng, viên đạn nếu trượt mục tiêu sẽ tiếp tục lao đi với động năng lớn, có thể gây nguy hiểm cho người và tài sản phía sau. Đây là một trong những hạn chế lớn nhất khi triển khai hệ thống chống UAV tại sân bay, nhà máy điện hay khu công nghiệp đông dân.

Xích kim loại lại có hành xử khác hẳn. Khi rơi xuống, do diện tích bề mặt lớn so với khối lượng, các đoạn xích nhanh chóng giảm vận tốc nhờ lực cản không khí. Mức độ nguy hiểm với người và vật ở mặt đất thấp hơn nhiều so với một viên đạn cùng khối lượng. Đây là lý do nhóm KIT tin rằng giải pháp này phù hợp đặc biệt với việc bảo vệ các cơ sở hạ tầng dân sự, nơi mà vũ khí gây sát thương cao bị hạn chế triển khai.

Bài toán chi phí và sự đơn giản hóa

Hệ thống này không cần radar dẫn đường tinh vi, không cần đầu nổ, không cần linh kiện điện tử đắt tiền. Toàn bộ cơ chế vận hành dựa trên các nguyên lý cơ học thuần túy gồm phóng xích, va chạm, quấn cánh quạt. Chi phí cho mỗi lần đánh chặn về lý thuyết chỉ bằng một phần nhỏ so với các hệ thống chống UAV hiện hữu trên thị trường.

Tiến sĩ Mattheck cho biết các giải pháp chống UAV hiện tại thường gặp ba vấn đề cơ bản: chi phí quá cao, độ phức tạp kỹ thuật khiến vận hành tốn nhân lực, và những hạn chế triển khai trong khu vực đông dân do nguy cơ thiệt hại phụ. Hệ thống bắn xích của KIT được thiết kế để giải quyết đồng thời cả ba vấn đề trên.

Tuy nhiên, công nghệ này cũng có giới hạn rõ ràng. Đây là hệ thống đánh chặn tầm gần, phù hợp với việc bảo vệ một mục tiêu cụ thể trong bán kính hẹp. Nó không thay thế được tên lửa phòng không tầm xa hay hệ thống laser năng lượng cao trong việc đối phó UAV cỡ lớn hoặc bay ở độ cao cao. KIT định vị giải pháp này là một lớp phòng thủ bổ sung trong cấu trúc phòng không nhiều tầng, không phải một công cụ vạn năng.

Hướng tới triển khai thực tế

Nhóm nghiên cứu KIT đặt mục tiêu mở rộng các thử nghiệm hiện trường trong thời gian tới, đánh giá khả năng vận hành của hệ thống trong nhiều điều kiện khác nhau như tốc độ gió, nhiệt độ, độ ẩm và các loại UAV mục tiêu đa dạng. Nếu các thử nghiệm tiếp theo thành công, KIT cho biết các đối tác công nghiệp có thể tham gia phát triển sản phẩm thương mại để đưa vào triển khai thực tế.

Kết quả nghiên cứu hiện đã được công bố trên hai tạp chí chuyên ngành Đức là Aerospace & Defence và Konstruktionspraxis, mở đường cho việc thẩm định khoa học rộng rãi hơn từ cộng đồng quốc phòng quốc tế.

Hoàng Vũ

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/duc-thu-nghiem-vu-khi-co-the-vo-hieu-hoa-uav-trong-vai-giay-251313.html