Những đột phá về công nghệ máy bay báo động sớm của Trung Quốc

2 ngày trướcBài gốc

Máy bay cảnh báo sớm KJ-3000 Trung Quốc đang bay thử nghiệm. Ảnh: Sohu.

Từ không đến có

Máy bay cảnh báo sớm Trung Quốc đã phát triển từ không đến có, từ yếu thành mạnh và đã qua bốn thế hệ. Thế hệ đầu tiên vào đầu những năm 1960 đến những năm 1980, với các mẫu máy bay bao gồm KJ-1, KJ-5...Thế hệ thứ hai sau những năm 1990, liên tiếp phát triển các máy bay cảnh báo sớm KJ-2000, KJ-200 và máy bay cảnh báo sớm loại xuất khẩu ZDK-03.

Sau năm 2010, thế hệ máy bay cảnh báo sớm thứ ba xuất hiện, gồm máy bay cảnh báo sớm KJ-500 và Z-18. KJ-600 và KJ-3000 hiện đang bay thử nghiệm thuộc thế hệ thứ tư, chủ yếu nhắm vào các mối đe dọa sau năm 2030.

Máy bay cảnh báo sớm KJ-1 cải tiến từ máy bay ném bom Tu-4. Ảnh: Sohu.

Những ngày đầu khó khăn

Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu máy bay cảnh báo sớm từ những năm 1960. Năm 1969, Không quân Trung Quốc quyết định cải tiến máy bay ném bom Tu-4 thành máy bay cảnh báo sớm KJ-1 lắp đặt radar 843 xác định độ cao, radar dẫn đường Doppler, máy tính dẫn đường, máy tính toán tọa độ và các thiết bị khác trên máy bay.

Các chức năng chính bao gồm phát hiện máy bay đối phương xâm nhập tầm thấp và có khả năng phát hiện tàu nổi nhất định. Năm 1971, KJ-1 đã thực hiện chuyến bay thành công đầu tiên, sau đó tiến hành các chuyến bay thử nghiệm để phát hiện mục tiêu và các đối tượng khác. Kết quả thử nghiệm cho thấy KJ-1 có khả năng phát hiện tốt đối với các mục tiêu ở tầm trung và cao, nhưng không thể phát hiện mục tiêu ở tầm thấp và cực thấp, thiếu giá trị thực tế. Năm 1979, dự án KJ-1 bị dừng.

Bước vào những năm 1980, Không quân Trung Quốc quyết định tận dụng môi trường quốc tế tương đối thuận lợi, nhập khẩu các hệ thống radar tiên tiến của nước ngoài để phát triển máy bay cảnh báo sớm trong nước. Năm 1988, các đơn vị liên quan đã đề xuất kế hoạch phát triển máy bay cảnh báo sớm KJ-5. KJ-5 sử dụng máy bay vận tải Y-8 được trang bị radar cảnh báo sớm Hunter của Anh, thêm một ăng-ten ở phía trước và phía sau máy bay để đạt được phạm vi phủ sóng đa hướng. Sau khi nghiên cứu sâu, phát hiện radar của Anh có vấn đề về khả năng lọc nhiễu ở độ cao thấp yếu, không đáp ứng được yêu cầu, kế hoạch này không được thông qua.

Trung Quốc định mua radar Hunter lắp trên máy bay Hawker Nimrod của Anh để phát triển KJ-5 nhưng hủy bỏ. Ảnh: Sohu.

Thập niên 1990, Israel đã đến Trung Quốc để tiếp thị máy bay Phalcon AWACS. Sau khi nghiên cứu, Không quân Trung Quốc cho rằng Phalcon AWACS sử dụng radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động (AESA) EL/M-2075, có công nghệ tiên tiến, tiêu biểu cho hướng phát triển của AWACS (cảnh báo sớm) hiện đại, nên quyết định mua Phalcon AWACS.

Năm 1996, Trung Quốc và Israel đã đạt được thỏa thuận để mua 4 hệ thống Phalcon AWACS, nhưng máy bay nền tảng được đổi thành máy bay vận tải Il-76 của Nga, giá trị hợp đồng là 1 tỷ USD. Tuy nhiên, dự án này đã bị Mỹ phản đối và cản trở quyết liệt. Do sức ép của Mỹ, Israel đã phải xé bỏ thỏa thuận và dự án kết thúc vào năm 2000.

Năm 1996, Trung Quốc đã thỏa thuận mua 4 hệ thống Phalcon AWACS của Israel nhưng không thành do Mỹ cản trở. Ảnh: Sohu.

Con đường tự lực cánh sinh

Sự cố Phalcon khiến Trung Quốc nhận ra rằng vũ khí và thiết bị lớn chỉ có thể tự chủ và không thể dựa vào người khác. Các nhà khoa học đã quyết tâm phát triển AWACS của riêng Trung Quốc, đó là KJ-2000.

Để ứng phó với mối đe dọa của máy bay tàng hình Mỹ, KJ-2000 đã thu hẹp diện tích tham chiếu mục tiêu từ 3-5 mét vuông của AWACS tại thời điểm đó xuống còn 0,1 mét vuông. Vì lý do này, các kỹ thuật viên đã phát triển một radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động trên không do trong nước sản xuất cho KJ-2000. Ba ăng-ten AESA được sắp xếp theo hình tam giác trong vỏ “nấm” ăng-ten để đạt được khả năng quét điện tử đa hướng. Radar sử dụng công nghệ xử lý thích ứng không gian-thời gian (STAP).

STAP sử dụng bộ lọc để loại sóng tạp và nhiễu, nâng cao khả năng phát hiện mục tiêu của radar cảnh báo sớm và đặc biệt là khả năng chống lại máy bay tàng hình. Công nghệ STAP được công nhận là một bước đột phá về công nghệ trong máy bay cảnh báo sớm hiện đại. Ngay cả Mỹ cũng chỉ có máy bay cảnh báo sớm E-2D mới nhất sử dụng công nghệ này.

Máy bay cảnh báo sớm KJ-2000 được cho là hàng đầu thế giới hiện nay. Ảnh: Sohu.

Máy bay cảnh báo sớm KJ-2000 đã thực hiện chuyến bay thành công đầu tiên vào năm 2003, đi vào hoạt động năm 2007 và lần đầu tiên xuất hiện trước công chúng tại lễ duyệt binh 1/10/2009. Nhưng vì KJ-2000 sử dụng nền tảng máy bay vận tải Il-76 nên số lượng hạn chế và Không quân Trung Quốc chỉ được trang bị 4 chiếc.

Vì số lượng KJ-2000 quá ít để có thể phủ sóng toàn bộ lãnh thổ nên Trung Quốc đã phát triển máy bay cảnh báo sớm KJ-200 dựa trên máy bay Y-8. KJ-200 cũng sử dụng radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động. Do thân máy bay Y-8 nhỏ hơn nhiều so với Il-76, việc lắp đặt một ăng-ten hình đĩa lớn hơn là rất khó khăn, do đó KJ-200 sử dụng ăng-ten dạng cầu thăng bằng là hai ăng-ten mảng pha chủ động ghép lại với nhau, bước đầu giải quyết được vấn đề trang bị một ăng-ten lớn cho một tàu sân bay nhỏ.

Tuy nhiên, ăng-ten mảng pha phẳng chỉ có thể bao phủ 120 độ, do đó, KJ-200 chỉ có thể phát hiện 240 độ không phận và không thể đạt được phạm vi bao phủ đa hướng; khi máy bay trên tàu sân bay ở xa vùng chiến sự, khả năng nắm bắt tình hình trên không cũng suy giảm.

Máy bay cảnh báo sớm KJ-200. Ảnh: Sohu.

Sau khi Trung Quốc phát triển thành công radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động trên không, đã được bán cho nước ngoài, máy bay cảnh báo sớm ZDK-03 ra mắt. Loại máy bay cảnh báo sớm này được xuất khẩu sang Pakistan và trở thành máy bay cảnh báo sớm chính của Không quân Pakistan.

Sau này ZDK-03 được nâng cấp và thay thế bằng radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động trên không KLC-7 của Trung Quốc để cải thiện khả năng chống lại máy bay chiến đấu tàng hình.

Máy bay cảnh báo sớm ZDK-03 Trung Quốc bán cho Pakistan. Ảnh: Sohu.

Phát triển KJ-500

Các kỹ thuật viên Trung Quốc đã phát triển radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động kỹ thuật số trên không thế hệ thứ hai. Radar sử dụng các thành phần thu phát kỹ thuật số (DT/R) và bus dữ liệu sợi quang để đạt được định hình chùm tia kỹ thuật số (DBF). Ăng-ten không còn yêu cầu các thiết bị như cáp và phích cắm, giúp cải thiện độ nhạy, giảm thể tích và trọng lượng, đồng thời cho phép các khẩu độ kích thước hạn chế có khả năng phát hiện mạnh hơn.

Trung Quốc đã phát triển thành công máy bay cảnh báo sớm KJ-500 dựa trên radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động kỹ thuật số thế hệ thứ hai trong nước. KJ-500 sử dụng Y-9 làm máy bay nền tảng và khả năng phát hiện gần bằng KJ-2000.

Tư lệnh Không quân Thái Bình Dương của Mỹ từng công khai thừa nhận rằng KJ-500 của PLA đã phát hiện thành công máy bay chiến đấu tàng hình F-35 trên Biển Hoa Đông và chỉ dẫn J-20 tiếp cận ở cự ly gần, trong khi E-3A của Mỹ lại không phát hiện được J-20. Sau sự cố này, Không quân Mỹ thừa nhận E-3A đã lỗi thời và loại biên.

KJ-500 đã trở thành máy bay cảnh báo sớm tiêu chuẩn cho Hải quân và không quân hải quân Trung Quốc. Dữ liệu bên ngoài cho rằng Trung Quốc đã trang bị ít nhất 50 chiếc KJ-500, trở thành đội bay cảnh báo sớm hàng đầu thế giới hiện nay.

Máy bay cảnh báo sớm KJ-500. Ảnh: Sohu.

Các kỹ thuật viên Trung Quốc không hài lòng với KJ-500 và tiếp tục mở rộng về chiều sâu và chiều rộng. Về chiều sâu, xét đến việc máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu của quân đội Mỹ sẽ được đưa vào sử dụng sau năm 2030, Trung Quốc cần một máy bay cảnh báo sớm mạnh hơn. Vào thời điểm này, máy bay vận tải hạng nặng Y-20 đã được phát triển thành công, vì vậy họ đã sử dụng Y-20 để phát triển máy bay cảnh báo sớm KJ-3000.

KJ-3000 sử dụng radar cảnh báo sớm tiên tiến hơn, nhắm mục tiêu vào máy bay chiến đấu thế hệ thứ 6 của quân đội Mỹ trong khi vẫn tính đến máy bay chiến đấu thế hệ thứ 7.

Về chiều rộng, để đáp ứng yêu cầu chiến đấu của tàu sân bay, Trung Quốc đã phát triển trực thăng cảnh báo sớm Z-18J cho tàu Liêu Ninh và Sơn Đông. Hai loại trực thăng cảnh báo sớm này được trang bị radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động trên không cỡ nhỏ, có một số khả năng cảnh báo sớm và chỉ huy, kiểm soát trên không.

Máy bay trực thăng cảnh báo sớm Z-18J. Ảnh: Sohu.

Trên cơ sở này, Trung Quốc đã phát triển máy bay cảnh báo sớm cánh cố định trên tàu sân bay KJ-600 với mục tiêu phù hợp với tàu sân bay loại máy phóng. Máy bay cảnh báo sớm KJ-600 sử dụng radar cảnh báo sớm mảng pha chủ động trên không thế hệ mới trong nước, nhưng đơn diện để tăng khẩu độ ăng ten và nâng cao khả năng phát hiện, để có thể đối phó với các máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu trên tàu sân bay của quân đội Mỹ sau năm 2030.

Máy bay KJ-600 đã được phát triển thành công và dự kiến sẽ phục vụ trên tàu sân bay Phúc Kiến sau năm 2025.