Nghiên cứu phát triển tên lửa tự dẫn

Tên lửa tự dẫn (TLTD) là loại tên lửa có điều khiển theo chế độ tự dẫn trong toàn bộ hoặc ở cuối quỹ đạo bay. TLTD có các bộ phận chính gồm: Đầu tự dẫn, bộ khuếch đại, cơ cấu lái tự động, đầu đạn và động cơ. Thân của TLTD có dạng hình trụ dài, đường kính nhỏ để giảm ma sát với không khí khi bay ở tốc độ cao và tăng tầm bắn;

phần giữa là đầu đạn nhồi thuốc nổ mạnh; đuôi là hệ thống đẩy bằng động cơ phản lực (thường sử dụng nhiên liệu rắn, tuy nhiên, với các TLTD có tầm bắn lớn thường dùng nhiên liệu lỏng).

Đầu tự dẫn gồm máy tọa độ (có chức năng thực hiện tìm kiếm, bắt và bám mục tiêu) và thiết bị tính toán điện tử (xử lý thông tin nhận từ máy tọa độ và phát thông tin điều khiển tới máy lái tự động để lái tên lửa tới mục tiêu).

TLTD không đối không Vumpen R-37 của Nga. Ảnh tư liệu.

Theo nguyên lý hoạt động, TLTD chia thành các loại: TLTD thụ động (nhận năng lượng bức xạ do mục tiêu phát ra); TLTD bán chủ động (nhận năng lượng phản xạ từ mục tiêu do nguồn phát không đặt trên tên lửa chiếu vào nó) và TLTD chủ động (nhận năng lượng phản xạ từ mục tiêu do chính đầu tự dẫn phát ra).

Theo dạng năng lượng thu nhận, có: TLTD ra-đa (thường được sử dụng cho TLTD tầm trung và tầm xa, khi điều kiện địa hình không cho phép sử dụng tín hiệu hồng ngoại); TLTD hồng ngoại; TLTD quang điện (sử dụng hình ảnh quang điện); TLTD la-de; TLTD vô tuyến truyền hình; TLTD kết hợp vô tuyến và hồng ngoại.

TLTD ra-đa gồm TLTD ra-đa chủ động và TLTD ra-đa bán chủ động. TLTD ra-đa chủ động có ra-đa riêng để phát hiện và bám mục tiêu, tuy nhiên, kích cỡ của ra-đa thường bị hạn chế do đường kính của TLTD nhỏ. Do vậy, TLTD ra-đa chủ động thường sử dụng phương pháp dẫn quán tính để tiếp cận mục tiêu trước khi ra-đa trên khoang TLTD được kích hoạt.

TLTD ra-đa bán chủ động đơn giản hơn và được sử dụng phổ biến, hoạt động theo nguyên lý: Ra-đa đặt trên phương tiện mang TLTD phát sóng chiếu vào mục tiêu, sóng phản xạ sẽ được máy tọa độ và thiết bị tính toán xử lý chuyển thành các lệnh điều khiển tên lửa tới mục tiêu.

TLTD không đối không Vumpen R-73 của Nga. Ảnh tư liệu.

Với TLTD hồng ngoại, quá trình tự dẫn dựa trên năng lượng (nhiệt độ) phát ra từ mục tiêu. Tuy nhiên, việc phát hiện mục tiêu bằng hồng ngoại thường kém hiệu quả do mục tiêu phải bức xạ ra nguồn nhiệt đủ để đầu tự dẫn của TLTD hoạt động.

Vì thế, để nâng cao hiệu quả tác chiến, trên thực tế phải áp dụng chiến thuật phù hợp khi tấn công bằng TLTD hồng ngoại (ví dụ tấn công từ phía sau mục tiêu). Hiện TLTD hồng ngoại đã được cải tiến và có thể phát hiện được độ nóng của vỏ mục tiêu khi cọ sát với không khí cộng với nhiệt độ phát ra từ động cơ của mục tiêu, kể cả khi TLTD hồng ngoại bay cạnh hoặc từ phía trước mục tiêu.

Tuy nhiên, mục tiêu cũng có thể lợi dụng nguyên lý này để gây nhiễu lại TLTD hồng ngoại (ví dụ thả những đám lửa có độ nóng hơn độ nóng của máy bay).

Loại TLTD hồng ngoại mới được quân đội Mỹ phát triển ASRAAM với trang bị bộ tìm kiếm ảnh nhiệt hồng ngoại (ca-mê-ra kỹ thuật số) có thể phát hiện và phân biệt được mục tiêu với các nguồn nóng khác như đám cháy. TLTD hồng ngoại ASRAAM còn có góc phát hiện mục tiêu rất rộng nên có thể tấn công máy bay đối phương từ bất kỳ góc độ nào mà không cần phải lựa chọn thời điểm phóng.

TLTD được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tổ hợp tên lửa phòng không, tổ hợp tên lửa hàng không (không đối không và không đối đất) và tên lửa có cánh của hải quân. TLTD thường có tầm hoạt động lớn. Tầm hoạt động hiệu quả của tên lửa phụ thuộc vào các yếu tố: Độ cao, tốc độ, vị trí và hướng bay của mục tiêu.

Ví dụ, TLTD Vumpen R-77 có tầm hoạt động 100km, nhưng tầm này chỉ đạt được khi nó tấn công các mục tiêu ở độ cao lớn, còn với các mục tiêu ở độ cao thấp, tầm hoạt động của TLTD này giảm đi đáng kể, chỉ còn khoảng 20-25km. Tầm hoạt động của TLTD còn được gọi là vùng “không trốn thoát”.

TLTD hiện đang được các cường quốc quân sự nghiên cứu phát triển; cải tiến nâng cấp với những ứng dụng công nghệ tiên tiến nhằm tăng khả năng tiêu diệt mục tiêu. TLTD hiện đại có tốc độ bay nhanh, tầm hoạt động lớn, có các thiết bị vi điện tử, vi xử lý và điều khiển nhiều chức năng, cho phép “phóng và quên” mà vẫn đảm bảo xác suất diệt mục tiêu cao.

Một số loại TLTD hiện đại đang được quân đội các nước sử dụng như: Mỹ có AIM-4 Phancon-tự dẫn ra-đa (hồng ngoại); AIM-7 Sparâu- tầm trung, ra-đa bán chủ động; AIM-9 Xaiuynđơ - tầm ngắn, hồng ngoại; AIM-54 Phonix - tầm xa, ra-đa bán chủ động; AIM-120 AMRAAM - tầm trung, ra-đa chủ động; Nga có AA-1 “Ankali”, AA-2 “Atôn”, AA-3 “Anav”…

Theo QĐND