Những yếu tố cốt lõi trong thiết kế tàu chiến tàng hình

31/03/2012 09:57 Theo Báo Quân Đội Nhân Dân
Các loại tàu chiến hiện đại đều được thiết kế ứng dụng những công nghệ hiện đại làm giảm dấu hiệu ra-đa; giảm dấu hiệu hồng ngoại cũng như âm thanh…
Các loại tàu chiến hiện đại đều được thiết kế ứng dụng những công nghệ hiện đại làm giảm dấu hiệu ra-đa; giảm dấu hiệu hồng ngoại cũng như âm thanh… nhằm làm cho tàu “vô hình” trước các hệ thống phát hiện của đối phương đồng thời nâng cao tính sống còn cho tàu chiến.
Tàu hộ vệ tên lửa lớp Stereguschy của Nga sử dụng nhiều công nghệ tàng hình hiện đại. Ảnh sưu tầm.
Để nâng cao hiệu quả “tàng hình” trước ra-đa, trong thiết kế tàu chiến, việc làm giảm tiết diện phản xạ ra-đa (RCS) là yêu cầu rất quan trọng. Kích thước, hình dáng, vật liệu đóng tàu… là những yếu tố chính có ảnh hưởng đến RCS. Theo đó, tàng hình ra-đa bao gồm các kỹ thuật cơ bản: Dùng vật liệu đóng tàu có hệ số phản xạ càng thấp càng tốt (sử dụng các vật liệu như nhựa, sợi thủy tinh…). Phủ lên vỏ tàu vật liệu có khả năng hấp thụ ra-đa (ví dụ như các loại sơn hoặc tấm phủ đặc biệt để biến sóng ra-đa thành nhiệt năng). Phủ lên các cửa sổ của tàu một lớp mỏng trong suốt có tính dẫn. Các lớp phủ này có thể làm lệch hướng tín hiệu ra-đa chiếu tới… Nhiều loại nhựa hấp thụ ra-đa, các loại vật liệu dựa trên các-bon và gốm đã được quân đội nhiều nước phát triển. Việc kết hợp những vật liệu này với hình dáng giảm dấu hiệu ra-đa góp phần làm tăng đáng kể tính tàng hình của tàu.
Hình dáng của tàu là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến RCS. Các bề mặt phản xạ ra-đa chủ yếu là các “bộ phản xạ góc”. Đó là các nhị diện tạo thành từ hai mặt phẳng và tam diện (hợp thành từ ba mặt phẳng). Cả hai dạng hình học này đều phản xạ mạnh năng lượng ra-đa trở lại máy thu. Do đó, trong thiết kế tàu cần phải hạn chế đến mức thấp nhất việc tạo ra các góc này.
Các phương tiện mang trên không, trên bộ cũng như trên biển đều phát nhiệt trong vùng phổ hồng ngoại và có thể bị các sen-sơ của đối phương phát hiện. Với tàu mặt nước, phát xạ hồng ngoại được chia thành tiết diện hồng ngoại (IRCS)-là tổng năng lượng nhiệt được phát ra, và dấu hiệu hồng ngoại (IRS). Để tránh bị nhận dạng ảnh, vấn đề cơ bản trong thiết kế tàu là cần làm giảm cả tiết diện hồng ngoại và làm mờ dấu hiệu hồng ngoại của tàu.
Phần lớn các kỹ thuật làm giảm IRCS đều hướng vào việc giảm sự bức xạ từ các vật thể nóng trên tàu (nhiệt từ khí thải động cơ đi-e-zen hoặc luồng phụt của động cơ tua bin khí...). Theo đó, các cửa dẫn khí thải nhiệt độ cao phải được bố trí một cách hợp lý. Một số cửa xả có thể được bố trí kèm theo các màn chắn nhiệt ở phía trước; hoặc có thể thổi hơi phía bên trong để tản nhiệt ra xung quanh…
Tàu mặt nước là phương tiện luôn tạo ra tiếng ồn âm thanh khi di chuyển. Âm thanh có thể lan truyền dưới nước nên tàu ngầm, ngư lôi hoặc thậm chí cả sô-na cũng có thể phát hiện được sự có mặt của tàu.
Thông thường, các hệ thống đẩy của tàu là bộ phận gây ra tiếng ồn lớn nhất vì khi cánh chân vịt quay, chúng sẽ tạo ra vùng trống về không gian. Các bọt khí sẽ hình thành trong vùng áp suất thấp phía sau cánh chân vịt. Và khi bọt khí vỡ sẽ giải phóng năng lượng tạo âm thanh. Một phương pháp hiệu quả làm giảm âm thanh trong trường hợp này là phun dòng khí có áp suất thấp vào vùng trống tạo ra phía sau cánh chân vịt. Tác dụng của dòng khí này sẽ làm giảm sự chênh lệch áp suất giữa bọt khí và nước bao quanh khiến bọt khí bị vỡ chậm và êm hơn. Tàu Visby của Thụy Điển tránh sự tan vỡ của bọt khí bằng cách dùng động cơ phụt nước thay cho các thiết bị đẩy kiểu chân vịt. Ngoài ra, sử dụng động cơ điện và vật liệu cách âm cũng giúp làm giảm lượng âm thanh phát ra...
Một nguy cơ khác khiến tàu mặt nước có thể bị phát hiện bởi đối phương đến từ những “biến dạng” do tàu tạo ra trong từ trường của trái đất. Tàu mặt nước là vật thể lớn bằng kim loại có khả năng thu hút từ trường của trái đất. Kết quả là hình thành sự biến dạng cục bộ đủ mạnh để kích hoạt thuỷ lôi nằm sâu dưới đáy biển. Trên thực tế, các nhà công nghệ có thể giúp tàu trở nên “tàng hình” về từ bằng cách giảm sự biến dạng này tới mức thuỷ lôi từ không thể phát hiện được. Giải pháp thực hiện là từ hoá thân tàu theo hướng đối nghịch với từ trường trái đất. Tuy nhiên, cách tốt nhất để hạn chế nguy cơ bị phát hiện bởi thuỷ lôi từ đối với các tàu mặt nước là sử dụng những vật liệu không nhiễm từ để đóng tàu.
Theo Báo Quân Đội Nhân Dân