VIT - “YAL-1” được đánh giá là loại vũ khí laser năng lượng cao có khả năng tấn công vào một mục tiêu một cách nhanh chóng, chính xác, mạnh mẽ, tiết kiệm và hạn chế sự tiếp xúc của con người.
Việc phát minh và chế tạo YAL-1 nhằm đáp ứng theo yêu cầu của chương trình hiện đại hóa các hệ thống vũ khí của quân đội Mỹ trong thế kỷ 21. Sự ra đời của YAL-1 đã đánh dấu một bước phát triển vượt bậc của ngành khoa học quân sự tiên tiến, có khả năng tiêu diệt mục tiêu một cách nhanh chóng và có độ chính xác gần như tuyệt đối, YAL-1 sẵn sàng bám theo tên lửa của đối phương và phá hủy chúng ngay trên không. Với khả năng này, Mỹ có thể tiết kiệm một khoản ngân sách cực lớn, thay vì phải mua sắm hàng loạt các tên lửa đánh chặn.
Tổng quan về YAL-1
YAL-1 là loại vũ khí laser năng lượng cao hay còn được gọi là hệ thống vũ khí laser đường không (Airborne Laser-ABL). YAL-1 do Tập đoàn Boeing của Mỹ nghiên cứu và chế tạo với tư cách là nhà thầu chính, còn Lockheed Martin và Northrop Grumman làm các nhà thầu phụ.
Bắt đầu từ năm 1992, quân đội Mỹ đã giao cho Tập đoàn Boeing và Lockheed Martin nghiên cứu và thử nghiệm về việc lắp đặt hệ thống YAL-1 trên loại máy bay nào cho phù hợp. Quá trình thử nghiệm đã lần lượt được gắn trên các loại máy bay như B-52, Boeing 707, 747…cuối cùng các nhà khoa học đã lựa chọn loại máy bay Boeing 747-400F để lắp đặt loại vũ khí siêu hiện đại này.
YAL-1 được lắp đặt trên Boeing 747-400F (Ảnh Airforce-technology)
Sau khi thử nghiệm và lựa chọn, YAL-1 được lắp đặt chuyên dụng trên chiếc Boeing 747-400F. Máy phóng ra tia laser được gắn trên một tháp pháo ở đầu máy bay, các thiết bị hồng ngoại và thiết bị laser hỗ trợ bắn được gắn trên lưng của máy bay.
YAL-1 có khả năng tiêu diệt các tên lửa đạn đạo chiến thuật, như loại tên lửa Scud ngay sau khi chúng rời bệ phóng. YAL-1 phóng ra một luồng ánh sáng có năng lượng cao (laser) chiếu vào tên lửa đang bay trên không trung, tia sáng này sẽ đốt nóng tên lửa và khiến tên lửa phát nổ trước khi chúng lao vào mục tiêu. Toàn bộ quá trình tiêu diệt một tên lửa chỉ mất khoảng từ 10-12 giây.
Nguyên tắc hoạt động của YAL-1
YAL-1 được thiết kế theo nguyên tắc tạo tia sáng ban đầu (sơ cấp) và khuyếch đại ánh sáng lên cường độ cao, quá trình này được được thực hiện theo nguyên tắc "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích". Mặc dù các nhà khoa học Mỹ đã giấu kín nguyên tắc chi tiết quá trình này, nhưng vẫn có thể hiểu được rằng, những hạt electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử.
Các mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung quanh hạt nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt electron này cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại. Các quá trình này có thể sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo giả thuyết của Albert Einstein. Bước sóng (do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức.
Quy trình khuyếch đại tia laser (Ảnh Airforce-technology)
Khi 1 photon tới va chạm vào hoạt chất laser thì kéo theo đó là 1 photon khác bật ra bay theo cùng hướng với photon tới. mặt khác buồng công hưởng có 2 mặt chắn ở hai đầu, một mặt phản xạ toàn phần các photon khi bay tới, mặt kia cho một phần photon qua một phần phản xạ lại làm cho các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser nhiều lần tạo mật độ photon lớn. Vì thế cường độ chùm laser được khuếch đại lên nhiều lần.
Đối với YAL-1, tia laser được tạo ra từ buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser và lần lượt được khuếch đại qua 06 buồng cộng hưởng (gồm 06 modules thông liên tục với nhau) trong một tim của hệ thống“Coil”. Nguồn ánh sáng được khuyếch đại bằng cách phát xạ cưỡng bức. Mỗi modules nặng khoảng 3 tấn, khi được khai hỏa, laser sản xuất đủ năng lượng trong 5 giây.
Quy trình tìm kiếm và tiêu diệt mục tiêu
Hệ thống quét hồng ngoại bằng các sensor của YAL-1 liên tục phát ra các tia tìm kiếm và cảnh báo mục tiêu. Khi các sensor phát hiện dấu hiệu mục tiêu tên lửa, một hệ thống chùm tia laser năng lượng yếu được phát ra để theo dõi hành trình của tên lửa, đo các số liệu về tên lửa, tốc độ di chuyển và tình trạng chuyển động của không khí.
Máy phóng tia laser gắn ở đầu chiếc Boeing 747 (Ảnh Airforce-technology)
Sau khi thu được các số liệu về mục tiêu, hệ thống máy tính của YAL-1 sẽ có chức năng xử lý và ra chỉ thị cho thiết bị bắn chuẩn bị các số liệu chuẩn để phát ra một chùm tia laser hướng tới mục tiêu, quá trình bắn tia laser năng lượng cao được kéo dài trong khoảng 5 giây. Toàn bộ quá trình từ khi các sensor phát hiện mục tiêu đến khi tiêu diệt mục tiêu mất khoảng 12 giây.
YAL-1 sử dụng nhiên liệu hóa học để tạo ra tia laser năng lượng cao. Mỗi máy bay Boeing 747-400F có thể mang đủ nhiên liệu phục vụ cho 20 phát bắn năng lượng cao hoặc 40 phát bắn năng lượng thấp chống lại các tên lửa đạn đạo chiến thuật với lớp vỏ mỏng và yếu hơn.
Một số thử nghiệm thành công gần đây
Ngày 6 và 13/7/2009, lần đầu tiên quân đội Mỹ sử dụng laser để chống lại một tên lửa “sắm vai” tên lửa đạn đạo. Theo thông tin từ Không quân Mỹ, quân đội nước này đã phối hợp với hãng Boeing lần đầu tiên thử nghiệm vũ khí laser đối với máy bay. Cuộc thử nghiệm diễn ra tại trường bắn tên lửa White Sands ở bang New Mexico đã tiêu diệt mục tiêu trên mặt đất từ hệ thống vũ khí laser gắn trên máy bay.
Bắn tia laser xa hàng trăm km (Ảnh Airforce-technology)
Ngày 08/9/2009, tại bãi phóng tên lửa ở bang California, quân đội Mỹ đã thử nghiệm thành công quá trình phát hiện, bao vây, đi kèm mục tiêu, cũng như tự điều chỉnh các sai số do khí quyển gây nên, để cuối cùng đã tiêu diệt mục tiêu là tên lửa. Kích thước và các thông số của loại tên lửa này tương tự với tên lửa đạn đạo và nó còn được gắn thêm một số thiết bị kỹ thuật để đánh giá tính năng của các tia laser.
Việc phát minh và chế tạo YAL-1 nhằm đáp ứng theo yêu cầu của chương trình hiện đại hóa các hệ thống vũ khí của quân đội Mỹ trong thế kỷ 21. Sự ra đời của YAL-1 đã đánh dấu một bước phát triển vượt bậc của ngành khoa học quân sự tiên tiến, có khả năng tiêu diệt mục tiêu một cách nhanh chóng và có độ chính xác gần như tuyệt đối, YAL-1 sẵn sàng bám theo tên lửa của đối phương và phá hủy chúng ngay trên không. Với khả năng này, Mỹ có thể tiết kiệm một khoản ngân sách cực lớn, thay vì phải mua sắm hàng loạt các tên lửa đánh chặn.
Tổng quan về YAL-1
YAL-1 là loại vũ khí laser năng lượng cao hay còn được gọi là hệ thống vũ khí laser đường không (Airborne Laser-ABL). YAL-1 do Tập đoàn Boeing của Mỹ nghiên cứu và chế tạo với tư cách là nhà thầu chính, còn Lockheed Martin và Northrop Grumman làm các nhà thầu phụ.
Bắt đầu từ năm 1992, quân đội Mỹ đã giao cho Tập đoàn Boeing và Lockheed Martin nghiên cứu và thử nghiệm về việc lắp đặt hệ thống YAL-1 trên loại máy bay nào cho phù hợp. Quá trình thử nghiệm đã lần lượt được gắn trên các loại máy bay như B-52, Boeing 707, 747…cuối cùng các nhà khoa học đã lựa chọn loại máy bay Boeing 747-400F để lắp đặt loại vũ khí siêu hiện đại này.
YAL-1 được lắp đặt trên Boeing 747-400F (Ảnh Airforce-technology)Sau khi thử nghiệm và lựa chọn, YAL-1 được lắp đặt chuyên dụng trên chiếc Boeing 747-400F. Máy phóng ra tia laser được gắn trên một tháp pháo ở đầu máy bay, các thiết bị hồng ngoại và thiết bị laser hỗ trợ bắn được gắn trên lưng của máy bay.
YAL-1 có khả năng tiêu diệt các tên lửa đạn đạo chiến thuật, như loại tên lửa Scud ngay sau khi chúng rời bệ phóng. YAL-1 phóng ra một luồng ánh sáng có năng lượng cao (laser) chiếu vào tên lửa đang bay trên không trung, tia sáng này sẽ đốt nóng tên lửa và khiến tên lửa phát nổ trước khi chúng lao vào mục tiêu. Toàn bộ quá trình tiêu diệt một tên lửa chỉ mất khoảng từ 10-12 giây.
Nguyên tắc hoạt động của YAL-1
YAL-1 được thiết kế theo nguyên tắc tạo tia sáng ban đầu (sơ cấp) và khuyếch đại ánh sáng lên cường độ cao, quá trình này được được thực hiện theo nguyên tắc "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích". Mặc dù các nhà khoa học Mỹ đã giấu kín nguyên tắc chi tiết quá trình này, nhưng vẫn có thể hiểu được rằng, những hạt electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử.
Các mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung quanh hạt nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt electron này cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại. Các quá trình này có thể sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo giả thuyết của Albert Einstein. Bước sóng (do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức.
Quy trình khuyếch đại tia laser (Ảnh Airforce-technology)Khi 1 photon tới va chạm vào hoạt chất laser thì kéo theo đó là 1 photon khác bật ra bay theo cùng hướng với photon tới. mặt khác buồng công hưởng có 2 mặt chắn ở hai đầu, một mặt phản xạ toàn phần các photon khi bay tới, mặt kia cho một phần photon qua một phần phản xạ lại làm cho các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser nhiều lần tạo mật độ photon lớn. Vì thế cường độ chùm laser được khuếch đại lên nhiều lần.
Đối với YAL-1, tia laser được tạo ra từ buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser và lần lượt được khuếch đại qua 06 buồng cộng hưởng (gồm 06 modules thông liên tục với nhau) trong một tim của hệ thống“Coil”. Nguồn ánh sáng được khuyếch đại bằng cách phát xạ cưỡng bức. Mỗi modules nặng khoảng 3 tấn, khi được khai hỏa, laser sản xuất đủ năng lượng trong 5 giây.
Quy trình tìm kiếm và tiêu diệt mục tiêu
Hệ thống quét hồng ngoại bằng các sensor của YAL-1 liên tục phát ra các tia tìm kiếm và cảnh báo mục tiêu. Khi các sensor phát hiện dấu hiệu mục tiêu tên lửa, một hệ thống chùm tia laser năng lượng yếu được phát ra để theo dõi hành trình của tên lửa, đo các số liệu về tên lửa, tốc độ di chuyển và tình trạng chuyển động của không khí.
Máy phóng tia laser gắn ở đầu chiếc Boeing 747 (Ảnh Airforce-technology)Sau khi thu được các số liệu về mục tiêu, hệ thống máy tính của YAL-1 sẽ có chức năng xử lý và ra chỉ thị cho thiết bị bắn chuẩn bị các số liệu chuẩn để phát ra một chùm tia laser hướng tới mục tiêu, quá trình bắn tia laser năng lượng cao được kéo dài trong khoảng 5 giây. Toàn bộ quá trình từ khi các sensor phát hiện mục tiêu đến khi tiêu diệt mục tiêu mất khoảng 12 giây.
YAL-1 sử dụng nhiên liệu hóa học để tạo ra tia laser năng lượng cao. Mỗi máy bay Boeing 747-400F có thể mang đủ nhiên liệu phục vụ cho 20 phát bắn năng lượng cao hoặc 40 phát bắn năng lượng thấp chống lại các tên lửa đạn đạo chiến thuật với lớp vỏ mỏng và yếu hơn.
Một số thử nghiệm thành công gần đây
Ngày 6 và 13/7/2009, lần đầu tiên quân đội Mỹ sử dụng laser để chống lại một tên lửa “sắm vai” tên lửa đạn đạo. Theo thông tin từ Không quân Mỹ, quân đội nước này đã phối hợp với hãng Boeing lần đầu tiên thử nghiệm vũ khí laser đối với máy bay. Cuộc thử nghiệm diễn ra tại trường bắn tên lửa White Sands ở bang New Mexico đã tiêu diệt mục tiêu trên mặt đất từ hệ thống vũ khí laser gắn trên máy bay.
Bắn tia laser xa hàng trăm km (Ảnh Airforce-technology)Ngày 08/9/2009, tại bãi phóng tên lửa ở bang California, quân đội Mỹ đã thử nghiệm thành công quá trình phát hiện, bao vây, đi kèm mục tiêu, cũng như tự điều chỉnh các sai số do khí quyển gây nên, để cuối cùng đã tiêu diệt mục tiêu là tên lửa. Kích thước và các thông số của loại tên lửa này tương tự với tên lửa đạn đạo và nó còn được gắn thêm một số thiết bị kỹ thuật để đánh giá tính năng của các tia laser.
Thu Phương
Đăng Nhận xét của bạn!
Bạn có thể để lại nhận xét của mình và tuân thủ theo các nguyên tắc sau:
