Cuộc đua hay giấc mộng siêu thanh

PHAN QUANG VŨ

Cuối năm 2021, Hãng CNN bất ngờ đưa tin: Mỹ đã “hụt hơi” trong cuộc chạy đua với Trung Quốc và Nga để phát triển vũ khí siêu thanh khi vụ thử mới nhất của họ thất bại: Một ống phóng tên lửa đẩy, vốn là tên lửa được sử dụng để tăng tốc quả đạn lên tốc độ siêu thanh đã không hoạt động như ý muốn. Tuy nhiên, nói như Tim Gorman - phát ngôn viên Lầu Năm Góc, các thí nghiệm và thử nghiệm, thành công hay không thành công thì vẫn là xương sống của việc phát triển các công nghệ quan trọng, phức tạp để đạt tới tốc độ khủng khiếp. Đó là công nghệ siêu thanh.

Trong khi đó, tờ Financial Times đưa tin Trung Quốc đã thử nghiệm thành công một phương tiện bay siêu thanh có khả năng mang vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên, Trung Quốc đã bác bỏ, nói rằng cuộc thử nghiệm này là một "thí nghiệm tàu vũ trụ thông thường”. Dẫu thế thì giới chức quốc phòng Mỹ cho biết họ “đặc biệt lo ngại”.

Máy bay siêu thanh X-51A của Mỹ.  
Máy bay siêu thanh X-51A của Mỹ.  

Cuộc đua vũ khí siêu thanh của các “ông lớn”

Cùng thời điểm cuối năm 2021, Nga tuyên bố phóng thử thành công tên lửa siêu thanh từ tàu ngầm, được đặt tên là Tsirkon. Trước đó, Nga cho biết họ đã phóng tên lửa tương tự từ một tàu chiến. Trong chiến dịch quân sự đặc biệt của Nga tại Ukraine thời gian qua, tên lửa siêu thanh cũng đã xuất hiện, được mệnh danh là “vua chiến trường”.

Như vậy, ở thời điểm này, cuộc đua vũ khí siêu thanh thuộc về “ba ông lớn” là Mỹ, Nga và Trung Quốc. Truyền thông quốc tế gọi đây là “cuộc đua tam mã” không chỉ là về vũ khí mà sâu xa hơn nó còn là cuộc đua công nghệ, kỹ thuật cực kỳ cao. Cuộc đua ngày càng trở nên nóng hơn với các đợt nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá hiệu quả thực tế, cùng việc chế tạo những hệ thống chống vũ khí siêu thanh.

Nga cho rằng họ đã đạt được lợi thế với tổ hợp phòng không chống tên lửa đạn đạo S-500 “Prometheus”, với khẳng định S-500 có khả năng tiêu diệt tên lửa hành trình siêu thanh với tốc độ cao hơn Mach 5 (khoảng hơn 30.000 km/h). Vũ khí siêu thanh được xác định là vũ khí đạt tốc độ từ Mach 5 trở lên.

Trong khi đó, Mỹ và nhiều nước châu Âu lại đi theo con đường khác, đó là xây dựng một số hệ thống phòng thủ trong không gian. Về mặt lý thuyết, các hệ thống này sẽ giúp phát hiện sớm và đánh chặn vũ khí siêu thanh. Hệ thống phòng thủ trong không gian nhận diện tên lửa siêu thanh chủ yếu dựa vào bức xạ hồng ngoại (IR) của tên lửa khi nó rời bệ phóng. Đó là việc phát triển thiết bị đánh chặn trong không gian, cũng với tốc độ cực kỳ cao. Điển hình là Dự án có tên TWISTER - Cảnh báo giám sát và đánh chặn kịp thời mối đe dọa trên không, do tập đoàn MBDA là nhà thầu chính. MBDA cho biết, hệ thống đánh chặn này sẽ giúp chống lại một loạt mối đe dọa, bao gồm tên lửa đạn đạo cơ động tầm trung, tên lửa hành trình siêu thanh, tàu lượn siêu thanh, tên lửa chống hạm và các máy bay chiến đấu thế hệ mới, cho dù chúng có tốc độ cực cao.

Tháng 4/2020, không quân Mỹ đã yêu cầu ngành công nghiệp quốc phòng của nước này cung cấp thông tin về việc phát triển tên lửa hành trình siêu thanh. Đến tháng 8/2020, Lầu Năm Góc  ký hợp đồng với Tập đoàn Lockheed Martin để phát triển vũ khí phản ứng nhanh phóng từ trên không AGM-183A, hay còn gọi là ARRW, hoặc tên lửa siêu thanh. Tên lửa này có thể được lắp đặt trên máy bay ném bom chiến lược của Mỹ và đối tượng được lựa chọn là máy bay ném bom B-52.

Cho đến cuối năm 2021, Lầu Năm Góc thông báo đã chọn 3 tập đoàn Northrop Grumman, Lockheed Martin và Raytheon cùng nghiên cứu một hệ thống tên lửa có khả năng bảo vệ Mỹ trước một cuộc tấn công bằng vũ khí siêu thanh, mục đích là nghiên cứu tên lửa đánh chặn giai đoạn lượn (GPI) - có nghĩa là  sử dụng một nhóm vệ tinh và cảm biến dẫn đường để đánh chặn tên lửa siêu thanh trong khí quyển trái đất, vào giai đoạn nó lượn về phía mục tiêu. Theo kênh Fox News, công nghệ GPI này sẽ được tích hợp vào hệ thống phòng thủ tên lửa đạn đạo Aegis mà Lầu Năm Góc hiện có.

Nói về hợp đồng này, Chuẩn đô đốc Tom Druggan đánh giá: "Nhiều bên tham gia sẽ giúp chúng tôi khám phá được nhiều ý tưởng và đạt được GPI hiệu quả và đáng tin cậy nhất cho hệ thống phòng thủ siêu thanh khu vực trong thời gian sớm nhất". Về phần mình, ông Tay Fitzgerald- Phó Chủ tịch chuyên về phòng thủ tên lửa chiến lược của Raytheon, tự tin nói với Fox News: "Với tốc độ nhanh, khả năng chịu nhiệt cực cao và linh hoạt, tên lửa đánh chặn của Raytheon sẽ là tên lửa đầu tiên đương đầu với mối đe dọa siêu thanh".

Tuy nhiên, theo các chuyên gia vũ khí, cho đến thời điểm này vẫn không có hệ thống phòng thủ tên lửa nào có thể đối phó với phương tiện lượn siêu thanh tốc độ cao. Cùng đó, không vũ khí nào có thể phản ứng đủ nhanh trước đường bay khó dự đoán của các phương tiện này, cho dù hàng tỉ USD dành để phát triển hệ thống phòng thủ siêu thanh, ít nhất là đạt độ 6.200 km/h.

Máy bay B-52 của Mỹ mang theo phương tiện bay siêu thanh X-51 tới bãi thử nghiệm, hồi tháng 5/2013.  
Máy bay B-52 của Mỹ mang theo phương tiện bay siêu thanh X-51 tới bãi thử nghiệm, hồi tháng 5/2013.  

Rút ngắn thời gian, thu hẹp không gian

Thực tế cho thấy, không chỉ có cuộc đua vũ khí siêu thanh nhằm chớp thời cơ, giành lợi thế chiến trường, mà công nghệ siêu thanh còn được nghiên cứu, triển khai đối với lĩnh vực hàng không dân dụng (vận tải hàng hóa và vận chuyển hành khách). Cuộc đua rút ngắn thời gian, thu hẹp không gian cũng chính là giấc mơ của loài người. Trong bối cảnh cạnh tranh khám phá không gian ngày càng gia tăng thì khu vực giành được sự thu hút nhiều nhất chính là tầng bình lưu và quỹ đạo trái đất tầm thấp.

“Chúng có thể được ngắm nhìn những khung cảnh nghẹt thở của hành tinh khi ngồi trên một chuyến bay siêu thanh khi không quá cách xa trái đất”- Marine Murphy, chuyên gia công nghệ siêu thanh của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) nói một cách phấn khích.

Hãng CNN dẫn nghiên cứu của NASA cho thấy lĩnh vực thương mại vận tải siêu thanh rất có tiềm năng, đặc biệt là trên những tuyến đường xuyên đại dương như New York (Mỹ) - London (Anh); Miami (Mỹ) - Sao Paulo (Brazil); New York (Mỹ) - Paris (Pháp); Sydney (Australia) - Singapore... Nghiên cứu trên thống kê tổng cộng 90 tuyến đường xuyên đại dương như vậy, với 2,25 triệu hành khách hằng năm và doanh thu ước chừng lên đến 16,5 tỉ USD. Một nghiên cứu khác cũng của NASA chỉ ra có hơn 300 “cặp thành phố” như trên có thể hỗ trợ lĩnh vực giao thông tốc độ cao.

Với tiềm năng sinh lợi như vậy, không có gì ngạc nhiên khi “các ông lớn” đổ vào nhiều nguồn lực để thúc đẩy các dự án máy bay siêu thanh. Tháng 3/2018, Trung Quốc tiết lộ đang xây dựng đường hầm gió siêu thanh dài 265m, có thể được sử dụng để thử nghiệm các nguyên mẫu máy bay siêu thanh với tốc độ lên đến Mach 25 (30.625 km/giờ). Cùng đó, Công ty Vận tải Không gian (tên Trung Quốc là Lingkong Tianxing) phát triển phương tiện chở khách với tốc độ 1,6 km/giây - gấp đôi tốc độ của máy bay siêu thanh Concorde, họ ôm mộng đi từ Thượng Hải đến New York trong vài giờ.

Đến tháng 8/2021, một đoạn phim minh họa do chính công ty này đưa ra cho thấy hành khách bước lên một chiếc máy bay “lạ” 12 chỗ ngồi mà không cần đội mũ bảo hộ hay trang phục không gian. Chiếc máy bay sau đó phóng lên trời theo phương thẳng đứng bằng tên lửa đẩy, khác hẳn với nguyên tắc đường băng hiện có.

Du lịch không gian là mục tiêu của những quốc gia giàu có, những hãng hàng không, những tập đoàn công nghệ khủng, trong đó có tỉ phú Elon Musk với lời hứa sẽ cung cấp các dịch vụ thương mại đi kèm các sứ mệnh hướng tới Mặt Trăng, Sao Hỏa và nhiều thiên thể khác trong tương lai. Tất nhiên là với rất nhiều tiền nếu muốn đặt chân lên một chiếc máy bay loại này.

Theo phân tích của Công ty Emergen Research, doanh thu từ thị trường du lịch vũ trụ toàn cầu dự kiến sẽ phát triển mạnh mẽ với tốc độ tăng trưởng hằng năm là 16,8%. Quy mô thị trường ước tính tăng từ 423,7 triệu USD vào năm 2020 lên 1,44 tỉ USD vào năm 2028.

Một bước tiến được đánh giá là ngoạn mục khi đầu tháng 3/2022, Công ty Space Transportation (Trung Quốc) tiết lộ kế hoạch chế tạo máy bay siêu thanh có khả năng bay giữa Bắc Kinh và New York chỉ trong 1 giờ. Máy bay được mô tả là không giống bất kỳ máy bay nào mà con người từng thấy. Space Transportation đã thiết kế "tên lửa có cánh" gắn kèm với máy bay chở khách để bay với tốc độ đáng kinh ngạc hơn 11.000 km/giờ và các cuộc thử nghiệm được cho là sẽ sớm được bắt đầu. Tuy nhiên, để hoàn thiện, nó cần phải mất đến 7 hoặc 8 năm nữa.

Đại diện Công ty Space Transportation cho biết: "Chúng tôi đang phát triển một tên lửa có cánh để bay thẳng từ điểm này đến điểm kia với tốc độ cao, chi phí thấp hơn tên lửa mang vệ tinh và nhanh hơn so với máy bay truyền thống. Máy bay siêu thanh đứng đầu trong số các kế hoạch công nghệ cao của Trung Quốc và chúng tôi sẽ giành nguồn lực vào lĩnh vực này”.

Như vậy, kế hoạch về một chiếc máy bay có thể chở 10 người đến bất kỳ đâu trên Trái Đất trong 1 giờ đã được nhen nhóm. Tờ South China Morning Post đưa tin máy bay siêu thanh tương lai dài 45m, lớn hơn máy bay Boeing 737 và có 2 động cơ gắn trên thân chính.

Tuy vậy, không phải ước mơ nào cũng dễ dàng trở thành hiện thực. Việc nghiên cứu, chế tạo những động cơ siêu thanh (dù là dùng trong mục đích quân sự hay dân sự) là việc rất khó khăn. Trước hết nó phụ thuộc vào công nghệ đang có, đội ngũ kỹ sư đang có.

Tuy rằng công nghệ đã có những bước tiến dài nhưng cũng không hẳn đã giúp khắc phục các nhược điểm khi bay vào không gian với tốc độ kinh hoàng. Chế tạo được động cơ siêu thanh là có thể, nhưng để bảo đảm an toàn tuyệt đối tới nay vẫn là không thể. Hãy tưởng tượng, nếu gặp sự cố, một máy bay siêu thanh chở hành khách sẽ ra sao? Nó không thể hạ cánh khẩn cấp xuống bất cứ đâu trừ điểm đến đã nằm trong lộ trình. Như vậy, một tai nạn với máy bay siêu thanh sẽ mang tính hủy diệt và vô cùng thảm khốc.

Đây chính là điều các hãng hàng không cũng như các quốc gia lo ngại nhất. Vì chí ít thì tai họa đến từ chiếc máy bay siêu thanh Concorde đã cảnh báo điều đó.

Rắc rối thứ hai là cùng với “bộ não siêu việt tổng công trình sư” thì kiếm được một đội ngũ kỹ sư chế tạo có tay nghề hoàn hảo là vô cùng khó khăn. Một chiếc máy bay siêu thanh có thể rất hoàn hảo trên bản vẽ (lý thuyết), nhưng khi chế tạo từng chi tiết cực nhỏ lại đòi hỏi không được để lại một sơ suất nào, dù là tính tới đơn vị là micron. Mà điều đó thì hầu như không thể.

“Một quả tên lửa siêu thanh khi phóng đi dù có trúng mục tiêu hay không thì cũng sẽ nổ tung. Nhưng với một chiếc máy bay dân dụng siêu thanh thì lại khác, vì nó bay lên thì phải mang hành khách trở về tuyệt đối an toàn. Vậy ai đứng ra cam kết điều đó? Các hãng bảo hiểm có dám bán bảo hiểm cho những chuyến bay như vậy hay không?”- ông Tay Fitzgerald nói với Fox News, cho dù vẫn khẳng định máy bay siêu thanh là rất khả thi.

Concorde kết thúc “vòng đời” sau 5.500 chuyến bay.
Concorde kết thúc “vòng đời” sau 5.500 chuyến bay.

Số phận của chiếc máy bay siêu thanh “đẹp không gì sánh nổi”

Ngày 2/3/1969, chiếc máy bay siêu thanh mang tên Concorde bắt đầu chuyến bay thử nghiệm đầu tiên, cất cánh từ sân bay Toulouse-Blagnac (Pháp) tới Rio de Janeiro (Brazil) chỉ với một chặng nghỉ ở Dakar (Senegal). Concorde còn được gọi với cái tên mỹ miều là “chim trắng”, nó bước vào lịch sử ngành hàng không dân dụng như một loại máy bay khác thường, độc nhất vô nhị khi được gọi là “chiếc máy bay của mọi kỷ lục đánh dấu cuộc phiêu lưu mới của nhân loại.

Dài 62,10m; cao 12,19 m, với chiều rộng sải cánh 25,25m, Concorde là máy bay siêu thanh dân dụng của chương trình hợp tác giữa Pháp và Anh. Vào tháng 3/2019, nói trên tờ Le Figaro, bà Catherine Maurouny - Giám đốc Bảo tàng Hàng không và Không gian Le Bourget, người từng có may mắn trải nghiệm một chuyến bay với Concorde, nhận xét: “Đó là có một điều hoàn toàn mới mẻ và khác thường đã diễn ra trong thế giới hàng không. Hầu như là ở mức ngang bằng với việc con người đặt chân lên mặt trăng. Thật là khác thường và gần như là phi lý khi bay với Concorde”.

Tuy nhiên, trong chuyến bay đầu tiên ngày 2/3/1969, Concorde chưa đạt tốc độ âm thanh (1.224 km/h). Tốc độ này chỉ đạt được trong chuyến bay thứ 45 vào ngày 1/10/1969. Một năm sau đó, vào ngày 4/11/1970, sau 102 chuyến bay thử nghiệm, Concorde mới đạt tốc độ Mach 2,02 - tức là nhanh gấp đôi tốc độ âm thanh, trong vòng một giờ. Vận tốc cao nhất của Concorde là gần 2.500 km/h, ở độ cao từ 16.000 - 18.000m. Concorde như vậy bay cao hơn gấp đôi so với các loại máy bay thông thường.

Với máy bay Concorde, hành khách chỉ mất 3 giờ 30 phút cho hành trình Paris - New York, thay vì hơn 7 tiếng như với máy bay truyền thống. Kỷ lục là vào dịp Giáng sinh năm 1989, hành trình Paris - New York trên Concorde chỉ mất 2 giờ 59 phút và 40 giây.

Đương nhiên giá vé để “được bay như trong mơ” không hề rẻ. Trung bình, để mua vé khứ hồi Paris - New York, hành khách phải chi khoản tiền tương đương 8.100 euro.

Nhưng điều kinh hoàng đã đến. 31 năm sau chuyến bay đầu tiên, vào ngày 25/7/2000, Concorde gặp tai nạn ở Gonesse, ngoại ô Paris. Máy bay bốc cháy chỉ chưa đầy 2 phút sau khi cất cánh từ sân bay Roissy để bay sang New York. Theo các cuộc điều tra kỹ thuật và tư pháp, tai nạn xảy ra vì một mảnh titan nhỏ rơi xuống đường băng từ phi cơ DC10 của hãng hàng không Continental cất cánh trước Concorde. Chuyến bay định mệnh khiến 113 người thiệt mạng đã báo hiệu giấc mơ siêu thanh Concorde lụi tàn. Vào ngày 31/3/2003, Hãng Air France ngừng khai thác Concorde. Tháng 11 cùng năm, Hãng British Airway cũng ngưng các chuyến bay Concorde.

Concorde ngừng sải cánh trên bầu trời sau 5.500 chuyến bay.

Người ta biết rằng khi khai thác thương mại, máy bay siêu thanh Concorde không hề mang lại lợi nhuận. Paris đã chấp nhận bù lỗ để duy trì các chuyến bay Concorde chỉ vì uy tín và niềm tự hào công nghệ. Nó là loại máy bay ngốn quá nhiều nhiên liệu. Vì tốn nhiều nhiên liệu nên mỗi chuyến bay của Concorde chỉ kéo dài tối đa 4 tiếng đồng hồ, đạt khoảng 6.000 km. Việc bảo dưỡng cũng rất phức tạp, đòi hỏi nhiều nhân lực và chi phí. Mỗi lần bảo dưỡng Concorde cần tới 120 kĩ thuật viên, trong khi một chiếc Boing 777 chỉ cần khoảng 10 nhân viên bảo dưỡng.

Cho dù Concorde đã ngừng bay, nhưng cho tới giờ, 53 năm sau chuyến bay đầu tiên vào năm 1969, Concorde vẫn còn được nhắc tới với sự ngưỡng mộ. Nói như bà Giám đốc Bảo tàng Hàng không và Không gian Le Bourget thì đó là loại máy bay độc nhất vô nhị trong lịch sử ngành hàng không, bước phát triển đột phá về công nghệ. Với vẻ đẹp đặc biệt không gì sánh nổi, Concorde đã để lại một hình ảnh không thể thay thế.

Cuộc đua hay giấc mộng siêu thanh - Ảnh 1

Năm 2008, một bất ngờ lớn đã diễn ra tại Triển lãm hàng không Nga. Đó là chiếc máy bay siêu thanh chở khách Tupolev Tu-144 còn nguyên vẹn. Loại máy bay này chỉ được sản xuất 16 chiếc và tới lúc đó chỉ còn 7 chiếc tại các bảo tàng của nước Nga.

Chiếc Tu-144 đầu tiên được đưa vào sử dụng vào cuối năm 1975 và bắt đầu một loạt các chuyến bay chở hàng và thư từ giữa Matxcơva và Alma Ata. 2 năm sau, việc vận chuyển hành khách cũng bắt đầu giữa các thành phố đó. Nhưng các chuyến bay chỉ tồn tại trong 7 tháng. Sau khi xảy ra tai nạn thảm khốc thứ hai dẫn tới việc kết thúc sự vận hành của loại Tu-144, 7 chiếc Tu-144 còn lại hoặc bị đưa vào kho hoặc được trao cho các viện bảo tàng.

Kể từ năm 1965 khi được chế tạo, Tu-144 cũng đã qua nhiều sửa đổi trước khi “vào viện bảo tàng”. Những sửa đổi quan trọng bao gồm: Lắp thêm cánh mũi có thể thụt vào để cải thiện tính năng bay tốc độ thấp, thiết kế đường dẫn vào mới, tăng sải cánh, một thân máy bay được kéo dài hơn và bỏ ghế phóng của phi công vốn có ở mẫu đầu tiên.

Cũng giống như Concorde, các động cơ của Tu-144 được đặt thành cặp gần bộ phận lái ở đuôi dưới mỗi cánh, và thân trước sử dụng một cơ cấu mũi chúc xuống để cải thiện tầm nhìn của phi công khi cất và hạ cánh. Tu-144 được chế tạo dưới sự chỉ đạo của phòng thiết kế Tupolev (Liên Xô cũ) do Alexei Tupolev đứng đầu. Chiếc đầu tiên cất cánh vào ngày 31/12/1968 ở Matxcơva. Tu-144 lần đầu vượt bức tường âm thanh ngày 5/6/1969. Ngày 15/7 /1969 nó trở thành chiếc máy bay chở khách đầu tiên đạt tốc độ nhanh nhất lúc bấy giờ: 2.500km/h.

Tin liên quan

Tin nổi bật

Tin cùng chuyên mục

Trong sạch môi trường học thuật

Trong sạch môi trường học thuật

Những ngày này, câu chuyện “tiến sĩ cầu lông” thu hút sự quan tâm của dư luận. Mà cụ thể luận án tiến sĩ  "Nghiên cứu giải pháp phát triển môn cầu lông cho công chức ...
Cuộc đua hay giấc mộng siêu thanh

Cuộc đua hay giấc mộng siêu thanh

Ở thời điểm này, cuộc đua vũ khí siêu thanh thuộc về “ba ông lớn” là Mỹ, Nga và Trung Quốc. Truyền thông quốc tế gọi đây là “cuộc đua tam mã”...
Giữ nhịp ca trù Chanh Thôn

Giữ nhịp ca trù Chanh Thôn

Trải qua nhiều thăng trầm, ca trù đã “hồi sinh” và trở thành mạch ngầm văn hóa của người dân Chanh Thôn...
Mùa Phật đản với cộng đồng người Việt

Mùa Phật đản với cộng đồng người Việt

Tháng Tư âm lịch những ngôi chùa đều tổ chức các hoạt động mừng ngày Đức Phật đản sinh. Đó cũng là dịp diễn ra nhiều cuộc hội ngộ của cộng đồng người Việt.
Nâng sức cạnh tranh của du lịch Việt

Nâng sức cạnh tranh của du lịch Việt

SEA Games 31 là cơ hội để đẩy mạnh truyền thông, quảng bá du lịch Việt Nam, tận dụng cơ hội vàng để quảng bá tại chỗ hình ảnh, đất nước, con người Việt Nam đến bạn ...

Tin nóng

Xem nhiều nhất