Sự phát triển của công nghệ laser trong quân sự
Vào năm 2019, trong khuôn khổ Chương trình Sáng kiến mở rộng quy mô laser năng lượng cao (HELSI), Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã lựa chọn Tập đoàn công nghiệp quân sự Lockheed Martin làm nhà thầu để nghiên cứu, chế tạo loại laser với công suất cao. Đến tháng 9/2022, theo trang tin Eurasian Times, Tập đoàn Lockheed Martin tiết lộ rằng, họ đã chuyển giao vũ khí laser với công suất 300 kW cho Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ để sử dụng trong các cuộc trình diễn laser công suất cao. Tại thời điểm này, đây là loại vũ khí laser có công suất cao nhất của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Tuy nhiên, các chuyên gia của Lockheed Martin chưa dừng lại ở đó, vào cuối tháng 7/2023, một loại laser chiến đấu với công suất phát liên tục 500 kW đã được giới thiệu.
Hệ thống vũ khí laser năng lượng cao (Ảnh: Lockheed Martin).
Trong thực tế, Không quân Mỹ đã tiến hành thử nghiệm hệ thống laser trên máy bay Boeing YAL-1 với công suất laser ước tính lên tới 14 MW (được cho là có thể bắn trúng tên lửa đạn đạo ở cự ly lên tới 600 km). Dựa trên điều này, có thể giả định rằng, một chiếc máy bay được trang bị tia laser với công suất 500 kW sẽ có thể tấn công các mục tiêu trên không trong phạm vi 40-120 km, đây là phạm vi lớn đối với vũ khí phòng thủ. Việc sử dụng vũ khí laser với công suất khoảng 500 kW trở lên làm phương tiện phòng không trên tàu sân bay và trên mặt đất sẽ làm tăng đáng kể khả năng bảo vệ các đối tượng được phòng thủ khỏi các cuộc tấn công được thực hiện bằng máy bay không người lái. Tuy nhiên, ứng dụng công nghệ này vào thực tiễn là chưa khả thi do chi phí để triển khai còn quá đắt đỏ và cần thêm thời gian để nghiên cứu. Nhìn chung, việc tạo ra vũ khí laser công suất 500 kW có thể coi là bước đột phá, một cột mốc quan trọng của ngành quốc phòng - an ninh.
Khắc phục hạn chế: giảm khả năng sinh nhiệt, giảm kích cỡ
Một trong những vấn đề cần được quan tâm đầu tiên khi tiến hành chế tạo vũ khí laser là khả năng sinh nhiệt đáng kể của chúng. Khi sử dụng tia laser với công suất 500 kW thì sẽ cần phải loai bỏ được 500 kW năng lượng nhiệt tỏa ra. Nếu năng lượng này không được loại bỏ thì chẳng bao lâu tia laser sẽ quá nóng và phải tắt cho đến khi nó nguội đi. Để khắc phục tình trạng này, các nhà khoa học quân sự Trung Quốc tuyên bố đã tạo ra một hệ thống làm mát đầy hứa hẹn cho tia laser năng lượng cao, đảm bảo hoạt động của vũ khí laser trong thời gian dài như mong muốn mà không tích tụ nhiệt. Hệ thống làm mát được công bố là một tổ hợp phức tạp, bao gồm nguồn cấp khí, bộ trao đổi nhiệt, hệ thống kiểm soát lưu lượng khí và hệ thống phun/hút khí. Nó cung cấp không khí sạch, khô, hay đúng hơn là hỗn hợp khí trơ, sau đó được làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết.
Ngoài việc giải quyết vấn đề về nhiệt độ, một điều quan trọng không kém là việc giảm kích thước của thiết bị, trong khi vẫn đảm bảo mức năng lượng cơ bản. Vào cuối tháng 8/2023, Công ty Northrop Grumman (Mỹ) đã giới thiệu một loại tia laser Phantom có công suất 10 kW với thể tích 0,34 m3 và nặng dưới 90 kg. Bản thân Phantom không phải là vũ khí - nó cần được bổ sung hệ thống dẫn đường chùm tia và nguồn điện. Tuy nhiên, đây là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn về một công nghệ laser nhỏ gọn.
Mô-đun laser Phantom 10 kW nhỏ gọn của Công ty Northrop Grumman.
Sự xuất hiện trên thị trường các mô-đun laser nhỏ gọn chất lượng cao sẽ kích thích các nhà sản xuất khác phát triển công nghệ laser cho nhiều mục đích khác nhau dựa trên chúng. Với việc sản xuất quy mô lớn, giá của các mô-đun laser sẽ giảm, điều này có khả năng giúp chúng có thể được gắn vào mọi xe tăng hoặc phương tiện chiến đấu mặt đất khác hoặc tạo ra các hệ thống phòng không rẻ tiền có khả năng hoạt động chống lại các UAV cỡ nhỏ.
*
* *
Có thể thấy rằng, công nghệ laser đang phát triển một cách nhanh chóng, đặc biệt là các năm gần đây. Công nghệ laser được kỳ vọng sẽ trở thành một trong những nền tảng để xây dựng lực lượng vũ trang, đảm bảo quốc phòng - an ninh cho mỗi quốc gia trong tương lai.