Mỹ - Nga và cuộc chạy đua vũ khí laser khốc liệt

Khi hệ thống vũ khí laser bay Boeing YAL-1 của Mỹ thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 18/7/2002, người Mỹ dường như đã trở thành quốc gia tiên phong trong lĩnh vực phát triển vũ khí năng lượng định hướng.

YAL-1 được thiết kế để bắn hạ tên lửa đạn đạo chiến thuật trong giai đoạn tăng cường. Ở thời điểm đó, vũ khí laser vẫn là khái niệm xa lạ đối với công chúng. Lúc đó, Mỹ dường như đã vượt lên trên các quốc gia khác, bao gồm Nga, trong việc phát triển loại vũ khí có thể bắn mà không lo hết đạn.

Tuy nhiên, ít ai biết rằng, cuộc đua vũ khí laser giữa Mỹ và Nga đã diễn ra từ đầu những năm 1970 và công nghệ tưởng chừng chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng mới đạt được đột phá trong những năm gần đây. Điều đó khiến cuộc đua trở nên gay cấn hơn.

Nga đi trước nhưng về sau

Theo Global Security, những năm 1970, Liên Xô bắt tay nghiên cứu công nghệ laser ứng dụng cho mục đích quân sự. Năm 1977, Phòng thiết kế Beriev OKB bắt đầu thiết kế phòng thí nghiệm bay, nhằm mục đích giải quyết các vấn đề khoa học và kỹ thuật phức tạp liên quan đến việc tạo ra tia laser trong không khí,

Một máy bay vận tải quân sự Il-76MD được sửa đổi để làm phòng thí nghiệm bay. Phần mũi máy bay được sử đổi để lắp đặt thiết bị tìm kiếm mục tiêu bằng tia laser. Tháp pháo bắn laser chính được đặt ở trên lưng máy bay và có thể mở ra, thu vào.

Bổ sung 2 khoang lớn dọc theo hông dưới máy bay, một trong số đó được lắp đặt máy phát tuabin để cung cấp năng lượng cho laser, cái còn lại được lắp đơn vị  năng lượng phụ trợ. Máy bay mới được chỉ định là Beriev A-60, còn gọi là 1A.

Hệ thống có thể bắn tia laser hóa học với công suất 1 MW ở chế độ liên tục. Beriev A-60 thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 19/8/1981. Năm 1984, A-60 bắn hạ thành công mục tiêu bằng tia laser. Tin tình báo về thử nghiệm thành công vũ khí laser của Liên Xô khiến Mỹ lo sốt vó.

Phòng thí nghiệm bay thứ 2, còn gọi là 1A2, thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 29/8/1991. Tuy nhiên, 1A bị thiêu rụi trong một vụ hỏa hoạn tại căn cứ không quân Chkalovsk. Nguyên nhân được cho là do con người thao tác bất cẩn làm đổ hỗn hợp cồn dùng để làm mát tia laser. 

Sau khi Liên Xô tan rã, chương trình laser bay bị đình chỉ do thiếu kinh phí. Đến đầu những năm 2000, chương trình A-60 được nối lại với một số cải tiến công nghệ quan trọng. Chương trình A-60 mới được cho là có thể bắn hạ vệ tinh trong quỹ đạo thấp.

Cuộc bứt phá của Mỹ

Gần 20 năm sau chuyến bay đầu tiên của phòng thí nghiệm laser bay Beriev A-60 của Liên Xô, phòng thí nghiệm laser bay của Mỹ cũng cất cánh. Không quân Mỹ khởi xướng chương trình laser trên không vào năm 1996, để đánh giá tiềm năng ứng dụng công nghệ laser năng lượng cao cho mục đích phòng thủ tên lửa.

Chương trình quy tụ những nhà thầu quốc phòng lớn nhất của Mỹ: Boeing chịu trách nhiệm cung cấp máy bay, đội ngũ quản lý, quy trình tích hợp hệ thống; Northrop Grumman cung cấp hệ thống laser iốt hóa, còn gọi là laser hóa học, hoặc COIL; Lockheed Martin cung cấp tháp pháo và hệ thống điều khiển hỏa lực.

Một chiếc Boeing 747-200 ngưng hoạt động của Không quân Mỹ được mua lại và chuyển đổi để làm phòng thí nghiệm laser bay. Máy bay được chỉ định là YAL-1.

YAL-1 thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 18/7/2002. Hệ thống laser hóa học hoàn thành thử nghiệm trên mặt đất vào năm 2004, nó có thể bắn tia laser với công suất 1 MW. Những tiến bộ về công nghệ đầu những năm 2000 đã giúp YAL-1 đạt được nhiều bước tiến so với chương trình Beriev A-60 của Liên Xô.

Ngày 18/8/2009, YAL-1 lần đầu tiên bắn thành công tia laser năng lượng cao trên máy bay đang bay. Ngày 11/2/2010, YAL-1 đánh chặn thành công tên lửa đạn đạo nhiên liệu lỏng, 8 ngày sau phá hủy thành công một tên lửa đạn đạo nhiên liệu rắn.

Tuy nhiên, YAL-1 nhanh chóng bộc lộ vấn đề, laser hóa học không ổn định và công suất thấp. Trong 2 lần thử nghiệm thành công, YAL-1 cần nhiều thời gian hơn so với dự kiến để phá hủy tên lửa, thời gian ngắt quảng giữa các lần bắn chậm hơn 50% so với dự kiến.

Một vấn đề khác còn quan trọng hơn là kinh phí so với tính hiệu quả. Người ta ước tính rằng chi phí mỗi giờ bay của YAL-1 lên đến 92.000 USD, trong khi hiệu quả đánh chặn không cao. Không quân Mỹ đã đề xuất mua thêm chiếc YAL-1 thứ 2, nhưng Bộ trưởng Quốc phòng lúc đó là Robert Gates yêu cầu hủy bỏ chương trình vì không hiệu quả.

Tháng 12/2011, chương trình YAL-1 bị hủy bỏ sau 16 năm nghiên cứu, thử nghiệm với chi phí hơn 5 tỷ USD. 

Cuộc cách mạng với laser trạng thái rắn

Dù gặp nhiều khó khăn trong quá trình phát triển và thử nghiệm, nhưng tiềm năng của vũ khí năng lượng định hướng nói chung và vũ khí laser nói riêng là rất lớn. Nó được xem là một trong những công nghệ chủ chốt trong thế kỷ 21.

Làm chủ công nghệ laser là chìa khóa giúp các quốc gia sở hữu nó nắm ưu thế trên chiến trường. Các nhà khoa học đã nỗ lực không ngừng và từ những kinh nghiệm trong quá trình thử nghiệm laser hóa học đã giúp họ khám phá ra công nghệ laser mới là laser trạng thái rắn.

Laser trạng thái rắn là loại laser sử dụng phương tiện tăng công suất cho tia laser bằng chất rắn, chứ không phải chất lỏng hoặc khí như đối với laser hóa học. Laser trạng thái rắn đem lại nhiều ưu điểm so với laser hóa học.

Nó có công suất ổn định do năng lượng đầu vào được cung cấp bằng điện và không cần phải ngắt quảng để nạp lại nhiên liệu hóa học. Mỹ đã trở thành quốc gia tiên phong trong việc phát triển laser trạng thái rắn, điển hình là hệ thống vũ khí laser AN/SEQ-3, còn gọi là LaWS.

LaWS đã được lắp thử nghiệm trên tàu đổ bộ USS Ponce, đưa Hải quân Mỹ trở thành lực lượng đầu tiên có hệ thống vũ khí laser lắp trên tàu chiến. Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống vũ khí laser LaWS đã bắn hạ thành công các máy bay không người lái, xuồng cao tốc trên mặt nước, cho phép nó hoạt động như một hệ thống phòng thủ tầm gần trên chiến hạm.

Hải quân Mỹ cũng đã công bố hợp đồng trị giá 150 triệu USD để mua thêm 2 hệ thống LaWS lắp trên tàu khu trục USS Arleigh Burke (DDG-51) và một thử nghiệm trên đất liền. Hệ thống LaWS có thể bắn tia laser với công suất từ 60-100 kW.

Trong khi mọi sự chú ý về vũ khí laser đổ dồn về phía Mỹ thì ngày 1/3/2018, Tổng thống Nga Vladimir Putin bất ngờ tiết lộ về hệ thống vũ khí laser có tên Peresvet, trong Thông điệp Liên bang.

Thông tin về hệ thống vũ khí laser Peresvet được bảo mật rất chặt chẻ và chưa có video thử nghiệm nào được công bố. Hệ thống được đặt trên khung gầm xe tải chuyên dụng với module cung cấp năng lượng tích hợp.

Theo ông Igor Korotchenko, giám đốc Trung tâm phân tích vũ khí laser thế giới, nhận định Peresvet có thể được sử dụng để chống lại máy bay không người lái. Công suất của hệ thống Peresvet không được tiết lộ, nhưng sự xuất hiện của nó cho thấy Nga không hề chậm chân trong cuộc đua vũ khí năng lượng định hướng so với Mỹ.

LaWS của Mỹ hay Peresvet của Nga vẫn trong giai đoạn thử nghiệm và chưa có hệ thống nào được đưa vào trạng thái chiến đấu. Cuộc đua vũ khí năng lượng định hướng giữa 2 cường quốc quân sự hàng đầu thế giới vẫn tiếp tục diễn ra rất gay cấn.