Những tàu chiến đầu tiên đã xuất hiện từ nhiều thế kỷ trước Công nguyên và trong suốt hàng ngàn năm chiến chỉ di chuyển dựa trên hải đồ và la bàn, nhận biết tàu đối phương từ xa bằng ống nhòm. Khi đó, hải quân tác chiến chủ yếu dựa trên các trang thiết bị ngắm bắn theo kiểu cơ khí và nhận biết địch thủ bằng kinh nghiệm.
Từ “thấy mới đánh”…
7 giờ 2 phút sáng ngày 7.12.1941, màn hình radar ở Trân Châu Cảng phát hiện một máy bay đang bay cách đó 219 km về phía bắc. Thông tin được chuyển qua Trung tâm cảnh báo máy bay nhưng trung tâm này lại nhận định đó là máy bay ném bom của Mỹ. Đến 7 giờ 48 phút, máy bay Nhật Bản đầu tiên bất ngờ tấn công Trân Châu Cảng, bắt đầu một thảm họa cay đắng cho Hải quân Mỹ, theo website US Naval History. Hôm đó, tàu thiết giáp USS California, một trong 6 tàu chiến đầu tiên của Mỹ được trang bị radar, cũng bị đánh chìm. Rõ ràng, nếu tàu chiến Mỹ neo đậu ở Trân Châu Cảng được trang bị hệ thống radar hiện đại như ngày nay thì có lẽ nước này đã không hứng chịu thất bại bất ngờ và đau đớn như thế.
|
|
Từ khi những tàu chiến đầu tiên ra đời vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên cho đến Thế chiến 2, hầu hết các trận hải chiến đều diễn ra theo hình thức “thấy mới đánh”. Các tàu chiến chỉ có thể nhận ra nhau bằng mắt thường hoặc sử dụng kính tiềm vọng, ống nhòm chứ không có bất cứ một thiết bị nhận biết nào khác. Phương pháp do thám xa nhất là dùng máy bay trực tiếp đi tuần tra, quan sát để cảnh báo hành động của đối phương. Trong Thế chiến 2, chỉ có tàu ngầm và một số ít tàu chiến được trang bị hệ thống truyền dẫn và định vị bằng âm thanh để phát hiện các tàu ngầm đối phương và các vật cản dưới mặt nước. Vì thế, không riêng gì trận Trân Châu Cảng, cả Đồng minh lẫn phe Trục không ít lần bị tấn công bất ngờ.
…đến chủ động định vị, dò tìm
|
Radar trong hải quân Kỹ thuật radar được bắt đầu phát hiện từ thế kỷ 19. Năm 1887, nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz bắt đầu thử nghiệm sóng điện từ và thấy rằng khi phát qua những vật liệu khác nhau thì cho phản xạ khác nhau. Đầu thế kỷ 20, các nước bắt đầu nghiên cứu kỹ thuật radar phục vụ cho mục đích quân sự, chủ yếu cho hải quân và không quân. Trong giai đoạn 1934 - 1939, có tám quốc gia bí mật nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật radar là: Mỹ, Anh, Đức, Liên Xô, Nhật Bản, Hà Lan, Pháp và Ý. Năm 1940, Mỹ bắt đầu thử nghiệm trang bị hệ thống radar CXAM trên 6 tàu chiến đầu tiên là: tàu thiết giáp USS California, tàu sân bay Yorktown và 4 tàu tuần dương hạng nặng là USS Pensacola, USS Northampton, USS Chester, USS Chicago. |
Kỹ thuật radar
Radar là hệ thống phát hiện đối tượng sử dụng chùm sóng điện từ. Nguyên tắc cơ bản là nếu đối tượng càng lớn hoặc di chuyển càng cao thì càng dễ phát hiện. Chính vì thế, radar có thể phát hiện máy bay từ khoảng cách hàng trăm km, một số hệ thống radar tối tân có thể phát hiện tên lửa tầm xa từ khoảng cách 2.500 km. Cho nên, với hệ thống radar, tàu chiến có thể nhận biết máy bay hay tên lửa của đối phương từ khoảng cách xa để phòng vệ hoặc chủ động tấn công. Các loại tên lửa đối hạm, đối không cũng được tích hợp hệ thống radar bên trong để định hướng và khóa đối tượng nhằm tăng độ chính xác.
Tuy nhiên, hệ thống radar không thể phát hiện các đối tượng dưới mặt nước, vì sóng điện từ không thể lan truyền trong nước. Cho nên, một số tàu ngầm muốn sử dụng hệ thống radar phải trang bị một ăng-ten nổi trên mặt nước để do thám các tàu nổi hay máy bay chiến đấu của đối phương. Mặt khác, vì nguyên lý càng cao càng dễ phát hiện nên kỹ thuật này chỉ có thể tìm ra tàu chiến trong phạm vi khoảng 20 km.
Kỹ thuật sonar
Dưới mặt nước, để thực hiện định vị và do thám, người ta sử dụng kỹ thuật sonar (Sound Navigation And Range) hay còn gọi là sóng âm. Dễ hiểu hơn, sonar là phương thức định vị và do thám đối phương bằng cách nhận biết và xử lý âm thanh lan truyền trong nước. Ngoài ra, kỹ thuật sonar còn được sử dụng để liên lạc giữa các tàu ngầm với nhau nhằm hạn chế bị đối phương phát hiện.
Bằng cách phân tích sóng âm thanh trong nước, hệ thống sonar sẽ nhận biết được đối tượng. Đối với tàu ngầm, hệ thống sonar có thể phát hiện thông qua âm thanh phát ra từ động cơ, chân vịt. Ngay cả khi tàu ngầm đứng yên, hệ thống sonar vẫn có thể nhận ra thông qua vọng âm từ sóng nước đập vào thành tàu. Kỹ thuật sóng âm được chia làm hai loại chính, đó là sonar thụ động và kỹ thuật sonar chủ động. Sonar thụ động thu nhận và phân tích âm thanh phát ra từ các đối tượng xung quanh. Sonar chủ động thì phát ra các xung âm và phân tích các tiếng vang dội về. Để tăng hiệu quả, các bộ cảm biến sonar có thể được thả sâu xuống lòng biển.
Không chỉ phát hiện tàu ngầm, kỹ thuật sóng âm còn giúp nhận biết và định vị thủy lôi, ngư lôi. Các hệ thống sonar hiện đại được sử dụng như một hệ thống an ninh chống xâm nhập từ phía dưới mặt nước, phát hiện người nhái đang tiếp cận tàu chiến hay tàu ngầm. Hiện tại, kỹ thuật này có thể nhận biết tàu ngầm trong phạm vi trung bình khoảng 10 - 20 km và ngư lôi trong phạm vi khoảng vài km.
Vì thế, không riêng gì tàu ngầm mà các tàu nổi cũng trang bị hệ thống sonar để phát hiện tàu ngầm, ngư lôi. Các máy bay trực thăng chống tàu ngầm cũng được trang bị kỹ thuật này để tăng hiệu quả hoạt động. Trực thăng sẽ thả một bộ cảm biến xuống nước và tiến hành phân tích âm thanh, theo website Spie.org.
Để tăng khả năng định vị và dò tìm, các hệ thống cảm biến tân tiến kết hợp nhiều kỹ thuật khác nhau bên cạnh radar và sonar. Hiện nay, các hệ thống vệ tinh định vị cũng đóng vai trò rất quan trọng. Hệ thống vệ tinh có thể giúp kết nối liên lạc với các tàu chiến, máy bay và cả tên lửa dẫn đường để đạt được tính chính xác trong tác chiến cao hơn. Hệ thống vệ tinh có thể giám sát và cập nhật liên tục vị trí tàu chiến, máy bay chiến đấu trên khắp các đại dương.
|
Sonar trong hải quân Trong tự nhiên, nhiều loài động vật như cá heo, dơi dùng cách truyền âm tương tự kỹ thuật sonar. Leonardo Da Vinci được xem như là người đầu tiên thử nghiệm sóng âm bằng cách đưa một ống xuống nước để nghe thấy tàu từ xa. Đến đầu thế kỷ 20, kỹ thuật này được nghiên cứu rộng rãi hơn trong hải quân. Năm 1912, kỹ sư Canada Reginald Fessenden làm việc cho một công ty nghiên cứu tín hiệu tàu ngầm ở Boston bắt đầu các thử nghiệm kỹ thuật sonar, theo tờ The New York Times. Sau đó, Fessenden nghiên cứu thành công bộ cảm biến dao động và có thể phát hiện một tảng băng từ khoảng cách 3 km. Năm 1915, 10 tàu ngầm thuộc lớp British H của Anh được trang bị hệ thống sóng âm bằng bộ cảm biến của Fessenden. Bắt đầu từ đó, kỹ thuật sonar từng bước được phát triển, cải tiến để sử dụng cho tàu chiến. |
Ngô Minh Trí
Bình luận (0)