Các công nghệ dẫn hướng cho tên lửa để tiêu diệt mục tiêu. Ảnh đồ họa: Geekswip

Ngày 24/11, tiêm kích F-16 của Thổ Nhĩ Kỳ phóng tên lửa bắn hạ cường kích Su-24 của Không quân Nga. Nhiều câu hỏi đặt ra về việc phi công F-16 phải thực hiện những công việc gì để có thể khóa và bắn một chiếc máy bay đang di chuyển với tốc độ 960 km/h.

Khi các máy bay chiến đấu di chuyển liên tục ở tốc độ cao với quỹ đạo bay không ổn định, phi công có thể thực hiện động tác đổi hướng một cách đột ngột, làm thế nào để tên lửa có thể bám theo mục tiêu là vấn đề nhiều người thắc mắc.

Phát hiện mục tiêu bằng radar

Các máy bay chiến đấu đều được trang bị radar tìm kiếm mục tiêu kiêm điều khiển hỏa lực, đây là phương tiện không thể thiếu, giúp máy bay tìm kiếm và tiêu diệt đối tượng. Phát hiện, theo dõi, khóa mục tiêu bằng radar là một quá trình khá phức tạp.

Đầu tiên phi công phải mở radar để sục sạo khu vực xung quanh máy bay, phạm vi phát hiện. Số lượng mục tiêu theo dõi tùy thuộc vào từng loại radar được trang bị. Sau khi mục tiêu được phát hiện, phi công sẽ khóa nó vào radar của máy bay còn gọi là “lock-on”.

Đây là quá trình thu thập thông số mục tiêu và theo dõi liên tục để dẫn hướng cho tên lửa bắn hạ nó. Trước khi tên lửa được phóng, nó biết rõ mục tiêu là cái gì và ở đâu.

Radar quét mạng pha điện tử chủ động AN/APG-83 trên tiêm kích F-16. Ảnh: Flickr

Để thực hiện quá trình “lock-on”, phi công sẽ chuyển radar sang chế độ quét để rà soát toàn bộ không phận phía trước. Các thông tin thu thập được sẽ hiển thị lên màn hình đa chức năng hoặc HUD phía trước buồng lái.

Tiếp theo, phi công sẽ chuyển radar từ chế độ quét sang theo dõi một mục tiêu nào đó. Lúc này radar sẽ phát ra một chùm tia hẹp để theo dõi đối tượng do phi công chỉ định. Số lượng mục tiêu được theo dõi trong khi đang quét tùy thuộc vào bộ vi xử lý của từng radar.

Sau khi hệ thống điều khiển hỏa lực hoàn tất quá trình tính toán tham số và khóa mục tiêu thành công, nó sẽ báo cho phi công bằng một tiếng kêu, lúc này phi công có thể phóng tên lửa. Để dẫn hướng cho tên lửa diệt mục tiêu có 3 phương pháp là radar bán chủ động SARH, radar chủ động ARH và cảm biến hồng ngoại.

Radar bán chủ động SARH

Cơ chế dẫn hướng của tên lửa lắp radar bán chủ động. Ảnh đồ họa: Ausairpower

SARH là công nghệ phổ biến để dẫn hướng cho các loại tên lửa không đối không tầm xa hoặc đất đối không. Đối với phương pháp này, radar của máy bay đảm nhiệm vai trò cảm biến chính. Radar lắp trên tên lửa sẽ phát sóng chiếu xạ mục tiêu và gửi thông số về cho máy bay. Hệ thống điều khiển hỏa lực sẽ tính toán tham số và gửi lệnh dẫn hướng đến tên lửa.

Phi công sẽ duy trì quá trình dẫn hướng cho đến khi tên lửa chạm mục tiêu. Cho dù mục tiêu có đổi hướng thì nó vẫn nằm trong phạm vi chiếu xạ của radar trên máy bay. Ưu điểm của công nghệ dẫn hướng này là độ chính xác cao, tên lửa có thể tấn công mục tiêu ở cự ly rất xa. Các tên lửa tiêu biểu cho công nghệ SARH là AIM-7 Sparrow của Mỹ, R-27, R-33 của Nga.

Radar chủ động ARH

Cơ chế hoạt động của tên lửa trang bị radar chủ động. Ảnh đồ họa: Quoracdn

Với công nghệ này, radar lắp trên tên lửa sẽ đảm nhận vai trò phát và thu sóng để dẫn hướng cho tên lửa mà không phụ thuộc vào radar trên máy bay. Ưu điểm của công nghệ ARH là độ chính xác cao hơn so với SARH. Tên lửa hoạt động theo cơ chế “bắn – quên” nên phi công có thể chuyển sang mục tiêu khác.

Tuy nhiên, công nghệ này có nhược điểm phải lắp radar kích thước lớn và các thiết bị điện tử trên tên lửa dẫn đến tăng trọng lượng. Phạm vi bao phủ mục tiêu của radar tương đối hẹp do hạn chế về kích thước của ăng ten.

Cảm biến hồng ngoại

Minh họa cơ chế hoạt động của tên lửa hồng ngoại. Ảnh đồ họa: Aerospaceweb

Đây là công nghệ dẫn hướng phổ biến với hiệu suất cao trong tác chiến không đối không tầm ngắn. Tên lửa được trang bị một cảm biến hồng ngoại để phát hiện và tấn công mục tiêu mà không phụ thuộc vào radar.

Nguyên tắc hoạt động của tên lửa khá đơn giản, sau khi phóng, tên lửa bám theo nguồn phát nhiệt. Cảm biến hồng ngoại rất nhạy với nguồn phát nhiệt, nó có thể bám theo máy bay một cách liên tục cho dù phi công có thực hiện những động tác đổi hướng đột ngột.

Theo CNN, tiêm kích F-16 của Thổ Nhĩ Kỳ đã phóng tên lửa không đối không dẫn đường bằng hồng ngoại AIM-9X để tiêu diệt phi cơ Nga. Tên lửa AIM-9X được trang bị cảm biến hồng ngoại tiên tiến với góc nhìn lên đến 90 độ, nó tương thích với hệ thống mũ bay tích hợp cho phép phi công khóa mục tiêu bằng mắt nhìn.

Ưu điểm của tên lửa hồng ngoại là độ chính xác rất cao, tên lửa bám theo nguồn phát nhiệt từ động cơ nên phi công có rất ít cơ hội trốn thoát. Bên cạnh đó, do không phát sóng radar để khóa mục tiêu cho phép bên tấn công thực hiện những cuộc phục kích bất ngờ. Phía Nga cáo buộc, F-16 của Thổ Nhĩ Kỳ đã phục kích để tấn công Su-24 của Nga.

Các tiêm kích trang bị tên lửa hồng ngoại có thể bay thấp dưới đội hình đối phương sau đó bất ngờ lấy độ cao vọt lên và phóng tên lửa khiến đối phương không kịp trở tay.