Tiến trình phát triển vũ khí siêu thanh của Mỹ

Ngày 13.7, Cơ quan Nghiên cứu các dự án quốc phòng hiện đại (DARPA) thông báo phóng thành công tên lửa OpFires tại bãi thử White Sands. Cùng ngày không quân Mỹ tuyên bố thử thành công Vũ khí phản ứng nhanh trên không (ARRW) từ máy bay ném bom B-52H ở ngoài khơi Californa. Đến ngày 18.7, hãng Raytheon thông báo tên lửa HAWC thử nghiệm thành công lần 2.

Từ những năm 1940 đã có vũ khí đạt được vận tốc nhanh gấp 5 lần vận tốc âm thanh (Mach 5, bằng 6.174 km/giờ), nhưng đến gần đây các quốc gia mới chạy đua chế tạo tên lửa bay nhanh như vậy.

Đáng chú ý hơn, vận tốc siêu thanh trước đây chỉ là tính năng của vũ khí nhưng ngày nay Mỹ, Nga, Trung Quốc cùng nhiều nước khác lại phát triển vũ khí chuyên biệt có thể đạt vận tốc siêu thanh.

Năm 1944

Tên lửa V-2 của Đức đạt tốc độ Mach 4,3 khi bay lên rồi lên đến Mach 5 lúc hạ độ cao tấn công mục tiêu tại Anh.

V-2 là tên lửa đạn đạo tầm xa đầu tiên với tầm bắn hơn 300km, mang được một đầu đạn nặng 1 tấn. Đây là vũ khí được thiết kế bởi Wernher von Braun, người sau chiến tranh tham gia vào chương trình thiết kế tên lửa đạn đạo cho quân đội Mỹ và tên lửa đẩy cho NASA.

Năm 1949

Tại bãi thử White Sands từng diễn ra loạt thử nghiệm tên lửa hai tầng Bumper – chế tạo bằng cách đặt một tên lửa lên tên lửa khác: tầng 1 là tên lửa cỡ nhỏ mang thiết bị thu thập dữ liệu tầng cao khí quyển, tầng 2 chính là V-2 giúp tầng 1 đạt tốc độ Mach 6,7 và độ cao hơn 400km.

Năm 1959

Atlas là tên lửa đạn đạo liên lục địa đầu tiên (ICBM) của Mỹ nhưng có thời gian phục vụ ngắn: 1959 - 1965. Tuy vậy Atlas đã lập nên khuôn mẫu cho nhiều vũ khí đạn đạo siêu thanh sau này.

Với tầm bắn từ 10.000 - 15.000km, Atlas có thể bay lên không gian rồi quay lại Trái đất theo quỹ đạo định trước, đạt đến vận tốc Mach 21.

Phát triển Atlas đòi hỏi phải chế tạo loại vật liệu che chắn nhiệt đảm bảo tên lửa còn toàn vẹn khi đánh đến mục tiêu, vì ma sát và nhiệt sinh ra từ việc di chuyển trong không trung ở vận tốc cao có thể làm hỏng vũ khí.

Ngày nay Mỹ vẫn còn triển khai ICBM Minuteman III giống Atlas, nhưng vì tên lửa này theo đường đi dễ đoán nên không được xem như vũ khí siêu thanh.

Năm 1980

Phần lớn nghiên cứu về vận tốc siêu thanh trong những năm 1960 và 1970 tập trung vào phương tiện chở người, từ máy bay X-15 đến tàu vũ trụ Dyna-Soar.

Loạt nghiên cứu dẫn đến sự phát triển của phương tiện “nâng thân” mà nổi tiếng nhất là tàu con thoi, trong đó phần thân tạo ra lực nâng ở vận tốc siêu âm khi nó bay ngược về Trái đất, phần cánh hoạt động ở vận tốc cận âm.

Một trong những nỗ lực chế tạo vũ khí dựa trên nghiên cứu “nâng thân” là Phương tiện di chuyển cơ động (MaRV).

Không quân Mỹ thử nghiệm MaRV vào năm 1980, vũ khí chứng minh được khả năng thay đổi cách thức bay ở vận tốc cao, đánh trúng mục tiêu khi không bay theo đường đi cũ. Đây là khả năng rất quan trọng đối với vũ khí siêu thanh hiện đại.

MaRV được lắp cho tên lửa Pershing II. Nhưng một hiệp ước kiểm soát vũ khí Liên Xô - Mỹ ký năm 1987 đã khiến Pershing II bị rút khỏi biên chế.

Năm 1998

Thiết kế mang tên Kholod có nguồn gốc từ Liên Xô được cả Mỹ lẫn Nga thử nghiệm. Động cơ phản lực hút không khí ở vận tốc siêu thanh, kết hợp với nhiên liệu, đốt nhiên liệu rồi phun ra một vòi phía sau.

Trong một vụ thử tại Nga năm 1998 có NASA tham gia, Kholod đạt vận tốc Mach 6,5.

Năm 2010

Dựa trên kiến thức về động cơ phản lực có từ trước, không quân Mỹ tiến hành thử nghiệm tên lửa X-51 Waverider do hãng Boeing sản xuất từ năm 2010 đến 2013. Waverider được gắn vào một tên lửa hành trình lắp vào máy bay ném bom B-52.

Tên lửa hành trình hoạt động ở giai đoạn đầu, sau đó đến lượt Waverider đẩy vận tốc lên ít nhất Mach 5.

Năm 2011

Tháng 10.2011, DARPA mất liên lạc với Phương tiện thử nghiệm siêu thanh Falcon (HTV-2) chỉ 9 phút sau khi bay.

Một báo cáo công bố vào tháng 4.2012 cho biết di chuyển ở vận tốc Mach 20 đã làm mòn lớp phủ bên ngoài HTV-2, khiến nó rơi vào tình trạng không thể tự điều chỉnh lúc di chuyển.

Năm 2014

Cuộc thử nghiệm Vũ khí siêu thanh tiên tiến (AHW) trên đảo Kodiak thuộc bang Alaska năm 2014 cũng thất bại. Qua điều tra phát hiện vấn đề nằm ở phương tiện phóng chứ không phải bản thân vũ khí.

Năm 2021 - 2022

Tháng 9.2021, Mỹ lần đầu tiên thử Vũ khí siêu thanh hút khí (HAWC) do hãng Raytheon phát triển, đạt vận tốc từ Mach 5 trở lên. Đến tháng 3.2022, DARPA thử HAWC do Lockheed Martin và Aerojet Rocketdyne chế tạo.

Tháng 5.2022, không quân phóng thử Vũ khí phản ứng nhanh trên không (ARRW). Tên lửa tách ra thành công, động cơ khởi động và đạt vận tốc Mach 5.

Tháng 7.2022 có thêm 3 vụ thử thành công khác: OpFires của DAPRA, ARRW của không quân và HAWC của Raytheon.