Công nghệ và cơ hội mới. Sự phát triển của Lầu năm góc trong lĩnh vực khí cầu tầng bình lưu
Ra mắt một khinh khí cầu tầng bình lưu nối tiếp do Raven Aerostar sản xuất
Quân đội Hoa Kỳ có nhiều công cụ trinh sát và chỉ định mục tiêu cấp chiến lược, chẳng hạn như tàu vũ trụ hoặc UAV. Vài năm trước, Lầu Năm Góc đã quyết định tăng cường hệ thống tình báo này bằng các phương tiện mới trên các nền tảng tầng bình lưu. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng công nghệ hiện đại có thể tạo ra một khinh khí cầu tầng bình lưu với các chức năng nâng cao và khả năng trinh sát được cải thiện. Có thể giả định rằng sau sự cố gần đây với khinh khí cầu Trung Quốc, công việc theo hướng này sẽ nhận được một động lực mới.
Lý do quan tâm
Lầu Năm Góc và các tổ chức khác, cả chính phủ và thương mại, từ lâu đã thể hiện sự quan tâm đến các nền tảng tầng bình lưu để chứa các thiết bị khác nhau. Lý do cho sự quan tâm này rất đơn giản và dễ hiểu: khinh khí cầu tầng bình lưu có một số tính năng đặc trưng giúp chúng có lợi thế hơn các phương tiện thuộc các loại khác. Đồng thời, cũng có những nhược điểm, tuy nhiên, có thể khắc phục được.
Ưu điểm chính của máy bay tĩnh có liên quan đến độ cao của chuyến bay. Chúng có khả năng bay cao hơn máy bay hoặc UAV, khiến chúng trở thành mục tiêu cực kỳ khó khăn đối với các hệ thống phòng không - cả trong việc phát hiện và tiêu diệt. Đồng thời, chúng bay thấp hơn nhiều so với vệ tinh, giúp giảm khoảng cách đến đối tượng trinh sát và nâng cao chất lượng thông tin thu thập được.
Với tất cả những điều này, nền tảng tầng bình lưu đơn giản và rẻ hơn nhiều. hàng không hoặc quỹ đạo, cả trong sản xuất và vận hành. Đặc biệt, điều này cho phép tạo và khởi động các nhóm trinh sát lớn và giám sát các khu vực rộng lớn.
Chuẩn bị cho việc phóng một vệ tinh bầu trời tầng bình lưu nhỏ
Đồng thời, bộ ổn áp có nhược điểm. Cái chính là thiếu khả năng chủ động bay và cơ động. Hướng bay của một thiết bị như vậy chỉ được xác định bởi các yếu tố bên ngoài dưới dạng dòng không khí. Ngoài ra, việc tạo ra lực nâng do khí nhẹ đặt ra những hạn chế đối với khả năng chuyên chở và theo đó là thành phần của thiết bị. Việc tăng các tham số này có liên quan đến việc sử dụng các xi lanh lớn hơn, điều này không phải lúc nào cũng có thể và phù hợp.
cơ sở công nghệ
Do đó, khí cầu tầng bình lưu có thể là một công cụ thuận tiện để giải quyết các vấn đề riêng lẻ, nhưng việc sử dụng hết tiềm năng của nó đòi hỏi một số phát triển hoặc công nghệ mới nhất định. Lầu Năm Góc do cơ quan DARPA đại diện và các tổ chức khác, cũng như các nhà thầu thương mại, đang tìm kiếm các giải pháp cần thiết và thậm chí còn cho thấy những kết quả thú vị.
Trước hết, người ta đề xuất cải thiện khí cầu tầng bình lưu thông qua việc giới thiệu các vật liệu và thiết kế mới. Vì vậy, các phiên bản khác nhau của xi lanh được cung cấp từ các vật liệu khác nhau với tỷ lệ thuận lợi về thể tích, trọng lượng, độ bền và khả năng chịu tải có thể đạt được. Ngoài ra, các hệ thống duy trì áp suất tự động trong chuyến bay hoặc trong các tình huống khẩn cấp đang được phát triển và cải tiến.
Trong khuôn khổ của một số dự án cùng một lúc, hình dạng tối ưu của gondola cho tải trọng đang được tìm ra. Sản phẩm này phải nhẹ, mạnh và đồ sộ - để chứa tất cả các thiết bị cần thiết. Ngoài ra, các cơ hội đang được khám phá để giảm khả năng hiển thị của radar, điều này sẽ khiến bộ phân tầng trở thành mục tiêu thậm chí còn khó khăn hơn đối với phòng không. Các công nghệ tàng hình chủ yếu được sử dụng trong các dự án của Lầu Năm Góc.
Trình diễn các nguyên tắc của hệ thống ALTA
Hệ thống điều khiển
Hướng và tốc độ của chuyến bay ở tầng bình lưu được xác định bởi các luồng không khí, nhưng điều này không loại trừ khả năng bay dọc theo một tuyến đường nhất định. Để làm được điều này, máy bay phải thay đổi độ cao, chuyển từ dòng này sang dòng khác, di chuyển đúng hướng. Điều này không cho phép diễn tập mạnh mẽ, nhưng mở rộng đáng kể khả năng hoạt động. Một cơ động như vậy có thể được cung cấp theo những cách khác nhau.
Một giải pháp thú vị đã được phát triển như một phần của chương trình DAPRA ALTA (Thắp sáng hơn không khí có thể thích ứng) và sau đó được Alphabet triển khai trong dự án Loon. Trong trường hợp này, hoạt động của khí cầu tầng bình lưu được cung cấp bởi một trạm điều khiển và giám sát dưới mặt đất. Trạm phải thu thập thông tin sẵn có về điều kiện thời tiết trong khu vực hoạt động của khinh khí cầu tầng bình lưu và tìm kiếm các luồng không khí. Nếu cần thay đổi hướng di chuyển, nó sẽ ra lệnh cho máy bay bay lên một độ cao nhất định và đi vào luồng mong muốn.
Nguyên lý hoạt động này đã được triển khai và kiểm nghiệm trên thực tế. Vì vậy, vào giữa thập kỷ, các sản phẩm của Loon đã được thử nghiệm và vào năm 2017, chúng đã tham gia vào một chiến dịch giải cứu thực sự ở Puerto Rico. Họ đã được đặt trên khu vực thảm họa và cung cấp thông tin liên lạc liên tục.
Một công nghệ phức tạp và hiệu quả hơn đang được World View Enterprises phát triển dựa trên kinh nghiệm của NASA. Thiết bị của cô ấy Strat-OAWL (Đậy gió tự động điều chỉnh quang học tầng bình lưu) được gắn trên một bộ ổn định tầng và sử dụng tia laze và quang học để theo dõi chuyển động của các khối không khí. Theo đó, máy bay nghiên cứu độc lập các điều kiện thời tiết và tìm ra các luồng không khí cần thiết. Kể từ năm 2019, Strat-OAWL đã được thử nghiệm thường xuyên ở nhiều khu vực khác nhau.
Nhiệm vụ tình báo
Theo dữ liệu đã biết, vào cuối năm thứ mười, DARPA và các nhà thầu đã thực hiện tất cả các nghiên cứu theo kế hoạch và tạo ra các công nghệ cần thiết. Điều này cho phép họ chuyển sang giai đoạn phát triển khí cầu tầng bình lưu đầy hứa hẹn để sử dụng trong trinh sát. Chương trình này được chỉ định là COLD STAR (Cấu trúc tầng bình lưu lâu dài của Covert). Không muộn hơn 2020-21 dự án này đã đạt đến giai đoạn bay thử nghiệm và các hoạt động như vậy sẽ tiếp tục.
Theo dữ liệu đã biết, dự án này cung cấp cho việc xây dựng khinh khí cầu tầng bình lưu có thiết kế cổ điển với một số tính năng đặc trưng. Vì vậy, để giảm tầm nhìn, một gondola hình elip được sử dụng. Trên tàu là một bộ pin và tấm pin mặt trời để sạc lại. Một hệ thống lái tự động được phát triển với trí tuệ nhân tạo cũng đang được phát triển, có khả năng điều khiển máy bay và trọng tải của nó.
COLD STAR được coi là một nền tảng đa mục đích, nhưng có thông tin cho rằng trọng tải chính của nó sẽ là thiết bị trinh sát - quang học, hồng ngoại, radar hoặc kỹ thuật vô tuyến. Theo một số ước tính, những thiết bị như vậy sẽ có thể chụp ảnh địa hình hoặc hoạt động như một phương tiện cảnh báo về một cuộc tấn công tên lửa. Đặc biệt, nhiều khinh khí cầu tầng bình lưu được đề xuất sử dụng để theo dõi vũ khí siêu thanh của các đối thủ tiềm năng.
Dự án TRIPPWIRE (Nền tảng ISR đáp ứng chiến thuật và tải trọng theo dõi môi trường từ xa bị cô lập) cũng đang được phát triển cho Lầu năm góc. Khí cầu tầng bình lưu này về cơ bản không khác với COLD STAR và phải dựa trên cùng một công nghệ. Đồng thời, người ta biết rằng trong khuôn khổ của dự án này, vũ khí hỏa lực sẽ được tạo ra và thử nghiệm để chống lại khinh khí cầu tầng bình lưu của người khác. Làm thế nào chính xác nó được đề xuất để đánh chúng vẫn chưa được báo cáo.
Một số mẫu bệ tầng bình lưu như COLD STAR đã đạt đến giai đoạn kiểm tra, vận hành thử nghiệm trong lực lượng vũ trang. Có thể dự đoán rằng các tổ chức Lầu Năm Góc và các nhà thầu của họ đã tham gia vào thế hệ khinh khí cầu tầng bình lưu hiện đại tiếp theo. Hoặc, ít nhất, họ đang tìm cách phát triển lĩnh vực này và đang tìm kiếm những công nghệ cần thiết.
mối đe dọa tầng bình lưu
Các nền tảng tầng bình lưu, với tất cả các hạn chế, có một số lợi thế đặc trưng thuộc nhiều loại khác nhau. Việc sử dụng các công nghệ và linh kiện hiện đại giúp có thể nhận ra đầy đủ hơn tiềm năng của thiết bị đó - và làm cho nó trở nên thú vị hơn về mặt ứng dụng thực tế, bao gồm cả. trong lĩnh vực quân sự.
Một phần khả năng và tiềm năng của các nền tảng như vậy gần đây đã được thể hiện qua sự cố với khinh khí cầu tầng bình lưu của Trung Quốc trên bầu trời Hoa Kỳ. Thiết bị này đã bay trên toàn bộ lãnh thổ của đất nước và có khả năng về mặt lý thuyết là bắn được một dải địa hình rộng, bao gồm một số đối tượng quan trọng về mặt chiến lược. Đồng thời, không thể bắn hạ máy bay tĩnh cho đến khi nó hạ xuống độ cao có thể tiếp cận được. Những sự kiện này đã chỉ ra rằng bộ ổn áp là một mục tiêu khó khăn ngay cả đối với một hệ thống phòng không tiên tiến hiện đại với tất cả các thành phần cần thiết.
Kinh nghiệm tiêu cực gần đây của Mỹ và thông tin về các dự án đầy hứa hẹn của Lầu Năm Góc dẫn đến những kết luận rõ ràng. Hoa Kỳ hiểu khả năng và giá trị của khinh khí cầu tầng bình lưu và dự định sử dụng thiết bị như vậy trong tương lai. Theo đó, các đối thủ và đối thủ của Washington nên xem xét sự xuất hiện của một mối đe dọa mới trong tương lai và thực hiện các biện pháp cần thiết.
Cần phải cải thiện radar và các hệ thống khác để phát hiện kịp thời các mục tiêu ở tầng bình lưu. Ngoài ra còn có các yêu cầu gia tăng đối với hỏa lực. Hiện vẫn chưa rõ chính xác những nhiệm vụ này sẽ được các quốc gia khác nhau giải quyết như thế nào. Tuy nhiên, không thể loại trừ rằng các nhà lãnh đạo thế giới trong lĩnh vực phòng không và phòng thủ tên lửa, chẳng hạn như Nga, đã có tất cả các năng lực, công nghệ cần thiết hoặc thậm chí là khả năng thực sự.
Quá khứ và tương lai
Trước đây, Lầu Năm Góc và CIA đã tích cực sử dụng khinh khí cầu trinh sát tầng bình lưu và phóng chúng đồng loạt về phía kẻ thù tiềm năng, nhưng hiệu quả của việc trinh sát như vậy hóa ra lại thấp. Sau đó, một sự thay thế thuận tiện và hữu ích hơn xuất hiện dưới dạng tàu vũ trụ. Trong nhiều năm, trí thông minh vệ tinh đã chiếm vị trí hàng đầu.
Nhiều năm sau, khinh khí cầu tầng bình lưu đã có thể trở lại lĩnh vực tình báo. Các công nghệ và thành phần mới cho phép chúng có được những khả năng còn thiếu trước đây và tăng hiệu quả đáng kể. Khả năng cơ bản để đạt được những kết quả như vậy đã được thực tế xác nhận, và hiện tại các dự án thiết bị cho hoạt động chính thức đang được phát triển. Liệu những chiếc máy bay này có hoàn thành tất cả các nhiệm vụ được giao hay không và liệu chúng có thể giành lại vị trí đã mất trước đó từ các vệ tinh hay không sẽ được biết trong tương lai.
tin tức