Vào tháng Ba vừa qua, không quân Mỹ đã khiến nhiều người ngóng chờ khi công bố quyết định lựa chọn Boeing sản xuất chiếc máy bay chiến đấu tàng hình thế hệ thứ sáu mà họ đã âm thầm phát triển, có tên F-47. Bên cạnh thông báo này, họ cũng đã phát hành hai hình ảnh được tạo ra bởi các nghệ sĩ đồ họa, với ý đồ thể hiện một phần mặt trước của chiếc máy bay, được thiết kế để kết hợp công nghệ tàng hình thế hệ mới, khả năng hòa trộn cảm biến và khả năng tấn công tầm xa. Theo một thông cáo báo chí từ không quân Mỹ, "Thiết kế thích nghi và tính năng mô-đun của nó đảm bảo tích hợp liền mạch với các công nghệ mới nổi, giúp nó trở thành một nền tảng chiếm ưu thế trong nhiều thập kỷ tới".
Tuy nhiên, nhiều nhà phân tích hàng không đã bị sốc bởi một số yếu tố thiết kế, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định gần mũi máy bay, gọi là cánh canard. Trong một số cấu hình nhất định, cánh canard có thể tăng cường lực nâng, ổn định ngang và điều khiển độ lệch dọc. Nhưng chúng cũng có thể tạo ra lực cản và thường làm giảm tính tàng hình do phản xạ radar từ các cánh trước, điều này là không thể chấp nhận được cho một trong những máy bay chiến đấu tiên tiến nhất thế giới.
Khi một số nhà phân tích tìm hiểu sâu vào các đặc điểm rõ ràng trong hình ảnh, như cánh canard, thì một số khác lại cho rằng những hình ảnh này có thể không phản ánh thiết kế sản xuất cuối cùng. Họ còn cho rằng, những hình ảnh này có thể là chiến dịch tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa thông tin tình báo nước ngoài. Thực tế, không quân Mỹ đã từng làm mờ đi hoặc thay đổi hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình trước đây của họ.
Thậm chí, vào giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã nói với tạp chí Air & Space Forces rằng những hình ảnh này không "đúng với hình dạng của máy bay", nên được "nhìn nhận với một chút hoài nghi", "không thể hiện điều gì có giá trị", và "có thể" chỉ "giống" với máy bay cuối cùng. Các nghệ sĩ của Boeing đã "cố tình biến dạng" các đặc điểm của F-47, và dịch vụ này đã thực hiện thêm nhiều thay đổi để bảo vệ các bí mật thiết kế.
Một trong những yếu tố gây sốc khác là hình ảnh cho thấy cánh máy bay có góc nâng lên, được gọi là cánh dihedral, điều này giúp máy bay ổn định hơn khi quay ngang nhưng lại làm giảm khả năng cơ động. Trong khi đó, cánh anhedral, có góc hạ xuống, thì ít ổn định hơn nhưng lại giúp máy bay quay dễ dàng hơn. Các máy bay dân dụng thường ưu tiên cánh dihedral để ổn định, trong khi máy bay chiến đấu thường sử dụng cánh phẳng hoặc anhedral.
Có lẽ sự kết hợp giữa cánh canard và cánh anhedral giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay có thể không có đuôi. Việc không có đuôi giúp giảm trọng lượng và lực cản, rất có lợi cho tính tàng hình, nhưng lại làm cho máy bay không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc nhiều vào hệ thống điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã xây dựng các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế về cơ động đã cản trở việc phát triển máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy vậy, công nghệ điều khiển bay đã phát triển, giúp cho thiết kế kiểu này trở nên khả thi hơn.
Trên thực tế, hình ảnh của F-47 với cánh dihedral và mũi giống như máy bay trong các dự án bí mật tại khu Area 51 do Boeing phát triển ở thập niên 1990, được gọi là Bird of Prey, vì có hình dáng tương tự như tàu vũ trụ Klingon trong phim Star Trek. Bird of Prey không có đuôi đã được thiết kế để thử nghiệm các giới hạn của công nghệ tàng hình, và đã chứng minh ổn định đủ để lái một cách an toàn mà không cần sự trợ giúp của máy tính.
Ngoài những điều trên, cuộc phỏng vấn gần đây với không quân cho thấy rằng các hình ảnh này có thể được sử dụng như những "pink herring" (mẹo đánh lạc hướng) hoặc tỷ lệ của các đặc điểm có thể đã bị phóng đại. Hơn nữa, chúng ta nên nghĩ về những công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trên F-47 nếu chiếc máy bay này hoàn thành phát triển.
Trong số đó là động cơ tuabin phản lực chu trình thích ứng thế hệ mới, mà hai thiết kế cạnh tranh đến từ Pratt & Whitney và General Electric; chúng có khả năng cách mạng hóa bằng cách thay đổi lượng không khí đi qua máy nén của động cơ giữa chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ cao không khí đi qua máy nén của động cơ tuabin phản lực giúp tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu, trong khi tỷ lệ thấp cải thiện hiệu suất tốc độ cao. Các máy bay chiến đấu hiện đại luôn chọn lựa kiểu thứ hai với một số nhược điểm.
Nhưng với động cơ chu trình thích ứng, bạn có thể "có bánh và ăn bánh". F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để di chuyển hiệu quả qua không gian chiến đấu và chờ đợi, rồi chuyển sang chế độ bypass thấp khi tình hình chiến đấu yêu cầu hiệu suất tối đa, bao gồm đạt tốc độ hơn Mach 2 (gấp đôi tốc độ âm thanh).
Hiệu quả nhiên liệu là yếu tố quan trọng để hiện thực hóa khái niệm của F-47 như một máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn để băng qua những khoảng cách xa trong khu vực Thái Bình Dương và thâm nhập sâu vào không phận đối phương để chiến đấu với máy bay địch hoặc hộ tống máy bay đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Một điểm nữa là nó giúp đưa F-47 ra xa hơn để tránh bị tấn công từ các tên lửa đạn đạo tầm ngắn của Trung Quốc.
Động cơ của F-47 cũng sẽ được thiết kế để tạo ra nhiều điện hơn trong khi bù đắp cho lượng nhiệt phát sinh, có thể bằng cách điều hướng các dòng không khí để làm mát bên trong. Điều này sẽ giúp tăng cường sức mạnh cho radar và các bộ xử lý máy tính, cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách xa hay với các diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Một điểm đáng chú ý là các hình ảnh không cho thấy bất kỳ gợi ý nào về các lỗ hút gió của động cơ F-47, mà cần phải được thiết kế một cách khéo léo để ngăn chặn radar phản chiếu lại trên các cánh quạt bên trong.
Trừ khi Trung Quốc sản xuất máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu của họ trước, F-47 cũng có thể trở thành chiếc máy bay chiến đấu đầu tiên được thiết kế từ đầu để điều khiển các máy bay không người lái có tên Loyal Wingmen. Dĩ nhiên, phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được lắp đặt trong một module bên ngoài có thể lắp ghép với các máy bay cũ hơn, nhưng hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế để đạt hiệu suất tàng hình tối đa, và máy tính kiến trúc mở của nó sẽ hỗ trợ khả năng chỉ huy máy bay không người lái hiệu quả hơn.
Do F-47 có thể bị thiệt hại áp đảo trong nhiều kịch bản chiến đấu, và chỉ mang được một số lượng tên lửa trong khoang, việc sử dụng máy bay không người lái sẽ cho phép mỗi F-47 mang thêm nhiều yếu tố trong không chiến. So với chiếc F-47 "nữ hoàng", những chiếc máy bay không người lái ít tốn kém hơn dưới quyền điều khiển của nó có thể hoạt động như những quân cờ hay quân tượng, cung cấp thêm tên lửa, đánh lạc hướng các cuộc tấn công của đối phương, và quét hoặc gây nhiễu từ nhiều góc độ.
Hiện tại, không quân đang đánh giá các máy bay không người lái đối thủ General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như các phương tiện mang tên lửa, trong khi một máy bay không người lái Loyal Wingman tốn kém hơn đang được kêu gọi.
Mặc dù vẫn chưa có sự chắc chắn nào về hình dạng thiết kế thực sự của F-47, nhưng chúng ta đã có một ý tưởng khá rõ ràng về những gì không quân mong muốn từ chiếc máy bay này và cách thức mà nó có thể thực hiện điều đó. Hiện tại, Boeing và Bộ Quốc phòng đang đối mặt với những thách thức lớn trong việc hoàn thành quá trình phát triển của chiếc máy bay bí ẩn này, dẫn đến việc công bố thực tế. Cho đến lúc đó, chúng ta phải chấp nhận rằng không quân sẽ không ngần ngại "trêu đùa" công chúng bằng những hình ảnh không hoàn toàn chính xác về máy bay bí mật của họ.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a64794264/boeing-f47-fighter-jet-design-analysis/
Tuy nhiên, nhiều nhà phân tích hàng không đã bị sốc bởi một số yếu tố thiết kế, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định gần mũi máy bay, gọi là cánh canard. Trong một số cấu hình nhất định, cánh canard có thể tăng cường lực nâng, ổn định ngang và điều khiển độ lệch dọc. Nhưng chúng cũng có thể tạo ra lực cản và thường làm giảm tính tàng hình do phản xạ radar từ các cánh trước, điều này là không thể chấp nhận được cho một trong những máy bay chiến đấu tiên tiến nhất thế giới.
Khi một số nhà phân tích tìm hiểu sâu vào các đặc điểm rõ ràng trong hình ảnh, như cánh canard, thì một số khác lại cho rằng những hình ảnh này có thể không phản ánh thiết kế sản xuất cuối cùng. Họ còn cho rằng, những hình ảnh này có thể là chiến dịch tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa thông tin tình báo nước ngoài. Thực tế, không quân Mỹ đã từng làm mờ đi hoặc thay đổi hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình trước đây của họ.
Thậm chí, vào giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã nói với tạp chí Air & Space Forces rằng những hình ảnh này không "đúng với hình dạng của máy bay", nên được "nhìn nhận với một chút hoài nghi", "không thể hiện điều gì có giá trị", và "có thể" chỉ "giống" với máy bay cuối cùng. Các nghệ sĩ của Boeing đã "cố tình biến dạng" các đặc điểm của F-47, và dịch vụ này đã thực hiện thêm nhiều thay đổi để bảo vệ các bí mật thiết kế.
Một trong những yếu tố gây sốc khác là hình ảnh cho thấy cánh máy bay có góc nâng lên, được gọi là cánh dihedral, điều này giúp máy bay ổn định hơn khi quay ngang nhưng lại làm giảm khả năng cơ động. Trong khi đó, cánh anhedral, có góc hạ xuống, thì ít ổn định hơn nhưng lại giúp máy bay quay dễ dàng hơn. Các máy bay dân dụng thường ưu tiên cánh dihedral để ổn định, trong khi máy bay chiến đấu thường sử dụng cánh phẳng hoặc anhedral.
Có lẽ sự kết hợp giữa cánh canard và cánh anhedral giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay có thể không có đuôi. Việc không có đuôi giúp giảm trọng lượng và lực cản, rất có lợi cho tính tàng hình, nhưng lại làm cho máy bay không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc nhiều vào hệ thống điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã xây dựng các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế về cơ động đã cản trở việc phát triển máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy vậy, công nghệ điều khiển bay đã phát triển, giúp cho thiết kế kiểu này trở nên khả thi hơn.
Trên thực tế, hình ảnh của F-47 với cánh dihedral và mũi giống như máy bay trong các dự án bí mật tại khu Area 51 do Boeing phát triển ở thập niên 1990, được gọi là Bird of Prey, vì có hình dáng tương tự như tàu vũ trụ Klingon trong phim Star Trek. Bird of Prey không có đuôi đã được thiết kế để thử nghiệm các giới hạn của công nghệ tàng hình, và đã chứng minh ổn định đủ để lái một cách an toàn mà không cần sự trợ giúp của máy tính.
Ngoài những điều trên, cuộc phỏng vấn gần đây với không quân cho thấy rằng các hình ảnh này có thể được sử dụng như những "pink herring" (mẹo đánh lạc hướng) hoặc tỷ lệ của các đặc điểm có thể đã bị phóng đại. Hơn nữa, chúng ta nên nghĩ về những công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trên F-47 nếu chiếc máy bay này hoàn thành phát triển.
Trong số đó là động cơ tuabin phản lực chu trình thích ứng thế hệ mới, mà hai thiết kế cạnh tranh đến từ Pratt & Whitney và General Electric; chúng có khả năng cách mạng hóa bằng cách thay đổi lượng không khí đi qua máy nén của động cơ giữa chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ cao không khí đi qua máy nén của động cơ tuabin phản lực giúp tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu, trong khi tỷ lệ thấp cải thiện hiệu suất tốc độ cao. Các máy bay chiến đấu hiện đại luôn chọn lựa kiểu thứ hai với một số nhược điểm.
Nhưng với động cơ chu trình thích ứng, bạn có thể "có bánh và ăn bánh". F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để di chuyển hiệu quả qua không gian chiến đấu và chờ đợi, rồi chuyển sang chế độ bypass thấp khi tình hình chiến đấu yêu cầu hiệu suất tối đa, bao gồm đạt tốc độ hơn Mach 2 (gấp đôi tốc độ âm thanh).
Hiệu quả nhiên liệu là yếu tố quan trọng để hiện thực hóa khái niệm của F-47 như một máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn để băng qua những khoảng cách xa trong khu vực Thái Bình Dương và thâm nhập sâu vào không phận đối phương để chiến đấu với máy bay địch hoặc hộ tống máy bay đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Một điểm nữa là nó giúp đưa F-47 ra xa hơn để tránh bị tấn công từ các tên lửa đạn đạo tầm ngắn của Trung Quốc.
Động cơ của F-47 cũng sẽ được thiết kế để tạo ra nhiều điện hơn trong khi bù đắp cho lượng nhiệt phát sinh, có thể bằng cách điều hướng các dòng không khí để làm mát bên trong. Điều này sẽ giúp tăng cường sức mạnh cho radar và các bộ xử lý máy tính, cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách xa hay với các diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Một điểm đáng chú ý là các hình ảnh không cho thấy bất kỳ gợi ý nào về các lỗ hút gió của động cơ F-47, mà cần phải được thiết kế một cách khéo léo để ngăn chặn radar phản chiếu lại trên các cánh quạt bên trong.
Trừ khi Trung Quốc sản xuất máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu của họ trước, F-47 cũng có thể trở thành chiếc máy bay chiến đấu đầu tiên được thiết kế từ đầu để điều khiển các máy bay không người lái có tên Loyal Wingmen. Dĩ nhiên, phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được lắp đặt trong một module bên ngoài có thể lắp ghép với các máy bay cũ hơn, nhưng hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế để đạt hiệu suất tàng hình tối đa, và máy tính kiến trúc mở của nó sẽ hỗ trợ khả năng chỉ huy máy bay không người lái hiệu quả hơn.
Do F-47 có thể bị thiệt hại áp đảo trong nhiều kịch bản chiến đấu, và chỉ mang được một số lượng tên lửa trong khoang, việc sử dụng máy bay không người lái sẽ cho phép mỗi F-47 mang thêm nhiều yếu tố trong không chiến. So với chiếc F-47 "nữ hoàng", những chiếc máy bay không người lái ít tốn kém hơn dưới quyền điều khiển của nó có thể hoạt động như những quân cờ hay quân tượng, cung cấp thêm tên lửa, đánh lạc hướng các cuộc tấn công của đối phương, và quét hoặc gây nhiễu từ nhiều góc độ.
Hiện tại, không quân đang đánh giá các máy bay không người lái đối thủ General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như các phương tiện mang tên lửa, trong khi một máy bay không người lái Loyal Wingman tốn kém hơn đang được kêu gọi.
Mặc dù vẫn chưa có sự chắc chắn nào về hình dạng thiết kế thực sự của F-47, nhưng chúng ta đã có một ý tưởng khá rõ ràng về những gì không quân mong muốn từ chiếc máy bay này và cách thức mà nó có thể thực hiện điều đó. Hiện tại, Boeing và Bộ Quốc phòng đang đối mặt với những thách thức lớn trong việc hoàn thành quá trình phát triển của chiếc máy bay bí ẩn này, dẫn đến việc công bố thực tế. Cho đến lúc đó, chúng ta phải chấp nhận rằng không quân sẽ không ngần ngại "trêu đùa" công chúng bằng những hình ảnh không hoàn toàn chính xác về máy bay bí mật của họ.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a64794264/boeing-f47-fighter-jet-design-analysis/
