Vào tháng Ba vừa qua, không quân Mỹ đã chính thức công bố thông tin đầy háo hức khi chọn Boeing để sản xuất mẫu máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu bí mật, mang tên F-47. Đồng thời, họ cũng phát hành hai hình ảnh “đồ họa nghệ thuật” mờ mờ, được cho là cho thấy một phần mặt trước của máy bay. Mẫu máy bay này hứa hẹn sẽ kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến như tàng hình thế hệ mới, khả năng hòa trộn cảm biến và khả năng tấn công tầm xa. Trong một thông cáo báo chí đi kèm với các hình ảnh, không quân Mỹ cho biết: “Thiết kế linh hoạt và mô-đun của nó đảm bảo sự tích hợp liền mạch với công nghệ mới nổi, định vị nó như một nền tảng chiếm ưu thế trong nhiều thập kỷ tới.”
Tuy nhiên, một số yếu tố thiết kế đã khiến các nhà phân tích hàng không bất ngờ, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định phía mũi, được gọi là canards. Với nhiều cấu hình khác nhau, canards có thể nâng cao lực nâng, ổn định ngang và kiểm soát độ nghiêng theo trục dọc. Nhưng chúng cũng có thể tạo ra lực cản và thường làm giảm khả năng tàng hình do phản xạ radar của các cánh trước – điều này thực sự không nên có đối với những gì được kỳ vọng sẽ trở thành máy bay tiên tiến nhất thế giới.
Khi một số nhà phân tích phân tích kỹ lưỡng các đặc điểm có thể nhận thấy trong những hình ảnh này, như canards, một số người khác 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 tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa tình báo nước ngoài. Trên thực tế, không quân Mỹ đã từng che giấu hoặc làm sai lệch hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình trước đây.
Đến giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã khẳng định với tạp chí Air & Space Forces rằng những hình ảnh này không “phản ánh chính xác máy bay” và nên được “tiếp nhận với một chút hoài nghi”, “không tiết lộ gì cả” và “có thể” chỉ “giống” với máy bay cuối cùng. Được biết, các nghệ sĩ của Boeing đã “cố tình làm sai lệch” các đặc điểm của F-47 và dịch vụ này đã thực hiện những thay đổi bổ sung để che giấu những bí mật thiết kế.
Một trong những yếu tố gây bất ngờ khác là hình ảnh cánh với góc nghiêng lên, được gọi là dihedral. Điều này giúp tăng cường độ ổn định bên khi quay, nhưng lại hy sinh khả năng cơ động, trong khi các cánh nghiêng xuống (anhedral) thì ít ổn định hơn nhưng lại có khả năng lật tốt hơn. Các máy bay dân dụng thường ưa chuộng dihedral để stabilizing, trong khi máy bay chiến đấu lại thường có cánh phẳng hoặc anhedral.
Có thể sự kết hợp giữa canards và các cánh nghiêng xuống giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay không đuôi. Thiết kế không đuôi giúp giảm trọng lượng và lực cản, và đem lại lợi ích lớn cho khả năng tàng hình, nhưng cũng làm cho máy bay trở nên không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc vào sự can thiệp của máy tính điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã chế tạo các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế trong khả năng cơ động đã ngăn cản việc phát triển máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy nhiên, công nghệ điều khiển bay đã phát triển đủ để làm cho một thiết kế như vậy có thể khả thi hơn, trong khi nhu cầu về khả năng cơ động tối đa có thể đã giảm.
Trên thực tế, thiết kế cánh dihedral và mũi giống như cái xô của F-47 gợi nhớ đến một chiếc máy bay dự án bí mật tại Area 51, được phát triển bởi bộ phận Phantom Works của Boeing vào những năm 1990, mang tên Bird of Prey, do sự tương đồng với một chiếc tàu vũ trụ Klingon trong Star Trek. Được thiết kế để đẩy giới hạn công nghệ tàng hình, Bird of Prey không có đuôi đã chứng minh đủ ổn định để điều khiển mà không cần sự trợ giúp của máy tính, và những sáng tạo của nó đã được tích hợp vào nguyên mẫu máy bay không người lái chiến đấu tàng hình X-45 của Boeing.
Dẫu vậy, mặc dù có nguồn gốc từ Boeing đối với các cánh nghiêng xuống, cùng với những lý do ủng hộ cho việc sử dụng canards, cuộc phỏng vấn gần đây của Không quân đã đặt ra khả năng rằng những đặc điểm được minh họa có thể đã được dự định là để đánh lạc hướng - hoặc có tỷ lệ của chúng bị phóng đại. Có lẽ, điều hữu ích hơn là suy nghĩ về những công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trên F-47 nếu nó hoàn thiện phát triển.
Điều này bao gồm động cơ tuabin phản lực thế hệ tiếp theo có chu trình thích ứng, hiện đang được hai thiết kế đối thủ từ Pratt & Whitney và General Electric cạnh tranh nhau. Những động cơ này có khả năng cách mạng trong việc thay đổi lượng không khí đi qua máy nén của động cơ giữa chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ cao của không khí đi qua máy nén tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu, trong khi tỷ lệ thấp cải thiện hiệu suất ở tốc độ cao. Những máy bay chiến đấu hiện đại thường chọn mẫu sau với giá phải trả cho lợi ích của mẫu đầu tiên.
Nhưng với động cơ chu trình thích ứng, bạn có thể có cả hai. F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để di chuyển hiệu quả trong không gian chiến đấu, và sau đó chuyển sang chế độ bypass thấp khi một tình huống chiến đấu yêu cầu hiệu suất tối đa, bao gồm tốc độ Mach 2+ (gấp đôi tốc độ âm thanh).
Hiệu quả nhiên liệu đặc biệt quan trọng để hiện thực hóa khái niệm F-47 như một máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn để vượt qua những khoảng cách dài trong vùng chiến sự Thái Bình Dương và thâm nhập sâu vào không phận đối địch để chiến đấu với các máy bay kẻ thù hoặc hỗ trợ các đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Điều này cũng cho phép đặt F-47 ở xa hơn, an toàn hơn khỏi hàng loạt tên lửa đạn đạo tầm ngắn của Trung Quốc.
Các động cơ của F-47 cũng sẽ được thiết kế để tạo ra nhiều điện năng hơn trong khi bù đắp cho lượng nhiệt phát sinh, có thể bằng cách chuyển hướng dòng không khí để làm mát bên trong. Điều này sẽ cho phép rada và bộ xử lý máy tính mạnh mẽ hơn, giúp cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách xa, hoặc với diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Điều thú vị, các hình ảnh không cho thấy dấu hiệu nào của các ống hút động cơ của F-47, mà phải được thiết kế tỉ mỉ để không phản chiếu radar từ các cánh quạt bên trong.
Nếu như Trung Quốc không sản xuất máy bay chiến đấu thế hệ sáu của mình trước, F-47 có thể trở thành máy bay chiến đấu đầu tiên được thiết kế từ đầu để điều khiển các máy bay không người lái hỗ trợ mang tên Loyal Wingmen. Dù rằng, phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được gói vào một gói bên ngoài có thể thay đổi cho những máy bay cũ, nhưng các hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế tinh tế và hệ thống máy tính kiến trúc mở của nó sẽ hỗ trợ khả năng chỉ huy máy bay không người lái hiệu quả hơn.
Vì F-47 có thể bị áp đảo về số lượng trong nhiều tình huống chiến đấu, và chỉ có thể mang theo một số tên lửa nhất định bên trong, các drone sẽ cho phép mỗi F-47 đưa thêm quân bài vào bàn cờ không chiến. So với F-47 “nữ hoàng” nhanh hơn và đắt giá hơn, các drone ít tốn kém hơn dưới sự điều khiển của nó có thể đóng vai trò như những quân tốt hoặc quân mã, cung cấp thêm các cú bắn tên lửa, thu hút các cuộc tấn công của kẻ thù, và quét hoặc làm nhiễu từ nhiều góc độ khác nhau.
Hiện tại, Không quân đang đánh giá hai drone đối thủ là General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như các hệ thống mang tên lửa, trong khi một loại Loyal Wingman Increment 2 đắt tiền hơn đang được xin tài trợ.
Mặc dù vẫn còn nhiều điều không chắc chắn về hình dáng thiết kế thực sự của F-47, chúng ta có một ý tưởng khá rõ ràng về những gì Không quân muốn máy bay này thực hiện và cách nó có thể làm được điều đó. Hiện tại, Boeing và Lầu Năm Góc đang đối mặt với những thách thức lớn trong việc hoàn thiện phát triển chiếc máy bay bí ẩn này, điều này sẽ dẫn đến việc công bố chính thức. Cho đến khi đó, chúng ta phải chấp nhận rằng Không quân không ngại đùa giỡn với công chúng bằng những hình ảnh không hoàn toàn trung thực về chiếc máy bay bí mật của mình.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a64794264/boeing-f47-fighter-jet-design-analysis/
Tuy nhiên, một số yếu tố thiết kế đã khiến các nhà phân tích hàng không bất ngờ, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định phía mũi, được gọi là canards. Với nhiều cấu hình khác nhau, canards có thể nâng cao lực nâng, ổn định ngang và kiểm soát độ nghiêng theo trục dọc. Nhưng chúng cũng có thể tạo ra lực cản và thường làm giảm khả năng tàng hình do phản xạ radar của các cánh trước – điều này thực sự không nên có đối với những gì được kỳ vọng sẽ trở thành máy bay tiên tiến nhất thế giới.
Khi một số nhà phân tích phân tích kỹ lưỡng các đặc điểm có thể nhận thấy trong những hình ảnh này, như canards, một số người khác 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 tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa tình báo nước ngoài. Trên thực tế, không quân Mỹ đã từng che giấu hoặc làm sai lệch hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình trước đây.
Đến giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã khẳng định với tạp chí Air & Space Forces rằng những hình ảnh này không “phản ánh chính xác máy bay” và nên được “tiếp nhận với một chút hoài nghi”, “không tiết lộ gì cả” và “có thể” chỉ “giống” với máy bay cuối cùng. Được biết, các nghệ sĩ của Boeing đã “cố tình làm sai lệch” các đặc điểm của F-47 và dịch vụ này đã thực hiện những thay đổi bổ sung để che giấu những bí mật thiết kế.
Một trong những yếu tố gây bất ngờ khác là hình ảnh cánh với góc nghiêng lên, được gọi là dihedral. Điều này giúp tăng cường độ ổn định bên khi quay, nhưng lại hy sinh khả năng cơ động, trong khi các cánh nghiêng xuống (anhedral) thì ít ổn định hơn nhưng lại có khả năng lật tốt hơn. Các máy bay dân dụng thường ưa chuộng dihedral để stabilizing, trong khi máy bay chiến đấu lại thường có cánh phẳng hoặc anhedral.
Có thể sự kết hợp giữa canards và các cánh nghiêng xuống giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay không đuôi. Thiết kế không đuôi giúp giảm trọng lượng và lực cản, và đem lại lợi ích lớn cho khả năng tàng hình, nhưng cũng làm cho máy bay trở nên không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc vào sự can thiệp của máy tính điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã chế tạo các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế trong khả năng cơ động đã ngăn cản việc phát triển máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy nhiên, công nghệ điều khiển bay đã phát triển đủ để làm cho một thiết kế như vậy có thể khả thi hơn, trong khi nhu cầu về khả năng cơ động tối đa có thể đã giảm.
Trên thực tế, thiết kế cánh dihedral và mũi giống như cái xô của F-47 gợi nhớ đến một chiếc máy bay dự án bí mật tại Area 51, được phát triển bởi bộ phận Phantom Works của Boeing vào những năm 1990, mang tên Bird of Prey, do sự tương đồng với một chiếc tàu vũ trụ Klingon trong Star Trek. Được thiết kế để đẩy giới hạn công nghệ tàng hình, Bird of Prey không có đuôi đã chứng minh đủ ổn định để điều khiển mà không cần sự trợ giúp của máy tính, và những sáng tạo của nó đã được tích hợp vào nguyên mẫu máy bay không người lái chiến đấu tàng hình X-45 của Boeing.
Dẫu vậy, mặc dù có nguồn gốc từ Boeing đối với các cánh nghiêng xuống, cùng với những lý do ủng hộ cho việc sử dụng canards, cuộc phỏng vấn gần đây của Không quân đã đặt ra khả năng rằng những đặc điểm được minh họa có thể đã được dự định là để đánh lạc hướng - hoặc có tỷ lệ của chúng bị phóng đại. Có lẽ, điều hữu ích hơn là suy nghĩ về những công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trên F-47 nếu nó hoàn thiện phát triển.
Điều này bao gồm động cơ tuabin phản lực thế hệ tiếp theo có chu trình thích ứng, hiện đang được hai thiết kế đối thủ từ Pratt & Whitney và General Electric cạnh tranh nhau. Những động cơ này có khả năng cách mạng trong việc thay đổi lượng không khí đi qua máy nén của động cơ giữa chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ cao của không khí đi qua máy nén tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu, trong khi tỷ lệ thấp cải thiện hiệu suất ở tốc độ cao. Những máy bay chiến đấu hiện đại thường chọn mẫu sau với giá phải trả cho lợi ích của mẫu đầu tiên.
Nhưng với động cơ chu trình thích ứng, bạn có thể có cả hai. F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để di chuyển hiệu quả trong không gian chiến đấu, và sau đó chuyển sang chế độ bypass thấp khi một tình huống chiến đấu yêu cầu hiệu suất tối đa, bao gồm tốc độ Mach 2+ (gấp đôi tốc độ âm thanh).
Hiệu quả nhiên liệu đặc biệt quan trọng để hiện thực hóa khái niệm F-47 như một máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn để vượt qua những khoảng cách dài trong vùng chiến sự Thái Bình Dương và thâm nhập sâu vào không phận đối địch để chiến đấu với các máy bay kẻ thù hoặc hỗ trợ các đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Điều này cũng cho phép đặt F-47 ở xa hơn, an toàn hơn khỏi hàng loạt tên lửa đạn đạo tầm ngắn của Trung Quốc.
Các động cơ của F-47 cũng sẽ được thiết kế để tạo ra nhiều điện năng hơn trong khi bù đắp cho lượng nhiệt phát sinh, có thể bằng cách chuyển hướng dòng không khí để làm mát bên trong. Điều này sẽ cho phép rada và bộ xử lý máy tính mạnh mẽ hơn, giúp cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách xa, hoặc với diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Điều thú vị, các hình ảnh không cho thấy dấu hiệu nào của các ống hút động cơ của F-47, mà phải được thiết kế tỉ mỉ để không phản chiếu radar từ các cánh quạt bên trong.
Nếu như Trung Quốc không sản xuất máy bay chiến đấu thế hệ sáu của mình trước, F-47 có thể trở thành máy bay chiến đấu đầu tiên được thiết kế từ đầu để điều khiển các máy bay không người lái hỗ trợ mang tên Loyal Wingmen. Dù rằng, phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được gói vào một gói bên ngoài có thể thay đổi cho những máy bay cũ, nhưng các hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế tinh tế và hệ thống máy tính kiến trúc mở của nó sẽ hỗ trợ khả năng chỉ huy máy bay không người lái hiệu quả hơn.
Vì F-47 có thể bị áp đảo về số lượng trong nhiều tình huống chiến đấu, và chỉ có thể mang theo một số tên lửa nhất định bên trong, các drone sẽ cho phép mỗi F-47 đưa thêm quân bài vào bàn cờ không chiến. So với F-47 “nữ hoàng” nhanh hơn và đắt giá hơn, các drone ít tốn kém hơn dưới sự điều khiển của nó có thể đóng vai trò như những quân tốt hoặc quân mã, cung cấp thêm các cú bắn tên lửa, thu hút các cuộc tấn công của kẻ thù, và quét hoặc làm nhiễu từ nhiều góc độ khác nhau.
Hiện tại, Không quân đang đánh giá hai drone đối thủ là General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như các hệ thống mang tên lửa, trong khi một loại Loyal Wingman Increment 2 đắt tiền hơn đang được xin tài trợ.
Mặc dù vẫn còn nhiều điều không chắc chắn về hình dáng thiết kế thực sự của F-47, chúng ta có một ý tưởng khá rõ ràng về những gì Không quân muốn máy bay này thực hiện và cách nó có thể làm được điều đó. Hiện tại, Boeing và Lầu Năm Góc đang đối mặt với những thách thức lớn trong việc hoàn thiện phát triển chiếc máy bay bí ẩn này, điều này sẽ dẫn đến việc công bố chính thức. Cho đến khi đó, chúng ta phải chấp nhận rằng Không quân không ngại đùa giỡn với công chúng bằng những hình ảnh không hoàn toàn trung thực về chiếc máy bay bí mật của mình.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a64794264/boeing-f47-fighter-jet-design-analysis/
