Vào tháng Ba vừa qua, không quân Mỹ đã đưa ra thông báo rất được mong đợi rằng họ đã chọn Boeing để sản xuất máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu mang tên F-47. Thông báo này đi kèm với hai hình ảnh nghệ thuật không rõ nét, được cho là hình ảnh mặt trước của chiếc máy bay này, với sự kết hợp của công nghệ tàng hình thế hệ mới, khả năng cảm biến kết hợp và khả năng tấn công tầm xa. Không quân Mỹ đã tuyên bố rằng “Thiết kế linh hoạt và mô-đun của nó đảm bảo khả năng tích hợp liền mạch với các công nghệ mới nổi, giúp nó trở thành nền tảng thống trị trong nhiều thập kỷ tới.”
Tuy nhiên, một số yếu tố trong thiết kế đã khiến các nhà phân tích hàng không cảm thấy bất ngờ, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định ở phần mũi, được gọi là cánh canard. Trong các cấu hình khác nhau, cánh canard có thể cải thiện khả năng nâng, ổn định ngang và kiểm soát độ nghiêng dọc. Tuy nhiên, chúng cũng có thể gây cản trở và có thể làm giảm khả năng tàng hình do sự phản xạ radar của các cánh này – điều này hoàn toàn trái ngược với những gì mà một chiếc máy bay chiến đấu tiên tiến nhất thế giới cần có.
Một số nhà phân tích đã phân tích kỹ lưỡng các đặc điểm trong hình ảnh, chẳng hạn như cánh canard, trong khi những người khác cho rằng các hình ảnh này có thể không phản ánh các thiết kế sản xuất cuối cùng. Họ cũng cho rằng, những hình ảnh này có thể là chiến dịch tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa tình báo nước ngoài. Những biện pháp như vậy không hề mới mẻ, vì không quân Mỹ đã từng che giấu hoặc làm sai lệch hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình mà họ đã phát triển trước đó.
Trên thực tế, vào giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã nói với tạp chí Air & Space Forces rằng các hình ảnh này “không chính xác phản ánh chiếc máy bay”, nên “được coi là một lượng muối lớn”, “không tiết lộ điều gì” và “có thể” chỉ “giống giống” với chiếc máy bay cuối cùng. Theo thông tin, các nghệ sĩ của Boeing đã “cố tình làm sai lệch” các đặc điểm của F-47, và không quân cũng đã thực hiện các thay đổi khác để giấu kín các bí mật thiết kế.
Một trong những đặc điểm gây chú ý khác là hình ảnh cánh được thiết kế với góc lên, được biết đến là dihedral. Thiết kế này mang lại sự ổn định ngang cao hơn chống lại việc lật, nhưng lại ảnh hưởng đến khả năng cơ động. Trong khi đó, cánh anhedral (cánh hạ thấp) kém ổn định hơn nhưng lại giúp dễ lật hơn. Các máy bay dân dụng thường ưa chuộng cánh dihedral ổn định, trong khi máy bay chiến đấu thường có cánh phẳng hoặc anhedral.
Có thể sự kết hợp giữa cánh canard và cánh anhedral giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay không đuôi. Thiết kế không đuôi giúp giảm trọng lượng và cản trở, rất có lợi cho khả năng tàng hình, nhưng cũng khiến máy bay trở nên không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc nhiều vào can thiệp từ máy tính điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã xây dựng các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế về khả năng cơ động đã làm nản lòng việc thiết kế máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy nhiên, công nghệ điều khiển bay đã phát triển mạnh mẽ, khiến thiết kế như vậy trở nên khả thi hơn, trong khi nhu cầu về khả năng cơ động tối đa có thể đã giảm.
Hình ảnh F-47 với cánh dihedral và mũi giống chiếc máy bay dự án bí mật Area 51 của Boeing trong những năm 1990, được gọi là Bird of Prey, vì hình dáng tương tự như một chiếc tàu vũ trụ Klingon trong Star Trek. Bird of Prey, được thiết kế để đẩy giới hạn công nghệ tàng hình, đã chứng minh là ổn định đủ để lái mà không cần trợ giúp máy tính, và các đổi mới kỹ thuật của nó đã được tích hợp vào nguyên mẫu máy bay tàng hình X-45 không đuôi của Boeing.
Mặc dù có thể có nguồn gốc từ Boeing cho cánh anhedral này, nhưng cuộc phỏng vấn gần đây của không quân đã đặt ra khả năng rằng các đặc điểm trong hình ảnh có thể đã được sử dụng như những “đánh lạc hướng” – hoặc bị phóng đại về tỷ lệ – ngay từ ban đầu. Có lẽ, sẽ hợp lý hơn khi nghĩ về các công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trong F-47 nếu nó hoàn thành việc phát triển.
Đó bao gồm động cơ tuabin vòng đôi thế hệ tiếp theo, mà hai thiết kế cạnh tranh từ Pratt & Whitney và General Electric đang được so sánh; chúng có khả năng cách mạng để thay đổi lượng không khí vượt qua bộ nén động cơ trong suốt chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ không khí cao đi qua bộ nén của động cơ tuabin vòng đôi 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 thường chọn cái sau, mặc dù thiệt hại hiệu quả của cái trước.
Nhưng với động cơ chu kỳ thích ứng, bạn có thể đạt được cả hai mà không phải hy sinh. Một chiếc F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để vận chuyển hiệu quả trong không gian chiến tranh và phục kích, sau đó chuyển sang chế độ bypass thấp khi 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 của F-47 như một chiếc máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn với việc vượt qua những khoảng cách dài của chiến trường Thái Bình Dương và xâm nhập sâu vào không phận của kẻ thù để chiến đấu với máy bay đối địch hoặc hộ tống máy bay đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Điều này cũng giúp có thể bố trí các máy bay F-47 ở khoảng cách an toàn hơn so với nhiều 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 khả năng bằng cách chuyển hướng dòng không khí cho việc làm mát bên trong. Điều này sẽ cho phép các radar và bộ xử lý máy tính mạnh mẽ hơn, có thể cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách lớn, hoặc với diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Điều đáng chú ý là hình ảnh không hề tiết lộ bất kỳ dấu hiệu nào về lỗ hút động cơ của F-47, những bộ phận cần phải được chế tác tinh xảo để ngăn radar phản chiếu từ các cánh quạt bên trong.
Trừ khi Trung Quốc sản xuất chiếc máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu của họ trước, F-47 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 sử dụng động cơ phản lực có tên Loyal Wingmen. Mặc dù thực tế phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được đóng gói vào một pod bên ngoài có thể thích ứng với các máy bay cũ, nhưng các hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế kín đáo và kiến trúc máy tính 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 kịch bản chiến đấu, và chỉ có thể mang theo một số lượng tên lửa nhất định bên trong, các máy bay không người lái sẽ cho phép mỗi chiếc F-47 mang thêm nhiều quân bài cho cuộc chiến không gian. So với chiếc F-47 “nữ hoàng” nhanh hơn và có giá trị hơn, các máy bay không người lái ít tốn kém hơn dưới sự điều khiển của nó có thể đóng vai trò như những quân tốt hoặc quân xe, cung cấp thêm vài phát tên lửa, đánh lạc hướng các cuộc tấn công của kẻ thù, và quét hoặc gây nhiễu từ những góc độ khác nhau.
Hiện tại, không quân đang đánh giá hai mẫu máy bay không người lái cạnh tranh là General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như là các vận chuyển tên lửa, trong khi một mẫu Loyal Wingman đắt tiền hơn là Increment 2 đang được tìm kiếm.
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 điều mà không quân muốn chiếc máy bay này thực hiện và cách mà nó sẽ đi tới mục tiêu đó. Hiện tại, Boeing và Lầu Năm Góc đang phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong việc hoàn thành việc phát triển chiếc máy bay chiến đấu bí ẩn này, điều này sẽ dẫn đến một sự tiết lộ thực sự. Cho đến lúc đó, chúng ta phải chấp nhận rằng không quân Mỹ không ngần ngại sử dụng những hình ảnh không hoàn toàn trung thực để gây sự tò mò cho công chúng 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 trong thiết kế đã khiến các nhà phân tích hàng không cảm thấy bất ngờ, đặc biệt là cặp cánh nhỏ cố định ở phần mũi, được gọi là cánh canard. Trong các cấu hình khác nhau, cánh canard có thể cải thiện khả năng nâng, ổn định ngang và kiểm soát độ nghiêng dọc. Tuy nhiên, chúng cũng có thể gây cản trở và có thể làm giảm khả năng tàng hình do sự phản xạ radar của các cánh này – điều này hoàn toàn trái ngược với những gì mà một chiếc máy bay chiến đấu tiên tiến nhất thế giới cần có.
Một số nhà phân tích đã phân tích kỹ lưỡng các đặc điểm trong hình ảnh, chẳng hạn như cánh canard, trong khi những người khác cho rằng các hình ảnh này có thể không phản ánh các thiết kế sản xuất cuối cùng. Họ cũng cho rằng, những hình ảnh này có thể là chiến dịch tuyên truyền của Mỹ nhằm đánh lừa tình báo nước ngoài. Những biện pháp như vậy không hề mới mẻ, vì không quân Mỹ đã từng che giấu hoặc làm sai lệch hình ảnh ban đầu của hầu hết các máy bay tàng hình mà họ đã phát triển trước đó.
Trên thực tế, vào giữa tháng Tư, các quan chức không quân đã nói với tạp chí Air & Space Forces rằng các hình ảnh này “không chính xác phản ánh chiếc máy bay”, nên “được coi là một lượng muối lớn”, “không tiết lộ điều gì” và “có thể” chỉ “giống giống” với chiếc máy bay cuối cùng. Theo thông tin, các nghệ sĩ của Boeing đã “cố tình làm sai lệch” các đặc điểm của F-47, và không quân cũng đã thực hiện các thay đổi khác để giấu kín các bí mật thiết kế.
Một trong những đặc điểm gây chú ý khác là hình ảnh cánh được thiết kế với góc lên, được biết đến là dihedral. Thiết kế này mang lại sự ổn định ngang cao hơn chống lại việc lật, nhưng lại ảnh hưởng đến khả năng cơ động. Trong khi đó, cánh anhedral (cánh hạ thấp) kém ổn định hơn nhưng lại giúp dễ lật hơn. Các máy bay dân dụng thường ưa chuộng cánh dihedral ổn định, trong khi máy bay chiến đấu thường có cánh phẳng hoặc anhedral.
Có thể sự kết hợp giữa cánh canard và cánh anhedral giúp ổn định và điều khiển một khung máy bay không đuôi. Thiết kế không đuôi giúp giảm trọng lượng và cản trở, rất có lợi cho khả năng tàng hình, nhưng cũng khiến máy bay trở nên không ổn định, khó điều khiển và phụ thuộc nhiều vào can thiệp từ máy tính điều khiển bay. Mặc dù Mỹ đã xây dựng các máy bay ném bom tàng hình không đuôi, nhưng những hạn chế về khả năng cơ động đã làm nản lòng việc thiết kế máy bay chiến đấu không đuôi. Tuy nhiên, công nghệ điều khiển bay đã phát triển mạnh mẽ, khiến thiết kế như vậy trở nên khả thi hơn, trong khi nhu cầu về khả năng cơ động tối đa có thể đã giảm.
Hình ảnh F-47 với cánh dihedral và mũi giống chiếc máy bay dự án bí mật Area 51 của Boeing trong những năm 1990, được gọi là Bird of Prey, vì hình dáng tương tự như một chiếc tàu vũ trụ Klingon trong Star Trek. Bird of Prey, được thiết kế để đẩy giới hạn công nghệ tàng hình, đã chứng minh là ổn định đủ để lái mà không cần trợ giúp máy tính, và các đổi mới kỹ thuật của nó đã được tích hợp vào nguyên mẫu máy bay tàng hình X-45 không đuôi của Boeing.
Mặc dù có thể có nguồn gốc từ Boeing cho cánh anhedral này, nhưng cuộc phỏng vấn gần đây của không quân đã đặt ra khả năng rằng các đặc điểm trong hình ảnh có thể đã được sử dụng như những “đánh lạc hướng” – hoặc bị phóng đại về tỷ lệ – ngay từ ban đầu. Có lẽ, sẽ hợp lý hơn khi nghĩ về các công nghệ chắc chắn sẽ xuất hiện trong F-47 nếu nó hoàn thành việc phát triển.
Đó bao gồm động cơ tuabin vòng đôi thế hệ tiếp theo, mà hai thiết kế cạnh tranh từ Pratt & Whitney và General Electric đang được so sánh; chúng có khả năng cách mạng để thay đổi lượng không khí vượt qua bộ nén động cơ trong suốt chuyến bay. Thông thường, tỷ lệ không khí cao đi qua bộ nén của động cơ tuabin vòng đôi 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 thường chọn cái sau, mặc dù thiệt hại hiệu quả của cái trước.
Nhưng với động cơ chu kỳ thích ứng, bạn có thể đạt được cả hai mà không phải hy sinh. Một chiếc F-47 có thể sử dụng chế độ bypass cao để vận chuyển hiệu quả trong không gian chiến tranh và phục kích, sau đó chuyển sang chế độ bypass thấp khi 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 của F-47 như một chiếc máy bay chiến đấu tàng hình tầm xa, phù hợp hơn với việc vượt qua những khoảng cách dài của chiến trường Thái Bình Dương và xâm nhập sâu vào không phận của kẻ thù để chiến đấu với máy bay đối địch hoặc hộ tống máy bay đồng minh, so với F-22 hoặc F-35. Điều này cũng giúp có thể bố trí các máy bay F-47 ở khoảng cách an toàn hơn so với nhiều 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 khả năng bằng cách chuyển hướng dòng không khí cho việc làm mát bên trong. Điều này sẽ cho phép các radar và bộ xử lý máy tính mạnh mẽ hơn, có thể cải thiện khả năng phát hiện mục tiêu ở khoảng cách lớn, hoặc với diện tích phản xạ radar rất nhỏ.
Điều đáng chú ý là hình ảnh không hề tiết lộ bất kỳ dấu hiệu nào về lỗ hút động cơ của F-47, những bộ phận cần phải được chế tác tinh xảo để ngăn radar phản chiếu từ các cánh quạt bên trong.
Trừ khi Trung Quốc sản xuất chiếc máy bay chiến đấu thế hệ thứ sáu của họ trước, F-47 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 sử dụng động cơ phản lực có tên Loyal Wingmen. Mặc dù thực tế phần cứng điều khiển máy bay không người lái có thể được đóng gói vào một pod bên ngoài có thể thích ứng với các máy bay cũ, nhưng các hệ thống của F-47 sẽ được thiết kế kín đáo và kiến trúc máy tính 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 kịch bản chiến đấu, và chỉ có thể mang theo một số lượng tên lửa nhất định bên trong, các máy bay không người lái sẽ cho phép mỗi chiếc F-47 mang thêm nhiều quân bài cho cuộc chiến không gian. So với chiếc F-47 “nữ hoàng” nhanh hơn và có giá trị hơn, các máy bay không người lái ít tốn kém hơn dưới sự điều khiển của nó có thể đóng vai trò như những quân tốt hoặc quân xe, cung cấp thêm vài phát tên lửa, đánh lạc hướng các cuộc tấn công của kẻ thù, và quét hoặc gây nhiễu từ những góc độ khác nhau.
Hiện tại, không quân đang đánh giá hai mẫu máy bay không người lái cạnh tranh là General Atomics YFQ-42 và Anduril YFQ-44 để phục vụ như là các vận chuyển tên lửa, trong khi một mẫu Loyal Wingman đắt tiền hơn là Increment 2 đang được tìm kiếm.
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 điều mà không quân muốn chiếc máy bay này thực hiện và cách mà nó sẽ đi tới mục tiêu đó. Hiện tại, Boeing và Lầu Năm Góc đang phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong việc hoàn thành việc phát triển chiếc máy bay chiến đấu bí ẩn này, điều này sẽ dẫn đến một sự tiết lộ thực sự. Cho đến lúc đó, chúng ta phải chấp nhận rằng không quân Mỹ không ngần ngại sử dụng những hình ảnh không hoàn toàn trung thực để gây sự tò mò cho công chúng về chiếc máy bay bí mật của mình.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a64794264/boeing-f47-fighter-jet-design-analysis/
