Các nhà khoa học Mỹ đang nghiên cứu những thuật toán sao cho các thành viên trong phi đội có thể phối hợp nhịp nhàng trong quá trình thực hiện nhiệm vụ mà không bị va chạm với nhau trên không.
Theo một quan chức cấp cao trong lực lượng Không quân Mỹ, với sự hợp tác của các nhà phát triển vũ khí và các nhà khoa học, Mỹ đã được nhiều tiến bộ trong việc hiện thực hóa ý tưởng phi đội máy bay không người lái mini. Một khi công nghệ này được triển khai thành công, tiềm năng ứng dụng của nó sẽ còn rất lớn.
“Công nghệ bầy đàn”
Phi đội máy bay không người lái mini liên kết chặt chẽ với nhau trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. Nhờ công nghệ cảm biến cực kỳ hiện đại, phi đội vẫn có thể duy trì khả năng bao quát toàn bộ khu vực mục tiêu ngay cả khi một hoặc hai chiếc bị bắn hạ.
Theo ông Gregory Zacharias, trưởng nhóm phát triển công nghệ phi đội của Không quân Mỹ, công nghệ này được thiết kế cho những khu vực chiến lược có mối đe dọa cao. Khi phối hợp tác chiến ở những khu vực này, phi đội máy bay không người lái có thể gây nhiễu hệ thống radar của đối phương, áp đảo hệ thống phòng không khi có quá nhiều mục tiêu mà hệ thống không thể tiêu diệt cùng lúc.
Trong phi đội, có thể có một chiếc được lập trình để thực hiện chức năng chỉ huy toàn đội, trong khi những chiếc khác thực hiện các nhiệm vụ do thám, tình báo, trinh sát, liên lạc, thậm chí tấn công. Giá trị chiến lược và chiến thuật của “công nghệ bầy đàn” là khi cần thiết, mỗi chiếc máy bay không người lái có thể tản ra một hướng, khiến kẻ thù rất khó đối phó.
Ông Zachrias giải thích cách thức hoạt động của phi đội máy bay không người lái mini: “Toàn phi đội sẽ xuất kích theo đội hình, sau đó tản ra để vượt qua hệ thống radar, sau đó lại tập hợp lại để tiếp cận mục tiêu. Chúng có thể đánh bại hệ thống radar và phòng không của kẻ thù ngay cả khi đã bị phát hiện bởi chúng quá nhiều và quá nhỏ. Nếu một hoặc hai chiếc bị bắn hạ thì vẫn còn 100 chiếc khác”.
Để nghiên cứu công nghệ áp dụng cho phi đội máy bay không người lái mini, các nhà khoa học sử dụng cách tiếp cận của các loại động vật sống trong tự nhiên để thiết kế các thuật toán, ví dụ như đàn chim hoặc côn trùng.
Ông Zachrias lý giải: “Bằng những ví dụ trong tự nhiên, cuối cùng chúng ta sẽ thấy một nguyên tắc rất đơn giản để tạo nên hành trình bay của một phi đội lớn. Nếu xem mỗi con chim hoặc mỗi con ong là một thành viên trong đội, nó có thể dễ dàng xác định vị trí của mình trong mối liên hệ với 3 thành viên gần nó nhất. Đó là nguyên tắc đơn giản để điều khiển một bầy gồm nhiều cá thể”.
Đội hình kết hợp
Dù rất nhiều quốc gia có thể sản xuất các loại máy bay không người lái, nhưng chưa có nước nào phát triển công nghệ phi đội cho loại máy bay này, hầu hết mới chỉ bay từng chiếc một. Các nhà khoa học Mỹ xác định rằng, một khi có thể đưa từ hai chiếc máy bay trở lên trên không trung và điều khiển chúng bằng một chiếc máy tính, nó sẽ tạo ra sự thay đổi đột phá, và đây chính là điều Mỹ đang hướng đến.
Kế hoạch phát triển phi đội máy bay không người lái là một phần của chiến lược có tên “Chân trời tự trị” đã được Mỹ tiết lộ từ hồi năm ngoái. Mỹ còn có dự định thành lập đội hình kết hợp “có lái – không lái” với thành phần là các máy bay không người lái và các máy bay chiến đấu như F-35s. Đây chính là ý tưởng mà Bộ trưởng Quốc phòng Mỹ Ashton Carter đã từng nhắc đến là phóng máy bay không người lái từ máy bay chiến đấu tốc độ cao.
Trong tương lai, máy bay chiến đấu như F-35 hoặc F-22 có thể tự mình điều khiển các máy bay không người lái từ khoang lái của mình trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, giúp mở rộng khu vực do thám hoặc tham gia vận chuyển vũ khí. Trong đội hình kết hợp, các máy bay không người lái có thể vận chuyển vũ khí, đương đầu với các nguy cơ từ hệ thống phòng không của kẻ thù, thực hiện các nhiệm vụ do thám, trinh sát, tình báo bên cạnh máy bay có người lái khác.
Theo ông Zacharias, khả năng hiện thực hóa ý tưởng phi đội máy bay không người lái phụ thuộc vào quy trình xây dựng thuật toán, làm sao để máy tính xử lý nhanh hơn, làm sao các máy tính có thể tự tổ chức và tích hợp thông tin với tốc độ nhanh mà không cần sự can thiệp của con người. Con người chỉ có vai trò chỉ huy, đưa ra mệnh lệnh ban đầu, lựa chọn cảm biến, tích hợp và tổ chức dữ liệu, thông tin đầu vào.
Mở rộng khả năng ứng dụng
Phát triển phi đội máy bay không người lái mini cũng là vấn đề quan tâm đặc biệt của Lầu Năm Góc, đặt dưới sự giám sát của một bộ phận đặc biệt là Văn phòng Năng lực Chiến lược (SCO). Hoạt động của Văn phòng này đã được Bộ trưởng Ashton Carter thông báo trong quá trình thảo luận về ngân sách quốc phòng năm 2017.
Văn phòng này không chỉ nghiên cứu các công nghệ mới mà còn tìm những phương thức mới để tạo thêm sức mạnh cho các vũ khí và nền tảng cũ. Với khả năng tham gia tấn công, làm nhiễu hệ thống radar của địch, gây rối loạn cho hệ thống phòng không và tiến hành nhiệm vụ do thám trên diện rộng, SCO xác định phi đội máy bay không người lái sẽ mang đến lợi thế cả về mặt chiến lược và chiến thuật cho quân đội Mỹ trên chiến trường, đáp ứng nhu cầu tác chiến trong tương lai.
Mỹ cũng có kế hoạch phát triển các khả năng khác cho máy bay không người lái mini như thả lương thực, thả bom nhỏ, thực hiện các cuộc tấn công cự ly ngắn.
 |
| Phi đội máy bay không người lái mini được phóng từ máy bay chiến đấu. |
Trong một cuộc diễn tập tại Alaska hồi năm ngoái, Không quân Mỹ đã tung ra một phi đội máy bay không người lái cỡ nhỏ để chiến đấu với các đơn vị khác trong môi trường xung đột giả định. Kết quả cho thấy các máy bay không người lái siêu nhỏ có thể đạt tốc độ rất cao và sức chống đỡ cao.
Chúng có thể bay trong những luồng gió mạnh và có thể được phóng từ một chiếc máy bay chiến đấu đang chuyển động. Với kết quả này, Bộ trưởng Quốc phòng Mỹ Ashton Carter cho rằng hoàn toàn có thể ứng dụng công nghệ phi đội tự điều khiển cho các loại phương tiện khác.
Với trận địa trên không là phi đội máy bay không người lái, với trận địa dưới nước là hạm đội thuyền tự lái. Hạm đội này có thể đảm nhận nhiệm vụ phòng thủ hoặc do thám cự li gần mà không gây nguy hiểm cho thủy thủ đoàn.
Dù nhìn nhận phi đội máy bay không người lái cỡ nhỏ có thể mang lại những lợi thế rõ ràng trong cả tấn công và phòng thủ, Mỹ cũng tính đến khả năng các đối thủ sẽ dùng chính các phi đội máy bay không người lái để tấn công lại nước Mỹ.
Các quan chức của Lầu Năm Góc đã nhấn mạnh mối lo ngại rằng kẻ thù hiện tại và tương lai của Mỹ có thể tìm cách sử dụng phi đội máy bay không người lái để bao phủ một khu vực rộng lớn với camera giám sát, tín hiệu gây nhiễu radar, vận chuyển vũ khí hoặc thả bom xuống các đơn vị chiến đấu.
Vì vậy, bộ phận Đánh giá và Thử nghiệm của quân đội Mỹ đã đưa kịch bản này trong một cuộc diễn tập tại Khu thử nghiệm tên lửa để tìm phương án ứng phó. Loại máy bay không người lái sử dụng trong cuộc diễn tập này là loại máy bay lên thẳng 4 cạnh do hãng 3-D Robotics sản xuất.
 |
| Máy bay không người lái 4 cạnh do 3-D Robotics sản xuất. |
Như vậy, không chỉ đi trước các đối thủ trong việc phát triển công nghệ mới, Mỹ còn “nhanh chân” tìm kiếm phương án chống đỡ trong trường hợp công nghệ phi đội bị đối thủ “sao chép”. “Chưa tấn công đã lo phòng thủ” - đó là cách Mỹ duy trì vị trí số 1 hiện tại trong lĩnh vực máy bay không người lái.
