Trong khi các máy bay chiến đấu tàng hình của Mỹ như F-22 Raptor đang phải vật lộn với lớp phủ hấp thụ radar bị bong tróc - một điểm yếu giống như "cánh ve sầu lột xác" - Trung Quốc tuyên bố đã tìm ra một giải pháp cổ xưa cho máy bay phản lực chiến đấu thế hệ thứ năm của mình.
Tiêm kích tàng hình F-22 của Mỹ đang phải vật lộn với lớp phủ hấp thụ radar bị bong tróc. Ảnh: AF.mil
Những tiết lộ gần đây của các nhà nghiên cứu trong ngành công nghiệp quốc phòng cho thấy công nghệ tàng hình tiên tiến trên máy bay chiến đấu thế hệ năm của Trung Quốc có thể có được khả năng chống chịu nhờ vào một sáng kiến dệt may có từ hàng nghìn năm trước: nghệ thuật dệt lụa.
Máy bay tàng hình hiện đại, bao gồm F-22 và F-35, dựa vào lớp phủ nhiều lớp để làm chệch hướng tín hiệu radar. Nhưng những vật liệu này xuống cấp nhanh chóng dưới áp lực. Thêm vào đó, ở những khu vực như Florida, độ ẩm làm trầm trọng thêm các vấn đề về liên kết, trong khi sự ăn mòn gần các căn cứ ven biển cũng gây ra thiệt hại.
Nhật ký bảo trì của Mỹ tiết lộ rằng ngay cả những vết xước nhỏ do bay tốc độ cao hoặc bão cát sa mạc cũng có thể làm giảm hiệu quả tàng hình, buộc phi hành đoàn phải phủ lại vật liệu hấp thụ radar (RAM) ba tuần một lần với chi phí vượt quá 60.000 USD cho mỗi giờ bay, theo một số báo cáo của phương tiện truyền thông Mỹ.
Các kỹ sư hàng không vũ trụ Trung Quốc từ lâu đã chỉ trích những cách tiếp cận tạm thời như vậy. Thay vào đó, họ tìm kiếm một giải pháp về mặt cấu trúc – một thứ gì đó được đan vào xương vật liệu.
Sự ăn mòn cực độ của lớp phủ hấp thụ radar trên một chiếc F-22 Raptor. Mỹ thường phải áp dụng các lớp phủ mới cho máy bay chiến đấu tàng hình của mình nhưng Trung Quốc đã phát triển công nghệ mang lại giải pháp lâu dài hơn. Ảnh: Handout
Theo một nghiên cứu được công bố vào tháng trước trên tạp chí Knitting Industries của Trung Quốc, câu trả lời nằm ở một loại vải tổng hợp hai lớp lấy cảm hứng từ khung cửi thời nhà Hán (206 TCN-220 SCN) - một kỹ thuật dệt lụa có từ năm 200 TCN.
Bằng cách tích hợp các sợi dẫn điện vào cấu trúc "jacquard hai mặt" đan dọc (một kỹ thuật dệt trong đó vải có hoa văn khác nhau ở cả hai mặt), các nhà nghiên cứu thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (CASIC) và Đại học Thiên Cung đã chế tạo ra một vật liệu hấp thụ 90,6% sóng radar trong phổ 8-26GHz, vượt trội hơn các lớp phủ thông thường.
Theo nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jiang Qian đứng đầu, vật liệu này là “sự kết hợp giữa hoa văn cổ xưa và điện từ hiện đại”.
Tương tự những người thợ dệt lụa truyền thống - những người sử dụng “sách hoa” giống như thẻ đục lỗ để mã hóa các thiết kế phức tạp - Jiang và các đồng nghiệp của bà đã tích hợp trực tiếp các cấu trúc hình học triệt tiêu sóng radar vào kết cấu của loại vải đặc biệt này. Các sợi thạch anh tạo thành một lớp nền điện môi, trong khi các sợi thép không gỉ tạo ra các mạch cộng hưởng giúp tiêu tán năng lượng điện từ dưới dạng nhiệt.
Tiêm kích thế hệ thứ năm của Trung Quốc, Chengdu J-20, có khả năng tàng hình. Ảnh: Sandboxx
Theo các nhà nghiên cứu, mỗi sợi dẫn điện được bố trí một cách chiến lược để dẫn hướng và thu tín hiệu, giống như cách những người thợ dệt thời xưa sắp xếp các sợi tơ để khắc họa hình rồng hoặc mây.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã cho thấy một số lợi thế cơ học ấn tượng. Vật liệu tổng hợp này được phát hiện có thể chịu được ứng suất kéo theo chiều dọc là 93,5 megapascal - mạnh hơn 10 lần so với lớp phủ thông thường. Độ bền này bắt nguồn từ cấu trúc dị hướng của lớp đan, trong đó các sợi chịu tải thẳng hàng với các vectơ ứng suất của máy bay, tương tự độ bền trục của vải gấm thời Hán.
Biểu đồ Smith, một phép phân tích điện từ, còn cho thấy sự kết hợp trở kháng gần như hoàn hảo theo hướng dọc, cho phép sóng radar xuyên qua thay vì phản xạ lại.
Quang Anh (theo SCMP)
