Tweet
Vũ Khí Hiện Đại
dataurl991825.jpgViệt Bào Phạm Văn Bản
(Fighter Pilot/ Boeing Specialist)
Vũ Khí Tấn Công Trực Tiếp (JDAM: Joint Direct Attack Munition) là loại Bom có cánh, được
hình thành nhằm cải thiện để loại bỏ những trở ngại về thời tiết, khói bụi, sương mù... như đã từng xảy ra cho các phi vụ oanh kích trên chiến trường của Chiến Tranh Việt Nam trước đây. Vũ Khí Tấn Công Trực Tiếp JDAM là một bộ dẫn đường chuyển đổi bom không dẫn đường hoặc “bom câm: Dumb Boms” thành vũ khí dẫn đường chính xác trong mọi thời tiết.
I. Trang Bị Bom JDAM
Bởi thế Bom JDAM ngày nay được trang bị bởi một tích hợp hệ thống dẫn đường quán tính 3 trục (An integrated 3-axis Inertial Navigation System - INS) kết hợp với một hệ thống định vị toàn cầu (Combined with a Global Positioning System - GPS) Bom JDAM được trang bị từ 500 pounds (227 kg) đến 2.000 Cân Anh (907 kg).
Khi được cài đặt trên một quả bom, bộ JDAM được đưa ra một GBU (Guide Bomb Unit) danh pháp, thay thế các dấu 80 hoặc BLU ( Bomb Live Unit) tên gọi của quả bom mà nó được đính kèm. JDAM không phải là một vũ khí độc lập, mà là một gói hướng dẫn có thể chuyển đổi Bom trọng lực không điều khiển vào đạn dẫn đường chính xác.
Các thành phần chính của hệ thống bao gồm một phần đuôi với các bề mặt kiểm soát khí động học, một cơ thể bộ đường ván, và một kết hợp hệ thống dẫn đường quán tính IMS và GPS đơn vị kiểm soát hướng dẫn.
II. Khả Năng Phát Triển
Với các JDAM thế hệ đầu tiên vẫn còn nhược điểm chưa loại bỏ hoàn toàn khả năng chống nhiễu, thì Không Quân / Hải Quân Hoa Kỳ ngày nay nghiên cứu và cải tiến JDAM làm tăng độ chính xác và khả năng chống nhiễu. JDAM cải tiến có thể được đưa thêm vào một bộ phận tìm kiếm mục tiêu, đồng thời chống nhiễu cho Bom, và bộ phận tìm kiếm có thể dùng cho cả hai loại Bom nổ (Bomb explodes) cũng như Bom xuyên phá (Penetrator Bomb).
Một trong những loại Bom xuyên phá được cải tiến, đó là Bom xuyên phá của thế hệ mới APU. Đây là loại bom xuyên phá 2000 Cân Anh xử dụng bộ dẫn hướng của GBU-31 nhằm mục đích nâng cấp và thay thế bom xuyên phá BLU-109. Loại bom này so với GBU-28, khả năng xuyên phá còn lớn hơn, và hiện nay chúng đang được nghiên cứu và chế tạo.
Xét về nguyên lý, thì APU xử dụng ngòi thông minh, có một bộ phận gia tốc dựa trên loại ngòi điện, ngòi này cho phép điều khiển thời điểm nổ của bom, giữ chậm quá trình điểm khai hỏa sau khi Bom chạm mục tiêu bằng việc đặt trước thời gian hay khoảng cách. Một “Sen Sơ” của bộ phận gia tốc sẽ cảm nhận chính xác thời điểm Bom chạm mục tiêu, “Sen Sơ” này sẽ truyền tín hiệu tới bộ phận tăng tốc làm tăng tốc độ của Bom, chống lại sự giảm tốc độ do Bom xuyên vào mục tiêu. Ngòi cũng rất thông minh có thể phân biệt được mục tiêu là đất đá hay gạch ngói, bê tông.
Vào tháng 3 năm 2003, Hải Quân Hoa Kỳ được trang bị một bộ JDAM đầu tiên trên tàu USS Constellation (CV-64). Chiến dịch ném Bom của Không Quân Hoa Kỳ trong Chiến Tranh Vùng Vịnh Ba Tư “Bão Táp Sa Mạc: Desert Storm” ít hiệu quả hơn so với báo cáo ban đầu, một phần do thiếu một gói hướng dẫn chính xác để Bom hoạt động, bất kể các yếu tố môi trường trong mọi thời tiết.
Gói hướng dẫn Laser trên quả Bom đã chứng minh đặc biệt sự chính xác trong điều kiện rõ ràng, nhưng với một lượng trở ngại đáng kể trong không khí: bụi, khói, sương mù, hay đám mây che phủ, các gói hướng dẫn gặp khó khăn khi duy trì “khóa” trong việc chỉ định Laser. Nghiên cứu, phát triển, thử nghiệm và đánh giá của một “sự hướng dẫn chính xác thời tiết bất lợi” bắt đầu vào năm 1992. Một số đề xuất đã được xem xét, bao gồm một khái niệm triệt để xử dụng GPS.
Vào thời điểm đó, đã có vài vệ tinh GPS và ý tưởng xử dụng định vị vệ tinh để được hướng dẫn vũ khí chưa được thử nghiệm và gây nhiều tranh cãi. Để xác định các rủi ro kỹ thuật kết hợp với một loại vũ khí dẫn đường INS / GPS, Không Quân Hoa Kỳ đề xuất vào đầu năm 1992 một phản ứng nhanh “chương trình bánh răng cao” (High Gear) gọi là "JDAM hoạt động khái niệm trình diễn" OCD (Operation Conceipt Demonstration) tại Căn Cứ Không Quân Eglin.
Công ty Honeywell, công ty điện tử Interstate, công nghệ Sverdrup, và McDonnell Douglas được thuê mướn để giúp cho Không Đoàn 46 Không Quân Hoa Kỳ thử nghiệm để chứng minh tính khả thi của một vũ khí hướng dẫn bởi GPS trong vòng một năm.
Chương trình OCD được trang bị một GBU-15 quả Bom dẫn đường với một bộ hướng dẫn INS / GPS.
III. Xử Dụng Hoạt Động
Sự hướng dẫn được tạo điều kiện thông qua một hệ thống điều khiển đuôi và một GPS hỗ trợ hệ thống dẫn đường quán tính (INS). Hệ thống định vị được khởi tạo bằng cách chuyển thẳng từ máy bay cung cấp vị trí và vận tốc Vec Tơ từ các hệ thống máy bay. Sau khi được phóng ra từ máy bay, JDAM tự chủ điều hướng đến các tọa độ mục tiêu được chỉ định.
Tọa độ mục tiêu có thể được nạp vào máy bay trước khi cất cánh, hay được thay đổi bởi các phi công trong chuyến bay trước khi vũ khí được phóng ra, hoặc nhập vào bởi một Data Link từ trên máy bay nhắm mục tiêu thiết bị, chẳng hạn như LITENING II hoặc “Sniper” nhắm mục tiêu trái.
Với độ chính xác nhất của nó, là hệ thống JDAM sẽ cung cấp vũ khí chính xác CEP tối thiểu năm mét hoặc ít hơn khi nhận tín hiệu GPS phát tốt, nếu tín hiệu GPS bị kẹt hoặc bị mất, JDAM vẫn có thể đạt được một CEP 30 mét hoặc ít hơn trong thời hạn bay tự do lên đến 100 giây.
Việc giới thiệu các hướng dẫn GPS để vũ khí mang một số cải tiến để “Tác Chiến Không-Đối-Đất.” Đầu tiên là một khả năng trong mọi thời tiết thật sự bởi vì GPS không bị ảnh hưởng bởi mưa, mây, sương mù, khói, hoặc các chướng ngại vật do con người tạo ra.
Vũ khí chính xác trước hướng dẫn dựa vào hiệu quả tìm kiếm bằng cách xử dụng Tia Hồng Ngoại, ánh sáng hình ảnh, hoặc một điểm Laser phản ánh “nhìn thấy” các mục tiêu mặt đất. Những sự tìm kiếm không hiệu quả khi mục tiêu bị che khuất bởi sương mù và mây ở độ cao thấp và mưa (như đã gặp phải khi ở Kosovo), hoặc bằng cách bụi và khói (như gặp phải trong Desert Storm).
JDAM cho phép việc xử dụng vũ khí Không-Đối-Đất (Air To Ground) chính xác từ máy bay tiêm kích/ tấn công và máy bay ném bom chống lại ưu tiên cao cố định và relocatable mục tiêu. Liên kết chuyển từ máy bay đến JDAM cung cấp vị trí GPS-chất lượng và vận tốc bang vectơ khởi tạo hệ thống dẫn đường JDAM.
Sau khi được phóng ra từ phi cơ, JDAM được tự động hướng dẫn đến mục tiêu định tọa độ bằng cách xử dụng sự điều hướng INS. hỗ trợ GPS được xử dụng để tạo ra hướng dẫn lệnh cho vây đuôi cơ (Tail Fins) điều chỉnh động vũ khí dọc theo đường bay tối ưu.
Tọa độ mục tiêu có thể là nhiệm vụ kế hoạch và được nạp vào máy bay trước khi cất cánh, có thể thay đổi bởi phi hành đoàn trước khi phát hành vũ khí thông qua JPF và tự động nhập thông qua mục tiêu tên với bộ cảm biến máy bay trên tàu. Nhiều JDAM có thể được chuyển trực tiếp để tiêu diệt một mục tiêu hoặc nhiều JDAM có thể được chuyển trực tiếp để tiêu diệt nhiều mục tiêu trên một pass duy nhất.
JDAM được sử dụng trên toàn thế giới để tiêu diệt các mục tiêu quan trọng có giá trị cố định trong điều kiện thời tiết bất lợi. JDAM được triển khai từ phi cơ tiêm kích (Fighter), tấn công (Attack) và máy bay ném bom (Bombing).
Nó có thể được phóng ra từ cao độ thấp hoặc cao với các thao tác bao gồm bổ nhào hoặc thẳng (dive or level), trong trục hoặc ngoài trục khi vũ khí lướt hướng tới mục tiêu dự định trên một đường cong ra khỏi đường bay của phi cơ khi thả bom. Điều này cho phép JDAM đạt được một mục tiêu mà phi cơ không phải bay trực tiếp trên mục tiêu.
JDAM nhận tọa độ mục tiêu là nhiệm vụ kế hoạch và nạp trước khi cất cánh hoặc bằng cách xác định tọa độ mục tiêu và nhập dữ liệu trong chuyến bay, trước khi phát hành vũ khí. Nhiệm vụ kế hoạch được nạp trước khi cất cánh, bao gồm các phong bì phát hành, tọa độ mục tiêu, và vũ khí thông số thiết bị đầu cuối.
JDAM xử dụng một GPS hỗ trợ in để hướng dẫn các loại vũ khí để tọa độ vị trí Preplanned chính xác mục tiêu đạt được kế hoạch tác động thiết bị đầu cuối thông số như tác động góc và góc phương vị. JDAM bắt đầu hoạt động chuyến bay tự do của nó do hoạt động liên quan đến tách ra khỏi các máy bay, fuze vũ trang, nhận tín hiệu GPS qua vệ tinh, hướng dẫn tối ưu hóa, điều chỉnh thiết bị đầu cuối quỹ đạo, và tác động mục tiêu.
JDAM tự do chuyến bay được chia thành ba giai đoạn: giai đoạn tách rời phi cơ, giai đoạn hướng dẫn tối ưu và giai đoạn tác động.
Giai đoạn tách rời khỏi phi cơ (Seperation Phrase). Vũ khí được phóng ra với các vây (Tail Pin) bị khóa (1 giây) để ngăn chặn bất kỳ hành động kiểm soát có thể gây nguy hiểm cho an toàn tách rời khỏi máy bay.
Các vây vẫn tiếp tục bị khóa cho giây thứ hai sau khi xuất phát. Sau khi một chút chậm trễ, các vây sẽ được mở khóa, các năng lượng điện từ xướng được áp dụng cho từng loại ngòi nổ và cung cấp thiết bị Autopilot vây lệnh để che góc tỷ giá và kiểm soát chuyến bay.
Giai đoạn Hướng Dẫn Tối Ưu (Optimal Guidance Phrase) diễn ra từ hoàn thành giai đoạn đầu (tách ra khỏi phi cơ), khi các cơ quan hướng dẫn được thực hiện đầy đủ, cho đến khi bắt đầu giai đoạn tác động là một giây cuối cùng trước khi tác động vũ khí. Trong giai đoạn này có hai chức năng xảy ra cùng một lúc.
Các chức năng này bao gồm việc thu nhận các tín hiệu vệ tinh GPS và tính toán hướng dẫn tối ưu. Quá trình thu nhận các tín hiệu vệ tinh bắt đầu ba giây sau khi JDAM được phóng ra khỏi phi cơ để giảm thiểu khả năng tiếp nhận tín hiệu GPS ion.
Tín hiệu của vệ tinh đầu tiên nhận được 1 giây khi việc tìm kiếm mục tiêu bắt đầu; sau 2 giây nữa nhận tín hiệu của vệ tinh thứ hai và của vệ tinh thứ ba trong khoảng 4 giây. JDAM sau đó tiếp tục để có được thêm tín hiệu của nhiều vệ tinh, làm cho vị trí đo lường chỉnh và đạt được điều hướng chính xác.
Thời gian để sửa chữa đầu tiên để cập nhật Danh Mục (Data) chính hợp lệ đầu tiên được thực hiện trong một tối đa là 27 giây sau khi JDAM được phóng ra. Đồng thời để hoạt động này, JDAM xử dụng một thuật toán tối ưu hướng dẫn một cách điều hợp tính, trong thời gian thực, các thao tác điều khiển tối thiểu cần thiết để đi từ trạng thái vị trí và vận tốc hiện nay để tác động đến mục tiêu mong muốn chuyến bay đường dẫn và phương pháp tiếp cận góc.
Các tính toán được thực hiện liên tục trong suốt giai đoạn này và các kết quả lệnh được thực hiện hệ thống tự động của JDAM. Các thuật toán tối ưu hướng dẫn được sử dụng cho mục tiêu cả ngang và dọc với mức độ, bổ nhào, mái và quăng các điều kiện phát hành.
Thuật toán hướng dẫn liên tục tính quỹ đạo tối ưu từ vị trí hiện tại để các mục tiêu, để đạt được một tác động vector tại điểm kế hoạch tác động, với kế hoạch tác động góc và tác động góc phương vị. Nếu tất cả kế hoạch tác động điều kiện không thành công, Pháp luật hướng dẫn giao dịch ra tác động tốc độ đầu tiên, sau đó tác động đến góc/góc phương vị và cuối cùng tác động đến điểm.
Bằng cách áp dụng các thuật toán theo cách này, các loại vũ khí có hiệu quả tối ưu hóa điểm tác động. Trong phần sau của giai đoạn, như là JDAM gần mục tiêu của nó, nó sẽ xoay 180 độ và kéo xuống trên các mục tiêu để sắp xếp góc tấn lớn với vector vận tốc của nó.
Cho các mục tiêu ngang, này kéo xuống kết quả trong một dốc gốc để tối đa hóa đầu đạn xuyên và để cải thiện độ tin cậy fuze và đầu đạn. Cho các mục tiêu dọc, vũ khí thực hiện cùng một vòng xoay 180 độ và kéo xuống cơ động, nhưng các gốc kết quả không phải là như dốc.
Như trước đây chỉ định, các góc gốc phù hợp cho cả hai loại mục tiêu là liên tục tính toán bởi các thuật toán hướng dẫn trong suốt chuyến bay toàn bộ của JDAM, cho đến khi nó đi vào giai đoạn tác động.
Giai Đoạn Tác Động (Impact Phrase) xảy ra váo 1 giây cuối cùng của vủ khí, thái độ chuyến bay JDAM được tích cực điều khiển, 0 góc tấn lớn tất cả. Điều này được thực hiện để Align dọc trục đầu đạn để vector vận tốc để ngăn chặn đầu nổ tan rã.
Hệ thống định vị ước tính thời gian để tác động và góc tấn công. Một giây trước khi tác động hướng dẫn lệnh được Zeroed và một thái độ lệnh tương đương với định hướng vector vận tốc được gửi tới thiết bị autopilot. Điều này dẫn đến zeroing của JDAM góc tấn trước khi tác động.
Kết quả gốc và tối thiểu góc tấn công lớn kết quả trong vận tốc tối đa tác động cho hiệu quả thâm nhập của các mục tiêu kiên cố.
Tóm lại, hệ thống tự trị hướng dẫn của vũ khí được hướng dẫn bởi các tín hiêu của vệ tinh GPS, cung cấp chính xác vị trí dữ liệu để hỗ trợ bổ sung và nhiệm vụ máy tính trong máy tính giải pháp tối ưu chuyển hướng GPS để mục tiêu và hướng dẫn các loại vũ khí để đạt được các tham số xác định tác động.
Trước những hạn chế của các loại bom không điều khiển (mà nhược điểm lớn nhất là độ chính xác kém) được xử dụng trong các thời kỳ chiến tranh, Hoa Kỳ đã nghiên cứu và cho ra đời bom các thời kỳ chiến tranh, với đời bom JDAM, loại vũ khí có thể đáp ứng được tất cả những điều kiện trong một cuộc chiến tranh với độ chính xác cao. Về bản chất, JDAM không phải là vũ khí mới nhưng là loại bom câm “thông minh” hơn. JDAM mang những đặc điểm của một loại bom tiêu chuẩn, xử dụng những cánh vây điều khiển và hệ thống định vị GPS để tấn công mục tiêu chính xác với sai số vòng tròn bán kính 13m.
Ngoài ra, giá của bom khá rẻ, khoảng 27.000 USD một đơn vị. Vì vậy, bom JDAM được sản xuất lên tới con số 238.000 quả và được quân đội của 26 quốc gia xử dụng. Và tôi cũng đúc kết nhiều tài liệu thông qua khóa học trong hãng Boeing mới đây về Vũ Khí Tấn Công Trực Tiếp nhằm giúp cho quý bạn trẻ học hỏi thêm kiến thức tác chiến với mục đích Giúp Dân Cứu Nước trong tương lai Việt Nam, thông qua sự nghiên cứu của người Phi Công Phản Lực Khu Trục như tôi tốt nghiệp tại Trung Tâm Huấn Luyện Vũ Khí England Air Force Base, Alexandria, Louisiana vào năm 1973. Đa tạ.
Việt Bào Phạm Văn Bản