Binh sĩ Nga trên chiến trường Ukraine (Ảnh: Sputnik).
Trong bối cảnh chiến tranh hiện đại, máy bay không người lái (UAV) trinh sát trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất trong các hoạt động quân sự, đặc biệt trong các mạch trinh sát và tấn công (RSC) tại khu vực hoạt động quân sự đặc biệt ở Ukraine.
Những chiếc UAV trinh sát kiểu máy bay không chỉ cung cấp thông tin tình báo theo thời gian thực mà còn đóng vai trò chỉ điểm mục tiêu cho các lực lượng hàng không, pháo binh, hệ thống tên lửa phóng loạt (MLRS), hệ thống tên lửa chiến thuật tác chiến (OTRK), thậm chí cả các UAV FPV (sử dụng góc nhìn thứ nhất thông qua camera gắn trên máy bay và truyền hình ảnh trực tiếp đến người điều khiển).
Tuy nhiên, sự phát triển của UAV đánh chặn FPV, với khả năng cơ động cao và chi phí thấp, đã đặt ra thách thức lớn đối với sự sống sót của các UAV trinh sát. Để đối phó, Nga đã và đang triển khai các giải pháp công nghệ tiên tiến nhằm tăng cường khả năng bảo vệ cho các UAV trinh sát.
Vai trò của UAV trinh sát trong chiến trường hiện đại
UAV trinh sát kiểu máy bay như Orlan-10 hay Supercam S350 của Nga, được thiết kế với tầm bay xa, thời gian hoạt động lâu, và kích thước nhỏ gọn, thường sử dụng thiết kế dạng “cánh bay” để giảm tiết diện radar (RCS - Radar Cross Section). Những đặc điểm này giúp chúng khó bị phát hiện bởi các hệ thống radar đối phương, như radar RADA của Israel.
Tuy nhiên, theo chuyên gia quân sự Riley Bailey từ Viện Nghiên cứu Chiến tranh (ISW), “dù có khả năng tàng hình tương đối, các UAV trinh sát vẫn không hoàn toàn vô hình trước các hệ thống tình báo điện tử (EI) hoạt động ở chế độ thụ động, vốn không phát ra tín hiệu radar và do đó khó bị phát hiện”.
Theo Topwar, UAV trinh sát đóng vai trò trung tâm trong cung cấp thông tin mục tiêu cho các lực lượng Nga, từ pháo binh đến tên lửa đạn đạo chiến thuật. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các UAV FPV đánh chặn, với khả năng tấn công chính xác và chi phí thấp, đã khiến hàng chục, nếu không muốn nói là hàng trăm, UAV trinh sát Nga bị phá hủy trong các cuộc giao tranh.
Chuyên gia Iain Boyd, Giám đốc Trung tâm Sáng kiến An ninh Quốc gia tại Đại học Colorado, nhận định: “UAV FPV giá rẻ đã thay đổi cục diện chiến trường, buộc các bên phải phát triển các biện pháp phòng thủ mới để bảo vệ các tài sản không quân giá trị cao như UAV trinh sát”.
Thách thức từ UAV đánh chặn FPV
UAV FPV là những thiết bị nhỏ gọn, tốc độ cao, được điều khiển từ xa thông qua góc nhìn thứ nhất, cho phép người vận hành thực hiện các cuộc tấn công chính xác.
Theo Topwar, các đặc điểm chính khiến UAV FPV trở thành mối đe dọa lớn bao gồm: (i) Tốc độ và tính cơ động. UAV FPV có thể đạt tốc độ trên 200km/h và thay đổi hướng bay nhanh chóng, giúp chúng dễ dàng tiếp cận mục tiêu. (ii) Kích thước nhỏ và chi phí thấp. Với giá chỉ vài trăm USD, UAV FPV rẻ hơn nhiều so với UAV trinh sát, cho phép đối phương sử dụng chúng với số lượng lớn. (iii) Khả năng tấn công chính xác. Nhờ công nghệ truyền hình ảnh thời gian thực, UAV FPV có thể nhắm vào các điểm yếu của UAV trinh sát, thường tấn công từ phía trên để tận dụng góc chết của mục tiêu.
Theo chuyên gia quân sự Oleksandr Musiienko, các UAV FPV của Ukraine đã được cải tiến để bay ở độ cao 3-4km, vượt qua một số hệ thống tác chiến điện tử (EW) của Nga, khiến việc đánh chặn trở nên phức tạp hơn; đặt ra yêu cầu cấp bách đối với Nga trong việc phát triển các biện pháp bảo vệ hiệu quả cho UAV trinh sát.
Các giải pháp của Nga để bảo vệ UAV trinh sát
Để đối phó mối đe dọa từ UAV FPV, Nga triển khai một loạt các giải pháp kỹ thuật, chiến thuật, tập trung vào việc tăng cường khả năng phát hiện, né tránh, và vô hiệu hóa các UAV đánh chặn. Dưới đây là các phương pháp chính được Nga áp dụng:
Thứ nhất, hệ thống phát hiện UAV đánh chặn FPV. Theo Topwar, Nga đã trang bị cho các UAV trinh sát kiểu máy bay các hệ thống phát hiện UAV FPV, chủ yếu dựa trên việc phát hiện tín hiệu video từ kênh hình ảnh của UAV FPV. Vì các UAV FPV không thể sử dụng cáp quang hoặc thiết bị đầu cuối Starlink do kích thước và chi phí, tín hiệu video của chúng trở thành điểm yếu dễ bị khai thác. Các hệ thống phát hiện này cho phép UAV trinh sát nhận biết sự tiếp cận của UAV FPV và thực hiện các động tác né tránh tự động, chẳng hạn như thay đổi độ cao và hướng bay.
Chuyên gia quân sự Taras Tymochko từ tổ chức Come Back Alive (Ukraine) nhận định: “Phát hiện sớm UAV FPV là yếu tố then chốt để tăng khả năng sống sót của UAV trinh sát. Tuy nhiên, với sự phát triển của các vệ tinh quỹ đạo thấp hỗ trợ truyền thông 5G như ở Mỹ, khả năng điều khiển UAV FPV có thể trở nên khó phát hiện hơn trong tương lai”. Điều này nhấn mạnh rằng Nga cần tiếp tục cải tiến hệ thống phát hiện để đối phó với các công nghệ mới.
Thứ hai, tăng cường khả năng cơ động và né tránh. Một trong những chiến lược của Nga là cải thiện khả năng cơ động của UAV trinh sát để né tránh các cuộc tấn công từ UAV FPV. Các UAV trinh sát Nga đã được tích hợp các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động thực hiện các động tác né tránh khi phát hiện mối đe dọa. Do UAV FPV có tầm bay và thời gian hoạt động hạn chế ở độ cao lớn, UAV trinh sát có thể tận dụng lợi thế này để kéo dài thời gian né tránh cho đến khi đối phương cạn kiệt pin.
Chuyên gia Sidharth Kaushal từ Viện Thống nhất Hoàng gia (RUSI) đánh giá: “Việc sử dụng AI để cải thiện khả năng né tránh của UAV trinh sát là bước tiến quan trọng, nhưng nó chỉ hiệu quả khi kết hợp với các biện pháp phòng thủ chủ động khác”.
Thứ ba, hệ thống phòng thủ chủ động trên bo mạch. Một trong những giải pháp tiên tiến nhất mà Nga đang phát triển là trang bị hệ thống phòng thủ trên bo mạch cho UAV trinh sát. Hệ thống này bao gồm các cảm biến quang học (camera ban ngày và camera nhiệt) để xác định vị trí chính xác của UAV FPV tấn công, thường tiếp cận từ phía trên. Các camera này không cần thiết phải là các trạm quang điện tử (OES) cồng kềnh, mà có thể sử dụng các mô-đun nhỏ gọn tương tự như trên UAV FPV.
Hệ thống phòng thủ chủ động còn bao gồm các thiết bị triệt tiêu chức năng, sử dụng tia laser trạng thái rắn (bước sóng xanh lam 445 nm hoặc hồng ngoại 808 nm) để làm mù camera của UAV FPV. Công suất của các diode laser này có thể đạt 8-10 W, đủ để gây tổn hại cho ma trận CCD của camera đối phương. Tuy nhiên, như trang Topwar lưu ý, hiệu quả của hệ thống laser phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc liên tục, vốn bị hạn chế do cả hai UAV đều di động, chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển.
Chuyên gia Ian Williams từ Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược và Quốc tế (CSIS) nhận định: “Việc sử dụng laser để làm mù UAV FPV là một ý tưởng đầy triển vọng, nhưng để đạt hiệu quả cao, Nga cần giải quyết các thách thức về trọng lượng, tiêu thụ năng lượng, và khả năng nhắm mục tiêu chính xác trong điều kiện chiến trường”.
Điều hành kép: phi công và xạ thủ
Một giải pháp khác được Nga cân nhắc là bổ sung người điều hành thứ hai, đóng vai trò xạ thủ, để điều khiển hệ thống phòng thủ laser trên UAV trinh sát. Theo Topwar, mô hình này tương tự như hệ thống phòng thủ trên máy bay chiến đấu truyền thống, nơi một xạ thủ chịu trách nhiệm vận hành vũ khí phòng thủ. Việc truyền lệnh điều khiển song song giữa phi công và xạ thủ được cho là khả thi, mặc dù có thể cần giảm chất lượng tín hiệu video chính để ưu tiên tín hiệu từ hệ thống phòng thủ.
Chuyên gia quân sự Ulrike Franke từ Hội đồng Quan hệ Quốc tế châu Âu (ECFR) nhận xét: “Việc bổ sung một xạ thủ điều khiển hệ thống phòng thủ trên UAV trinh sát là cách tiếp cận thực dụng nhưng nó đòi hỏi đầu tư đáng kể vào huấn luyện và cơ sở hạ tầng truyền thông”.
Lấy cảm hứng từ hệ thống Vitebsk/President-S
Hệ thống phòng thủ trên bo mạch được Nga đề xuất có nhiều điểm tương đồng với tổ hợp Vitebsk/President-S, vốn được sử dụng trên máy bay và trực thăng để chế áp đầu dò quang học của tên lửa. Hệ thống này là một phiên bản đơn giản hóa, sử dụng các thành phần có sẵn trên thị trường để giảm chi phí và tăng tính khả thi. Tuy nhiên, hệ thống này không đảm bảo bảo vệ 100% trước các cuộc tấn công đồng thời từ nhiều UAV FPV, đặc biệt khi đối phương sử dụng chiến thuật tấn công theo nhóm.
Chuyên gia Vijainder K Thakur, cựu phi công Không quân Ấn Độ, nhận định: “Hệ thống phòng thủ laser trên UAV trinh sát của Nga là bước đột phá, nhưng để đối phó với các cuộc tấn công bão hòa từ UAV FPV, Nga cần kết hợp nhiều lớp phòng thủ, bao gồm cả tác chiến điện tử và hệ thống đánh chặn vật lý”.
Theo Riley Bailey từ ISW, “Nga đang đi đúng hướng khi tích hợp các công nghệ phòng thủ tiên tiến như laser và AI, nhưng thách thức lớn nhất là mở rộng quy mô sản xuất và triển khai các hệ thống này trên toàn bộ hạm đội UAV trinh sát”. Tương tự, Iain Boyd nhấn mạnh rằng “chi phí thấp của UAV FPV tạo ra áp lực lớn cho Nga trong việc phát triển các giải pháp phòng thủ hiệu quả về mặt chi phí”.
Trong khi đó, chuyên gia Taras Tymochko cảnh báo rằng sự phát triển của công nghệ vệ tinh quỹ đạo thấp có thể làm giảm hiệu quả của các hệ thống phát hiện tín hiệu video, buộc Nga phải đầu tư vào các phương pháp phát hiện đa phổ (optical, thermal, radar) để duy trì lợi thế. Những nhận định này cho thấy Nga đang đối mặt với một cuộc đua công nghệ khốc liệt, nơi sự đổi mới liên tục là yếu tố quyết định.
Thách thức và triển vọng
Mặc dù các giải pháp của Nga cho thấy tiềm năng lớn nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Thứ nhất, việc tích hợp hệ thống phòng thủ laser đòi hỏi cân bằng giữa trọng lượng, tiêu thụ năng lượng và hiệu quả chiến đấu. Thứ hai, chi phí sản xuất và triển khai các hệ thống này trên quy mô lớn có thể là một rào cản, đặc biệt khi so sánh với chi phí thấp của UAV FPV. Thứ ba, đối phương có thể phát triển các biện pháp đối phó như bộ lọc chống laser cho camera FPV, mặc dù chuyên gia từ trang quân sự Topwar cho rằng điều này khó khả thi do hạn chế về công nghệ và chi phí.
Về triển vọng, Nga có thể tiếp tục phát triển các hệ thống phòng thủ đa lớp, kết hợp laser, tác chiến điện tử, và thậm chí cả UAV đánh chặn chuyên dụng như Vogan-9SP. Theo chuyên gia Ian Williams, “tương lai của chiến tranh UAV sẽ là sự cạnh tranh giữa các hệ thống phòng thủ và tấn công, nơi sự sáng tạo và khả năng thích ứng sẽ quyết định chiến thắng”.
Cuộc chiến giữa Nga và Ukraine đã trở thành phòng thí nghiệm thực tiễn cho các công nghệ UAV, trong đó UAV trinh sát đóng vai trò không thể thay thế. Tuy nhiên, sự xuất hiện của UAV FPV đánh chặn đã đặt ra thách thức mới, buộc Nga phải đổi mới để bảo vệ các tài sản không quân quan trọng.
Với các giải pháp như hệ thống phát hiện tín hiệu video, cải tiến khả năng cơ động, hệ thống phòng thủ laser trên bo mạch và mô hình điều hành kép, Nga đang nỗ lực xây dựng mạng lưới phòng thủ toàn diện cho UAV trinh sát. Dù không thể đảm bảo bảo vệ tuyệt đối, những tiến bộ này hứa hẹn sẽ nâng cao đáng kể khả năng sống sót của UAV trinh sát trên chiến trường hiện đại.
Trong bối cảnh cuộc đua công nghệ UAV ngày càng khốc liệt, Nga cần tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, đồng thời học hỏi từ kinh nghiệm thực chiến để duy trì lợi thế. Chuyên gia Sidharth Kaushal nhận định: “Chiến tranh UAV không chỉ là cuộc chiến của công nghệ, mà còn là cuộc chiến của sự sáng tạo và tốc độ thích ứng”.
Với những nỗ lực hiện tại, Nga đang đặt nền móng cho một thế hệ UAV trinh sát bền bỉ hơn, sẵn sàng đối mặt với các mối đe dọa từ UAV FPV và hơn thế nữa.
