Lịch sử tám mươi năm của các chiến đấu cơ phản lực Hoa Kỳ

Trong 80 năm qua, các lực lượng không quân trên toàn thế giới đã sử dụng 5 thế hệ chiến đấu cơ phản lực. Điểm chung của toàn bộ năm thế hệ này là động cơ phản lực, một phát minh có tính cách mạng đến mức Hoa Kỳ đã không chế tạo bất kỳ một chiến đấu cơ nào có cánh quạt nữa sau khi công nghệ này ra đời.

Động cơ phản lực đã cải thiện đáng kể các năng lực của máy bay chiến đấu. Nó cho phép chúng phá vỡ rào cản về âm thanh, đem theo một lượng lớn bom mà trước đây chỉ được mang bởi các máy bay ném bom kích thước lớn và bay gần rìa của không gian. Bài này sẽ điểm qua năm thế hệ chiến đấu cơ phản lực đã được sử dụng cho đến nay và thế hệ sắp xuất hiện: chiến đấu cơ thế hệ thứ sáu.

Thế hệ đầu tiên (1942): Sao chổi và Sao băng

Năm 1941, chiếc máy bay trang bị động cơ phản lực đầu tiên của quân Đồng minh, chiếc Gloster E.28/39 của Anh, đã được bí mật cho thao diễn trước các quan chức Lực lượng Không quân và Lục quân Hoa Kỳ. Sau đó, các quan chức này yêu cầu ngành công nghiệp Mỹ chế tạo chiến đấu cơ phản lực của riêng họ. Là một phần trong dự án cấp thiết này, hãng Bell Aircraft đã tạo ra P-59 Airacomet (Sao chổi), đây là máy bay phản lực đầu tiên ở Mỹ. Sự phát triển của Airacomet được giữ bí mật. Bell thậm chí còn che phủ thân máy bay bằng vải bạt để che đi các cửa hút gió lớn, một tính năng chỉ có ở máy bay phản lực, đồng thời bổ sung thêm một cánh quạt giả ở phía trước, đóng vai trò như công cụ ngụy trang. Máy bay này thực hiện chuyến bay đầu tiên vào tháng 10 năm 1942 nhưng nó chưa bao giờ được sử dụng trong chiến đấu.

Nguyên mẫu của chiếc Gloster E.28/29 vào tháng 4/1941. (Ảnh: Baesystems).

Để giữ bí mật, chiếc P-59 Airacomet được ngụy trang bằng một cánh quạt bằng gỗ. (Ảnh: Aviation History).

Ra đời không lâu sau chiếc Airacomet là Lockheed P-80 Shooting Star (Sao băng). Chiếc P-80 cũng được tạo ra trong một thời gian ngắn, với quá trình phát triển bắt đầu vào năm 1943 và chuyến bay đầu tiên diễn ra vào năm 1944. Shooting Star là máy bay đầu tiên bay nhanh hơn 500 mph (804 km/giờ) theo đường thẳng, cuối cùng đạt tốc độ lên tới 580 mph (933 km/giờ). Nó được thiết kế để làm một máy bay đánh chặn tầm cao, bằng cách sử dụng các động cơ phản lực để bay cao hơn máy bay có cánh quạt và sau đó tấn công các máy bay cánh quạt từ trên cao. P-80 chỉ bay để thực hiện một số nhiệm vụ trinh sát ở châu Âu trước khi Thế chiến thứ hai kết thúc ở châu Âu, nhưng nó được sử dụng rộng rãi trong Chiến tranh Triều Tiên. P-80 chỉ được trang bị súng, cụ thể là sáu súng máy cỡ nòng .50 BMG (0.5 inch) ở trước mũi.

Chiến đấu cơ Lockheed P-80 Shooting Star bên cạnh động cơ của mình. (Ảnh: Facebook).

Thế hệ thứ hai (1958): Thời kỳ kết hợp giữa Động cơ phản lực và Tên lửa

Chiếc North American F-86 Sabre không phải là chiến đấu cơ phản lực đầu tiên được Hoa Kỳ sản xuất, nhưng nó lại là chiếc đầu tiên được trang bị tên lửa không đối không. Sự kết hợp này vẫn còn rất mạnh mẽ cho đến ngày nay. Tiêm kích F-86 Sabre rất thành công, với gần 10,000 máy bay đã được chế tạo và 30 quốc gia trên thế giới sử dụng, gồm cả Không quân lẫn Hải quân Hoa Kỳ. F-86 được coi là máy bay chiến đấu thế hệ thứ hai, xuất hiện chỉ vài năm sau những chiếc phản lực cơ thời chiến như Me262 và Meteor.

Một chiếc F-86A Sabre được bảo quản tại Kemble Air Day 2008, Anh quốc. (Ảnh: Wikipedia).

Năm 1958, Không quân Bồ Đào Nha (FAP) nhận được 50 chiếc F-86F từ kho hàng cũ của Không quân Mỹ (USAF). Một số chiếc F-86F trước đây của Không quân Na Uy cũng được mua để dự phòng trong giai đoạn 1968–9. FAP đã triển khai một số chiếc F-86F Sabre của mình tới Guinea thuộc Bồ Đào Nha (tức Guinea-Bissau, nay là một nước nhỏ ở Tây Phi) vào năm 1961 và đóng tại Căn cứ Không quân Bissalanca, Bissau. Những máy bay này được sử dụng trong Chiến tranh giành độc lập của Guinea-Bissau, trong các hoạt động tấn công mặt đất và hỗ trợ chặt chẽ chống lại lực lượng nổi dậy. Vào tháng 8/1962, chiếc F-86F mã hiệu 5314 trượt khỏi đường băng khi hạ cánh khẩn cấp với bom vẫn còn gắn trên các điểm cứng dưới cánh và bị đốt cháy. Một chiếc F-86F khác bị hỏa lực mặt đất của đối phương bắn hạ vào ngày 31 tháng 5/1963 nhưng phi công đã phóng ra an toàn và được cứu thoát. Một số máy bay khác bị hư hại khi chiến đấu nhưng đã được sửa chữa.

Năm 1964, 16 chiếc F-86F đóng tại Bissalanca đã quay trở lại đất liền Bồ Đào Nha do áp lực từ phía Hoa Kỳ. Chúng đã thực hiện 577 phi vụ chiến đấu, trong đó có 430 nhiệm vụ tấn công mặt đất và hỗ trợ tầm gần.

Một chiếc F-86F của Không quân Bồ Đào Nha. Đến tận khi thế hệ tiêm kích thứ 6 chuẩn bị ra đời, thì những chiếc F-86 này vẫn bay rất tốt. (Ảnh: imodeler).

Thế hệ thứ ba (1961): Động cơ phản lực được hoàn thiện

Chiếc F-4 Phantom là một bước tiến đáng kể trong ngành hàng không quân sự Hoa Kỳ từ năm 1961 đến năm 1996. Nó được trang bị động cơ phản lực J-79, mạnh hơn nhiều so với động cơ piston hướng tâm (radial), điều này cho phép F-4 bay nhanh hơn và chở được nhiều bom hơn các máy bay ném bom trong Thế chiến II. F-4 là loại máy bay đa năng và linh động nên nó có thể được sử dụng cho nhiều kiểu nhiệm vụ khác nhau, bao gồm chiếm ưu thế trên không, thực hiện tấn công, hỗ trợ tầm gần, trinh sát và áp chế phòng không. Nó được phân loại là máy bay chiến đấu thuộc thế hệ thứ ba.

Những chiếc F-4F của Không quân Đức đang bay ngày 21 tháng 1/1998. (Ảnh: Wikipedia).

F-4 Phantom được giới thiệu chỉ 16 năm sau khi Thế chiến II kết thúc, và lúc đó lịch sử của chiến đấu cơ đã đi đến thế hệ thứ ba. Nó có thể đạt tốc độ tối đa 1,711 mph (2753 km/giờ), nhanh gấp bốn lần so với chiếc P-51D Mustang nổi tiếng và nó có thể bay lên tới độ cao 18,200 mét, cao hơn gấp đôi. Mặc dù nhẹ hơn một nửa trọng lượng của oanh tạc cơ hạng nặng B-29 Superfortress nhưng nó có thể mang theo nhiều vũ khí tới hơn 50%, với tổng tải trọng 8,164 kg bao gồm bom, tên lửa và khoang cảm biến. Tất cả những thứ này được quản lý bởi một phi hành đoàn chỉ gồm hai người, ít hơn chín người so với số phi hành đoàn cần thiết cho chiếc oanh tạc cơ B-29.

RF-4E Phantom II của Không quân Hy Lạp vớRF-4E Phantom II của Không quân Hy Lạp với tông màu đặc biệt, hạ cánh tại RIAT 2008, Vương quốc Anh. (Ảnh: Wikipedia).

Năm 1964: Tiêm kích cánh xòe cánh cụp

Trong Chiến tranh Lạnh, một trong những tiến bộ thú vị nhất trong ngành hàng không là "cánh xòe" hay cánh có hình dạng thay đổi. Khi cánh nghiêng về phía trước, nghĩa là chúng có góc quét nhỏ hơn, cấu hình này giúp cải thiện độ ổn định và khả năng điều khiển của máy bay ở tốc độ thấp hơn. Nó đặc biệt hữu ích khi cất cánh, hạ cánh và diễn tập, những hoạt động đòi hỏi tốc độ chậm. Mặt khác, khi cánh nghiêng về phía sau (có góc quét lớn hơn) thì máy bay sẽ phù hợp hơn cho việc bay ở tốc độ cao. Điều này là do cánh xuôi về phía sau giúp giảm lực cản, giúp máy bay bay nhanh hơn. Cấu hình này thường được sử dụng khi truy đuổi tốc độ cao hoặc khi máy bay đang bay ở độ cao hành trình. Thiết kế cánh xoay cho phép các kỹ sư tạo ra một chiếc máy bay có thể làm được cả hai điều trên, họ thực hiện điều này bằng cách gắn các cánh trên bản lề để chúng có thể nghiêng về phía trước hoặc phía sau trong khi bay.

Bốn vị trí khác nhau của phần cánh chiến đấu cơ F-111 Aavark. (Ảnh: Tinhte).

Chiếc máy bay đầu tiên của Mỹ có thiết kế “cánh xòe” là F-111 “Aardvark”. Đây là loại máy bay ném bom chiến đấu chủ yếu được sử dụng để ném bom ở độ cao thấp. Chiếc thứ hai có thiết kế này là chiếc F-14 Tomcat nổi tiếng. Nó sẽ cất cánh và hạ cánh với đôi cánh hướng về phía trước, nhưng khi cần đánh chặn máy bay đối phương, nó sẽ thu cánh về phía sau. Theo thời gian, thiết kế cánh xòe trở nên ít phổ biến hơn vì nặng nề và phức tạp về mặt cơ khí. Bất kỳ bộ phận nào có thể chuyển động trong một cỗ máy, thì nó luôn có nguy cơ hư hỏng cao hơn các thành phần cố định. Cuối cùng cánh xòe đã được thay thế bằng hệ thống điều khiển được máy tính hỗ trợ.

Một chiếc F-14D Tomcat đang thực hiện sứ mệnh trên vùng Vịnh Ba Tư năm 2005. Hình dáng của nó có nhiều nét tương đồng với F-111 Aardvark ngoại trừ bộ đuôi thăng bằng dọc cùng bánh lái phía sau. (Ảnh: Wikipedia).

Năm 1971: Cất cánh và hạ cánh thẳng đứng

Năm 1971, Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ nhận được chiếc chiến đấu cơ đầu tiên trên thế giới có thể cất cánh và hạ cánh thẳng đứng. Chiếc AV-8A Harrier, được sản xuất bởi công ty Hawker Siddeley của Anh. Nó được trang bị một động cơ Rolls-Royce Pegasus có thể định hướng lực đẩy theo bất kỳ hướng nào, dù là ngang, dọc hay bất kỳ hướng nào trung gian giữa ngang và dọc. Điều này có nghĩa là chiếc máy bay này là độc nhất vì nó không cần sử dụng đường băng sân bay để cất cánh hoặc hạ cánh. Nó có thể hoạt động từ các tàu Hải quân Hoa Kỳ vốn có thể triển khai cả trên bộ lẫn trên mặt nước, đồng thời nó rất linh hoạt trong các trận không chiến.

Một tiêm kích TAV-8A Harrier của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ. (Ảnh: Wikipedia).

AV-8A Harrier sau đó được thay thế bằng mẫu tiêm kích cao cấp hơn là AV-8B Harrier II. Thủy quân lục chiến rất quan tâm đến ý tưởng máy bay chiến đấu có thể cất cánh thẳng đứng hoặc trên đường băng ngắn đến mức họ đã yêu cầu một phiên bản đặc biệt của F-35 Lightning II, được gọi là F-35B, có các tính năng tương tự.

Tiêm kích AV-8B Harrier II của Không quân Ý đang bay lơ lửng. (Ảnh: Wikipedia).

Chiếc AV-8B Harrier II của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ cất cánh thẳng đứng từ tàu USS Bataan, năm 2023. (Ảnh: Pop Mech).

Thế hệ thứ tư (1978): Một thế hệ sẽ không qua đi

Các bay chiến đấu của Mỹ thực ra cũng đã từng chịu nhiều thiệt hại trong Chiến tranh Lạnh. Kinh nghiệm thời chiến của Mỹ chứng kiến các máy bay phản lực thế hệ thứ ba cỡ lớn, chạy ì ạch, hoạt động kém hiệu quả trong các trận không chiến sử dụng tầm nhìn vào những năm 70. Việc này đưa đến sự ra đời của các máy bay chiến đấu như F-16 Fighting Falcon, ra mắt năm 1978. F-16 kết hợp tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng (bằng gia tốc/gia tốc trọng trường) cao với khả năng cơ động đặc biệt để tạo ra một chiến binh không chiến mà có rất ít đối thủ sánh ngang được.

Một chiếc F-16 Fighting Falcon tại Căn cứ Không quân Osan, Hàn Quốc. (Ảnh: Osan).

Các máy bay thế hệ thứ tư vẫn hữu ích trong một thời gian dài hơn nhiều so với những thế hệ trước nhờ vài ba cuộc cập nhật. Những cải tiến này bao gồm các vũ khí dẫn đường chính xác được điều khiển bằng thiết bị dẫn đường/nhắm mục tiêu, radar được nâng cấp, cùng các tên lửa không đối không nâng cấp mới như AIM-9L Sidewinder và AIM-120 AMRAAM. Ngày nay, 45 năm sau khi chiếc F-16A đầu tiên được đưa vào sử dụng thì loại máy bay này vẫn còn đang được sản xuất. Trên thực tế, những chiếc F-16V mới hiện đang được sản xuất ở bang Nam Carolina.

Tiêm kích F-16V, biến thể mới nhất của F-16, trong kho chứa máy bay. (Ảnh: Lockheed Martin).

Năm 1983: Chiến đấu cơ tàng hình

Bốn thập niên trước đây, ý tưởng về một chiếc máy bay có thể tránh được sự phát hiện của radar chỉ là một giấc mơ. Việc mất máy bay đáng kể trong quá khứ dẫn đến câu hỏi: liệu có thể chế tạo một chiếc máy bay mà radar không thể phát hiện được không? Về lý thuyết, một chiếc máy bay được thiết kế với bề ngoài đặc biệt để giảm sự phản xạ sóng radar và được sơn bằng loại sơn hấp thụ sóng radar có thể lẻn qua hàng phòng thủ của đối phương mà không bị phát hiện. Nếu chiếc máy bay này được trang bị bom dẫn đường bằng laser, thì nó không chỉ có thể ném bom mục tiêu một cách chính xác mà còn có cơ hội sống sót cao.

Một chiếc F-117A đang được trưng bày. (Ảnh: Sac Museum).

Năm 1983, trong khi người ta đang mơ mộng về một chiếc “tiêm kích” tàng hình thì quả đã có một chiếc được đưa vào hoạt động trong bí mật. Chiếc F-117A Nighthawk, được phát triển, chế tạo và cho bay hoàn toàn bí mật, lúc đó đang được sử dụng tại Bãi thử nghiệm Tonopah ở bang Nevada. Cuối cùng, 59 chiếc máy bay này đã được chế tạo. Lần đầu tiên chúng tham chiến là trong cuộc chiến ở Panama năm 1989. F-117A cũng được sử dụng trong Chiến dịch Bão táp Sa mạc năm 1991, cuộc can thiệp của U.N. vào Nam Tư năm 1999, chiến dịch tại Afghanistan năm 2001 và cả cuộc chiến Iraq năm 2003.

F-117A là chiến đấu cơ đầu tiên được thiết kế sử dụng khả năng tàng hình trên cơ sở tác chiến. (Ảnh: Pop Mech).

Thế hệ thứ năm (2005): Tiêm kích Raptor và các bằng hữu

Vào cuối những năm 1980, một chương trình mang tên Chiến đấu cơ Công nghệ Tiên tiến (ATF) đã được khởi sự với mục tiêu tạo ra một loại chiến đấu cơ mới thay thế cho chiếc F-15 Eagle. Chiếc máy bay mới này sẽ là chiến đấu cơ đầu tiên được thiết kế để chiến đấu không đối không với tính năng tàng hình ngay từ đầu. Nó sẽ có động cơ Pratt & Whitney F119 mạnh mẽ đến mức máy bay có thể bay nhanh hơn tốc độ âm thanh. Nó cũng sẽ có một hệ thống radar sử dụng công nghệ quét mảng điện tử chủ động, công nghệ này có thể phát hiện mục tiêu đối phương từ rất xa. Quá trình phát triển loại máy bay này bị chậm lại khi Chiến tranh Lạnh kết thúc, nhưng cuối cùng nó đã được đưa vào sử dụng năm 2005 với tên gọi F-22 Raptor.

F-22 Raptor bay thử nghiệm với động cơ Pratt & Whitney F119 đang hoạt động hết công suất trong chế độ đốt phụ, căn cứ không quân Edwards, bang California. (Ảnh: Wikipedia).

F-22 là chiến đấu cơ đầu tiên của thế hệ thứ năm và các tính năng của nó đặt ra tiêu chuẩn cho thế hệ này. Sau F-22, các máy bay khác như “Mighty Dragon” Thành Đô J-20 của Trung Quốc, Sukhoi Su-57 và F-35 Lightning II của Mỹ cũng được phát triển. Những máy bay này đều có tính năng tương tự như F-22. Tổng cộng chỉ có 195 chiếc F-22 được sản xuất.

F-22 với các giá treo vũ khí bên ngoài. (Ảnh: Wikipedia).

Tiêm kích F-35C trên boong tàu USS Lincoln. (Ảnh: Breakingdefense).

Thế hệ thứ sáu (2020)

Các chiến đấu cơ F-22 và F-35 được tạo ra trong thời gian tương đối yên bình, đó là lý do vì sao mỗi chiếc trong chúng phải mất hơn 10 năm mới đi từ ý tưởng đến sản phẩm hoàn chỉnh. Do Nga và Trung Quốc đều đã chế tạo các chiến đấu cơ thế hệ thứ năm của riêng mình, nên Không quân và Hải quân Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu các chiến đấu cơ đầu tiên thuộc thế hệ thứ sáu. Cả hai nhánh quân đội này đều đang thiết kế máy bay chiến đấu của riêng họ và đều gọi thiết kế của mình là Sự thống trị trên không thế hệ tiếp theo (Next Generation Air Dominance, hay NGAD).

Ý tưởng về tiêm kích NGAD thế hệ thứ 6 của Lockheed Martin. (Ảnh: Sanboxx).

Vào tháng 9/2020, Không quân Mỹ thông báo rằng họ đã chế tạo, thử nghiệm và cho bay nguyên mẫu của một tiêm kích mới, cũng mang tên NGAD. Thậm chí ba năm sau, người ta vẫn không biết nó trông như thế nào hoặc nó có thể làm được những gì. Vẫn còn quá sớm để nói chắc chắn, nhưng có khả năng chiến đấu cơ thế hệ thứ sáu sẽ có những tính năng như radar có thể được cấu hình lại cho các mục đích khác nhau, máy bay không người lái chiến đấu không cần phi công và có thể hoạt động như máy bay robot tiếp trợ, và động cơ có thể thích ứng để ưu tiên tốc độ hoặc hiệu quả sử dụng nhiên liệu.

Một ý tưởng khác của Lockheed Martin về chiến đấu cơ thế hệ thứ sáu. (Ảnh: Pop Mech).