Mỹ chế tạo máy bay không người lái hạ cánh bằng đuôi

Chiếc máy bay không người lái có khả năng hạ cánh xuống bất cứ đâu bằng đuôi (tailsitter) sẽ biến mọi chiến hạm của hải quân Mỹ thành tàu sân bay.

Thiết kế này là một phần đề xuất của công ty Northcop, thuộc chương trình khai thác do thám chiến lược (TERN – nhạn biển) của Cơ quan nghiên cứu dự án phòng thủ tiên tiến (DARPA) thuộc bộ Quốc phòng Mỹ.

"Các tàu boong nhỏ như tàu khu trục và tàu hộ tống có thể tăng đáng kể tính hiệu quả nếu đã có riêng hệ thống không người lái (UASs) để cung cấp thông tin tình báo, giám sát và trinh sát (ISR) cùng các khả năng khác ở tầm xa", Văn phòng Hải quân Mỹ (ONR) và DARPA cho hay.

"DARPA đã giao giai đoạn 3 của dự án TERN cho nhóm nghiên cứu thuộc Tổng công ty Northrop Grumman". Northrop Grumman là một công ty lớn chuyên về các thiết bị không người lái của Mỹ.

Việc sản xuất máy bay trực thăng đầu tiên trong năm 1942 đã giúp quân đội Mỹ nhận thấy giá trị tiềm năng của các thiết bị bay có thể cất cánh và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) để bảo vệ các hạm đội, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các tàu sân bay và căn cứ trên bờ.

DARPA muốn có một phương tiện bay không người lái có thể hoạt động trên các tàu khu trục lớp DDG hoặc nhỏ hơn, mang được tải trọng 272kg lên cao 1.670km. Nó cũng phải có khả năng hạ cánh thẳng đứng lên một boong tàu tròng trành ở trong điều kiện sóng cao từ 2,5 đến 4 mét.

Ý tưởng thiết kế máy bay không người lái mới. (Ảnh: DARPA).

Thiết kế của TERN sẽ có nhiều điểm tương đồng với Convair XFY-1 Pogo, như cấu hình tailsitter với hai cánh quạt quay theo hai chiều ngược nhau gắn trên mũi, để tạo lực đẩy thẳng đứng cho quá trình cất cánh và hạ cánh, lực đẩy ngang trong khi bay ngang.

Đây là máy bay tiêm kích VTOL được hải quân Mỹ phát triển vào những năm 1950 để hỗ trợ cho các hạm đội. Tuy nhiên, dù có nhiều lần diễn tập thành công, XFY-1 không vượt qua được nguyên mẫu. Một phần vì vào thời điểm đó hải quân tập trung hơn vào các máy bay phản lực nhanh, phần khác vì cho rằng phi công sẽ cần phải được huấn luyện rất nhiều về hạ cánh trên những con tàu di chuyển trong các vùng biển động.

Ở thế hệ máy bay mới, Northcop cải tiến phần tailsitter bằng cách kết hợp động cơ và một thiết kế cánh bay thuần túy, một tiêu chuẩn của nhiều máy bay ném bom và giám sát từ giữa những năm 1930.

Đây là một thiết bị không người lái ở kích thước thật, bền bỉ, hoạt động ở cao độ trung bình, sử dụng trên các tàu cỡ nhỏ như một nơi cất cánh và bảo dưỡng. Nó sẽ có một đôi cánh quạt giống XFY – 1. Các cánh quạt sẽ nâng máy bay lên từ boong tàu, định hướng cho nó bay ngang và cung cấp lực đẩy cho máy bay. Sau đó, nó sẽ tái định hướng máy bay khi quay trở về và hạ cánh xuống boong tàu. Khi không sử dụng, có thể đặt hệ thống an toàn bên trong con tàu.

"Chúng tôi sẽ tiếp tục cải tiến cho mục tiêu phát triển các công nghệ mang tính đột phá về các tính năng ISR và khả năng hoạt động ở mọi nơi trên thế giới, với chi phí, thời gian và công sức chỉ bằng một phần hiện nay", Gil Graff, phó giám đốc chương trình TERN tại ONR nói.

"Quan hệ đối tác giữa ONR và DARPA trong dự án TERN tiếp tục tạo ra các tiến bộ nhanh chóng trong việc chế tạo một lớp hệ thống máy bay không người lái kết hợp khả năng cất cánh và hạ cánh trên tàu, nâng cao tốc độ và độ bền, tự động giám sát tinh vi".

"Nếu thành công, TERN có thể mở rộng khả năng trong tương lai cho các chiến hạm nổi boong nhỏ của Hải quân và các chiến dịch viễn chinh trên không của Thủy quân lục chiến Mỹ".

"Chuyển dịch đến nền tảng không người lái, tái tập trung vào những nhiệm vụ, kết hợp với công nghệ điều hướng chính xác hiện đại cùng các công nghệ khác đã giúp loại bỏ được nhiều thách thức mà XFY-1 và những nỗ lực nghiên cứu trước đó gặp phải trong việc phát triển máy bay cất cánh từ tàu nhỏ", Dan Patt, quản lý chương trình DARPA cho biết.

Trực thăng tương đối bị giới hạn bởi quãng đường và thời gian di chuyển. Máy bay có cánh cố định cần người lái và không người lái có thể bay lâu hơn, xa hơn nhưng thường đòi hỏi hoặc là tàu sân bay lớn, hoặc căn cứ cố định trên bờ với đường băng tối thiểu dài hơn một dặm. TERN có thể vượt qua những nhược điểm này.

Nếu thử nghiệm trên đất liền thành công, thiết bị sẽ được thử nghiệm trên biển về các tính năng cất cánh, chuyển từ bay thẳng sang bay ngang và ngược lại, hạ cánh. Mọi thử nghiệm đều được tiến hành trên một boong tàu có kích thước tương đương một tàu khu trục hoặc các tàu chiến hoạt động trên mặt nước cỡ nhỏ.