75 năm tiến hóa của các thế hệ tiêm kích

Từ cuối Thế chiến II, chiến đấu cơ đã trải qua 5 thế hệ phát triển, mỗi thế hệ có những nét đặc trưng về công nghệ.

Mỹ, Nga và Trung Quốc đang tham gia cuộc đua chế tạo tiêm kích thế hệ 5 có tính năng đáng gờm nhất thế giới. Cuộc đua thế hệ tiêm kích này bắt đầu từ giai đoạn cuối Thế chiến II, khi mẫu chiến đấu cơ phản lực đầu tiên trên thế giới ra đời, nhanh chóng thay thế tất cả các dòng máy bay cánh quạt trước đó, theo Aviationist.

Tiêm kích thế hệ 1 (1942-1950)

Tiêm kích thế hệ 1 gồm những mẫu máy bay chiến đấu đầu tiên được trang bị động cơ phản lực, có khả năng bay ở tốc độ cận âm (dưới 1.230 km/h).

Nét nổi bật của tiêm kích thế hệ 1 chính là động cơ phản lực giúp nó chiếm ưu thế tốc độ vượt trội so với mọi loại máy bay dùng động cơ piston cánh quạt khi đó. Tuy nhiên, do giới hạn công nghệ ở thời kỳ phát triển đầu tiên, chúng chỉ có thể đạt tốc độ tối đa ở ngưỡng cận âm, chưa thể vượt qua bức tường âm thanh.

Tiêm kích Me-262 của Đức. Ảnh: Wikipedia.

Tiêm kích phản lực đầu tiên trên thế giới là mẫu Messerschmitt Me-262 do Đức Quốc xã chế tạo, bay thử lần đầu vào ngày 18/7/1942. Đây được coi là thời điểm mở đầu cho kỷ nguyên của tiêm kích phản lực. Có khoảng 1.430 chiếc Me-262 được các kỹ sư phát xít Đức sản xuất, nhưng chúng không thay đổi được kết cục Thế chiến II.

Tiêm kích thế hệ 1 cũng ứng dụng nhiều phát minh mới, điển hình là ghế phóng thoát hiểm, phanh gió, chế độ đốt tăng lực, radar bám bắt chuyên dụng, một số phiên bản sơ khai của tên lửa đối không sử dụng đầu dò hồng ngoại và dẫn đường bằng radar.

Dù Me-262 mở đầu cho kỷ nguyên phản lực, chính những chiếc MiG-15 Liên Xô và F-86 Sabre Mỹ mới khẳng định vị thế của tiêm kích phản lực so với các máy bay cánh quạt.

Những trận không chiến ác liệt trên bầu trời Triều Tiên giai đoạn 1950-1953 đã đặt dấu chấm hết cho máy bay cánh quạt, khi MiG-15 và F-86 đối đầu với nhau trong cuộc không chiến phản lực đầu tiên trên thế giới.

F-86 Sabre và MiG-15

Bộ đôi khởi đầu cho những cuộc không chiến trong thời đại phản lực.

P-80 Shooting Star

Tiêm kích phản lực đầu tiên được không quân lục quân Mỹ biên chế.

MiG-17

Một trong những thiết kế nổi bật nhất của Liên Xô.

Ở giai đoạn đầu của kỷ nguyên phản lực, các loại tiêm kích này không thể tránh khỏi những nhược điểm nghiêm trọng, như động cơ kém ổn định và vòng đời hoạt động ngắn, khả năng điều chỉnh công suất chậm, gia tốc kém, không vượt trội quá nhiều so với máy bay cánh quạt. Tuy nhiên, chúng chính là tiền đề cho những tiêm kích hiện đại thế hệ 2 sau này.

Chuyên gia quân sự David Cenciotti

Tiêm kích thế hệ 2 (1950-1960)

Sự phát triển như vũ bão của công nghệ từ thập niên 1950 cùng những kinh nghiệm thực chiến rút ra từ Chiến tranh Triều Tiên giúp các kỹ sư khắc phục các nhược điểm của tiêm kích thế hệ 1, cho ra đời các loại tiêm kích thế hệ 2 có khả năng cơ động vượt trội, năng lực chiến đấu độc lập và vũ khí được tăng tầm.

Tiêm kích thế hệ 2 nổi trội ở khả năng phá vỡ bức tường âm thanh (tốc độ trên 1.240 km/h), bắt đầu được trang bị radar đối không, sử dụng tên lửa đối không làm vũ khí chính.

Công nghệ điện tử tiên tiến tạo ra radar có kích thước đủ nhỏ để tích hợp lên tiêm kích, cho phép phi công xác định mục tiêu từ xa, giảm sự phụ thuộc vào hệ thống radar và dẫn đường mặt đất.

Tên lửa AIM-9B của Mỹ. Ảnh: Wikipedia.

Đối với tiêm kích thế hệ 2, pháo hàng không bị cho là lỗi thời và bị thay thế bởi vũ khí chủ đạo là tên lửa không đối không. Tên lửa dùng đầu dò hồng ngoại (IR) trở nên phổ biến, nhưng vẫn còn thô sơ và kém hiệu quả. Hai dòng tên lửa nổi bật nhất là AIM-9 Sidewinder của Mỹ và K-13 (AA-2 Atoll) do Liên Xô chế tạo.

Tên lửa dẫn đường bằng radar cũng xuất hiện nhưng chưa ổn định. Công nghệ tên lửa hứa hẹn mở ra hướng phát triển mới, tập trung vào chiến đấu ngoài tầm nhìn thị giác (BVR) và được đầu tư nhiều nguồn lực.

Viễn cảnh về Thế chiến III với sự tham gia của lực lượng cơ giới và vũ khí hạt nhân dẫn tới hai hướng đi khác nhau cho tiêm kích thế hệ 2.

Đầu tiên là dòng tiêm kích thuần đánh chặn như Electric Lightning của Anh hay MiG-21F của Liên Xô. Chúng có nhiệm vụ phản ứng nhanh, có thể cất cánh trong thời gian ngắn để đánh chặn những phi đội oanh tạc cơ mang vũ khí hạt nhân của đối phương. Cả hai đều trang bị vũ khí chính là tên lửa, giúp tiêu diệt nhiều mục tiêu hơn pháo hàng không.

Tiêm kích MiG-21 biểu diễn

Tiêm kích MiG-21 bay biểu diễn.

Hướng đi thứ hai là tiêm kích bom, điển hình là mẫu F-105 Thunderchief Mỹ và Su-7B Liên Xô. Loại máy bay này có khả năng bay thấp với tốc độ cao, nhằm thực hiện các đòn không kích mạnh vào lực lượng mặt đất của đối phương. Chúng cũng có thể đối đầu với tiêm kích mà không cần lực lượng hộ tống hùng hậu.

Tiêm kích thế hệ 3 (1960-1975)

Tiêm kích thế hệ 3 tiếp tục hoàn thiện những sáng kiến từ thế hệ trước đó, nhưng chủ yếu tập trung vào việc tăng khả năng cơ động và tấn công mặt đất. Trong suốt thập niên 1960, kinh nghiệm từ các cuộc không chiến cho thấy tiêm kích thế hệ 2 cũ kỹ như MiG-17 vẫn có thể đấu ngang ngửa với tiêm kích thế hệ 3 như F-4 Phantom II, bất chấp việc MiG-17 thua kém hoàn toàn về hỏa lực và tính năng.

Những trận đánh ngoài tầm nhìn thị giác rất hiếm khi xảy ra, hầu hết đều kéo hai bên vào những cuộc không chiến tầm gần quyết liệt, nơi khả năng cơ động của máy bay và trình độ phi công sẽ chiến thắng. Điều này buộc các chiến lược gia phải tính toán lại biện pháp tác chiến, trong đó bổ sung pháo hàng không lên các tiêm kích vốn chỉ được trang bị tên lửa, đồng thời tăng cường huấn luyện về khả năng cơ động trong không chiến tầm gần.

Một trong những giải pháp được ứng dụng để tăng khả năng cơ động, trong khi vẫn bảo đảm tốc độ cao và tiết kiệm nhiên liệu chính là thiết kế cánh cụp cánh xòe. Điển hình cho xu hướng này là tiêm kích MiG-23 và tiêm kích bom Su-17 của Liên Xô. Đôi cánh sẽ mở rộng hết cỡ để tăng lực nâng khi cất cánh và giảm tốc độ hạ cánh. Trong không chiến, cánh sẽ cụp hoặc xòe vừa phải để bảo đảm khả năng điều khiển, hoặc giảm tối đa lực cản để đột kích và thoát ly.

Tính năng của thiết kế cánh cụp cánh xòe.

Hệ thống điện tử tương tự (analog) bắt đầu xuất hiện và thay thế dần cho đồng hồ cơ học trên các tiêm kích thế hệ cũ. Điều này trực tiếp ảnh hưởng tới khả năng chiến đấu và điều khiển vũ khí, cho phép tiêm kích bay bám địa hình một cách an toàn, cũng như sử dụng được nhiều vũ khí đối đất có độ chính xác cao như bom laser.

Tiêm kích thế hệ 4 (1980-nay)

Hệ thống điện tử, vũ khí và khả năng cơ động tiếp tục được cải thiện trong thế hệ này, cùng với sự xuất hiện của những tiêm kích đa năng, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau.

Những cải tiến về mặt thiết kế và động cơ cho phép máy bay cơ động tốt hơn nhiều so với các thế hệ trước. Nhưng điều này khiến tiêm kích khó điều khiển hơn, buộc các nhà thiết kế phải dựa vào hệ thống điều khiển điện tử (fly-by-wire), với những máy tính và phần mềm tiên tiến, để hỗ trợ phi công. Các hệ thống analog cũng dần được thay thế bằng máy tính kỹ thuật số vào cuối thập niên 1980.

Tiêm kích F-15 và F-16 của Mỹ. Ảnh: Flickr.

Giai đoạn này chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của tiêm kích Liên Xô và phương Tây. Trong khi Mỹ sở hữu bộ đôi chủ lực F-15 Eagle và F-16 Fighting Falcon, Liên Xô lại tung ra quân bài Su-27 và MiG-29. Các nước châu Âu cũng không hề kém cạnh với sự xuất hiện của dòng Rafale, Tornado, Mirage 2000 và Jas 39 Gripen.

Sau khi Liên Xô tan rã, Trung Quốc cũng nổi lên với việc sao chép tiêm kích Su-27 của Nga để tạo ra mẫu J-11, cũng như dòng tiêm kích hạng nhẹ J-10 dựa trên thiết kế Lavi của Israel.

Tiến bộ công nghệ cho phép các nước chế tạo những tên lửa đối không có tầm bắn trên 100 km với độ chính xác cao, đủ sức bắn hạ nhiều loại mục tiêu khác nhau. Đi đầu là Mỹ với mẫu AIM-120 AMRAAM, AIM-54 Phoenix, cùng Liên Xô với tên lửa R-27 và R-33.

Những cuộc không chiến tầm gần cũng nguy hiểm hơn rất nhiều. Các loại tên lửa tầm gần có độ lệch trục cao có khả năng bắn trúng mục tiêu nằm lệch 45-60 độ so với hướng bay của tiêm kích. Liên Xô đi đầu với công nghệ kính ngắm trên mũ (HMS), cho phép phi công khóa mục tiêu theo hướng nhìn phi công, ngay cả khi mũi máy bay đang chĩa về hướng khác.

Tiêm kích Su-35S đầu tiên của Nga. Ảnh: Flickr.

Sự phát triển nhanh chóng về tính năng tiêm kích trong thập niên 1990 khiến nhiều nước đưa ra khái niệm tiêm kích thế hệ 4,5 hoặc 4+ và 4++. Chúng phản ánh sự đột phá về hệ thống điện tử, vũ khí cũng như khả năng cơ động cao hơn nhờ động cơ lực đẩy vectơ (TVC).

Một số mẫu tiêm kích như Su-35S còn được ứng dụng công nghệ điện tử và tàng hình từ dự án tiêm kích tàng hình thế hệ 5, giúp chúng có ưu thế vượt trội so với các đối thủ thế hệ 4.

Khả năng cơ động không tưởng của Su-35S.

Mỹ định nghĩa tiêm kích thế hệ 4,5 là những máy bay chiến đấu phản lực thế hệ 4 được trang bị radar mảng pha quét điện tử chủ động (AESA), kết nối dữ liệu băng thông lớn, hệ thống điện tử cải tiến, có khả năng triển khai nhiều vũ khí hiện tại và tương lai gần. Điển hình cho tiêm kích thế hệ 4,5 là mẫu F-15E Strike Eagle, F-16E/F và F/A-18E/F Super Hornet.

Tiêm kích thế hệ 5 (2005-nay)

Tiêm kích thế hệ 5 là những máy bay chiến đấu hiện đại nhất thế giới hiện nay. Những nét đặc trưng của thế hệ tiêm kích này chưa được định nghĩa một cách chính xác, nhưng chúng đều có điểm chung là có thể tàng hình trước radar, giấu vũ khí trong thân, khả năng cơ động cao, được kết nối với mạng tác chiến chỉ huy và chia sẻ dữ liệu với nhiều khí tài trên chiến trường.

Hiện chỉ có tiêm kích F-22 của Mỹ là mẫu tiêm kích thế hệ 5 duy nhất đang trong tình trạng sẵn sàng chiến đấu, kể từ khi được biên chế vào năm 2005. Tiêm kích F-35 được Mỹ đưa vào biên chế trong giai đoạn 2015-2016, nhưng vẫn đang trong quá trình thử nghiệm và khắc phục các lỗi kỹ thuật.

Trung Quốc cũng bắt đầu vận hành tiêm kích tàng hình J-20 từ tháng 3 năm nay. Trong khi đó, dự án PAK-FA của Nga mới chỉ ở giai đoạn thử nghiệm nhà nước, dự kiến đi vào biên chế từ năm 2018. Một số nước khác như Nhật Bản, Hàn Quốc và Ấn Độ cũng ấp ủ tham vọng tự chế tạo tiêm kích thế hệ 5, nhưng tất cả chỉ dừng ở giai đoạn chế tạo và thử nghiệm đánh giá tính khả thi.

Tiêm kích F-22 và F-35 bay biểu diễn.

Tiêm kích thế hệ 6 (thập niên 2030 hoặc muộn hơn)

Tiêm kích thế hệ 6 là khái niệm được đưa ra nhằm mô tả các máy bay chiến đấu vượt trội hơn tiêm kích thế hệ 5 hiện nay. Quân đội Mỹ dự kiến bay thử tiêm kích thế hệ 6 đầu tiên trong thập niên 2030, các nước như Anh, Đức và Nhật cũng đang nghiên cứu phương án này.

Tính năng của tiêm kích thế hệ 6 vẫn chưa được định hình chính xác, nhưng chúng được cho là có tầm hoạt động và tải trọng vũ khí lớn hơn nhiều so với thế hệ 5. Trí thông minh nhân tạo (AI) có thể sẽ đóng vai trò quan trọng, bao gồm thu thập và phân tích dữ liệu để giảm tải cho phi công. Khả năng điều khiển từ xa cũng là một lựa chọn, cho phép máy bay thực hiện nhiệm vụ mà không cần người lái, hạn chế yếu tố cản trở như sức khỏe và khả năng chịu đựng của con người.

Ở các tiêm kích hai chỗ ngồi thế hệ 4 và 4,5, phi công ngồi sau thường có trách nhiệm điều khiển hệ thống cảm biến và tác chiến điện tử. Với tiêm kích thế hệ 6, họ có thể nhường công việc này cho AI để tập trung vào việc kiểm soát các bầy máy bay không người lái cỡ nhỏ thực hiện các nhiệm vụ đa dạng trên chiến trường.

Các tiêm kích nổi bật của từng thế hệ

Tử Quỳnh
Theo Vnexpress.net