Máy bay F-22 Raptor do Lockheed Martin sản xuất có khả năng tàng hình đỉnh cao, nhưng lớp sơn polimer lại dễ bị bong tróc. Ảnh: Không quân Mỹ
Các nhà khoa học Mỹ đã phát triển loại sơn mới dành cho các chiến đấu cơ giúp chúng "vô hình” trên các radar và còn có tuổi thọ lâu hơn so với loại sơn hiện đang được phi đội của Không quân Mỹ sử dụng.
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học North Carolina (Mỹ) đã thiết kế vật liệu mới nói trên nhằm giải quyết các hạn chế của lớp sơn polyme hiện tại, vốn dễ bị bong tróc, để lộ máy bay trước radar quét của đối phương.
Đó là một loại vật liệu gốm (ceramic) phun lên thân máy bay, được cho là “cứng hơn cát” và giúp che giấu tốt hơn với máy bay tàng hình và các phi cơ ném bom. Vật liệu mới vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu đầu, nhưng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy loại gốm phun này có thể hấp thụ hơn 90% năng lượng từ radar – trong khi các vật liệu hiện tại chỉ hấp thụ tối đa 80%.
Đặc biệt, lớp “da gốm” có thể giúp cải thiện tình hình với chiếc F-22 Raptor, vốn đã gặp phải nhiều rắc rối trong đó có lớp sơn tàng hình bị bong tróc.
Do các vật liệu truyền thống rất mỏng manh, các loại máy bay chiến đấu cần phải phủ thêm một lớp bảo vệ phụ, và nó thường ảnh hưởng đến tốc độ của phi cơ. Tuy nhiên, lớp “da gốm” mới sẽ loại bỏ các hạn chế, và có thể chỉ mất 1-2 ngày để phủ sơn lên một chiếc máy bay tàng hình.
Xem video "Mãnh điểu" F-22 Raptor trình diễn ấn tượng:
Chiếc máy bay tàng hình đầu tiên có tên là Have Blue, được Mỹ phát triển vào những năm 1970 và thực hiện chuyến bay đầu tiên vào năm 1977.
Phi cơ này đã mở đường cho chiếc chiến đấu cơ tàng hình đầu tiên, F-11 Nighthawk của Lockheed Martin vào năm 1983, được quân đội Mỹ sử dụng trong chiến dịch Just Cause ở Panama. Và kể từ đó, giới khoa học và quân sự không ngừng nghiên cứu những cải tiến mới để hoàn thiện công nghệ, cuối cùng ghi dấu ấn với khả năng tàng hình ở chiếc F-22 “khét tiếng”.
Tuy nhiên, Không quân Mỹ thông báo họ đang tìm cách cắt giảm phi đội máy bay chiến đấu này từ 7 chiếc xuống chỉ còn 4 chiếc, điều này có thể đánh dấu sự kết thúc của máy bay chiến đấu tàng hình F-22 Raptor.
F-22 tàng hình đến mức nó xuất hiện với kích thước chỉ như một con ong nghệ trên màn hình radar, nhưng lớp da polyme che chắn chiếc máy bay phản lực rất mỏng manh và cuối cùng bị bong tróc ra. Mặc dù mới trải qua 16 năm phục vụ và tiêu tốn hàng trăm triệu USD, uy tín của chiếc F-22 đã bị ảnh hưởng nặng khi số lần phải sửa chữa ngày càng tăng.
Một vị trí bong tróc sơn polyme trên một chiếc máy bay tàng hình F-22 Raptor. Ảnh: The Aviation
Để khắc phục hạn chế trên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Bắc Carolina đã thiết kế loại gốm phun 'cứng hơn cát' khi nó đông kết và có thể chịu được tất cả các yếu tố làm huỷ hoại lớp sơn polyme hiện tại. Loại gốm mới có thể khiến cho máy bay ném bom tàng hình Northrop Grumman B-2 Spirit thậm chí còn mạnh hơn hiện tại.
Các máy bay tàng hình hiện nay được phủ một lớp polyme có thể hấp thụ 70 đến 80% năng lượng từ radar. Mặc dù không làm cho máy bay thực sự vô hình, nhưng vật liệu polime cũng cung cấp khả năng tàng hình nhất định, đi kèm với những hạn chế.
Các polyme rất dễ vỡ và khi tiếp xúc với các yếu tố môi trường như muối và độ ẩm, vật liệu bắt đầu phân hủy, thậm chí bong ra. Chúng cũng bị phân hủy nếu tiếp xúc với nhiệt độ trên 482 độ F (250 độ C) xảy ra xung quanh mép cánh và phía sau máy bay.
Ông Chengying 'Cheryl' Xu, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu tại Đại học bang North Carolina, đã xem xét tất cả các hạn chế để phát triển một giải pháp có thể áp dụng cho bất kỳ máy bay nào. Sản phẩm cuối cùng là gốm phun có khả năng chống nước và 'cứng hơn cát' – đồng nghĩa nó có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt.
Vật liệu mới cũng có thể giữ lại các đặc tính hấp thụ radar ở nhiệt độ cao tới 327 độ F (163 độ C) hoặc thấp đến -148 độ F (-100 độ C).
Máy bay ném bom tàng hình B-2 do Northrop Grumman sản xuất. Ảnh: Getty Images
Dự án đổi mới sơn tàng hình vẫn đang ở giai đoạn đầu, nhưng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy vật liệu gốm mới có thể hấp thụ hơn 90% năng lượng từ radar – trong khi các vật liệu hiện tại chỉ hấp thụ tối đa 80%. Trong thí nghiệm, một tiền chất gốm lỏng được phun lên bề mặt của máy bay. Và khi tiền chất lỏng tiếp xúc với không khí xung quanh, nó trải qua một loạt phản ứng hóa học rồi được chuyển thành vật liệu gốm rắn.
Ông Xu cho biết toàn bộ quá trình sơn máy bay chỉ mất từ 1-2 ngày để hoàn thành. “Gần đây chúng tôi đã nhận được tài trợ từ Văn phòng Nghiên cứu Khoa học của Không lực Mỹ, nơi sẽ cho phép chúng tôi sản xuất và thử nghiệm các mẫu lớn hơn nhiều, vì vậy đó là những gì chúng tôi đang làm hiện nay", chuyên gia Xu nói và cho biết thêm: "Cuối cùng, chúng tôi hy vọng làm việc với các đối tác trong ngành để mở rộng quy mô này và bắt đầu nghiên cứu thế hệ máy bay tàng hình tiếp theo”.