Tên lửa siêu thanh hoạt động như thế nào?

Tên lửa siêu thanh Kinzhal trứ danh của quân đội Nga với sức công phá mạnh mẽ, có thể đạt vận tốc nhanh gấp 12 lần tốc độ âm thanh, và phạm vi hoạt động lên đến 3.000 km.

Trước đó, Nga chưa từng sử dụng loại tên lửa đạn đạo này trong hai cuộc xung đột trước đó ở Syria và Ukraine, mặc dù đã triển khai nhiều lần trong các cuộc tập trận kể từ cuộc thử nghiệm thành công năm 2018.

Tên lửa siêu thanh là một trong số những vũ khí công nghệ cao mà Nga đã trình làng vào năm 2018. (Ảnh: AP)

Cách hoạt động của tên lửa siêu thanh

Tên lửa siêu thanh Kinzhal là một trong số những vũ khí công nghệ cao mà Nga đã trình làng vào năm 2018. Tổng thống Nga Vladimir Putin khi ấy từng gọi chúng là "vũ khí hoàn hảo" khi được triển khai trên các máy bay Nga, chẳng hạn như Mig 31K.

Các nguồn tin từ truyền thông Nga cho biết tên lửa Kinzhal có thể nhanh chóng tăng tốc gấp hơn 4 lần tốc độ âm thanh (tương đương 5.000 km/h) ngay sau khi phóng, và đạt tốc độ nhanh gấp 12 lần tốc độ âm thanh (khoảng 14.800 km/h) với phạm vi hoạt động lên đến 3.000 km.

Theo định nghĩa của các nhà khoa học, bất cứ thứ gì nhanh hơn "Mach-5" - tức là gấp 5 lần tốc độ âm thanh, đều được coi là "siêu âm". Được biết, cần có những thay đổi vật lý đáng kể trong kết cấu của luồng khí siêu thanh để đạt được tốc độ như vậy. Đây từng được xem là một thách thức đối với các kỹ sư hàng không vũ trụ trong việc triển khai các tên lửa để phóng ra ngoài vũ trụ.

Theo Southfront, tên lửa siêu thanh có hai biến thể, gồm: Tên lửa hành trình siêu thanh và phương tiện bay siêu thanh.

• Tên lửa hành trình siêu thanh là loại có thể tiếp cận mục tiêu với sự hỗ trợ của động cơ phản lực tốc độ cao, hay còn gọi là phi đạn đạo - đối lập với tên lửa đạn đạo xuyên lục địa (ICBM) truyền thống sử dụng lực hấp dẫn để tiếp cận mục tiêu.
• Còn phương tiện bay siêu thanh là loại tên lửa được phóng vào không gian theo quỹ đạo hình cung, nơi các đầu đạn được phóng ra và rơi xuống bầu khí quyển với tốc độ siêu thanh, đủ để vượt qua các hệ thống phòng thủ tên lửa hiện có.

Tên lửa siêu thanh được chế tạo với mục đích gì?

Với trọng tải khoảng 1.000 pound (480 kg), tên lửa Kinzhal thường là các đầu đạn có sức công phá cao. Tuy nhiên, loại tên lửa này cũng có thể được trang bị đầu đạn hạt nhân cùng kích cỡ, với sức công phá mạnh hơn gấp nhiều lần, tương đương từ 100 - 500 kiloton thuốc nổ TNT.

Ý tưởng đằng sau thiết kế của tên lửa Kinzhal là chúng sẽ di chuyển nhanh đến mức gần như không thể theo dõi và đánh chặn. Chúng cũng được cho là có thể thực hiện các thao tác linh hoạt khi bay ở tốc độ siêu âm, giúp né tránh được hệ thống phòng thủ tên lửa của đối phương.

Tốc độ rất cao của tên lửa cũng giúp chúng có khả năng xuyên thủng các mục tiêu được bọc thép dày, chẳng hạn như kho vũ khí dưới lòng đất ở miền tây Ukraine - vốn được cho là mục tiêu của cuộc tấn công mới nhất do Nga thực hiện.

Một máy bay chiến đấu MiG-31 phóng tên lửa siêu thanh Kinzhal trong cuộc thử nghiệm tại một địa điểm không được tiết lộ ở Nga năm 2018 (Ảnh: AP).

Sự khác biệt giữa cận âm, siêu âm và siêu thanh là gì?

Trong tương lai, ưu thế quân sự của một quốc gia sẽ phụ thuộc một phần vào tốc độ bay và thời gian bay của tên lửa, cũng như phương tiện bay. Trong đó, có 3 mức quy ước về tốc độ phổ biến, là cận âm (Subsonic), siêu âm (Supersonic), và siêu thanh (Hypersonic).

Hầu hết các tên lửa nổi tiếng hiện nay đều thuộc loại 1, tức cận âm. Chẳng hạn như tên lửa hành trình Tomahawk của Mỹ, Exocet của Pháp hay Nirbhay của Ấn Độ. Chúng di chuyển với tốc độ trung bình Mach-0,9 (khoảng 1134 km/h).

Tên lửa cận âm mặc dù chậm và dễ bị đánh chặn, nhưng chúng vẫn đóng một vai trò quan trọng trong chiến trường hiện đại. Chúng không chỉ rẻ hơn đáng kể để sản xuất vì những thách thức công nghệ đã được vượt qua và làm chủ, mà còn cung cấp thêm một giá trị khác, đó là thời gian.

Cụ thể, chính vì tốc độ tương đối thấp của tên lửa cận âm sẽ cho phép những người ra quyết định cấp cao của quân đội có nhiều thời gian hơn để quyết định xem có nên tiếp tục hay từ bỏ một cuộc tấn công bằng tên lửa.

Cận cảnh tên lửa siêu thanh Kinzhal - vũ khí trứ danh của quân đội Nga với sức công phá mạnh mẽ (Ảnh: Gettyimages).

Loại nhanh hơn, siêu âm, cho phép tên lửa vượt tốc độ âm thanh (Mach-1), nhưng không nhanh hơn Mach-3. Tên lửa siêu âm nổi tiếng nhất là BrahMos của Ấn Độ/Nga, hiện là tên lửa siêu âm hoạt động nhanh nhất có tốc độ khoảng 3.379 km/h.

Loại tối tân nhất hiện nay, siêu thanh, được quy ước là những tên lửa vượt quá tốc độ Mach-5 (6.115 km/h) và nhanh gấp 5 lần tốc độ âm thanh. Các cường quốc trên thế giới bao gồm Mỹ, Nga, Ấn Độ và Trung Quốc đã dành nhiều năm nghiên cứu về tên lửa siêu thanh.

Tên lửa loại này được cho là nhanh đến mức áp suất không khí phía trước đầu đạn tạo thành một đám mây plasma khi di chuyển, cho phép hấp thụ sóng vô tuyến và khiến nó trở nên vô hình trước các hệ thống radar chủ động.

Trong khi hệ thống đánh chặn tên lửa của Mỹ cần thời gian phản ứng từ 8-10 giây để đánh chặn các cuộc tấn công, thì tên lửa Kinzhal của Nga đã bay được ít nhất 20km, khiến cho tên lửa đánh chặn không bay đủ nhanh để đuổi kịp.

Theo Popular Mechanics, ngay cả khi một tàu Mỹ phát hiện tên lửa Kinzhal từ cách xa 100km, thì họ sẽ chỉ có một phút để quyết định sẽ làm điều gì đó với nó.

Tuy nhiên, có nhiều rào cản công nghệ cần phải vượt qua, đặc biệt liên quan đến việc duy trì quá trình đốt cháy bên trong hệ thống tên lửa, cũng như khả năng chịu đựng nhiệt độ khắc nghiệt ở tốc độ siêu thanh.