Tàu chiến Mỹ bắn laser vào mục tiêu ở Vịnh Aden năm 2021. (Ảnh: AP)
Theo các nhà khoa học tại ĐH Công nghệ Quốc phòng ở Trường Sa, tỉnh Hồ Nam, hệ thống làm mát hoàn toàn loại bỏ phần nhiệt có hại, sinh ra trong quá trình bắn laser năng lượng cao. Nhiệt có hại là một thách thức kỹ thuật lớn trong phát triển vũ khí laser.
Với công nghệ mới, vũ khí có thể bắn các chùm laser lâu bao nhiêu cũng được mà không bị gián đoạn hay giảm hiệu quả.
“Đây là một bước tiến lớn trong cải thiện hiệu suất của hệ thống laser năng lượng cao”, Yuan Shengfu, nhà khoa học về vũ khí laser và là trưởng nhóm nghiên cứu, viết trong bài báo xuất bản trên tạp chí Acta Optica Sinica số ra ngày 4/8.
“Các chùm laser chất lượng cao không chỉ được sinh ra trong những giây đầu tiên, mà có thể duy trì không giới hạn”, bài báo khẳng định.
Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ mới có thể thay đổi đáng kể cục diện trên chiến trường bằng cách kéo dài thời gian giao chiến, tăng phạm vi và khả năng sát thương, đồng thời giảm chi phí hậu cần.
Theo bài viết, kể từ khi phát minh ra tia laser hồng ngọc đầu tiên vào năm 1960, con người rất hào hứng với việc chuyển đổi từ động năng sang năng lượng laser để chiếu năng lượng nhanh với tốc độ ánh sáng, với tầm nhìn biến laser trở thành “tia tử thần” có thể tiêu diệt mục tiêu tức thời. Nhưng sau 60 năm, với nhiều loại laser khác nhau đã được phát triển, việc tạo ra laser năng lượng cao vẫn chưa thành công.
Tại Mỹ có một số dự án nổi tiếng nhất trong những năm qua, như Laser hóa học tiên tiến của Hải quân (NACL) sử dụng deuterium florua làm nguồn laser; Laser hóa học tiên tiến hồng ngoại trung bình (MIRACL) sử dụng laser hóa học trung hồng ngoại tiên tiến; Laser năng lượng cao chiến thuật (THEL), Laser dựa trên không gian (SBL) sử dụng hydro florua làm nguồn laser và Laser trong không khí (ABL) sử dụng laser iốt ô xy hóa học.
Theo nhóm của Yuan, tất cả những công nghệ này đã được chứng minh bằng thử nghiệm, với MIRACL đã bắn hạ tên lửa siêu thanh, THEL bắn hạ 48 mục tiêu bay và ABL đánh chặn thành công tên lửa nhiên liệu lỏng.
Tuy nhiên, các dự án đều bị hủy bỏ, với lý do được công bố là kích thước và trọng lượng quá lớn của hệ thống laser.
Theo nhóm nghiên cứu Trung Quốc, lý do thực sự khiến các dự án này bị hủy bỏ là sức công phá của chúng không đáp ứng được kỳ vọng. Phạm vi hiệu quả tối đa của những vũ khí này chỉ là vài kilomet. Nhóm của Yuan cho biết để cải thiện sức công phá của chùm tia, cần duy trì thời gian hoạt động liên tục lâu hơn.
Nhóm nghiên cứu của Yuan đã phát triển một bộ điều chỉnh đường dẫn tia bên trong – một hệ thống thổi khí qua vũ khí để loại bỏ nhiệt thải và cải thiện độ sạch của khí. Nó được thiết kế nhỏ gọn và hiệu quả, tập trung vào việc tối ưu hóa lưu lượng khí và giảm thiểu kích thước và trọng lượng. Hệ thống này có một số bộ phận chính, bao gồm nguồn không khí, bộ trao đổi nhiệt, hệ thống kiểm soát lưu lượng khí và hệ thống phun/hút khí.
Hệ thống này cung cấp không khí khô, sạch cho hệ thống, sau đó được đưa qua bộ trao đổi nhiệt để làm mát đến nhiệt độ mong muốn. Hệ thống kiểm soát lưu lượng khí điều chỉnh luồng khí, đảm bảo khí được phân phối ở nhiệt độ và thời gian dừng chính xác để đạt được quang sai nhỏ gần như tĩnh. Hệ thống phun/hút khí có nhiệm vụ bơm khí vào đường dẫn tia bên trong của hệ thống laser và loại bỏ khí sau khi đã đi qua.
Trung Quốc đã phát triển các loại vũ khí laser năng lượng cao để phá hủy hoặc gây tê liệt mục tiêu, như máy bay không người lái, tên lửa và máy bay. Những vũ khí này có lợi thế là tấn công mục tiêu với tốc độ ánh sáng, vì thế rất hiệu quả với mục tiêu di chuyển nhanh.
Những vũ khí này cũng hiệu quả về chi phí hơn các hệ thống sử dụng tên lửa truyền thống, vì không cần dùng đạn đắt đỏ và có thể tái nạp nhanh chóng.
Theo một số nhà khoa học quân sự, Trung Quốc có thể dùng vũ khí laser để diệt vệ tinh, như hệ thống Starlink của SpaceX.
Vũ khí laser có thể làm gián đoạn thông tin liên lạc, điều hướng và giám sát của đối phương, và có thể dùng để giành lợi thế chiến lược nếu xảy ra xung đột trong không gian.