Viện Kỹ thuật Phòng không - Không quân: Tiệm cận xu thế phát triển UAV trên thế giới

Đến nay, Viện đã làm chủ công nghệ, chế tạo những sản phẩm UAV có cấu hình thiết kế phù hợp và độ tin cậy, được kiểm nghiệm qua hàng nghìn giờ bay, góp phần quan trọng vào mục tiêu xây dựng nền công nghiệp quốc phòng lưỡng dụng, hiện đại.

Thiếu tá Đặng Quang Hiếu, Phó trưởng phòng Nghiên cứu phương tiện bay không người lái, Viện Kỹ thuật PK-KQ cho biết: Đối với những dòng UAV quân sự do Viện nghiên cứu và phát triển đều có những tính năng kỹ, chiến thuật vượt trội về tốc độ, trần bay, thời gian bay, có khả năng hoạt động trong các môi trường có điều kiện tác chiến phức tạp, chống nhiễu, chống giả mạo tín hiệu vệ tinh nhờ những thuật toán lọc thích nghi kết hợp sử dụng các công nghệ ăng-ten chống nhiễu định hướng...

Một số loại UAV do Viện Kỹ thuật Phòng không - Không quân nghiên cứu, chế tạo trưng bày tại Triển lãm Quốc phòng quốc tế năm 2024. Ảnh: CHÍ CÔNG

Yêu cầu quan trọng nhất trong nghiên cứu UAV là tích hợp công nghệ lõi, từ thiết kế khí động học chuẩn xác, lựa chọn vật liệu nhẹ nhưng bền cho đến làm chủ hệ thống dẫn đường tự động, truyền dữ liệu thời gian thực, bảo mật thông tin và khả năng chống gây nhiễu điện tử. Đây là những thách thức lớn, bởi chỉ cần một sai số nhỏ trong mô hình khí động hay một độ trễ trong hệ thống điều khiển cũng có thể khiến cả chuyến bay thất bại. Trong đó, thiết kế khí động học là một trong những khâu đầu tiên và quan trọng nhất trong quy trình thiết kế UAV. So với các sản phẩm UAV sử dụng động cơ cánh quạt, UAV sử dụng động cơ phản lực cho phép bay với tốc độ cận âm, với các trạng thái vận động phức tạp. Do đó, việc thiết kế khí động lại càng đòi hỏi phải tính toán chính xác. Bên cạnh đó, trong cấu hình tổng thể của UAV, hệ thống điện, điện tử được xem là “bộ não” điều khiển, đảm nhiệm vai trò then chốt trong mọi hoạt động. Hệ thống này gồm: Bộ điều khiển tự động lái, hệ thống dẫn đường quán tính, hệ thống cảm biến, hệ thống truyền dữ liệu và liên kết thông tin với trạm điều khiển mặt đất...

Với nỗ lực nghiên cứu, cán bộ, kỹ sư Viện Kỹ thuật PK-KQ đã ứng dụng công nghệ mô phỏng bán tự nhiên để kiểm chứng đặc tính khí động và đặc tính điều khiển của UAV trong điều kiện giả lập gần sát thực tế. Đến nay, Viện đã làm chủ nhiều công nghệ lõi, đáng chú ý là công nghệ kháng nhiễu, chống giả mạo tín hiệu vệ tinh, tích hợp trí tuệ nhân tạo để UAV có thể tự xử lý dữ liệu, nhận dạng mục tiêu và địa hình. Song song với làm chủ công nghệ thiết kế hệ thống động lực học, hệ thống điện điện tử, đội ngũ cán bộ, kỹ sư của Viện cũng đã làm chủ công nghệ chế tạo thân vỏ, kết cấu của UAV với những tính năng vượt trội.

Tại xưởng sản xuất và lắp ráp UAV, quy trình chế tạo phần thân vỏ, kết cấu được bố trí theo quy trình khép kín. Theo Thượng tá Đào Minh Tiến, nghiên cứu viên, Phòng Nghiên cứu phương tiện bay không người lái: Trong thiết kế, chế tạo phần vỏ và kết cấu của UAV, yêu cầu hàng đầu là kết hợp hài hòa giữa độ bền, độ cứng và trọng lượng nhẹ. Đây là yếu tố quyết định trực tiếp đến khả năng bay, tải trọng và độ ổn định của phương tiện. Quá trình nghiên cứu, thử nghiệm, các kỹ sư đã làm chủ công nghệ vật liệu tiên tiến, từ sợi thủy tinh, composite cho đến carbon siêu nhẹ. Sau khi hoàn thiện, các thiết kế được nạp vào máy CNC và cắt tự động bảo đảm chính xác cao.

Đặc biệt hiện nay, Viện Kỹ thuật PK-KQ đã làm chủ công nghệ Gelcoat kết hợp hút chân không. Đây là bước tiến quan trọng trong sản xuất vật liệu hàng không. Công nghệ này giúp UAV không chỉ có khối lượng nhẹ hơn so với phương pháp chế tạo truyền thống, đồng thời tăng độ bền, độ cứng và tính đồng đều của vật liệu, khả năng chịu tải cao và tuổi thọ cho sản phẩm.

Trong chặng đường nghiên cứu và phát triển UAV, dấu ấn đầu tiên và quan trọng nhất của Viện Kỹ thuật PK-KQ phải kể đến những mẫu UAV ứng dụng làm mục tiêu bay, phục vụ trực tiếp công tác huấn luyện, diễn tập và bắn đạn thật của các đơn vị PK-KQ. Những sản phẩm này đã tạo ra bước đột phá trong lĩnh vực hàng không không người lái, với khả năng mô phỏng linh hoạt nhiều kịch bản tác chiến, từ bay thấp, bay cao đến bay tốc độ nhanh, cự ly xa, bảo đảm quỹ đạo bay ổn định, khả năng phản ứng linh hoạt. Điển hình như UAV M400-CT2 được thiết kế chế tạo tương thích với tổ hợp ngắm bắn và điều khiển hỏa lực của máy bay Su30-MK2 về tốc độ, khả năng cơ động, giao diện, đáp ứng yêu cầu đề ra làm mục tiêu bắn chặn kích cho loại tiêm kích này. Bên cạnh đó, các UAV được thiết kế tối ưu về kết cấu và khả năng mang tải vượt trội, cho phép M400-CT2 có thể hoán cải thành UAV chiến đấu.

Với khả năng cất-hạ cánh thẳng đứng, dòng máy bay đa nhiệm RAV-80 được trang bị hệ thống camera quang điện tử, cho phép phát hiện, theo dõi mục tiêu với độ chính xác cao, đồng bộ thông tin mục tiêu về tọa độ, hình ảnh theo thời gian thực, giúp người chỉ huy đưa ra quyết định tác chiến kịp thời. Hay như dòng UAV FPV (First Person View) mới được Viện nghiên cứu chế tạo thành công với hệ thống camera và truyền tải hình ảnh trực tiếp cùng khả năng cơ động cao, thích ứng nhanh với những tình huống phức tạp; đặc biệt, nhờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ xử lý tại biên (edge AI) vào hệ thống điều khiển, mở ra xu hướng UAV FPV tự hành, bán tự động, giảm tối đa sự can thiệp của con người. Đây là bước tiến quan trọng trong làm chủ công nghệ lõi UAV thế hệ mới, thể hiện năng lực nghiên cứu, sáng tạo và sự đột phá của đội ngũ cán bộ, kỹ sư Viện Kỹ thuật PK-KQ trong việc tiệm cận xu thế phát triển UAV trên thế giới./.

* Mời bạn đọc vào chuyên mục Quốc phòng an ninh xem các tin, bài liên quan.