Tham Khảo

KỸ-THUẬT MỚI TRONG NGÀNH ĐÓNG TÀU BIỂN Lê Chánh Thiêm

Khi con người phát giác ra một vật có thể nổi trên mặt nước, ý nghĩ tạo một “con tàu” để làm phương-tiện đi lại trên mặt nước đã manh nha.

 Qua bao thế-hệ, con tàu của thuở ban đầu đã được cải-thiện, đáp ứng nhu-cầu sinh sống và sau đó ngành vận tải hàng-hải ra đời, lớn mạnh, phát-triển nhanh, hàng hóa được giao-lưu, giúp cho con người buôn bán, trao đổi với nhau, làm cho nhân-loại xích lại gần nhau hơn. Khi chiến-tranh xảy ra, ban đầu là những chiếc bè, rồi theo thời-gian những chiếc tàu được chế tạo và chúng được vận dụng để phục-vụ cho nhu-cầu các cuộc chiến. Trong những thập niên cuối của thế kỷ 20, con người đã chế ra các loại tàu hiện-đại, được trang-bị những phương-tiện tối-tân.

1. Tổng quát:

Nếu kể tàu chiến, ta không thể quên các Hàng-không Mẫu-hạm (HKMH), các loại tàu ngầm, các loại khu-trục-hạm v.v... của các cường quốc có lãnh-thổ tiếp giáp với sông biển. Ngày nay, Hải-quân Hoa-Kỳ có những chiếc HKMH chạy bằng nguyên tử năng, có khả năng tham chiến cao, với tiềm-lực quân-sự đáng kể. Chẳng hạn các chiếc:

- HKMH USS Enterprise CVN 65 (thường được gọi là Big E) có trọng-tải 93.970 tấn, dài 1,123 feet, rộng 252 ft., có 4 máy, chạy bằng phản ứng hạt nhân, vận tốc 33 hải lý/ giờ, thủy thủ đoàn 6.000 người; hoạt động từ năm 1961 đến năm 2012 mới được “giải ngũ”. Vài con số thống kê: có 915 kỹ sư đã tham gia thiết kế. Họ đã vẽ 16.100 bản vẽ và 2.400 thiết kế. Theo kế hoạch, nó sẽ được giải nhiệm vào năm 2014 hoặc 2015, tùy thuộc vào tuổi thọ các lò phản ứng hạt nhân của nó và mức độ sẵn sàng của tàu thay thế (chiếc USS Gerald R. Ford). Nhưng theo Đạo luật Nhiệm vụ Quốc phòng, nó được cho ra khỏi hải quân vào năm 2013, và tính đến đó là nó đã hoạt động 51 năm liên tục.

- HKMH USS Nimitz CVN 68 trọng-tải 95.000 tấn, chiều dài 1,092 ft., 8 máy phản ứng hạt nhân có công-suất 280.000 HP, vận tốc 30 hải-lý/ giờ, thủy thủ đoàn 6.300, chở được 90 máy bay các loại.

- Chiếc HKMH USS Theodore Roosevelt CVN 71, hạ thủy ngày 25-10-1986 dài 398 mét, mang được 90 chiến đấu cơ.

Các quốc gia Tây Âu và vài nước thuộc khối Cộng khác cũng có những chiếc tàu chiến với trọng tải đáng kể.

Về dân dụng, ta thấy các loại tàu vận-tải như tàu chở dầu, tàu chở khách, tàu du-lịch,... có những chiếc trọng tải trên mấy trăm ngàn tấn, chở được mấy ngàn người. Những con tàu ngày nay tuy đã hiện-đại nhưng vẫn chưa làm thỏa-mãn tham-vọng của loài người. Vì vậy, các nhà nghiên-cứu ngày đêm tìm tòi, suy nghĩ, thí-nghiệm... để sáng chế ra những phương-tiện tiến-bộ hơn, tiện-nghi hơn, lớn hơn ngỏ hầu đáp-ứng nhu-cầu trong thời đại mới và cho tương-lai.

Sau đây, xin giới-thiệu đến độc-giả vài loại tàu đặc-biệt được đóng trong thời gian gần đây cũng như những chiếc tàu đã được thử nghiệm thành công, nằm trong dự án khởi công đóng và sẽ ra đời trong thời-gian tới để phục vụ cho con người trong các nhu cầu đặt ra.

2/ Quan niệm đóng tàu ngày nay.

Lâu nay, trên quan niệm xây dựng, người ta cho rằng “càng lớn, càng tốt”. Chúng ta thấy những cao ốc hàng trăm tầng, những chiếc tàu đồ sộ có trọng tải hàng triệu tấn, những chiếc hàng không mẫu hạm, những chiếc phi-cơ, những chiếc xe to lớn được các nước ưu-tiên nghiên cứu chế-tạo. Thế nhưng thời-gian gần đây, sau những nghiên-cứu và so-sánh, sau những biến chuyển thời cuộc đã làm con người thay đổi ý-niệm trên. Những tòa nhà “chọc trời” đã không còn là "niềm hãnh-diện” như một phô-trương sự hùng mạnh nữa mà người ta chỉ nghĩ đến sự tiện-lợi về nhiều mặt và nhất là sự thiệt hại (như vụ 9-11-2001) sẽ to lớn nếu có, do vậy, không còn mấy quốc gia tiếp tục xây cất theo mô hình nầy nữa.

Trong ngành hàng hải cũng vậy, quan niệm đóng những chiếc tàu lớn bắt đầu được các quốc gia đặt lại. Hoa-Kỳ là quốc gia đã có nhiều chiếc tàu lớn, dựa vào đường lối, chiến-lược hàng-hải và nhất là muốn giữ địa-vị bá chủ đại dương của mình cũng đã xem xét lại sách lược trước đây.

Tàu chiến Mỹ được kể là lớn nhất thế giới trước nay. Do vậy, việc vận chuyển và nhất là bảo-vệ nó là một nan đề cho quân đội Mỹ. Trước cuộc chiến Vùng Vịnh lần thứ nhất, hai chiếc Tripoli và Princeton đã bị mìn nổ tung, chiếc Khu-trục-hạm USS Cole cũng bị quân khủng-bố tấn-công,... càng làm các nhà chiến-lược Mỹ quan-tâm hơn. Họ nhận thấy rằng dù chiếc tàu có vững chắc đến đâu cũng không thể chịu nổi sức công-phá kinh hồn của khối thuốc nổ, của khối mìn trôi hay chỉ một chiếc xuồng nhỏ do vài tên cảm tử lái lao vào.

Từ những thiệt hại đó, các chiến lược gia không những đã thay đổi quan niệm để đóng những chiếc tàu vừa phải mà còn nghiên cứu những phương tiện để bảo vệ tàu thuyền trước các cuộc tấn công của điïch quân cũng như đáp ứng theo nhu cầu chiến tranh theo thời đại ngày nay và tương lai gần.

Từ đó, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra những loại tàu đặc biệt. Xin giới thiệu các loại tàu mới sau đây:

3. Tàu không bánh lái.

Trước nay, muốn cho tàu chạy theo đúng hướng, người ta cần phải thiết kế bánh lái cho tàu, nhất là với các loại tàu có trọng tải lớn. Đối với các tàu nhỏ, nếu không có bánh lái, bắt buộc tàu phải có hai máy và hai máy đó phải cùng hoạt động (một trong hai máy bất khiển dụng coi như không đi đúng hướng mong muốn được). Khi muốn rẽ trái hay phải, lui, cập cầu,... một trong hai máy tương ứng chiều quay phải giảm tốc hay ngừng hay lui.

Với những phát-minh mới, ngày nay người ta thấy bánh lái tàu không còn quan trọng như xưa nữa. Phát-minh này đã được ứng-dụng để chế ra chiếc Queen Mary II (QM II), chiếc tàu thương mãi của Anh quốc, được kể là lớn hiện nay, được nhắc đến bỏi vì nó là chiếc tàu lớn không có bánh lái.

Theo nguyên tắc truyền thống, máy chính của con tàu được đặt cố định trong lòng tàu để tạo ra lực đẩy cho tàu, được nối với chân vịt bằng một hệ thống then chuyền. Khi máy chạy, chân vịt quay, tạo nên sức đẩy để con tàu tiến tới. Nếu muốn quay, tàu cần phải có bánh lái, được nối với phòng lái bằng một hệ thống then chuyền và hệ thống lái nầy độc lập với máy chính. Chiếc QM2 không theo nguyên-tắc trên mà dùng kiểu động cơ có tên là “Pod”. Với loại động cơ pod, mỗi máy có một chân vịt riêng gắn ngay vào máy, máy không gắn cố định trong hầm máy (trong lòng tàu) mà gắn trong một hệ thống có thể xoay quanh được, nó vừa tạo lực đẩy tới vừa có thể xoay chiều để lái luôn.

QM II là chiếc tàu khách được xem là lớn nhất thế-giới hiện nay do hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp đóng, hiện nay phục vụ chuyên chở khách cho một công-ty vận chuyển Anh quốc. Chiếc QM2 có 4 hệ thống dẫn động bằng 4 động-cơ nằm ngoài vỏ tàu, mỗi chiếc có công suất 21,5 MegaWatt, được đặt trong 4 chiếc lồng kín, mỗi động cơ có một chân vịt riêng. Hai động cơ xoay gắn phía đuôi tàu, đảm nhận chức năng dẫn hướng (để quay trái phải), hai động cơ gắn ở phía mũi tàu được lắp cố định để tạo lực đẩy (tới hay lui).

Ưu điểm của động cơ pod là cải thiện cơ-chế cấu tạo thủy động học của phần vỏ tàu. Các tàu đóng theo kiểu truyền thống, chân vịt tàu luôn nằm ở phía sau, do vậy, dòng nước trước khi tiếp xúc với chân vịt chịu sự ma sát với phần vỏ tàu nên đã bị xáo trộn dòng chảy của nó khiến cho hiệu quả tạo lực đẩy của chân vịt không được hoàn toàn công suất mà máy tàu đã tạo ra. Với động cơ pod, nguyên-tắc nầy ngược lại nên lực đẩy của máy tàu được dùng trọn vẹn.

Thật ra, kiểu động cơ nầy được dùng từ đầu thập kỷ 1990, dành cho những tàu phá băng. Với khả năng xoay chuyển linh hoạt, động cơ pod giúp cho tàu có thể phá tan các tảng băng ở hai phía mũi và đuôi tàu. Không những nhận thấy sự hiệu dụng của kiểu động cơ nầy về mặt khí động học với vỏ tàu, các chuyên gia còn nhận ra rằng động cơ pod còn hoạt động êm hơn, dễ điều khiển hơn, nhất là khi ứng dụng với các loại tàu vận-tải có trọng tải lớn.

Một ưu điểm khác nữa là loại động cơ này còn nâng cao hiệu quả vận hành mà lại tiết kiệm nhiên liệu so với động cơ thường. Điều quan trọng là nếu dùng kiểu động cơ nầy, tàu biển dù lớn đến đâu cũng dễ điều khiển, nhất là khi ra vào bến hay di chuyển trên các hải trình nhỏ, uốn khúc, không cần phải dùng tàu kéo như các loại tàu lớn thông thường trước nay. Nếu so với các máy tàu kiểu cũ, động cơ pod giá thành còn cao trong thời gian đầu mới sáng chế.

QM II được vẽ kiểu vào ngày 8-6-1998 và vào ngày 10-10-1998, các hãng Aker Kvaerner của Na Uy, Fincantieri của Ý, hãng Meyer Werft của Đức và hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp được mời đến đấu thầu để đóng tàu. Đến ngày 6-11-2000, hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp trúng thầu và bắt đầu đóng. QM II hạ thủy tại Saint-Nazaire (Pháp) vào ngày 21-3-2003. QM II được đem về Southampton, Anh quốc vào 26-12-2003. Trong buổi lễ đặt tên (eponym) vào ngày 8-1-2004, Nữ Hoàng Anh Elizabeth II tuyên bố:

-“Tôi đặt tên cho tàu là Queen Mary II. Cầu mong Thượng-đế ban phước cho chiếc tàu và cho tất cả những ai xử dụng tàu”.

Vào ngày 12-1-2004, QM2 khởi hành chuyến viễn du đầu tiên từ hải cảng Southampton, Anh quốc tới Fort Lauderdale, Florida, Hoa Kỳ mang theo 2,620 hành khách.

Tưởng cũng cần biết thêm, trong thời gian đóng tàu, một tai nạn thảm khốc đã xảy ra vào ngày 15-11-2003. Tai nạn làm 22 người bị thương, 16 người (trong đó có 1 em bé) chết khi một cầu tàu trên cao 50ft (15m) đổ xuống một nhóm công nhân đang làm việc và một số thân nhân được mời đến thăm viếng tàu.

Những chi-tiết cần biết về chiếc Queen Mary II:

- Chiều dài: 1,131 feet (345m) 
- Chiều ngang: 131 feet (40m) 
- Chiều ngang chỗ cầu tàu: 147.5 feet (45m) 
- Tầm nước (Draft): 32 feet 10 inches (10m) 
- Chiều cao [từ sống tàu (keel) tới ống khói (funnel)]: 236.2 feet (72m) 
- Trọng tải tối đa: 151,400 gross tons 
- Hành khách: 2,800 
- Vận tốc: 30 knots (34.5 MPH) 
- Thủy thủ đoàn: 1,300 
- Công suất: 157,000 mã-lực (Horsepower). 
- Sức đẩy: 4 máy pod, 21.5 MegaWatt 1 máy [2 cố định, 2 xoay chuyển (azimuthing)]. 
- Giá: khoảng $800 triệu US.

Vài con số so sánh:

- QM2 dài gấp 5 lần chiếc tàu khách Cunard đầu tiên của Anh (230ft). 
- QM2 cao gấp hai lần Đài Tưởng niệm Washington (550ft). 
- QM2 có 147 ft cao hơn tháp Eiffel ở Pháp (984ft). 
- QM2 cao gấp 3 lần rưỡi tháp Westminster (Tháp Big Ben) (310ft). 
- QM2 chỉ 117 ft. thấp hơn Empire State Building (1248ft). 
- QM2 cao hơn 3 lần St. Paul's Cathedral (366ft). 
- Còi tàu QM2 có thể nghe được từ xa 10 miles.

4/ Tàu ngầm tự động tìm mìn.

Từ nan đề vừa nói, các chiến-lược gia Hoa-Kỳ đã cộng tác với các kỹ-sư, các chuyên-gia quân-sự cùng nhau tìm một giải-pháp để thích-nghi với hình-thái mới của chiến-tranh. Sau thời gian dài âm-thầm nghiên-cứu, họ đã hoàn thành một loại tàu ngầm tự-động với nhiều tính năng.

Tàu ngầm nầy có hình dáng như một chiếc phi đạn nhỏ, có 4 khả-năng đáng kể: do thám, nghiên-cứu khảo sát (săn tìm, khám-phá và tiêu diệt), liên-lạc dưới biển và chống đặc-cộng thủy cùng diệt tàu ngầm, thay cho đàn cá heo. Trước kia, Hải-quân Mỹ huấn luyện cá heo để bảo vệ các quân-cảng, các bến đậu của chiến hạm song song với hệ thống rào thép ngăn cách.

Tuy người ta không tin tưởng vào chúng nhưng phải dùng chúng vì sự hoạt động liên-tục dưới nước và tiết kiệm công sức con người. Ngày nay, khi các thành quả khoa-học tiến-bộ, con người tạo ra các robot, các tàu không người lái, công việc của cá heo làm trước kia dần dần được thay thế. Người ta tin tưởng vào chúng hơn cho dù là "máy".

Do vậy, các "AUV" (tàu ngậm tự động: Autonomous Underwater Vehicles) của Hải-quân Mỹ ra đời. Các căn-cứ Hải-quân lớn của Mỹ ở Virginia, Seatles (Washington State), San Diego, Hawaii, các căn-cứ lớn tại hải ngoại sẽ được bảo vệ bằng các tàu ngầm kiểu nầy. Người ta nghĩ đến trong tương lai việc bảo vệ các hải cảng Mỹ cũng sẽ do các tàu ngầm kiểu nầy đảm trách để bảo vệ an-ninh trước sự phá hoại của bọn khủng-bố quốc-tế.

Ngày trước, việc ra vào các hải cảng, việc đổ bộ vào bờ biển (nếu có) gặp khó khăn do mìn bẩy, thủy-lôi, đặc công thủy, các dàn phòng thủ trên bờ. Ngày nay, nếu loại tàu nầy hoạt động hưu-hiệu, chúng sẽ thông-báo tất cả mục-tiêu của địch về hậu-cứ để cấp chỉ-huy tiên liệu kế-hoạch. Hình-thái chiến-tranh ngày nay sẽ được thay đổi và chắc rằng cũng sẽ thay đổi thêm nhiều nếu các phát-minh, phát-kiến mới được úng-dụng.

Việc chế tạo loại tàu ngầm mới này không phải là điều dễ dàng. Một số AUV hiện đang hoạt động nhưng khả năng của chúng không như sự trông đợi của các chiến-lược gia quân sự. Họ nhận thấy các bộ phận cảm nhận cần phải tốt hơn, cần nguồn cung cấp năng lượng nhiều hơn, phải tìm ra phương cách cho chúng di chuyển hữu hiệu hơn để chúng có thể thực hiện hữu hiệu vai trò mà họ mong đợi.

Các vật dụng dưới nước hoạt động khó hơn trên không trung hay trên bộ, nếu so với máy bay không người lái Predator, tàu ngầm vừa nói có hạn chế hơn nhiều, không chỉ là sự hoạt động độc lập của chúng. Ông Robert Wernli, một chuyên gia về tầu ngầm tự động của Mỹ cho hay:

-"Mọi thứ ở dưới nước đều chống lại bạn. Chẳng hạn dưới biển, tầm nhìn ngắn hơn trên không. Các dòng nước ngầm thì luôn luôn kéo chiếc tầu trệch khỏi con đường đã định trước. Nước biển làm xói mòn chúng. Các tín hiệu vô tuyến không xuyên qua được các vùng nước sâu. Tất cả những trở ngại này làm cho việc di chuyển và thông tin liên lạc vô cùng khó khăn".

Tuy nhiên, nó cũng có nhiều đặc điểm. Do hoạt động dưới mặt biển nên không bị nhận dạng, tín hiệu âm thanh, từ trường của chúng phát đi rất thấp, giá thành sản xuất rất rẻ nên nếu trong tình-trạng nguy hiểm hay bất tiện, không cần phải thu-hồi.

Các chuyên gia Mỹ còn nghĩ đến các nhiệm vụ quan trọng, phức tạp hơn cho kiểu tàu ngầm nầy. Trong tương lai, họ sẽ thiết kế loại tàu để làm nhiệm vụ do-thám, vẽ bản đồ địa hình địa vật dưới đáy bể, ghi dòng nước chảy hay nước ngầm của đại dương, chuyển tín hiệu về cho trung tâm điều khiển tất cả những tin tức về đối phương. Dĩ nhiên các tàu ngầm loại nầy ở thế hệ sau phải tối tân hơn các tàu ngầm hôm nay. Muốn được như vậy, của các kỹ-sư, các chuyên viên, các công-ty chuyên môn còn phải làm việc nhiều.

5/ Tàu ngầm săn tìm thủy lôi.

Thế hệ AUV đầu tiên của Hải quân Mỹ chỉ đảm nhậm những nhiệm vụ đơn-giản. Ngày trước, trong các vùng biển sâu, các chiến hạm và tàu ngầm lớn có thể vào tận nơi, dùng những trang cụ để dò tìm thủy lôi, mìn bẩy, và sau đó có thể phá nó bằng nhiều cách.

Nếu ở vùng biển cạn, các loại tàu chiến không thể mạo hiểm vào được mà chỉ trông cậy vào cá heo để dò tìm, sau đó chúng truyền tín hiệu về trung tâm qua một máy phát tín hiệu gắn ở đầu để trung tâm đánh dấu trên bản đồ, sau đó cho người nhái hay toán tháo gỡ đạn dược lặn xuống thu hồi hay phá hủy.

Tuy nhiên, nhiệm vụ nầy rất chậm, khó khăn và đôi khi nguy hiểm đến tính mạng chuyên viên. Do vậy, quân đội Mỹ đã sáng chế ra thế hệ HUV có tên REMUS (Remote Environment Monitoring Unit System) vào năm 1994 tại Viện Nghiên cứu Đại dương Woods Hole (Woods Hole Oceanographic Institute).

HUV REMUS dài 63 inches, đường kính 7.5 inches, nặng 150 lbs (chỉ nặng bằng trọng lượng tối-đa kiện hàng vận chuyển thương mại của FedEx), được trang bị bằng sóng Sonar (sound navigation and ranging), có thể hoạt động dưới nước lâu đến 22 giờ, làm việc dưới độ sâu từ 10ft đến 40 ft. Mỗi chiếc có nhiệm vụ hoạt động trong một khu vực riêng trong hải cảng, dò tìm các vật có hình dạng giống thủy lôi.

Để biết vị trí của vật lạ nầy, các AUV gửi các tín hiệu tới hai bộ nhận-truyền (transponder) mà người nhái Hải quân đã thả xuống các địa điểm được định trước. Sau khi dò tìm, chúng tự động tìm về một nơi được ấn định để chuyên chở về nơi an toàn. Người ta kết hợp một số REMUS thành một hệ thống có tên là Sculpin.

Trung tâm kỹ thuật Bluefin Robotics ở Cambridge, Massachusettes đang chế tạo cho Hải quân một loại tầu ngầm tự động khác có tên là BP AUV (The Battlespace Preparation AUV), có thể hoạt động ở vùng biển sâu từ 40ft tới vài trăm feet. BP AUV ù có chiều dài 10 ft, đường kính 21 inches, nặng khoảng 500 lbs.

BP AUV và AUV đều xử dụng sóng sonar để dò tìm thủy lôi. Bộ biến hoán (transducer) của loại tầu ngầm này phát ra một sóng âm-thanh hình cánh quạt rộng tới 150ft. Các bộ cảm nhận âm-thanh nầy hoạt động rất tốt, thuận lợi cho công việc này ở những vùng bờ biển nước đục. Ông Doug Blaha giải thích:

-"Nếu bạn bước vào một căn phòng tràn ngập khói, bạn có thể chẳng nhìn thấy ai trong phòng, nhưng chắc chắn bạn có thể nghe thấy người ấy".

Nước vùng biển cạn, nước đục vì chứa đầy vật vụn do loài người thải ra và bùn đất. Thử thách lớn nhất của BP AUV là săn tìm thủy lôi trong vùng biển chứa đầy rác. Để giúp AUV phân biệt giữa một thủy lôi và một bình nước nóng, Hải quân đang nghiên cứu một thiết bị sóng sonar cực mạnh sẽ cung cấp các hình ảnh, âm thanh với độ phân giải cao.

Một khía cạnh khác đang được nghiên cứu là chế tạo những AUV có bộ cảm nhận sử dụng nam châm để dò sự thay đổi trong từ trường gây ra do các vật bằng kim loại, chế tạo các AUV có bộ cảm nhận hóa-chất dò chất nổ rỉ ra từ những mìn bẫy.

Thủy lôi, các loại mìn trôi hay mìn được nối bằng một dây cáp và được buộc dưới đáy biển cũng là những mối nguy-hiểm. Để tìm các loại mìn này, người ta dùng tàu hoặc máy bay trực thăng kéo thiết bị sóng sonar rà dưới mặt biển. Phương cách này không an toàn vì tàu có thể gặp nguy hiểm khi di chuyển trong vùng biển đầy mìn bẫy, các máy bay trực thăng dễ dàng trở thành mục tiêu của kẻ thù tấn công. Vì vậy Hải quân Mỹ đặt kỳ vọng vào các chiếc AUV có thể đảm trách công việc nguy hiểm này.

Nếu khu vực dò tìm rộng lớn hay vùng nước sâu, AUV cần hoạt động rất lâu. Từ nhu cầu nầy, chiếc Seahorse dài 28 ft được chế tạo đặc biệt ra đời. Seahorse có thể di chuyển khoảng cách xa đến 300 hải lý, các cục pin sẽ kéo dài sự hoạt động lên tới 72 tiếng đồng hồ.

Tàu bè tiến vào hải cảng, các lực lượng đổ bộ vào bờ biển sẽ an toàn nếu vùng bờ biển hay hải cảng được các AUV hoạt động tốt, thám sát kỹ trước đó.

6/ Tàu phá hủy thủy-lôi.

Chế tạo một AUV phá hủy mìn bẫy là mục tiêu của Hải quân Mỹ ngày nay. Các chuyên gia đang chế tạo một chiếc UAV mang tên Surf Zone Crawler ở Navy's Coastal Systems Station tại thành phố Panama City thuộc Florida. Đây là một loại tàu ngầm nhỏ, có hình vuông, chiều cao chưa đến 1ft, có thể di chuyển trên mặt đá lởm chởm trên sàn đáy biển. Nó có thể di chuyển mà không bị các dòng nước ngầm chi phối như loại AUV trước đây.

Tuy nhiên, còn nhiều khiếm-khuyết như nó có thể bị lún sâu xuống bùn cát, có thể bị phá hủy khi mìn nổ khi nó làm nhiệm vụ phá mìn. Tuy nhiên, giá thành nó không cao nên nếu một AUV bị phá hủy mà công việc nó hoàn thành thì người ta cũng không tiếc rẻ gì.

Ông Wernli, một chuyên gia tàu ngầm phát biểu:

-"Nếu tôi cần phá một quả mìn với giá 100 ngàn thì cũng là điều hợp lý".

Tuy vậy, ngày nay Hải quân Mỹ chưa muốn AUV bị tổn thất như vây vì nó được chế tạo bằng nhiều máy móc tối tân, tổn phí sản xuất cao. Theo ông Simmon:

-"Đừng đặt AUV xuống nước nếu ta không chắc chắn nó sẽ không bị mất".

Một trở ngại khác là năng lượng để các AUV hoạt động. Loại tàu ngầm REMUS chỉ hoạt động trong 22 giờ, chiếc Seahorse lâu hơn (72 giờ) nhưng các chuyên gia quân sự thấy chưa đủ để chúng hoàn thành các công tác cần thời gian lâu hơn. Một chiếc Seahorse hoạt động cần 9.216 cục pin D Cell Alkaline vì loại pin nầy mạnh hơn các pin tái nạp (rechargable).

Tham vọng các chuyên gia Mỹ là họ chế được loại AUV có khả-năng nhạy-cảm như loài cá hồi (salmon's sensitivity) hay các thiết bị sonar có cơ-phận nhạy bén như loài cá heo với dãi âm-thanh từ 30 tới 100.000 Hertz.

Theo ông Patrick Moore cho biết:

-"Cá heo có thể nhận ra những khác biệt trên thành của ống xy-lanh nhôm với độ dày chỉ 0.2 mm, thật là điều dị thường" (A dolphin can detect a difference in an aluminum cyclinder wall thickness of only 0.2 millimeters, that's fantastic).

Tưởng cũng cần biết thêm về các loại vũ khí nhẹ dưới nước mà các lực-lượng quân sự quan tâm. Nguy hiểm nhất là thủy lôi và mìn, loại chạm nổ hay loại hẹn giờ, thả trôi hay được gài. Loại chạm nổ, nếu không được gắn nam-châm để nó hút vào thép của vỏ tàu tự kích hỏa thì chạm nổ khi tàu chạy va vào nó. Loại hẹn giờ thì được gắn đồng hồ để đến giờ thì nổ hay loại điều khiển từ xa bằng thiết bị điện tử hoặc cellular phone.

Các hãng sản xuất thủy-lôi của Mỹ đã cung cấp cho quân đội Mỹ nhiều loại "thủy-lôi tinh khôn": có khả năng tự vùi, được lắp các thiết-bị chống lại các tàu săn mìn, chống lại các thiết-bị cảm biến, thiết-bị thủy âm, các hệ thống dò tìm, các hệ-thống thông-tin liên-lạc.

Từ những phát kiến như thế, ngược lại, họ cũng nghĩ đến việc sáng chế ra những trang bị chống lại thủy lôi hay vô hiệu hóa chúng để cung-cấp cho chiến binh Mỹ, nhất là lực-lượng SEAL của Hải-quân Mỹ, lực lượng thường đối mặt với mìn bẫy, thủy-lôi.

Liên quan đến tàu ngầm, tưởng cũng cần biết qua tàu ngầm nhỏ nhất hiện nay: chiếc Serafina do Đại-học Quốc gia Canberra nước Úc thiết kế.

Serafina có thể lặn sâu đến 5.000 m, dài 40 cm, vận tốc 1m/ giây, có 5 chân vịt, thân bọc nhưa, có chứa các mạch điện có thể nạp lại, có thể tự lật ngửa nếu bị úp sấp. Serafina thực-hiện nhiều nhiệm vụ: nghiên-cứu, khám phá đại dương, tìm tàu đắm, dò khoáng sản, thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến khoa học, quân sự. Khiếm khuyết của Serafina ở chỗ quá nhỏ, nó có thể bị các sinh vật nuốt nhầm vào bụng và giá thành sản xuất ra nó còn cao. Theo ông Uwe Zimmer, trưởng nhóm nghiên-cứu ra Serafina:

-"Sẽ nghiên cứu làm sao để giá của Serafina chỉ còn $700 US".

Các nghiên cứu vẫn còn được tiến hành tại Naval Undersea Warfare Center Division thuộc Newport, Rhode Island và các trung tâm nghiên cứu khác của quân đội Mỹ. Các chuyên gia hy vọng tìm ra vật liệu để làm vỏ tàu ngầm (được gọi là “da thông minh”) để tàu di chuyển không bị phát giác.

Các thiết bị trên tàu ngầm kiểu nầy cần tối tân hơn mà giá thành giảm để đáp ứng nhu cầu cho hình thái chiến tranh mới của con người. Tuy nhiên, muốn hy vọng thành hiện thực, họ cần phải chịu tốn kém về tiền bạc, bỏ nhiều công sức để nghiên-cứu, tìm tòi chất liệu ngỏ hầu chế tạo các thành phẩm mà họ mong đợi. Tương lai đang chờ họ!

Lê Chánh Thiêm 
California, 7-2004.

Tài liệu tham khảo:

- Le Courrier Int. 
- Popular Science. 
- Office of Naval Research. 
- Navy Newsstand. 
- AFP. 
- Science et Vie Jr.   Tran Van chuyen

Ghi chú:

- SONAR (sound navigation and ranging)

Bàn ra tán vào (0)

Comment




  • Input symbols

KỸ-THUẬT MỚI TRONG NGÀNH ĐÓNG TÀU BIỂN Lê Chánh Thiêm

Khi con người phát giác ra một vật có thể nổi trên mặt nước, ý nghĩ tạo một “con tàu” để làm phương-tiện đi lại trên mặt nước đã manh nha.

 Qua bao thế-hệ, con tàu của thuở ban đầu đã được cải-thiện, đáp ứng nhu-cầu sinh sống và sau đó ngành vận tải hàng-hải ra đời, lớn mạnh, phát-triển nhanh, hàng hóa được giao-lưu, giúp cho con người buôn bán, trao đổi với nhau, làm cho nhân-loại xích lại gần nhau hơn. Khi chiến-tranh xảy ra, ban đầu là những chiếc bè, rồi theo thời-gian những chiếc tàu được chế tạo và chúng được vận dụng để phục-vụ cho nhu-cầu các cuộc chiến. Trong những thập niên cuối của thế kỷ 20, con người đã chế ra các loại tàu hiện-đại, được trang-bị những phương-tiện tối-tân.

1. Tổng quát:

Nếu kể tàu chiến, ta không thể quên các Hàng-không Mẫu-hạm (HKMH), các loại tàu ngầm, các loại khu-trục-hạm v.v... của các cường quốc có lãnh-thổ tiếp giáp với sông biển. Ngày nay, Hải-quân Hoa-Kỳ có những chiếc HKMH chạy bằng nguyên tử năng, có khả năng tham chiến cao, với tiềm-lực quân-sự đáng kể. Chẳng hạn các chiếc:

- HKMH USS Enterprise CVN 65 (thường được gọi là Big E) có trọng-tải 93.970 tấn, dài 1,123 feet, rộng 252 ft., có 4 máy, chạy bằng phản ứng hạt nhân, vận tốc 33 hải lý/ giờ, thủy thủ đoàn 6.000 người; hoạt động từ năm 1961 đến năm 2012 mới được “giải ngũ”. Vài con số thống kê: có 915 kỹ sư đã tham gia thiết kế. Họ đã vẽ 16.100 bản vẽ và 2.400 thiết kế. Theo kế hoạch, nó sẽ được giải nhiệm vào năm 2014 hoặc 2015, tùy thuộc vào tuổi thọ các lò phản ứng hạt nhân của nó và mức độ sẵn sàng của tàu thay thế (chiếc USS Gerald R. Ford). Nhưng theo Đạo luật Nhiệm vụ Quốc phòng, nó được cho ra khỏi hải quân vào năm 2013, và tính đến đó là nó đã hoạt động 51 năm liên tục.

- HKMH USS Nimitz CVN 68 trọng-tải 95.000 tấn, chiều dài 1,092 ft., 8 máy phản ứng hạt nhân có công-suất 280.000 HP, vận tốc 30 hải-lý/ giờ, thủy thủ đoàn 6.300, chở được 90 máy bay các loại.

- Chiếc HKMH USS Theodore Roosevelt CVN 71, hạ thủy ngày 25-10-1986 dài 398 mét, mang được 90 chiến đấu cơ.

Các quốc gia Tây Âu và vài nước thuộc khối Cộng khác cũng có những chiếc tàu chiến với trọng tải đáng kể.

Về dân dụng, ta thấy các loại tàu vận-tải như tàu chở dầu, tàu chở khách, tàu du-lịch,... có những chiếc trọng tải trên mấy trăm ngàn tấn, chở được mấy ngàn người. Những con tàu ngày nay tuy đã hiện-đại nhưng vẫn chưa làm thỏa-mãn tham-vọng của loài người. Vì vậy, các nhà nghiên-cứu ngày đêm tìm tòi, suy nghĩ, thí-nghiệm... để sáng chế ra những phương-tiện tiến-bộ hơn, tiện-nghi hơn, lớn hơn ngỏ hầu đáp-ứng nhu-cầu trong thời đại mới và cho tương-lai.

Sau đây, xin giới-thiệu đến độc-giả vài loại tàu đặc-biệt được đóng trong thời gian gần đây cũng như những chiếc tàu đã được thử nghiệm thành công, nằm trong dự án khởi công đóng và sẽ ra đời trong thời-gian tới để phục vụ cho con người trong các nhu cầu đặt ra.

2/ Quan niệm đóng tàu ngày nay.

Lâu nay, trên quan niệm xây dựng, người ta cho rằng “càng lớn, càng tốt”. Chúng ta thấy những cao ốc hàng trăm tầng, những chiếc tàu đồ sộ có trọng tải hàng triệu tấn, những chiếc hàng không mẫu hạm, những chiếc phi-cơ, những chiếc xe to lớn được các nước ưu-tiên nghiên cứu chế-tạo. Thế nhưng thời-gian gần đây, sau những nghiên-cứu và so-sánh, sau những biến chuyển thời cuộc đã làm con người thay đổi ý-niệm trên. Những tòa nhà “chọc trời” đã không còn là "niềm hãnh-diện” như một phô-trương sự hùng mạnh nữa mà người ta chỉ nghĩ đến sự tiện-lợi về nhiều mặt và nhất là sự thiệt hại (như vụ 9-11-2001) sẽ to lớn nếu có, do vậy, không còn mấy quốc gia tiếp tục xây cất theo mô hình nầy nữa.

Trong ngành hàng hải cũng vậy, quan niệm đóng những chiếc tàu lớn bắt đầu được các quốc gia đặt lại. Hoa-Kỳ là quốc gia đã có nhiều chiếc tàu lớn, dựa vào đường lối, chiến-lược hàng-hải và nhất là muốn giữ địa-vị bá chủ đại dương của mình cũng đã xem xét lại sách lược trước đây.

Tàu chiến Mỹ được kể là lớn nhất thế giới trước nay. Do vậy, việc vận chuyển và nhất là bảo-vệ nó là một nan đề cho quân đội Mỹ. Trước cuộc chiến Vùng Vịnh lần thứ nhất, hai chiếc Tripoli và Princeton đã bị mìn nổ tung, chiếc Khu-trục-hạm USS Cole cũng bị quân khủng-bố tấn-công,... càng làm các nhà chiến-lược Mỹ quan-tâm hơn. Họ nhận thấy rằng dù chiếc tàu có vững chắc đến đâu cũng không thể chịu nổi sức công-phá kinh hồn của khối thuốc nổ, của khối mìn trôi hay chỉ một chiếc xuồng nhỏ do vài tên cảm tử lái lao vào.

Từ những thiệt hại đó, các chiến lược gia không những đã thay đổi quan niệm để đóng những chiếc tàu vừa phải mà còn nghiên cứu những phương tiện để bảo vệ tàu thuyền trước các cuộc tấn công của điïch quân cũng như đáp ứng theo nhu cầu chiến tranh theo thời đại ngày nay và tương lai gần.

Từ đó, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra những loại tàu đặc biệt. Xin giới thiệu các loại tàu mới sau đây:

3. Tàu không bánh lái.

Trước nay, muốn cho tàu chạy theo đúng hướng, người ta cần phải thiết kế bánh lái cho tàu, nhất là với các loại tàu có trọng tải lớn. Đối với các tàu nhỏ, nếu không có bánh lái, bắt buộc tàu phải có hai máy và hai máy đó phải cùng hoạt động (một trong hai máy bất khiển dụng coi như không đi đúng hướng mong muốn được). Khi muốn rẽ trái hay phải, lui, cập cầu,... một trong hai máy tương ứng chiều quay phải giảm tốc hay ngừng hay lui.

Với những phát-minh mới, ngày nay người ta thấy bánh lái tàu không còn quan trọng như xưa nữa. Phát-minh này đã được ứng-dụng để chế ra chiếc Queen Mary II (QM II), chiếc tàu thương mãi của Anh quốc, được kể là lớn hiện nay, được nhắc đến bỏi vì nó là chiếc tàu lớn không có bánh lái.

Theo nguyên tắc truyền thống, máy chính của con tàu được đặt cố định trong lòng tàu để tạo ra lực đẩy cho tàu, được nối với chân vịt bằng một hệ thống then chuyền. Khi máy chạy, chân vịt quay, tạo nên sức đẩy để con tàu tiến tới. Nếu muốn quay, tàu cần phải có bánh lái, được nối với phòng lái bằng một hệ thống then chuyền và hệ thống lái nầy độc lập với máy chính. Chiếc QM2 không theo nguyên-tắc trên mà dùng kiểu động cơ có tên là “Pod”. Với loại động cơ pod, mỗi máy có một chân vịt riêng gắn ngay vào máy, máy không gắn cố định trong hầm máy (trong lòng tàu) mà gắn trong một hệ thống có thể xoay quanh được, nó vừa tạo lực đẩy tới vừa có thể xoay chiều để lái luôn.

QM II là chiếc tàu khách được xem là lớn nhất thế-giới hiện nay do hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp đóng, hiện nay phục vụ chuyên chở khách cho một công-ty vận chuyển Anh quốc. Chiếc QM2 có 4 hệ thống dẫn động bằng 4 động-cơ nằm ngoài vỏ tàu, mỗi chiếc có công suất 21,5 MegaWatt, được đặt trong 4 chiếc lồng kín, mỗi động cơ có một chân vịt riêng. Hai động cơ xoay gắn phía đuôi tàu, đảm nhận chức năng dẫn hướng (để quay trái phải), hai động cơ gắn ở phía mũi tàu được lắp cố định để tạo lực đẩy (tới hay lui).

Ưu điểm của động cơ pod là cải thiện cơ-chế cấu tạo thủy động học của phần vỏ tàu. Các tàu đóng theo kiểu truyền thống, chân vịt tàu luôn nằm ở phía sau, do vậy, dòng nước trước khi tiếp xúc với chân vịt chịu sự ma sát với phần vỏ tàu nên đã bị xáo trộn dòng chảy của nó khiến cho hiệu quả tạo lực đẩy của chân vịt không được hoàn toàn công suất mà máy tàu đã tạo ra. Với động cơ pod, nguyên-tắc nầy ngược lại nên lực đẩy của máy tàu được dùng trọn vẹn.

Thật ra, kiểu động cơ nầy được dùng từ đầu thập kỷ 1990, dành cho những tàu phá băng. Với khả năng xoay chuyển linh hoạt, động cơ pod giúp cho tàu có thể phá tan các tảng băng ở hai phía mũi và đuôi tàu. Không những nhận thấy sự hiệu dụng của kiểu động cơ nầy về mặt khí động học với vỏ tàu, các chuyên gia còn nhận ra rằng động cơ pod còn hoạt động êm hơn, dễ điều khiển hơn, nhất là khi ứng dụng với các loại tàu vận-tải có trọng tải lớn.

Một ưu điểm khác nữa là loại động cơ này còn nâng cao hiệu quả vận hành mà lại tiết kiệm nhiên liệu so với động cơ thường. Điều quan trọng là nếu dùng kiểu động cơ nầy, tàu biển dù lớn đến đâu cũng dễ điều khiển, nhất là khi ra vào bến hay di chuyển trên các hải trình nhỏ, uốn khúc, không cần phải dùng tàu kéo như các loại tàu lớn thông thường trước nay. Nếu so với các máy tàu kiểu cũ, động cơ pod giá thành còn cao trong thời gian đầu mới sáng chế.

QM II được vẽ kiểu vào ngày 8-6-1998 và vào ngày 10-10-1998, các hãng Aker Kvaerner của Na Uy, Fincantieri của Ý, hãng Meyer Werft của Đức và hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp được mời đến đấu thầu để đóng tàu. Đến ngày 6-11-2000, hãng Chantier de l'Atlantique của Pháp trúng thầu và bắt đầu đóng. QM II hạ thủy tại Saint-Nazaire (Pháp) vào ngày 21-3-2003. QM II được đem về Southampton, Anh quốc vào 26-12-2003. Trong buổi lễ đặt tên (eponym) vào ngày 8-1-2004, Nữ Hoàng Anh Elizabeth II tuyên bố:

-“Tôi đặt tên cho tàu là Queen Mary II. Cầu mong Thượng-đế ban phước cho chiếc tàu và cho tất cả những ai xử dụng tàu”.

Vào ngày 12-1-2004, QM2 khởi hành chuyến viễn du đầu tiên từ hải cảng Southampton, Anh quốc tới Fort Lauderdale, Florida, Hoa Kỳ mang theo 2,620 hành khách.

Tưởng cũng cần biết thêm, trong thời gian đóng tàu, một tai nạn thảm khốc đã xảy ra vào ngày 15-11-2003. Tai nạn làm 22 người bị thương, 16 người (trong đó có 1 em bé) chết khi một cầu tàu trên cao 50ft (15m) đổ xuống một nhóm công nhân đang làm việc và một số thân nhân được mời đến thăm viếng tàu.

Những chi-tiết cần biết về chiếc Queen Mary II:

- Chiều dài: 1,131 feet (345m) 
- Chiều ngang: 131 feet (40m) 
- Chiều ngang chỗ cầu tàu: 147.5 feet (45m) 
- Tầm nước (Draft): 32 feet 10 inches (10m) 
- Chiều cao [từ sống tàu (keel) tới ống khói (funnel)]: 236.2 feet (72m) 
- Trọng tải tối đa: 151,400 gross tons 
- Hành khách: 2,800 
- Vận tốc: 30 knots (34.5 MPH) 
- Thủy thủ đoàn: 1,300 
- Công suất: 157,000 mã-lực (Horsepower). 
- Sức đẩy: 4 máy pod, 21.5 MegaWatt 1 máy [2 cố định, 2 xoay chuyển (azimuthing)]. 
- Giá: khoảng $800 triệu US.

Vài con số so sánh:

- QM2 dài gấp 5 lần chiếc tàu khách Cunard đầu tiên của Anh (230ft). 
- QM2 cao gấp hai lần Đài Tưởng niệm Washington (550ft). 
- QM2 có 147 ft cao hơn tháp Eiffel ở Pháp (984ft). 
- QM2 cao gấp 3 lần rưỡi tháp Westminster (Tháp Big Ben) (310ft). 
- QM2 chỉ 117 ft. thấp hơn Empire State Building (1248ft). 
- QM2 cao hơn 3 lần St. Paul's Cathedral (366ft). 
- Còi tàu QM2 có thể nghe được từ xa 10 miles.

4/ Tàu ngầm tự động tìm mìn.

Từ nan đề vừa nói, các chiến-lược gia Hoa-Kỳ đã cộng tác với các kỹ-sư, các chuyên-gia quân-sự cùng nhau tìm một giải-pháp để thích-nghi với hình-thái mới của chiến-tranh. Sau thời gian dài âm-thầm nghiên-cứu, họ đã hoàn thành một loại tàu ngầm tự-động với nhiều tính năng.

Tàu ngầm nầy có hình dáng như một chiếc phi đạn nhỏ, có 4 khả-năng đáng kể: do thám, nghiên-cứu khảo sát (săn tìm, khám-phá và tiêu diệt), liên-lạc dưới biển và chống đặc-cộng thủy cùng diệt tàu ngầm, thay cho đàn cá heo. Trước kia, Hải-quân Mỹ huấn luyện cá heo để bảo vệ các quân-cảng, các bến đậu của chiến hạm song song với hệ thống rào thép ngăn cách.

Tuy người ta không tin tưởng vào chúng nhưng phải dùng chúng vì sự hoạt động liên-tục dưới nước và tiết kiệm công sức con người. Ngày nay, khi các thành quả khoa-học tiến-bộ, con người tạo ra các robot, các tàu không người lái, công việc của cá heo làm trước kia dần dần được thay thế. Người ta tin tưởng vào chúng hơn cho dù là "máy".

Do vậy, các "AUV" (tàu ngậm tự động: Autonomous Underwater Vehicles) của Hải-quân Mỹ ra đời. Các căn-cứ Hải-quân lớn của Mỹ ở Virginia, Seatles (Washington State), San Diego, Hawaii, các căn-cứ lớn tại hải ngoại sẽ được bảo vệ bằng các tàu ngầm kiểu nầy. Người ta nghĩ đến trong tương lai việc bảo vệ các hải cảng Mỹ cũng sẽ do các tàu ngầm kiểu nầy đảm trách để bảo vệ an-ninh trước sự phá hoại của bọn khủng-bố quốc-tế.

Ngày trước, việc ra vào các hải cảng, việc đổ bộ vào bờ biển (nếu có) gặp khó khăn do mìn bẩy, thủy-lôi, đặc công thủy, các dàn phòng thủ trên bờ. Ngày nay, nếu loại tàu nầy hoạt động hưu-hiệu, chúng sẽ thông-báo tất cả mục-tiêu của địch về hậu-cứ để cấp chỉ-huy tiên liệu kế-hoạch. Hình-thái chiến-tranh ngày nay sẽ được thay đổi và chắc rằng cũng sẽ thay đổi thêm nhiều nếu các phát-minh, phát-kiến mới được úng-dụng.

Việc chế tạo loại tàu ngầm mới này không phải là điều dễ dàng. Một số AUV hiện đang hoạt động nhưng khả năng của chúng không như sự trông đợi của các chiến-lược gia quân sự. Họ nhận thấy các bộ phận cảm nhận cần phải tốt hơn, cần nguồn cung cấp năng lượng nhiều hơn, phải tìm ra phương cách cho chúng di chuyển hữu hiệu hơn để chúng có thể thực hiện hữu hiệu vai trò mà họ mong đợi.

Các vật dụng dưới nước hoạt động khó hơn trên không trung hay trên bộ, nếu so với máy bay không người lái Predator, tàu ngầm vừa nói có hạn chế hơn nhiều, không chỉ là sự hoạt động độc lập của chúng. Ông Robert Wernli, một chuyên gia về tầu ngầm tự động của Mỹ cho hay:

-"Mọi thứ ở dưới nước đều chống lại bạn. Chẳng hạn dưới biển, tầm nhìn ngắn hơn trên không. Các dòng nước ngầm thì luôn luôn kéo chiếc tầu trệch khỏi con đường đã định trước. Nước biển làm xói mòn chúng. Các tín hiệu vô tuyến không xuyên qua được các vùng nước sâu. Tất cả những trở ngại này làm cho việc di chuyển và thông tin liên lạc vô cùng khó khăn".

Tuy nhiên, nó cũng có nhiều đặc điểm. Do hoạt động dưới mặt biển nên không bị nhận dạng, tín hiệu âm thanh, từ trường của chúng phát đi rất thấp, giá thành sản xuất rất rẻ nên nếu trong tình-trạng nguy hiểm hay bất tiện, không cần phải thu-hồi.

Các chuyên gia Mỹ còn nghĩ đến các nhiệm vụ quan trọng, phức tạp hơn cho kiểu tàu ngầm nầy. Trong tương lai, họ sẽ thiết kế loại tàu để làm nhiệm vụ do-thám, vẽ bản đồ địa hình địa vật dưới đáy bể, ghi dòng nước chảy hay nước ngầm của đại dương, chuyển tín hiệu về cho trung tâm điều khiển tất cả những tin tức về đối phương. Dĩ nhiên các tàu ngầm loại nầy ở thế hệ sau phải tối tân hơn các tàu ngầm hôm nay. Muốn được như vậy, của các kỹ-sư, các chuyên viên, các công-ty chuyên môn còn phải làm việc nhiều.

5/ Tàu ngầm săn tìm thủy lôi.

Thế hệ AUV đầu tiên của Hải quân Mỹ chỉ đảm nhậm những nhiệm vụ đơn-giản. Ngày trước, trong các vùng biển sâu, các chiến hạm và tàu ngầm lớn có thể vào tận nơi, dùng những trang cụ để dò tìm thủy lôi, mìn bẩy, và sau đó có thể phá nó bằng nhiều cách.

Nếu ở vùng biển cạn, các loại tàu chiến không thể mạo hiểm vào được mà chỉ trông cậy vào cá heo để dò tìm, sau đó chúng truyền tín hiệu về trung tâm qua một máy phát tín hiệu gắn ở đầu để trung tâm đánh dấu trên bản đồ, sau đó cho người nhái hay toán tháo gỡ đạn dược lặn xuống thu hồi hay phá hủy.

Tuy nhiên, nhiệm vụ nầy rất chậm, khó khăn và đôi khi nguy hiểm đến tính mạng chuyên viên. Do vậy, quân đội Mỹ đã sáng chế ra thế hệ HUV có tên REMUS (Remote Environment Monitoring Unit System) vào năm 1994 tại Viện Nghiên cứu Đại dương Woods Hole (Woods Hole Oceanographic Institute).

HUV REMUS dài 63 inches, đường kính 7.5 inches, nặng 150 lbs (chỉ nặng bằng trọng lượng tối-đa kiện hàng vận chuyển thương mại của FedEx), được trang bị bằng sóng Sonar (sound navigation and ranging), có thể hoạt động dưới nước lâu đến 22 giờ, làm việc dưới độ sâu từ 10ft đến 40 ft. Mỗi chiếc có nhiệm vụ hoạt động trong một khu vực riêng trong hải cảng, dò tìm các vật có hình dạng giống thủy lôi.

Để biết vị trí của vật lạ nầy, các AUV gửi các tín hiệu tới hai bộ nhận-truyền (transponder) mà người nhái Hải quân đã thả xuống các địa điểm được định trước. Sau khi dò tìm, chúng tự động tìm về một nơi được ấn định để chuyên chở về nơi an toàn. Người ta kết hợp một số REMUS thành một hệ thống có tên là Sculpin.

Trung tâm kỹ thuật Bluefin Robotics ở Cambridge, Massachusettes đang chế tạo cho Hải quân một loại tầu ngầm tự động khác có tên là BP AUV (The Battlespace Preparation AUV), có thể hoạt động ở vùng biển sâu từ 40ft tới vài trăm feet. BP AUV ù có chiều dài 10 ft, đường kính 21 inches, nặng khoảng 500 lbs.

BP AUV và AUV đều xử dụng sóng sonar để dò tìm thủy lôi. Bộ biến hoán (transducer) của loại tầu ngầm này phát ra một sóng âm-thanh hình cánh quạt rộng tới 150ft. Các bộ cảm nhận âm-thanh nầy hoạt động rất tốt, thuận lợi cho công việc này ở những vùng bờ biển nước đục. Ông Doug Blaha giải thích:

-"Nếu bạn bước vào một căn phòng tràn ngập khói, bạn có thể chẳng nhìn thấy ai trong phòng, nhưng chắc chắn bạn có thể nghe thấy người ấy".

Nước vùng biển cạn, nước đục vì chứa đầy vật vụn do loài người thải ra và bùn đất. Thử thách lớn nhất của BP AUV là săn tìm thủy lôi trong vùng biển chứa đầy rác. Để giúp AUV phân biệt giữa một thủy lôi và một bình nước nóng, Hải quân đang nghiên cứu một thiết bị sóng sonar cực mạnh sẽ cung cấp các hình ảnh, âm thanh với độ phân giải cao.

Một khía cạnh khác đang được nghiên cứu là chế tạo những AUV có bộ cảm nhận sử dụng nam châm để dò sự thay đổi trong từ trường gây ra do các vật bằng kim loại, chế tạo các AUV có bộ cảm nhận hóa-chất dò chất nổ rỉ ra từ những mìn bẫy.

Thủy lôi, các loại mìn trôi hay mìn được nối bằng một dây cáp và được buộc dưới đáy biển cũng là những mối nguy-hiểm. Để tìm các loại mìn này, người ta dùng tàu hoặc máy bay trực thăng kéo thiết bị sóng sonar rà dưới mặt biển. Phương cách này không an toàn vì tàu có thể gặp nguy hiểm khi di chuyển trong vùng biển đầy mìn bẫy, các máy bay trực thăng dễ dàng trở thành mục tiêu của kẻ thù tấn công. Vì vậy Hải quân Mỹ đặt kỳ vọng vào các chiếc AUV có thể đảm trách công việc nguy hiểm này.

Nếu khu vực dò tìm rộng lớn hay vùng nước sâu, AUV cần hoạt động rất lâu. Từ nhu cầu nầy, chiếc Seahorse dài 28 ft được chế tạo đặc biệt ra đời. Seahorse có thể di chuyển khoảng cách xa đến 300 hải lý, các cục pin sẽ kéo dài sự hoạt động lên tới 72 tiếng đồng hồ.

Tàu bè tiến vào hải cảng, các lực lượng đổ bộ vào bờ biển sẽ an toàn nếu vùng bờ biển hay hải cảng được các AUV hoạt động tốt, thám sát kỹ trước đó.

6/ Tàu phá hủy thủy-lôi.

Chế tạo một AUV phá hủy mìn bẫy là mục tiêu của Hải quân Mỹ ngày nay. Các chuyên gia đang chế tạo một chiếc UAV mang tên Surf Zone Crawler ở Navy's Coastal Systems Station tại thành phố Panama City thuộc Florida. Đây là một loại tàu ngầm nhỏ, có hình vuông, chiều cao chưa đến 1ft, có thể di chuyển trên mặt đá lởm chởm trên sàn đáy biển. Nó có thể di chuyển mà không bị các dòng nước ngầm chi phối như loại AUV trước đây.

Tuy nhiên, còn nhiều khiếm-khuyết như nó có thể bị lún sâu xuống bùn cát, có thể bị phá hủy khi mìn nổ khi nó làm nhiệm vụ phá mìn. Tuy nhiên, giá thành nó không cao nên nếu một AUV bị phá hủy mà công việc nó hoàn thành thì người ta cũng không tiếc rẻ gì.

Ông Wernli, một chuyên gia tàu ngầm phát biểu:

-"Nếu tôi cần phá một quả mìn với giá 100 ngàn thì cũng là điều hợp lý".

Tuy vậy, ngày nay Hải quân Mỹ chưa muốn AUV bị tổn thất như vây vì nó được chế tạo bằng nhiều máy móc tối tân, tổn phí sản xuất cao. Theo ông Simmon:

-"Đừng đặt AUV xuống nước nếu ta không chắc chắn nó sẽ không bị mất".

Một trở ngại khác là năng lượng để các AUV hoạt động. Loại tàu ngầm REMUS chỉ hoạt động trong 22 giờ, chiếc Seahorse lâu hơn (72 giờ) nhưng các chuyên gia quân sự thấy chưa đủ để chúng hoàn thành các công tác cần thời gian lâu hơn. Một chiếc Seahorse hoạt động cần 9.216 cục pin D Cell Alkaline vì loại pin nầy mạnh hơn các pin tái nạp (rechargable).

Tham vọng các chuyên gia Mỹ là họ chế được loại AUV có khả-năng nhạy-cảm như loài cá hồi (salmon's sensitivity) hay các thiết bị sonar có cơ-phận nhạy bén như loài cá heo với dãi âm-thanh từ 30 tới 100.000 Hertz.

Theo ông Patrick Moore cho biết:

-"Cá heo có thể nhận ra những khác biệt trên thành của ống xy-lanh nhôm với độ dày chỉ 0.2 mm, thật là điều dị thường" (A dolphin can detect a difference in an aluminum cyclinder wall thickness of only 0.2 millimeters, that's fantastic).

Tưởng cũng cần biết thêm về các loại vũ khí nhẹ dưới nước mà các lực-lượng quân sự quan tâm. Nguy hiểm nhất là thủy lôi và mìn, loại chạm nổ hay loại hẹn giờ, thả trôi hay được gài. Loại chạm nổ, nếu không được gắn nam-châm để nó hút vào thép của vỏ tàu tự kích hỏa thì chạm nổ khi tàu chạy va vào nó. Loại hẹn giờ thì được gắn đồng hồ để đến giờ thì nổ hay loại điều khiển từ xa bằng thiết bị điện tử hoặc cellular phone.

Các hãng sản xuất thủy-lôi của Mỹ đã cung cấp cho quân đội Mỹ nhiều loại "thủy-lôi tinh khôn": có khả năng tự vùi, được lắp các thiết-bị chống lại các tàu săn mìn, chống lại các thiết-bị cảm biến, thiết-bị thủy âm, các hệ thống dò tìm, các hệ-thống thông-tin liên-lạc.

Từ những phát kiến như thế, ngược lại, họ cũng nghĩ đến việc sáng chế ra những trang bị chống lại thủy lôi hay vô hiệu hóa chúng để cung-cấp cho chiến binh Mỹ, nhất là lực-lượng SEAL của Hải-quân Mỹ, lực lượng thường đối mặt với mìn bẫy, thủy-lôi.

Liên quan đến tàu ngầm, tưởng cũng cần biết qua tàu ngầm nhỏ nhất hiện nay: chiếc Serafina do Đại-học Quốc gia Canberra nước Úc thiết kế.

Serafina có thể lặn sâu đến 5.000 m, dài 40 cm, vận tốc 1m/ giây, có 5 chân vịt, thân bọc nhưa, có chứa các mạch điện có thể nạp lại, có thể tự lật ngửa nếu bị úp sấp. Serafina thực-hiện nhiều nhiệm vụ: nghiên-cứu, khám phá đại dương, tìm tàu đắm, dò khoáng sản, thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến khoa học, quân sự. Khiếm khuyết của Serafina ở chỗ quá nhỏ, nó có thể bị các sinh vật nuốt nhầm vào bụng và giá thành sản xuất ra nó còn cao. Theo ông Uwe Zimmer, trưởng nhóm nghiên-cứu ra Serafina:

-"Sẽ nghiên cứu làm sao để giá của Serafina chỉ còn $700 US".

Các nghiên cứu vẫn còn được tiến hành tại Naval Undersea Warfare Center Division thuộc Newport, Rhode Island và các trung tâm nghiên cứu khác của quân đội Mỹ. Các chuyên gia hy vọng tìm ra vật liệu để làm vỏ tàu ngầm (được gọi là “da thông minh”) để tàu di chuyển không bị phát giác.

Các thiết bị trên tàu ngầm kiểu nầy cần tối tân hơn mà giá thành giảm để đáp ứng nhu cầu cho hình thái chiến tranh mới của con người. Tuy nhiên, muốn hy vọng thành hiện thực, họ cần phải chịu tốn kém về tiền bạc, bỏ nhiều công sức để nghiên-cứu, tìm tòi chất liệu ngỏ hầu chế tạo các thành phẩm mà họ mong đợi. Tương lai đang chờ họ!

Lê Chánh Thiêm 
California, 7-2004.

Tài liệu tham khảo:

- Le Courrier Int. 
- Popular Science. 
- Office of Naval Research. 
- Navy Newsstand. 
- AFP. 
- Science et Vie Jr.   Tran Van chuyen

Ghi chú:

- SONAR (sound navigation and ranging)

BẢN TIN MỚI NHẤT

“THỰC TẾ” VÀ “THỰC DỤNG”

Người Việt Nam bọn mày lúc nào cũng bảo người Mỹ bọn tao sống thực dụng. Bọn tao không sống thực dụng mà sống thực tế.

Xem Thêm

Người Viết Mướn - Tiểu Tử

Ở chợ Plateau thành phố Abidjan (thủ đô cũ của xứ Côte d'Ivoire, Phi Châu) ai cũng biết ông già viết mướn đó. Người ta gọi ông là " l'écrivain chinois " (ông Tàu viết mướn).

Xem Thêm

LỜI TÌNH ẢO. - CAO MỴ NHÂN (cập nhật)

(HNPD) Em cũng đã nghẹn ngào Bao nhiêu là mơ ước

Xem Thêm

Xa Quê Hương

Tôi xa quê hương ở vào tuổi không quá trẻ dại để dễ quên và cũng không quá già để chỉ dành toàn thời giờ cho một điều mất mát, rồi đau đớn.

Xem Thêm

Con Nuôi Cha Mẹ lúc ốm đau con kể từng ngày" !

Mỗi người trong chúng ta cần đọc và nghiền ngẫm về cuộc sống...

Xem Thêm

BÀN RA TÁN VÀO

Đề bài :Hỏa táng xác HCM là chống lại nguyện vọng của toàn Dân XHCN - Nguyễn Bá Chổi

Hoa tang lam gi cho ton cong+ton cua?Song da la VO GIA CU,chet thi VO DIA TANG.Nam phoi thay ra day cho moi nguoi nguyen rua.Hay giao no cho bon ba dinh,sang sang chat len xe ba gac dua ra cho Dong Xuan,cho nga nam,nga bay de day cho ong di qua,ba di lai vut cho vai xu mua quan ao,chieu chieu lai chat len xe ba gac mang ve,de bon ba dinh co cong an viec lam va lam mau muc cho HOC TAP THEO GUONG BAC HO.Gian di co the ma phai ban toi,ban lui nhu hop cho vay ?

Xem Thêm

Đề bài :Cán bộ ăn xìlip - Ông Bút

Oi gioi oi ! em oi la em!Chi co mot chut bang ban tay lam von de cho chong tuong lai mat mat,the ma em lai de thang hang xom no co-pi nguyen con no mang ve tu tho,the thi con gi nua em oi la em ! danh rang chi la copi,nhung hang goc cung mat cha no mui roi em oi!Toi ngay no mang ra hon voi hit,thi than giao cach cam cung phai ton hai,mat mat it nhieu,con gi cho anh nua em oi !

Xem Thêm

Đề bài :TIỀN RƠI TRÚNG ĐẦU

Cai anh chang nay that vo van,ai lai dam thoc vao hong nguoi ta nhu the,neu co biet,thi cung dung noi ra,noi ra nhu vay,con dau mat mui dang ta von chuyen mon ve doi tra-luong gat!Chac anh chang nay da quen Tan da phan roi : CUNG BOI THANG DAN NGU QUA LON...Nhu anh thay do,ca the gioi nay co nuoc nao nhieu Tien si-Pho tien si -thac si con cu nhan ha,di lam xe om,vay ma chem chet,bat viet thi bai chinh ta toi bao dam voi nguoi anh em se chang co ma nao tinh nguyen thi dau,toan la dinh cao tri tue khong ha,can gi viet cau van cho dung,co dua khac viet ho la xong chu gi,cai tro vo van nay them buc ca cai cua minh.

Xem Thêm

Đề bài :Thư ngỏ gởi ông Mark Zuckerberg

Hahaaa...đôi ba lần tôi bị chận bài viết với lý do vi phạm luật cộng đồng mà chính tôi cũng chẳng biết phạm chỗ nào?Yêu cầu ai giải quyết cũng ko biết luôn.Làm việc ấm ớ kiểu này mà nói minh bạch chỗ nào hả FB?

Xem Thêm

Đề bài :“Chữ Việt” Thời Sài Gòn xưa

Than ôi! Thời oanh liệt nay còn đâu ?!( Thế-Lữ)

Xem Thêm

Đề bài :Hong Kong _ câu chuyện về tỉ phú Jimmy Lai

Jimmy Lai Chee Ying-HBS-Harvard Business School,open your eyes before say some things.

Xem Thêm

Đề bài :TAO VIỆC GÌ PHẢI NHỤC ???

Chúng nó không nhục mà chúng nó còn hãnh diện :"đảng cộng sản Việt Nam quang vinh muôn năm ".Rõ là siêu nhục

Xem Thêm

Đề bài :NĂM ĐIỀU NGŨ GIÁC ĐÀI KHÔNG NÓI RÕ CHO CHÚNG TA VỀ QUÂN ĐỘI TRUNG CỘNG

Tay Phuong da bi am anh chet nguoi boi cau tuyen bo cua Bonapat:"hay de con rong no ngu,dung danh thuc no..."Ho quen rang,con rong nay da bi bat quoc phan thay,ho quen rang du la rong lua,to gap nhieu lan hon anh chang be ti AN NAM,da bi chang be ti nay danh cho xieu veo.Tat ca deu chung qui,BOI HAM TIEN,ham dut lot,ma da nuoi duong con rong lon nay ( duong ho di hoa )ma de thiet hai hon gap ngan lan cho hau the.Nguoi TAY PHUONG phai chiu trach nhiem ro rang ve thai do va y chi,hanh dong ve LOI NHUAN cua minh ma tan hai bao nhieu sinh mang.Nguoi An do co cau cham ngon :" noi dau co nguoi da trang,noi do co chien tranh "O tai My,qua nhieu doi chanh phu can dai,nhung nguoi dung dau da nhan hoi lo,tai loi bat minh de pha hoai dat nuoc,dang phai thi chung tay dua nguoi bat hop phap nhap lau de lay phieu...TIEN...TIEN...TIEN...

Xem Thêm

Đề bài :Ảnh xưa: Sinh viên VNCH biểu tình chống Trung Quốc năm 1974

Rất xúc động với những hình ảnh lịch sử này, Sinh viên Việt Nam ngày xưa về căn bản giáo dục khác xa du sinh vc bây giờ.  Nhìn những bức hình này và tấm hình sinh viên sau khi miền Nam thất thủ chít khăn tang mang quốc kỷ VN tuần hành trên đường phố Paris mà ngậm ngùi cho nền văn hóa 4000 năm hiện nay dưới chế độ cộng sản đã mất hết rồi.

Xem Thêm

TIN MỚI

“THỰC TẾ” VÀ “THỰC DỤNG”

Người Việt Nam bọn mày lúc nào cũng bảo người Mỹ bọn tao sống thực dụng. Bọn tao không sống thực dụng mà sống thực tế.

Xem Thêm

Người Viết Mướn - Tiểu Tử

Ở chợ Plateau thành phố Abidjan (thủ đô cũ của xứ Côte d'Ivoire, Phi Châu) ai cũng biết ông già viết mướn đó. Người ta gọi ông là " l'écrivain chinois " (ông Tàu viết mướn).

Xem Thêm

LỜI TÌNH ẢO. - CAO MỴ NHÂN (cập nhật)

(HNPD) Em cũng đã nghẹn ngào Bao nhiêu là mơ ước

Xem Thêm

Xa Quê Hương

Tôi xa quê hương ở vào tuổi không quá trẻ dại để dễ quên và cũng không quá già để chỉ dành toàn thời giờ cho một điều mất mát, rồi đau đớn.

Xem Thêm

Con Nuôi Cha Mẹ lúc ốm đau con kể từng ngày" !

Mỗi người trong chúng ta cần đọc và nghiền ngẫm về cuộc sống...

Xem Thêm

Ngày Trở Về 🌸

Ngày ấy, thấy anh lớn rồi mà suốt ngày lêu lổng, ham ngủ, ham chơi, lười làm, bố mẹ trót quát mắng anh hơi nặng lời,....

Xem Thêm

DẤU HỎI DẤU NGÃ - CAO CHÁNH CƯƠNG

Văn hóa Việt Nam của chúng ta vô cùng phong phú. Một trong những nguồn phong phú vô ngàn mà trên thế giới không ai có, đó là ý nghĩa về dấu hỏi ngã

Xem Thêm

TẤT CẢ LÀ SƯƠNG KHÓI. - CAO MỴ NHÂN

(HNPD)Đi tìm chân lý mà so sánh Thì chẳng bao giờ gặp ...vĩ nhân

Xem Thêm

Sài Gòn muộn màng của em cũng không còn…-Vũ Thế Thành.

Cô bạn (trẻ) tặng tôi quyển sách của Erich Maria Remarque, bản dịch trước 75 mà em kiếm được ở tiệm sách cũ.

Xem Thêm