Tuổi Thọ Không Tưởng Của Các Bộ Phận Quan Trọng Trên Vũ Khí

Xuyên suốt lịch sử cấp của chiến tranh, vũ khí và khí tài quân sự luôn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong sự thành bại của một cuộc chiến. Cùng với dòng chảy thời gian và sự phát triển như vũ bão của khoa học cục nghệ, vũ khí vì đó mang ngày càng có độ phức tạp và vòng đời cao hơn. Với xe tăng lập 30 năm, hay với những chiếc tàu sân bay, tuổi thọ của nó có thể lên tới 40-50 năm. Tuy nhiên, những chi tiết cấu thành nên các loại vũ khí lại không bền như chúng ta vẫn tưởng. Thậm chí có những bộ phận có tuổi đời vô cùng ngắn ngủi, vòn vẹn chỉ 6 giây. Tại sao lại có chuyện kỳ lạ đến như vậy? Và những bộ phận quan trọng trên các loại vũ khí có thể bền đến mức nào? Trước tiên, chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản rằng độ bền hay tuổi thọ của một vũ khí được quyết định bằng số lần ra đòn của nó trước khi học. Ví dụ như trong thời Trung Cổ, công cụ chiến tranh tiêu biểu là giáo sẽ mất khoảng 0,66% độ bền sau mỗi lần mà nó được dùng để tấn công vào thứ gì đó. Nghĩa là trong cả vòng đời, giáo có thể tung ra 150 nhát trước khi bị cùn. Và tất nhiên, mỗi loại vũ khí thì thường có số lần sử dụng khác nhau. Đấy là ví dụ trong thời cổ đại. Còn với vũ khí của thế giới hiện đại thì sao? Một trong những vũ khí tiêu biểu và phổ biến nhất mà con người từng chế tạo đó là những cỗ xe tăng. Đây là một loại vũ khí được các nước trang bị rộng rãi và có lịch sử tương đối lâu dài. Sự phát triển của các cố chiến xa trong những năm trở lại đây cũng theo hướng ngày càng kiên cố, động cơ ngày càng mạnh mẽ. Bên cạnh đó, xe tăng cũng càng ngày càng bền. Thậm chí một số nước hiện giờ vẫn sử dụng loại tăng T34 của Liên Xô. Với việc những chiếc xe tăng có thể phục vụ từ 30 năm trở lên, sẽ có rất ít người có thể tin rằng một bộ phần cực kỳ quan trọng của nó là nòng pháo lại chỉ có tuổi thọ 6 giây. Hơn nữa đây còn là do khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng mới đạt được như vậy. Có trong quá khứ, các họng pháo trên xe tăng chỉ có tuổi thọ từ 2 đến 3 giây. Chắc hẳn các bạn đang nghĩ điều này là vô lý đúng không? Nhiều người khi nghĩ về tuổi thọ nòng pháo đôi khi cũng có những cách hiểu sai. Thực tế là thời gian sử dụng của nó được tính từ khi thuốc nổ cháy cho đến khi đầu đã bay ra khỏi miệng nòng. Thời gian này thật ra rất ngắn, bởi vì tốc độ bắn của pháo hiện nay gần như đều đạt vận tốc gấp 2 lần vận tốc âm thanh, trung bình từ 750 mét trên giây. Với chiều dài nòng pháo trên xe tăng thường thường là khoảng 5 mét, thì cả quá trình bắn chỉ tốn khoảng 6 phân nghìn giây. Cho nên với tuổi thọ 6 giây của nòng pháo thì thực tế có thể bắn 1.000 quả đạn. Đây mới thực sự là cách hiểu đúng về tuổi thọ của nó. Sở dĩ nòng pháo có tuổi thọ thức như vậy một phần là do nguyên lý phát triển của pháo xe tăng. Thực chất pháo của những cỗ chiến sa có thể coi là sự phóng đại của súng máy. Tức là đều dùng sức nổ của thuốc nổ ở buồng đạn phía sau, sinh ra khối khí có nhiệt độ và áp suất rất cao, khiến cho áp suất ở trong buồng đạn tăng cao linh thực đạn, từ đó đẩy đầu đạn bay theo nòng pháo ra ngoài. Điều này có nghĩa là trong khoảnh khắc pháo bắn, trong buồng đạn có áp lực cực lớn. Quá trình đầu đạn bị đẩy ra phía trước miệng nòng, áp lực và nhiệt lượng sẽ tràn ra theo nòng. Như vậy mỗi lần pháo bắn có thể xem là một lần phá hoại đối với nòng pháo. Ngoài việc sinh ra khối khí cao áp trong buồng đạn gây tổn hại lớn cho nòng pháo ra, một tổn hại nghiêm trọng khác cũng đến từ đầu đạn pháo. Do yêu cầu là nòng và đạn trong khi bắn phải kín nhằm tận dụng tối đa năng lượng của thuốc nổ, cho nên bộ phần đầu đạn thường phải chế tạo lớn hơn đường kính nòng pháo một chút. Như vậy đạn pháo giống như một cái nút chai bịt kín không gian phía sau nó, nhằm tận dụng tối đa năng lượng nổ. Nhưng việc này lại khiến cho đầu đạn pháo cần phải sử dụng một kim loại tương đối dễ biến hình, hay nói cách khác là phải tương đối mềm. Cho nên các loại đạn pháo hiện nay cơ bản sử dụng đồng để chế tạo vỏ đạn, vì đồng mềm hơn gàng thép. Theo như kiến thức của sự tìm hiểu, nòng pháo hiện nay đều sử dụng các loại hợp kim chế tạo đặc biệt, đồng thời phương pháp nung đúc cũng tuân theo những yêu cầu công nghệ đặc thù rất cao. Ngoài ra nòng pháo hiện đại cũng có cơ cấu tản nhiệt giúp cho tốc độ thoát nhiệt nhanh hơn trước nhiều. Nhưng cơ cấu tản nhiệt nhanh cũng khiến cho bên trong nòng pháo gặp phải hiện tượng nóng nhanh, lạnh nhanh. Khi ở trạng thái bán nổn định, sự tranh lệch về nhiệt vào khoảng hơn 600 độ C. Bởi vậy nên dù có những thiết kế đặc biệt, tuổi thọ của nòng pháo vẫn rất ngắn. Cho đến hiện nay, qua nhiều cải tiến công nghệ, một nòng pháo cũng chỉ đạt tuổi thọ là 6 giây. Tuy nhiên đối với một khẩu pháo thì tuổi thọ 6 giây cũng đã khá đủ. Trong tình huống thực tế, nòng pháo của xe tăng có khi cũng không nhất thiết là luôn đạt tuổi thọ 6 giây. Như ở Mỹ, Nga, Trung Quốc, tuổi thọ sử dụng của pháo trên xe tăng khi vượt qua 1 phần 3 thời gian là phải thay thế mới. Có thể thấy tuổi thọ nòng pháo của xe tăng qua thật khiến chúng ta thực sự bất ngờ. Vậy đã bao giờ bạn thắc mắc những chiếc chiến đấu cơ hay phản lực luôn bay trong tốc độ siêu thanh thì khung thân của nó có thể chịu được bao lâu? Và có sự khác biệt nào giữa khung thân máy bay của Nga và Mỹ hay không? Hãy cùng đồng hành với tôi tới cuối cuộc hành trình để có được câu trả lời cho những băn khoản này. Trước khi tới với việc tìm hiểu tuổi thọ của khung thân máy bay, thì hãy cùng kiến thức quân sự tìm hiểu xe một bộ phận khác cũng không kém phần quan trọng giúp bảo vệ các phi công và máy bay, đặc biệt là trên những chiếc máy bay tăng hình tân tiến nhất thế giới hiện nay. Đó chính là lớp sơn phủ của chúng. Ngày nay các dòng chiến đấu cơ thế giới thứ 5 thường được áp dụng công nghệ đặc biệt là lớp sơn phủ và vật liệu hấp thụ sóng radar, Radiation Absorbed Material hay được viết tắt ngắn gọn là RAM. Chúng là vật liệu đặc biệt được xử lý ở cấp phân tử để làm tán xạ hoặc hấp thụ trực tiếp các luông sóng vô tuyến chiếu tới, từ đó tạo ra khả năng tăng hình của vật thể được bảo vệ. Một trong những loại RAM phổ biến nhất là sử dụng công nghệ hạt sắt siêu nhỏ. Theo đó, lớp phủ được xử lý đặc biệt sao cho chúng chứa các hạt bóng rỗng ruột làm từ sắt tử tính. Lớp vật liệu này tương tác với nhau tạo ra lưới tư trường có khả năng hấp thụ sóng radar chiếu tới và biến chúng thành nhiệt. Lớp phủ này đã được áp dụng trên dòng máy bay trình sát siêu thành SR-71 Blackbird, F-117 Nighthawk, hay như chiếc B-2 Spirit cá đuối đã được kiến thức quân sự đề cập trong video trước. Do công nghệ RAM là bí mật quân sự hàng đầu nên thông tin về lớp phủ này đều được cả hai siêu cường Nga và Mỹ bảo mật và rất ít công khai. Nga ứng dụng công nghệ RAM nano với các hạt oxy kim loại có đường kính từ 70 đến 90 nm. Trong các thử nghiệm, công nghệ lớp phủ này đã chứng minh được hiệu quả, không chỉ mang lại khả năng tàng hình cho máy bay, mà còn giúp bảo vệ phi công khỏi các yếu tố gây hại khác như bức sạ nhiệt và tiêu tử ngoại. Bất chấp những lời quảng cáo có cánh, sự bền bì thực sự của lớp phủ tàng hình đang khiến giới chuyên gia nghi ngờ về hiệu quả thực chiến của nó so với mức chi phí bỏ ra để duy trì. Trong khi máy bay Su-57 của Nga vẫn chưa có nhiều cơ hội để thể hiện, thì các dòng máy bay chiến đấu thế thứ 5 của Mỹ là F-22 Raptor, F-35 Lightning II đã chứng minh hiện đại đi liền với hại điện của lớp phủ RAM trong chiến đấu. Theo các thông tin mà kiến thức quân sự tiếp cận và tìm hiểu, trong các nhiệm vụ tác chiến tại môi trường sa mạc Syria, lớp phủ RAM của máy bay F-22 đã bong ra từng mà khi gặp phải các cơn bão cát. Việc bong chóc lớp RAM đồng nghĩa với việc chiếm ăn thịt của Mỹ đã mất một phần khả năng tàng hình. Tậm chí trong các chuyến bay thử nghiệm ở tốc độ siêu thanh, toàn bộ lớp sơn ở đuôi máy bay đã bị phồng lên và bong ra do nhiệt và áp suất cao ngay sau lần thử đầu tiên. Chính vì vấn đề này, quân đội Mỹ đã phải áp dụng giới hạn tốc độ bay cận âm đối với các mẫu máy bay F-35 đã đưa vào trang bị sau này. Thực tế đã chứng minh, lớp sơn phủ tàng hình của máy bay sẽ cực kỳ nhạy cảm nếu nó phải tác chiến trong những môi trường có hiệu không thuận lợi, như nhiệt đới, hoặc sa mạc, hay cả những cơn mưa thông thường. Tuổi thọ trung bình của lớp sơn này thực sự không khả quan khi chỉ chịu được 1-2 lần bay ở các môi trường khắc nghiệt hoặc tốc độ siêu thanh. Nó sẽ phải bảo dưỡng và sơn phủ lại. Tậm chí ngay cả sau một chuyến bay dưới thời tiết mưa lớn, nó cũng ngay lập tức phải được bảo quản trong nhà chứa có điều hòa và sơn lại để tránh ẩm ướt. Ngoài ra có một vấn đề lớn khác là việc sơn phủ lại không chỉ tốn thời gian mà còn tiêu tốn hàng triệu đô la Mỹ cho mỗi lần thực hiện. Điều này cũng gây nên tác động không nhỏ bởi nó làm giảm thời gian phục vụ của máy bay nói chung. Tiêu biểu cho trường hợp này là máy bay F-22 khi mà nó chỉ mới phục vụ được 16 năm, nhưng số chi phí bảo dưỡng cho các vấn đề liên quan tới lớp phủ đã tiêu tốn của không lục Hoa Kỳ hàng trăm triệu đô la. Lớp phủ tàng hình đã tiêu tốn nhiều chi phí duy trì cũng như bảo dưỡng đáng kinh ngạc, nhưng lại có độ bền đáng thất vọng. Vậy liệu những động cơ của những chiếc chiến đấu cơ phản lực liệu có khả quan hơn hay không? Hãy cùng kiến thức quân sự trải nghiệm với dòng máy bay F-16 của Hoa Kỳ và dòng máy bay MiG-29 công như Su của Nga để kiểm chứng. Có thể các bạn chưa biết, dù là đồng minh thân cận của Nga, nhưng gần đây Belarus mới được Moscow bắt đầu thực hiện hợp đồng cung cấp máy bay chiến đấu Su-30SM mới nhất. Một số người dân nước này đã phản đối việc mua máy bay chiến đấu do Sứ sở Bạch Dương sản xuất và yêu cầu mua máy bay chiến đấu F-16 của Hoa Kỳ, bởi họ cho rằng đầu bền động cơ của máy bay chiến đấu Nga chứa bằng một phần hai máy bay chiến đấu của Mỹ. Thậm chí số người Belarus phản đối trên đã trích nhận xét gây sốc của Bà Lan khi cho rằng tuổi thọ của một động cơ phản lực F-16 Mỹ tương đương với bốn động cơ MiG-29 của Nga. Vậy điều này có thực sự vô lý hay không? Trên thực tế, sau chiến tranh lệnh, không quân Bà Lan đã từng vận hành máy bay chiến đấu hai động cơ MiG-29 của Liên Xô và máy bay chiến đấu F-16, một động cơ của Mỹ. Nên những nhận xét của không quân Bà Lan không phải là vô cản cứ. Theo như chúng tôi tìm hiểu được thì những chiếc F-16 sử dụng động cơ phản lực F-100. Đây là động cơ phản lực được sử dụng rộng rãi nhất trong không quân Mỹ. Không chỉ có lực đầy lớn mà còn được đánh giá là động cơ an toàn nhất trong số các động cơ phản lực hiệu suất cao nhất trên thế giới này. Vòng đời của chiếc chiến đấu cơ Hoa Kỳ là 35 năm. Trong suốt khoảng thời gian này, khối động cơ của nó thường chỉ cần sử dụng một động cơ được lắp đặt ban đầu. Và cũng trong suốt thời gian hoạt động, động cơ của F-16 hoạt động rất ổn định và chỉ cần bảo trì thường xuyên là đủ. Tuy nhiên trong một vòng đời của MiG-29, cũng với số thời gian tương tự, thì lại cần phải thay thế động cơ phản lực Klimov RD-33 đến 4 lần. Tức là phải dùng 8 động cơ để thay thế. Dù vậy, Belarus vẫn lựa chọn máy bay Su-30SM của Nga. Đây là phiên bản cải tiến sâu của Su-27. Nó là dòng máy bay chiến đấu thể thứ tư, 2 chỗ ngồi siêu cơ động. Được trang bị 2 động cơ phản lực có kiểm soát vector lực đẩy 2 chiều AL-31FP. Chiếc Su-30SM có tầm hoạt động 1.500 km và thời gian bay tuần tra là 3,5 giờ mà không cần tiếp nhiên liệu. Tuy nhiên, chiếc máy bay này cần phải bảo dưỡng động cơ rất thường xuyên. Với giá khoảng 50 triệu đô la mỹ mỗi chiếc, thì chi phí vận hành và bảo dưỡng mỗi chiếc Su-30SM nói chung và động cơ của nó nói riêng sẽ từ 110 đến 125 triệu đô la mỹ cho mỗi chiếc tiêm kích trong 35 năm tới. Ước tính chi phí cho cả phi đội khoảng 12 chiếc sẽ giao động trong 1,9 đến 2,2 tỷ đô la mỹ. Đây là số tiền rất lớn để duy trì một mẫu máy bay cũng như khối động cơ của nó. Như vậy, theo đánh giá khách quan, động cơ máy bay của Liên Xô và Nga phần nào có độ bền chưa bằng Mỹ. Không chỉ về hiệu suất tiêu thụ nhân liệu, mà còn liên quan đến quá trình sửa chữa và chi phí vận hành trong toàn vòng đời. Và cuối cùng, cũng tới phần giải đáp cho câu hỏi mà các bạn đang mong chờ. Đó chính là tuổi thọ của bộ khung thân của những chiếc máy bay chiến đấu. Có thể các bạn chưa biết, thông thường một chiếc máy bay tiêm kích được thiết kế với thời gian phục vụ tiêu chuẩn khoảng 20 năm trước khi phải tiến hành loại biên. Hiện nay, một chiếc tiêm kích phục vụ trong biên chế không lực Hoa Kỳ như F-15, F-16, thậm chí cả chiến đấu cơ tàng hình thế hệ thứ 5 như F-35A và F-22A có khung thân đáp ứng được 6.000 giờ bay. Bên cạnh đó, cứ sau 3.000 giờ, chúng sẽ được nâng cấp giữa vòng đời để đảm bảo sử dụng nốt số giờ còn lại theo thiết kế. Tính tổng số 6.000 giờ bay cho thời gian phục vụ 20 năm, tức là mỗi năm, một phi công Mỹ sẽ tích lũy thêm được 300 giờ bay. Tuy nhiên thực tế, sau khi hết 6.000 giờ bay dự trữ, các tiêm kích trên có thể dễ dàng tăng hạn sử dụng lên thành 8.000 giờ hoặc thậm chí mới đây nhất, lọc khuyệt mạc tình có tuyên bố, F-16 thừa khả năng đạt tới giới hạn 12.000 giờ. Trong khi đó, theo công bố của Tập đoàn Chế tạo máy bay su khôi của Nga, thì con số giờ bay trên các dòng chiến đấu cơ phổ biến do họ sản xuất thấp hơn hẳn tiêm kích của Mỹ. Cô thể, Su-22, Su-24 và Su-27 có tuổi thọ khung thân chỉ 2.000 giờ bay, trong khi Su-30 thì tốt hơn một chút, đạt tới 3.000 giờ. Đặc biệt, những chiếc Su-27 được chế tạo từ đầu thập niên 1980, có tuổi thọ bay là hơn 3.000 giờ. Những phiên bản mới hơn như Su-27SK, UBK có tuổi thọ bay đạt 5.000 giờ. Su-30MKI có tuổi thọ bay đạt 6.000 giờ. Và các phiên bản mới nhất như Su-35 cũng đạt 6.000 giờ bay. Các bạn hãy lưu ý rằng số liệu này được dựa trên cách tính của Liên Xô và Nga. Từ các thông tin này, có thể ngay lập tức nhận thấy rằng tuổi thọ khung thân của máy bay Nga thấp hơn các máy bay phương Tây. Nhưng thực ra việc so sánh này là sai, bởi có sự khác biệt trong cách tính tuổi thọ máy bay giữa Nga và phương Tây. Quân đội Nga tính tuổi thọ máy bay bằng khoảng thời gian từ khi sản xuất đến khi phải thay thế một số bộ phận bị hạ mòn. Còn phương Tây thì tính tuổi thọ máy bay bằng khoảng thời gian từ khi sản xuất đến khi toàn bộ máy bay bị hạ mòn không thể sửa chữa được nữa. Ví dụ như loại F-16 Fighting Falcon của Mỹ, theo cách tính của phương Tây sẽ có tuổi thọ bay khoảng 8.000 đến 12.000 giờ. Nhưng nếu tính theo cách của Nga thì chỉ đạt 4.000 giờ bay. Hoặc những chiếc MiG-29 được sản xuất vào đầu như năm 1980, được Liên Xô tính toán tuổi thọ bay là 2.500 giờ. Nhưng trên thực tế đến năm 2010, chúng đã đạt tới 4.000 giờ bay khi được bảo dựng đúng cách. Và nếu được đại tù nâng cấp thì chúng sẽ có thể bay tiếp thêm hàng nghìn giờ nữa. Theo tạp chí quân sự Global Security, nếu cùng áp dụng cách tính thực của phương Tây, thì MiG-29 sẽ có tuổi thọ bay là 7.000 giờ, chứ không phải là 2.500 giờ như cách tính của Liên Xô và Nga. Như vậy nếu áp dụng cùng một cách tính, thì tuổi thọ của Su-27 là sấp xỉ, thậm chí là cao hơn các máy bay cùng thời của phương Tây, chứ không hề thấp hởn. Và vừa rồi các bạn đã cùng đồng hành với Kiến Thức Quân Sự khám phá tuổi thọ của những bộ phận quan trọng trên một số loại vũ khí. Mỗi một bộ phận dù lớn hay nhỏ, đều là một mắt xích quan trọng để xây dựng lên một công may chiến tranh hiệu quả. Vậy theo bạn, còn những bộ phận quan trọng nào của các vũ khí mà có tuổi thọ khiến cho chúng ta phải bất ngờ hay không? Hãy cùng để lại ý kiến ở phía bên dưới phần bình luận. Đừng quên like, chia sẻ và đăng ký kênh Kiến Thức Quân Sự để đón chờ những video mới nhất của chúng tôi. Còn bây giờ thay mặt ekip, Việt Cường xin chào và hẹn gặp lại!