Trung Quốc hé lộ công nghệ giúp tàu ngầm ‘ẩn mình trong tiếng sóng’

Trung Quốc tuyên bố đạt đột phá lớn trong công nghệ tàng hình âm thanh cho tàu ngầm

Các nhà khoa học Trung Quốc được cho là đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc giảm tín hiệu âm thanh của tàu ngầm – yếu tố then chốt trong chiến lược tàng hình dưới nước.

Theo truyền thông Trung Quốc, nhóm nghiên cứu do ông Zhang Zhiyi đứng đầu tại Đại học Giao thông Thượng Hải, phối hợp cùng Tập đoàn Công nghiệp đóng tàu nhà nước Trung Quốc (China State Shipbuilding Corporation), đã phát triển thành công một hệ thống cách ly rung động lai giữa chủ động và thụ động cho động cơ tàu ngầm.

Hệ thống giảm rung hai lớp: hấp thụ và triệt tiêu

Công nghệ mới gồm 2 lớp chính: lớp thụ động và lớp chủ động.

Lớp thụ động sử dụng các vòng sandwich thép-cao su-thép để hấp thụ rung động, được đánh giá là vượt trội hơn so với các giá đỡ động cơ cứng truyền thống thường thấy trên tàu ngầm hiện nay.

Trong khi đó, lớp chủ động tích hợp khoảng 12 bộ truyền động gốm áp điện (piezoelectric actuators) được bố trí quanh động cơ.

Các thiết bị này có khả năng phản ứng gần như tức thì, dùng các cơ cấu đòn bẩy tinh vi để tạo ra lực phản ứng, triệt tiêu chuyển động rung cỡ micrô-mét của động cơ trong thời gian thực.

Trong thử nghiệm, mô hình thu nhỏ áp dụng hệ thống này đã giảm được tới 24dB ở tần số 100Hz (gồm 12dB từ hệ thụ động và 12dB từ hệ chủ động) và 26dB ở tần số 400Hz.

Hệ thống này hoạt động hiệu quả trong dải tần từ 10Hz đến 500Hz – đủ để xử lý phần lớn các dao động đặc trưng của động cơ tàu ngầm.

“Ẩn mình trong tiếng sóng”: Tàu ngầm khó bị phát hiện hơn bao giờ hết

Theo nhóm nghiên cứu, chỉ cần giảm 10dB âm thanh dưới nước đã có thể rút ngắn tầm phát hiện bằng sonar khoảng 32%.

Do đó, mức giảm 26dB mà hệ thống này mang lại có khả năng khiến tầm phát hiện tàu ngầm bị rút ngắn hơn một nửa – đặc biệt trong các hoạt động bí mật ở tốc độ thấp, nơi tiếng ồn từ động cơ là nguồn âm chính.

“Trong quá trình di chuyển tốc độ thấp, tiếng ồn cơ học từ thiết bị động lực là nguồn âm chủ yếu của phương tiện dưới nước và cũng là tín hiệu phát hiện quan trọng – thường xuất hiện dưới dạng các tần số thấp,” nhóm nghiên cứu cho biết.

Theo nhóm, việc áp dụng các biện pháp giảm rung để hạn chế truyền năng lượng từ động cơ qua hệ thống đỡ là then chốt để cải thiện khả năng tàng hình âm thanh.

Hệ thống cũng sử dụng thuật toán điều chỉnh thích nghi FX-LMS (Filtered-x Least Mean Squares) để kiểm soát 12 bộ truyền động mà không gây mất ổn định – một vấn đề thường gặp trong các hệ thống phản hồi thời gian thực.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cảnh báo hiệu suất của hệ thống có thể suy giảm trong điều kiện thay đổi áp suất và nhiệt độ thực tế ngoài biển sâu. Độ cứng của cao su – vật liệu chủ yếu trong lớp thụ động – rất nhạy với các điều kiện môi trường này.

Ngoài ra, độ bền lâu dài của vật liệu gốm áp điện trong môi trường hoạt động thực tế vẫn chưa được xác nhận.

Hiện chưa rõ hệ thống này có được đưa vào sử dụng trên các tàu ngầm chiến đấu của Trung Quốc hay không. Tuy nhiên, công nghệ này nếu được triển khai thành công sẽ nâng tầm năng lực tàng hình của hải quân Trung Quốc.