Những năm Chiến tranh Lạnh chứng kiến cuộc chạy đua vũ trang khốc liệt giữa Mỹ và Liên Xô. Hai quốc gia đều tìm cách phát triển các công nghệ vũ khí mới nhằm vượt lên trên đối thủ. Mỹ với lợi thế tiềm lực tài chính hùng hậu nên nắm nhiều ưu thế hơn, đặc biệt là công nghệ điện tử.
Trong cuộc chạy đua vũ trang đó, cuộc đua dưới mặt nước trở nên rất gay cấn. Mỹ và Liên Xô đều sở hữu những tàu ngầm hạt nhân chiến lược mang theo đầu đạn hạt nhân có thể hủy diệt cả một quốc gia chỉ trong chớp mắt. Bên cạnh đó, tàu ngầm hoạt động dưới nước lại rất khó phát hiện. Do đó, theo dõi hoạt động của tàu ngầm hạt nhân chiến lược của đối phương trở thành vấn đề sống còn.
Sonar: Ông vua dưới nước
Theo tạp chí khoa học Popular Mechanics, nước biển chặn sóng vô tuyến. Vì vậy, radar rất hiệu quả trên bề mặt nhưng hoàn toàn vô dụng dưới nước. Ngoài ra, sóng âm di chuyển dưới nước tốt hơn so với sóng vô tuyến và ngay từ những năm đầu Thế chiến I đã được đưa vào sử dụng để phát hiện tàu ngầm.
Sonar, hay hệ thống định vị thủy âm, có 2 loại cơ bản là chủ động và thụ động. Sonar chủ động phát đi tín hiệu sóng âm để tìm mục tiêu dưới nước. Nó được ví như một loại radar dưới nước. Tuy nhiên, sử dụng sonar chủ động thì vị trí phát sóng của tàu ngầm cũng bị lộ.
Sonar thụ động sử dụng các thiết bị thu âm nhạy cảm để phát hiện tiếng ồn phát ra từ tàu ngầm, chân vịt. Sonar thụ động có thể phát hiện tàu ngầm đối phương mà không làm lộ vị trí. Tùy theo điều kiện thực tế, sonar có thể phát hiện tàu ngầm từ vài chục kilomet.
 |
| Sonar là hệ thống hiệu quả nhất để phát hiện tàu ngầm dưới mặt nước. Đồ họa: Militaryaerospace. |
Mỹ và các đồng minh phát triển thành công nhiều hệ thống sonar tinh vi và hoạt động rất hiệu quả, vì thế mà các giải pháp khác bị lãng quên. Trong nhiều thập kỷ, các công nghệ tìm kiếm dưới nước phi sóng âm được cho là không hiệu quả về phạm vi, độ tin cậy so với sonar.
Trong khi đó, Liên Xô dường như tụt hậu so với Mỹ trong việc phát triển các hệ thống định vị thủy âm. Tuy nhiên, các kỹ sư Liên Xô lại lựa chọn một giải pháp mà phương Tây ít quan tâm để phát triển hệ thống cảm biến dưới nước có thể phát hiện tàu ngầm Mỹ mà không cần dùng sonar.
Bí mật mang tên SOKS
Gần đây, Cơ quan Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) công bố tài liệu giải mật khiến cộng đồng tình báo phương Tây vô cùng ngạc nhiên. Theo đó, những năm 1980, Liên Xô tuyên bố một cuộc đối đầu mà nhiều chuyên gia quân sự nghĩ là không thể.
K-147, tàu ngầm tấn công hạt nhân lớp Victoria bí mật theo dõi tàu ngầm hạt nhân của Mỹ liên tục trong 6 ngày mà không bị phát hiện. Các nhà quan sát Mỹ vào thời điểm đó tin rằng Liên Xô thiếu công nghệ sonar hiệu quả có thể theo dõi tàu ngầm tinh vi của Mỹ. Tuy nhiên, báo cáo của CIA cho thấy tàu ngầm K-147 đã theo dõi tàu ngầm Mỹ mà không sử dụng sonar.
Báo cáo có tựa đề “Năng lực Chiến tranh Chống ngầm của Liên Xô năm 1972”. Nó cho thấy các công nghệ mà Liên Xô phát triển chưa bao giờ được tiết lộ trước đây. Trong khi NATO tập trung nỗ lực vào phát triển sonar, người Nga đã tạo ra một cái gì đó hoàn toàn khác.
 |
| Vị trí lắp cảm biến của hệ thống SOKS trên tàu ngầm tấn công hạt nhân lớp Akula của Nga. Ảnh: Pinterest. |
Vì sao tàu ngầm Nga có thể phát hiện ra tàu ngầm Mỹ mà không cần dùng sonar được giải mật trong một thiết bị lạ lùng mang tên Hệ thống phát hiện sóng dao động (SOKS). Thiết bị trên được lắp đặt cho các tàu ngầm tấn công, có tác dụng tìm kiếm và bám theo vệt rẽ nước mà tàu ngầm để lại phía sau.
Tổ hợp SOKS thực tế đã xuất hiện trong ảnh chụp các tàu ngầm của Nga. Nó nhìn giống như những chiếc đinh nhọn hoặc đầu đạn cỡ lớn gắn bên ngoài thân tàu. Nguyên lý hoạt động của SOKS là lần theo dấu vết các loại chất hóa học mà tàu ngầm thải ra khi hoạt động.
Các loại điện cực nhân tạo dùng để chống lại sự ăn mòn nước biển thải ra chất kẽm trong nước. Các hạt niken thoát khỏi các đường ống tuần hoàn bằng nước biển để làm mát lò phản ứng. Hệ thống cung cấp oxy cho thủy thủ đoàn cũng thải ra nguyên tố hydro trong nước.
Các dấu vết hóa học này rất nhỏ nhưng vẫn có thể phát hiện được nếu dùng thiết bị đo đạc tinh vi. Lò phản ứng hạt nhân cũng cần lượng nước khổng lồ để làm mát. Một số thử nghiệm cho thấy nhiệt độ nước xả ra từ tàu ngầm có thể cao hơn 10 độ C so với môi trường xung quanh.
Báo cáo của CIA đã cho biết "một hệ thống định vị dựa trên các kỹ thuật này có thể phát hiện dấu vết sót lại của tàu ngầm từ trước đó vài giờ", và "Liên Xô đã thành công trong việc dùng công nghệ này để định vị tàu ngầm của chính họ".
Jacob Gunnarson, nhà phân tích quốc phòng kỳ cựu nhận xét, hệ thống cảm biến này có thể hoạt động hiệu quả nhưng nó sẽ rất khó để khẳng định những gì thu thập được có phải là từ tàu ngầm hay không. Tuy vậy, hệ thống cảm biến này sẽ cho ra một dòng dữ liệu để tính toán.
Ngày nay, sự phát triển mạnh của các loại siêu máy tính có thể giúp cải thiện hiệu suất tính toán của hệ thống SOKS. Nga có thể đã chế tạo thành công những hệ thống SOKS tinh vi hơn so với trước.
Các báo cáo khoa học gần đây cho thấy Trung Quốc đang tìm kiếm các công nghệ mới để phát hiện tàu ngầm thay vì phụ thuộc vào sonar. Mỹ cũng đang tìm kiếm các công nghệ như thế. Điều đó nói lên rằng công nghệ phát hiện sóng dao động không hề kém cỏi như nhiều người từng nghĩ.
