'Áo choàng lỏng' giúp tàu ngầm tàng hình

Trong tương lai, các tàu ngầm sẽ trở nên khó phát hiện hơn bao giờ hết với khả năng bơi trong nước mà không tạo thành vệt nước lằn tầu phía sau nhờ lớp vỏ kiểu mới.

Khi một phương tiện chuyển động trong chất lỏng, nó sẽ làm mất sự ổn định của môi trường theo hai cách.

Thứ nhất, do ma sát, một lượng chất lỏng sẽ bị cuốn theo phương tiện, hấp thụ năng lượng từ phương tiện và làm nó chậm lại.

Thứ hai, một vệt nước xoáy sẽ tạo thành phía sau phương tiện do chất lỏng tràn vào chỗ trống mà phần chất lỏng bị kéo theo phương tiện để lại.

Quá trình này cũng góp phần tạo tiếng động đặc trưng của tàu ngầm mà các thiết bị sonar có thể nhờ đó mà phát hiện ra nó.

Cơ chế tạo vệt nước phía đuôi tàu ngầm.

Tuy nhiên, tàu ngầm có thể thoát khỏi tất cả rắc rối này nếu chất lỏng xung quanh tàu được điều hướng một cách chính xác.

Để làm được điều này, trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học tại ĐH Duke, Durham là Yaroslav Urzhumov và David Smith đã chế tạo ra một lớp vỏ dạng lưới, có khả năng điều hướng chất lỏng xung quanh tàu và làm nó tàng hình.

Lớp vỏ này cực kỳ phức tạp vì nó có cấu tạo khác nhau tùy thuộc vào vị trí thân tàu để có thể đảm bảo tốc độ của dòng nước đi vào bằng chính xác vòng nước đi ra.

Tuy chưa làm được mẫu thử thực tế cho tàu ngầm nhưng Urzhumov và Smith đã chế tạo được một mẫu thử nhỏ của lớp vỏ có khả năng làm biến mất hoàn toàn tín hiệu âm của một quả cầu chuyển động trong nước.

Trong lớp vỏ này được tích hợp cơ chế hỗ trợ dòng nước chảy qua bằng những chiếc bơm tí hon có đường kính chỉ một milimét vốn hay sử dụng trong các thiết bị y tế.

Mô tả thí nghiệm cho thấy lớp giáp lỏng có thể giúp vật thể tránh được sự truy bắt của sonar.

Lớp vỏ tàng hình thí nghiệm này có khả năng giúp tănng tốc độ dòng nước khi đi vào phần trước của thiết bị và làm chậm tốc độ dòng nước ra phía sau để dòng nước trở về tốc độ ban đầu trước khi ra khỏi vỏ tàu.

Kết quả thu được cho thấy độ ổn định của dòng nước không hề bị tác động và do đó, thiết bị thí nghiệm đã không kéo theo một vệt nước khi chuyển động.

Dù vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy người ta sẽ phải đối mặt với rất nhiều khó khăn trước khi đưa sản phẩm ra áp dụng thực tế.

Theo một nhà nghiên cứu khác là Steven Ceccio tại đại học Michigan, lớp vỏ tàng hình này chỉ có thể ứng dụng được cho những vật nhỏ và di chuyển chậm. Ví dụ, một thiết bị có đường kính 1 cm sẽ chỉ “tàng hình” khi nó chuyển động với vận tốc nhỏ hơn 1cm/giây.

Ông Ceccio cho biết khi vật thể lớn hơn, tốc độ sẽ càng bị hạn chế hơn.

Còn lại, ông Urzhumov khẳng định chế tạo lớp vỏ dành cho thiết bị lớn hơn với hình dạng phức tạp là hoàn toàn có thể. Ông cho biết nếu lớp vỏ không triệt tiêu hẳn được tín hiệu sonar thì nó cũng làm giảm đáng kể độ lớn của tín hiệu, gây nhiễu loạn và nhầm lẫn, cản trở nghiêm trọng hoạt động săn tìm tàu ngầm.

Nguyễn Linh (theo New Scientist)

cam on ban nhieu