Quân đội Mỹ tốn nhiều tiền cho xe tăng Abrams hybrid điện
Nhưng Ukraine cho thấy lỗ hổng chính của xe tăng hiện tại là khả năng phát hiện trực quan của máy bay không người lái chứ không phải các nguồn nhiệt.
Nguyên mẫu xe tăng Abrams X được General Dynamicsra mắt vào năm 2022 .
Của Stephen Bryan
Ngày 7 tháng 6 năm 2024
Quân đội đang tài trợ cho hai đối thủ cạnh tranh để chế tạo một loại xe tăng Abrams mới, nhẹ hơn, được đặt tên là Abrams X.
Xe tăng mới sẽ được trang bị hệ truyền động hybrid điện và cho phép giảm quy mô tổ lái. Nó sẽ có một bộ nạp súng tự động.
Bài học từ cuộc chiến Ukraine đã minh họa một số vấn đề của xe Abrams ngày nay. Cho đến nay, người Nga đã trang bị được 8 chiếc xe tăng (và số lượng xe tăng Leopard của Đức thậm chí còn lớn hơn).
Abrams hiện tại là xe tăng chiến đấu chủ lực nặng nhất thế giới, nặng 76,3 tấn. Được trang bị động cơ tua-bin khí 1.500 mã lực ngốn nhiên liệu, xe tăng này gặp nhiều vấn đề khi vận hành ở Ukraine, thường xuyên bị mắc kẹt trong bùn hoặc lăn vào các hố do pháo địch tạo ra.
Người Nga phát hiện ra rằng Abrams có thể bị hạ gục bởi máy bay không người lái, đặc biệt là Lancet, hoặc bị phá hủy bởi mìn. Nó dễ bị tấn công bởi các loại vũ khí chống tăng như Kornet của Nga.
Máy bay không người lái Lancet.
(Ảnh: Wikipedia)
Người Ukraine phàn nàn rằng vào những ngày ẩm ướt, thiết bị điện tử của xe tăng bị hỏng, nghĩa là nó không thể sử dụng trong chiến đấu.
Mỗi chiếc Abrams có giá khoảng 10 triệu USD. Điều đó không bao gồm các tiện ích bổ sung khác nhau, chẳng hạn như bảo vệ tích cực. Nó cũng không bao gồm chi phí cho áo giáp phản ứng nổ bổ sung, vốn đắt tiền và tăng thêm trọng lượng đáng kể.
Một chiếc xe tăng siêu nặng cũng bị hạn chế về nơi nó có thể hoạt động, vì trọng lượng và thế đứng rộng của xe tăng khiến nó gặp khó khăn với những cây cầu hẹp và đường phố đô thị tắc nghẽn.
Abrams không đơn độc gặp phải vấn đề này mà so với các xe tăng khác thì nó nặng nhất và rộng nhất.
Một chiếc Abrams bốc cháy ở Ukraine.
Trong 20 đến 25 năm qua, Quân đội đã nghiên cứu xe tăng điện hybrid để thay thế cả hai lựa chọn thay thế động cơ Abrams hiện tại: động cơ tua-bin khí và động cơ diesel. Một chiếc xe tăng hybrid sẽ có ít nhất hai động cơ điện, pin lithium và động cơ diesel để tạo ra điện.
Theo Quân đội, Abrams X sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn 50% so với Abrams. Hiệu suất sử dụng nhiên liệu khổng lồ này đạt được nhờ trọng lượng bình xăng giảm đáng kể cùng với hiệu suất vận hành hybrid cao hơn so với bộ năng lượng tua bin khí kém hiệu quả.
Lập luận về điện hybrid là nó sẽ cho phép hoạt động của xe tăng đôi khi “im lặng” (chỉ chạy bằng năng lượng pin). Trong những trường hợp đó, dấu hiệu nhiệt của xe tăng sẽ ít hơn nhiều, có nghĩa là vũ khí sử dụng nguồn nhiệt sẽ không phải là mối đe dọa khi động cơ tắt.
Từ quan điểm vận hành và hậu cần, có vẻ như xe tăng điện hybrid có lợi thế đáng kể.
Nhưng cũng có những hạn chế. Một trong số đó là nhu cầu về một bộ pin lithium cỡ lớn. Bộ pin rất nặng và đắt tiền, đồng thời chúng cũng nguy hiểm vì chúng có thể phát nổ nếu trúng mảnh đạn hoặc nếu mìn làm nổ tung đáy bể. Mặc dù chúng tôi không biết kích thước của loại pin mà Quân đội sẽ lựa chọn, nhưng nó sẽ phải đủ lớn để cung cấp năng lượng cho một chiếc xe tăng hạng nặng – nghĩa là cục pin có thể nặng vài tấn. Điều này tạo ra một lỗ hổng không tồn tại ngày nay và đặt ra câu hỏi liệu việc đi theo hướng kết hợp có hợp lý hay không?
Ngoài việc phát nổ và đốt cháy pin, một câu hỏi quan trọng là việc bảo trì tại hiện trường. Trong chiến tranh, động cơ chịu áp lực lớn có thể bị hỏng hoặc cháy và cần được thay thế. Trong bộ nguồn mô-đun hiện đại, có thể thay thế toàn bộ tổ hợp trong vài giờ – ngay cả khi ở hiện trường.
Có một số lý do khiến việc trao đổi động cơ và các thành phần năng lượng khác trên xe tăng hybrid gần như không thể thực hiện được. Mặc dù bản thân động cơ có thể được nâng lên nhưng nó sẽ được gắn các dây cáp và đầu nối điện áp cao yêu cầu ngắt kết nối pin một cách an toàn và xả tụ điện trước khi có thể tháo động cơ. Làm thế nào điều này sẽ được thực hiện trên thực địa là một câu hỏi mở.
Rắc rối hơn nữa là các động cơ điện cung cấp năng lượng cho xe tăng. Chúng sẽ nằm ở mặt dưới của xe tăng, được kết nối với các bánh dẫn động. Nếu động cơ điện bị hỏng, rất có thể xe tăng sẽ phải được kéo đi, đặt một loại cáng vận chuyển nào đó và gửi đến kho sửa chữa với thiết bị có khả năng nâng thùng lên để có thể bảo dưỡng.
Động cơ điện trên xe tăng sẽ chịu áp lực lớn hơn nhiều so với bất kỳ phương tiện thông thường nào. Ngày nay không ai có thể nói bất cứ điều gì về độ tin cậy lâu dài của động cơ truyền động điện sẽ cần khởi động và khởi động nhiều lần trên chiến trường. Trong khi động cơ điện nổi tiếng với việc tạo ra nhiều mô-men xoắn, việc di chuyển xe tăng nặng 67 tấn trở lên trên chiến trường sẽ gây căng thẳng cho các bộ phận chuyển động của những động cơ này hơn bao giờ hết.
Ngoài ra còn rất nhiều câu hỏi phụ. Động cơ điện rất nặng và cần được gắn trên các cụm có thể chịu được trọng lượng và chịu được mô-men xoắn từ chúng. Điều này có nghĩa là hệ thống treo của xe tăng sẽ cần phải hoạt động đáng kể để tiếp nhận các động cơ điện dẫn động – và bản thân các bộ truyền động này sẽ tăng thêm trọng lượng ở những nơi bạn không muốn, trên các bánh xe đường. Thật khó để nói điều này sẽ diễn ra như thế nào trên nền đất mềm hoặc trong điều kiện mưa hoặc tuyết, nhưng điều đó có thể có nghĩa là xe tăng sẽ tự đào sâu dễ dàng hơn so với tàu truyền động thông thường.
Xe điện và xe điện hybrid yêu cầu hệ thống làm mát bằng chất lỏng, vòng kín chuyên dụng cho thiết bị điện tử. Abrams ngày nay không cần hệ thống làm mát và các xe tăng khác như Merkava đều được làm mát bằng không khí. Xe tăng Leopard cần có hai bộ tản nhiệt.
Một chiếc xe tăng nhẹ hơn là một giải pháp thay thế hấp dẫn nhưng việc cung cấp năng lượng cho nó bằng động cơ điện và pin lithium sẽ gây ra những vấn đề và vấn đề đau đầu riêng có thể khiến thí nghiệm Abrams X chỉ còn là một thử nghiệm.
Các quốc gia khác đã thử nghiệm các bộ nguồn điện hybrid nhưng chưa áp dụng chúng. Israel bắt đầu từ khoảng năm 2016 đã phát triển phiên bản hybrid của xe tăng Merkava nhưng không đi theo hướng hybrid. Merkava 5 mới của hãng có động cơ diesel MTU tăng áp thay vì tuabin khí.
Trình tải tự động
Trong khi xe tăng Nga đã trang bị hệ thống nạp đạn tự động cho pháo của xe tăng từ năm 1967 thì Mỹ và Anh vẫn chưa áp dụng chúng. Người Đức đã lên kế hoạch lắp đặt hệ thống nạp đạn tự động trong tương lai cho Leopard nhưng chưa bao giờ thực hiện nó.
Bộ nạp đạn tự động bổ sung thêm một số độ phức tạp về cơ và điện cho xe tăng, nhưng nó có thể giảm quy mô tổ lái thông thường từ bốn xuống còn ba. Nó cũng mở ra cơ hội cho nhiều cách tiếp cận khác nhau đối với xe tăng tự động hoặc robot trong tương lai.
Máy tải tự động Picatinny Arsenal.
(Ảnh: Army.mil)
Abrams X được cho là có bộ nạp tự động và có tổ lái ba người. Mỹ hầu như không có kinh nghiệm trong việc tự động nạp đạn pháo 120mm.
Phòng thủ chủ động
Abrams X dự kiến sẽ được trang bị hệ thống phòng thủ chủ động tích hợp.
Ngày nay có rất ít xe tăng Abrams được trang bị hệ thống phòng thủ tích cực và tất cả các hệ thống đó đều là tiện ích bổ sung. Quân đội đã mua hệ thống Trophy của Israel nhưng với số lượng tương đối nhỏ.
Merkava Mk 4m được trang bị công nghệ Trophy APS
trongChiến dịch Protection Protection Edge – (Ảnh: Wikipedia)
Một trong những câu hỏi liên quan đến hệ thống phòng thủ chủ động là khả năng đối phó với các cuộc tấn công bằng máy bay không người lái. Máy bay không người lái thường di chuyển chậm khi so sánh với tên lửa và tên lửa hoặc đạn xe tăng. Trên chiến trường hiện đại, máy bay không người lái có thể tiếp cận từ hầu hết mọi góc độ và thường được tung ra theo đợt. Bất kỳ hệ thống phòng thủ tích cực hiện đại nào cũng cần những cách thực tế để tiêu diệt máy bay không người lái và sẽ hoạt động tốt nhất nếu được kết nối với các xe tăng khác có hệ thống phòng không chủ động và phòng không phi xe tăng. Vẫn chưa rõ liệu đó có phải là một phần trong kế hoạch của Abrams X hay không.
Một hạn chế của hệ thống phòng thủ chủ động tích hợp là rất khó thay đổi và nâng cấp một khi hệ thống này được gắn vào thân xe tăng. Phòng thủ chủ động vẫn là một công nghệ non trẻ và cần được phát triển và cải tiến. Khi trí tuệ nhân tạo có được chỗ đứng lớn hơn trong các hệ thống quân sự, việc bảo vệ xe tăng có thể sẽ cực kỳ quan trọng, đặc biệt vì AI trong mạng có thể cải thiện khả năng bảo vệ xe tăng tổng thể.
Abrams X sẽ được nhận làm con nuôi
Có rất nhiều sự cường điệu về Abrams X như một chiếc xe tăng chiến đấu chủ lực trong tương lai. Có rất ít nghi ngờ rằng một chiếc xe tăng nhẹ hơn sẽ hoạt động tốt hơn trong hầu hết các cuộc xung đột, mặc dù xe tăng hạng nhẹ có những điểm yếu riêng – đặc biệt là dễ bị máy bay không người lái và các loại vũ khí “rẻ tiền” khác tấn công. Trường hợp nền tảng điện hybrid vẫn còn đang được chứng minh. Mặc dù có một số lợi thế, xe hybrid cũng gây ra các vấn đề về vận hành, an ninh và hậu cần mà không thể giảm thiểu được.
Quân đội Mỹ ngày nay đã “tỉnh giấc” và một trong những lý do đẩy hàng trăm triệu USD vào nghiên cứu và phát triển xe tăng điện hybrid có liên quan đến hệ tư tưởng thay vì sự cần thiết. Trên thực tế, bất kỳ nghiên cứu nào về chiến tranh xe tăng ở Ukraine đều khó có thể hỗ trợ cho trường hợp nền tảng điện hybrid, vì lỗ hổng chính của xe tăng là việc FPV Drone phát hiện trực quan xe tăng chứ không phải vì chúng là nguồn nhiệt.
Không có bằng chứng nào cho thấy Quân đội Hoa Kỳ đã tính đến các bài học từ cuộc chiến Ukraine và phát triển các hệ thống tiêu diệt máy bay không người lái đang tàn phá xe tăng của Mỹ và châu Âu.
Một hệ thống trong tương lai sẽ bao gồm khả năng kết nối mạng để tiêu diệt máy bay không người lái và chống lại mìn phóng từ trên không. Chi tiền cho nền tảng điện hybrid chủ yếu là một sai lầm vì nó tránh phải đối mặt với những vấn đề thực sự trên chiến trường ngày nay và tương lai.
Stephen Bryen từng là giám đốc nhân viên của Tiểu ban Cận Đông trong Ủy ban Đối ngoại Thượng viện Hoa Kỳ và là thứ trưởng bộ quốc phòng phụ trách chính sách.
Hoàng Đình Khuê – lược dịch
Ngày 11 tháng 6 năm 2024