Đã ở trong phòng thí nghiệm suốt vài ngày liền, Ngô Hoà Hòa và Dương Phàm không ngừng nghiên cứu về công nghệ của những chiếc máy bay không người lái nhỏ gọn, tốc độ cao được sử dụng trong các hoạt động “dọn dẹp chiến trường”.

Nhờ những nỗ lực không ngừng trước đó, Dương Phàm cùng nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công loại máy bay không người lái bốn cánh có tốc độ vượt quá 300 km/giờ.

Tốc độ 300 km/giờ là con số đáng kinh ngạc – điều này có nghĩa là chiếc máy bay không người lái này có thể bay quãng đường 5 km mỗi phút, tức là 83,333 mét mỗi giây.

Điều đó cũng có nghĩa là khi đội chiến đấu của chúng ta tiếp xúc gần với đối phương, chỉ cần thả loại máy bay không người lái tấn công này trong phạm vi 100 mét, đối phương sẽ chỉ có khoảng 1 giây để phản ứng, và họ hoàn toàn không kịp tránh né hay đánh chặn.

Ngay cả những người có khả năng reaksi nhanh nhẹn nhất, nếu họ mất 1 giây để phản ứng và tìm chỗ ẩn náu, thì loại máy bay không người lái này – với quỹ đạo bay linh hoạt và khả năng thay đổi hướng theo chuyển động của mục tiêu – sẽ tìm ra góc tấn công lý tưởng nhất, gần như không cho đối phương cơ hội nào để tránh thoát.

Vậy thì “góc tấn công lý tưởng” là gì? Đó chính là góc tấn công hiệu quả nhất. Về mặt lý thuyết, với góc quan sát 540 độ, không có chỗ nào an toàn cả; mục tiêu có thể bị tấn công từ mọi hướng, kể cả từ phía mặt đất mà chiếc máy bay đang đứng.

Trong cùng một khoảng cách, súng lựu đạn cũng có thể phát huy tác dụng, nhưng hiệu quả của nó chắc chắn không bằng loại máy bay không người lái này.

Nếu đội chiến đấu có đủ số lượng máy bay không người lái tấn công này trong trận chiến ở khoảng cách gần, thì về mặt lý thuyết, họ hoàn toàn có thể kết thúc trận chiến trong chốc lát.

Khi những đợt máy bay không người lái này cùng nhau cất cánh và lao về phía căn cứ đối phương, hệ thống trinh sát sẽ tự động tìm ra mục tiêu và tiến hành tấn công. Toàn bộ quá trình này có thể được thực hiện tự động bởi “hệ thống dọn dẹp chiến trường”, hoặc cũng có thể được điều khiển thủ công. Điều này chắc chắn sẽ thay đổi cách thức tiến hành các trận chiến ở khoảng cách gần, trong các cuộc giao tranh ở đô thị hoặc trên địa hình phức tạp.

Tất nhiên, ý tưởng này rất tuyệt vời, nhưng việc thực sự triển khai nó lại gặp phải rất nhiều khó khăn. Tốc độ của máy bay không người lái đã được nâng cao, và vẫn còn nhiều tiềm năng để cải thiện thêm.

Tuy nhiên, việc tự động điều khiển hành trình, tránh chướng ngại vật, cũng như khả năng tự động phát

Thực ra, công nghệ tự động điều khiển hành trình và tránh chướng ngại vật này khá giống với công nghệ xe tự lái, nhưng cũng có rất nhiều điểm khác biệt.

Trước hết, cả hai đều hoạt động mà không cần sự điều khiển của con người, tự động di chuyển; không chỉ phải lập kế hoạch cho hành trình mà còn phải tránh các chướng ngại vật, và tốc độ di chuyển của chúng cũng rất cao.

Tuy nhiên, tốc độ của xe ô tô vẫn còn kém xa so với tốc độ của những chiếc máy bay không người lái nhỏ gọn, tốc độ cao này. Xe ô tô thực chất có đường đi cụ thể, chỉ cần di chuyển trong không gian hai chiều trên đường, tức là theo hướng trái/phải và tăng/giảm tốc.

Còn máy bay không người lái thì bay trong không khí, quỹ đạo di chuyển của chúng là ba chiều; đường đi rất đa dạng, và những chướng ngại vật mà chúng gặp phải cũng rất phức tạp, phức tạp hơn nhiều so với trên đường bộ.

Hơn nữa, do tốc độ cao, máy bay không người lái cần phải nhanh chóng xác định vị trí của các chướng ngại vật được phát hiện và điều chỉnh lại lộ trình, thay đổi hướng di chuyển – tất cả những điều này đều phải được thực hiện trong khoảng thời gian chỉ vài phần nghìn giây. Điều này đặt ra yêu cầu rất khắt khe đối với cả phần cứng (bao gồm máy bay không người lái, hệ thống điều khiển bay, cảm biến, v.v.) lẫn phần mềm xử lý dữ liệu.

Ngoài ra, việc phát triển phần mềm xử lý dữ liệu cũng là một thách thức lớn; làm thế nào để xử lý nhanh chóng những dữ liệu này trong thời gian cực ngắn, hay nói cách khác, xử lý chúng theo thời gian thực, là một vấn đề rất khó giải quyết đối với các nhà nghiên cứu và phát triển, bao gồm cả Ngô Hoà.

Vì đây là loại máy bay không người lái tấn công nhỏ gọn, tốc độ cao, nên khả năng mang theo vật tư của nó thực sự rất hạn chế. Ngoài các thiết bị điện tử cần thiết, máy bay này còn phải chứa pin và đạn dược dùng để tấn công. Lượng đạn dược mang theo trực tiếp ảnh hưởng đến sức mạnh tấn công của máy bay không người lái.

Mặc dù máy bay không người lái không cần quá nhiều viên bi thép hay vỏ ngoài bằng nhựa, bởi vì những mảnh vỡ phát sinh sau khi máy bay nổ sẽ trở thành những vật liệu gây sát thương mạnh mẽ. Và trong quá trình nghiên cứu và phát triển sau này, vật liệu cấu tạo thân máy bay cũng sẽ ngày càng được thiết kế sao cho phù hợp hơn với yêu cầu này.

Một mặt là để tăng cường sức mạnh gây sát thương của những mảnh vỡ, mặt khác là để bảo vệ bí mật kỹ thuật của loại máy bay không người lái này.

Nhưng đối với những chiếc máy bay không người lái nhỏ bé như vậy, mỗi gam trọng lượng đều rất quý giá, không thể lãng phí được.

Tốc độ của máy

Trong điều kiện mà trọng lượng càng nhẹ càng tốt, các thiết bị được gắn trên máy bay, bao gồm cả pin và lượng đạn dược, đều phải được giảm tối đa để đáp ứng yêu cầu về tốc độ hoạt động của chúng.

Về pin và đạn dược thì không cần phải nói nhiều; đây là những yếu tố thiết yếu để đảm bảo sức mạnh và tầm bắn, hay nói cách khác, thời gian hoạt động liên tục của máy bay không người lái. Vì vậy, ngoài việc tăng cường hiệu suất động cơ và giảm trọng lượng, chỉ có thể tập trung vào việc giảm bớt số lượng thiết bị được gắn trên máy bay.

Chính vì thế, số lượng thiết bị mà những chiếc drone nhỏ này có thể mang theo thực sự rất hạn chế. Việc thiết bị có kích thước nhỏ cũng đồng nghĩa với việc công suất của chúng thấp; điều này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng xử lý dữ liệu của drone mà còn ảnh hưởng đến phạm vi phát hiện các chướng ngại vật xung quanh.

Cần biết rằng, trong khi trọng lượng bị hạn chế, các cảm biến này buộc phải được thiết kế sao cho có kích thước càng nhỏ càng tốt. Điều này lại khiến công suất của chúng càng thấp hơn, và do đó, phạm vi phát hiện của chúng cũng bị giảm đáng kể.

Với tốc độ cao và phạm vi phát hiện hạn chế, thời gian mà drone có để xử lý thông tin và điều khiển hành động của mình thực sự rất ngắn – chỉ vài miligiây hoặc thậm chí vài microgiây mà thôi. Điều này đòi hỏi không chỉ các cảm biến phải có thời gian phản ứng nhanh mà hệ thống được tích hợp trên drone cũng phải có khả năng xử lý thông tin một cách nhanh chóng và điều khiển máy bay thay đổi hướng di chuyển một cách linh hoạt.

Toàn bộ hệ thống drone, từ phần cứng đến hệ thống điều khiển, đều phải được tích hợp một cách hoàn hảo, không được có bất kỳ sự chậm trễ nào. Nếu không, đối với những chiếc drone hoạt động ở tốc độ cao và phải vượt qua nhiều chướng ngại vật, điều đó sẽ dẫn đến hậu quả nghiêm trọng – máy bay có thể bị hỏng hoặc gặp tai nạn ngay lập tức.