Mạnh Kim
Kỹ thuật quân sự không bao giờ có giới hạn. Từ lâu, quân đội Mỹ đã
chuyên tâm việc mô phỏng thế giới thiên nhiên nhằm tạo ra các thiết bị
hoạt động không chỉ với cơ chế gần tương tự phiên bản gốc mà ngoại hình
cũng giống y thật. Kết quả mới nhất của nỗ lực này là sự ra đời của
GhostSwimmer. Wired (16-12-2014) cho biết, GhostSwimmer là thiết bị quân
sự tự hành được thiết kế trông như cá thật. Dài 1,5 m; nặng gần 45 kg;
kích cỡ bằng cá hồi nhưng trông hệt cá mập, GhostSwimmer là một phần của
loạt thí nghiệm tạo tiền đề cho các phương tiện tự hành dưới nước trong
tương lai. Vừa được thử nghiệm thực tế thượng tuần tháng 12,
GhostSwimmer có thể hoạt động ở vùng nước nông 25,4 cm hoặc lặn sâu hơn
91 m. Nó được điều khiển bằng cáp nối dài hơn 152 m hoặc có thể tự bơi,
trồi lên mặt nước theo thời gian định kỳ để truyền tin. GhostSwimmer
được sử dụng cho do thám và hoàn toàn có thể thay thế những con cá heo
và hải sư mà Hải quân Mỹ đang huấn luyện cho các điệp vụ mật.
“Cá mập” GhostSwimmer (Ảnh: Wired)
Không chỉ GhostSwimmer. Một số robot mô phỏng thế giới tự nhiên gần
đây đã ra đời, trong đó có con Cheetah có thể chạy khoảng 48 km/h; con
Stickybot có thể leo tường như thằn lằn; hoặc iSprawl được nghiên cứu mô
phỏng theo loài gián có thể bò 2,2 m/giây. Đây là những robot được phát
triển từ nghiên cứu của Sangbae Kim (giáo sư Viện công nghệ
Massachusetts) và Mark Cutkosky (giáo sư Stanford)… Căn cứ không quân
Wright-Patterson (Ohio, Mỹ) đã và tiếp tục cho ra đời những loại UAV
quân sự siêu nhỏ, được thiết kế mô phỏng theo các loại động vật trong
thế giới tự nhiên, từ sâu bướm, diều hâu đến chim sẻ. Cần nhắc lại, ngày
17-2-2011, nhóm nghiên cứu thuộc hãng AeroVironment đã cho bay thử
nghiệm UAV “Nano Hummingbird” nhỏ bằng chim ruồi, được trang bị camera
do thám. Bay với vận tốc hơn 17km/g, “Nano Hummingbird” có thể dễ dàng
đậu trên bậu cửa sổ hay cành cây để ghi âm hoặc quay phim trộm.
Chương trình nghiên cứu máy bay siêu nhỏ (micro air vehicles - MAV)
đã được tiến hành nhiều thập niên qua tại các căn cứ quân sự Mỹ. Theo
Janes Defense Weekly, từ năm 1997, Cơ quan các đề án nghiên cứu quốc
phòng cấp tiến (DARPA, thuộc Lầu năm góc) đã tung ra kế hoạch bốn năm
chế tạo MAV tốn khoảng 35 triệu USD. DARPA qui định 15cm là kích cỡ tối
đa cho một MAV, chi phí sản xuất thấp (chừng 1.000 USD/con) và dễ sửa
chữa. Ngoài ra, MAV phải đáp ứng những tiêu chuẩn cho hoạt động do thám
(tiếng động cơ nhỏ và có hệ thống radar cũng như thiết bị quan sát-chụp
ảnh hiện đại). Hơn nữa, MAV được thiết kế sao cho không chỉ dùng trên
chiến trường mà còn có thể sử dụng cho các chiến dịch do thám trong
không gian đô thị. Nó có thể đậu trên dây điện để quan sát bên dưới hoặc
hạ cánh nhẹ nhàng xuống mép cửa sổ để rình rập và nghe trộm những gì
diễn ra trong phòng. MAV cũng có thể được tung ra ngay trong một tòa
nhà…
Một trong những mô hình MAV đầu tiên được DARPA chi khá đậm tiền tài
trợ là AeroVironment Black Widow, có phạm vi hoạt động 1 km, mang theo
thiết bị ghi hình làm việc ngày lẫn đêm (một Black Widow đã biểu diễn
tại căn cứ quân sự Fort Benning ở bang Georgia vào cuối tháng 6-2001).
Black Widow có cánh quạt ở mũi, hoạt động nhờ một môtơ điện chạy bằng
cặp pin lithium. Hệ thống đẩy có trọng lượng vỏn vẹn 110mg, tạo vận tốc
tối đa 20m/giây; hệ thống điều khiển (một máy tính, thiết bị bắt sóng vô
tuyến và ba động cơ siêu nhỏ) nặng chỉ 2gr. Người điều khiển mang cặp
kính-màn hình để quan sát những hình ảnh truyền từ máy camera nặng 2gr
của Black Widow…
Sau Black Widow là dự án Lutronix Kolibri-cánh quạt và Sanders
MicroSTAR-cánh ngang cố định. Trong ba mô hình vừa kể, con MicroSTAR của
hãng Sanders (làm từ hợp đồng 42 tháng trị giá 10 triệu USD ký với
DARPA) là dữ dằn hơn cả. Chính Skunk Works (từng chế tạo máy bay Black
Bird nổi tiếng) của Lockheed Martin là nơi chịu trách nhiệm làm khung
sườn cho MicroSTAR và General Electrics thì cung cấp các thiết bị điện
tử. MicroSTAR nặng 100gr, có thể thực hiện một sứ mạng kéo dài từ 20-60
phút trong phạm vi 5km. Bộ cảm ứng Vision VV5404 của nó tinh như mắt cú,
có thể nhìn đêm rõ như ngày, truyền phát tín hiệu qua thiết bị Harris
PRISM…
“Thằn lằn” Stickybot
Hai kế hoạch MAV được DARPA tài trợ gây chú ý nữa là nghiên cứu của
Michael Dickinson thuộc Đại học Berkeley và Robert Michelson thuộc Viện
kỹ thuật Georgia. Tháng 7-2000, Văn phòng bản quyền Hoa Kỳ đã cấp bản
quyền (số 6.082.671) cho Công ty nghiên cứu kỹ thuật Georgia (thuộc Đại
học Georgia) với sáng chế robot bay Entomopter của Robert Michelson.
Được thiết kế để hoạt động trong không gian nội thất, Entomopter không
chỉ có thể vẫy cánh bay lên như côn trùng mà còn biết bò qua khe cửa.
Như máy bay, Entomopter có chiếc bụng chứa máy móc và nhiên liệu. Tất cả
bộ phận khác đều gắn với chiếc bụng này. Nó có hai cánh, làm bằng film
mỏng. Các mạch (vein) gắn với cánh từ bụng giúp cánh có thể uốn cong mà
Entomopter cần, khi nó cất mình lên khỏi mặt đất. Hệ thống động cơ RCM
(Reciprocating Chemical Muscle – cơ hóa chuyển động) gắn với cánh giúp
tạo ra chuyển động vỗ. Các bộ cảm ứng có thể hướng về phía trước, sau
hay bên cạnh… Entomopter vận hành bằng một phản ứng hóa học: một chất
xúc tác sẽ gây ra phản ứng hóa học và tạo ra một loại khí. Áp suất khí
khiến đẩy một piston trong bụng Entomopter. Piston nối với cặp cánh, làm
cho chúng vỗ liên tục. Khí còn thoát vào các mạch (vein) giúp cánh
chuyển hướng!
