Buzz
Hệ thống phòng thủ tên lửa MIM-104 Patriot là mũi nhọn trong chiến lược phòng thủ không gian của Quân đội Hoa Kỳ. Ban đầu được thiết kế để chống lại các tấn công từ không gian, nhưng qua các biến thể mới, Patriot đã nâng cao khả năng đối phó với các tên lửa đạn đạo và hành trình, đạn dược bay gần đó và máy bay. Một đội Patriot tiêu biểu bao gồm radar, trạm kiểm soát va chạm, hệ thống năng lượng và các phương tiện hỗ trợ khác, cũng như một số trạm phóng. Hiện có 18 quốc gia đang sử dụng Patriot.Quá trình tiến hóa
Từ năm 1961, Bộ chỉ huy Tên lửa của Quân đội Hoa Kỳ đã bắt đầu phát triển Patriot dưới dạng Hệ thống Phòng không Quân đội cho thập kỷ 70. Ban đầu được thiết kế như một hệ thống phòng không di động thay thế các bệ pháo tĩnh HAWK và Nike Hercules. Sau đó, vào năm 1964, chương trình được đổi tên thành SAM-D và đã chọn nhà thầu chính. Cuộc thử nghiệm bay đầu tiên diễn ra vào tháng 11 năm 1969.
Raytheon đã bắt đầu phát triển mô hình của tên lửa SAM-D từ năm 1964. Ảnh: Air and Space.
Vào ngày 10 tháng 1/1974, chương trình SAM-D đã được tái định hướng để hỗ trợ hệ thống dẫn đường TVM và một khái niệm vận hành đơn giản hóa hơn. Chương trình đã tiến hành cải biến kỹ thuật và đổi tên thành PATRIOT vào ngày 21 tháng 5/1976. Sau đó, vào tháng 9/1980, Patriot bắt đầu sản xuất và tiểu đội tên lửa Patriot đầu tiên được kích hoạt vào tháng 5/1982.
Trong hai thập kỷ từ 1980 đến 1990, Quân đội Mỹ đã tiến hành nhiều cải tiến đáng kể cho hệ thống Patriot. Bắt đầu từ năm 1985, khi Patriot bắt đầu hoạt động sản xuất quy mô lớn, Bộ Quốc phòng đã tăng cường khả năng phòng thủ tên lửa đạn đạo của hệ thống. Năm 1986, Patriot được nâng cấp lên tiêu chuẩn mới PAC-1 (Patriot Advanced Capability-1), với sự thay đổi phần mềm cho phép nó đánh chặn tên lửa đạn đạo chiến thuật. Sau thành công trong việc chặn một tên lửa Lance vào tháng chín 1986, PAC-1 được triển khai vào tháng 7/1988.
Mô hình bệ phóng tên lửa đất đối không PAC-1 (MIM-104B). Ảnh: Reviews.
Sau khi triển khai PAC-1, Quân đội Mỹ tiếp tục phát triển chương trình PAC-2, với các điều chỉnh cho kíp, đầu đạn và dẫn đường để đối phó với các tên lửa đạn đạo mạnh mẽ hơn như Soviet OTR-23. Năm 1994, Patriot đã được nâng cấp để hỗ trợ việc phóng từ xa, mở ra khả năng triển khai bệ phóng ở xa radar lên đến 10 km. Điều này đã tăng diện tích phòng thủ của hệ thống lên gấp năm lần, từ 10-20 km vuông lên khoảng 50-100 km vuông. Các nâng cấp tiếp theo cho tên lửa và radar PAC-2 đã mang lại nhiều cải tiến vượt bậc về hiệu suất.
Tuy nhiên, bước tiến quan trọng nhất của Patriot liên quan đến việc phát triển một tên lửa đánh chặn mới sử dụng công nghệ va chạm rồi phá hủy, tiêu biểu là PAC-3. Quân đội Mỹ bắt đầu nghiên cứu vũ khí hit-to-kill từ năm 1983 và thử nghiệm từ năm 1984. Vào ngày 21/5/1987, tên lửa FLAGE (Flexible Lightweight Agile Guided Experiment) đã thành công trong việc đánh chặn một tên lửa đạn đạo Lance.
Ảnh chụp cuộc thử nghiệm tên lửa FLAGE đánh chặn tên lửa đạn đạo Lance, ngày 21 tháng 5 năm 1987, tại Bãi thử nghiệm White Sands, New Mexico (trái) và hình ảnh tên lửa FLAGE lao ra khỏi ống phóng (phải). Ảnh: Twitter.
Tiếp theo, tên lửa ERINT (Extended Range Intercept Technology, Công nghệ đánh chặn tầm xa) đã hoàn tất việc duyệt lại thiết kế vào tháng 11 năm 1989 và trải qua các cuộc thử nghiệm bay từ 1992 đến 1994. Điều này đã làm nền tảng cho PAC-3. Vào năm 1991, Quân đội Mỹ thành lập Văn phòng Dự án PAC-3 và vào tháng 5/1994, ERINT được chọn làm lựa chọn cho PAC-3. Công việc triển khai được thực hiện trong giai đoạn ba của quá trình phát triển PAC-3, được gọi là PAC-3 Configuration 3. Configuration 1 và 2 đã được triển khai từ năm 1995 và 1998, theo thứ tự.
Tên lửa PAC-3 bắt đầu bay thử nghiệm từ năm 1997. Từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2000, PAC-3 Configuration 3 đã trải qua Thử nghiệm người dùng hạn chế (LUT) với Quân đội Hoa Kỳ và được đưa vào sản xuất ban đầu với tỷ lệ thấp. Nó đạt được khả năng hoạt động ban đầu vào năm 2001 và được tuyên bố sẵn sàng chiến đấu vào tháng 8 năm 2002. Quân đội đã kế hoạch sản xuất thêm 100 tên lửa vào năm 2002, và từ năm 2003, các đơn vị PAC-3 đã tham gia chiến đấu trong Cuộc chiến Iraq.
Đuôi tên lửa Scud của Iraq bị tên lửa phòng không chiến thuật Patriot bắn hạ trong chiến dịch Bão táp Sa mạc năm 1991. Ảnh: Veterans breakfast.
Vào tháng 3 năm 2009, Quân đội Mỹ tiến hành chuyến bay thử nghiệm có điều khiển đầu tiên của tên lửa đánh chặn PAC-3 đã nâng cấp, gọi là PAC-3 Missile Segment Enhancement (MSE). PAC-3 MSE có động cơ mở rộng và các cải tiến khác để tăng gần gấp đôi phạm vi hoạt động của PAC-3. Mặc dù cuộc thử nghiệm đầu tiên không thành công, PAC-3 MSE đã được phê duyệt để sản xuất ban đầu vào năm 2014 và đạt khả năng hoạt động ban đầu vào cuối năm 2016. Việc sản xuất hàng loạt cho PAC-3 MSE đã được phê duyệt vào năm 2018.
Một binh sĩ đang huấn luyện vận hành hệ thống Patriot tại Trại quân sự Bliss, Texas. Ảnh: Defense. Cấu trúc của Patriot
Hệ thống phòng thủ tên lửa Patriot bao gồm sáu phần chính: (1) tên lửa, (2) bệ phóng hoặc trạm phóng, (3) radar, (4) trạm điều khiển, (5) máy phát điện và (6) cột ăng ten tần số cao. Với các cải tiến liên tục, hệ thống Patriot ngày nay đã có nhiều thay đổi so với phiên bản ban đầu được triển khai vào năm 1983.Phát triển của hệ thống dẫn đường Patriot: Từ PAC-1 đến PAC-3
Hiện nay, hệ thống Patriot hỗ trợ hai loại tên lửa đánh chặn: PAC-2 và PAC-3. Loại tên lửa PAC-2 là phiên bản tiếp theo của tên lửa Patriot ban đầu và tên lửa PAC-1, với các cập nhật phần mềm để đối phó với tên lửa đạn đạo và đầu đạn phân mảnh. Tên lửa này sử dụng hệ thống dẫn đường Track-Via-Missile (TVM) ở giai đoạn cuối; sau khi được dẫn đường đến gần mục tiêu, tên lửa tự động theo dõi mục tiêu khi được chiếu sáng bởi radar tấn công trên mặt đất.
Hai nhân viên của Raytheon đang đi qua mô hình tên lửa Patriot PAC-2 tại cơ sở của công ty tại Andover. Raytheon là nhà sản xuất tên lửa dẫn đường hàng đầu thế giới. Tên lửa trước đây là PAC-1 cũng có hình dáng tương tự. Ảnh: Wbur.
Một dạng nâng cấp tiên tiến, được biết đến là Tên lửa Dẫn đường Nâng cao PAC-2 (GEM), đã được phát triển vào những năm 1990 với cấu trúc nhẹ hơn, nhiên liệu đẩy cải tiến, ngòi nổ đầu đạn mới và khả năng dẫn đường tiên tiến để tiêu diệt các mục tiêu tên lửa đạn đạo và các mục tiêu trên không khác. Các phiên bản mới nhất của PAC-2 GEM, bao gồm GEM-Tactical/TBM (GEM-T) và GEM Cruise (GEM-C), có những cải tiến đáng kể hơn để tấn công lần lượt các mục tiêu tên lửa đạn đạo và tên lửa hành trình. PAC-2 GEM-T/GEM-C đã được đưa vào sử dụng trong Quân đội Mỹ từ năm 2002.
Tên lửa PAC-2 trong quá trình phóng đi. Ảnh:
Tên lửa PAC-3 được phóng ở Thụy Sĩ. Ảnh: Lockheed.
Biểu đồ so sánh hình dạng giữa tên lửa PAC-2 và PAC-3. Ảnh: Missile Threat.
PAC-3 MSE là phiên bản cải tiến của PAC-3 với hệ thống đẩy đôi mở rộng và nâng cấp khác về dẫn đường, cấu trúc và phần mềm, giúp nó có thể bảo vệ một khu vực phòng thủ lớn hơn đáng kể. MSE là loại tên lửa PAC-3 duy nhất sản xuất và đã chứng tỏ khả năng đánh chặn các mục tiêu như tên lửa đạn đạo tầm trung (MRBM) từ năm 2017.
Các tính năng chính của tên lửa PAC-3 MSE bao gồm: Một động cơ rocket chất rắn có xung kép để mở rộng tầm bắn và tăng cường lực đẩy; tiến hành đánh chặn mục tiêu thông qua công nghệ hit-to-kill; có các vây điều khiển rộng hơn và bộ truyền động được nâng cấp để tăng khả năng cơ động; bảo vệ lực lượng mặt đất và tài sản quan trọng khỏi máy bay, tên lửa dẫn đường và tên lửa đạn đạo chiến thuật. Ảnh: Magnolia.Bộ phóng
Hệ thống Patriot sử dụng ba loại bệ phóng khác nhau, được gọi là M901, M902, và M903. M901 là thế hệ đầu tiên chỉ tương thích với tên lửa PAC-2 và có thể mang theo tới bốn ống phóng mỗi ống chứa một tên lửa. Bệ phóng M902 có thể chứa bốn ống phóng PAC-2 hoặc 16 tên lửa PAC-3 CRI trong bốn ống phóng. Bên cạnh đó, bệ phóng M903 có thể chứa bốn tên lửa PAC-2 GEM, 16 tên lửa PAC-3 CRI, 12 tên lửa PAC-3 MSE hoặc một trọng lượng hỗn hợp của các biến thể khác nhau, chẳng hạn như 6 tên lửa MSE và 8 tên lửa CRI. Mỗi tên lửa PAC-3 MSE được đặt trong một ống phóng riêng biệt, giống như PAC-2. Mỗi hệ thống phóng thường bao gồm một máy phát điện trên xe với công suất 15 kW, được kéo bởi một xe tải M980. Một đội hỏa lực Patriot điển hình sẽ có từ sáu đến tám trạm phóng.
Một trạm phóng M901 cổ điển với hai ống phóng chứa tên lửa PAC-2. Ảnh: Wikimedia.
Trạm phóng gồm bốn tên lửa PAC-2, được đặt trong mỗi ống phóng. Ảnh: Business Insider.
Trạm phóng M903 có 12 tên lửa PAC-3 MSE được đặt trong 12 ống phóng. Kích thước của ống phóng của tên lửa PAC-3 MSE nhỏ nhất so với PAC-3 CRI và PAC-2, biểu tượng cho sự hiện đại. Ảnh: Twitter.
Trạm phóng chứa 16 tên lửa PAC-3 CRI được sắp xếp trong 4 ống phóng. Kích thước lớn của ống phóng PAC-3 CRI là kết quả của việc giảm chi phí để chứa một tên lửa trong mỗi ống. Ảnh: Twitter.
Trạm phóng kết hợp trọng tải hỗn hợp gồm 8 tên lửa PAC-3 CRI (trong hai ống phóng màu xanh bên trái) và 6 tên lửa PAC-3 MSE (trong sáu ống phóng màu vàng bên phải). Đây là ví dụ minh họa cho đặc điểm 'chi phí thấp' của PAC-3 CRI, khi 8 tên lửa CRI chiếm không gian không lớn hơn so với 6 tên lửa MSE. Ảnh: Twitter.
Bản vẽ tổng hợp các thành phần chính của một trạm phóng Patriot. Ảnh: Missile Threats.Hệ thống Radar của Patriot
Patriot sử dụng radar đơn AN/MPQ-53, AN/MPQ-65 hoặc AN/MPQ-65A để phát hiện và tấn công mục tiêu. Radar của Patriot tự động kết hợp giám sát, theo dõi và tấn công trong một đơn vị duy nhất, giảm thiểu hoạt động hậu cần. AN/MPQ-53 là radar phòng không mảng theo pha đầu tiên trên thế giới, sử dụng kế thừa từ PAC-2. Để hỗ trợ tên lửa PAC-3 CRI và MSE, Mỹ phát triển radar mới AN/MPQ-65 và bản nâng cấp AN/MPQ-65A, tăng phạm vi lên 30%. Năm 2019, 9 trong số 15 tiểu đoàn Patriot của Mỹ sở hữu radar AN/MPQ-65A.
Các radar AN/MPQ-53, -65 và -65A có hình dạng gần như nhau. Ảnh: Military.
Radar AN/MPQ-65. Ảnh: Armed Conflicts.
Quân đội Mỹ dự định thay thế những hệ thống này bằng một radar mới, LTAMDS (Lower Tier Air & Missile Defense System), vào năm 2022. Khác với AN/MPQ-55, -65 và cả -65A chỉ quét một phần không gian, LTAMSD có khả năng quét toàn diện 360 độ và phát hiện xa hơn. LTAMDS là một mảng quét chủ động bằng điện tử, sử dụng công nghệ GaN để cung cấp khả năng chống nhiễu, linh hoạt của chùm tia và hiệu quả năng lượng cao hơn. Quân đội Mỹ đã ký hợp đồng với sáu nhà thầu LTAMDS vào tháng 10/2019 và các hệ thống đầu tiên đã được giao vào giữa năm 2021.
Radar LTAMDS của Raytheon. Ảnh: RTX.Trạm kiểm soát va chạm (ECS)
Trạm kiểm soát va chạm AN/MSQ-4 (ECS), được lắp đặt trên xe tải M927, là phần cốt lõi của mỗi khẩu đội Patriot. Các va chạm của Patriot gần như hoàn toàn tự động, chỉ cần sự can thiệp của con người trong quyết định phóng cuối cùng. ECS có hai hệ thống máy tính và từ hai đến bốn nhân viên vận hành: một sĩ quan kiểm soát chiến thuật, trợ lý kiểm soát chiến thuật và người điều hành liên lạc. Trong khi người trợ lý kiểm soát chiến thuật phát động lệnh phóng tên lửa đánh chặn, sĩ quan điều khiển chiến thuật chịu trách nhiệm phê duyệt các mục tiêu và xác nhận các quy tắc đánh chặn (va chạm) phù hợp. Người điều hành việc liên lạc đảm bảo thông tin liên lạc giữa sở chỉ huy và các khẩu đội khác. Một máy ghi âm cũng có thể hỗ trợ người trợ lý kiểm soát chiến thuật, ghi lại các thông điệp từ trung tâm điều hành.
Hai bộ máy tính bên trong trạm ECS của hệ thống Patriot được Quân đội Đức sử dụng. Ảnh: Militaryleak.
Phiên bản ECS Patriot mới nhất, triển khai từ năm 2019, có các máy tính được nâng cấp, hệ thống IFF được cải tiến, cùng với phần mềm tiên tiến và khả năng tương thích với hệ thống IBCS của Quân đội Mỹ. Liên kết với một rơ-le IFCN kết nối với mạng lưới IBCS, hệ thống Patriot có thể sử dụng dữ liệu từ các cảm biến khác để thực hiện các cuộc va chạm. Tháng 12 năm 2019, Quân đội Mỹ đã thực hiện việc đánh chặn hai mục tiêu tên lửa hành trình được kết nối với hệ thống IBCS bằng tên lửa PAC-2 và trong năm 2020, họ đã thực hiện cuộc thử nghiệm LUT kéo dài nhiều tháng, bắn hạ hai mục tiêu tên lửa hành trình bằng tên lửa đánh chặn PAC-3 CRI vào ngày 13 tháng 8.
Trạm kiểm soát va chạm ECS trong Hệ thống Patriot của Không quân Nhật Bản. Ảnh: Wikipedia.Các phụ kiện khác (máy phát điện và cột ăng-ten)
Radar và ECS của Patriot được cung cấp năng lượng từ một bộ máy phát điện đặt trên một xe tải EPP (Hệ thống Năng lượng Điện Di động), bao gồm 2 máy phát điện 150kW. Để truyền tải hướng dẫn bắn tên lửa đến các Trạm phóng, ECS kết nối với một xe tải gọi là Nhóm Cột Ăng-ten (AMG) có hai cột vô tuyến tần số cao được lắp trên thùng xe.
Xe tải vận chuyển Hệ thống Năng lượng Điện, gồm hai máy phát điện.
Xe tải Đội Cột Ăng-ten.
Một đội Patriot có thể bổ sung một xe tải đặc biệt gọi là Trung tâm Phối hợp Thông tin (ICC) để điều hành chỉ huy và điều khiển. ICC cùng ECS có thể kết hợp dữ liệu của đội với các cấp bậc cao hơn và phối hợp các lệnh va chạm giữa các đội Patriot khác nhau. Một phiên bản mới của hệ thống, Dismount Patriot ICC (D-PICC), gộp các chức năng vào một số thùng lớn có thể di chuyển để sử dụng ở nhiều vị trí cố định khác nhau.Lịch sử và hoạt động
Hệ thống Patriot lần đầu tiên ra trận trong Chiến tranh Vịnh năm 1991 để bảo vệ các tài sản ở Ả Rập Saudi, Kuwait và Israel. Việc triển khai Patriot PAC-2 tới Israel được xem là quan trọng để ngăn chặn họ tham gia vào cuộc chiến. Mặc dù ban đầu được khen ngợi, hiệu suất của Patriot trong cuộc chiến Bão táp sa mạc sau đó gây tranh cãi. Nhu cầu về hệ thống có thể tiêu diệt hoàn toàn các đầu đạn tên lửa đã thúc đẩy phát triển của tên lửa đánh chặn PAC-3 với công nghệ hit-to-kill.
Tóm tắt hoạt động của Hệ thống Patriot. Ảnh: Twitter.
Cả hai hệ thống PAC-2 và PAC-3 sau đó đều tham chiến trong cuộc chiến Iraq năm 2003. Trong cuộc xung đột này, PAC-3 được đánh giá cao về hiệu suất, đặc biệt là trong việc đánh chặn các tên lửa Scud của Iraq. Tuy nhiên, việc sử dụng Patriot cũng gây ra hai sự cố nghiêm trọng, khiến 3 phi công thiệt mạng.
Trong chuỗi những cuộc xung đột, Hệ thống Phòng không Patriot đã chứng tỏ sức mạnh của mình. Từ việc đánh chặn rocket tới việc tiêu diệt máy bay không người lái, nó đã chứng minh là một bệ phóng quan trọng trong bảo vệ quốc gia.Trong cuộc chiến chống khủng bố, Israel và Ả Rập Saudi đã sử dụng thành công hệ thống Patriot để ngăn chặn những đe dọa từ các nhóm phiến quân. Không chỉ là biện pháp phòng thủ, Patriot còn là biểu tượng của sức mạnh và quyết tâm.Những cuộc tập trận và thử nghiệm bắn đạn thật đã chứng minh rằng hệ thống Patriot không chỉ là một thiết bị quân sự mà còn là biểu tượng của sự an toàn và ổn định trong khu vực. Sự hiệu quả và linh hoạt của nó đã được chứng minh qua hàng loạt các tình huống khẩn cấp.
Tại căn cứ không quân Al Dhafra, Các Tiểu vương Ả Rập Thống nhất, hệ thống phòng thủ tên lửa Patriot của Mỹ đã sẵn sàng đối mặt với mọi thách thức. Đây không chỉ là biểu tượng của sức mạnh quân sự mà còn là đòn phản kích không thể bỏ qua.Trong cuộc chiến chống lại sự xâm lược của Nga, Ukraine đã sử dụng hệ thống Patriot PAC-3 để ngăn chặn những đòn tấn công từ trên trời. Với khả năng đánh chặn tên lửa đạn đạo và bảo vệ đất nước, Patriot đã chứng tỏ giá trị của mình trong việc bảo vệ chủ quyền và an ninh quốc gia.
Trong cuộc tập trận phòng không Toburq Legacy ở Litva, hệ thống phòng không tầm xa Patriot của Mỹ đã cùng hợp tác với radar Giraffe AMB của Anh để tạo nên một mạng lưới phòng thủ vững chắc. Sự kết hợp này cho thấy sức mạnh và hiệu quả của hệ thống phòng không hiện đại trong việc đối phó với mọi loại đe dọa từ không gian.
