Máy bay không người lái chạy bằng pin hydro quân sự chuẩn bị cất cánh lớn
Một quan hệ đối tác mới mở ra thời điểm để mở rộng quy mô máy bay không người lái chạy bằng pin hydro tầm xa mới cho chiến tranh.
Khi máy bay không người lái tiếp tục định hình lại bản chất của chiến tranh, những hạn chế về tầm bay và công suất đang trở thành sự khác biệt giữa thành công và thất bại trên chiến trường. Hiện tại, một công ty sản xuất máy bay không người lái có trụ sở tại Israel và công ty sản xuất Mach Industries của Hoa Kỳ đang hợp tác để cùng sản xuất máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro, mang lại lợi thế lớn về tầm bay nhưng trước đây đã phải đối mặt với những thách thức khiến chúng không thể tham gia chiến trường.
Các công ty hy vọng sẽ sản xuất 1.000 máy bay không người lái mỗi tháng, với mục tiêu cuối cùng là lên tới 1.000 máy mỗi ngày, Giám đốc điều hành của HevenDrones, Benzion Levinson, trả lời Defense One. Mục tiêu tầm bay xa hơn sẽ phụ thuộc vào nhu cầu đối với máy bay không người lái H2D250 của công ty, có khả năng mang 10 pound và các sản phẩm khác của công ty.
Cũng có khả năng tăng kích thước máy bay không người lái trong tương lai. Levinson cho biết: “Khi bạn đã có bản thiết kế quy mô và bao gồm nhiều hoạt động tự động hóa, thì thực sự nó sẽ trở thành chức năng của quy mô bạn muốn đạt được và tốc độ bạn muốn mở rộng”.
Thí nghiệm máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro đã có từ nhiều thập kỷ trước tại Hoa Kỳ, bắt đầu với nguyên mẫu Helios năm 1994 của NASA. Văn phòng Nghiên cứu Hải quân cũng đã đầu tư vào các nghiên cứu và thử nghiệm liên quan.
Pin nhiên liệu hydro mang lại nhiều lợi thế hơn so với pin lithium-ion thông thường cho máy bay không người lái, đặc biệt là cho mục đích quốc phòng, Seyed Hosseini, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Công nghệ Arkansas cho biết. Phòng thí nghiệm của ông đã tiến hành các thí nghiệm cho thấy máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro có thể bay lâu hơn từ ba đến năm lần so với máy bay không người lái thông thường, "có nghĩa là chúng có thể thu thập, phân tích và hành động dựa trên dữ liệu trong các nhiệm vụ dài hơn mà không cần sạc lại (tiếp nhiên liệu)".
Tầm bay xa hơn cùng với nhiều năng lượng hơn trên máy bay để chạy phần mềm tự động tiên tiến trên chính máy bay không người lái giúp giảm nhu cầu người vận hành phải gửi hướng dẫn qua các kênh liên lạc dễ bị tấn công bằng chiến tranh điện từ.
Levinson cho biết Heven tập trung nhiều hơn vào khả năng tự chủ, bao gồm các thử nghiệm với hệ thống dẫn đường độc lập với GPS, một phần là do kinh nghiệm của công ty trong việc giúp lực lượng Israel chống lại các phe phái Hezbollah được trang bị khả năng tác chiến điện từ của Nga.
Samuel Bendett thuộc Trung tâm Phân tích Hải quân, một chuyên gia về Ukraine và việc sử dụng máy bay không người lái của Nga, đã nói với Defense One: "Máy bay không người lái của bạn bay càng xa thì khả năng phá vỡ các tuyến hậu cần và tiếp tế của đối phương càng cao, cũng như tấn công các cơ sở chỉ huy và kiểm soát nằm xa hơn so với đường tiếp xúc".
Đó là một lý do khiến cuộc chiến Nga-Ukraine trở thành một loại phòng thí nghiệm sống, trong đó cả hai bên liên tục phát triển các loại máy bay không người lái mới để đánh bại nhau. Bendett cho biết "Cả hai bên đều đang đẩy giới hạn phạm vi của máy bay không người lái điều khiển bằng sóng vô tuyến của họ - thông qua bộ lặp tín hiệu và máy bay không người lái sợi quang thông qua các cuộn sợi quang lớn hơn".
Khi quân đội Hoa Kỳ đang khám phá các phương án để tiến hành các hoạt động trên khoảng cách xa ở Thái Bình Dương, máy bay không người lái sợi quang thực sự không khả thi và máy bay không người lái trong thời gian ngắn đang hoạt động ở Ukraine cũng không phù hợp. Máy bay không người lái có động cơ đốt trong có thể bay lâu hơn, nhưng cũng có dấu hiệu nhiệt khiến chúng dễ bị phát hiện và đánh chặn. Dấu hiệu đó nhỏ hơn nhiều ở máy bay không người lái sử dụng pin nhiên liệu hydro để cung cấp năng lượng cho động cơ điện.
"Chúng tôi có một bình hydro, một lượng nhỏ, khoảng một pound hydro, và nó được đưa vào một bình nhiên liệu, tạo ra điện", Levinson cho biết. "Chúng tôi có khoảng 10 giờ bay, khoảng 100 dặm".
HevenDrones cũng đã phát triển các trạm tiếp nhiên liệu hydro có thể được triển khai đến các căn cứ trên đảo xa xôi, giúp giảm nhu cầu phụ thuộc vào các tuyến tiếp tế dễ bị tổn thương, ông cho biết. "Dù bạn ở đâu, nếu bạn là Thủy quân lục chiến và bạn có thứ này, bạn sẽ mang nó theo mình, phải không? Bạn có thể tạo ra hydro 24/7, về cơ bản là từ không khí loãng".
Nhưng vẫn còn những thách thức khác cản trở việc áp dụng rộng rãi máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro tại Hoa Kỳ, Hosseini cho biết. Thách thức lớn nhất là chuỗi cung ứng vật liệu và linh kiện, vốn do Trung Quốc chi phối rất nhiều.
"Hoa Kỳ vẫn phụ thuộc vào Trung Quốc về các vật liệu quan trọng [kim loại đất hiếm, sợi carbon, pin lithium-ion và một số thiết bị điện tử]. Một cuộc xung đột địa chính trị với Trung Quốc có thể làm gián đoạn chuỗi cung ứng máy bay không người lái chạy bằng hydro, hạn chế các ứng dụng quốc phòng. Cần đầu tư vào chuỗi cung ứng trong nước để giảm sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu của Trung Quốc và đảm bảo sản xuất máy bay không người lái quân sự", ông cho biết.
Những lo ngại đó nói lên một trong những mục tiêu của quan hệ đối tác mới giữa HevenDrones và Mach: phát triển hơn nữa chuỗi cung ứng máy bay không người lái tại Hoa Kỳ cũng như các hệ thống phụ và các linh kiện quan trọng khác. Levinson cho biết "Chúng tôi thực sự tập trung vào tình trạng không có sẵn chuỗi cung ứng, kiểm soát chuỗi cung ứng và giá cả". "Đó là khía cạnh cốt lõi trong những gì chúng tôi đang cùng nhau thực hiện".
