Dẫn đường bám chùm

Dẫn đường bám chùm (Beam-riding), còn được gọi là bám chùm theo đường ngắm (LOSBR), dẫn đường theo chùm hoặc bám chùm radar là một kỹ thuật điều khiển tên lửa tới mục tiêu bằng chùm radar hoặc tia laser. Tên gọi này xuất phát từ cách tên lửa bay dọc theo chùm dẫn hướng, vốn được chiếu thẳng vào mục tiêu. Đây là một trong những hệ thống dẫn đường đơn giản nhất và từng được sử dụng rộng rãi trên các hệ thống tên lửa đời đầu. Tuy nhiên, nó có nhiều hạn chế đối với mục tiêu ở tầm xa, nên ngày nay chủ yếu chỉ được dùng trong vai trò tầm ngắn.

Khái niệm cơ bản 
Nguyên lý của dẫn đường bám chùm dựa trên một tín hiệu được chiếu thẳng vào mục tiêu. Tín hiệu này không cần quá mạnh, vì không cần dùng để theo dõi mục tiêu. Ứng dụng chính của hệ thống này là tiêu diệt máy bay hoặc xe tăng.

Trước tiên, một trạm ngắm bắn (có thể đặt trên phương tiện) tại khu vực phóng sẽ chiếu một chùm radar hoặc laser hẹp vào máy bay hoặc xe tăng đối phương. Sau đó, tên lửa được phóng đi và tại một thời điểm nhất định sau khi rời bệ, nó sẽ "bắt" được chùm tín hiệu khi bay vào trong chùm đó.

Từ thời điểm này trở đi, tên lửa sẽ cố gắng giữ mình nằm trong chùm tia, trong khi trạm ngắm tiếp tục duy trì chùm tia hướng vào mục tiêu. Tên lửa, được điều khiển bởi máy tính bên trong, sẽ "cưỡi" theo chùm tia để bay tới mục tiêu.

Bám chùm radar (Radar beam riding) 
Dẫn đường bám chùm là một trong những phương pháp điều khiển tên lửa bằng radar đơn giản nhất. Vì lý do này, nó đã được sử dụng rộng rãi cho các tên lửa đất đối không trong giai đoạn sau Chiến tranh thế giới thứ hai. Một ví dụ sớm là Brakemine của Anh (thử nghiệm năm 1944), cũng như hệ thống SAM thương mại đầu tiên Oerlikon Contraves RSA.

Các radar theo dõi thời kỳ đầu thường sử dụng chùm sóng rộng vài độ, giúp dễ phát hiện mục tiêu khi nó di chuyển. Tuy nhiên, điều này khiến chùm tia quá rộng để tấn công chính xác, trong khi độ chính xác cần thiết chỉ khoảng 1/10 độ. Để vừa theo dõi vừa ngắm bắn bằng một radar, người ta sử dụng các kỹ thuật mã hóa bổ sung. Trong Thế chiến II, đó là chuyển mạch thùy (lobe switching) hoặc phổ biến hơn là quét hình nón (conical scanning).

Quét hình nón hoạt động bằng cách chia chùm radar thành hai phần và so sánh cường độ tín hiệu phản xạ để xác định hướng mục tiêu. Radar sẽ quay về phía tín hiệu mạnh hơn để giữ mục tiêu ở trung tâm, đồng thời anten quay liên tục để theo dõi cả độ cao và phương vị. Các hệ thống tự động thực hiện quá trình này được gọi là "khóa mục tiêu" (lock-on).

Hệ thống bám chùm có thể dễ dàng kết hợp với phương pháp này. Bằng cách đặt anten thu ở phía sau tên lửa, hệ thống điện tử trên tên lửa sẽ so sánh cường độ tín hiệu ở các vị trí khác nhau và tạo tín hiệu điều khiển để giữ tên lửa nằm trong trung tâm chùm tia. Khi dùng với quét hình nón, thường sử dụng nhiều cặp anten để giữ ổn định trên cả hai trục. Ưu điểm của hệ thống này là chuyển phần lớn việc theo dõi sang radar mặt đất; miễn là radar giữ đúng mục tiêu, tên lửa sẽ tự bay theo với điện tử khá đơn giản.

Tuy nhiên, nhược điểm cố hữu là chùm radar sẽ loe rộng khi truyền đi xa (theo định luật bình phương nghịch đảo). Vì vậy, khi tên lửa tiến gần mục tiêu, độ chính xác lại giảm dần. Điều này không đáng kể ở cự ly ngắn nhưng trở thành vấn đề lớn với các tên lửa tầm xa đời đầu. Ví dụ, các phiên bản đầu của tên lửa RIM-2 Terrier (thập niên 1950) dùng bám chùm, nhưng các phiên bản sau chuyển sang dẫn đường radar bán chủ động để tăng hiệu quả. Trái lại, dẫn đường bán chủ động càng chính xác khi tên lửa đến gần mục tiêu.

Một vấn đề khác là quỹ đạo bay của tên lửa gần như đường thẳng trực tiếp tới mục tiêu. Điều này phù hợp khi tên lửa nhanh hơn nhiều hoặc thời gian bay ngắn, nhưng với mục tiêu cơ động ở tầm xa, tên lửa cần "đón đầu" (lead) để còn đủ năng lượng cơ động giai đoạn cuối. Một giải pháp là dùng hai radar (một theo dõi, một dẫn đường), nhưng chi phí cao. Cách phổ biến hơn là chuyển sang dẫn đường bằng lệnh (command guidance), như ở hệ thống Nike Hercules. Vì vậy, đến khoảng năm 1960, ít hệ thống vũ khí sử dụng phương pháp điều khiển bám chùm radar.

Bám chùm laser (Laser beam riding) 
Các hệ thống bám chùm quay trở lại phổ biến vào thập niên 1980–1990 nhờ sự xuất hiện của thiết bị chỉ thị laser giá rẻ và cơ động. Do bước sóng ngắn hơn, chùm laser có thể được tạo ra với độ hội tụ cao hơn nhiều so với radar mà không cần tăng đáng kể kích thước thiết bị. Điều này cho phép mã hóa thêm thông tin trong chùm tia bằng phương pháp số hoặc quang-điện.

Tên lửa với cảm biến quang học nhỏ ở phía đuôi có thể dễ dàng "cưỡi" chùm laser giống như hệ thống radar trước đây, nhưng chính xác hơn nhiều nhờ độ phân giải không gian cao. Ngoài ra, vì chùm tia thường chiếu trực tiếp vào tên lửa, nên cần cường độ thấp hơn nhiều so với dẫn đường laser bán chủ động (vốn phải chiếu mục tiêu và nhận tín hiệu phản xạ). Điều này khiến hệ thống khó bị phát hiện hơn bởi các thiết bị cảnh báo laser của đối phương, thậm chí có thể hoạt động với tín hiệu công suất rất thấp.

Trong thực tế hiện đại, bám chùm laser chủ yếu được dùng cho tên lửa tầm ngắn, cả phòng không và chống tăng. Một số ví dụ gồm: ADATS, Starstreak, RBS 70, 9K121 Vikhr, 9M119 Svir, cũng như các hệ thống chống tăng của Ukraine như Skif và Stuhna-P.

Xem thêm 

 Dẫn đường bằng radar bán chủ động

Tham khảo

Liên kết ngoài 

 Jerzy Maryniak et al., "Modeling of Motion of an Automatically Controlled Beam-Riding Guided Missile in Terms of the Maggi Equations" (pdf), AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit, August 2005

 Missile Guidance, aerospaceweb.org, accessed March 14, 2007
 Greg Goebel, , February 1, 2007, accessed March 14, 2007
 Carlo Kopp, "Man Portable Surface-Air Missiles", Australian Aviation, July, 1989
 Carlo Kopp, "Active and SemiActive Radar Missile Guidance", Australian Aviation, June 1982
Dẫn đường tên lửa