Tên lửa siêu vượt âm Oreshnik của Nga cần những yếu tố nào để đạt Mach 10?

Trong chiến sự Ukraine ngày 8/4, Ukraine tuyên bố rằng Nga đang chuẩn bị phát động một cuộc tấn công mới, sử dụng đồng thời 3 tên lửa đạn đạo siêu vượt âm tầm trung Oreshnik.

Tên lửa Oreshnik là loại tên lửa đạn đạo tầm trung siêu vượt âm (hypersonic IRBM) của Nga, đây không chỉ là một "sản phẩm quân sự" mà còn đại diện cho sự kết hợp của nhiều yếu tố công nghệ cao trong thiết kế tên lửa đạn đạo, từ động cơ nhiên liệu rắn, khí động học, dẫn đường quán tính, cho đến các chiến thuật triển khai công nghệ quỹ đạo cao.

Tên lửa đạn đạo có tầm bắn phủ khắp châu Âu

Theo Euronews, Oreshnik, trong tiếng Nga có nghĩa là "cây phỉ", được Bộ Quốc phòng Mỹ xác định là biến thể của RS-26 Rubezh, vốn được cho là đã đình hoãn từ năm 2018.

Theo ước tính, tên lửa này dài khoảng 15-18.5m, đường kính khoảng 1.9m, và được lắp trên phương tiện phóng di động để dễ dàng triển khai nhanh và che giấu.

Bộ Quốc phòng Belarus cho biết, Oreshnik có tầm bắn lên tới 5.000km, đặt hầu hết các nước châu Âu trong tầm tấn công. Tên lửa tầm trung được định nghĩa là có tầm bắn từ 500 đến 5.500km. 

Tổng thống Nga Vladimir Putin từng tuyên bố rằng Oreshnik là không thể bị đánh chặn và có sức công phá mạnh mẽ, ngay cả khi chỉ được trang bị đầu đạn thông thường.

Nhà lãnh đạo Nga khẳng định rằng các đầu đạn tách rời của Oreshnik lao xuống với tốc độ khoảng 12.000 km/h (trên Mach 10) và không thể bị ngăn lại, đồng thời cho rằng việc sử dụng nhiều đầu đạn như vậy trong một cuộc tập kích thông thường có thể gây sức công phá tương đương một đòn hạt nhân.

Ông Putin tiết lộ thêm, đầu đạn của tên lửa đạt tới sức nóng 4.000 độ C, khiến bất cứ thứ gì trong vùng nổ đều bị phân hủy thành các hạt cơ bản, về cơ bản biến nó thành tro.

Kể từ năm 2024, Nga đã đưa Oreshnik vào sản xuất hàng loạt và cũng bố trí loại tên lửa này trên lãnh thổ của đồng minh thân cận Belarus.

Điều kiện để đạt Mach 10

Trong hành trình bay, Oreshnik di chuyển theo quỹ đạo đạn đạo: đầu tiên thoáng lên tầng khí quyển rồi lao xuống với vận tốc tăng dần. Ở giai đoạn cuối, khi không còn động cơ hoạt động, tên lửa có thể đạt vận tốc siêu vượt âm, trên Mach 10.

Tốc độ cực cao này rút ngắn thời gian bay, mở rộng phạm vi hiệu quả và tăng khả năng vượt qua các hệ thống phòng không đối phương.

Để đạt Mach 10 trở lên, tên lửa phải vượt qua những thách thức cực kỳ nghiêm trọng về nhiệt độ, áp lực khí động và vật liệu cấu trúc.

Trước hết là động cơ và năng lượng đẩy đủ lớn, các tên lửa thường sử dụng động cơ nhiên liệu rắn nhiều tầng, cho phép tạo lực đẩy mạnh trong thời gian ngắn để nhanh chóng đưa vật thể lên vận tốc cao.

Với tên lửa đạn đạo, phần lớn vận tốc được tích lũy ngay từ giai đoạn tăng tốc ban đầu, trước khi bay theo quỹ đạo.

Tiếp theo là thiết kế khí động học tối ưu, thân tên lửa phải có dạng thuôn dài, mũi nhọn, giảm tối đa lực cản và duy trì ổn định khi bay.

Nhiệt độ bề mặt khi lao qua khí quyển ở tốc độ này sẽ đạt nhiệt độ cực cao do ma sát với không khí, buộc phải sử dụng vật liệu chịu nhiệt cao như composite đặc chủng hoặc hợp kim chuyên dụng.

Lực cản khí động học và rung động phải được giảm tối đa nhờ hình dáng khí động thuôn dài và các cánh lái nhỏ tinh vi, đảm bảo ổn định trong suốt quỹ đạo bay.

Vận tốc siêu vượt âm không chỉ rút ngắn thời gian tiếp cận mục tiêu, mà còn làm tăng năng lượng động học cực lớn: khi va chạm với mục tiêu, năng lượng tương đương một vụ nổ mạnh, tạo ra hiệu ứng phá hủy cực kỳ đáng kể ngay cả khi không sử dụng đầu đạn nổ lớn.

Đặc biệt, Tên lửa của Nga được thiết kế để tích hợp nhiều loại đầu đạn, từ đầu đạn thông thường năng lượng cao đến đầu đạn hạt nhân (theo công bố), giúp tên lửa thích nghi với đa dạng tình huống tác chiến.

Đầu đạn thông thường kết hợp năng lượng động học siêu tốc với cấu trúc khí động và vật liệu tối ưu, có khả năng phá vỡ công trình kiên cố và xuyên qua các lớp bảo vệ sâu.

Đầu đạn hạt nhân tạo ra sức công phá vượt trội nhờ năng lượng phóng xạ và nhiệt hạt nhân.

Khả năng thay đổi cấu hình đầu đạn cho phép Oreshnik thực hiện từ các nhiệm vụ tiêu diệt mục tiêu cố định quy mô lớn đến tác động mạnh trên diện rộng, đồng thời tăng tính linh hoạt chiến thuật trong môi trường tác chiến hiện đại.

Đồng thời, khi bay với vận tốc trên Mach 10, đầu đạn mang theo năng lượng đủ mạnh để xuyên qua các công trình kiên cố bằng bê tông cốt thép mà không cần dùng thuốc nổ thông thường, chỉ dựa vào va chạm.

Khả năng này tương tự như một vật thể năng lượng cao lao xuống từ không gian. Mặc dù mức độ xuyên phá thực tế còn phụ thuộc vào khối lượng đầu đạn và khả năng chịu nhiệt của vật liệu, nhưng về cơ bản, năng lượng động học là yếu tố then chốt giúp tên lửa Oreshnik phá hủy mục tiêu một cách hiệu quả ngay cả khi không dùng thuốc nổ.

Các hệ thống phòng thủ tên lửa phải đối mặt với thách thức lớn khi đánh chặn một tên lửa như Oreshnik. Tốc độ siêu vượt âm rút ngắn tối đa thời gian phản ứng và phân tích quỹ đạo.

Quỹ đạo bay cao giúp tên lửa tránh nhiều lớp radar mặt đất, chỉ lộ diện rõ trong giai đoạn cuối. Đồng thời, năng lượng động học cực lớn khiến các đầu đạn đánh chặn khó xuyên thủng hoặc giảm hiệu quả cơ học.

Dù các hệ thống chống đạn đạo hiện đại như Aegis, Patriot hay THAAD có thể phản ứng trong một số tình huống, việc đánh chặn một tên lửa siêu vượt âm tầm trung ở pha cuối vẫn là bài toán công nghệ cực kỳ khó, đòi hỏi nhiều lớp đánh chặn phối hợp và kỹ thuật tính toán chính xác.

Cần lưu ý, nhiều thông số của Oreshnik vẫn chưa được công bố đầy đủ và hiện vẫn là chủ đề tranh luận trong giới quân sự quốc tế.