Từ đầu ruồi đến AI: Sự phát triển của công nghệ ngắm bắn trên súng bộ binh

Không ngừng thông minh hóa

Bí quyết cốt lõi để súng trường tấn công có thể đối phó với UAV nằm ở sự kết hợp giữa module điện-quang ngắm bắn và cơ chế điều khiển hỏa lực vận hành bằng trí tuệ nhân tạo (AI). Hệ thống được trang bị các cảm biến hiệu suất cao và phần mềm xử lý hình ảnh, có thể quét và nhận diện mục tiêu trên không hoặc dưới mặt đất, sử dụng thuật toán thị giác máy tính để khóa mục tiêu và tính toán đường đạn theo thời gian thực, giúp đạt được khả năng “một phát trúng đích”.

Hiện nay, AI cùng nhiều công nghệ mới đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quân sự, thúc đẩy nhanh chóng quá trình chuyển đổi hình thái chiến tranh sang giai đoạn thông minh hóa. Việc vũ khí trang bị được thông minh hóa là một khâu quan trọng trong quá trình chuẩn bị và đối phó với chiến tranh thông minh, đồng thời là nền tảng để hình thành năng lực tác chiến thông minh. Công nghệ mới đã và đang mang lại những thay đổi gì cho súng trường truyền thống? Vì sao các quốc gia lại đua nhau phát triển súng đạn thông minh?

Súng là vũ khí cơ bản nhất của người lính, đồng thời cũng là một trong những loại vũ khí nóng quan trọng nhất trong lịch sử loài người.

Thiết bị ngắm bắn thời kỳ đầu rất đơn giản: Một đầu ruồi gắn cố định ở đầu nòng súng, một thước ngắm hình chữ U gắn ở đuôi súng. Toàn bộ quá trình ngắm bắn hoàn toàn phụ thuộc vào thị lực của con người. Trong các điều kiện đặc biệt như ban đêm, rừng rậm, đồi núi hay thời tiết xấu, tầm nhìn bị cản trở sẽ làm hạn chế đáng kể tầm bắn và độ chính xác.

Để khắc phục hạn chế này, kính ngắm quang học đã ra đời. Trong Chiến tranh thế giới lần thứ nhất, quân Đức là lực lượng đầu tiên sử dụng súng trường gắn kính ngắm quang học và đạt được một số thành công nhất định. Tuy nhiên, kính ngắm thời kỳ này có nguồn gốc và chất lượng rất đa dạng, ảnh hưởng đến hiệu quả tác chiến.

Trong Chiến tranh thế giới lần thứ hai, lính bắn tỉa của Đức và hồng quân Liên Xô thường đối đầu khốc liệt giữa các đống đổ nát. Kính ngắm trên súng bắn tỉa của quân Đức thường thiếu núm điều chỉnh lệch gió, làm giảm đáng kể tầm bắn hiệu quả. Trong khi đó, kính ngắm quang học của phía Liên Xô dù được cải tiến nhưng hiệu quả vẫn phụ thuộc nhiều vào kỹ năng cá nhân và chiến thuật của tay súng.

Sau Chiến tranh thế giới lần thứ hai, các quốc gia tiếp tục cải tiến kính ngắm. Liên Xô phát triển kính ngắm PSO-1 cho súng trường bắn tỉa SVD với thiết kế đơn giản, có thể đo khoảng cách bằng tấm chia độ tích hợp. Nó còn tích hợp tấm phát sáng, thiết bị phát tia hồng ngoại và màn cảm quang, giúp tăng khả năng thích ứng trong môi trường khắc nghiệt. Dù thiết kế còn thô, nhưng nguyên lý hoạt động của PSO-1 đã ảnh hưởng lớn đến các mẫu kính ngắm hiện đại. Ngoài việc cải tiến các bộ phận quang học, người ta còn trang bị thêm kính nhìn đêm, đèn chiến thuật... để nâng cao năng lực tác chiến toàn thời gian và toàn địa hình của súng.

Nửa sau thế kỷ XX, công nghệ bán dẫn cho phép thu nhỏ hệ thống điều khiển hỏa lực, vốn trước đây chỉ sử dụng trên pháo tự hành. Từ đó, một số súng bắn tỉa và súng phóng lựu được tích hợp hệ thống điều khiển hỏa lực.

Nhờ sự phát triển của vi điện tử, vật liệu mới và công nghệ chế tạo súng, người ta đã tích hợp các phụ kiện chiến thuật với vi mạch điện tử, tạo thành hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh. Hệ thống này có máy tính thu nhỏ, cảm biến đo khoảng cách bằng laser, cảm biến gió... kết hợp với thuật toán điều khiển, giúp nhận diện mục tiêu, đo khoảng cách, theo dõi và dự đoán đường đạn. Nhờ đó, năng lực chiến đấu của người lính được nâng cao, chi phí huấn luyện được giảm thiểu. Dù thao tác bóp cò vẫn do con người thực hiện, nhưng quyết định ngắm bắn ngày càng được máy tính đảm nhiệm.

Súng bộ binh được lắp đặt hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh FN Elity.

Cuộc chạy đua giữa các cường quốc quân sự

Hiện nay, hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh là một trong những hướng nghiên cứu trọng điểm của nhiều quốc gia trong phát triển thế hệ súng bộ binh mới.

Mỹ là nước đi đầu trong lĩnh vực này. Ngay từ thập niên 1990, Mỹ đã trang bị hệ thống XM104 cho vũ khí cá nhân XM29. XM104 tích hợp kính ngắm, la bàn, máy đo khoảng cách và thiết bị ảnh nhiệt, tạo thành một hệ thống điều khiển hỏa lực đơn giản với một số đặc tính thông minh. Tuy nhiên, nó có nhược điểm như thời lượng pin ngắn, chi phí cao, trọng lượng nặng.

Năm 2018, Lục quân Mỹ triển khai chương trình “Vũ khí chiến đấu thế hệ mới”. Năm 2022, công ty Vortex Optics đã giành được gói thầu hệ thống điều khiển hỏa lực với sản phẩm XM157. Thiết kế của XM157 hướng đến sự gọn nhẹ, tương đương với kính ngắm bắn tỉa thông thường. Nó tích hợp la bàn số, máy đo khoảng cách bằng laser, máy tính đường đạn và cảm biến ảnh quang/hồng ngoại, cho phép phóng to từ 1 đến 8 lần. XM157 hiển thị dữ liệu đường đạn trên màn hình tích hợp và được dự kiến trang bị 250.000 chiếc trong 10 năm tới. Tuy nhiên, XM157 vẫn tồn tại nhược điểm: Độ sáng trong kính chưa đủ rõ, khó nhìn trong điều kiện ánh sáng mạnh, sai lệch tâm đo laser rõ ràng và từng gặp lỗi treo hình ảnh hồng ngoại. Đặc biệt, giá thành rất cao, lên tới 10.000 USD.

Israel cũng phát triển hệ thống SMASH, hiện đã đến thế hệ SMASH 3000, được quân đội Mỹ, Anh quan tâm. Hệ thống này tương thích với các dòng súng AR, có thời lượng pin đến 72 giờ, có thể kết nối với hệ thống chỉ huy, thông tin, máy tính, cảm biến và chuyển đổi linh hoạt giữa chế độ ngắm thông thường và thông minh. SMASH sử dụng trí tuệ nhân tạo để nhận diện mục tiêu di động, khóa mục tiêu và điều khiển cò súng. Khi hệ thống xác nhận khả năng bắn trúng, nó sẽ tự động kích hoạt cò. Hệ thống này đã chứng minh khả năng bắn hạ UAV cỡ nhỏ trong thực chiến.

Tập đoàn FN Herstal (Bỉ) phát triển hệ thống Elity, đã được quân đội Pháp lựa chọn. Elity tích hợp laser chỉ thị mục tiêu, đo khoảng cách, cảm biến khí tượng và được gắn qua thanh ray Picatinny. Tuy nhiên, Elity không tích hợp trực tiếp kính ngắm, nhằm cho phép xạ thủ tùy chọn kính ngắm phù hợp cho từng nhiệm vụ.

Tại Nga, tiến độ nghiên cứu hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh còn chậm. Mẫu súng MP-155 Ultima (2020) chỉ đơn thuần là tích hợp thiết bị điện tử với súng. Kế hoạch phát triển súng trường thông minh đầu tiên của hãng Kalashnikov được công bố từ 2021, nhưng chưa có cập nhật thêm.

Chiến trường hiện đại yêu cầu khả năng bắn chính xác cao đã thúc đẩy sự phát triển của hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh. Các hệ thống hiện tại đã có khả năng nhận diện mục tiêu, tính toán đường đạn và điều khiển kích hoạt. Tuy nhiên, chúng vẫn phải đối mặt với những thách thức về trọng lượng, chi phí, thời lượng pin và độ bền.

Hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh hiển thị trực quan các loại dữ liệu trên màn hình.

Vũ khí thông minh – người lính cần thông minh hơn

Việc kết hợp súng với hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh là xu hướng không thể đảo ngược. So với kính ngắm quang học truyền thống, hệ thống này có những ưu thế vượt trội, như: Tác chiến mọi điều kiện. Tích hợp cảm biến nhìn đêm, hồng ngoại và ánh sáng thường, hỗ trợ xạ thủ nhận diện và ngắm bắn cả ngày lẫn đêm, trong mọi địa hình và thời tiết.

Thứ hai, tăng độ chính xác mà không cần tính toán thủ công. Nhờ công nghệ đo laser, cảm biến hình ảnh và giải thuật máy tính, hệ thống hiển thị tham số mục tiêu, tăng hiệu quả bắn mục tiêu di động, giảm sai số do tính toán thủ công.

Thứ ba, rút ngắn thời gian và chi phí huấn luyện. Trái với quan điểm cũ cho rằng cần hàng năm trời và hàng nghìn viên đạn để đào tạo xạ thủ giỏi, hệ thống thông minh cho phép người mới cũng có thể đạt độ chính xác tương đương lính chuyên nghiệp nhờ hệ thống tính toán tự động.

Sự phát triển của công nghệ đang thúc đẩy quá trình trí tuệ hóa tác chiến đơn binh. Hiện nay, thanh ray Picatinny đã được phát triển từ một phụ kiện gắn thiết bị thành nền tảng thông minh tích hợp cấp điện, xử lý thông tin và hiển thị, cho phép truyền hình ảnh từ kính ngắm đến thiết bị hiển thị cá nhân, hỗ trợ xạ thủ ngắm bắn mà không cần áp sát súng.

Hệ thống hỏa lực thông minh còn có thể kết nối với hệ thống chỉ huy điều khiển hiện đại. Dữ liệu mục tiêu tiền tuyến có thể truyền về sở chỉ huy, tạo bản đồ tình huống chiến trường thời gian thực, giúp chỉ huy đưa ra quyết định chính xác. Hệ thống cũng phản hồi trạng thái đạn dược, pin… hỗ trợ hậu cần chính xác và kịp thời.

Khi hệ thống hỏa lực đơn binh kết nối với mạng lưới điều khiển thông minh, một cuộc cách mạng sâu sắc đang diễn ra: Người lính trở thành “nút bấm thông minh” trên chiến trường, kết nối và phối hợp với các hệ thống không người lái và các nền tảng tác chiến thế hệ mới. Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo và công nghệ điện tử đã mở ra một chương mới trong quá trình hiện đại hóa vũ khí bộ binh. Trong bối cảnh chiến tranh ngày càng mang tính công nghệ cao, hệ thống điều khiển hỏa lực thông minh không chỉ nâng cao khả năng tác chiến cá nhân mà còn giúp kết nối người lính với toàn bộ hệ thống chiến trường số hóa.

Tuy nhiên, các chuyên gia trong ngành nhận định: “Dù hệ thống có thông minh đến đâu, người bóp cò cuối cùng vẫn phải là một người lính được huấn luyện kỹ lưỡng". Vũ khí càng hiện đại, yêu cầu đối với con người càng khắt khe. Đó là cả sự mở rộng năng lực và thách thức của trí tuệ con người.

THANH SƠN (theo xinhua.net)

* Mời bạn đọc vào chuyên mục Quân sự thế giới xem các tin, bài liên quan.