Vị trí địa chính trị chiến lược và tài nguyên thiên nhiên phong phú đã khiến Bắc Cực trở thành nơi tranh chấp ảnh hưởng của nhiều nước.
Điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt ở nới đây không ngăn được bước chân của con người. Đây cũng là nơi xuất hiện những phương tiện, khí tài quân sự được thiết kế hết sức đặc biệt để có thể hoạt động trong môi trường băng tuyết.
Thử thách từ những bước đi đầu tiên
Các vũ khí, trang thiết bị quân sự phải có thiết kế hết sức đặc biệt để có thể hoạt động ở Bắc Cực bởi chúng phải đối phó với hàng loạt vấn đề kỹ thuật hóc búa mà thiên nhiên thử thách.
Thứ nhất đó là cơ động trên địa hình băng tuyết, đây là vấn đề đầu tiên. Đối với các tàu chiến của lực lượng hải quân, tàu phá băng là lực lượng quyết định.
Kể các tàu chiến đầy uy lực lẫn tàu thương mại thông thường đều cần có tàu phá băng khi hoạt động tại vùng biển Bắc Cực. Tàu phá băng được coi như những tàu sân bay ở vùng cực.
Tàu phá băng "50 Years of Victory" của Nga được khởi công vào tháng 10/1989 tại nhà máy đóng tàu ở thành phố Leningrad (nay là Sanint Petersburg), hạ thủy vào tháng 4/2007 và mất 8 năm để thử nghiệm.
Chiều dài 159,6m, chiều rộng 30m, cùng động cơ hạt nhân với sức đẩy khổng lồ khiến tàu có thể đạt vận tốc tối đa là 21,4 hải lý/giờ (39,6km/h), được thiết kế để phá vỡ băng có độ dày tới 5m.
Để chế tạo ra tàu phá băng thực sự cần một nền khoa học và công nghệ tiên tiến. Ngay cả đến Trung Quốc cũng đang chỉ dám “mơ ước” về công nghệ đóng tàu phá băng để có thể hiện thực hóa tham vọng tranh giành quyền kiểm soát ở Bắc Cực.
Kể cả khi có tàu phá băng, việc sử dụng nó như thế nào cho hiệu quả cũng không hề đơn giản.
Chúng ta hẳn còn nhớ tàu phá băng Rồng Tuyết của Trung Quốc đã bị mắc kẹt ở Nam Cực vào cuối năm 2013 trong khi nỗ lực cứu hộ cho tàu phá băng MV Akademik Shokalskiy của Nga.
Tàu phá băng Rồng Tuyết của Trung Quốc bị mắc kẹt ở biển Nam Cực hồi đầu năm 2014
Hiện nay, Nga đang nắm trong tay hạm đội tàu phá băng uy lực nhất thế giới, gồm 37 chiếc, chưa tính 4 chiếc đang đóng và 9 chiếc đã được lên kế hoạch.
Ngoài ra, Nga cũng sở hữu nhiều tàu phá băng chạy nhiên liệu thường cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Trong khi đó, Mỹ hiện chỉ có 5 tàu phá băng các loại, còn Canada có khoảng 6 tàu tương tự.
Các tàu nổi có thể hoạt động dài ngày ở Bắc Cực phải gia cố phần thân và vỏ tàu bằng các vật liệu mới và công nghệ nhiệt luyện đặc biệt. Chi phí cho quá trình này nhiều khi chiếm đến gần một phần ba số tiền để đóng một con tàu.
Ở Bắc Cực, ngoài tàu nổi, tàu ngầm là một trong những phương tiện hoạt động nhộn nhịp nhất. Cả Nga và các nước thuộc NATO đều có nhiều tàu ngầm hoạt động tại đây.
Thử thách đặt ra cho tàu ngầm là khi muốn vào căn cứ hoặc bắn các loại tên lửa ở Bắc Cực, bắt buộc tàu ngầm phải nổi lên.
Để vượt qua thử thách này, các tàu ngầm hoạt động ở Bắc Cực phải có các thiết bị chuyên dùng phân tích độ dày, chất lượng lớp băng, tính toán tốc độ, lực nổi và quan trọng là phần thân tàu phải được gia cường để có thể vượt được qua lớp băng dày mà không bị hư hại.
Bên cạnh đó, môi trường nước biển giá lạnh cũng khiến cho lực đẩy, lực cản của môi trường khác với các thông số ở môi trường nước biển ở các vùng khác nên phải có những điều chỉnh.
Hiện nay, các tàu ngầm hiện đại của Nga trung bình chỉ có thể phá lớp băng dày 0,6m khi nổi lên không chạy và 0,8m khi nổi lên đang chạy.
Tàu ngầm hoạt độngở Bắc Cực phải có các thiết bị phân tích và lớp vỏ được gia cố để nổi lên khi đi vào căn cứ hoặc bắn tên lửa
Đó là vấn đề cơ động của các phương tiện hải quân, còn các phương tiện của lục quân cũng không ít khó khăn cần giải quyết. Phương án sử dụng bánh xích để cơ động trên địa hình băng tuyết được sử dụng một cách phổ biến.
Tiêu biểu cho dạng phương tiện ở Bắc Cực là xe địa hình TTM-4902PS-10, mẫu xe bọc thép vượt địa hình mà Nga phát triển dành riêng cho địa hình ở Bắc Cực.
Thiết kế của TTM-4902PS-10 khá đặc biệt với phần thân xe gồm hai module được nối với nhau theo kiểu đầu kéo, cả hai phần thân xe có thể chở theo tối đa 4 tấn hàng hóa kể cả khi phải hoạt động trong địa hình phức tạp.
Thế mạnh của TTM-4902PS-10 vẫn là khả năng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt tại Bắc Cực ở nhiệt độ từ -50 ° C đến 50 ° C.
Khoang sau có thể chở được 10 người, hoặc có thể được chuyển công năng để sử dụng như một toa y tế, sở chỉ huy, hoặc toa ngủ, với 6 giường ngủ đầy đủ.
Ngoài ra, xe còn có thể kéo theo một toa nhỏ nữa ở phía sau. Xe được thiết kế theo kiểu module với với tổng chiều dài 11,5m, nặng khoảng 13 tấn, được trang bị động cơ diesel 300 mã lực, tốc độ tối đa là 48 km/h, vượt được chướng ngại vật cao tới 1,8m.
Xe địa hình TTM-4902PS-10 của Nga
Thử thách vô hình
Thứ hai là vấn đề hoạt động của trang thiết bị ở điều kiện nhiệt độ cực thấp.
Nếu như vấn đề cơ động trên địa hình băng tuyết ở Bắc Cực là vấn đề trực quan có thể nhìn thấy thì vấn đề hoạt động của các loại động cơ và thiết bị trong điều kiện nhiệt độ cực thấp là vấn đề không thấy được bằng mắt thường và khó giải quyết hơn nhiều.
Với ngưỡng nhiệt độ thấp nhất trong năm ở mức -43 độ C đến -26 độ C, nhiều thời điểm xuống dưới -50 độ C, nhiều động cơ của các phương tiện khó có thể khởi động được.
Hơi nước trong nhiên liệu, dầu công tác, khí nén cung cấp cho các hệ thống sẽ đóng băng gây tắc, thậm chí phá hủy các hệ thống này.
Do vậy, để hoạt động ở môi trường lạnh giá, các động cơ, máy móc yêu cầu nhiên liệu có chất lượng cao và thêm một hệ thống sưởi ấm cho động cơ, nhiên liệu, dầu công tác, khí ... trước khi khởi động.
Việc động cơ đốt trong như của xe tăng hay xe chở quân chết máy trong điều kiện giá lạnh chúng ta biết đã từng xảy ra với quân phát xít Đức trong chiến tranh thế giới thứ hai. Ở đây đưa thêm một ví dụ về động cơ tên lửa.
Giá trị lực đẩy động cơ là một tham số để tính ra quỹ đạo tức ảnh hưởng tới tầm xa, độ chính xác của tên lửa. Thông thường các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng tới giá trị lực đẩy động cơ tên lửa gồm áp suất, nhiệt độ, mật độ môi trường không khí.
Do vậy, để hoạt động ở môi trường Bắc Cực, cần có những điều chỉnh nhất định đối với động cơ tên lửa và cả các thiết bị điều khiển.
Đối với các thiết bị điện tử vấn đề trở nên khó khăn hơn nhiều. Các thiết bị như ắc quy hay pin sẽ hoàn toàn bị tê liệt ở nhiệt độ quá thấp.
Khi không hoạt động, nhiệt độ thiết bị bằng nhiệt độ môi trường ở - 40 độ C hoặc có khi thấp hơn. Nhưng khi hoạt động nhiệt độ của các thiết bị có thể lên tới hơn 40 độ C.
Khi đó, các thiết bị có thể trải qua quá trình sốc nhiệt, khiến các thiết bị hoạt động không ổn định thậm chí bị phá hỏng.
Ngay cả khi không bị phá hỏng, thì việc xử lý các sai số của các thiết bị dưới tác động của dải nhiệt độ thay đổi rộng cũng khiến vấn đề trở nên phức tạp hơn nhiều.
Do vậy, để đưa một trang thiết bị đến hoạt động ở Bắc Cực bắt buộc phải được thiết kế đặc biệt, trải qua một quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt. Thậm chí được ứng dụng những công nghệ dùng trong công nghệ vũ trụ.
Để minh họa cho vấn đề thứ hai ở đây đưa ra hai ví dụ là việc Nga tiến hành nâng cấp tổ hợp tên lửa - pháo phòng không Pantsir-S1 để trở thành vũ khí chuyên tiêu diệt các máy bay không người lái trong điều kiện Bắc Cực.
Bên cạnh đó là việc Mỹ thử nghiệm hoạt động của các máy bay chiến đấu ở điều kiện lạnh giá nhằm có thể đưa chúng tới hoạt động ở Bắc Cực.
Nga tiến hành nâng cấp tổ hợp tên lửa - pháo phòng không Pantsir-S1 để có thể hoạt động ở Bắc Cực
Máy bay B1 của Mỹ được thử nghiệm để đánh giá khả năng hoạt động trong điều kiện lạnh giá của Bắc Cực
Với những phân tích trên cho chúng ta thấy răng, để hoạt động trên vùng Bắc Cực khắc nghiệt đòi hỏi không chỉ yêu cầu cao về con người mà còn cần những trang thiết bị đặc biệt.
Tuy nhiên, giá lạnh Bắc Cực không đủ sức ngăn được bước chân con người. Bắc Cực không chỉ ấm lên về khí hậu mà còn nóng lên từng ngày cả về chính trị, quân sự.
