Một đề tài khoa học thực hiện nhiệm vụ quốc phòng

Năm 1960, khi vừa tốt nghiệp Học viện Bưu điện Bắc Kinh (Trung Quốc), Đoàn Nhân Lộ[1] được phân công về giảng dạy tại Bộ môn Vô tuyến điện, Khoa Vật lý, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội.

Năm 1965, Đảng và Nhà nước ta chỉ đạo các đơn vị phụ trách công tác khoa học kỹ thuật đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu nhằm tìm kiếm các biện pháp đối phó với cuộc chiến tranh phá hoại miền Bắc lần thứ nhất của Mỹ. Lúc bấy giờ, Vụ Thể thao Quốc phòng (Tổng cục Thể dục thể thao) triển khai đề tài “Nghiên cứu điều khiển mô hình máy bay không người lái bay lượn trên không để cho cao xạ tập bắn” và đề tài “Săn chồn” – phát hiện đài địch để phá. Tháng 6-1965, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội cử một số cán bộ, trong đó có Đoàn Nhân Lộ, Nguyễn Tiên, Lê Đình Đàm sang Trung Quốc để học tập, nghiên cứu 2 đề tài này. Trong thời gian 3 tháng, Đoàn Nhân Lộ tham gia tìm hiểu về các thiết bị điều khiển mô hình máy bay: máy phát, máy thu, giải mã, tạo mã; đồng thời, dự khóa huấn luyện điều khiển mô hình này.

Sau khi về nước, theo đề nghị của Vụ Thể thao Quốc phòng, Đoàn Nhân Lộ là một trong hai cán bộ của Trường ĐH Bách khoa Hà Nội được biệt phái sang làm việc tại Vụ. Từ năm 1966-1970, ông sang công tác ở Câu lạc bộ hàng không, Vụ Thể thao Quốc phòng để nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình máy bay không người lái làm mục tiêu cho pháo cao xạ tập bắn. Nhờ đó, ông thu được nhiều kinh nghiệm nghiên cứu quý báu về kỹ thuật vô tuyến điện.

PGS Đoàn Nhân Lộ, 2016

Những năm 1967-1968, Mỹ tăng cường ném thủy lôi MK-42, MK-52 phong tỏa mọi đường biển, đường sông hòng ngăn chặn quân đội ta tiếp tế nhân lực, vật lực cho chiến trường miền Nam. Lúc bấy giờ, quân đội ta dũng cảm phá các loại bom này bằng cách lái ca nô phóng nhanh lướt qua để kích bom nổ, và thu được kết quả nhất định. Tuy nhiên, mỗi tin chiến thắng báo về là  không tránh khỏi những mất mát hi sinh. Vấn đề phải hạn chế thương vong, hy sinh cho đồng bào, chiến sĩ đặt ra một bài toán rất khó đối với Bộ trưởng Phan Trọng Tuệ và Ban lãnh đạo Bộ Giao thông vận tải. Ông Phan Trọng Tuệ đã giao nhiệm vụ cho Phòng Thiết kế tàu thủy của Cục Cơ khí (Bộ Giao thông vận tải) nghiên cứu thiết kế và chế tạo tàu phá thủy lôi không người lái, điều khiển từ xa. Năm 1968, nhóm nghiên cứu được thành lập do KS Nguyễn Hữu Bảo[2] làm chủ nhiệm cùng một số thành viên khác như: KS Nguyễn Bình[3] chuyên về thiết kế vỏ tàu, KS Đinh Trọng Liễn thiết kế hệ thống truyền động cơ giới…

Tuy nhiên, một nhiệm vụ quan trọng là nghiên cứu thiết kế hệ thống thu phát vô tuyến điện thì chưa có người đảm nhiệm. Và KS Đoàn Nhân Lộ được lựa chọn cũng là một sự tình cờ, như ông chia sẻ: Vào một buổi chiều tháng 3-1968, khi tiếng còi báo yên vừa dứt, KS Nguyễn Hữu Bảo đến Câu lạc bộ hàng không (số 4, đường Lê Thánh Tông, Hà Nội) tìm gặp, mời tôi tham gia vào nhóm nghiên cứu thiết kế và chế tạo tàu phá thủy lôi không người lái. Không chần chừ, không suy tính, không yêu cầu, “được lời như cởi tấm lòng”, tôi nhận lời ngay và rất hồ hởi[4].

Kỹ sư Đoàn Nhân Lộ cho biết, mặc dù tự nhủ lòng phải quyết tâm hoàn thành nhiệm vụ nhưng ông cũng lường trước được những khó khăn. Lúc bấy giờ, việc nghiên cứu thiết kế các bộ phận khác của chiếc tàu phá thủy lôi không người lái đều đã đạt được những kết quả bước đầu. Nhiệm vụ của KS Lộ là thiết kế, chế tạo toàn bộ phần vô tuyến điện cùng các lệnh điều khiển phải được mã hóa gửi đi và giải mã nhận lại để ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành trên tàu[5]. Nhận nhiệm vụ, KS Đoàn Nhân Lộ bắt tay vào nghiên cứu lý thuyết, ông tích cực tìm đọc, nghiên cứu tài liệu về máy phát, máy thu của Tiệp Khắc, các nước Đông Âu… và tìm kiếm trang thiết bị. Tất các thành viên trong nhóm đều khẩn trương làm việc với tinh thần cao nhất nhằm đóng xong con tàu nhân dịp kỷ niệm 78 năm ngày sinh của Chủ tịch Hồ Chí Minh. Ngoài ra, ông tìm cách thu gom những mảnh vỡ của máy bay để lấy các linh kiện bán dẫn, và tận dụng các thiết bị sẵn có của Câu lạc bộ hàng không để nghiên cứu thiết kế hệ thống vô tuyến điện cho con tàu.

Kỹ sư Đoàn Nhân Lộ xác định phải thiết kế hệ thống vô tuyến điện có tác dụng đảm bảo các tính năng cơ bản của tàu phá thủy lôi, gồm: Phạm vi điều khiển con tàu nằm trong tầm nhìn của người điều khiển; con tàu vẫn ăn lái trong trường hợp bị chướng ngại vật che khuất; thiết bị điều khiển phải dùng nguồn pin gọn nhẹ, dễ di động; các lệnh điều khiển con tàu sau khi truyền đến phải đóng mở được những rơle điện tử công suất nhỏ; các lệnh điều khiển con tàu phải được tự do hoàn toàn và được điều khiển từ xa, riêng lệnh phóng từ phá thủy lôi sẽ theo một chương trình được cài đặt sẵn.

Trên cơ sở đó, KS Đoàn Nhân Lộ bắt tay vào thiết kế. Để tránh nhiễu sóng của các đài phát thanh, hệ thống vô tuyến điện điều khiển con tàu phải làm việc ở siêu cao tần từ 28 MHz đến 30 MHz. Vào thời điểm năm 1968, Việt Nam chưa có bán dẫn công suất cao tần nên máy phát bắt buộc phải dùng các đèn điện tử 1A2 và 3A4. Ông Lộ phải mắc nối tiếp 60 pin con thỏ để có điện áp a-nốt cao 90V và mắc song song 12 pin con thỏ để có dòng điện sợi đốt lớn. 72 chiếc pin đó được xếp thành 8 lớp, mỗi lớp 9 chiếc, thành một khối vuông vắn đặt trong một hộp gỗ, có quai sách hoặc đeo theo người và có dây điện dài dẫn đến máy phát. Ban đầu, lệnh điều khiển có 3 lệnh: tiến lên, rẽ phải, rẽ trái và được mã hóa thành 3 tần số âm tần 275 Hz, 387 Hz, 502 Hz. Khi bật công tắc, trị số của 3 điện trở sẽ thay đổi để mạch phát sóng âm tần phát ra đúng 3 tần số mã lệnh, rồi cho điều biên vào mạch phát sóng siêu cao tần để phát đi. Phía thu dùng mạch bán dẫn, lắp theo kiểu thu khuếch đại thẳng cho đơn giản và dễ thực hiện. Về mạch giải mã, KS Đoàn Nhân Lộ dùng mạch rơle cộng hưởng được điều chỉnh công phu, chính xác để tách riêng được từng tần số mã lệnh rồi thông qua các rơle bán dẫn trung gian, từ đó dẫn đến các cơ cấu chấp hành để điều khiển lái tàu.

Ngày 16-4-1968, phương án thiết kế tàu T5 được thông qua, KS Đoàn Nhân Lộ cùng đồng nghiệp thực hiện lắp thí nghiệm. Tháng 5-1968, mẫu tàu không người lái đầu tiên của Việt Nam ra đời nên được đặt biệt hiệu là tàu T5. Con tàu được hạ thủy ngay tại nhà thuyền trên hồ Bảy Mẫu[6]. Những năm chiến tranh, chẳng mấy ai thuê pê-rít-xoa, nhà thuyền vắng ngắt. Trong công viên, đây đó mấy anh bộ đội lỡ độ đường, mắc võng dưới lùm cây nằm nghỉ. Chẳng mấy ai chú ý đến cái xuồng máy hơi khác thường trên mặt hồ Bảy Mẫu. Tình báo Mỹ cũng không ngờ…[7]. Theo mô tả của PGS Đoàn Nhân Lộ, tàu T5 giống như chiếc ca nô nhỏ, dài hơn 4 mét, có cấu tạo gọn chắc, đằm hẳn trong nước với cuộn dây điện lớn bó thành vành đai quấn quanh con tàu. Khi cho dòng điện chạy qua, cả con tàu thành một khối nam châm điện cực mạnh, phóng từ trường ra xa vài chục mét để kích nổ phá bom từ trường. Sau khi cho tàu nổ máy, nắp tàu được đậy lại, không có người lái mà theo lệnh điều khiển từ xa. Tàu được ngụy trang như một đám bèo trôi trên sông, chiến đấu cả ban ngày, ngay cả khi máy bay địch đang ném bom đánh phá.

Tuy nhiên, hoạt động của bộ phận máy phát chưa đạt yêu cầu vì nguồn sợi đốt thiếu ổn định, tầng phát sóng cao tần vẫn bị nghẽn. Bởi vậy, ông Đoàn Nhân Lộ lại ngày đêm nghiên cứu tìm hướng giải quyết. Ông kể rằng: Tại số 4 Lê Thánh Tông, tôi làm việc ngày đêm, ăn ngủ trên bàn làm việc. Đêm ngày 10-6-1968, tôi mơ thấy phương hướng giải quyết ở phần máy phát, buổi sáng ngủ dậy còn nhớ rất rõ[8]. Sau nhiều lần thử nghiệm, ngày 28-6-1968, ông Đoàn Nhân Lộ đã lắp xong toàn bộ hệ thống máy thu phát. Sau đó, ông cùng KS Bảo đi thử máy thu phát ở nội thành, ngoại ô và trên Hồ Tây (Hà Nội) với cự ly lần lượt là 1 km, 3 km và 5 km, đều thu được kết quả khả quan. Trong những ngày tiếp theo, nhóm nghiên cứu còn đưa tàu đi thử nghiệm ở Hồ Tây, bến phà Chèm.

Mặc dù công cuộc thử nghiệm tàu T5 ở Hà Nội đạt được những kết quả khả quan nhưng điều quan trọng nhất vẫn là thử nghiệm thực tế trên chiến trường để rút kinh nghiệm, cải tiến các thiết bị cho con tàu và đào tạo người sử dụng bộ điều khiển. Vì vậy, Bộ Giao thông vận tải quyết định cho tàu T5 xuất trận vào Nghệ An và bàn giao cho Trạm 5 đội rà phá bom từ trường ở cảng Bến Thủy. Khi KS Nguyễn Hữu Bảo đến gặp ông Lộ báo tin ngày lên đường, ông không đắn đo vì mong đợi chuyến đi này lâu rồi. Trước khi lên đường, ông tranh thủ đạp xe về quê Hưng Yên chào bố mẹ và tạm biệt vợ con. Vào thời điểm đó, vợ ông đang mang thai người con thứ hai. Ông an ủi động viên và căn dặn vợ: Nếu là con trai, em hãy đặt tên con là Chiến Vinh để kỷ niệm ngày ba nó đi chiến đấu ở Vinh. Nếu là con gái cũng đặt tên là Vinh, còn đệm là gì do em quyết định[9]. Sáng sớm hôm sau, ông trở về Hà Nội để chuẩn bị mọi thứ cho ngày lên đường. Và sau đó, con trai thứ hai của ông ra đời, được đặt tên là Đoàn Chiến Vinh.

Khi vào đến Vinh, tàu T5 được hạ thủy trên sông Lam. KS Lộ cùng KS Bảo đi thực tế và ăn ở với anh em trong đội rà phá thủy lôi của trạm 5 từ 20/11/1968 đến 15/12/1968. Đội gồm các đồng chí: Ninh, Lương, Cự, Hải, Xích, Nhu, Điện, Hòa. Một số chiến sĩ trong đội đã hi sinh trong quá trình rà soát bom mìn, các tấm bia ghi tên từng người vẫn chưa được đem đi theo các phần mộ. Ông cho biết, trong những năm tháng khó khăn gian khổ ấy, tình người thật ấm áp và ai nấy đều giữ được sự lạc quan. KS Lộ và KS Bảo đeo phao cứu sinh cùng cán bộ Trạm 5 đi thuyền tiêu từ[10] để điều khiển tàu T5 đi phá thủy lôi dọc sông Lam từ Vinh đến Cửa Hội. Mặc dù trong lần thử nghiệm đầu tiên này, tàu chưa phá được thủy lôi nhưng đã giúp các ông tìm ra nhiều nhược điểm của con tàu. Đó là cơ sở để nhóm nghiên cứu cải tiến một số bộ phận của con tàu T5.

Sau khi thử nghiệm tàu T5 không thành công, Bộ Giao thông vận tải mời thêm KS Phạm Văn Đương[11] thực hiện phương án cải tiến phương án thiết kế lệnh giải mã. KS Đương đề xuất bộ lọc cầu T kép, dùng các linh kiện vô tuyến điện lắp để phân biệt tần số. Tuy nhiên, phương án này cũng không thực hiện được do linh kiện trong nước không chuẩn, điện trở sai số lớn sẽ khiến cho tàu không có khả năng hoạt động. Do đó, phương án của KS Lộ dùng mạch rơle cộng hưởng để giải mã vẫn có tính khả thi cao hơn, làm việc ổn định, ít hư hỏng, lại đơn giản, ít tốn kém và chế tạo hàng loạt không khó khăn, tiếp tục được lựa chọn để cải tiến con tàu với các nội dung:

1. Lệnh điều khiển con tàu phải tăng lên từ 3 lệnh thành 9 lệnh: khởi động mở máy, tắt máy, lái sang phải, lái sang trái, hộp số tiến, hộp số dừng, hộp số lùi, phóng từ phá bom và tắt từ.

2. Máy thu vẫn dùng bán dẫn nhưng phải mắc theo kiểu thu đổi tần, có khuếch đại cao tần, có tạo sóng ngoại sai dùng thạch anh và các tầng khuếch đại trung tần để tăng độ nhậy, độ chọn lọc và độ ổn định. Mạch giải mã vẫn dùng rơ le cộng hưởng để tách riêng từng mã lệnh.

3. Máy phát lắp theo mạch điện đã thiết kế với các chỉ tiêu kỹ thuật như cũ, vẫn dùng đèn điện tử nhưng mã lệnh tăng.

Sau khi hệ thống thu phát được lắp xong hoàn chỉnh, nhóm nghiên cứu tiến hành thử lần cuối vào ngày 20-5-1969. Ngày 14-6-1969, tàu T5 đã được nhóm thiết kế trình diễn trước sự chứng kiến của lãnh đạo Ủy ban Khoa học nhà nước và Bộ Giao thông vận tải. Sau đó, tàu T5 được bổ sung một số khâu kỹ thuật và đóng thêm.

Năm 1972, KS Lộ được cử về tổ GK2[12] tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện hệ thống vô tuyến điện. Thời điểm này, Mỹ leo thang ném bom phong tỏa các cảng biển, cảng sông ở miền Bắc. KS Lộ trực tiếp điều khiển từ xa tàu T5 rà phá thủy lôi ở đoạn sông Đuống từ Thi Nhi đến Đào Viên (huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh). Ra quân trận này còn có sự tham dự của ông Bình Tâm – Cục trưởng Cục đường sông và một số cán bộ, kỹ sư của Ty Bảo đảm đường sông. Sau khi nghiên cứu địa hình sông nước, phán đoán vệt thủy lôi và chuẩn bị khí tài chu đáo, KS Lộ lội theo dọc bờ sông để điều khiển tàu T5. Ông nhớ lại: Tôi cầm máy phát điều khiển, KS Đăng đi sau tôi có nhiệm vụ bê khối pin 90V. Khi quả bom nổ, KS Đăng vội ngồi thụp xuống, máy phát bị đứt dây và chập. Tuy nhiên, cả đoàn mừng vui vì đó là tiếng nổ báo hiệu việc thử nghiệm con tàu T5 đã thực sự thành công[13]. Ngay sau đó, Xưởng đóng tàu số 3 (Hải Phòng)[14] được giao nhiệm vụ sản xuất thêm 17 tàu T5. Nói đến đây, khuôn mặt của PGS Đoàn Nhân Lộ lộ rõ niềm hạnh phúc và phấn khởi.

Tháng 9-1972, KS Lộ lại trực tiếp điều khiển tàu T5 đi rà phá thủy lôi trên khúc sông Hồng ở Vạn Điểm, huyện Thường Tín[15]. Khi đó máy bay địch vừa rút hết, nhân dân ở ven sông kéo ra xem rất đông. Thấy quả thủy lôi nổ, cột nước dựng lên trắng xóa, bùn đất rơi xuống ào ào mà tàu T5 vẫn dũng mãnh xông lên, nhân dân rất phấn khởi: Cứ như đi xem xiếc ấy, chẳng sợ gì máy bay vì nó đã cút rồi![16] Sau khi đã quét sạch thủy lôi trên quãng sông Hồng, đồng chí Đính – Trưởng ty Đảm bảo đường sông đã ra lệnh bắn súng thông luồng để tàu bè qua lại bình thường.

Song song với việc chế tạo tàu T5, Bộ Giao thông vận tải đã mở lớp cấp tốc đào tạo người sử dụng thiết bị điều khiển từ xa và các hệ thống phóng từ của con tàu. KS Đoàn Nhân Lộ tham gia giảng dạy về phần vô tuyến điện điều khiển từ xa. Sau này, một số học trò của ông tham gia điều khiển tàu T5 đi chiến đấu ở Khu IV, trong đó có KS Phạm Văn Hiến (sinh viên vô tuyến điện khóa V, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội).

Gần 50 năm đã trôi qua, nhưng những kỷ niệm trong quá trình nghiên cứu thiết kế và chế tạo tàu T5 vẫn in đậm trong trí nhớ của PGS Đoàn Nhân Lộ. Ông chia sẻ: Khi tham gia vào nhiệm vụ, tôi không nghĩ sẽ được tặng thưởng huân chương, huy chương[17]. Tôi chỉ nghĩ rằng, mình được Nhà nước cử đi đào tạo thì phải đóng góp sức lực và trí tuệ vào sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Tôi cũng muốn góp phần chứng minh rằng, chúng ta đánh thắng Mỹ bằng cả sức mạnh khoa học kỹ thuật của Việt Nam[18].

 

Nguyễn Thị Hiên – Nguyễn Thị Hợp

Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam