ThanhDat
Intern Writer
Ăng-ten Hertzian, hay còn gọi là sừng Hertzian, là một trong những chi tiết khiến nhiều người ấn tượng mạnh khi lần đầu xem các bộ phim chiến tranh hải quân. Hình ảnh những quả thủy lôi với các “gai nhọn” nhô ra, trôi nổi trên mặt nước hoặc ẩn mình dưới làn sóng, vừa đáng sợ vừa đầy bí ẩn. Phần lớn mọi người đều tin rằng chỉ cần chạm vào là mìn sẽ phát nổ, nhưng trên thực tế, cơ chế hoạt động của chúng phức tạp hơn rất nhiều.
Từ lâu, đã có lời truyền miệng rằng bạn thậm chí có thể chạm nhẹ, nắm lấy đầu nhọn, hoặc đẩy quả mìn bằng một cây gậy mà không gây nổ, miễn là đủ cẩn thận. Điều này đặt ra câu hỏi: vì sao có lúc mìn nổ ngay, có lúc lại không, và yếu tố quyết định nằm ở đâu?
Chì là kim loại tương đối mềm, nhưng vẫn cần một lực tác động nhất định để làm biến dạng xúc tu. Khi xúc tu bị uốn cong do va chạm đủ mạnh, ống thủy tinh bên trong sẽ vỡ, axit sulfuric chảy ra và tiếp xúc với hệ thống ắc quy chì–axit nằm trong xúc tu. Phản ứng điện hóa xảy ra gần như tức thì, tạo ra tín hiệu điện. Tín hiệu này sẽ kích hoạt kíp nổ điện của quả mìn, dẫn đến vụ nổ hoàn chỉnh.
Những loại mìn áp dụng nguyên lý này được gọi là mìn kích hoạt điện hóa, còn được biết đến với tên gọi mìn “điện giật”. Ưu điểm của cơ chế này là độ tin cậy cao và khả năng duy trì trạng thái trơ trong môi trường nước suốt thời gian dài.
Nguyên lý này khá giống với một số loại cầu chì hóa học đời đầu, đặc biệt là các cầu chì dạng chốt từng được sử dụng trong lịch sử. Tuy nhiên, cấu trúc hoàn toàn bằng hóa chất bộc lộ nhược điểm lớn: hỗn hợp phản ứng có xu hướng lão hóa, giảm độ ổn định theo thời gian và tiềm ẩn nguy cơ tự bốc cháy khi bảo quản lâu dài.
Chính vì vậy, các thiết kế thuần hóa học dần bị loại bỏ. Ngược lại, xúc tu Hertz sử dụng hệ thống điện hóa axit chì cho thấy độ ổn định vượt trội. Chúng có thể nằm trong nước thời gian dài mà không mất khả năng hoạt động, ngay cả khi bị tảo biển hay động vật có vỏ bám kín bên ngoài.
Dù vậy, vẫn tồn tại những nghi ngờ hợp lý. Sóng xung kích trong nước có thể truyền lực rất mạnh, và không nhất thiết phải gây biến dạng rõ ràng bên ngoài để làm vỡ ống thủy tinh bên trong. Chỉ riêng áp lực và rung chấn cũng có thể đủ để kích hoạt phản ứng, khiến giả định “chạm nhẹ là an toàn” trở nên không hoàn toàn chắc chắn.
Nguồn gốc của xúc tu Hertz cũng là chủ đề gây tranh cãi. Các tài liệu quân sự được xem là đáng tin cậy nhất ghi nhận rằng ngòi nổ này do nhà phát minh người Phổ, Tiến sĩ Albert Herz, phát minh vào năm 1868. Những quả mìn sử dụng cơ chế này được gọi là mìn điện giật kiểu Herz. Tuy nhiên, thông tin tiểu sử về Albert Herz lại rất ít ỏi, khiến việc xác minh gặp nhiều khó khăn.
Một số nguồn khác đưa ra lời giải thích đơn giản hơn, cho rằng người phát minh chính là Heinrich Rudolf Hertz, nhà vật lý người Đức nổi tiếng với các nghiên cứu về điện từ học. Lập luận dựa trên sự liên quan giữa thiết bị kích nổ và điện học. Tuy nhiên, cách quy kết này chủ yếu dựa trên suy đoán và thiếu bằng chứng rõ ràng, nên không đủ cơ sở để xây dựng một kết luận lịch sử nghiêm túc. (Sohu)
Từ lâu, đã có lời truyền miệng rằng bạn thậm chí có thể chạm nhẹ, nắm lấy đầu nhọn, hoặc đẩy quả mìn bằng một cây gậy mà không gây nổ, miễn là đủ cẩn thận. Điều này đặt ra câu hỏi: vì sao có lúc mìn nổ ngay, có lúc lại không, và yếu tố quyết định nằm ở đâu?
Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của xúc tu Hertz
Điểm mấu chốt không chỉ nằm ở hình dạng bên ngoài, mà ở cấu trúc bên trong của các “gai nhọn” này. Trong kỹ thuật quân sự, chúng được gọi là Herzhorn, hay xúc tu Hertz. Thông thường, xúc tu được làm từ chì, có dạng ống kim loại thành mỏng và được bịt kín. Bên trong mỗi xúc tu là một ống thủy tinh nhỏ, cũng được niêm phong, chứa đầy axit sulfuric.
Chì là kim loại tương đối mềm, nhưng vẫn cần một lực tác động nhất định để làm biến dạng xúc tu. Khi xúc tu bị uốn cong do va chạm đủ mạnh, ống thủy tinh bên trong sẽ vỡ, axit sulfuric chảy ra và tiếp xúc với hệ thống ắc quy chì–axit nằm trong xúc tu. Phản ứng điện hóa xảy ra gần như tức thì, tạo ra tín hiệu điện. Tín hiệu này sẽ kích hoạt kíp nổ điện của quả mìn, dẫn đến vụ nổ hoàn chỉnh.
Những loại mìn áp dụng nguyên lý này được gọi là mìn kích hoạt điện hóa, còn được biết đến với tên gọi mìn “điện giật”. Ưu điểm của cơ chế này là độ tin cậy cao và khả năng duy trì trạng thái trơ trong môi trường nước suốt thời gian dài.
Các biến thể hóa học và lý do bị loại bỏ
Trong lịch sử, từng tồn tại một loại xúc tu Hertz khác không hoạt động theo nguyên lý điện hóa, mà hoàn toàn dựa trên phản ứng hóa học. Cấu trúc của chúng cũng chứa ống thủy tinh đựng axit sulfuric, nhưng khi ống vỡ, axit sẽ chảy vào hỗn hợp chất oxy hóa và vật liệu dễ cháy. Phản ứng cháy xảy ra sẽ châm ngòi cho quá trình kích nổ quả mìn.
Nguyên lý này khá giống với một số loại cầu chì hóa học đời đầu, đặc biệt là các cầu chì dạng chốt từng được sử dụng trong lịch sử. Tuy nhiên, cấu trúc hoàn toàn bằng hóa chất bộc lộ nhược điểm lớn: hỗn hợp phản ứng có xu hướng lão hóa, giảm độ ổn định theo thời gian và tiềm ẩn nguy cơ tự bốc cháy khi bảo quản lâu dài.
Chính vì vậy, các thiết kế thuần hóa học dần bị loại bỏ. Ngược lại, xúc tu Hertz sử dụng hệ thống điện hóa axit chì cho thấy độ ổn định vượt trội. Chúng có thể nằm trong nước thời gian dài mà không mất khả năng hoạt động, ngay cả khi bị tảo biển hay động vật có vỏ bám kín bên ngoài.
Những tranh cãi và nguồn gốc tên gọi Hertz
Về mặt lý thuyết, nếu một người bơi đến gần quả mìn và chỉ chạm nhẹ vào xúc tu, hoặc để mìn cọ sát nhẹ vào mạn thuyền mà không làm biến dạng ống chì, thì sẽ không xảy ra vụ nổ. Nhiều nhân chứng từng khẳng định điều này. Tuy nhiên, trong trường hợp có va chạm mạnh hoặc bị ép chặt, nguy cơ phát nổ là cực kỳ cao.
Dù vậy, vẫn tồn tại những nghi ngờ hợp lý. Sóng xung kích trong nước có thể truyền lực rất mạnh, và không nhất thiết phải gây biến dạng rõ ràng bên ngoài để làm vỡ ống thủy tinh bên trong. Chỉ riêng áp lực và rung chấn cũng có thể đủ để kích hoạt phản ứng, khiến giả định “chạm nhẹ là an toàn” trở nên không hoàn toàn chắc chắn.
Nguồn gốc của xúc tu Hertz cũng là chủ đề gây tranh cãi. Các tài liệu quân sự được xem là đáng tin cậy nhất ghi nhận rằng ngòi nổ này do nhà phát minh người Phổ, Tiến sĩ Albert Herz, phát minh vào năm 1868. Những quả mìn sử dụng cơ chế này được gọi là mìn điện giật kiểu Herz. Tuy nhiên, thông tin tiểu sử về Albert Herz lại rất ít ỏi, khiến việc xác minh gặp nhiều khó khăn.
Một số nguồn khác đưa ra lời giải thích đơn giản hơn, cho rằng người phát minh chính là Heinrich Rudolf Hertz, nhà vật lý người Đức nổi tiếng với các nghiên cứu về điện từ học. Lập luận dựa trên sự liên quan giữa thiết bị kích nổ và điện học. Tuy nhiên, cách quy kết này chủ yếu dựa trên suy đoán và thiếu bằng chứng rõ ràng, nên không đủ cơ sở để xây dựng một kết luận lịch sử nghiêm túc. (Sohu)
