Тиха подморница ултра-велике брзине са ласерским погоном Универзитета Харбин са брзинама упоредивим са млазним моторима

Недавно су кинески научници са Харбин инжењерског универзитета (ХЕДУ) објавили успешан развој ласерског погонског система који обећава почетак нове ере подморске технологије.
Дисруптивна технологија укида традиционална погонска вратила и пропелере и уместо тога користи напредне ласерске импулсе и танка оптичка влакна за стварање невероватног потиска упоредивог са комерцијалним млазним моторима.
Научници кажу да се очекује да ће технологија имати широк спектар примена у областима као што је пропулзија стелт подморница.
Невероватно, цео систем ради са само 2 мегавата ласерске снаге, што је у границама снаге нуклеарне подморнице. 2 мегавата – сама – може да генерише до 70,000 њутна потиска, нешто мање од комерцијалног млазног мотора. Раније се сматрао далеким сном, овај скок ефикасности је сада постао стварност.
Квантни скок у подморничком погону
Званично позната као „погон плазма таласа изазваног подводним ласером“, идеја је генијална: ласер генерише плазму под водом, која затим ствара такозвани „детонациони талас“ да покрене подморницу напред. напред.
Потенцијал је толики да ће подморница моћи да путује дубље од тренутног ограничења брзине. Што је још невјероватније, ова подморница заснована на ласеру потпуно је без механичких вибрација, што је историјски представљало фаталну опасност за подморнице да сакрију своје трагове.
Иако концепт подводног ласерског погона није нов, још пре 20 година од стране јапанских научника, али због неефикасности погонског навођења, није успео да постигне искорак. Међутим, истраживачки тим предвођен Школом електромеханичког инжењерства на Харбинском инжењерском универзитету превазишао је овај изазов увођењем јединственог механизма који успешно фокусира и води ласерски генерисану плазму на контролисан начин.
Основни принцип ове иновације лежи у коришћењу високоенергетских ласера ​​који се емитују из оптичких влакана тањих од длаке, кроз испаравање морске воде да би се произвели мехурићи познати као "суперкавитација" (суперкавитација), што у великој мери смањује отпор воде. Истовремено, ласер ствара плазму у води и покреће талас експлозије, а иновација тима је да су у стању да искористе овај изазовни талас експлозије, који се шири у свим правцима, како би подморници обезбедили одређени правац кретања. погон.
Решење укључује пражњење ситних сферних металних честица и примену силе експлозије на њих. Када металне честице напусте један крај подморнице, заједно са ласерским импулсом, подводно возило се гура у супротном смеру.
Још један врхунац ове технологије је то што се може применити и на подводне системе оружја како би се значајно повећао подводни домет пројектила, подводних пројектила или торпеда генерисањем феномена суперкавитације.
Површина подморнице која користи ову технологију била би прекривена ултра-танким, ултра-финим оптичким влакнима, од којих је свако тање од људске косе, које би могле да емитују ласере, рекли су инжењери у недавном раду објављеном у кинеском часопису Ацта Оптица Синица.
Изазови и будуће примене
Међутим, упркос овом изузетном напретку, још увек постоји низ изазова који су пред нама пре него што се технологија у потпуности може применити на војним подморницама. То укључује како ефикасно управљати топлотом коју генеришу ласери, обезбеђујући издржљивост оптичког влакна у екстремним дубоким морским окружењима, и како неприметно интегрисати овај систем са постојећим подморским структурама као што су анехоичне плочице.
Поред тога, за стелт подморнице, док је ласерска технологија у стању да елиминише буку генерисану механичким вибрацијама, сами кавитациони мехурићи могу да генеришу акустичну буку која није занемарљива. Ово би могло учинити подморницу очигледном метом за сонар, постављајући питања о одрживости ове технологије за војну примену.
Међутим, чак и са овим изазовима, цивилни изгледи технологије и даље обећавају. Очекује се да ће револуционисати начин на који се бродови покрећу, доприносећи зеленијем и ефикаснијем путовању морем. Уз континуиране напоре истраживача и континуирано унапређење технологије, имамо разлога да верујемо да ће ласерски погонски систем донети радикалну промену у подморничкој технологији у блиској будућности.