Kapal Selam Senyap Berkelajuan Ultra Tinggi Harbin Engineering University Dengan Kelajuan Setanding Enjin Jet

Baru-baru ini, saintis China di Universiti Kejuruteraan Harbin (HEDU) mengumumkan kejayaan pembangunan sistem pendorong laser yang menjanjikan untuk memulakan era baharu teknologi kapal selam.
Teknologi yang mengganggu menghilangkan aci dan kipas pendorong tradisional dan sebaliknya menggunakan denyutan laser canggih dan gentian optik nipis untuk menjana tujahan yang menakjubkan setanding dengan enjin jet komersial.
Para saintis berkata teknologi itu dijangka memainkan pelbagai aplikasi dalam bidang seperti pendorongan kapal selam siluman.
Hebatnya, keseluruhan sistem beroperasi dengan hanya 2 megawatt kuasa laser, yang berada dalam had kuasa kapal selam nuklear. 2 megawatt - sahaja - boleh menjana sehingga 70,000 newton tujahan, kurang sedikit daripada enjin jet komersial. Sebelum ini dianggap sebagai impian yang jauh, lonjakan kecekapan ini kini telah menjadi kenyataan.
Lompatan kuantum dalam pendorongan kapal selam
Secara rasmi dikenali sebagai "pendorong gelombang letupan plasma yang disebabkan oleh laser gentian dalam air," ideanya adalah bijak: Laser menjana plasma di bawah air, yang kemudian mencipta apa yang dipanggil "gelombang letupan" untuk mendorong kapal selam ke hadapan. ke hadapan.
Potensinya sangat besar sehingga kapal selam itu akan dapat bergerak lebih dalam daripada had laju semasa. Lebih menakjubkan lagi, kapal selam berasaskan laser ini benar-benar bebas daripada getaran mekanikal, yang secara sejarahnya merupakan bahaya maut bagi kapal selam untuk menyembunyikan jejak mereka.
Walaupun konsep pendorongan laser bawah air bukanlah sesuatu yang baru, seawal 20 tahun yang lalu oleh saintis Jepun, tetapi disebabkan ketidakcekapan bimbingan pendorongan, belum dapat mencapai kejayaan. Walau bagaimanapun, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Pusat Pengajian Kejuruteraan Elektromekanikal di Universiti Kejuruteraan Harbin telah mengatasi cabaran ini dengan memperkenalkan mekanisme unik yang berjaya memfokus dan membimbing plasma janaan laser dengan cara terkawal.
Prinsip teras inovasi ini terletak pada penggunaan laser tenaga tinggi yang dipancarkan daripada gentian optik yang lebih nipis daripada rambut, melalui penyejatan air laut untuk menghasilkan buih yang dikenali sebagai "supercavitation" (supercavitation), yang mengurangkan rintangan air dengan banyak. Pada masa yang sama, laser mencipta plasma di dalam air dan mencetuskan gelombang letupan, dan inovasi pasukan ialah mereka dapat menggunakan gelombang letupan yang mencabar ini, yang merebak ke semua arah, untuk menyediakan kapal selam dengan arah tertentu memandu.
Penyelesaiannya melibatkan pelepasan zarah logam sfera kecil dan menggunakan daya letupan padanya. Apabila zarah logam meninggalkan satu hujung kapal selam, bersama dengan nadi laser, kenderaan bawah air ditolak ke arah yang bertentangan.
Satu lagi kemuncak teknologi ini ialah ia juga boleh digunakan pada sistem senjata bawah air untuk meningkatkan julat peluru, peluru berpandu bawah air atau torpedo dengan ketara dengan menjana fenomena supercavitation.
Permukaan kapal selam yang menggunakan teknologi ini akan ditutup dengan gentian optik ultra-nipis, ultra-halus, setiap satu lebih nipis daripada rambut manusia, yang boleh memancarkan laser, kata jurutera dalam kertas baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Cina Acta Optica Sinica.
Cabaran dan aplikasi masa depan
Walau bagaimanapun, di sebalik kemajuan yang luar biasa ini, masih terdapat beberapa cabaran yang menanti sebelum teknologi itu boleh digunakan sepenuhnya pada kapal selam tentera. Ini termasuk cara menguruskan haba yang dihasilkan oleh laser dengan berkesan, memastikan ketahanan gentian optik dalam persekitaran laut dalam yang melampau, dan cara menyepadukan sistem ini dengan lancar dengan struktur dasar laut sedia ada seperti jubin anechoic.
Di samping itu, untuk kapal selam siluman, sementara teknologi laser dapat menghapuskan bunyi yang dihasilkan oleh getaran mekanikal, buih peronggaan itu sendiri boleh menghasilkan bunyi akustik yang tidak boleh diabaikan. Ini boleh menjadikan kapal selam itu sasaran yang jelas untuk sonar, menimbulkan persoalan tentang daya maju teknologi ini untuk aplikasi ketenteraan.
Walau bagaimanapun, walaupun dengan cabaran ini, prospek awam teknologi tetap menjanjikan. Ia dijangka merevolusikan cara kapal dikuasakan, menyumbang kepada perjalanan laut yang lebih hijau dan cekap. Dengan usaha berterusan penyelidik dan peningkatan berterusan teknologi, kami mempunyai sebab untuk mempercayai bahawa sistem pendorongan laser akan membawa perubahan radikal dalam teknologi kapal selam dalam masa terdekat.