12.12.2024

Китайские ученые утверждают, что нашли секрет создания самых быстрых в мире подводных лодок

В этом процессе лазеры используются в качестве подводного двигателя, что позволяет не только добиться незаметности, но и сверхвысокой скорости под водой, которая может конкурировать с реактивными самолетами.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ ПОДВОДНУЮ ЛОДКУ, НАСТОЛЬКО БЫСТРУЮ, что она может обогнать торпеду, предназначенную для ее перехвата. Это может быть вполне реальной возможностью благодаря прорывному методу движения, который, по утверждению китайских ученых, может создать самые быстрые подлодки в мире. Подход будет включать в себя подлодки, использующие «лазерные винты» для движения на невероятных скоростях, с лазерами, создающими крошечные взрывы, которые будут толкать подлодку вперед на ранее неслыханных скоростях. Хотя эта технология теоретически возможна, она страдает от потенциально фатального недостатка, который сделает любую подлодку, использующую ее, еще более уязвимой для обнаружения, чем когда-либо прежде.

Гонконгская газета South China Morning Post впервые рассказала о новой технологии в апреле 2024 года . По данным Post , этот процесс использует лазеры как форму подводного движения для достижения не только скрытности, но и сверхвысоких подводных скоростей, которые могли бы конкурировать с реактивными самолетами.

Использование лазеров в качестве формы движителя датируется 1972 годом, когда он был первоначально предложен в качестве метода питания космических аппаратов. В атмосферных путешествиях технология довольно проста и понятна: нижняя часть самолета подвергается воздействию лазера, который перегревает воздух под ним, создавая плазму, которая взрывает воздух и толкает аппарат вверх. Атмосферный лазерный двигатель был испытан только на масштабных моделях в контролируемых условиях и до сих пор не привел к реальному пилотируемому аппарату.

Теперь исследователи из Харбинского инженерного университета предлагают использовать тот же метод для движения объектов под водой. Процесс включает покрытие подводной лодки сетью оптических волокон тоньше человеческого волоса. Затем волокна простреливаются лазерами, работающими от двухмегаваттного источника энергии. Лазеры создают плазму, которая испаряет любую воду, с которой она соприкасается, что приводит к тяге. Испарение также создает пелену пузырьков, через которую может пройти подводная лодка, причем с гораздо меньшим трением, чем если бы она проходила через окружающую морскую воду.

По данным The Post , подводный лазерный двигатель может генерировать до 70 000 ньютонов силы. Такое количество силы в подводном, созданном человеком судне беспрецедентно, находя параллель только в самолетах, которые летают со скоростью несколько сотен миль в час. Инженеры Харбинского университета во главе с исследователем Ге Яном считают, что эта мощность может быть использована, чтобы дать китайским подводным лодкам и оружию большое преимущество. По данным SCMP , это может «позволить подводной лодке двигаться быстрее скорости звука». Более того, в отличие от комбинации турбин, шестерен и винтов, которая приводит в движение обычные подводные лодки, лазерный двигатель будет практически бесшумным.

Это сочетание скорости и тишины стало бы святым Граалем подводной войны, сделав субмарины практически непобедимыми как против надводных военных кораблей, так и против коммерческих судов. Наличие такой технологии в руках Китая пугает — или пугало бы, если бы не одна деталь.

Большинство подводных лодок используют винты для движения под водой. Поскольку винт вращается быстрее, увеличивая скорость подводной лодки до 35 узлов, он создает давление в окружающей воде. Это давление, в свою очередь, создает тепло, которое кипит в воде, образуя след из крошечных пузырьков, оставляемых в кильватере подводной лодки. Пузырьки в конечном итоге лопаются, создавая звук, похожий на « камни, летящие по трубе ». Этот процесс известен как кавитация , что наполняет подводников страхом.

Подводные лодки выживают, оставаясь незаметными, а в подводном мире это означает быть очень тихими. Кавитационный шум может быть уловлен процессом, называемым пассивным сонаром, который принимает звуки в океане, не передавая их так, как это делает активный сонар. Нет другого решения проблемы кавитации, кроме как избегать ее. Подводная лодка может рисковать кавитационным шумом в дружественных водах, жертвуя шумом ради скорости, но должна замедляться там, где противник может его подслушивать.

Проблема кавитации делает новый метод лазерного винта Харбинского университета непрактичным для подводной войны. В военном сценарии в Южно-Китайском море китайская подводная лодка может обогнать своего американского противника, используя лазерную тягу, но, как и мчащуюся пожарную машину, включающую сирену, ее будет легко отследить. В конце концов, она должна остановиться — и все, кто ее слушает, будут знать, где она остановится. Даже если подводная лодка может обогнать надводные корабли и другие подводные лодки с обычными двигателями, она не сможет обогнать противолодочные самолеты.

Тот факт, что исследование было опубликовано в открытом доступе, где его могут прочитать конкуренты Китая, вероятно, означает, что китайское правительство считает, что оно не имеет большой или нулевой военной ценности. Например, в 1980-х годах ВВС США держали в секрете существование истребителя-невидимки F-117A Nighthawk почти десятилетие, пока утечки и крушение одного из самолетов в пустыне Калифорнии не заставили Пентагон признать их существование . Если бы у США было то, что они считали прорывным средством подводного движения, которое было бы и быстрым , и бесшумным, ВМС почти наверняка держали бы это в секрете как можно дольше.

Суперподлодка в нашем сценарии Южно-Китайского моря страдает от фатального недостатка: хотя лазерное движение приведет к более быстрым подлодкам, оно также приведет к более шумным подлодкам, а шумные подлодки — это мертвые подлодки. Хотя это и интригует, в подлодке, которая одновременно быстрая и громкая, просто нет никакой практической ценности. В то же время, можно с уверенностью сказать, что Китай, Россия, США и другие крупные подводные державы работают над разработкой более быстрого способа перемещения подлодок… такого, который не будет звучать как камни в трубе.

Автор Popular Mechanics