کلید طراحی سریع ترین زیردریایی جهان را کشف کرده ایم

عصر ایران؛ مجله تصویری سلاح – تصور کنید یک زیردریایی با شتابی بی‌نظیر طراحی شده باشد که قادر به فرار از اژدرهایی باشد که به سمتش شلیک می‌شوند. به لطف یک تکنیک پیشرفته در زمینه پیشرانش که محققان چینی بر این باورند می‌تواند سریع‌ترین زیردریایی‌های جهان را بسازد، این خیال به واقعیت نزدیک می‌شود.

استفاده از لیزر برای تولید زیردریایی‌های سریع

این تکنیک شامل به کارگیری “پروانه‌های لیزری” است که به زیردریایی‌ها این امکان را می‌دهد تا با سرعت‌های خارق‌العاده‌ای به حرکت درآیند. فناوری لیزر به منظور ایجاد انفجارهای کوچکی استفاده می‌شود که زیردریایی را با سرعت‌های بی‌سابقه به جلو می‌رانند. در حالی که این نوآوری از لحاظ تئوری، ممکن به نظر می‌رسد، اما با یک مشکل جدی و خطرناک مواجه است؛ هر زیردریایی که از این فناوری بهره‌برداری کند، به شدت در برابر شناسایی آسیب‌پذیر می‌شود.

این فناوری جدید برای اولین بار در آوریل 2024 توسط روزنامه South China Morning Post که در هنگ کنگ منتشر می‌شود، معرفی شد. بر اساس این گزارش، این فرایند از لیزر به عنوان یک نوع پیشرانش زیر آب استفاده می‌کند تا زیردریایی‌ها بتوانند با سرعت‌های بسیار بالا رقابت کنند، به‌گونه‌ای که به پرواز جت‌ها نزدیک می‌شود.

تاریخ به کارگیری لیزر به عنوان راهی برای پیشرانش به سال 1972 برمی‌گردد، زمانیکه برای اولین بار به عنوان روشی برای تامین نیروی فضاپیماها پیشنهاد شد. در سفرهای فضایی، این فناوری نسبتاً ساده و قابل فهم عمل می‌کند: تابش لیزر از زیر یک هواگرد گرمای هوای زیر آن را به شدت افزایش می‌دهد و پلاسمایی ایجاد می‌کند که باعث انفجار هوا و در نتیجه صعود هواگرد می‌شود. پیشرانش لیزری در فضا تنها در مدل‌های آزمایشی مورد آزمایش قرار گرفته و هنوز به تولید یک وسیله نقلیه واقعی منجر نشده است.

تولید نیروی رانش زیر آب با کمک لیزر

اکنون پژوهشگران دانشگاه مهندسی هاربین ایده استفاده از همین روش را برای پیشرانش اجسام در زیر آب مطرح کرده‌اند. این روش شامل پوشاندن یک زیردریایی با شبکه‌ای از فیبرهای نوری بسیار نازک است. سپس این فیبرها برای شلیک لیزرهایی با توان دو مگاوات به کار می‌روند. این لیزرها پلاسمایی تشکیل می‌دهند که آب را تبخیر کرده و به این ترتیب نیروی رانش ایجاد می‌نماید. این تبخیر همچنین حباب‌هایی را به وجود می‌آورد که اجازه می‌دهد زیردریایی با اصطکاک بسیار کمتری حرکت کند.

به نقل از روزنامه South China Morning Post، این نوع پیشرانش لیزری در زیر آب می‌تواند تا 70000 نیوتن نیرو تولید کند. این سطح از نیرو در یک وسیله نقلیه زیرآبی که توسط انسان ساخته شده باشد، بی‌سابقه به نظر می‌رسد و مشابه آن فقط در هواپیماهایی طراحی شده که با سرعت‌های بسیار بالا پرواز می‌کنند.

مهندسان دانشگاه هاربین که پژوهشگر پیشرو آن‌ها شه یانگ است، بر این باورند که این نیروی ایجاد شده می‌تواند مزیت قابل توجهی را برای زیردریایی‌ها و سلاح‌های چینی فراهم کند. این نوآوری می‌تواند به یک زیردریایی اجازه دهد که سریع‌تر از سرعت صوت حرکت کند. از طرف دیگر، بر خلاف سیستم‌های پروانه‌ای که در زیردریایی‌های معمولی وجود دارد و شامل ترکیبی از توربین‌ها و دنده‌ها هستند، پیشرانش لیزری تقریباً بی‌صدا عمل می‌کند.

این ادغام سرعت و سکوت،‌ به عنوان یک هدف ایده‌آل در جنگ‌های زیر آب تبدیل می‌شود و زیردریایی‌ها را تقریباً در برابر کشتی‌های جنگی سطحی و ناوگان تجاری بی‌حفاظ می‌کند.

نقطه ضعفی مهلک

بیشتر زیردریایی‌ها برای حرکت در زیر آب از پروانه‌ها بهره‌ می‌برند. با افزایش چرخش پروانه‌ها، سرعت زیردریایی می‌تواند تا 35 گره افزایش یابد و این افزایش سبب ایجاد فشار در آب اطراف آن می‌شود. این فشار گرما تولید کرده و باعث جوش آمدن آب می‌شود و دنباله‌ای از حباب‌های کوچک در پی زیردریایی ایجاد می‌کند. حباب‌ها به تدریج می‌ترکند و صدایی شبیه به حرکت سنگ‌ها درون یک لوله فلزی به وجود می‌آورد. این فرآیند به عنوان کاویتاسیون شناخته می‌شود که همواره ترس را در دل سرنشینان زیردریایی‌ها به وجود می‌آورد.

زیردریایی‌ها برای بقای خود به پنهان ماندن وابسته‌اند و در دنیای زیر آب، این به معنای ایجاد سکوت مطلق است. صدای ناشی از کاویتاسیون می‌تواند به وسیله سامانه‌ای به نام سونار غیرفعال شناسایی شود، که صداها را در اقیانوس به روشی متفاوت ضبط می‌کند. هیچ راه حلی برای جلوگیری از کاویتاسیون وجود ندارد و زیردریایی می‌تواند در آب‌های دوستانه خطر ایجاد صدای کاویتاسیون را بپذیرد و با سرعت بیشتر حرکت کند، اما در مواقعی که دشمن ممکن است گوش به زنگ باشد، ناچار به کاهش سرعت خواهد بود.

چالش کاویتاسیون، روش جدید پروانه لیزری دانشگاه هاربین را برای جنگ‌های زیر آب به شکلی غیرعملی تبدیل می‌کند. در یک سناریوی جنگی در دریای چین جنوبی، یک زیردریایی چینی ممکن است با استفاده از پیشرانش لیزری از رقیبش پیشی بگیرد، اما مشابه یک خودروی آتش‌نشانی که در حال حرکت سریع آژیر صدایش را به صدا در می‌آورد، نسبت به ردیابی‌اش بسیار آسیب‌پذیر خواهد بود. در نهایت، زیردریایی مجبور به توقف خواهد شد و هر کسی که در حال گوش دادن باشد، می‌داند که او کجا قرار دارد. حتی اگر یک زیردریایی بتواند از کشتی‌های سطحی و دیگر زیردریایی‌های معمول پیشی بگیرد، نمی‌تواند از تسلط هواگردهای ضد زیردریایی فرار کند.

آیا این پروژه برای دولت چین ارزشمندی دارد؟

واقعیت این است که چنین تحقیقاتی در یک محیط عمومی منتشر شده که رقبای چین به آن دسترسی دارند، به احتمال زیاد نشان‌دهنده این است که این طرح ارزش نظامی زیادی ندارد یا اینکه ارزش نظامی‌اش اندک است. به عنوان مثال، نیروی هوایی آمریکا در دهه 1980، درباره وجود جنگنده اف-117ای رادارگریز، تقریباً به مدت یک دهه سکوت اختیار کرد تا زمانی که یک نقص اطلاعاتی و سقوط یکی از این هواپیما در بیابان کالیفرنیا پنتاگون را وادار به تأیید وجود آن کند. اگر آمریکا دارای روشی پیشرفته در پیشرانش زیردریایی باشد که هم سریع و هم بی‌صدا باشد، تقریباً به طور قطع آن را تا حد ممکن پنهان می‌کرد.

زیردریایی ما در سناریوی دریای چین جنوبی از یک نقص جدی رنج می‌برد: در حالی که پیشرانش لیزری به تولید زیردریایی‌های سریع‌تر می‌انجامد، اما به موازات آن، با زیردریایی‌هایی که با تولید صدا به حرکت در می‌آیند مواجه خواهیم بود و چنین زیردریایی‌هایی عملاً مرده محسوب می‌شوند.

اگرچه موضوع جالب توجهی است، به نظر نمی‌رسد که هیچ کاربرد عملی برای یک زیردریایی که به یکباره هم سریع و هم پر سر و صدا باشد وجود داشته باشد. با این حال، این شک و تردید وجود ندارد که چین، روسیه، آمریکا و دیگر قدرت‌های بزرگ حوزه زیردریایی، در حال تلاش برای توسعه یک روش سریع‌تر برای حرکت زیردریایی‌ها هستند. روشی که ایجاد صدایی مشابه حرکت سنگ‌ها در یک لوله فلزی نکند!