El submarí silenciós d'ultra alta velocitat propulsat per làser de la Harbin Engineering University amb velocitats comparables als motors a reacció

Recentment, científics xinesos de la Universitat d'Enginyeria de Harbin (HEDU) van anunciar el desenvolupament reeixit d'un sistema de propulsió làser que promet inaugurar una nova era de la tecnologia submarina.
La tecnologia disruptiva elimina els eixos de propulsió i les hèlixs tradicionals i, en canvi, utilitza polsos làser avançats i fibres òptiques primes per generar una empenta sorprenent comparable als motors a reacció comercials.
Els científics diuen que s'espera que la tecnologia tingui una àmplia gamma d'aplicacions en àrees com la propulsió submarina furtiva.
Sorprenentment, tot el sistema funciona amb només 2 megawatts de potència làser, que està molt dins de les limitacions de potència d'un submarí nuclear. 2 megawatts, sols, poden generar fins a 70,000 newtons d'empenta, una mica menys que un motor a reacció comercial. Abans considerat un somni llunyà, aquest salt d'eficiència ara s'ha fet realitat.
Salt quàntic en la propulsió submarina
Formalment coneguda com a "propulsió d'ona d'explosió de plasma induïda per làser de fibra submarina", la idea és enginyosa: un làser genera plasma sota l'aigua, que després crea una anomenada "ona de detonació" per impulsar el submarí cap endavant. endavant.
El potencial és tan gran que el submarí podrà viatjar a més profunditat del seu límit de velocitat actual. Encara més sorprenent, aquest submarí basat en làser està completament lliure de vibracions mecàniques, que històricament ha estat un perill fatal perquè els submarins amaguen les seves petjades.
Encara que el concepte de propulsió làser submarina no és nou, ja fa 20 anys per part dels científics japonesos, però a causa de la ineficiència de la guia de propulsió, no ha estat capaç d'aconseguir un avenç. Tanmateix, un equip d'investigació dirigit per l'Escola d'Enginyeria Electromecànica de la Universitat d'Enginyeria de Harbin ha superat aquest repte introduint un mecanisme únic que enfoca i guia amb èxit el plasma generat per làser de manera controlada.
El principi bàsic d'aquesta innovació rau en l'ús de làsers d'alta energia emesos per fibres òptiques més primes que un cabell, mitjançant l'evaporació de l'aigua de mar per produir bombolles conegudes com a "supercavitació" (supercavitació), que redueix molt la resistència de l'aigua. Al mateix temps, el làser crea plasma a l'aigua i desencadena una ona d'explosió, i la innovació de l'equip és que són capaços d'utilitzar aquesta ona d'explosió desafiant, que s'estén en totes direccions, per proporcionar al submarí una direcció específica de conduir.
La solució consisteix a descarregar partícules metàl·liques esfèriques diminutes i aplicar-hi la força d'explosió. Quan les partícules metàl·liques surten d'un extrem del submarí, juntament amb el pols làser, el vehicle submarí és empès en la direcció oposada.
Un altre aspecte destacat d'aquesta tecnologia és que també es pot aplicar als sistemes d'armes submarins per augmentar significativament la gamma submarina de projectils, míssils submarins o torpedes generant el fenomen de la supercavitació.
La superfície d'un submarí que utilitzi aquesta tecnologia estaria coberta amb fibres òptiques ultra fines i ultrafines, cadascuna més prima que un cabell humà, que podrien emetre làsers, van dir els enginyers en un article recent publicat a la revista xinesa Acta Optica Sinica.
Reptes i aplicacions futures
Tanmateix, malgrat aquest notable progrés, encara hi ha una sèrie de reptes per davant abans que la tecnologia es pugui aplicar plenament als submarins militars. Aquests inclouen com gestionar eficaçment la calor generada pels làsers, assegurant la durabilitat de la fibra òptica en entorns marins extrems i com integrar perfectament aquest sistema amb les estructures submarines existents, com ara les rajoles anecoiques.
A més, per als submarins furtius, mentre que la tecnologia làser és capaç d'eliminar el soroll generat per vibracions mecàniques, les bombolles de cavitació en si mateixes poden generar un soroll acústic no menyspreable. Això podria convertir el submarí en un objectiu evident per al sonar, plantejant preguntes sobre la viabilitat d'aquesta tecnologia per a aplicacions militars.
Tanmateix, fins i tot amb aquests reptes, les perspectives civils de la tecnologia segueixen sent prometedores. S'espera que revolucioni la manera com funcionen els vaixells, contribuint a un viatge marítim més ecològic i eficient. Amb els esforços continus dels investigadors i la millora contínua de la tecnologia, tenim motius per creure que el sistema de propulsió làser provocarà un canvi radical en la tecnologia submarina en un futur proper.