Υπερηχητικό υποβρύχιο, ο βολικός και σκόπιμος αστικός μύθος της Κίνας!

Η είδηση για την ανάπτυξη από την Κίνα ενός υπερηχητικού υποβρυχίου το οποίο θα μπορεί να διασχίσει την απόσταση Σαγκάη – Σαν Φραντσίσκο σε λιγότερο από δύο ώρες (για την ακρίβεια σε 100 λεπτά) έκανε τον γύρο του διαδικτύου και όπως είναι φυσικό δημιούργησε αίσθηση.
Είναι όμως αυτό εφικτό;

Ας ξεκινήσουμε από τα δεδομένα όπως τα διαβάσαμε στη δικτυακή ειδησεογραφική πύλη «South China Morning Post». Σύμφωνα λοιπόν με αυτά, η νέα τεχνολογία αναπτύσσεται από ομάδα επιστημόνων του εργαστηρίου μετάδοσης θερμότητας και πολύπλοκης ροής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Harbin με σκοπό να επιτρέψει σε ένα υποβρύχιο ή μία τορπίλη να κινούνται υποβρυχίως με πολύ μεγάλες ταχύτητες.
Επικεφαλής της ομάδας είναι ο Li Fengchen καθηγητής μηχανικής ρευστών και ο οποίος δήλωσε ότι η καινοτόμα προσέγγιση της ομάδας επιτρέπει πλέον σε αυτή να δημιουργήσει τη φυσαλίδα αέρα που απαιτείται για την κίνηση με πολύ υψηλές ταχύτητες. Η δημιουργία της φυσαλίδας αέρα, μία πολύπλοκη διαδικασία στην πράξη, αποτελεί προαπαιτούμενο για τη σημαντική μείωση της υδροδυναμικής τριβής για να είναι δυνατή η επίτευξη υψηλών ταχυτήτων.

Είναι αυταπόδεικτο ότι οι κινεζικές έρευνες βασίζονται στην τεχνολογία της υπερσπηλαίωσης (supercavitation) που είχε αναπτυχθεί την εποχή της Σοβιετικής Ένωσης με σκοπό κυρίως την ανάπτυξη υποβρύχιων όπλων (τορπίλες) που θα μπορούσαν να αναπτύξουν πολύ υψηλές ταχύτητες. Οι σοβιετικές έρευνες κατέληξαν στην ένταξη σε υπηρεσία του μοναδικού όπλου υπερσπηλαίωσης που υπάρχει σήμερα της τορπίλης Shkval VA-111 (συνημμένες φωτογραφίες και βίντεο).

Με βάση τα στοιχεία ανοικτών πηγών η μήκους 8,2 μέτρων, διαμέτρου 533 χλστ. (21 ιντσών ώστε να μπορεί να εκτοξευθεί από τους τυπικούς τορπιλοσωλήνες) και βάρους 2.700 κιλών τορπίλη Shkval VA-111 μπορεί να επιτύχει μέγιστη ταχύτητα 370 χιλιομέτρων ανά ώρα με τη χρήση πυραυλοκινητήρα υγρών καυσίμων (μίγμα κηροζίνης και High-test peroxide [υπεροξείδιο του υδρογόνου συγκέντρωσης 85-98%]).
Όμως το Shkval ως όπλο παρουσιάζει μειονεκτήματα:
>τη μικρού (σχετικά) βάρους πυροκεφαλή των 210 κιλών (για παράδειγμα η βάρους 1.370 κιλών γερμανική DM2A4 Seehect έχει πυροκεφαλή 260 κιλών, ενώ η βάρους 1.676 κιλών αμερικανική Mk. 48 ADCAP έχει πυροκεφαλή 295 κιλών)
>το επίσης μικρό βεληνεκές που ανέρχεται σε 7 χιλιόμετρα για την αρχική έκδοση και σε 11 ως 15 χιλιόμετρα για την έκδοση Shkval 2. Σε αντιπαραβολή η Mk. 48 με ταχύτητα 55 κόμβων (101,8 χιλιόμετρα ανά ώρα) επιτυγχάνει βεληνεκή της τάξης των 38 χιλιομέτρων, ενώ η DM2A4 Seehect με ταχύτητα μεγαλύτερη των 50 κόμβων (92,6 χιλιόμετρα ανά ώρα) επιτυγχάνει βεληνεκή της τάξης μεγαλύτερα των 50 χιλιομέτρων.
>προκειμένου να δημιουργηθεί και να συντηρηθεί η φυσαλίδα αέρα η τορπίλη Shkval πρέπει κατά την εκτόξευση της να αποκτήσει ταχύτητα τουλάχιστον 50 κόμβων (92,6 χιλιόμετρα ανά ώρα),
>δεν υφίσταται δυνατότητα ελιγμών (αλλαγής κατεύθυνσης). Η ύπαρξη και χρήση μηχανισμών αλλαγής κατεύθυνσης έχει ως αποτέλεσμα τη διακοπή της συνέχειας της φυσαλίδας και κατά συνέπεια την απώλεια ταχύτητας, ενώ ταυτόχρονα είναι βέβαια η αποκόλληση τους λόγω της μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος (σε σχέση με τη φυσαλίδα αέρα). Για αυτούς ακριβώς τους λόγους η τορπίλη Shkval για την πρόωση της χρησιμοποιεί πυραυλοκινητήρα και όχι την κλασική προπέλα.
Θεωρητικά, ένα υποβρύχιο σκάφος υπερσπηλαίωσης θα μπορούσε να επιτύχει την ταχύτητα του ήχου κινούμενο υποβρυχίως (ενδεικτικά αναφέρεται ότι η ταχύτητα του ήχου εντός ύδατος θερμοκρασίας 25ο βαθμών Κελσίου ανέρχεται σε 1.497 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 89,82 χιλιόμετρα ανά λεπτό ή 5.389 χιλιόμετρα ανά ώρα) με συνέπεια, σύμφωνα με μία μελέτη του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια που εκδόθηκε το 2001, η χρονική διάρκεια του υποβρύχιου διάπλου του Ατλαντικού να περιοριστεί σε λιγότερο από μία ώρα και του αντίστοιχου του Ειρηνικού σε 100 λεπτά.

Όμως θα πρέπει να υπερβεί δύο πολύ σημαντικά εμπόδια. Όπως ισχύει και για την τορπίλη Shkval απαιτείται η επίτευξη αρχικής ταχύτητας 50 κόμβων (92,6 χιλιόμετρα ανά ώρα) ώστε να δημιουργηθεί και να συντηρηθεί η φυσαλίδα αέρα. Το δεύτερο πρόβλημα την εξαιρετικά δύσκολη – αν όχι αδύνατη – δυνατότητα κατεύθυνσης αφού οι συμβατικοί μηχανισμοί (πηδάλια) δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τους λόγους που αναφέρθηκαν.

Όμως κατά τον καθηγητή Li η ομάδα των Κινέζων επιστημόνων έχει ανακαλύψει πρωτοποριακές λύσεις και για τα δύο προβλήματα. Με την είσοδο του στο νερό το προτεινόμενο από την ομάδα υποβρύχιο σκάφος υπερσπηλαίωσης θα «καταβρέχει» συνεχώς μία ειδική υγρή μεμβράνη επί της επιφανείας του η οποία παρά το γεγονός ότι τελικά θα αποκολληθεί λόγω της υδροδυναμικής αντίστασης εντούτοις θα μειώσει σημαντικά την υδροδυναμική οπισθέλκουσα σε χαμηλές ταχύτητες.
Όταν η ταχύτητα του σκάφους υπερβεί τα 75 χιλιόμετρα ανά ώρα τότε θα μπορέσει να εισέλθει στην κατάσταση υπερσπηλαίωσης. Ας σημειωθεί ότι κατά τον καθηγητή Li η ειδική υγρή μεμβράνη θα επιτρέπει και την κατεύθυνση του σκάφους μέσω συστήματος ελέγχου το οποίο θα ελέγχει και θα ρυθμίζει τα επίπεδα τριβής σε διάφορα σημεία της επιφάνειας του σκάφους.
«Η μέθοδος μας είναι διαφορετική από κάθε άλλη προσέγγιση, όπως η ανυσματική πρόωση» ανέφερε ο καθηγητής Li. «Συνδυάζοντας την τεχνολογία υγρής μεμβράνης με την υπερσπηλαίωση μπορούμε να μειώσουμε σημαντικά τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η εκτόξευση του σκάφους και να καταστήσουμε ευκολότερο τον έλεγχο της πτώσης», συμπλήρωσε.
Παρόλα αυτά, ο Li σημείωσε επίσης, ότι απαιτείται η επίλυση πολλών προβλημάτων πριν η πλεύση υπερσπηλαίωσης γίνει πραγματικότητα. Μεταξύ αυτών πρώτο σε κυριότητα αλλά και δυσκολία είναι η ανάπτυξη ενός ισχυρού πυραυλοκινητήρα για την πρόωση του σκάφους σε μεγάλες αποστάσεις.
Επίσης, ο Li σημείωσε ότι η τεχνολογία υπερσπηλαίωσης πέραν των στρατιωτικών εφαρμογών θα έχει και πολιτικές εφαρμογές, για παράδειγμα στις υποθαλάσσιες μεταφορές και τα θαλάσσια σπορ συμπεριλαμβανομένης και της κολύμβησης (στο δημοσίευμα γίνεται αναφορά για μαγιό το οποίο δημιουργώντας μικροσκοπικές φυσαλίδες θα μειώνει την υδροδυναμική αντίσταση με αποτέλεσμα η κολύμβηση να γίνεται χωρίς κόπο όπως η «πτήση στον αέρα»).
Όμως το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Harbin δεν είναι ο μόνος κινεζικός ερευνητικός οργανισμός που εργάζεται στην τεχνολογία της υπερσπηλαίωσης. Το ίδιο ισχύει και για το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Πεκίνου, το οποίο υλοποιεί χρηματοδοτούμενο από κρατικούς πόρους ερευνητικό πρόγραμμα.
Μάλιστα, όπως αναφέρεται στο δημοσίευμα ο καθηγητής Wang Guoyu, επικεφαλής του εργαστηρίου αφενός αναγνώρισε την επί δεκαετίες έλλειψη καινοτόμων ιδεών για την επίλυση των προαναφερθέντων πολύπλοκων προβλημάτων, σημείωσε ότι το μέγεθος της φυσαλίδας αέρα είναι δύσκολο να ελεγχθεί ενώ το ίδιο ισχύει και για τη δυνατότητα κατεύθυνσης.
Για να γυρίσουμε στο αρχικό ερώτημα, δηλαδή πόσο εφικτό είναι να αποκτήσει «σάρκα και οστά» ο κινεζικός σχεδιασμός, η απάντηση, με βάση όσα είναι γνωστά, είναι σε καμία περίπτωση σύντομα.
Παρά το γεγονός ότι οι βασικές πτυχές της τεχνολογίας της υπερσπηλαίωσης έχουν διερευνηθεί από τους Σοβιετικούς (απόδειξη η τορπίλη Shkval) εν τούτοις πολλά και σημαντικά προβλήματα απαιτείται να επιλυθούν.

Κατά το φυσικό και ειδικό ναυτικών οπλικών συστημάτων Norman Friedman (συγγραφέα πολλών γνωστών βιβλίων) η εφαρμογή των βασικών τεχνολογιών όπως αυτές ενσωματώνονται στην τορπίλη Shkval μπορεί να αποδώσει ένα υποβρύχιο όχημα με εμβέλεια 40 ναυτικών μιλίων με την προϋπόθεση της μεταφοράς σημαντικής ποσότητας καυσίμων (είναι ενδεικτικοί οι προαναφερθέντες συγκερασμοί σε ότι αφορά το βεληνεκές και το μέγεθος της πυροκεφαλής της τορπίλης Shkval που είναι σχεδόν διπλάσιο βάρους από της ιδίας διαμέτρου δυτικές).
Εν κατακλείδι, η δημοσιοποίηση από Κινέζους ερευνητές των προσπαθειών τους στον τομέα της υπερσπηλαίωσης που εφόσον επιλυθούν τα προαναφερθέντα προβλήματα θα επιφέρει επανάσταση στον υποβρυχιακό πόλεμο (μεγαλύτερη αυτής της πυρηνικής πρόωσης), είναι σαφώς σκόπιμη και θα πρέπει να ενταχθεί στο γενικότερο πλαίσιο της κινεζικής στρατηγικής για την επαύξηση της ναυτικής της ισχύος.
Επίσης, σαφώς έχει πολύ ισχυρή εσωτερική διάσταση καθώς η σκόπιμη δημοσιοποίηση έρευνας σε υψηλά διαβαθμισμένους τεχνολογικούς τομείς αποσκοπεί και στην τόνωση της εθνικής υπερηφάνειας και φυσικά της αποδοχής διάθεσης υψηλών πιστώσεων για την ενίσχυση της ναυτικής ισχύος της Κίνας.
Βέβαια, όσο μεγαλύτερη η δημοσιότητα, τόσο μικρότερη η πιθανότητα επιτυχίας, αφού η λογική οδηγεί σε πλήρη «σιγή ασυρμάτου» σε προγράμματα που θα μπορούσαν να αλλάξουν τα δεδομένα στον πόλεμο …

πηγη
http://www.defence-point.gr/news/?p=110401