Ученые Харбинского инженерного университета в Китае разработали новый лазерный двигатель для подводных лодок, который позволит им бесшумно перемещаться под водой со сверхзвуковой скоростью.
Согласно сообщению South China Morning Post (SCMP), новый лазерный двигатель, разработанный исследователями Харбинского инженерного университета в Китае, может помочь Народно-освободительной армии Китая (НОАК) в создании бесшумных и сверхбыстрых подводных лодок, ракет и торпед в будущем.
Концепция подводного лазерного двигателя не нова. Японские исследователи впервые рассмотрели ее более двадцати лет назад. Эта технология работает довольно просто: лазеры используются для генерации плазмы в воде, которая затем создает детонационную волну за счет расширения плазмы. Детонационная волна, в свою очередь, используется для продвижения подводного корабля или торпеды вперед.
Исследовательская группа, возглавляемая Ге Янгом, профессором инженерной школы Харбинского университета, используя покрытие из оптических волокон, нашла способ повысить эффективность лазерных двигателей, которые названы подводным волоконно–лазерным двигателем с плазменной детонационной волной. Используя этот подход, исследователи утверждают, что смогут создать тягу в 70,000 ньютонов, при использовании лазера мощностью всего в два мегаватта. Создаваемая таким образом тяга аналогична тяге коммерческого реактивного двигателя.
Как показали проведенные китайскими учеными исследования, помимо создания тяги, лазер также испаряет морскую воду вблизи судна, создавая пузырьки на поверхности подводной лодки и снижая сопротивление воды. Это явление, известное как суперкавитация, потенциально может, по мнению исследователей, позволить подводным лодкам перемещаться под водой со сверхзвуковой скоростью.
Однако не только в этом заключается преимущество таких двигателей. Что еще более важно, поскольку двигательная установка не имеет механических узлов, подводная лодка не будет производить никакого шума, что повышает ее скрытность.
Ранее проводившиеся с использованием лазера мощностью в один ватт эксперименты, давали небольшую тягу, в связи с чем такие двигатели признавались неэффективными. Однако лазерный двигатель, разработанный командой Ге Янгом улучшил мощность на четыре порядка.
При разработке лазерного двигателя, китайские исследователи использовали устройство, напоминающее ствол пистолета, скорректировали его форму и внутреннюю структуру, чтобы свести к минимуму потери энергии. Как указывается в сообщении SCMP, пара таких «стволов» использовалась для бомбардировки частиц рабочей среды, что позволило уменьшить внутреннее трение между ударными волнами.
Ядерный реактор на подводной лодке вырабатывает мощность в 150 МВт, чего достаточно для приведения в действие такой лазерной двигательной установки.
Как указывается в информационном сообщении китайских СМИ, исследователям еще предстоит поработать над рядом технических вопросов, в частности, рассеиванием тепла оптическими волокнами и долговечностью оборудования в условиях высокой солености, прежде чем технология сможет быть применена в реальных условиях. По заверениям исследователей, когда все будет готово, эта технология сможет использоваться для приведения в действие целого ряда подводных снарядов, ракет и торпед.