Submarino silencioso de ultra-alta velocidade e propulsão a laser da Harbin Engineering University com velocidades comparáveis ​​aos motores a jato

Recentemente, cientistas chineses da Harbin Engineering University (HEDU) anunciaram o desenvolvimento bem-sucedido de um sistema de propulsão a laser que promete inaugurar uma nova era na tecnologia submarina.
A tecnologia disruptiva elimina os eixos de propulsão e hélices tradicionais e, em vez disso, utiliza pulsos de laser avançados e fibras ópticas finas para gerar um impulso incrível comparável aos motores a jato comerciais.
Os cientistas dizem que a tecnologia deverá desempenhar uma ampla gama de aplicações em áreas como a propulsão furtiva de submarinos.
Surpreendentemente, todo o sistema opera com apenas 2 megawatts de potência laser, o que está dentro das limitações de potência de um submarino nuclear. 2 megawatts - sozinhos - podem gerar até 70,{5}} newtons de empuxo, um pouco menos que um motor de jato comercial. Anteriormente considerado um sonho distante, este salto em eficiência tornou-se agora uma realidade.
Salto quântico na propulsão submarina
Formalmente conhecida como “propulsão de onda explosiva de plasma induzida por laser de fibra subaquática”, a ideia é engenhosa: um laser gera plasma debaixo d'água, que então cria a chamada “onda de detonação” para impulsionar o submarino para frente. avançar.
O potencial é tão grande que o submarino será capaz de viajar mais fundo do que o limite de velocidade atual. Ainda mais surpreendente é que este submarino baseado em laser está completamente livre de vibrações mecânicas, o que historicamente tem sido um perigo fatal para os submarinos esconderem seus rastros.
Embora o conceito de propulsão a laser subaquática não seja novo, já há 20 anos, os cientistas japoneses, mas devido à ineficiência da orientação da propulsão, não foram capazes de alcançar um avanço. No entanto, uma equipe de pesquisa liderada pela Escola de Engenharia Eletromecânica da Universidade de Engenharia de Harbin superou esse desafio ao introduzir um mecanismo único que foca e guia com sucesso o plasma gerado a laser de maneira controlada.
O princípio central desta inovação reside na utilização de lasers de alta energia emitidos por fibras ópticas mais finas que um fio de cabelo, através da evaporação da água do mar para produzir bolhas conhecidas como "supercavitação" (supercavitação), o que reduz bastante a resistência da água. Ao mesmo tempo, o laser cria plasma na água e desencadeia uma onda de choque, e a inovação da equipe é que eles são capazes de usar essa onda de choque desafiadora, que se espalha em todas as direções, para fornecer ao submarino uma direção específica de movimento. dirigir.
A solução envolve a descarga de minúsculas partículas esféricas de metal e a aplicação da força de explosão a elas. Quando as partículas metálicas saem de uma extremidade do submarino, junto com o pulso do laser, o veículo subaquático é empurrado na direção oposta.
Outro destaque desta tecnologia é que ela também pode ser aplicada a sistemas de armas subaquáticas para aumentar significativamente o alcance subaquático de projéteis, mísseis submarinos ou torpedos, gerando o fenômeno da supercavitação.
A superfície de um submarino que utilizasse esta tecnologia seria coberta com fibras ópticas ultrafinas e ultrafinas, cada uma mais fina que um fio de cabelo humano, que poderiam emitir lasers, disseram os engenheiros em um artigo recente publicado na revista chinesa Acta Optica Sinica.
Desafios e aplicações futuras
No entanto, apesar deste progresso notável, ainda existem vários desafios pela frente antes que a tecnologia possa ser totalmente aplicada em submarinos militares. Estas incluem como gerir eficazmente o calor gerado pelos lasers, garantindo a durabilidade da fibra óptica em ambientes extremos de águas profundas, e como integrar perfeitamente este sistema com estruturas submarinas existentes, como telhas anecóicas.
Além disso, para submarinos furtivos, embora a tecnologia laser seja capaz de eliminar o ruído gerado por vibrações mecânicas, as próprias bolhas de cavitação podem gerar ruído acústico não negligenciável. Isto poderia tornar o submarino um alvo óbvio para o sonar, levantando questões sobre a viabilidade desta tecnologia para aplicações militares.
Contudo, mesmo com estes desafios, as perspectivas civis da tecnologia continuam promissoras. Espera-se que revolucione a forma como os navios são movidos, contribuindo para viagens marítimas mais ecológicas e eficientes. Com os esforços contínuos dos investigadores e a melhoria contínua da tecnologia, temos razões para acreditar que o sistema de propulsão a laser provocará uma mudança radical na tecnologia submarina num futuro próximo.