Κινέζοι ερευνητές από το Harbin Engineering University ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία των υποβρυχίων με την επιτυχημένη ανάπτυξη ενός συστήματος πρόωσης λέιζερ. Αυτή η ανατρεπτική καινοτομία σηματοδοτεί μια σημαντική απόκλιση από τους παραδοσιακούς άξονες και βίδες προπέλας, χρησιμοποιώντας προηγμένους παλμούς λέιζερ και λεπτές οπτικές ίνες για τη δημιουργία αξιοσημείωτης ώθησης συγκρίσιμη με τους κινητήρες αεριωθουμένων του εμπορίου.

Η κινεζική επιστημονική κοινότητα σφύζει από ενθουσιασμό για τις δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας, ιδιαίτερα στη σφαίρα της stealth υποβρύχιας πρόωσης. Το σύστημα λειτουργεί ομαλά με μόλις 2 μεγαβάτ ισχύος λέιζερ, πολύ εντός των ορίων των πυρηνικών υποβρυχίων. Αυτή η σχετικά μέτρια απαίτηση ισχύος παράγει μια εκπληκτική ώθηση 70.000 newton, ένα κατόρθωμα που μέχρι τώρα θεωρούνταν ανέφικτο.

Αυτή η επαναστατική τεχνολογία χρησιμοποιεί λέιζερ για τη δημιουργία πλάσματος υποβρύχια, το οποίο με τη σειρά του δημιουργεί ισχυρά «κύματα έκρηξης» για να προωθήσει το υποβρύχιο προς τα εμπρός. Οι δυνατότητές του είναι τόσο εξαιρετικές που θα μπορούσε να επιτρέψει στα υποβρύχια να πλοηγούνται στα βάθη με ταχύτητες που ξεπερνούν κατά πολύ τα τρέχοντα όρια. Επιπλέον, αυτό το σύστημα πρόωσης που βασίζεται σε λέιζερ εξαλείφει το επίμονο πρόβλημα των μηχανικών κραδασμών, οι οποίες έχουν θέσει σε κίνδυνο τις δυνατότητες μυστικότητας των υποβρυχίων.

Ενώ η ιδέα της υποβρύχιας πρόωσης με λέιζερ προτάθηκε από Ιάπωνες επιστήμονες πριν από δύο δεκαετίες, η χαμηλή απόδοση πρόωσης έχει εμποδίσει την πρόοδο μέχρι τώρα. Με επικεφαλής τη Σχολή Μηχανικών Μηχανικών Μηχανικών στο Harbin Engineering University, η ερευνητική ομάδα έχει ξεπεράσει επιτυχώς αυτήν την πρόκληση εστιάζοντας και καθοδηγώντας έμπειρα το πλάσμα που δημιουργείται από λέιζερ μέσω ενός μοναδικού μηχανισμού.

Η βασική καινοτομία έγκειται στη χρήση ενός λέιζερ υψηλής ενέργειας που εκπέμπεται από μια οπτική ίνα πιο λεπτή από μια ανθρώπινη τρίχα για τη δημιουργία φυσαλίδων μέσω της εξάτμισης του θαλασσινού νερού, ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως «υπερσπηλαίωση». Αυτή η διαδικασία μειώνει σημαντικά την αντοχή στο νερό.

Η λύση περιλαμβάνει την εκτόξευση μικροσκοπικών σφαιρικών μεταλλικών σωματιδίων και την εφαρμογή της δύναμης έκρηξης για την ώθηση του οχήματος προς την αντίθετη κατεύθυνση. Καθώς αυτά τα μεταλλικά σωματίδια εξέρχονται από το ένα άκρο του υποβρύχιου οχήματος, ο παλμός λέιζερ ωθεί το υποβρύχιο προς τα εμπρός.

Σε μια πρόσφατη δημοσίευση στο κινεζικό περιοδικό Acta Optica Sinica, οι μηχανικοί αποκάλυψαν ότι τα υποβρύχια που χρησιμοποιούν αυτή την τεχνολογία θα είναι επικαλυμμένα με εξαιρετικά λεπτές, οπτικές ίνες, καθεμία πιο λεπτή από μια ανθρώπινη τρίχα. Αυτές οι ίνες είναι ικανές να εκπέμπουν λέιζερ, αναδεικνύοντας περαιτέρω τις αξιοσημείωτες δυνατότητες αυτής της καινοτομίας.

Ενώ έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος, παραμένουν αρκετές προκλήσεις προτού αυτή η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί πλήρως σε στρατιωτικά υποβρύχια. Η αποτελεσματική διαχείριση της θερμότητας που παράγεται από λέιζερ και η διασφάλιση της ανθεκτικότητας των οπτικών ινών σε ακραίες συνθήκες βαθιάς θάλασσας είναι μεταξύ των εμποδίων που πρέπει να ξεπεραστούν.

Επιπλέον, ενώ η τεχνολογία λέιζερ εξαλείφει τον θόρυβο από μηχανικούς κραδασμούς, οι ίδιες οι φυσαλίδες υπερσπηλαίωσης ενδέχεται να παράγουν ανιχνεύσιμο ήχο, καθιστώντας το υποβρύχιο ευάλωτο στην ανίχνευση σόναρ. Αυτό εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη σκοπιμότητα των στρατιωτικών εφαρμογών του.