Kapal Selam Senyap Berkecepatan Sangat Tinggi Berpenggerak Laser Universitas Teknik Harbin Dengan Kecepatan Sebanding Dengan Mesin Jet

Baru-baru ini, ilmuwan Tiongkok di Harbin Engineering University (HEDU) mengumumkan keberhasilan pengembangan sistem propulsi laser yang menjanjikan akan mengantarkan era baru teknologi kapal selam.
Teknologi disruptif ini menghilangkan poros penggerak dan baling-baling tradisional dan sebagai gantinya menggunakan pulsa laser canggih dan serat optik tipis untuk menghasilkan daya dorong luar biasa yang sebanding dengan mesin jet komersial.
Para ilmuwan mengatakan teknologi ini diharapkan dapat digunakan dalam berbagai bidang seperti penggerak kapal selam siluman.
Hebatnya, seluruh sistem beroperasi hanya dengan daya laser sebesar 2 megawatt, yang berada dalam batasan daya kapal selam nuklir. 2 megawatt - saja - dapat menghasilkan daya dorong hingga 70,000 newton, sedikit lebih kecil dari mesin jet komersial. Sebelumnya dianggap hanya mimpi belaka, lompatan efisiensi ini kini menjadi kenyataan.
Lompatan kuantum dalam penggerak kapal selam
Secara resmi dikenal sebagai “propulsi gelombang ledakan plasma yang diinduksi laser serat bawah air,” idenya cerdik: Sebuah laser menghasilkan plasma di bawah air, yang kemudian menciptakan apa yang disebut “gelombang detonasi” untuk mendorong kapal selam maju. maju.
Potensinya sangat besar sehingga kapal selam mampu melakukan perjalanan lebih dalam dari batas kecepatannya saat ini. Yang lebih menakjubkan lagi, kapal selam berbasis laser ini benar-benar bebas dari getaran mekanis, yang secara historis menjadi bahaya fatal bagi kapal selam untuk menyembunyikan jejaknya.
Meskipun konsep propulsi laser bawah air bukanlah hal baru, sejak 20 tahun yang lalu oleh para ilmuwan Jepang, namun karena ketidakefisienan panduan propulsi, belum mampu mencapai terobosan. Namun, tim peneliti yang dipimpin oleh Fakultas Teknik Elektromekanis di Universitas Teknik Harbin telah mengatasi tantangan ini dengan memperkenalkan mekanisme unik yang berhasil memfokuskan dan memandu plasma yang dihasilkan laser dengan cara yang terkendali.
Prinsip inti dari inovasi ini terletak pada penggunaan laser berenergi tinggi yang dipancarkan dari serat optik yang lebih tipis dari sehelai rambut, melalui penguapan air laut untuk menghasilkan gelembung yang dikenal sebagai "superkavitasi" (superkavitasi), yang sangat mengurangi ketahanan air. Pada saat yang sama, laser menciptakan plasma di dalam air dan memicu gelombang ledakan, dan inovasi tim adalah mereka dapat menggunakan gelombang ledakan yang menantang ini, yang menyebar ke segala arah, untuk memberi kapal selam arah tertentu. menyetir.
Solusinya melibatkan pelepasan partikel logam bulat kecil dan menerapkan gaya ledakan pada partikel tersebut. Ketika partikel logam meninggalkan salah satu ujung kapal selam, bersama dengan pulsa laser, kendaraan bawah air didorong ke arah yang berlawanan.
Sorotan lain dari teknologi ini adalah bahwa teknologi ini juga dapat diterapkan pada sistem senjata bawah air untuk secara signifikan meningkatkan jangkauan proyektil, rudal bawah air, atau torpedo di bawah air dengan menghasilkan fenomena superkavitasi.
Permukaan kapal selam yang menggunakan teknologi ini akan dilapisi dengan serat optik ultra-tipis dan sangat halus, masing-masing lebih tipis dari rambut manusia, yang dapat memancarkan laser, kata para insinyur dalam makalah terbaru yang diterbitkan di jurnal Tiongkok Acta Optica Sinica.
Tantangan dan penerapannya di masa depan
Namun, terlepas dari kemajuan luar biasa ini, masih ada sejumlah tantangan yang menghadang sebelum teknologi ini dapat diterapkan sepenuhnya pada kapal selam militer. Hal ini mencakup cara mengelola panas yang dihasilkan oleh laser secara efektif, memastikan ketahanan serat optik di lingkungan laut dalam yang ekstrem, dan cara mengintegrasikan sistem ini dengan struktur kapal selam yang ada seperti ubin anechoic.
Selain itu, untuk kapal selam siluman, meskipun teknologi laser mampu menghilangkan kebisingan yang dihasilkan oleh getaran mekanis, gelembung kavitasi itu sendiri dapat menghasilkan kebisingan akustik yang tidak dapat diabaikan. Hal ini dapat membuat kapal selam menjadi target sonar, sehingga menimbulkan pertanyaan tentang kelayakan teknologi ini untuk aplikasi militer.
Namun, meski menghadapi tantangan-tantangan ini, prospek teknologi sipil tetap menjanjikan. Hal ini diharapkan dapat merevolusi cara penggunaan kapal, sehingga berkontribusi terhadap perjalanan laut yang lebih ramah lingkungan dan efisien. Dengan upaya berkelanjutan dari para peneliti dan peningkatan teknologi yang berkelanjutan, kami mempunyai alasan untuk percaya bahwa sistem propulsi laser akan membawa perubahan radikal dalam teknologi kapal selam dalam waktu dekat.