Submarino silencioso de velocidad ultraalta propulsado por láser de la Universidad de Ingeniería de Harbin con velocidades comparables a los motores a reacción

Recientemente, científicos chinos de la Universidad de Ingeniería de Harbin (HEDU) anunciaron el exitoso desarrollo de un sistema de propulsión láser que promete marcar el comienzo de una nueva era de la tecnología submarina.
Esta tecnología disruptiva elimina los ejes de propulsión y las hélices tradicionales y, en su lugar, utiliza pulsos láser avanzados y fibras ópticas delgadas para generar un empuje asombroso comparable al de los motores a reacción comerciales.
Los científicos dicen que se espera que la tecnología tenga una amplia gama de aplicaciones en áreas como la propulsión de submarinos furtivos.
Sorprendentemente, todo el sistema funciona con sólo 2 megavatios de potencia láser, lo que está dentro de las limitaciones de potencia de un submarino nuclear. 2 megavatios, por sí solos, pueden generar hasta 70{5}} newtons de empuje, un poco menos que un motor a reacción comercial. Este salto en eficiencia, que antes se consideraba un sueño lejano, ahora se ha convertido en una realidad.
Salto cuántico en la propulsión submarina
Conocida formalmente como "propulsión submarina de onda expansiva de plasma inducida por láser de fibra", la idea es ingeniosa: un láser genera plasma bajo el agua, que luego crea la llamada "onda de detonación" para impulsar al submarino hacia adelante. adelante.
El potencial es tan grande que el submarino podrá viajar a mayor profundidad que su límite de velocidad actual. Aún más sorprendente es que este submarino basado en láser está completamente libre de vibraciones mecánicas, lo que históricamente ha sido un peligro fatal para los submarinos al ocultar sus huellas.
Aunque el concepto de propulsión láser submarina no es nuevo, los científicos japoneses lo utilizaron hace 20 años, pero debido a la ineficiencia de la guía de propulsión, no pudieron lograr un gran avance. Sin embargo, un equipo de investigación dirigido por la Escuela de Ingeniería Electromecánica de la Universidad de Ingeniería de Harbin ha superado este desafío introduciendo un mecanismo único que enfoca y guía con éxito el plasma generado por láser de forma controlada.
El principio central de esta innovación radica en el uso de láseres de alta energía emitidos a partir de fibras ópticas más delgadas que un cabello, mediante la evaporación del agua de mar para producir burbujas conocidas como "supercavitación" (supercavitación), que reduce en gran medida la resistencia del agua. Al mismo tiempo, el láser crea plasma en el agua y desencadena una onda expansiva, y la innovación del equipo es que pueden utilizar esta desafiante onda expansiva, que se propaga en todas direcciones, para proporcionar al submarino una dirección específica de conducir.
La solución consiste en descargar pequeñas partículas esféricas de metal y aplicarles la fuerza de la explosión. Cuando las partículas de metal abandonan un extremo del submarino, junto con el pulso láser, el vehículo submarino es empujado en la dirección opuesta.
Otro punto a destacar de esta tecnología es que también se puede aplicar a sistemas de armas submarinas para aumentar significativamente el alcance submarino de proyectiles, misiles submarinos o torpedos generando el fenómeno de supercavitación.
La superficie de un submarino que utilice esta tecnología estaría cubierta con fibras ópticas ultrafinas y ultrafinas, cada una más delgada que un cabello humano, que podrían emitir láseres, dijeron los ingenieros en un artículo reciente publicado en la revista china Acta Optica Sinica.
Retos y aplicaciones futuras
Sin embargo, a pesar de este notable progreso, todavía quedan una serie de desafíos por delante antes de que la tecnología pueda aplicarse completamente en los submarinos militares. Estos incluyen cómo gestionar eficazmente el calor generado por los láseres, garantizando la durabilidad de la fibra óptica en entornos extremos de aguas profundas, y cómo integrar perfectamente este sistema con estructuras submarinas existentes, como las tejas anecoicas.
Además, en el caso de los submarinos furtivos, si bien la tecnología láser es capaz de eliminar el ruido generado por las vibraciones mecánicas, las propias burbujas de cavitación pueden generar un ruido acústico no despreciable. Esto podría convertir al submarino en un objetivo obvio para el sonar, lo que plantea dudas sobre la viabilidad de esta tecnología para aplicaciones militares.
Sin embargo, incluso con estos desafíos, las perspectivas civiles de la tecnología siguen siendo prometedoras. Se espera que revolucione la forma en que se impulsan los barcos, contribuyendo a unos viajes marítimos más ecológicos y eficientes. Con los continuos esfuerzos de los investigadores y la mejora continua de la tecnología, tenemos motivos para creer que el sistema de propulsión láser provocará un cambio radical en la tecnología submarina en un futuro próximo.