Trung Quốc phát triển tàu ngầm di chuyển nhanh hơn cả tốc độ âm thanh, giải bài toán Nhật Bản mất 20 năm không làm được

Theo SCMP, các nhà khoa học Trung Quốc đang phát triển công nghệ tàu ngầm hạt nhân thế hệ tiếp theo của nước này.

Nhóm cho biết họ đã tìm ra cách cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống đẩy laser dưới nước cho tàu ngầm - một hệ thống động cơ đẩy không có bộ phận chuyển động cơ học như truyền thống.

Được biết công nghệ mới có thể tạo ra lực đẩy gần 70.000 newton - gần bằng lực của động cơ phản lực thương mại.

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã tiến gần hơn tới việc phát triển hệ thống đẩy dựa trên tia laser cho tàu ngầm. Ảnh: SCMP

Công nghệ này sẽ sử dụng 2MW năng lượng laser truyền qua lớp phủ sợi quang bao quanh tàu ngầm, mỗi sợi mỏng hơn một sợi tóc người - một hiệu suất trước đây được cho là không thể để đạt được.

Các xung laser không chỉ tạo ra lực đẩy mà còn làm bay hơi nước biển, tạo ra bong bóng khắp bề mặt tàu ngầm. Hiện tượng này được gọi là “siêu bọt khí”, có thể làm giảm đáng kể khả năng cản nước.

Theo các nhà nghiên cứu, về mặt lý thuyết, hệ thống này sẽ cho phép tàu ngầm di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh mà không tạo ra rung động tiếng ồn cơ học thường làm lộ vị trí của tàu ngầm trên sonar.

Nhóm dự án được dẫn đầu bởi Ge Yang, phó giáo sư ngành kỹ thuật cơ khí và điện tử tại Đại học Kỹ thuật Cáp Nhĩ Tân - nơi phát triển tàu ngầm đầu tiên của Trung Quốc.

Phó giáo sư kỳ vọng công nghệ này sẽ được “ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như động cơ đẩy tàng hình cho tàu ngầm”.

Trung Quốc đột phá với công nghệ khiến tàu ngầm "biến mất trên sonar". Ảnh: SCMP

Ý tưởng cải tiến động cơ đẩy bằng tia laser dưới nước lần đầu tiên được các nhà khoa học Nhật Bản đề xuất cách đây 20 năm. Cụ thể, thiết bị này sẽ tạo ra plasma trong nước, gây sóng nổ để tạo lực đẩy tàu về phía trước.

Tuy nhiên, vào thời điểm đó, dự án không đạt được nhiều tiến bộ và bị hủy bỏ. Cho đến nay, mọi nỗ lực phát triển hệ thống này đều mang lại hiệu quả rất thấp, với 1 watt công suất laser chỉ tạo ra lực đẩy bằng một phần triệu newton, không có giá trị ứng dụng thực tế.

Ông Ge Yang và nhóm của ông tuyên bố họ đã giải quyết được vấn đề bằng cách thiết kế một động cơ giúp tăng hiệu suất chuyển đổi tia laser thành lực đẩy lên gấp 3 đến 4 lần.

Nhưng nhóm nghiên cứu cũng lưu ý, trong khi lò phản ứng hạt nhân trên tàu ngầm tạo ra hơn 150MW nhiệt điện – đủ cho hệ thống đẩy laser – thì vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua trước khi công nghệ này có thể được áp dụng cho tàu ngầm hạt nhân.

Chúng bao gồm khả năng tản nhiệt của sợi quang, độ bền trong môi trường có độ mặn cao, cũng như sự tích hợp của sợi quang với lớp phủ cách âm của tàu ngầm.

Công nghệ này cũng sẽ đòi hỏi những thay đổi đáng kể đối với phương pháp điều khiển tàu ngầm và điều khiển bề mặt.

Bất chấp những thách thức này, nhóm nghiên cứu đánh giá công nghệ laser mới hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi toàn cầu hiện nay, chuyển từ động cơ học sang động cơ đẩy điện trong cuộc cách mạng công nghiệp mới.

Ngoài các ứng dụng quân sự tiềm năng, động cơ đẩy laser dưới nước cũng có thể được áp dụng để nâng cao hiệu quả của tàu dân sự và đạt được “vận chuyển xanh”.

>> Trung Quốc xây siêu công trình ‘dịch chuyển nước’ lớn nhất thế giới: Đắt gấp đôi đập Tam Hiệp, mất 100 năm để hoàn thành