رقابت تسلیحاتی زیر آب با ظهور زیردریاییهای رباتیک خودران وارد مرحله تازهای شده است که در آن قابلیت پنهانکاری و کاهش نویز، نقشی تعیینکننده در بقای این سامانهها خواهد داشت.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، پروژهای چهارساله به ارزش ۴.۸ میلیون یورو با نام SPHYDA تحت مدیریت آژانس دفاعی اروپا آغاز شده، که هدف آن کاهش نویز هیدروآکوستیک زیردریاییهای رباتیک و افزایش توان بقا و پنهانکاری آنها در مأموریتهای بلندمدت است.
تمرکز این پروژه بر آینده ناوگانهای دریایی است؛ جایی که نقش زیردریاییهای رباتیک به سرعت در حال پررنگ شدن است و سیاستگذاریهای جدید، الگوی سنتی نیروهای دریایی را دگرگون کردهاند. نمونه بارز آن طرح Atlantic Bastion نیروی دریایی بریتانیا است که قصد دارد حفاظت از شمال اقیانوس اطلس را با مجموعهای متکی بر هشت ناو Type 26 و ناوگانی عظیم از زیردریاییهای رباتیک خودران انجام دهد. این تغییرات نیازمند نسل جدیدی از زیردریاییهای رباتیک خودکار است که بتوانند ماهها بدون دخالت انسان فعالیت کنند، به هوش مصنوعی پیشرفته مجهز باشند و در نهایت، به سطحی از پنهانکاری برسند که از تشخیص رادارهای سونار فرار کنند.
در زیردریاییها، پنهانکاری با سکوت گره خورده است. هرگونه نویز میتواند محل زیردریایی را به سامانههای نظارتی دشمن مخابره کند و این مسئله از زمان نخستین زیردریاییها در قرن هجدهم تا امروز، چالشی اساسی بوده است. پروژه SPHYDA دقیقا همین نقطه ضعف را هدف گرفته است و تلاش دارد منشأ تولید صدا در زیردریاییهای رباتیک را شناسایی و کنترل کند.
بر اساس دادههای اولیه پروژه، نویزهای زیرآب از منابع مختلفی از جریان آب روی بدنه و سکانها گرفته تا عملکرد سامانه پیشران، حرکت تجهیزات داخلی و حتی جریان آب در لولهها تولید میشوند. پژوهشگران با جمعآوری دادههای دقیق از زیردریاییهای رباتیک خودران در تلاش هستند مدلهای دیجیتال جدیدی بسازند تا میزان و الگوی تولید نویز را پیشبینی و بهینهسازی کنند.
اما این پروژه تنها به شناسایی نویزها محدود نیست؛ بلکه بخش بزرگی از آن به طراحی راهکارهای مقابله اختصاص دارد. سابقه یک قرن تلاش مهندسان دریایی نشان میدهد که این حوزه همواره صحنه رقابت میان پیشرفت پنهانکاری و توسعه سونارهای قویتر بوده و هر نسل از زیردریاییها، پاسخ تازهای به این نبرد تکنولوژیک داده است.
یکی از پیچیدهترین چالشها، نویز هیدرودینامیکی است که از برهمکنش بین بدنه، سکان و پروانه ایجاد میشود. پروانهها علاوه بر آشفتگی، کاویتاسیون نیز ایجاد میکنند؛ پدیدهای که در آن حبابهای کوچک خلأ با صدای بسیار بلند منفجر میشوند. مهندسان برای کنترل این مشکل از فناوریهایی مانند: پرههای کجشده، پمپهای جت با روتورهای محفظهدار، طراحیهای کمدور و پرگشتاور و حتی روشهای غیرمتعارف مانند حرکت زیردریایی با تغییر شناوری استفاده میکنند.
برای کاهش نویزهای ناشی از تجهیزات داخلی نیز راهکارهای تثبیتشدهای وجود دارد. نصب دستگاهها روی سکوهای لرزشگیر، پوشش بدنه با کاشیهای لاستیکی برای جذب امواج صوتی و استفاده از لولههایی با مسیر خمیده برای حذف صدای جریان مایعات، از روشهای رایج در زیردریاییهای رباتیک خودران مدرن هستند.
در کنار این موارد، شکل بدنه نیز نقشی کلیدی دارد. بهینهسازی آیرودینامیک زیرسطحیها از جنگ جهانی دوم تاکنون مسیر تکامل طولانی طی کرده است و امروزه بسیاری از زیردریاییها بهقدری مشابه طراحی میشوند که تشخیص نسلهای آنها دشوار است. با وجود این، SPHYDA قصد دارد گام بعدی را بردارد و با یکپارچهسازی کامل بدنه، سکان و سامانه پیشران، ساختاری بیدرز و کمصدا خلق کند.
طبق برنامه، اکنون این پروژه در مرحله مدلسازی قرار دارد و در مراحل بعد، آزمایشهای مخزنی و سپس آزمونهای واقعی در دریا انجام خواهد شد.
