Wraz z postępem technologii wykrywania, wyścig o najcichszy okręt podwodny nabiera tempa, bo państwa inwestują grube miliardy, aby zminimalizować emisję dźwięku przez swoje jednostki. Wszystko po to, aby utrzymać je w ukryciu i tym samym nie ryzykować utraty ogromnych środków oraz wyszkolonego personelu. Tak się składa, że Chiny w ostatnich latach czynią istotne postępy w tej właśnie dziedzinie. Najnowsze doniesienia wskazują na rozwój innowacyjnych rozwiązań mających na celu ograniczenie hałasu generowanego przez silniki okrętów podwodnych, co przekłada się na wyraźny wzrost zdolności stealth. Takie osiągnięcia mają nie tylko znaczenie strategiczne, ale również odzwierciedlają szersze napięcia geopolityczne w rejonach morskich.
Cisza pod falami. Jak Chiny wyciszą okręty podwodne nową technologią?
Zespół badawczy z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju opracował hybrydowy system aktywno-pasywnej izolacji drgań silnika, którego celem jest ograniczenie sygnatury akustycznej okrętu podwodnego. System składa się z dwóch głównych warstw, bo zarówno pasywnej, wykorzystującej stalowo-gumowe pierścienie pochłaniające drgania, jak i aktywnej, zawierającej dwanaście siłowników piezoelektrycznych rozmieszczonych wokół silnika, które w czasie rzeczywistym neutralizują wibracje. Jak działa takie rozwiązanie?
Czytaj też: Chiny redefiniują prędkość w przestworzach. Złamali bariery, które zmienią świat
W praktyce tego typu podsystem pozwala na tłumienie niskoczęstotliwościowych dźwięków, które są szczególnie łatwe do wykrycia przez sonary. W testach laboratoryjnych naukowcy potwierdzili zmniejszenie poziomu hałasu o 24 decybele przy 100 Hz (po 12 dB z warstw pasywnej i aktywnej) oraz o 26 dB przy 400 Hz. Zakres skutecznego działania systemu obejmuje częstotliwości od 10 do 500 Hz, a zważywszy na pomiary, opanowanie tej technologii przez Chiny może oznaczać dwukrotne zmniejszenie zasięgu wykrywalności okrętu przez sonar.
Czytaj też: Widzi to, czego nie dostrzeże ludzkie oko. Chiny stworzyły szpiegowskie marzenie
Jak więc dokładnie działa najciekawszy element chińskiego dzieła, czyli aktywna warstwa systemu? To bowiem wielkie wyzwanie, aby neutralizować wibracje w sposób reaktywny i dlatego kluczowym elementem tej aktywnej warstwy systemu jest zaimplementowany algorytm adaptacyjny Filtered-x Least Mean Squares (FX-LMS). Koordynuje on pracę dwunastu siłowników w czasie rzeczywistym, dostosowując ich działanie do zmiennych warunków bez wprowadzania niestabilności, co jest typowe dla wielu systemów sprzężenia zwrotnego. Z kolei zdolność FX-LMS do dynamicznego zarządzania siłownikami zapewnia skuteczność systemu w różnych scenariuszach operacyjnych.
Czytaj też: 88 procent lepsze wyniki. Tak Chiny rewolucjonizują technologię dronów
Mimo to badacze podkreślają, że zastosowanie tej technologii w praktyce może napotkać trudności. Warunki środowiskowe, takie jak zmienna temperatura i ciśnienie pod wodą, mogą wpływać na elastyczność elementów gumowych oraz trwałość komponentów piezoelektrycznych. Dlatego też to wyzwanie wymaga dalszych badań i testów w warunkach rzeczywistych. Jeśli jednak system zostanie z powodzeniem wdrożony, to może oznaczać przełom w dziedzinie maskowania akustycznego okrętów podwodnych, szczególnie dla chińskiej marynarki wojennej. Redukcja sygnatury akustycznej pozwoli jednostkom działać bardziej niezauważenie, co potencjalnie zmieni równowagę strategiczną na akwenach objętych napięciami. Technologia ta potwierdza, jak ważne są inwestycje w niewykrywalność i jak dynamicznie zmieniają się technologie wykrywania i przeciwdziałania na współczesnym polu walki pod wodą.