תיאוריה, פרקטיקה ונקודות מבט. פרויקטים של מטוסים צוללים אמריקאיים
אחת האפשרויות למטוס צוללת מבית NSWC Carderock
במשך עשורים רבים הופיעו באופן קבוע פרויקטים ומושגים שונים של מטוסים צוללים - כלי רכב המסוגלים לבצע לסירוגין טיסה אווירודינמית וצלילה. בשל מגבלות וקשיים אובייקטיביים, אף פרויקט אחד מסוג זה לא הגיע ליישום מעשי. עם זאת, המחקר בתחום זה נמשך, והתפקיד המוביל בהם נותר בידי ארצות הברית. חיל הים שלהם מגלה עניין רב בכלי רכב יוצאי דופן.
קשיים אובייקטיביים
כל פרויקט של מטוס צולל מתמודד עם מספר קשיים אובייקטיביים. שילוב של שתי פונקציות שונות מהותית תמיד מסבך את העיצוב, עד לאובדן היכולת לאחת מהן. מורכבויות דומות נצפות בהקשר של שלדת האוויר, תחנת הכוח, תא המטען וכו'.
בסוף שנות ה-XNUMX, ארגון Naval Surface Warfare Center Carderock Division מהצי האמריקאי ערך פרויקט מחקר נוסף על מטוסי צוללת. זה יצר את הטווח המדויק של משימות ובעיות האופייניות לפרויקטים כאלה, כמו גם אפשרויות מוצעות לפתרון שלהם על בסיס הטכנולוגיות הנוכחיות. חשוב שבשלב הסופי של מו"פ זה הצעות כאלה אושרו על ידי בדיקות של מודלים מוקטנים.
פריסת המכשיר מבית NSWC Carderock
מטוס צולל זקוק לרחפן קל וחזק שיכול לעוף באוויר ולעמוד בלחץ מים בעומק עבודה. בנוסף, עליו לספק את כל המכשירים והתאים הדרושים. אז, המטוס צריך מיכלי דלק גדולים, והצוללת צריכה מיכלי נטל.
בעיה חמורה היא פיתוח תחנת הכוח. צלילה סמויה וטיסה באוויר הם תהליכים שונים מהותית עבור מערכות הנעה שונות. כתוצאה מכך, למכשיר חייב להיות שני מנועים נפרדים או איזושהי מערכת משולבת.
יש לצפות לקשיים ידועים בהיווצרות קומפלקס של ציוד על הסיפון. מטוסי צוללת זקוקים לאמצעי ניווט ותקשורת מיוחדים שיכולים לעבוד לסירוגין בתנאים שונים. גורם זה יש לקחת בחשבון גם בעת יצירת קומפלקס של כלי נשק, תאי מטען וכו'.
רַחֶפֶת
המעניין והמפותח ביותר מבין הפרויקטים המודרניים הוא הקונספט שנוצר בשנת 2010 על ידי ה-NSWC האמריקאי במסגרת המחקר המוזכר. מטרת העבודה הזו הייתה לקבוע את האפשרות ליצור מטוס צולל המסוגל להמריא מפלטפורמה ימית, לטוס 400 מייל באוויר ולעבור 12 מייל ימי מתחת למים, ולאחר מכן להנחית שחיינים קרביים. אז נדרש לעשות דרך חזרה לרציף. משך השהייה מתחת למים נקבע ברמה של 3 ימים.
הדגם המוקטן ממריא מהמים. תמונה מדוח NSWC Carderock
מתווה "הכנף המעופפת" עם גוף המטוס הבולט בנפח גדול, סחף קצה מוביל ומנועים במשטחים העליונים והתחתונים נחשב אופטימלי. הכנף נמסרה לטנקים ולטנקים למטרות שונות. תחנת הכוח כללה זוג מנועי טורבופאן לטיסה ועמוד מדחף עם מנוע חשמלי לשחייה. בתוך גוף המטוס והכנף ניתן היה להציב תא עבור שני אנשי צוות ותא נפרד לשישה צנחנים. להמראה ולנחיתה הציעו שלדת סקי מיוחדת.
NSWC Carderock עבדה על שתי גרסאות של מטוס הצוללות. לגדול יותר היה מוטת כנפיים של כ. 33 מ' באורך של כ. 10 מ' המסה המשוערת שלו הגיעה ל-17,7 טון. מהירות השיוט נקבעה על 200 מייל לשעה באוויר ו-6 קשר מתחת למים; פרמטרים אחרים היו צריכים להתאים לעבודה המקורית.
בהתאם לרעיונות אלו, נבנו כמה דגמים. בעזרתם הם תכננו טיסה באוויר ומצבי המראה ונחיתה. גם הפרטים של צלילה ועבודה בעומקים רדודים נחקרו. הקשיים הגדולים ביותר, מסיבות ברורות, גרמו לבעיות של מעבר מסביבה אחת לאחרת. עם זאת, ניתן היה למצוא את האפשרויות האופטימליות עבור רכיבים ומכלולים, כמו גם ליצור את השיטות הנוחות ביותר לביצוע תהליכים שונים.
מוצר פלימר בטיסה. תמונות NRL
בהתבסס על תוצאות המחקר הזה, NSWC Carderock הצהיר על האפשרות הבסיסית ליצור מטוס צולל מטען-נוסעים המבוסס על טכנולוגיות זמינות. עם זאת, ככל הידוע, מו"פ זה לא פותח, והמראה המוצע לא שימש בפרויקטים אמיתיים. עם זאת, שמועות מסתובבות בחו"ל על השקה אפשרית של עבודת פיתוח, שעד כה נותרה סודית.
דאון ימי
באמצע שנות ה-XNUMX, המשרד למחקר ימי (ONR) ומעבדת המחקר הימי (NRL) הדגימו גרסאות חדשות של מטוסי צוללת המותאמים למשימות ספציפיות. מוצרים דומים הוצעו לשמש לשיפור ההגנה נגד צוללות.
הראשון שהופיע היה פלימר (שמקורו מ- Flyer and Swimmer - "פלייר" ו-"swimmer") מ-NLR. זה היה מטוס נטול זנב עם גוף גוף מפותח בצורת ציר וכנף סוחפת חזקה עם קלישים בקצותיו. בזנב היה מדחף דוחף. בהמשך הופיע המוצר Flying Sea Glider בעיצוב אווירודינמי רגיל עם כנף ישרה ויחידת זנב מלאה. מכשיר זה נועד לטיסת גלישה ולא היה לו מנוע.
המושג פלימר / רחפן ים מעופף כלל שימוש ב מזל"ט- צוללות כנשק נגד צוללות. מוצר כזה צריך להפיל על ידי המוביל ולטוס מעל הים, בחיפוש אחר מטרה מתחת למים. לאחר שמצא אותו, המל"ט צריך להתיז למטה ולהיכנס מתחת למים. ואז הוא מכוון אל צוללת האויב ופוגע בה עם ראש הנפץ שלו. הגרסה הראשונה של הפלמר הייתה מסוגלת לעוף ושחייה עצמאיים. רחפן ים מעופף היה אמור לעבוד על העיקרון של רחפן תת-ימי ולנוע מתחת למים רק בגלל האנרגיה המצטברת.
גרסה מוקדמת של רחפן הים המעופף. צילום מנהל ממשלת ארה"ב
בשנים 2015-18 שתי גרסאות של מזל"טים צוללות נבדקו ואישרו את יכולתם לפתור את המשימות שהוקצו. יש לציין כי התפיסה המוצעת של מל"ט נגד צוללות פשטה מאוד את פיתוח הפרויקט. שני מוצרים מ-ONR ו-NRL חייבים לטוס "לכיוון אחד". יציאה מהמים והמראה אינם מסופקים.
קורס לפישוט
בשנת 2018, מומחים מאוניברסיטת צפון קרוליינה פרסמו מידע על עבודת המחקר שלהם בנושא צוללת בלתי מאוישת שהוזמנה על ידי DARPA. מנגנון מעגל המטוסים "בהשראת ציפור הים" עבר את המבחנים הדרושים והוכיח בהצלחה את היכולת לעבוד בשתי סביבות ולעבור ביניהן.
מכשיר זה נבנה לפי תצורה אווירודינמית רגילה עם מוטת כנפיים ישרה של 1,42 מ' אורך המוצר 1,32 מ' מנוע חשמלי עם מדחף לטיסה הונח בחלק הקדמי של גוף המטוס בצורת ציר. הווליום המרכזי הועבר לסוללות ולפקדים. בזנב גוף המטוס, מול הקורה הצינורית, היה מנוע לתנועה מתחת למים. בעזרת פיר ארוך הוא סובב את המדחף המותקן בתוך יחידת הזנב.
הנחיתה על המים בוצעה בזווית התקפה גדולה על מנת להפחית את עוצמת הפגיעה. לאחר מכן, באמצעות משטחי בקרה רגילים, יכל המל"ט לצלול. הליך ההמראה החל בעומק מסוים. המכשיר תפס עמדה אנכית והחל לעלות עקב מנוע המדחף. הרחפן הרים את אפו מעל פני השטח והפעיל את מנוע הטיסה.
מל"ט "בהשראת עופות ים" ממריא מהמים. תמונה מאת אוניברסיטת צפון קרוליינה
בפרויקט של אוניברסיטת צפון קרוליינה ו-DARPA יושמה תוכנית פשוטה למדי של מטוס צוללת, המציגה את היכולות הדרושות. עם זאת, לא ידוע דבר על התפתחות הרעיונות הללו. סביר להניח שארכיטקטורה כזו יכולה להראות ביצועים גבוהים רק בקנה מידה קטן. יצירת מטוס בגודל מלא מסוג זה תהיה קשה ביותר ולא סביר שתספק את כל היכולות הרצויות.
עתיד לא ברור
לפיכך, הפנטגון ומבניו השונים אינם מאבדים עניין בהשקעת מטוסים ומשיקים מעת לעת פיתוח דגמים חדשים מסוג זה. עם זאת, התוצאות של תוכניות אלה עדיין צנועות למדי. מספר קונספטים של מטוס כזה עם תכונות ויתרונות מסוימים פותחו ונבדקו בפועל, אבל הדברים לא מתקדמים יותר. אף אחד מפרויקטי המחקר לא נולד מחדש לפרויקט מן המניין עם עתודה ליישומים מעשיים עתידיים.
הסיבה העיקרית לכך יכולה להיחשב כיחס ספציפי של עלויות ויתרונות אפשריים. פיתוח בקנה מידה מלא של מטוסי צוללת, למרות האפשרות הבסיסית, עדיין נחשב בלתי הולם. יחד עם זאת, הם מקדישים מספיק תשומת לב למחקר בתחום זה ולחיפוש אחר פתרונות מבטיחים. בנוסף, מקומן האפשרי של דגימות חריגות בחיל האוויר או בחיל הים נותר לא ברור. גם היתרונות שלהם על אמצעים ומערכות אחרות של המראה המסורתי מוטלים בספק.
כך, גם בעבר וגם כיום, התוצאה העיקרית של כל הפרויקטים החדשים בתחום המטוסים הצוללים היא ניסיון מדעי, עיצובי ומעשי. האם זה ישמש בפרויקטים אמיתיים תלוי בלקוח הפוטנציאלי. עד כה, עם כל העניין בטכנולוגיות מבטיחות, הצי האמריקאי וחיל האוויר מעדיפים להסתדר עם פתרונות מסורתיים.
מידע