چندین دهه است که پروژه ها و مفاهیم مختلفی از هواپیماهای شناور به طور مرتب ظاهر می شوند - دستگاه هایی که می توانند به طور متناوب پروازهای آیرودینامیکی و غواصی را انجام دهند. به دلیل محدودیت ها و مشکلات عینی ، هیچ پروژه ای از این دست به کاربرد عملی نرسیده است. با این حال ، تحقیقات در این زمینه ادامه دارد و نقش اصلی در آنها بر عهده ایالات متحده است. نیروهای دریایی آنها علاقه زیادی به تجهیزات یک کلاس غیر معمول نشان می دهند.
مشکلات عینی
هر پروژه هواپیمای غرق شده با مشکلات عینی روبرو است. ترکیبی از دو عملکرد متفاوت اساساً همیشه طراحی را پیچیده می کند ، تا اینکه توانایی یکی از آنها از بین می رود. عوارض مشابهی در زمینه گلایدر ، سیستم محرک ، بار و غیره مشاهده می شود.
در پایان دهه 2000 ، بخش نیروی کار نیروی دریایی مرکز نیروی دریایی ایالات متحده کار تحقیقاتی دیگری را با موضوع هواپیماهای زیردریایی انجام داد. طیف وسیعی از وظایف و مشکلات معمول برای چنین پروژه هایی را تشکیل داد و همچنین گزینه هایی را برای حل آنها بر اساس فن آوری های فعلی پیشنهاد کرد. مهم است که در مرحله نهایی این تحقیق و توسعه ، چنین پیشنهادهایی با آزمایش مدلهای مقیاس تأیید شد.
یک هواپیمای شناور به یک گلایدر سبک و بادوام نیاز دارد که بتواند در هوا پرواز کند و فشار آب را در عمق کار تحمل کند. علاوه بر این ، باید تمام دستگاه ها و محفظه های لازم را ارائه دهد. بنابراین ، یک هواپیما به مخازن سوخت حجیم و یک زیردریایی به مخازن بالاست نیاز دارد.
طراحی نیروگاه یک چالش بزرگ است. غواصی پنهان و پرواز در هوا فرایندهای اساساً متفاوتی برای سیستم های پیشرانه مختلف است. در نتیجه ، دستگاه باید دارای دو موتور جداگانه یا نوعی سیستم ترکیبی باشد.
دشواری های شناخته شده در شکل گیری مجموعه ای از تجهیزات پردازنده انتظار می رود. یک هواپیمای زیردریایی به وسایل ناوبری و ارتباطی خاصی نیاز دارد که قادر است به طور متناوب در شرایط مختلف کار کند. هنگام تشکیل مجموعه ای از سلاح ها ، محفظه بار و غیره نیز باید این عامل را در نظر گرفت.
هیدروفویل
جالب ترین و به خوبی توسعه یافته در میان پروژه های مدرن ، مفهومی است که در سال 2010 توسط مرکز آمریکایی NSWC در چارچوب تحقیق و توسعه ذکر شده شکل گرفت. هدف از این کار تعیین امکان ایجاد یک هواپیمای شناور با قابلیت پرواز از سکوی دریایی ، پرواز 400 مایل از طریق هوا و عبور از 12 مایل دریایی در زیر آب و سپس پیاده شدن شناگران رزمی بود. سپس ملزم شد راه بازگشت به سکو را طی کند. مدت زمان اقامت زیر آب در سطح 3 روز تعیین شد.
طرح "بال پرنده" با بدنه برجسته بزرگ ، لبه جلو و موتورهای روی سطوح بالا و پایین بهینه در نظر گرفته شد. بال برای مخازن و مخازن برای اهداف مختلف داده شد. سیستم محرکه شامل یک جفت موتور توربوفن برای پرواز و یک سکان با موتور الکتریکی برای قایقرانی بود. در داخل بدنه و بال ، امکان قرار دادن یک کابین خلبان برای دو نفر از خدمه و یک محفظه جداگانه برای شش چترباز وجود داشت. شاسی مخصوص اسکی برای برخاست و فرود ارائه شد.
NSWC Carderock روی دو نوع هواپیمای زیردریایی کار کرده است. بزرگتر دارای طول بال تقریباً بود.33 متر با طول تقریبی 10 متر جرم محاسبه شده آن به 17 ، 7 تن می رسد سرعت حرکت با سرعت 200 مایل در ساعت در هوا و 6 گره در زیر آب تعیین می شود. پارامترهای دیگر باید با تکلیف اصلی سازگار باشد.
چندین نمونه اولیه مطابق با این ایده ها ساخته شد. آنها با کمک آنها پرواز در هوا و حالتهای برخاست و فرود را انجام دادند. ویژگی های غواصی و کار در اعماق کم نیز مورد بررسی قرار گرفت. بزرگترین مشکلات ، به دلایل واضح ، ناشی از مسائل مربوط به انتقال از یک محیط به محیط دیگر بود. با این وجود ، می توان بهترین گزینه ها را برای قطعات و مجموعه ها پیدا کرد و همچنین راحت ترین روش ها را برای انجام فرایندهای مختلف ایجاد کرد.
بر اساس نتایج این کار تحقیقاتی ، NSWC Carderock امکان اساسی ایجاد هواپیمای شناور محموله-مسافر بر اساس فن آوری های موجود را بیان کرد. با این حال ، تا آنجا که مشخص است ، این کار تحقیقاتی توسعه نیافته است و از طرح پیشنهادی در پروژه های واقعی استفاده نشده است. با این حال ، شایعاتی در مورد راه اندازی احتمالی کار طراحی آزمایشی در خارج از کشور منتشر می شود که تا کنون مخفی مانده است.
گلایدر دریا
در اواسط دهه 10 ، دفتر تحقیقات نیروی دریایی (ONR) و آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی (NRL) نسخه های جدیدی از هواپیماهای زیر دریایی را نشان می دادند که برای کارهای خاص مناسب بود. پیشنهاد شد از چنین محصولاتی برای تقویت دفاع ضد زیر دریایی استفاده شود.
ابتدا Flimmer (از Flyer و Swimmer تشکیل شد) از NLR آمد. این یک دستگاه بدون دم با بدنه دوک شکل توسعه یافته و بال قوی جارو شده با لبه هایی در نوک آن بود. در دم یک ملخ راننده بود. بعداً ، Flying Sea Glider با طراحی آیرودینامیکی معمولی با بال مستقیم و دم کامل ظاهر شد. این دستگاه برای پرواز با سرسره طراحی شده بود و موتور نداشت.
مفهوم Flimmer / Flying Sea Glider شامل استفاده از پهپاد زیردریایی به عنوان سلاح ضد زیر دریایی بود. چنین محصولی باید توسط حامل رها شود و بر فراز دریا پرواز کند و هدف زیر آب را جستجو کند. با یافتن آن ، پهپاد باید پاشیده و به زیر آب برود. سپس زیردریایی دشمن را هدف گرفته و با کلاهک خود به آن ضربه می زند. Flimmer نسخه اول قادر بود به تنهایی پرواز و قایقرانی کند. قرار بود که گلایدر پرواز دریایی بر اساس یک گلایدر زیر آب کار کند و فقط به دلیل انباشته شدن انرژی در زیر آب حرکت کند.
در سال 2015-18. دو نوع پهپاد زیردریایی آزمایش شده و توانایی آنها را در حل وظایف محوله تایید کرده است. لازم به ذکر است که مفهوم پیشنهادی پهپاد ضد زیردریایی توسعه پروژه را بسیار ساده کرده است. دو محصول از ONR و NRL برای پرواز "یک طرفه" مورد نیاز است. خروج از آب و بلند شدن امکان پذیر نیست.
دوره ساده سازی
در سال 2018 ، متخصصان دانشگاه کارولینای شمالی اطلاعات مربوط به کار تحقیقاتی و توسعه ای خود را با موضوع زیردریایی بدون سرنشین ، که به سفارش دارپا انجام شد ، منتشر کردند. دستگاه طراحی هواپیما ، "با الهام از پرندگان دریایی" ، آزمایشات لازم را پشت سر گذاشت و توانایی کار در دو محیط و انتقال بین آنها را با موفقیت نشان داد.
این دستگاه بر اساس پیکربندی آیرودینامیکی معمولی با دهانه بال مستقیم 1.42 متر ساخته شده است. طول محصول 1.32 متر است. یک موتور الکتریکی با پروانه در بینی بدنه دوک شکل برای پرواز قرار داده شد. حجم مرکزی برای باتری و کنترل داده شد. در دم بدنه ، در مقابل تیر لوله ای ، موتوری برای حرکت در زیر آب وجود داشت. او با استفاده از یک شفت بلند ، ملخ نصب شده در داخل واحد دم را چرخاند.
فرود بر روی آب با زاویه حمله زیاد برای کاهش نیروی ضربه انجام شد. پس از آن ، با استفاده از سطوح فرمان استاندارد ، پهپاد می تواند زیر آب برود. روش برخاستن در عمق خاصی آغاز شد. این دستگاه موقعیت عمودی را به خود اختصاص داد و به دلیل موتور ملخ شروع به صعود کرد.پهپاد با بالا بردن دماغه از سطح ، موتور پرواز را روشن کرد.
در پروژه دانشگاه کارولینای شمالی و دارپا ، یک طرح نسبتاً ساده از یک هواپیمای زیردریایی اجرا شد که قابلیت های لازم را نشان می دهد. با این حال ، هیچ چیز در مورد توسعه این ایده ها مشخص نیست. احتمالاً چنین معماری فقط می تواند عملکرد بالا را در مقیاس کوچک نشان دهد. ایجاد یک هواپیمای تمام عیار از این نوع بسیار دشوار خواهد بود و بعید است که تمام قابلیت های مورد نظر را ارائه دهد.
آینده نامعلوم
بنابراین ، پنتاگون و ساختارهای مختلف آن علاقه خود را به هواپیماهای شناور از دست نمی دهند و هر از گاهی توسعه نمونه های جدیدی از این نوع را آغاز می کنند. با این حال ، نتایج این برنامه ها هنوز نسبتاً متوسط است. چندین مفهوم از چنین هواپیمایی با ویژگی ها و مزایای خاص توسعه یافته و در عمل آزمایش شده است ، اما همه چیز بیشتر از این پیش نمی رود. هیچ یک از پروژه های تحقیقاتی به یک پروژه کامل تبدیل نشده است که دارای ذخیره ای برای کاربردهای عملی آینده است.
دلیل اصلی این امر را می توان نسبت خاصی از هزینه ها و مزایای احتمالی دانست. توسعه همه جانبه هواپیماهای زیردریایی ، علیرغم امکان اساسی ، هنوز غیرمنتظره تلقی می شود. در عین حال ، آنها توجه کافی به تحقیقات در این زمینه و جستجوی راه حل های امیدوار کننده دارند. علاوه بر این ، محل احتمالی طرح های غیر معمول در نیروی هوایی یا نیروی دریایی هنوز نامشخص است. مزایای آنها نسبت به سایر وسایل و سیستم های ظاهری سنتی نیز مورد تردید است.
بنابراین ، هم در گذشته و هم اکنون ، نتیجه اصلی کلیه پروژه های جدید در زمینه هواپیماهای شناور تجربه علمی ، طراحی و عملی است. اینکه آیا در پروژه های واقعی مورد استفاده قرار می گیرد یا خیر ، بستگی به مشتری بالقوه دارد. تاکنون نیروی دریایی و هوایی ایالات متحده با همه علاقه به فناوری های امیدوار کننده ، ترجیح می دهند با راه حل های سنتی این کار را انجام دهند.
