Cientistas chineses estão desenvolvendo um motor a laser para submarinos supersônicos

A próxima geração de submarinos nucleares chineses poderá ser equipada com motores a laser. Em teoria, isso permitiria que os submarinos se movessem mais rápido do que a velocidade do som na água e o fizessem silenciosamente. Para isso, milhares de emissores ópticos serão incorporados ao corpo, e um laser de 2 MW será suficiente para criar um empuxo de 70 mil N – como um motor a jato.

Fonte da imagem: Acta Optica Sinica

Um grupo de cientistas da Faculdade de Engenharia Mecânica e Eletrônica da Universidade de Engenharia de Harbin, na província de Heilongjiang, relatou progresso no desenvolvimento de motores a laser para submarinos. O artigo foi publicado na revista Acta Optica Sinica e está disponível gratuitamente em chinês aqui.

A própria ideia de um motor a laser para movimento na água foi proposta há cerca de 20 anos por cientistas japoneses. O princípio de funcionamento de tal motor é bastante simples – um feixe de laser cria plasma na extremidade do emissor, que, por sua vez, cria uma onda de choque de detonação no meio. A tecnologia logo foi aprimorada. A onda de choque criada pelo plasma deveria afetar microesferas feitas de metal ou outros materiais. Disparar microesferas impulsionou uma nave com esse motor. Mas logo o entusiasmo acabou. A eficácia das soluções propostas revelou-se tão baixa que não prometiam qualquer implementação praticamente valiosa.

Segundo os cientistas chineses, eles não desistiram. Eles desenvolveram uma teoria e um modelo de motor a laser para submarinos, que era três a quatro ordens de magnitude superior aos desenvolvimentos estrangeiros. Teoria e experimentos de laboratório comprovaram que um laser de 2 MW pode fornecer ao motor um empuxo de até 70 mil N (newton). Isso é aproximadamente igual ao empuxo de um motor a jato, com o qual já pode ser trabalhado. Neste caso, o motor perde suas partes mecânicas complexas e torna-se quase puramente elétrico.

Os cientistas esperavam alcançar a mais alta eficiência de um motor a laser desenvolvendo bicos especiais ou “barris” nas extremidades dos emissores ópticos. A estrutura interna dos bicos permite que a onda de choque de detonação seja efetivamente propagada e as microesferas sejam disparadas da maneira mais controlada. Essa tecnologia também garante que a água ferva ao longo do contorno do submarino, após o que entra em ação a supercavitação, o que reduz drasticamente o coeficiente de resistência do casco à água.

Os motores propostos não podem ser usados ​​apenas em submarinos. Eles podem se tornar motores de torpedos ou outras armas e também podem ser usados ​​em navios civis. Agora tudo isso parece algum tipo de fantasia. Mas se tudo funciona no laboratório, então por que não deveria se mostrar na prática? É improvável que isso apareça em 10 ou mesmo 20 anos, mas num futuro um pouco mais distante tais motores não parecem mais impossíveis.