كيف يمكن للغواصة أن تبحر في قاع البحر دون أن تلامس الماء؟

من طرف **زهرة اللوتس** 2010-12-08, 8:19 am

أصبحت السرعة أحد السماتالأساسية التي تسعى جيوش العالم الحديثة لضمانها لأن سرعة الوصول لمكانالمعركة قد يكون سبباً حاسماً لتحديد نتيجتها. لكن إذا كانت فكرة السرعةتبدو منطقية جداً في الجو وعلى اليابسة إلا أنها تختلف تماماً في البحرلأن مقاومة الماء أكبر بألف مرة من مقاومة الهواء! ولتستوعبتلك الفكرة أكثر تذكر حجم الجهود الذي تبذله عند السباحة ومدى الإرهاق الذي تشعر به بعدها بسبب مقاومة الماء واحتكاكه مع جسمك، أضف إلى ذلك أن زيادة السرعة سيؤدي إلى زيادة مقاومة الماء، ثم أضف إلى ذلك كله أن الغوص في الأعماق محاطاً بالماء بالكامل أصعب كثيراً من السباحة على سطح الماء،ولذا عمل المهندسون والعلماء العاملون في مجال البحرية على إيجاد حلول لهذه المشاكل من خلال تقليل الاحتكاك مع الماء قدر الإمكان عن طريق نقليل مساحة الأجزاء الملامسة للماء!!
ولكن كيف يمكن أن تقلل الملامسة مع الماء بينما توجد الغواصة مثلاً بأكملها داخل قاع البحر؟!!

سؤال صعب للغاية حاول العلماءوالمهندسون الإجابة عليه طوال عقود حتى وجدوا الإجابة البسيطة: من خلال إحاطة ذلك الجسم بفقاعة أو هالة من الهواء.. بكل بساطة؟!!
الفكرة كلها تكمن في ظاهرة فيزيائية للسوائل تسمى التكهف أو التجوف cavitation وهوتحول السائل إلى غاز عن طريق الضغط، وهي ظاهرة قديمة يرجع تاريخ اكتشافهاإلى العام 1895 حيث ساعدت المحركات التوربينية على فهم هذه الظاهرة:
كيف يمكن للغواصة أن تبحر في قاع البحر دون أن تلامس الماء؟ Plates

كيف يمكن للغواصة أن تبحر في قاع البحر دون أن تلامس الماء؟ Plates

فنلاحظ في هذه الصورة كيف تتكون فقاعات من الغاز حول شفرات مروحة محرك السفن بسبب تحرك الشفرات بسرعة عالية، والقاعدة بسيطة: عندما تزيد السرعة يقل الضغط، وعندما يقل الضغط في ظروف معينة يتحول السائل إلى غاز.
ولذا بدأ الروس بعد الحرب العالمية الثانية تطوير طوربيدات تستخدم هذا الاكتشاف من خلال إحاطة الطوربيد بأكمله بالغاز وهو ما يسمى Supercavitation،ولكن بدلاً من زيادة سرعة التوربيد لتشكيل فقاعة من الغاز يقوم التوربيدبإحاطة نفسه بالغاز من خلال احتوائه على خزانات غاز في مقدمة التوربيدبحيث تقوم بإطلاق هذا الغاز ليحيط بجسم التوربيد فيصبح التوربيد محاطاًبالغاز بدلاً من الماء مما يزيد سرعته بشكل كبير:
كيف يمكن للغواصة أن تبحر في قاع البحر دون أن تلامس الماء؟ Shiko

كيف يمكن للغواصة أن تبحر في قاع البحر دون أن تلامس الماء؟ Shiko

وبالفعل طور الروس توربيداً سرياً في العام1977 يحمل اسم شكفال Shkval (أي العاصفة الثلجية بالروسية)، ووصلت سرعته إلى إلى ما بين 350 و 500 كم في الساعة، أي أكثر من 100 متر في الثانية(تحت الماء!!)، ثم أعلنت ألمانيا في العام 2004 عن إنتاجها توربيدات تحمل اسم باراكودا Barracuda، تصل سرعتها إلى 800 كم في الساعة!!
وحتى عهد قريب للغاية لم تستطع أي جهة إنتاج فقاعةغازية كبيرة تسع غواصة، ولذا لم يتم تطبيق هذه الفكرة إلا على التوربيدات الصغيرة، حتى أعلنت داربا DARPA (وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة )التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية في العام 2006 عن أبحاث لإنتاج غواصةتستخدم فكرة الفقاعة الغازية، ثم أعلنت أخيراً عن قيامها بتجارب واختباراتعملية لغواصة تحمل اسم Underwater Express تصل سرعتهاإلى أكثر من 100 عقدة (حوالي 200 كم في الساعة) بدلاً من الغواصات الحاليةالتي تتراوح سرعتها ما بين 25 إلى 30 عقدة فقط، وتقوم شركة Electric Boatبإنتاج وتطوير هذه الغواصات بالتعاقد مع DARPA، وإذا سارت التجارب كماينبغي فستبدأ الشركة في إنتاج غواصات يصل طولها إلى 30 متر.
أظن أنه لو نجحت هذه التكنولوجيا فستلعب الغواصات دوراً كبيراً وحاسماً في حروب المستقبل.