DARPA pokreće program za nečujni pogon podmornica

Od 1960-ih godina vojni znanstvenici pokušavaju ostvariti novi oblik pomorskog pogona koji ne uključuje pokretne dijelove poput propelera, pogonske osovine i brtvila, već za pogon kroz vodu koristi samo magnete i električnu struju.

Znanstvenici su tijekom desetljeća postigli određeni uspjeh demonstrirajući tehnologiju magnetohidrodinamičkog (MHD) pogona, ali je bio neučinkovit i nepraktičan za sustave punog opsega zbog nekoliko velikih tehnoloških prepreka. Prvi izazov bila je nemogućnost generiranja dovoljno snažnih magnetskih polja koja bi omogućila visokoučinkovite pumpe. Drugi je nedostatak materijala za elektrode koji mogu izdržati koroziju, hidrolizu i eroziju uzrokovanu međudjelovanjem magnetskih polja, električne struje i slane vode.

Kako bi odgovorila na izazov, američka vojna znanstvena agencija DARPA najavila je program Principles of Undersea Magnetohydrodynamic Pumps (PUMP) koji nastoji stvoriti nove materijale za elektrode prikladne za vojno značajan MHD pogon. Program će razviti alate za modeliranje i simulaciju, uključujući hidrodinamiku, elektrokemiju i magnetiku za skaliranje MHD dizajna. Cilj programa je odrediti sustav materijala elektrode i prototip MHD pogona koji bi se mogao skalirati za primjenu u pravim podmornicama.

"Najbolja učinkovitost pokazana u magnetohidrodinamičkom pogonu do danas bila je 1992. na Yamato-1, 30-metarskom plovilu koje je postiglo 6,6 čvorova s ​​učinkovitošću od oko 30% koristeći snagu magnetskog polja od približno 4 Tesle", rekla je Susan Swithenbank, voditeljica PUMP programa u DARPA-inom Uredu za obrambene znanosti. "U posljednjih nekoliko godina, komercijalna industrija napredovala je u magnetima od barij bakrenog oksida (REBCO) koji su pokazali velika magnetska polja od čak 20 Tesla, koja potencijalno mogu dati 90% učinkovitosti u magnetohidrodinamičkom pogonu, za kojim se isplati tragati. Sada kada je stvaranje jakog magnetskog polja ostvareno, PUMP ima za cilj postići napredak u rješavanju izazova s ​​materijalima elektroda."

Glavni problem kada električna struja, magnetsko polje i slana voda međusobno djeluju je stvaranje mjehurića plina na površinama elektroda. Mjehurići smanjuju učinkovitost i mogu se skupiti i nagrizati površine elektroda. PUMP će se baviti različitim pristupima za smanjenje učinka hidrolize i erozije. Program će također omogućiti modeliranje interakcija između magnetskog polja, hidrodinamičkih i elektrokemijskih reakcija, koje se sve odvijaju na različitim vremenskim skalama.

Ukoliko ovaj projekt ostvari sve svoje ciljeve, američka mornarica će dobiti podmornicu nalik na onu iz filma "Lov na Crveni Oktobar" iz 1999. godine sa Seanom Conneryjem u glavnoj ulozi.