hvis Kinas fælgdrevne pumpjet-fremdrivningsteknologi fungerer, ville det være et betydeligt fremskridt for People ‘s Liberation Army Navy’ s undersea force.
i en nylig artikel, der dukkede op i South China Morning Post, hævder Beijing at have udviklet et så stille fremdrivningssystem—som nogle har sammenlignet med det såkaldte caterpillar-drev i Tom Clancy ‘ s Hunt For Red October.
med stærkt forbedret akustisk ydeevne kunne en ny generation af avancerede kinesiske atomangreb ubåde (SSN ‘ er) tilføje en anden dimension til Beijings anti-access/area denial (A2/AD) kapaciteter.
yderligere ville nye kinesiske ballistiske missilubåde, der gemmer sig inde i deres stærkt forsvarede ‘bastioner’—som den sovjetiske boomerflåde foran dem—være meget sværere at opdage og eliminere, hvilket i høj grad forbedrer Beijings strategiske nukleare afskrækkelse.
men det er kun, hvis Kina kan bygge en operationelt relevant rimdrevet pumpjet-fremdriver—Amerikanske flådeanalytikere er for det meste overbeviste om, at det nye kinesiske lydløse fremdrivningssystem er et videnskabsprojekt, der måske aldrig kommer til søs.
“hvis det er godt bygget, ville en fælgdrevet pumpestråle være et mere støjsvagt fremdriftssystem end traditionelle propeller og kunne være mere støjsvage end akseldrevne pumpestråler som dem på nogle amerikanske ubåde,” Bryan Clark, en pensioneret U. S. Navy undersøiske krigsførelse officer og analytiker Center for Strategiske og budgetmæssige vurderinger, fortalte den nationale interesse.
“spørgsmålet er, om kineserne kan bygge en med den fine bearbejdning, der er nødvendig for at opnå den mulige grad af stilhed. Artiklen omhandler ikke det. Den grundlæggende teknologi er ligetil, men det er svært at opbygge en god. Fremstilling af præcisionsudstyr som turbiner har været en udfordring for Kinas skibsbygningsindustri.”
pensioneret USA. Navy submariner Thomas Callender, seniorforsker for forsvarsprogrammer ved Heritage Foundation og tidligere direktør for kapaciteter på kontoret for Viceundersekretær for flåden (politik) var enig i Clarks vurdering.
“jeg er enig i, at hvis ingeniører kan udvikle en akselfri fælgdrevet elektrisk motorpumpe-jet, ville det reducere støjsignaturen fra værtsubåden, da uden stor traditionel aksel med flere lejer langs dens længde (akslen skal være lang nok til at forbinde fremdrivningsmotor inde i maskinrummet til skrue eller pumpestråle ved agterenden) og kun have et leje pr.
“da propellen ikke drives af en traditionel dampfremdrivningsturbine, men af en elektrisk motor, er der ikke behov for stort reduktionsgear, der reducerer omdrejningstallet for dampturbine (i 1000-vis af omdrejningstal ved højere hastigheder) til mere effektiv og stille propelhastighed (for ubåd typisk mindre end 200 o / min maks).”
den forbedrede stilhed ville sandsynligvis også mere end udligne potentielle ulemper såsom en større magnetisk signatur.
“en fælgdrevet pumpestråle ville bruge en elektrisk motor, der er installeret i fælgen omkring fremdriveren. Som enhver elektrisk motor ville det generere et magnetfelt. Fordi det er uden for skroget, kan det være lettere at opdage med magnetisk anomali detektion, men det kunne være designet til at beskytte noget af feltet,” sagde Clark.
“det kommer igen ned på, hvor godt de bygger fremdrivningssystemet. Under alle omstændigheder fungerer magnetisk anomalidetektion ikke i lange intervaller og er ikke nyttig som søgefunktion. Det bruges generelt til at målrette mod en ubåd, når den først er placeret og sporet.”
mens der er fordele ved en fælgdrevet pumpjet, er der også nogle alvorlige potentielle ulemper. Et problem er, at sådanne motorer muligvis ikke kan generere hestekræfterne til at køre en massiv atomubåd.
“hvis Kina kan sætte en velbygget fælgdrevet pumpestråle på en ubåd, er det næste spørgsmål, hvor meget tryk det giver,” sagde Clark.
“med ubåd fremdrift er en af afvejningerne stilhed versus hastighed. De fleste ændringer i fremdrivningsarkitekturen, der reducerer støj, reducerer også sprinthastigheden. En af de bekymringer, jeg har hørt fra ingeniører, er, om en fælgdrevet pumpestråle kan levere de hestekræfter, der er nødvendige for at nå høje sprinthastigheder til torpedounddragelse eller omplacering.”
Callender bemærkede, at en enkelt fælgdrevet pumpjet sandsynligvis ville være utilstrækkelig. Den amerikanske flådes kommende Columbia-klasse SSBN-design vil inkorporere en permanent magnet elektrisk fremdrift-undgår den traditionelle dampdrevne fremdrivningsturbine. Det nye fremdrivningssystem vil være meget mere støjsvagt, sagde Callender, men det kommer til prisen for at være enormt.
“den elektriske drivmotor med tilstrækkelig kraft til at køre Columbia SSBN vil være ekstremt stor og delvist bidrage til dens 43 fods skrogdiameter,” sagde Callender.
“for eksempel producerede lignende størrelse Ohio klasse SSBN 60.000 aksel hestekræfter. Virginia SSN producerer 40.000 hestekræfter til at drive en ubåd.”
på grund af den store størrelse og vægt af de elektriske motorer er der nogle størrelsesbegrænsninger, der er forbundet med en fælgmonteret pumpjet.
“Bryan er korrekt, og jeg er enig i, at det mest kritiske tekniske problem med den kantløse elektriske motorpumpestråle som hovedfremdrivning for en SSN eller SSBN leverer tilstrækkelig effekt i størrelse og vægtbegrænsninger af en hækpumpestråle,” sagde Callender.
“som du kan forestille dig, ville en 40 fods diameter rimløs pumpe-jet ikke være praktisk (nuværende fremdrivere er mindre end 20ft i diameter) fra både størrelse og vægt synspunkt. At have en enorm og tung motor og pumpestråle ved den ekstreme agterstavn ville også gøre skrogstabilitet næsten umulig.”
som sådan skulle kineserne bruge flere fremdrivere til at designe og bygge en praktisk ubåd.
“en mere sandsynlig løsning til at inkorporere en mindre fælgdrevet pumpestråle (og derfor mindre strøm) ville være at have flere pumpestråler placeret på de stabiliserende hækfinner (2 eller mere sandsynligt 4),” sagde Callender.
“men spørgsmålet om størrelse og vægt er stadig et stort teknisk spring og vil sandsynligvis ikke inkorporere mere modne, men tunge permanente magnetmotorer.”
Clark påpeger et andet potentielt problem, selvom kineserne er i stand til at løse alle de andre tekniske problemer. En fælgdrevet pumpjet ville trække en enorm mængde elektrisk strøm, og det er ikke klart, at kineserne kan generere den slags energi ombord på deres ubåde.
“den sidste udfordring, jeg ser med en fælgdrevet pumpestråle, er skibets evne til at levere den elektriske strøm, der er nødvendig for at drive pumpestrålen,” sagde Clark.
“et elektrisk fremdrivningssystem vil være mindre effektivt end traditionel damp-eller dieselfremdrift, fordi reaktoren eller dieselgeneratoren driver en generator, der derefter driver en motor sammenlignet med en dieselmotor eller dampturbine, der direkte driver akslen.”
hvis kineserne med succes skulle udvikle og bygge en fælgdrevet pumpjet, kunne der være bredere strategiske implikationer.
“hvis de har udviklet et ægte lydløst drev til SSN’ er, kunne de dog bruge disse både som et fritgående element i deres A2 / AD-netværk: Ssk ‘er kunne danne en relativt statisk defensiv cordon tættere på kysten, mens SSN’ er strejfede fremad i et forsøg på at opdage, spore og målrette modkørende amerikanske stillehavsflåde eller syvende Flådetaskestyrker (og at underrette A2/AD-styrker bagpå amerikanske styrkers opholdssted),” sagde James Holmes, professor i strategi ved US Naval Krigskollegium, til National Interest.
“SSNs kunne således omfatte et fremadrettet forsvar af Kinas fremadrettede, lagdelte maritime forsvar. Og det efterlader alle de mere offensive anvendelser til stealthy SSN ‘ er, såsom fremadrettede operationer i Det Indiske Ocean.”
det nye fremdriftssystem kunne også være en velsignelse for den kinesiske SSBN-flåde, der ligesom den sovjetiske boomerflåde bruger den såkaldte ‘Bastion’ – strategi.
“denne type fremdrift ville forbedre det, der ser ud til at være Kinas ‘bastion’ – strategi for SSBN ‘ er i Det Sydkinesiske Hav,” sagde Holmes.
“fremdrivningsmaskiner er på sit støjsvage, når de kører langsomt, mens SSBNs kravler sammen på patrulje. SSBN ‘ er baseret på Sanya og udstyret med nyudviklede fremdrivningsanlæg kunne komme i gang, dykke hurtigt og gå ud til deres patruljepladser-holde deres akustiske signatur og dermed chancerne for fjendtlig detektion til et absolut minimum. Det ville gøre anti-ubådsudfordringen for amerikanske og allierede styrker skræmmende. Vi ville jage kinesiske subs i Kinas udvidede kvarter, i nærheden af en række PLA A2/AD våben.”
der er dog masser af indikationer på, at den kinesiske rim-effekt pumpjet lydløs fremdrivningsteknologi er overblæst. I SCMP-artiklen citerer forfatteren Minne Chan Collin Koh søde Lean, en ubådsekspert fra S. Rajaratnam School of International Studies ved Singapores Nanyang Technological University for at sige, at: “på lang sigt, hvis pumpestrålefremdrivningen erklæres fuldt operationel og testet med succes … fremtidige ubåde ville være udstyret med pumpe-jet fremdrift som en standard designfunktion.”
til Callender, det er en indikation af, at den kinesiske teknologi stadig er i laboratoriet.
“for mig betyder det, at den kantløse pumpestråle stadig er meget i videnskabs-og Teknologifasen af udvikling og ikke en nærtids moden teknologi,” sagde Callender.
i sidste ende vil kun tiden vise, om det nye kinesiske lydløse fremdrivningssystem viser sig at være ægte.
men nogle amerikanske flådeanalytikere mener, at den fælgdrevne pumpjet simpelthen er kinesisk propaganda. “Jeg læste dette tidligere i morges og konkluderede, at planpropagandamaskinen var optaget den 4.juli,” forklarede Bryan McGrath, administrerende direktør for FerryBridge Group naval consultancy, til National Interest i går.
“Ja, noget…hvis ægte. Og der er ingen tvivl om, at den undersøiske fordel, vi nyder, vil komme under stigende pres fra PLANKAPACITETER. Men roligere at amerikanske subs? Ingen.”
Dave Majumdar er forsvarsredaktør for den nationale interesse. Du kan følge ham på kvidre @ DaveMajumdar.