Se la tecnologia di propulsione pumpjet rim-driven della Cina funziona, sarebbe un progresso significativo per la forza sottomarina della Marina dell’Esercito di Liberazione popolare.
In un recente articolo apparso sul South China Morning Post, Pechino afferma di aver sviluppato un sistema di propulsione così silenzioso—che alcuni hanno paragonato al cosiddetto caterpillar-drive in Tom Clancy’s Hunt for Red October.
Con prestazioni acustiche notevolmente migliorate, una nuova generazione di sottomarini d’attacco nucleare cinesi avanzati (SSN) potrebbe aggiungere un’altra dimensione alle capacità anti-access/area denial (A2/AD) di Pechino.
Inoltre, i nuovi sottomarini balistici cinesi nascosti all’interno dei loro “bastioni” pesantemente difesi—come la flotta sovietica boomer prima di loro—sarebbero molto più difficili da individuare ed eliminare, migliorando notevolmente la deterrenza nucleare strategica di Pechino.
Ma questo è solo se la Cina può costruire un propulsore a getto d’acqua operativamente rilevante-Gli analisti navali americani sono per lo più convinti che il nuovo sistema di propulsione silenziosa cinese sia un progetto scientifico che potrebbe non arrivare mai in mare.
“Se è ben costruito, un getto a pompa a cerchio sarebbe un sistema di propulsione più silenzioso delle eliche tradizionali e potrebbe essere più silenzioso dei getti a pompa azionati dall’albero come quelli di alcuni sottomarini statunitensi”, Bryan Clark, un americano in pensione. Navy undersea warfare ufficiale e analista il Centro per le valutazioni strategiche e di bilancio, ha detto L’interesse nazionale.
” La domanda è se i cinesi possono costruirne uno con la lavorazione fine necessaria per raggiungere il grado di silenziatura possibile. L’articolo non affronta questo. La tecnologia di base è semplice, ma costruire una buona è difficile. La produzione di attrezzature di precisione come le turbine è stata una sfida per l’industria navale cinese.”
In pensione U. S. Navy submariner Thomas Callender, un ricercatore senior per i programmi di difesa presso la Heritage Foundation ed ex direttore delle capacità presso l’ufficio del Vice Sottosegretario della Marina (Politica) d’accordo con la valutazione di Clark.
“sono d’accordo che se gli ingegneri possono sviluppare un albero rim-driven motore elettrico pompa a getto, ridurre il rumore firma dell’host sottomarino poiché senza grandi tradizionale albero con cuscinetti multipli a lungo la sua lunghezza (albero deve essere abbastanza a lungo per collegare la propulsione a motore all’interno della sala macchine a vite o pump-jet a poppa) e solo avere un cuscinetto per pompa a getto, il rumore associato con l’albero sarebbe ridotto,”Callender ha detto Il Interesse Nazionale in una e-mail.
” Inoltre, poiché l’elica non è azionata da una turbina a propulsione a vapore tradizionale, ma da un motore elettrico, non è necessario un grande riduttore che riduce i giri / min della turbina a vapore (in 1000 giri / min a velocità più elevate) a una velocità dell’elica più efficiente e silenziosa (per sottomarini in genere meno di 200 giri / min).”
La migliore silenziatura probabilmente compenserebbe anche potenziali inconvenienti come una maggiore firma magnetica.
” Un getto di pompa azionato dal cerchio utilizzerebbe un motore elettrico installato nel cerchio attorno al propulsore. Come qualsiasi motore elettrico, genererebbe un campo magnetico. Poiché è al di fuori dello scafo, potrebbe essere più facile da rilevare con il rilevamento di anomalie magnetiche, ma potrebbe essere progettato per proteggere parte del campo”, ha detto Clark.
” Si tratta ancora di quanto bene costruiscono il sistema di propulsione. In ogni caso, il rilevamento di anomalie magnetiche non funziona a lunghe distanze e non è utile come funzionalità di ricerca. Viene generalmente utilizzato per colpire un sottomarino una volta che è stato localizzato e rintracciato.”
Mentre ci sono vantaggi per un rim-driven pumpjet, ci sono anche alcuni gravi potenziali inconvenienti. Un problema è che tali motori potrebbero non essere in grado di generare la potenza necessaria per guidare un enorme sottomarino nucleare.
“Se la Cina può mettere un getto di pompa ben costruito su un sottomarino, la prossima domanda è quanta spinta fornisce”, ha detto Clark.
“Con la propulsione sottomarina, uno dei compromessi è la silenziosità rispetto alla velocità. La maggior parte delle modifiche all’architettura di propulsione che riducono il rumore riducono anche la velocità di sprint. Una delle preoccupazioni che ho sentito dagli ingegneri è se un jet pompa rim-driven in grado di fornire la potenza necessaria per raggiungere alte velocità di sprint per l’evasione siluro o riposizionamento.”
Callender ha osservato che un singolo rim-driven pumpjet sarebbe probabilmente insufficiente. Il prossimo progetto SSBN della classe Columbia della US Navy incorporerà una propulsione elettrica a magnete permanente, evitando la tradizionale turbina a propulsione a vapore. Il nuovo sistema di propulsione sarà molto più silenzioso, ha detto Callender, ma arriverà al prezzo di essere enorme.
“Il motore elettrico con potenza sufficiente per guidare Columbia SSBN sarà estremamente grande, contribuendo parzialmente al suo diametro dello scafo di 43 piedi”, ha detto Callender.
” Per esempio, simili dimensioni Ohio classe SSBN prodotto 60.000 cavalli albero. Virginia SSN produce 40.000 cavalli albero per alimentare un sottomarino.”
A causa delle dimensioni e del peso dei motori elettrici, ci sono alcuni vincoli di dimensione che sono inerenti a un pumpjet montato su cerchione.
“Bryan è corretto e sono d’accordo sul fatto che il problema tecnico più critico con il motore elettrico rimless pump-jet come propulsione principale per un SSN o SSBN sta fornendo una potenza sufficiente in termini di dimensioni e limiti di peso di un jet-pompa di poppa”, ha detto Callender.
” Come si può immaginare, un 40-piede di diametro rimless pompa-jet non sarebbe pratico (propulsori di corrente sono meno di 20ft di diametro) sia dal punto di vista delle dimensioni e del peso. Avere un motore enorme e pesante e un getto a pompa all’estrema poppa renderebbe anche la stabilità dello scafo quasi impossibile.”
Come tale, i cinesi avrebbero dovuto utilizzare più propulsori per progettare e costruire un sottomarino pratico.
“Una soluzione più probabile per incorporare un getto a pompa più piccolo (e quindi meno potenza) sarebbe quella di avere più getti a pompa situati sulle alette di poppa stabilizzanti (2 o più probabilmente 4)”, ha detto Callender.
” Ma la questione delle dimensioni e del peso è ancora un enorme salto ingegneristico e probabilmente non incorporerebbe motori a magneti permanenti più maturi ma pesanti.”
Clark indica un altro potenziale problema anche se i cinesi sono in grado di risolvere tutti gli altri problemi tecnici. Un rim-driven pumpjet attirerebbe una quantità enorme di energia elettrica e non è chiaro che i cinesi possono generare quel tipo di energia a bordo dei loro sottomarini.
“L’ultima sfida che vedo con un getto pompa rim-driven è la capacità della nave di fornire l’energia elettrica necessaria per guidare il getto pompa,” Clark ha detto.
“Un sistema di propulsione elettrica sarà meno efficiente della tradizionale propulsione a vapore o diesel perché il reattore o il generatore diesel alimenta un generatore che alimenta un motore, rispetto a un motore diesel o una turbina a vapore che aziona direttamente l’albero.”
Se i cinesi dovessero sviluppare e costruire con successo un pumpjet rim-driven, potrebbero esserci implicazioni strategiche più ampie.
” Se hanno sviluppato un drive veramente silenzioso per SSNs, però, potrebbero usare quelle barche come un elemento free-range della loro rete A2 / AD: Gli SSK potevano formare un cordone difensivo relativamente statico più vicino alla riva mentre gli SSN si aggiravano in avanti nel tentativo di rilevare, tracciare e bersagliare la flotta del Pacifico statunitense in arrivo o le task force della Settima flotta (e di notificare le forze A2/AD nella parte posteriore delle forze statunitensi)”, James Holmes, professore di strategia presso il Naval War College
“SSNs potrebbe quindi comprendere una difesa avanzata della difesa marittima avanzata e stratificata della Cina. E questo lascia da parte tutti gli usi più offensivi per SSN furtivi, come le operazioni in avanti nell’Oceano Indiano.”
Il nuovo sistema di propulsione potrebbe anche essere un vantaggio per la flotta cinese SSBN, che come la flotta sovietica boomer, utilizza la cosiddetta strategia ‘Bastion’.
“Questo tipo di propulsione migliorerebbe quella che sembra essere la strategia” bastione “della Cina per gli SSBN nel Mar Cinese meridionale”, ha detto Holmes.
“Le macchine di propulsione sono più silenziose quando corrono lentamente, mentre le SSBN strisciano lungo il pattugliamento. Gli SSBN con sede a Sanya e dotati di nuovi impianti di propulsione potrebbero prendere il via, immergersi rapidamente e curiosare nei loro terreni di pattuglia keeping mantenendo la loro firma acustica, e quindi le possibilità di rilevamento ostile, al minimo. Ciò renderebbe la sfida anti-sottomarino per le forze statunitensi e alleate davvero scoraggiante. Saremmo a caccia di sottomarini cinesi nel quartiere esteso della Cina, in prossimità di una serie di armi PLA A2/AD.”
Tuttavia, ci sono molte indicazioni che la tecnologia di propulsione silenziosa rim-power pumpjet cinese è esagerata. Nell’articolo SCMP, l’autore Minne Chan cita Collin Koh Swee Lean, un esperto di sottomarini della S. Rajaratnam School of International Studies presso la Nanyang Technological University di Singapore, dicendo che: “A lungo termine, se la propulsione a getto di pompa viene dichiarata pienamente operativa e testata con successo … i futuri sottomarini sarebbero dotati di propulsione a getto di pompa come caratteristica di progettazione standard.”
A Callender, che è un’indicazione che la tecnologia cinese è ancora in laboratorio.
“Per me questo significa che il rimless pump-jet è ancora molto nella fase di sviluppo della scienza e della tecnologia e non una tecnologia matura a breve termine”, ha detto Callender.
In definitiva, solo il tempo dirà se il nuovo sistema di propulsione silenziosa cinese si rivelerà autentico.
Ma alcuni analisti navali statunitensi ritengono che il pumpjet rim-driven sia semplicemente propaganda cinese. “L’ho letto questa mattina e ho concluso che la macchina di propaganda del PIANO era impegnata a luglio 4th”, Bryan McGrath, amministratore delegato della consulenza navale del gruppo FerryBridge, ha spiegato ieri all’Interesse nazionale.
” Sì, qualcosa…se genuino. E non c’è dubbio nella mia mente che il vantaggio sottomarino di cui godiamo verrà sotto pressione crescente dalle capacità del PIANO. Ma più tranquillo che U. S. subs? No.”
Dave Majumdar è l’editore della difesa di Interesse nazionale. Puoi seguirlo su Twitter @ DaveMajumdar.