ابتكارات وتقنيات

تمكّـن النظام "AIP"، منـذ أن ظهـر في العام 1996 من تغيـير المعـطيات في أعماق البحار. فقد أعطى لغواصة الديزل استقلالية تحت الماء، أكبر بأربع مرات. وهكذا وجدت الغواصة النووية بديلاً حقيقياً لها.

الغواصة" ˜فيرجينيا"“ هي حلم كل عسكري بحار: استقلالية تحت الماء لمدة ثلاثة شهور متواصلة، سرعة قصوى تصل الى خمسة وخمسين كيلومتراً في الساعة، لا تحددها فترة زمنية معينة. وتملك هذه الغواصة الأميركية التي يتم إنجازها في نيو بورت، بريطانيا، قوة دفع نووية. لكنه امتياز لا تنعم به سوى خمس دول فقط: الولايات المتحدة، روسيا، المملكة المتحدة، فرنسا والصين. أما بالنسبة للتسع والثلاثين دولة أخرى التي تملك سلاح غواصات، فهي لا تزال تعتمد النموذج القديم الذي يعمل على الديزل فوق سطح الماء، وعلى الكهرباء في عمق البحر. وتكمن العقدة في هذا النوع من الغواصات، ببطارياته ذات الإستقلالية الضعيفة: أربعة أيام بسرعة منخفضة (تسعة كيلومترات في الساعة) ، أو ساعة من الزمن بالسرعة القصوى (خمسة وأربعون كيلومتراً في الساعة) ! ويمضي هذا الطراز من الغواصات نحو عشرين بالمئة من وقته على سطح الماء وهو يعيد تعبئة حاشداته، فيكون بالتالي فريسة سهلة للرادارات المترصدة! هكذا كانت الحال في عالم الأعماق، عندما أنزلت البحرية السويدية الى الخدمة في العام 1996، باكورة إنتاجها لسلسلة ثورية من غواصات الديزل العاملة بقوة الدفع المستقلة عن الهواء (AIP) . ويقضي هذا النظام بتوفير آلية لغواصة الديزل ­ الكهرباء، تعيد بواسطتها شحن بطارياتها من دون العودة الى وقود الديزل المتعطش للهواء. وهناك اقتراح لحلين في هذا المجال: أولهما محرك حراري مُخمد الطنين (Moteur Thermique Insonorisé) (الستيرلينغ، العنفة، الديزل) يعمل على وقود (ايتانول، غازول...) وعلى مواد قابلة للاشتعال (أوكسيجين صاف أو ممدد) . والحل الثاني، وهو في مرحلة الإختبار، يبدو واعداً أكثر من الأول لأنه صامت بطبيعته، وهو يعتمد بطاقات على الوقود، يغذيها الأوكسيجين والهيدروجين. ويقول في هذا المجال، المدير التقني لإدارة المنشآت البحرية "DCN"، باريس:" ˜تكمن الفائدة من هذه الأنظمة أولاً، في مضاعفة استقلالية الغواصة وهي تحت الماء لثلاث أو أربع مرات أكثر عندما تكون سرعتها منخفضة (من تسعة الى اثني عشر كيلومتراً في الساعة) . هذا، وفي حال اضطراره لزيادة السرعة الى حدها الأقصى، يمكن لطاقم الغواصة أن يفعل ذلك ببطاريات مشحونة، فيستفيد للحال من الطاقة المتوفرة، بنسبة مئة في المئة"“. أما بالنسبة للمردود التكتي فهو واضح في هذا المجال. ويقول نورمان فردمان الخبير الأميركي في سلاح الغواصات ˜"بفضل الإستقلالية المتطورة التي يوفرها النظام "AIP"، أصبح بإمكان الغواصة أن تنجز دوريتها كاملة وهي تحت الماء من دون أن تترك أثراً مرئياً أو صوتياً. وهو لا شك امتياز قاطع، في مواجهة وسائل الدفاع المتطورة!”. وقد أثبت النظام" AIP"، فاعليته بعد ثماني سنوات من الإختبار العملياتي، الأمر الذي جعل عدداً كبيراً من البلدان التي ليست لديها الإمكانية أو الرغبة في امتلاك غواصة نووية، تعتمد هذا النظام كحل بديل.

نوع جديد من الغواصات

لم يكن هذا النوع من الغواصات في مراحل ظهوره الأولى يحمل مواصفات كاملة. فعلى الرغم من مضاعفة استقلاليته، كانت سرعته تحت الماء لا تزال محدودة. ويقول الناطق بلسان مصانع "TNSW" الألمانية، المسؤولة عن إطلاق نظام الديزل بالحلقة المقفلة (Système Diesel ˆ Circuit Fermé) :" ˜عندما تبلغ الغواصة العادية سرعتها القصوى، تفقد ˜حواسها” البصرية والسمعية بسبب الضوضاء الهيدروديناميكية التي تصدرعنها، علماً أن الدورية التي تقوم بها الغواصة التقليدية أو النووية، تستوجب استنفار كل حواس التنصت المتوفرة”. ولكن هل يكفي هذا، للتأكيد مجدداً على التفوّق الكبير الذي يميز الغواصة النووية عن الغواصة التقليدية في هذا المجال؟ يقول الخبير فردمان في سلاح الغواصات: ˜يمكن لغواصة بنظام "AIP" أن تهاجم تحت الماء بواسطة صواريخ بعيدة المدى (مثل الإكزوسيت) ، من دون أن تكشف عن موقعها، الأمر الذي يشكل تهديداً يجدر بالغواصة النووية أن تبدأ بدراسته! إلا أن الغواصة "AIP" لا يمكنها الفرار بسرعة قصوى لمدة طويلة إذا تم اكتشافها، لا سيما عندما تكون في موقع المهاجمة عن قرب. فالذرة تحتفظ إذن، بميزة الحركية من دون منازع، ففي حين تتمكن الغواصة النووية من تنفيذ مهام الحراسة على مدار الكوكب، تبقى الغواصة "AIP" خافرة سواحل ليس إلا. غير أن هذه الأخيرة يمكن أن تعوّض عن جزء من هذا النقص: فالطراز 212 الألماني الذي يعتمد بطارية الوقود، يقدّر بثلاثمئة وخمسين مليون يورو، أي ما يعادل نصف ثمن غواصة "Rubis" النووية الفرنسية، التي هي بدورها أرخص ثمناً بمرتين من ˜فيرجينيا” الأميركية! إذن، فاعتماد نظام "AIP" أقل كلفة بكثير، إضافة الى أنه يُغني عن شراء غواصة جديدة، إذ أن التعديلات الخاصة بهذا النظام يمكن أن تُضاف الى أي غواصة ديزل عادية.

مشكلة التحكم بالأوكسيجين السائل

ينطوي النظام "AIP" على جانب خطر، يفسّر عدم ظهوره قبل الآن. ويقول في هذا المجال مدير المتحف الملكي البحري للغواصات في بريطانيا: ˜درس الألمان هذا النظام خلال الحرب الأخيرة، وتابع البريطانيون والسوفييت العمل فيه من بعدهم. والحقيقة أن أحداً لم ينجح تماماً، لا سيما بسبب قابلية الأوكسيجين السائل للانفجار”. غير أنه تم اليوم على ما يبدو، التغلّب على هذه العقبة. فالنوعية التي أصبحت عليها خطوط الأنابيب، والتقدّم الذي طرأ في مجال التحكم بالخليط، أتى بحلّ للمشكلة. وبالتالي فإن أي حادث يذكر، لم يسجّل خلال ألوف الساعات من الإبحار التي قامت بها غواصة الاختبار (U-1) الألمانية (1987) ، والغواصة (ناكن) السويدية (1988) والثلاث غواصات (غوتلاند) السويدية أيضاً التي لا تزال في الخدمة منذ العام 1996. وهكذا يمكن القول أن النظام "AIP" قد نجح في احتلال مكان له تحت الشمس.

عن مجلة: Science et Vie

* النظام (Air Independant Propulsion) AIP هو قوة الدفع المستقلة عن الهواء.

بطاقة تعريف تقنية

الطاقم: سبعة وعشرون (بينهم خمسة ضباط) .

الوزن تحت سطح الماء: ألف وثمانمئة وثلاثون طناً.

الطول: ستة وخمسون متراً.

العرض: سبعة أمتار.

السرعة: اثنتا عشرة عقدة (22 كم/ساعة) على سطح الماء.

عشرون عقدة (37كم/ساعة) أثناء الغوص.

الإستقلالية: ثمانية آلاف ميل (14816 كم) / ثماني عقد على السطح.

أربعمئة وعشرون ميلاً (777 كم) / ثماني عقد أثناء الغوص.

السلاح: ستة أنابيب إطلاق الطوربيدات عيار 533 مم ­ اثنا عشر طوربيداً.

قوة الدفع: موتور ديزل (16v396 MTU)، قوّته 3.12 ميغاواط (4243حصان)

وموتور كهربائي سيمانز (2.85 ميغواط / 3875حصان) .

قوة الدفع المستقلة عن الهواء (AIP) : تسع بطارقات على الوقود من 30 الى 50  كيلواط.

أربعة أنظمة دفع على ساحة المنافسة

محرك الديزل "AIP":

المبدأ: مجموعة مولّدة للكهرباء، بمحرك الديزل، يغذيها مزيج من الأوكسيجين والأرغون (غاز عديم الرائحة واللون يمكن إعادة تأهيله) .

الحسنات: تتفوّق على منافساتها بسرعـتها تحـت المـاء. خضعت لمئـتين وستـين ساعـة من الإخـتبار، ونزلـت عـشرين مرة الى عمق المياه في البلطيق من دون أي مشكلة تذكر.

السيئات: خطر تسرّب الأوكسجين السائل وصعوبة في معالجة الضجيج الصادر عن الغواصة.

 2­- العنفة (MESMA) :

هي محرك ذو دولاب يدار بقوة الماء أو الهواء أو البخار.

المبدأ: عنفة بخارية يغذيها الأيتانول والأوكسيجين السائل. يقوم البخار بتدوير المنوّبة (مولّد التيار المتردد) .

الحسنات: تدور بضـغط مرتفـع، لإطلاق غازات الإنفـلات (Gaz d’échappement) على عمق اربعمئة متر. نظـام صـامت، دار بنـجاح خـلال فتـرة اختـباره.

السيئات: لا يشكل الأيتانول وقوداً ثابـتاً وبالتـالي فهـو يـطرح مشاكل لوجستية، كما أن هناك خطر تسرب الأوكسيجين السائل. وفي أي حال فإن هذه التقنية أصبـحت قدـيمة منـذ زمن.

3-­ المحرّك ستيرلنغ (Sterling) :

المبدأ: مجـموعة مولدة للكــهرباء، بمحرك يعمل على تمدد الهيليوم، تسخنه حجرة خارجية يحترق فيها الديزل والأوكسيجين.

الحسنات: نظام مكثّف وصامت في الوقت ذاته. يسهل تركيبه. تجاوزت خدمته العملياتية في خمس غواصات للبحرية الدانماركية والسويدية مدة العشر سنوات.

السيئات: تحمل الأوكسيجين السائل على متنها. ضغط الإشتغال خفيف وتبقى مطروحة مشكلة إطلاق الغازات. مردود الطاقة ضعيف.

4-­ البطارية على الوقود:

المبــدأ: تحـويل الطـاقة الكيميائية مباشرة الى طاقة كهربائية بواسطة تفاعل الهيدروجين مع الأوكسيجين الذي ينتج عنه المادة.

الحسنات: نظام صامت جداً لا ينتج عنه غير الماء. مردود الطاقة جيد، الأمر الذي يضمن استقلالية أفضل. البطاريات قابلة لمزيد من التطوير.

السيئات: خطر اشتعال الأوكسيجين والهيدروجين. تقنية حديثة العهد لم يتم بعد التحكم الكامل بنتائجها. النظام الأكثر كلفة بين الأنظمة "AIP".

 ما الذي غيّره النظام AIP

إن اختبار أول غواصة "AIP"، هو بمثابة ولادة لنوع جديد من الغواصات، يُدرج بين الغواصات النووية التي تُعتبر النخبة، نظراً لاستقلاليتها غير المتناهية حتى ولو تزايدت سرعتها كثيراً، وبين الغواصة ˜التقليدية” التي تعتمد قوة الدفع العاملة على الديزل والكهرباء. وقد أتى النظام "AIP" ليضاعف استقلالية الغواصة التقليدية أربع مرات، لتصل الى أسبوعين بعد أن كانت أربعة أيام فقط. هذا ويمكن لهذا النوع الجديد من الغواصات أن يبحر بهدوء في الأعماق أثناء دورياته. وأخيراً يمكن القول أن غواصة الديزل اتخذت لها مكاناً على ساحة المنافسة بفضل النظام "AIP"، بعد أن بقيت حتى الآن من دون مقاومة في مواجهة الغواصة النووية.