Hangtalanul közlekedő katonai tengeralattjárót fejleszt a DARPA

Az amerikai honvédelmi kutatószervezet olyan magnetohidrodinamikai (MHD) meghajtás kifejlesztését tűzte ki célul, ami a haditengerészet tengeralattjáróinak szinte hangtalan működtetését biztosítaná – osztotta meg a Sam.gov kormányzati portál. A DARPA ennek érdekében elindította az ún. Principles of Undersea Magnetohydrodynamic Pumps (PUMP) programot. Ennek keretében 42 hónap alatt szeretnék elérni, hogy az MHD sikeresen működjön. Ez a meghajtás mozgó alkatrészek nélkül, elektromos és mágneses mezők segítségével lendítené mozgásba a hajókat, úgy, hogy elektromosan vezető hajtóanyagot gyorsít fel magnetohidrodinamikai reakciókkal.

A DARPA szerint az eddigi legnagyobb kihívást az jelentette, hogy nem sikerült elég erős mágneses mezőt létrehozni a nagy hatásfokú szivattyúk működtetéséhez. A második probléma az olyan elektródaanyagok hiánya, amelyek ellenállnak a mágneses mezők, az elektromos áram és a sós víz kölcsönhatása által okozott korróziónak, hidrolízisnek és eróziónak. Az elmúlt években ugyanakkor sikerült áttörést elérni a nagy mágneses mezők előállítása terén, így már csak az elektródák jelentette kihívást kell megoldani.

„A mágneses-hidrodinamikus meghajtásnál az eddigi legjobb hatékonyságot 1992-ben bizonyították be a Yamato-1-essel, egy 30 méteres hajóval, ami körülbelül négy Tesla térerősségű mágneses térrel 6,6 csomós sebességre gyorsult, mintegy 30 százalékos hatékonysággal” – mondta Susan Swithenbank, a DARPA PUMP programjának vezetője. „Az elmúlt néhány évben a kereskedelmi fúziós ipar előrelépéseket tett a ritkaföldfém-bárium-réz-oxid (REBCO) mágnesek terén: nagy, akár 20 Tesla nagyságú mágneses tereket demonstráltak, potenciálisan 90 százalékos hatékonysággal. Ezt már érdemes folytatni. Most, hogy a nagy mágneses mezők előállítása áttörte a plafont, a PUMP célja az elektródaanyagokkal kapcsolatos kihívás megoldása.”

- Hirdetés -

Az elektromos áram, a mágneses tér és a sós víz kölcsönhatásakor az egyik legfőbb probléma az elektródfelületeken kialakuló buborék, ami csökkenti a hatékonyságot, illetve erodálhatja magát az elektródfelületet. A PUMP különböző megközelítésekkel foglalkozik a hidrolízis és az erózió hatásának csökkentésére, valamint lehetővé teszi a mágneses mező, a hidrodinamikai és az elektrokémiai reakciók közötti kölcsönhatások modellezését.

„Reméljük, hogy hasznosítani tudjuk az üzemanyagcella- és akkumulátoriparból származó újszerű anyagbevonatokra vonatkozó megoldásokat, mivel ugyanezzel a buborékképződési problémával foglalkoznak”  – mondta Swithenbank. „A hidrodinamikát, az elektrokémiát és a mágnesességet lefedő valamennyi területre keresünk szakértőket, hogy végre segítsenek megvalósítani egy katonai szempontból releváns méretű magnetohidrodinamikai meghajtást.”

Gábor János, Okosipar.hu