Китайские исследователи разработали новый детектор, основанный на принципе гравитации, который может быть использован для обнаружения подводных лодок и сделать предлагаемую подводную лодку AUKUS излишней.
Китайский технологический прогресс, скорее всего, нанесет очередной удар по программе создания подводных лодок AUKUS. Как я уже подробно описывал в статье « Жемчужины и раздражения» , китайцы исследовали способы обнаружения подводных лодок с помощью технологии высокоэнергетического микроволнового синтеза. Теперь, как сообщается в статье «Интересная инженерия» , они работают над тем, как точно определять местоположение «монстров глубин» с помощью детектора, основанного на гравитации.
Группа исследователей из Северо-Китайского университета под руководством Чжан Инцзы развивает предыдущие достижения Китайской академии наук. Текущие исследования выводят Китай на передовые позиции в разработке этой технологии.
Прорыв этого детектора, основанного на гравитации, заключается в том, что в отличие от традиционных методов обнаружения подводных лодок — гидролокатора, радара или магнитометра, — которые можно частично нейтрализовать с помощью соответствующих контрмер, этот метод невозможно обмануть. Тяжелый объект, такой как подводная лодка, невозможно скрыть с помощью гравитационного воздействия. Массу нельзя отключить, уменьшить или поглотить.
Этот метод работает с использованием высокотехнологичного магнитометра, называемого сверхпроводящим квантовым интерференционным устройством (SQUID), — устройства, которое, улавливая мельчайшие изменения гравитации, может обнаруживать подводные лодки.
Магнитометры — не новинка. Вы наверняка проходили через один из них на контроле безопасности в аэропорту или видели, как кто-то прочесывает пляж в поисках потерянных монет или ювелирных изделий. СКВИД-магнитометр работает на совершенно другом уровне: это чрезвычайно чувствительный прибор, способный измерять мельчайшие изменения гравитации.
СКВИД-магнитометры используются в неврологии и кардиологии для обнаружения мельчайших магнитных флуктуаций. Обладая сверхвысокой чувствительностью, они способны измерять магнитные поля, в 100 миллиардов раз слабее тех, которые необходимы для перемещения стрелки компаса.
Устройство представляет собой, по сути, плавающую массу без трения, которая движется даже при малейшем изменении гравитации. Принцип работы устройства заключается в подвешивании небольшого объекта в воздухе и устранении (насколько это возможно) любого воздействия трения на него. Поскольку оно основано на сверхпроводимости, его необходимо охлаждать до температур, близких к абсолютному нулю.
До работы команды Чжана стоимость этой технологии была непомерно высока, поскольку каждое устройство должно было содержать как минимум шесть сверхчувствительных сверхпроводящих магнитных градиентометров, каждый из которых был оснащен парой сверхпроводящих катушек. Считалось, что это необходимо для точного обнаружения подводных лодок на глубине сотен метров и для оценки их местоположения, скорости и других физических характеристик. Команда Чжана разработала зонд, использующий один сверхпроводящий магнитный градиентометр, что позволило добиться десятикратного увеличения чувствительности по сравнению с зондами, используемыми противолодочными силами по всему миру.
Такая сверхчувствительная система обнаружения движения идеально подходит для определения гравитации, что и обуславливает её военное применение. Даже незначительное изменение гравитации (то есть движение объекта поблизости) приводит к едва заметному перемещению устройства, измеряющего разницу гравитации в пространстве. Минимальные изменения впечатляют. Предположим, фоновая гравитация составляет, скажем, 9,800000000. Когда мимо устройства проплывает подводная лодка, показания изменятся примерно до 9,800000002. Это очень малая разница, но достаточная для того, чтобы детектор заметил происходящее.
Устройство уже прошло испытания вне строго контролируемых лабораторных условий, что важно, поскольку эти детекторы очень чувствительны к помехам, таким как шаги, проезжающие транспортные средства, ветер, волны и землетрясения. Если технология сможет доказать свою эффективность в подобных условиях «загрязненного сигнала», то она, вероятно, будет хорошо работать на кораблях, самолетах и беспилотниках.
Хотя устройство пока недостаточно чувствительно для таких задач, как обнаружение подводных лодок, после полной доработки ожидается, что оно сможет обнаруживать, например, нынешние американские подводные лодки класса «Огайо» водоизмещением 18 750 тонн. Подводная лодка класса «Вирджиния», первый этап программы AUKUS, весит 7900 тонн, а предлагаемая подводная лодка-преемница класса AUKUS, которая будет весить около 10 000 тонн, значительно меньше массивной подводной лодки класса «Огайо». Однако можно предположить, что китайские технологии продвинутся до такой степени, что позволят использовать ту же самую, даже более высокоточную технологию, чтобы сделать возможным их обнаружение.
Учитывая, что, согласно предварительным расчетам, Австралия получит подводные лодки класса «Вирджиния» не раньше середины 2030-х годов, а дата приобретения подводных лодок класса «АУКУС» остается неизвестной, можно предположить, что к тому времени любые американские, британские или австралийские подводные лодки будут легко обнаруживаемы. Не хочется думать о 368 миллиардах долларов (и эта сумма продолжает расти), потраченных впустую на проект, который к моменту его реализации технологии сделают устаревшим. Но когда речь идет о периоде, возможно, до 30 лет, это весьма вероятно.
Мнения, выраженные в этой статье, могут как совпадать, так и не совпадать с мнением компании Pearls and Irritations.
Комментариев нет:
Отправить комментарий