De mai multe decenii, au apărut în mod regulat diverse proiecte și concepte de aeronave submersibile - dispozitive capabile să efectueze alternativ zbor aerodinamic și scufundări. Datorită unor limitări și dificultăți obiective, niciun proiect de acest gen nu a ajuns la aplicații practice. Cu toate acestea, cercetările în acest domeniu continuă, iar rolul principal în acestea rămâne în continuare în Statele Unite. Forțele lor navale arată un mare interes pentru echipamentele unei clase neobișnuite.
Dificultăți obiective
Orice proiect de aeronavă scufundat se confruntă cu o serie de dificultăți obiective. Combinarea a două funcții fundamental diferite complică întotdeauna proiectarea, până la pierderea abilității uneia dintre ele. Complicații similare se văd în contextul unui planor, al sistemului de propulsie, al calării încărcăturii etc.
La sfârșitul anilor 2000, Divizia Carderock a Centrului Naval de Război de Suprafață din Marina SUA a efectuat o altă lucrare de cercetare pe tema avioanelor submarine. Acesta a format gama exactă de sarcini și probleme tipice pentru astfel de proiecte și, de asemenea, a propus opțiuni pentru soluționarea acestora pe baza tehnologiilor actuale. Este important ca în etapa finală a acestei cercetări și dezvoltări, astfel de propuneri să fie confirmate prin teste ale modelelor la scară.
O aeronavă submersibilă are nevoie de un planor ușor și durabil, care poate zbura în aer și rezista la presiunea apei la adâncimi de funcționare. În plus, trebuie să furnizeze toate dispozitivele și compartimentele necesare. Deci, un avion are nevoie de rezervoare de combustibil voluminoase, iar un submarin are nevoie de rezervoare de balast.
Proiectarea centralelor electrice este o provocare majoră. Scufundările subterane și zborul în aer sunt în mod fundamental procese diferite pentru diferite sisteme de propulsie. În consecință, dispozitivul trebuie să aibă două motoare separate sau un fel de sistem combinat.
Dificultăți cunoscute sunt de așteptat în formarea unui complex de echipamente la bord. Un avion submarin are nevoie de mijloace speciale de navigație și comunicare, capabile să funcționeze alternativ în condiții diferite. Acest factor trebuie luat în considerare și la formarea unui complex de arme, compartimente de marfă etc.
Hidrofoil
Cel mai interesant și mai bine dezvoltat dintre proiectele moderne este conceptul, format în 2010 de centrul american NSWC în cadrul cercetării și dezvoltării menționate. Scopul acestei lucrări a fost de a determina posibilitatea de a crea o aeronavă submersibilă capabilă să decoleze de pe o platformă offshore, să zboare 400 de mile prin aer și să treacă 12 mile marine sub apă, și apoi să debarce înotători de luptă. Apoi a fost necesar să se întoarcă la platformă. Durata șederii sub apă a fost stabilită la nivelul de 3 zile.
Dispunerea „aripii zburătoare” cu un fuselaj mare proeminent, măturată pe marginea anterioară și motoare pe suprafețele superioare și inferioare a fost considerată optimă. Aripa a fost dată pentru tancuri și cisterne în diverse scopuri. Sistemul de propulsie a inclus o pereche de motoare turbofan pentru zbor și o cârmă cu un motor electric pentru navigație. În interiorul fuselajului și aripii, era posibilă amplasarea unei cabine de pilotaj pentru doi membri ai echipajului și un compartiment separat pentru șase parașutiști. Un șasiu de schi special a fost oferit pentru decolare și aterizare.
NSWC Carderock a lucrat la două variante ale avionului submarin. Cea mai mare avea o anvergură a aripilor de aprox.33 m cu o lungime de aprox. 10 m. Masa calculată a atins 17,7 tone. Viteza de croazieră a fost determinată la 200 mile pe oră în aer și 6 noduri sub apă; alți parametri ar fi trebuit să fie în concordanță cu atribuirea inițială.
Mai multe prototipuri au fost construite în conformitate cu aceste idei. Cu ajutorul lor, au pregătit zborul în aer și modurile de decolare și aterizare. S-au investigat, de asemenea, specificul scufundării și al lucrului la adâncimi mici. Cele mai mari dificultăți, din motive evidente, au fost cauzate de problemele de tranziție de la un mediu la altul. Cu toate acestea, a fost posibil să se găsească cele mai bune opțiuni pentru componente și ansambluri, precum și să se formeze cele mai convenabile metode pentru efectuarea diferitelor procese.
Pe baza rezultatelor acestei cercetări, NSWC Carderock a declarat posibilitatea fundamentală de a crea o aeronavă submersibilă de marfă-pasageri pe baza tehnologiilor disponibile. Cu toate acestea, din câte se știe, această lucrare de cercetare nu a primit dezvoltare, iar aspectul propus nu a fost folosit în proiecte reale. Cu toate acestea, în străinătate circulă zvonuri despre posibila lansare a unei lucrări de proiectare experimentală, care până acum rămâne secretă.
Planor de mare
La mijlocul anilor 10, Oficiul pentru Cercetări Navale (ONR) și Laboratorul de Cercetări Navale (NRL) demonstrau noi versiuni de aeronave submarine adaptate sarcinilor specifice. S-a propus utilizarea unor astfel de produse pentru a consolida apărarea antisubmarină.
Mai întâi a venit Flimmer (format din Flyer și Swimmer) de la NLR. Era un aparat fără coadă, cu un fuselaj în formă de fus dezvoltat și o aripă puternică, cu chile pe vârfuri. În coadă era o elice împingătoare. Mai târziu, Flying Sea Glider a apărut cu un design aerodinamic normal, cu o aripă dreaptă și o coadă plină. Acest dispozitiv a fost destinat zborului cu alunecare și nu avea motor.
Conceptul Flimmer / Flying Sea Glider a implicat utilizarea unei drone submarine ca armă antisubmarină. Un astfel de produs ar trebui să fie lăsat de transportator și să zboare peste mare, în căutarea unei ținte subacvatice. După ce l-a găsit, UAV-ul ar trebui să se stropească și să intre sub apă. Apoi, țintește submarinul inamic și îl lovește cu focosul său. Flimmer-ul primei versiuni era capabil să zboare și să navigheze singur. Planorul Flying Sea trebuia să lucreze pe principiul unui planor subacvatic și să se deplaseze sub apă numai datorită energiei acumulate.
În 2015-18. două variante de drone submarine au fost testate și au confirmat capacitatea lor de a rezolva sarcinile atribuite. Trebuie remarcat faptul că conceptul propus de UAV antisubmarin a simplificat foarte mult dezvoltarea proiectului. Două produse de la ONR și NRL trebuie să zboare „într-un sens”. Ieșirea din apă și decolarea nu sunt furnizate.
Curs de simplificare
În 2018, specialiști de la Universitatea din Carolina de Nord au publicat informații despre activitatea lor de cercetare și dezvoltare pe tema submarinului fără pilot, comandată de DARPA. Aparatul proiectat de aeronavă, „inspirat de păsări marine”, a trecut testele necesare și a demonstrat cu succes capacitatea de a lucra în două medii și tranziția dintre ele.
Acest dispozitiv a fost construit conform unei configurații aerodinamice normale cu o aripă dreaptă de 1,42 m. Lungimea produsului este de 1,32 m. Un motor electric cu elice a fost plasat în nasul fuselajului în formă de fus pentru zbor. Volumul central a fost dat pentru baterii și comenzi. În coada fuselajului, în fața fasciculului tubular, se afla un motor pentru mișcarea sub apă. Folosind un arbore lung, el a rotit elicea montată în interiorul unității de coadă.
Aterizarea pe apă a fost efectuată cu un unghi ridicat de atac pentru a reduce forța de impact. După aceea, utilizând suprafețele de direcție standard, UAV-ul s-ar putea scufunda. Procedura de decolare a început la o anumită adâncime. Dispozitivul a luat o poziție verticală și a început să urce din cauza motorului elicei. Ridicându-și nasul deasupra suprafeței, drona a pornit motorul de zbor.
În proiectul Universității din Carolina de Nord și DARPA, a fost implementată o schemă destul de simplă a unei aeronave submarine, care arăta capacitățile necesare. Cu toate acestea, nu se știe nimic despre dezvoltarea acestor idei. Probabil, o astfel de arhitectură poate prezenta performanțe ridicate doar la scară mică. Crearea unei aeronave de dimensiuni complete va fi extrem de dificilă și puțin probabil să ofere toate capacitățile dorite.
Viitor neclar
Astfel, Pentagonul și diferitele sale structuri nu își pierd interesul pentru avioanele submersibile și lansează din când în când dezvoltarea de noi eșantioane de acest fel. Cu toate acestea, rezultatele acestor programe sunt încă destul de modeste. Mai multe concepte ale unei astfel de aeronave cu anumite caracteristici și avantaje au fost dezvoltate și testate în practică, dar lucrurile nu merg mai departe. Niciunul dintre proiectele de cercetare nu a evoluat într-un proiect cu drepturi depline, cu o rezervă pentru aplicații practice viitoare.
Principalul motiv pentru aceasta poate fi considerat un raport specific dintre costuri și beneficii potențiale. Dezvoltarea pe scară largă a avioanelor submarine, în ciuda posibilității fundamentale, este încă considerată inexpedientă. În același timp, acordă suficientă atenție cercetării în acest domeniu și căutării soluțiilor promițătoare. În plus, posibilul loc al desenelor neobișnuite în Forțele Aeriene sau Marina rămâne incert. Avantajele lor față de alte mijloace și sisteme de aspect tradițional sunt, de asemenea, discutabile.
Astfel, atât în trecut, cât și în prezent, principalul rezultat al tuturor proiectelor noi în domeniul aeronavelor submersibile este științific, de proiectare și experiență practică. Dacă va fi folosit în proiecte reale depinde de potențialul client. Până în prezent, cu tot interesul pentru tehnologiile promițătoare, Marina și Forțele Aeriene ale SUA preferă să facă soluții tradiționale.
