Aby mohla jaderná ponorka úspěšně plnit své úkoly, musí být co nejdiskrétnější. Navzdory inovacím vyvinutým v posledních desetiletích však loď tohoto typu stále není zcela tichá kvůli kavitačnímu hluku, který produkuje její vrtule. Z tohoto hluku je možné určit jeho akustický podpis… a tedy jej identifikovat [este es el trabajo de las «orejas de oro» del Centro de Interpretación y Reconocimiento Acústico de la Marina francesa].
Pro odstranění tohoto kavitačního hluku existuje jediné řešení: obejít se bez vrtule… To by bylo možné díky magnetohydrodynamice [MHD] který, když to stručně shrneme, se zabývá prouděním elektricky vodivých tekutin v přítomnosti magnetického pole.
„Základní princip MHD pohonu je jednoduchý. Spočívá v použití elektromagnetických sil k pohonu lodí reakcí. Tyto Laplaceovy síly jsou výsledkem interakce mezi magnetickým polem vytvořeným supravodivými cívkami a elektrickými proudy cirkulujícími mořskou vodou. Tímto způsobem se elektrická energie dodávaná palubními generátory přímo přeměňuje na mechanickou energii. [el trabajo de las fuerzas electromagnéticas]», vysvětluje Christophe Trophime ve své práci na toto téma.
A dodává: «Výhody pohonného systému tohoto typu spočívají v této koncepci, která eliminuje všechny pohyblivé mechanické části. [hélice, eje mecánico, etc.] a s tím spojené nevýhody [cavitación, ruido, estanqueidad, etc.]».
Během studené války pracovaly Spojené státy a Sovětský svaz na námořním pohonu MHD. Američtí výzkumníci Stewart Way, Warren A. Rice a OM Phillips prokázali proveditelnost pohonu MHD pomocí testů provedených na modelu ponorky [3 metros de largo y 400 kg de peso] v Kalifornii. Jejich výzkum však nepokročil dále, protože nebyli schopni vyrobit cívky schopné produkovat dostatečné magnetické pole, aby se dostaly do měřítka 1. Sověti však prý ve svém úsilí v tomto směru pokračovali, což spisovatel Tom Clancyho inspirací pro jeho román „Honba na Rudý říjen“.
Pokrok v supravodivosti však situaci změnil a nyní je možné vyrábět supravodivé elektromagnety schopné produkovat magnetická pole několika Tesl.
Počátkem roku 1992, díky výzkumu provedenému Kobe Merchant Marine University [Japón] a s podporou Mitsubishi Heavy Industries, Toshiba a Kobe Steel vyvinula japonská společnost Ship & Ocean Foundation Yamato 1, demonstrátor lodi s elektromagnetickým pohonem. S výtlakem 280 tun a délkou 30 metrů mohl plout rychlostí 8 uzlů, a to díky urychlovači MHD.
To oživilo zájem amerického námořnictva o tento typ pohonu, zejména u ponorek. Ale znovu, technologie ještě nebyla připravena jít dále, protože cívky potřebné k vytvoření dostatečného magnetického pole byly pro tento typ plavidla stále příliš těžké.
Loni v červnu však DARPA, inovační agentura Pentagonu, znovu zahájila práci v této oblasti s projektem PUMP. [Principles of Undersea Magnetohydrodynamic Pumps]protože vlastnosti směsných oxidů barya, mědi a vzácných zemin [REBCO] Otevřeli nové perspektivy.
Francie ale nezůstala pozadu. V 90. letech se francouzské námořnictvo po vzoru amerického námořnictva začalo zajímat o pohon MHD a Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels [LEGI, en el Institut National Polytechnique de Grenoble] měl na starosti sledování technologického vývoje v této oblasti.
Francouzské ministerstvo obrany, které se v tomto ohledu dotazovalo náměstkyní Nathalie Da Conceicao Carvalho, projevilo v poslední době velký zájem o pohon MHD.
„Vývoj supravodivosti v posledních deseti letech umožnil vyrábět velké magnety s vysokým magnetickým polem [hasta 20 teslas]. Námořní magnetický pohon, vybavený takovými magnety, jehož teorie je studována od 60. let minulého století, vstupuje do fáze studie proveditelnosti s četnými potenciálními výhodami oproti konvenčnímu pohonu,“ připomnělo ministerstvo ve své odpovědi poslance.
Z tohoto důvodu francouzská zbrojní agentura [DGA] se o problematiku velmi intenzivně zajímá, v roce 2018 byly zahájeny „digitální“ studie prováděné ve spolupráci se „specializovanými laboratořemi“, kterými, i když je nejmenovala, může být LEGI, Laboratoire d’Electrotechnique de Grenoble. [LEG]pro studium supravodivých cívek, Centre de Recherche en Électrochimie Minérale et Génie des Procédés [CREMGP] a Laboratoire de MAgnétoDYnamique des Liquides et Applications à la Métallurgie, které jsou v této oblasti na špici.
Podle francouzského ministerstva obrany však tyto studie „potvrdily velmi povzbudivý celkový výkon“ do té míry, že „byl vypracován plán věnovaný magnetickému pohonu pro námořní aplikace v roce 2022, který specifikuje potřeby financování“ a že první kontrakt byl „spuštěn“ v roce 2023 s cílem provádět laboratorní experimenty.
V plánu je zahájit v roce 2024 další smlouvy, aby bylo možné vyhodnotit „proveditelnost integrace vysoce výkonného magnetu do demonstrátoru“ a poté provést „podrobné designové a vývojové studie pro demonstrátory malého rozsahu“.
„Zatímco počáteční aplikací bude pohon jaderné ponorky, investice provedené v rámci tohoto projektu budou mít důsledky v několika civilních oblastech, jako je fúze a lékařské zobrazování. [IRM]“ uzavírá ministerstvo.
Laurent Lagneau
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com