اولین شناور نظامی تمام برقی؛ قسمت چهارم

اسکات لیتل فیلد و آنتونی نیکنس دفتر تحقیقات نیروی دریایی

15 فوریه 2005

نیروی دریایی آینده

همانگونه که به پیشرفت مداوم "تحقیقات و توسعه" در سیستمهای قدرت و کنترل الکترونیکی و سلولهای سوختی اشاره شد، بیشتر کارهای اساسی قبل از اینکه رویای کشتی جنگی تمام برقی بخواهد به حقیقت بپیوندد باقی مانده اند. از میان حوزه های فنی که چالشی برای مهندسان و محققان دفتر تحقیقات نیروی دریایی  بوجود آورده اند جستجوی راهی برای ساخت یک سیستم یکپارچه قدرت قابل نصب در کشتی هاست.

کنترل کننده پیشرانه موتوری پیشرفته احتمالا بی صداتر،  قدرتمندتر، با پنهای باند بالاتر، باکارآیی بالاتر و با مصونیت بیشتر در برابر خطاها ساخته خواهد شد.

سلاح انرژی جنبشی و موشک اندازهای پیشرفته ، در مفهوم، قادرخواهند بود 6 تا 12 گلوله را با انرژی جنبشی 20مگاژول تا فاصله 200 گره دریایی پرتاب کنند. کلید برتری "تفنگهای مغناطیسی" کاهش وزن گلوله ها، عدم نیاز به باروت، پیشرانه های راکتی، کلاهکهای با قدرت انفجاری بالا و احتمالا ظرفیت بالاتر ذخیره کردن آنها می باشد.

سلاح های انرژی مستقیم ، شامل لیزرهای قدرت بالا، توانایی این را دارند تا یک نیروی کشنده را با سرعت نور به دشمن وارد کنند. اما هر دو نوع لیزرهای حالت جامد و الکترون آزاد به یک منبع قدرت انرژی الکتریکی عظیم نیاز دارند که تنها یک کشتی جنگی تمام برقی می تواند آن را تأمین کند.

ذخیره سازهای برق برای مجموعه یکپارچه تفنگهای مغناطیسی، سلاح های لیزری، پرتابگرهای برقی، حسگرهای قدرت بالا و شتابگیری در وضعیت جنگی یک عنصر حیاتی محسوب می شوند. بسته به نوع تجهیزات نصب شده بر روی شناور، انواع خازنها، باتری ها، میل لنگها و حتی ذخیره سازهای مغناطیسی فوق هادی می توانند مورد استفاده قراربگیرند.

ژنراتورهای برقی پیشرفته می توانند از تکنولوژی فوق هادی یا ژنراتورهای سرعت بالا برای افزایش توان تولید شده و کاهش وزن و حجم دستگاه تا 50% استفاده کنند. برای کشتی ها می تواند از ژنراتورهایی با توان 10 تا 30 مگاوات استفاده کرد.

تصویر7- سوپرموتور. یک ژنراتور فوق هادی به قدرت 5 مگاوات که توسط شرکت فوق هادی آمریکا و آلستوم ساخته شده و از 30 کیلوگرم هلیوم برای سرد کردن آن استفاده شده است. ولتاژ خروجی آن 2400 ولت سه فاز بوده و سرعت نامی آن 230 دور بر دقیقه می باشد. آزمایش قدرت کامل آن برای ابتدای سال 2005 برنامه ریزی شده است.

عملگرهای الکتریکی (actuator) اجازه می دهند تا تجهیزات هیدرولیک و پنوماتیک از روی کشتی جمع آوری شوند که به صورت معنی داری هزینه تعمیرات و نگهداری را پایین خواهد آورد. این عملگرها کاملا مجتمع و با صرفه خواهند بود و پیکربندی سیستمهای قدرت و کنترل آسیب را در کشتی های آینده بازسازی خواهند کرد.

مترجم رضاکیانی موحد

منبع

http://www.powermag.com/renewables/synfuel/Roadmap-for-the-all-electric-warship_1044_p4.html