Μέσα σε έναν κινητήρα ντίζελ, ο συμπιεσμένος αέρας αυξάνει τη θερμοκρασία ώστε να αναφλέξει το καύσιμο. Το οξυγόνο είναι κρίσιμο για τη διαδικασία καύσης. Όμως τι συμβαίνει όταν ένα υποβρύχιο βυθίζεται και δεν έχει πρόσβαση στον αέρα;
Η απάντηση είναι απλή αλλά καθοριστική: οι κινητήρες ντίζελ δεν λειτουργούν καθόλου κάτω από το νερό.
Το υβριδικό μοντέλο ντίζελ-ηλεκτρικού
Τα παραδοσιακά υποβρύχια είναι υβριδικά συστήματα. Όταν βρίσκονται στην επιφάνεια, χρησιμοποιούν κινητήρες ντίζελ για να κινήσουν τις προπέλες και κυρίως για να τροφοδοτήσουν γεννήτριες που φορτίζουν μεγάλες μπαταρίες.
Μόλις καταδυθούν, οι κινητήρες ντίζελ απενεργοποιούνται. Τότε αναλαμβάνουν οι ηλεκτρικοί κινητήρες, οι οποίοι τροφοδοτούνται από τις μπαταρίες. Η ηλεκτρική πρόωση είναι πολύ πιο αθόρυβη, κάτι κρίσιμο για την επιβίωση ενός υποβρυχίου, καθώς μειώνει το ακουστικό του ίχνος.
Το μειονέκτημα είναι η αυτονομία. Τα ντίζελ-ηλεκτρικά υποβρύχια πρέπει να αναδύονται κάθε δύο έως τρεις ημέρες για να επαναφορτίσουν τις μπαταρίες τους. Κατά την ανάδυση είναι πιο ευάλωτα, πιο ορατά και περιορίζονται σε ταχύτητα.
Η σουηδική προσέγγιση
Ορισμένα σύγχρονα ντίζελ-ηλεκτρικά υποβρύχια χρησιμοποιούν συστήματα AIP (Air Independent Propulsion), τα οποία επιτρέπουν λειτουργία χωρίς άμεση πρόσβαση σε ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν τα υποβρύχια πέμπτης γενιάς της Σουηδία, τα οποία μπορούν να παραμένουν βυθισμένα για εβδομάδες. Τα συστήματα AIP χρησιμοποιούν αποθηκευμένο οξυγόνο ή εναλλακτικές χημικές διεργασίες για παραγωγή ενέργειας, επεκτείνοντας σημαντικά τον χρόνο παραμονής σε κατάδυση.
Παρόλα αυτά, ακόμη και τα πιο προηγμένα AIP δεν φτάνουν τις δυνατότητες των πυρηνικών υποβρυχίων.
Υποβρύχιο ανακαλύπτει περίεργες δομές στην Ανταρκτική πριν χάσει το σήμα!
Η υπεροχή της πυρηνικής πρόωσης
Τα υποβρύχια πυρηνικής πρόωσης δεν βασίζονται στην καύση οξυγόνου. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες παράγουν θερμότητα μέσω πυρηνικής σχάσης, η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική και μηχανική ενέργεια.
Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να παραμένουν βυθισμένα για μήνες. Στην πράξη, το όριο δεν είναι η ενέργεια αλλά τα αποθέματα τροφίμων για το πλήρωμα, συνήθως έως και 120 ημέρες.
Συμπερασματικά, τα υποβρύχια ντίζελ δεν «καίνε» καύσιμο κάτω από το νερό. Αντίθετα, βασίζονται στην αποθήκευση ενέργειας. Και όσο εξελίσσεται η τεχνολογία πρόωσης, τόσο μειώνεται η ανάγκη για… ανάδυση.
