Per molti decenni sono comparsi regolarmente vari progetti e concetti di velivoli sommergibili: dispositivi in grado di eseguire alternativamente il volo aerodinamico e le immersioni subacquee. A causa di oggettive limitazioni e difficoltà, nessun progetto di questo tipo ha raggiunto l'applicazione pratica. Tuttavia, la ricerca in questo settore continua e il ruolo principale in esse rimane negli Stati Uniti. Le loro forze navali mostrano un grande interesse per l'equipaggiamento di una classe insolita.
Difficoltà oggettive
Qualsiasi progetto di aereo sommerso deve affrontare una serie di difficoltà oggettive. La combinazione di due funzioni fondamentalmente diverse complica sempre la progettazione, fino alla perdita della capacità di una di esse. Complicazioni simili si riscontrano nel contesto di un aliante, sistema di propulsione, stiva di carico, ecc.
Alla fine degli anni 2000, la Divisione Carderock del Naval Surface Warfare Center della Marina degli Stati Uniti ha condotto un altro lavoro di ricerca sul tema dei velivoli sottomarini. Ha formato l'esatta gamma di compiti e problemi tipici di tali progetti e ha anche proposto opzioni per la loro soluzione basate sulle tecnologie attuali. È importante che nella fase finale di questa ricerca e sviluppo, tali proposte siano state confermate da test di modelli in scala.
Un aereo sommergibile ha bisogno di un aliante leggero e resistente che possa volare in aria e resistere alla pressione dell'acqua a profondità operative. Inoltre, deve fornire tutti i dispositivi e gli scomparti necessari. Quindi, un aereo ha bisogno di serbatoi di carburante voluminosi e un sottomarino ha bisogno di serbatoi di zavorra.
Il design del propulsore è una sfida importante. L'immersione segreta e il volo in aria sono processi fondamentalmente diversi per i diversi sistemi di propulsione. Di conseguenza, il dispositivo deve avere due motori separati o un qualche tipo di sistema combinato.
Sono prevedibili difficoltà note nella formazione di un complesso di apparecchiature di bordo. Un aereo sottomarino ha bisogno di mezzi speciali di navigazione e comunicazione, in grado di operare alternativamente in condizioni diverse. Questo fattore deve essere preso in considerazione anche quando si forma un complesso di armi, compartimenti di carico, ecc.
Aliscafo
Il più interessante e ben sviluppato tra i progetti moderni è il concept, formato nel 2010 dal centro americano NSWC nell'ambito del citato R&D. Lo scopo di questo lavoro era determinare la possibilità di creare un velivolo sommergibile in grado di decollare da una piattaforma offshore, volare 400 miglia in aria e passare 12 miglia nautiche sott'acqua, e quindi sbarcare nuotatori da combattimento. Quindi è stato richiesto di tornare alla piattaforma. La durata della permanenza sott'acqua è stata fissata al livello di 3 giorni.
Il layout "ala volante" con una grande fusoliera sporgente, bordo anteriore spazzato e motori sulle superfici superiore e inferiore è stato considerato ottimale. L'ala era destinata a cisterne e cisterne per vari scopi. Il sistema di propulsione comprendeva una coppia di motori turbofan per il volo e un timone con motore elettrico per la navigazione. All'interno della fusoliera e dell'ala era possibile posizionare una cabina di pilotaggio per due membri dell'equipaggio e un compartimento separato per sei paracadutisti. Per il decollo e l'atterraggio è stato offerto uno speciale telaio da sci.
NSWC Carderock ha lavorato su due varianti del velivolo sottomarino. Il più grande aveva un'apertura alare di ca.33 m con una lunghezza di ca. 10 m La sua massa calcolata ha raggiunto le 17,7 tonnellate La velocità di crociera è stata determinata a 200 miglia all'ora in aria e 6 nodi sott'acqua; altri parametri avrebbero dovuto essere coerenti con l'assegnazione originale.
Diversi prototipi sono stati costruiti in conformità con queste idee. Con il loro aiuto, hanno elaborato il volo in aria e le modalità di decollo e atterraggio. Sono state anche studiate le specifiche dell'immersione e del lavoro a basse profondità. Le maggiori difficoltà, per ovvie ragioni, sono state causate dai problemi di transizione da un ambiente all'altro. Tuttavia, è stato possibile trovare le migliori opzioni per componenti e assiemi, nonché formare i metodi più convenienti per eseguire vari processi.
Sulla base dei risultati di questo lavoro di ricerca, NSWC Carderock ha affermato la possibilità fondamentale di creare un aereo sommergibile cargo-passeggero basato sulle tecnologie disponibili. Tuttavia, per quanto è noto, questo lavoro di ricerca non ha ricevuto sviluppo e l'aspetto proposto non è stato utilizzato in progetti reali. All'estero, però, circolano voci sul possibile avvio di lavori di progettazione sperimentale, che finora restano segreti.
Aliante marino
A metà degli anni '10, l'Office of Naval Research (ONR) e il Naval Research Laboratory (NRL) stavano dimostrando nuove versioni di velivoli sottomarini adattati a compiti specifici. È stato proposto di utilizzare tali prodotti per rafforzare la difesa antisommergibile.
Prima è arrivato il Flimmer (formato da Flyer e Swimmer) da NLR. Era un apparato senza coda con una fusoliera a forma di fuso sviluppata e una forte ala a freccia con chiglie sulle punte. Nella coda c'era un'elica di spinta. Successivamente, il Flying Sea Glider è apparso con un normale design aerodinamico con un'ala dritta e una coda piena. Questo dispositivo era destinato al volo planato e non aveva un motore.
Il concetto Flimmer / Flying Sea Glider prevedeva l'uso di un drone sottomarino come arma antisommergibile. Tale prodotto dovrebbe essere lasciato cadere dal vettore e sorvolare il mare, alla ricerca di un bersaglio subacqueo. Dopo averlo trovato, l'UAV dovrebbe affondare e andare sott'acqua. Quindi mira al sottomarino nemico e lo colpisce con la sua testata. Il Flimmer della prima versione era in grado di volare e navigare da solo. Il Flying Sea Glider avrebbe dovuto funzionare secondo il principio di un aliante subacqueo e muoversi sott'acqua solo a causa dell'energia accumulata.
Nel 2015-18. due varianti di droni sottomarini sono state testate e hanno confermato la loro capacità di risolvere i compiti assegnati. Va notato che il concetto proposto di UAV antisommergibile ha notevolmente semplificato lo sviluppo del progetto. Per volare "solo andata" sono necessari due prodotti di ONR e NRL. Non sono previsti l'uscita dall'acqua e il decollo.
Corso di semplificazione
Nel 2018, gli specialisti dell'Università della Carolina del Nord hanno pubblicato informazioni sul loro lavoro di ricerca e sviluppo sul tema del sottomarino senza equipaggio, commissionato dalla DARPA. L'apparato di progettazione del velivolo, "ispirato agli uccelli marini", ha superato i test necessari e ha dimostrato con successo la capacità di lavorare in due ambienti e la transizione tra di essi.
Questo dispositivo è stato costruito secondo una normale configurazione aerodinamica con un'apertura alare diritta di 1,42 M. La lunghezza del prodotto è di 1,32 M. Un motore elettrico con un'elica è stato posizionato nel naso della fusoliera a forma di fuso per il volo. Il volume centrale era riservato alle batterie e ai comandi. Nella coda della fusoliera, davanti alla trave tubolare, c'era un motore per il movimento sott'acqua. Usando un lungo albero, fece ruotare l'elica montata all'interno dell'unità di coda.
L'atterraggio sull'acqua è stato effettuato con un alto angolo di attacco per ridurre la forza dell'impatto. Successivamente, utilizzando le superfici di sterzo standard, l'UAV potrebbe immergersi. La procedura di decollo è iniziata a una certa profondità. Il dispositivo ha preso una posizione verticale e ha iniziato a salire a causa del motore dell'elica. Alzando il muso sopra la superficie, il drone accese il motore di volo.
Nel progetto dell'Università della Carolina del Nord e della DARPA è stato implementato uno schema abbastanza semplice di un aereo sottomarino, che mostra le capacità necessarie. Tuttavia, non si sa nulla dello sviluppo di queste idee. Probabilmente, una tale architettura può mostrare prestazioni elevate solo su piccola scala. La creazione di un velivolo a grandezza naturale di questo tipo sarà estremamente difficile e difficilmente fornirà tutte le capacità desiderate.
Futuro poco chiaro
Pertanto, il Pentagono e le sue varie strutture non perdono interesse per i velivoli sommergibili e di volta in volta avviano lo sviluppo di nuovi campioni di questo tipo. Tuttavia, i risultati di questi programmi sono ancora piuttosto modesti. Diversi concetti di un simile aereo con determinate caratteristiche e vantaggi sono stati sviluppati e testati nella pratica, ma le cose non stanno andando oltre. Nessuno dei progetti di ricerca si è evoluto in un progetto a tutti gli effetti con una riserva per future applicazioni pratiche.
La ragione principale di ciò può essere considerata un rapporto specifico tra costi e potenziali benefici. Lo sviluppo su vasta scala di velivoli sottomarini, nonostante la possibilità fondamentale, è ancora considerato inopportuno. Allo stesso tempo, prestano sufficiente attenzione alla ricerca in questo settore e alla ricerca di soluzioni promettenti. Inoltre, il possibile posto di progetti insoliti nell'Aeronautica o nella Marina rimane incerto. Anche i loro vantaggi rispetto ad altri mezzi e sistemi di un aspetto tradizionale sono discutibili.
Quindi, sia in passato che ora, il risultato principale di tutti i nuovi progetti nel campo dei velivoli sommergibili è l'esperienza scientifica, progettuale ed pratica. Se verrà utilizzato in progetti reali dipende dal potenziale cliente. Finora, con tutto l'interesse per le tecnologie promettenti, la US Navy e l'Air Force preferiscono fare con soluzioni tradizionali.
