Trong nhiều thập kỷ, các dự án và khái niệm khác nhau về máy bay lặn đã thường xuyên xuất hiện - các thiết bị có khả năng luân phiên thực hiện các chuyến bay khí động học và lặn với bình dưỡng khí. Do những hạn chế và khó khăn khách quan nên chưa có một dự án nào thuộc loại này đạt được ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, nghiên cứu trong lĩnh vực này vẫn tiếp tục, và vai trò hàng đầu trong lĩnh vực này vẫn thuộc về Hoa Kỳ. Lực lượng hải quân của họ thể hiện sự quan tâm lớn đến các thiết bị thuộc một lớp khác thường.
Khó khăn khách quan
Bất kỳ dự án máy bay chìm nào cũng gặp phải một số khó khăn khách quan. Sự kết hợp của hai chức năng cơ bản khác nhau luôn làm phức tạp thiết kế, có thể làm mất khả năng của một trong số chúng. Các biến chứng tương tự cũng được thấy trong bối cảnh của tàu lượn, hệ thống đẩy, hầm hàng, v.v.
Vào cuối những năm 2000, Trung tâm tác chiến mặt nước Hải quân Carderock Division thuộc Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành một công trình nghiên cứu khác về chủ đề máy bay tàu ngầm. Nó hình thành phạm vi chính xác của các nhiệm vụ và vấn đề điển hình cho các dự án như vậy, đồng thời cũng đề xuất các phương án cho giải pháp của họ dựa trên công nghệ hiện tại. Điều quan trọng là ở giai đoạn cuối của quá trình nghiên cứu và phát triển này, các đề xuất đó đã được xác nhận bằng các thử nghiệm của các mô hình quy mô.
Một máy bay lặn cần một tàu lượn nhẹ và bền, có thể bay trên không và chịu được áp lực nước ở độ sâu hoạt động. Ngoài ra, nó phải cung cấp tất cả các thiết bị và ngăn cần thiết. Vì vậy, một chiếc máy bay cần những thùng nhiên liệu khổng lồ, và một chiếc tàu ngầm cần những thùng dằn.
Thiết kế Powerplant là một thách thức lớn. Lặn và bay trên không về cơ bản là các quá trình khác nhau đối với các hệ thống động cơ khác nhau. Do đó, thiết bị phải có hai động cơ riêng biệt hoặc một số loại hệ thống kết hợp.
Dự kiến sẽ có những khó khăn đã biết trong quá trình hình thành một tổ hợp thiết bị trên tàu. Một máy bay săn ngầm cần có các phương tiện dẫn đường và liên lạc đặc biệt, có khả năng luân phiên hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Yếu tố này cũng phải được tính đến khi hình thành tổ hợp vũ khí, khoang chứa hàng, v.v.
Tàu cánh ngầm
Điều thú vị nhất và được phát triển tốt nhất trong số các dự án hiện đại là khái niệm, được hình thành vào năm 2010 bởi trung tâm NSWC của Mỹ trong khuôn khổ R&D đã đề cập. Mục đích của công việc này là xác định khả năng tạo ra một máy bay lặn có khả năng cất cánh từ một giàn khoan ngoài khơi, bay 400 dặm trên không và đi qua 12 hải lý dưới nước, và sau đó hạ cánh các vận động viên bơi lội chiến đấu. Sau đó, nó được yêu cầu để mở đường trở lại nền tảng. Thời gian ở dưới nước được quy định ở mức 3 ngày.
Cách bố trí "cánh bay" với thân máy bay nhô ra lớn, mép dẫn đầu xuôi và động cơ ở bề mặt trên và dưới được coi là tối ưu. Cánh được sử dụng cho các xe tăng và bồn chứa cho các mục đích khác nhau. Hệ thống đẩy bao gồm một cặp động cơ phản lực cánh quạt để bay và một bánh lái với một động cơ điện để chèo thuyền. Bên trong thân và cánh, có thể đặt một buồng lái cho hai thành viên phi hành đoàn và một khoang riêng cho sáu lính dù. Một khung trượt tuyết đặc biệt đã được cung cấp để cất cánh và hạ cánh.
NSWC Carderock đã nghiên cứu hai biến thể của máy bay tàu ngầm. Con lớn hơn có sải cánh khoảng.33 m với chiều dài khoảng. 10 m, khối lượng tính toán của nó đạt 17,7 tấn, tốc độ bay được xác định là 200 dặm một giờ trên không và 6 hải lý / giờ dưới nước; các tham số khác phải phù hợp với nhiệm vụ ban đầu.
Một số nguyên mẫu đã được xây dựng phù hợp với những ý tưởng này. Với sự giúp đỡ của họ, họ đã thực hiện chuyến bay trên không và các chế độ cất cánh và hạ cánh. Các chi tiết cụ thể của việc lặn và làm việc ở độ sâu nông cũng đã được điều tra. Những khó khăn lớn nhất, vì những lý do rõ ràng, là do các vấn đề chuyển đổi từ môi trường này sang môi trường khác. Tuy nhiên, có thể tìm ra các tùy chọn tốt nhất cho các thành phần và cụm lắp ráp, cũng như hình thành các phương pháp thuận tiện nhất để thực hiện các quy trình khác nhau.
Dựa trên kết quả của công trình nghiên cứu này, NSWC Carderock đã nêu khả năng cơ bản là tạo ra một chiếc máy bay lặn chở hàng-chở khách dựa trên các công nghệ sẵn có. Tuy nhiên, theo như được biết, công trình nghiên cứu này đã không nhận được sự phát triển, và giao diện được đề xuất không được sử dụng trong các dự án thực tế. Tuy nhiên, những tin đồn đang lan truyền ở nước ngoài về khả năng khởi động công việc thiết kế thử nghiệm, điều này cho đến nay vẫn còn là bí mật.
Tàu lượn trên biển
Vào giữa những năm 10, Văn phòng Nghiên cứu Hải quân (ONR) và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân (NRL) đã trình diễn các phiên bản mới của máy bay săn ngầm thích ứng với các nhiệm vụ cụ thể. Người ta đã đề xuất sử dụng các sản phẩm như vậy để tăng cường khả năng phòng thủ chống tàu ngầm.
Đầu tiên là Flimmer (hình thành từ Flyer và Swimmer) từ NLR. Đó là một bộ máy không có đuôi với thân máy bay hình trục chính được phát triển và một cánh xuôi mạnh mẽ với các mấu ở đầu. Ở phần đuôi là một cánh quạt đẩy. Sau đó, tàu bay Flying Sea Glider xuất hiện với thiết kế khí động học bình thường với một cánh thẳng và đuôi đầy đặn. Thiết bị này được thiết kế để bay lượn và không có động cơ.
Khái niệm Flimmer / Flying Sea Glider liên quan đến việc sử dụng một máy bay không người lái từ tàu ngầm như một vũ khí chống tàu ngầm. Một sản phẩm như vậy nên được người vận chuyển thả xuống và bay trên biển, tìm kiếm mục tiêu dưới nước. Sau khi tìm thấy nó, UAV sẽ lao xuống và chìm dưới nước. Sau đó, anh ta nhắm vào tàu ngầm của đối phương và dùng đầu đạn bắn trúng nó. Flimmer của phiên bản đầu tiên có khả năng tự bay và chèo thuyền. Flying Sea Glider được cho là hoạt động trên nguyên tắc của một tàu lượn dưới nước và chỉ di chuyển dưới nước nhờ năng lượng tích lũy.
Vào năm 2015-18. hai biến thể của máy bay không người lái phóng từ tàu ngầm đã được thử nghiệm và khẳng định khả năng giải quyết các nhiệm vụ được giao. Cần lưu ý rằng khái niệm đề xuất về UAV chống tàu ngầm đã giúp đơn giản hóa rất nhiều việc phát triển dự án. Hai sản phẩm từ ONR và NRL được yêu cầu bay "một chiều". Việc lên khỏi mặt nước và cất cánh không được cung cấp.
Khóa học đơn giản hóa
Vào năm 2018, các chuyên gia từ Đại học Bắc Carolina đã công bố thông tin về công trình nghiên cứu và phát triển của họ về chủ đề tàu ngầm không người lái do DARPA đưa vào hoạt động. Bộ máy của thiết kế máy bay, "lấy cảm hứng từ chim biển", đã vượt qua các bài kiểm tra cần thiết và thể hiện thành công khả năng làm việc trong hai môi trường và sự chuyển đổi giữa chúng.
Thiết bị này được chế tạo theo cấu hình khí động học bình thường với sải cánh thẳng là 1,42 m, chiều dài của sản phẩm là 1,32 m. Một động cơ điện có cánh quạt được đặt ở mũi của thân máy bay hình trục chính để bay. Âm lượng trung tâm đã được đưa ra cho pin và điều khiển. Ở phần đuôi của thân máy bay, phía trước dầm hình ống, có một động cơ chuyển động dưới nước. Sử dụng một trục dài, anh ta quay cánh quạt gắn bên trong bộ phận đuôi.
Hạ cánh trên mặt nước với góc tấn cao để giảm lực va chạm. Sau đó, bằng cách sử dụng các bề mặt lái tiêu chuẩn, UAV có thể chìm xuống. Quá trình cất cánh bắt đầu ở một độ sâu nhất định. Thiết bị đã lên một vị trí thẳng đứng và bắt đầu đi lên nhờ động cơ cánh quạt. Ngẩng mũi lên trên bề mặt, máy bay không người lái bật động cơ bay.
Trong dự án của Đại học Bắc Carolina và DARPA, một sơ đồ khá đơn giản về máy bay săn ngầm đã được thực hiện, cho thấy những khả năng cần thiết. Tuy nhiên, không có gì được biết về sự phát triển của những ý tưởng này. Có thể, một kiến trúc như vậy chỉ có thể cho thấy hiệu suất cao ở quy mô nhỏ. Việc tạo ra một chiếc máy bay cỡ lớn như thế này sẽ vô cùng khó khăn và không có khả năng cung cấp tất cả các khả năng mong muốn.
Tương lai không rõ ràng
Do đó, Lầu Năm Góc và các cơ cấu khác nhau của nó không mất hứng thú với máy bay lặn và thỉnh thoảng khởi động việc phát triển các mẫu mới loại này. Tuy nhiên, kết quả của các chương trình này còn khá khiêm tốn. Một số khái niệm về một loại máy bay như vậy với các tính năng và ưu điểm nhất định đã được phát triển và thử nghiệm trên thực tế, nhưng mọi thứ vẫn chưa tiến xa hơn. Không có dự án nghiên cứu nào phát triển thành một dự án chính thức có dự trữ cho các ứng dụng thực tế trong tương lai.
Lý do chính cho điều này có thể được coi là một tỷ lệ cụ thể của chi phí và lợi ích tiềm năng. Sự phát triển toàn diện của máy bay tàu ngầm, mặc dù có khả năng cơ bản, vẫn được coi là không khả thi. Đồng thời, họ quan tâm đầy đủ đến nghiên cứu trong lĩnh vực này và tìm kiếm các giải pháp có triển vọng. Ngoài ra, vị trí có thể có của các thiết kế bất thường trong Không quân hoặc Hải quân vẫn chưa chắc chắn. Lợi thế của chúng so với các phương tiện và hệ thống có kiểu dáng truyền thống khác cũng còn nhiều nghi vấn.
Như vậy, cả trước đây và hiện tại, kết quả chính của tất cả các dự án mới trong lĩnh vực máy bay lặn là khoa học, thiết kế và kinh nghiệm thực tế. Liệu nó có được sử dụng trong các dự án thực tế hay không phụ thuộc vào khách hàng tiềm năng. Cho đến nay, với tất cả sự quan tâm đến các công nghệ đầy hứa hẹn, Hải quân và Không quân Hoa Kỳ thích làm với các giải pháp truyền thống.
