الابتكارات في مجال الإنتاج الكهربائي للنقل تحت سطح الماء السريع

وتعيد نظم الدفع الكهربائي تشكيل مشهد النقل تحت سطح الماء الذي يرتفع سرعة الطلب العالمي، مع تزايد سرعة سرعة وكفاءة السفر دون الماء، يدفع المهندسون والباحثون حدود التنقل تحت الماء من خلال الابتكارات الأساسية، وتستكشف هذه المادة آخر التطورات في تكنولوجيات الدفع الكهربائي، والابتكارات الرئيسية التي تؤدي إلى انتقال سريع تحت الماء، والتحديات المستمرة، والاتجاهات المستقبلية الواعدة لهذا المجال السريع التطور.

دال - التقدم في تكنولوجيات التبريد الكهربائي

وقد تجاوزت نظم الدفع الكهربائي الحديثة لمركبات المياه الجوفية كثيراً محركات البلدان النامية التي تحطمت في إطارها، حيث إن العناصر الأساسية - البطاريات ذات الأداء العالي، والطوائف المتقدمة، وإدارة الطاقة الذكية - قد شهدت جميعها تحسينات تحولية، كما أن البطاريات ذات القدرة العالية على توليد الطاقة الكثافة - الليثيوم - يون توفر الآن نطاقات تشغيلية تتجاوز 100 ميل بحري في شحنة واحدة، بينما تؤدي هذه البطاريات الصلبة إلى حدوث أضرار دائمة

ومن أهم المنجزات التي تحققت إدماج الموصلات شبه المتحركة الواسعة النطاق (كاربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم) في الإلكترونيات التي تعمل بالحركة، وتتيح هذه المكونات تحويل الترددات بسرعة، وخسائر في السلوك، والإدارة الحرارية العليا، التي تترجم مباشرة إلى كثافة عالية في الطاقة وكفاءتها، وعلى سبيل المثال، أظهر نموذج أولي حديث العهد طورته American]

ولا تزال المحركات المجهزة بالأجهزة المجهزة بالأجهزة الصلبة باهظة التكلفة، مما يحد من انتشارها في السفن العسكرية أو التجريبية، ويجب أن يحقق النقل العالي السرعة في المياه وفورات الحجم، وتعمل اتحادات الصناعة على وضع معايير مشتركة لمجموعات البطاريات النموذجية ومحولات الطاقة لخفض تكاليف الوحدة الواحدة، وتضع مشاريع الاتحاد الأوروبي [(الجبهة الفلسطينية لتحرير الأرض: صفر]) تحت تكلفة البرمجيات التجارية().

المستقبل توجيهات وجبهة البحوث

ومن المرجح أن يشهد العقد المقبل تقاربا بين عدة تكنولوجيات ناشئة يمكن أن تتحول بصورة أساسية إلى تنقل تحت سطح الماء.

الاستخبارات الفنية للتحكم الأمثل

ويمكن أن تؤدي خوارزميات التعلم الماكنة إلى الحد الأمثل من استخدام الطاقة في الوقت الحقيقي، والتكييف مع التيارات المتغيرة، وحالة البطاريات، وأولويات البعثات، ويمكن للشبكة العصبية التي يتم تدريبها على آلاف من العمليات المحاكاة أن تقلل استهلاك الطاقة بنسبة ١٥-٢٥ في المائة، مع الحفاظ على سرعة الهدف، وتستخدم المركبات ذاتية تحت الماء بالفعل أجهزة التحكم البسيطة القائمة على القواعد، ولكن عدم اليقين في المستقبل.

شحنات تحت سطح الماء اللاسلكية

ويمكن أن تؤدي القدرة على إعادة شحن الغواصات الكهربائية دون ركوب الأمواج أو التصفح إلى توسيع نطاقات العمليات إلى حد كبير، حيث يمكن لوكالة مشاريع البحوث المتقدمة [DARPA] أن تختبر أجهزة الشحن التي تُقام على محطات الركود تحت الماء، وتستخدم هذه النظم الوصلات المغنطة المتينة في الترددات الأمامية 100.

المواد المتقدمة والصناعات التحويلية

3D —folded propellers with changing —pitch blades, lattice — structuredd motor housings that reduce weight, and composite hulls with integrated passive cooling ducts are all on the horizon. The use of high-temperature superconductors (HTS) with critical temperatures above 77 K (liquid nitrogen range) is particularly promising, as it reducesTogenic complexity.

خاتمة

إن الابتكارات في مجال الدفع الكهربائي تتيح توليدا جديدا من النقل تحت الماء السريع، أسرع وأكثر كفاءة وأكثر ملاءمة للبيئة من البدائل الديموائية، ومن المحركات الفوقية وخلايا الوقود الهيدروجينية إلى البطاريات المتقدمة والضوابط القائمة على المياه، فإن المشهد التكنولوجي يتطور بسرعة، في حين أن التحديات في الإدارة الحرارية، والقدرة على التحمل، والتكاليف ما زالت قائمة، فإن الجهود المتضافرة لمؤسسات البحث ووكالات الدفاع،