أمريكا تطور رصاصات تعمل تحت الماء باستخدام خاصة “التكهف”

قالت مجلة “بوبيلر ميكانيكز” الأمريكية، إن القوات الخاصة الأمريكية اتخذت خطوة كبيرة تجاه تطوير رصاصات تعمل تحت الماء باستخدام خاصة “التكهف”، التي تجعل الرصاصة تنطلق داخل غلاف من الهواء يقلل نسبة الاحتكاك مع الماء لزيادة مدى الطلقات.

وسيتمكن أفراد قوات “السيل”، القوات الخاصة البحرية الأمريكية، من التصويب نحو أهداف بحرية تحت الماء، باستخدام الرصاصات الجديدة.

وأوردت المجلة الأمريكية 3 معلومات عن السبب، الذي دفع الجيش الأمريكي لتطوير الرصاصات الجديدة:

1- سرعة الرصاصات التقليدية تتباطأ بسرعة نتيجة المقاومة الكبيرة للمياه، وهو ما يجعلها غير فعالة للاستخدام تحت سطح الماء.

2- يتم تطوير طريقة جديدة تعتمد على خاصية تعرف بـ”التكهف”، التي تسمح للرصاصة بالانطلاق داخل فقاعة هوائية، تحت الماء، بسرعة عالية.

3- يمكن لتلك الطلقات أن تعمل مع الأسلحة الموجودة حاليا مع القوات الخاصة، بصورة تجعلها أكثر فتكا.

وتصل كثافة المياه إلى حوالي ثمانية أضعاف كثافة الهواء (كثافة الهواء 0.12 % من كثافة المياه)، وهو ما يعني أن قدرة الأجسام الصلبة على الحركة خلالها تنخفض بصورة كبيرة، قبل أن تتوقف في مدى قصير.

ولفتت مجلة “بوبيلر ميكانيكز” إلى أن ذلك يبدو جليا عندما يتم تجربة إطلاق رصاصة من إحدى البنادق العادية وتوجيهها نحو عائق من المياه، مشيرة إلى أن سرعة الرصاصة عند فوهة البندقية تكون حوالي 1000 متر / الثانية، لكنها لا تستطيع أن تقطع سوى مترين داخل الماء، قبل أن تتوقف تماما.

وبسبب هذا الأمر يدرك أفراد القوات الخاصة أن استخدام طلقات تقليدية تحت سطح الماء ضد خصومهم وسيلة غير فعالة للقضاء عليهم.

التقنية المستخدمة

لفتت المجلة الأمريكية إلى أن التقنية الجديدة، التي يتم تطويرها لإنتاج رصاصات من نوع خاص للقوات الخاصة الأمريكية، هدفها تمكينهم من الاشتباك مع العد تحت الماء، مشيرة إلى أن الشركة التي تطورها هي شركة “دي إس جي تكنولوجي”، التي تهدف لاستخدام تقنية روسية تم تطويرها للعمل على الطوربيدات الروسية من طراز “في إيه 111” شكفال، التي يمكنها الانطلاق تحت الماء بسرعة تساوى 5 أضعاف سرعة الطوربيدات العادية.

وطورت روسيا تقنية طوربيدات شكفال، التي يتم تزويدها بمولد فقاعات هوائية عند مقدمة الطوربيد، لتجعله يتحرك داخل فقاعة هوائية تقلل نسبة احتكاكه بالماء بصورة كبيرة، في ذات الوقت الذي يتحرك فيه الطوربيد باستخدام الوقود الصلب.

التكهف

تعرف ظاهرة التكهف على أنها ظاهرة تشكل فقاعات من البخار لسائل جارٍ في منطقة ينخفض فيها ضغط السائل إلى ما دون ضغط البخار.

يتم تصنيف ظاهرة التكهف من حيث السلوك إلى صنفين: تكهف عطالي (عابر) وتكهف لاعطالي. يعرف التكهف العطالي على أنه العملية التي ينشأ فيها فجوة أو فقاعة في سائل وتتراكب بشكل سريع مما يؤدي إلى موجة صدم. غالباً ما تنشأ هذه الظاهرة في المضخات ، ومحركات الدفع ، وفي أنسجة النباتات الشعيرية.

يعرف التكهف اللاعطالي على أنه العملية التي تجبر فيها فقاعة في السائل على التأرجح (الاهتزاز) في الحجم أو الشكل بسبب شكل من أشكال طاقة الخارجية مثل الموجات الصوتية. توظّف هذه الظاهرة في حمامات التنظيف فوق الصوتية، كما يمكن ملاحظتها في المضخات أيضاً.

أضرار التكهف

يعتبر التكهف ظاهرة غير مرغوب بها في العديد من الحالات. في الأجهزة مثل المضخات والمراوح الدافعة، فإن التكهف يسبب الضوضاء، تلف للمكونات، اهتزاز بالجهاز وانخفاض للكفاءة. أصبح التكهف ظاهرة ذات اهتمام في الطاقة المتجددة حيث أنها يحتمل حدوثها على ريش التربينات.

عندما تنهار فقاعات التكهف فإنه يتولد بقع ذو درجات حرارة عالية وينتج عنها موجات الصدمة والتي هي سبب الضوضاء الناتج. يعتبر الضوضاء الناتج من التكهف ظاهرة غير مرغوب بها في الغواصات العسكرية حيث أنه يساعد على اكتشافها.

هذه الفقاعات الناتجة من التكهف تسبب وبعد فترة في تآكل المعدن. ينتج عن هذه الفقاعات نقرات بالجزأ المعدني والذي يحدث تآكل لها بمرور الوقت مما يسبب قصر عمر المروحة أو المضخة.

تزداد نقرات التكهف مما تسبب زيادة الإضطراب في سريان المائع، كما أنها تسبب أيضا شقوق مما يسبب زيادة لظاهرة التكهف بالداخل. هذه النقرات تزيد من مساحة السطح وتجعله أكثر عرضة للتآكل نتيجة الإجهادات.

https://youtu.be/tzm_yyl13yo