Nem az atomreaktor érdekelte, és nem is a rakéták. Ő „csupán” a tengeralattjáró hajócsavarját akarta lefotózni. Első ránézésre ez csak egy fémdarab lapátokkal. A valóságban viszont szigorúan őrzött államtitok.
Épp a hajócsavar az, ami a tengeralattjárót láthatatlan árnyékból észlelhető célponttá változtatja. Nézzük meg, mit is rejtegetnek ezek a „bronz pörgettyűk”.
Akusztikus lenyomat – a hajó hangja
A titkolózás fő oka egyszerű: a hajócsavar akusztikus lenyomatot hoz létre – egy egyedi hangalapú „ujjlenyomatot”. Ez alapján nemcsak a tengeralattjáró osztályát, hanem konkrétan magát a járművet is be lehet azonosítani.
A szovjet haditengerészet ellentengernagya azt mondta:
„A tengeralattjáró maga a csend. A hajócsavar pedig a hangja. Ha az ellenség megismeri ezt a hangot, az óceán bármely pontján meghallja a hajót.”
Kevesen tudják, de a tengeralattjáró hajócsavarjának lapszáma mindig prímszám – öt vagy hét. Ez egy mérnöki megoldás, amivel minimalizálják az akusztikus rezonanciát és egyszerűsítik a zajspektrum elemzését.
Végeredményben minden hajó a maga módján „énekel”, a szonárspecialisták pedig képesek felismerni a tengeralattjárókat a zajuk hangszíne alapján, ahogy a zenész is felismeri a hangszert a hangjáról.
Miben különbözik a tengeralattjáró csavarja a felszíni hajókétól? Nagyobb, különleges a lapátformája, bronzból vagy kompozitanyagokból készül, és úgy tervezték, hogy a lehető legkisebb legyen a zaja.
Kavitáció és zajszint
Van még egy ok, amiért a hajócsavar katonai titok: a kavitáció. Amikor a lapátok forognak, az éleken buborékok képződnek, amelyek nagy csattanással pukkannak szét. Ez a zaj több tíz kilométerről is hallható.
A csavar formája határozza meg, hogy milyen sebességnél kezdődik a kavitáció. A régi hajók csak 2-3 csomós sebességgel tudtak hangtalanul haladni, a modernek már 8-10 csomóval is.
A titok a lapátok geometriájában rejlik: a döntött, sarló alakú formák magasabb sebességtartományba tolják ki a kavitáció kezdetét. Néha még „fésűket” – mikrobordákat – is tesznek a lapátokra, amelyek megváltoztatják a zaj spektrumát, így nehezebb azt felismerni.
Ha az ellenség ismeri a kavitációs paramétereket, azonnal tudni fogja, milyen sebességnél kell keresnie a hajót. És hogy miért?
A tengeralattjáró sebességi útlevele
A hajócsavar formájából ki lehet számítani a tengeralattjáró teljes sebességi profilját:
- a csendes sebességet, amelynél észrevétlen marad;
- az átmeneti sebességet, ahol a zaj hirtelen megnő;
- a maximális sebességet, amelynél a hajót több száz mérföldről is hallják.
A nagy átmérőjű csavar lehetővé teszi a fordulatszám és ezzel a zaj csökkentését. De ennek ára van: az ilyen csavarok befolyásolják a manőverezőképességet. Így kiderül, hogy a lapátok puszta kinézete is képes elárulni a tengeralattjáró taktikai képességeit.
Az ország technológiai röntgenképe
A tengeralattjáró hajócsavarja nem csupán egy darab fém. Ez a kohászat, a megmunkálógépek pontosságának és az egész tudomány fejlettségének a mutatója.
Nikkel-alumínium bronz, kompozitok, rezgéscsillapító betétek – minden felhasznált anyag elárulja az ellenségnek, milyen technológiákkal rendelkezik az adott ország.
Már egy 20 mikronos eltérés is megváltoztathatja az akusztikus lenyomatot – ezért van szükség egyedülálló pontosságú megmunkálógépekre.
Egy atomtengeralattjáró egyetlen hajócsavarja 1 és 3 millió dollár közötti összegbe kerül. Nem csoda, hogy a világon csak néhány ország – Oroszország, az USA, Franciaország, Nagy-Britannia és Kína – képes ilyeneket sorozatban gyártani.
Kémtörténetek
A leghíresebb eset az 1980-as évek Toshiba-Kongsberg botránya. A japánok hajócsavar-megmunkáló gépeket, a norvégok pedig a vezérlésükhöz szükséges számítógépeket adtak el a Szovjetuniónak.
Ez a 17 millió dolláros üzlet egy pillanat alatt lenullázta az USA előnyét: a szovjet tengeralattjárók hirtelen sokkal csendesebbek lettek, az amerikaiaknak pedig dollármilliárdokat kellett költeniük új felderítőrendszerekre.
Voltak más szivárgások is. 2011-ben Indiában kiszivárogtatták a francia Scorpene projekt 22 ezer oldalnyi dokumentációját, amely részletesen taglalta a hajócsavarok zajkibocsátási jellemzőit. 2023-ban a drónos kínai próbálta lefilmezni az amerikai hajógyárat. Sőt, egyszer még a Microsoft is véletlenül közzétett olyan műholdképeket, amelyeken egy tengeralattjáró látható fedetlen hajócsavarral.
Hogyan rejtik el a hajócsavarokat
Hogy senki ne készíthessen fotót, több tucatnyi trükköt eszeltek ki:
- szállításkor fémburkolattal takarják le őket;
- a dokkokban ponyvákat feszítenek a hajók fölé, amik műholdról raktárépületnek tűnnek;
- a múzeumokban félbevágva állítják ki a csavarokat, hogy ne lehessen lemásolni a lapát profilját.
Persze sok múzeumi darabon már láthatóak a csavarok. Sokon, de nem mindegyiken. Ez csak akkor engedélyezett, ha a technológia már teljesen elavult, és semmilyen kapcsolatban nincs a mai megoldásokkal.
Alternatívák: jövő hajócsavarok nélkül?
Ma már egyre több tengeralattjárót szerelnek fel pump-jettel – vagyis gyűrűs burkolatban elhelyezett vízsugár-hajtóművel. Ezek nagy sebességnél csendesebbek, és védik a lapátokat a sérülésektől. A Szovjetunióban már a 60-as években kísérleteztek magnetohidrodinamikus hajtóművekkel, amelyek teljesen zajtalanok voltak ugyan, de a gyakorlatban nem bizonyultak praktikusnak.
Tökéletesen zajtalan tengeralattjárók nincsenek, és nem is lesznek. A hajtóművek minden egyes új generációja azonban egy lépéssel közelebb viszi a flottát ehhez az álomhoz.
A tengeralattjáró hajócsavarja nem pusztán egy több millió dolláros fémdarab. Ez a mérnöki művészet szimfóniája, ahol minden milliméter kihat a legénység életére. És ha az ellenség idő előtt meghallja ezt a szimfóniát, a hajó elveszíti a csendjét, és ezzel együtt az erejét is.
