Durant moltes dècades, han aparegut regularment diversos projectes i conceptes d’avions submergibles: dispositius capaços de realitzar alternativament vols aerodinàmics i submarinisme. A causa de les limitacions i dificultats objectives, ni un sol projecte d’aquest tipus ha arribat a una aplicació pràctica. No obstant això, la investigació en aquesta àrea continua i el paper principal en elles continua sent als Estats Units. Les seves forces navals mostren un gran interès per equipaments d’una classe inusual.
Dificultats objectives
Qualsevol projecte d'avió submergit s'enfronta a una sèrie de dificultats objectives. La combinació de dues funcions fonamentalment diferents sempre complica el disseny, fins a la pèrdua de la capacitat per a una d’elles. Complicacions similars es veuen en el context d'un planador, sistema de propulsió, bodega de càrrega, etc.
A finals de la dècada de 2000, la divisió de Carderock del Centre de Guerra Naval de Superfície de la Marina dels Estats Units va realitzar un altre treball de recerca sobre el tema dels avions submarins. Va formar el rang exacte de tasques i problemes típics d’aquests projectes, i també va proposar opcions per a la seva solució basada en les tecnologies actuals. És important que en l'etapa final d'aquesta investigació i desenvolupament, aquestes propostes es confirmessin mitjançant proves de models a escala.
Un avió submergible necessita un planador lleuger i durador que pugui volar a l’aire i suportar la pressió de l’aigua a les profunditats de funcionament. A més, ha de proporcionar tots els dispositius i compartiments necessaris. Per tant, un avió necessita volums de combustible voluminosos i un submarí necessita tancs de llast.
El disseny de centrals elèctriques és un repte important. El busseig encobert i el vol a l’aire són processos fonamentalment diferents per a diferents sistemes de propulsió. Com a conseqüència, el dispositiu ha de tenir dos motors separats o algun tipus de sistema combinat.
S'esperen dificultats conegudes en la formació d'un complex d'equips a bord. Un avió submarí necessita mitjans especials de navegació i comunicació, capaços de funcionar alternativament en diferents condicions. Aquest factor també s’ha de tenir en compte a l’hora de formar un complex d’armes, compartiments de càrrega, etc.
Hydrofoil
El més interessant i ben desenvolupat entre els projectes moderns és el concepte, format el 2010 pel centre nord-americà NSWC en el marc de l’esmentada R + D. L’objectiu d’aquest treball era determinar la possibilitat de crear un avió submergible capaç d’enlairar-se des d’una plataforma marina, volar 400 milles per l’aire i passar 12 milles nàutiques sota l’aigua i desembarcar després nedadors de combat. Després es va exigir fer el camí de tornada a la plataforma. La durada de l'estada sota l'aigua es va fixar en el nivell de 3 dies.
El disseny de l'ala volant amb un gran fuselatge que sobresortia, la vora d'entrada arrasada i els motors a les superfícies superior i inferior es considerava òptim. L'ala es va donar per a tancs i cisternes per a diversos propòsits. El sistema de propulsió incloïa un parell de motors turboventiladors per al vol i un timó amb motor elèctric per a la navegació. Dins del fuselatge i l’ala, era possible col·locar una cabina per a dos membres de la tripulació i un compartiment separat per a sis paracaigudistes. Es va oferir un xassís d’esquí especial per a l’enlairament i l’aterratge.
NSWC Carderock ha treballat en dues variants de l'avió submarí. El més gran tenia una envergadura d’aproximadament.33 m amb una longitud d'aprox. 10 m. La seva massa calculada va arribar a les 17,7 tones. La velocitat de creuer es va determinar a 200 milles per hora a l'aire i a 6 nusos sota l'aigua; altres paràmetres haurien d'haver estat coherents amb l'assignació original.
Es van construir diversos prototips d'acord amb aquestes idees. Amb la seva ajuda, van treballar els modes de vol aeri i d'enlairament i aterratge. També es van investigar les particularitats del busseig i el treball a poca profunditat. Les dificultats més grans, per raons òbvies, van ser causades pels problemes de transició d’un entorn a un altre. No obstant això, va ser possible trobar les millors opcions per a components i conjunts, així com formar els mètodes més convenients per realitzar diversos processos.
Basat en els resultats d’aquest treball d’investigació, NSWC Carderock va afirmar la possibilitat fonamental de crear un avió submergible de passatgers de càrrega basat en les tecnologies disponibles. Tanmateix, pel que se sap, aquest treball de recerca no ha tingut desenvolupament i l’aspecte proposat no s’ha utilitzat en projectes reals. Tot i això, hi ha rumors a l’estranger sobre el possible llançament de treballs de disseny experimental, que fins ara segueixen sent secrets.
Planador de mar
A mitjan dècada dels 10, l'Oficina d'Investigació Naval (ONR) i el Laboratori d'Investigació Naval (NRL) demostraven noves versions d'avions submarins adaptats a tasques específiques. Es va proposar utilitzar aquests productes per enfortir la defensa antisubmarina.
Primer va venir el Flimmer (format per Flyer i Swimmer) de NLR. Era un aparell sense cua amb un fuselatge desenvolupat en forma de fus i una forta ala escombrada amb quilles a les puntes. A la cua hi havia una hèlix empenta. Més tard, el Flying Sea Glider va aparèixer amb un disseny aerodinàmic normal amb una ala recta i una cua completa. Aquest dispositiu estava pensat per a vol en vol i no tenia motor.
El concepte Flimmer / Flying Sea Glider implicava l’ús d’un dron submarí com a arma antisubmarina. Aquest transportador hauria de deixar-lo caure i sobrevolar el mar buscant un objectiu submarí. Després d’haver-lo trobat, l’UAV hauria d’esquitxar-se i anar sota l’aigua. Llavors apunta cap al submarí enemic i el colpeja amb la seva ogiva. El Flimmer de la primera versió era capaç de volar i navegar tot sol. Se suposava que el planador volador de mar funcionava sobre el principi d’un planador submarí i es movia sota l’aigua només a causa de l’energia acumulada.
El 2015-18. s'han provat dues variants de drons submarins que han confirmat la seva capacitat per resoldre les tasques assignades. Cal assenyalar que el concepte proposat de dron antisubmarí ha simplificat molt el desenvolupament del projecte. Es requereixen dos productes d'ONR i NRL per volar "d'una sola manera". No s’ofereix la sortida de l’aigua ni l’enlairament.
Curs de simplificació
El 2018, especialistes de la Universitat de Carolina del Nord van publicar informació sobre els seus treballs de recerca i desenvolupament sobre el tema del submarí no tripulat, per encàrrec de DARPA. L'aparell del disseny de l'avió, "inspirat en ocells marins", va passar les proves necessàries i va demostrar amb èxit la capacitat de treballar en dos entorns i la transició entre ells.
Aquest dispositiu es va construir segons una configuració aerodinàmica normal amb una ala recta d’1,42 m. La longitud del producte és d’1,32 m. Un motor elèctric amb hèlix es va col·locar al nas del fuselatge en forma de fus per al vol. El volum central es va donar per a les bateries i els controls. A la cua del fuselatge, davant del feix tubular, hi havia un motor per al moviment sota l'aigua. Amb un eix llarg, va fer girar l'hèlix muntada a l'interior de la unitat de cua.
L'aterratge sobre l'aigua es va dur a terme amb un angle d'atac elevat per reduir la força de l'impacte. Després d'això, utilitzant les superfícies de direcció estàndard, el UAV podria submergir-se. El procediment d'enlairament va començar a una certa profunditat. El dispositiu va prendre una posició vertical i va començar a ascendir a causa del motor de l'hèlix. Alçant el nas per sobre de la superfície, el dron va engegar el motor de vol.
En el projecte de la Universitat de Carolina del Nord i DARPA, es va implementar un esquema bastant simple d’un avió submarí que mostrava les capacitats necessàries. Tot i això, no se sap res sobre el desenvolupament d’aquestes idees. Probablement, aquesta arquitectura només pot mostrar un alt rendiment a petita escala. La creació d’aquest tipus d’avions de mida completa serà extremadament difícil i difícilment proporcionarà totes les capacitats desitjades.
Futur poc clar
Així, el Pentàgon i les seves diverses estructures no perden l’interès pels avions submergibles i de tant en tant llancen el desenvolupament de noves mostres d’aquest tipus. No obstant això, els resultats d'aquests programes són encara força modestos. Diversos conceptes d'aquest tipus d'avions amb certes característiques i avantatges s'han desenvolupat i provat a la pràctica, però les coses no van més enllà. Cap dels projectes de recerca ha evolucionat cap a un projecte complet amb una reserva per a futures aplicacions pràctiques.
El motiu principal d'això es pot considerar una proporció específica de costos i beneficis potencials. El desenvolupament a gran escala dels avions submarins, malgrat la possibilitat fonamental, encara es considera inexpedient. Al mateix temps, presten prou atenció a la investigació en aquest àmbit i a la cerca de solucions prometedores. A més, continua sent incert el possible lloc de dissenys inusuals a la Força Aèria o a la Marina. Els seus avantatges respecte d'altres mitjans i sistemes d'aspecte tradicional també són qüestionables.
Així, tant en el passat com en l'actualitat, el resultat principal de tots els nous projectes en el camp dels avions submergibles és l'experiència científica, el disseny i la pràctica. Si s’utilitzarà en projectes reals depèn del client potencial. Fins ara, amb tot l’interès per tecnologies prometedores, la Marina i la Força Aèria dels Estats Units prefereixen fer-ho amb solucions tradicionals.
