اهمیت طراحی و ساخت پیش برنده ها برای مقاصد راهبردی دریایی

به گزارش مارین نیوز، پس از تدوین نقشه راه در 44 محور فناوری، از اوایل سال 95 و با کمک اساتید دانشگاهی برنامه ریزی در جهت تهیه شناسنامه محورهای فناوری صورت گرفت، که یکی از این محورهای 44 گانه محور پیشبرنده ها زیر سطحی است. 

محمد رضا فتحی به عنوان مسئول تدوین شناسنامه "محور پیش برنده ها" در گفتگویی با مارین نیوز به معرفی این محور دریایی و چالش های آن میپردازد که در زیر میخوانیم.

شناورها به عنوان اصلیترین وسیله حرکت روی آب و زیر آب مورد استفاده قرار میگیرند که به منظور تامین نیروی انتقال و مانور مناسب مجهز به انواع مکانیزم های پیشبرنده دریایی هستند. این مکانیزمها عبارتند از انواع پروانه های مغروق و نیمه مغروق با عملکردهای متفاوت، واترجت، پمپجت، محرکه جت بخار و جلوبرنده های هوایی که بسته به شناورهای مختلف مورد استفاده با توجه به مقاصد نظامی، تجاری، صنعتی و بر اساس کلاس شناورها از انواع این پیشبرنده های دریایی استفاده میشود.

کلیه مکانیزم های ذکر شده در دو حوزه طراحی و ساخت با توجه به مقاصد راهبردی صنعت دریایی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و پیرو آن، صنایع دریایی کشور در این دو حوزه در زمینه های محدودی به خودکفایی رسیده است. بنابراین ایجاد مکانیزم مدون به منظور پیشرفت و توسعه صنایع دریایی و بر اساس آن پیشبرنده های دریایی که قلب تپنده این صنایع هستند از موضوعات پر اهمیت است که باید به عنوان یکی از محورهای نقشه راه دریایی کشور به آن پرداخته شود.

به استناد این محور و تولید نگاشت فناوری بر اساس توانمندیهای داخل و توسعه این صنعت در خارج از کشور، الگوی مناسبی از جهت گیری های فنی چه در دانشگاه و چه در صنعت تعریف خواهد شد و ارتقا سطح دانش فنی پیشبرنده های دریایی را در پی خواهد داشت.

امروزه کشورهای پیشرو از فناوریهای ترکیبی و پیشبرنده با سیستم هیبریدی بمنظور تامین بازده بالا استفاده می کنند. در همین راستا ترکیبات متفاوت قرار گیری پروانه، توپی پروانه و سکان به صورت یکپارچه و همراه با ملحقات تامین تراست اضافه، در برنامه طراحی های شرکت های متفاوت پیشرو خارج از کشور و در فاز تحقیقاتی در برنامه دانشگاه های معتبر دریایی است که به نتایج مناسبی دست پیدا کردند. در بخش های نظامی و حوزه شناورهای تندرو، استفاده از پروانه های نیمه مغروق به صورت گسترده ای توسعه پیدا کرده است. لذا کشورهای پیشرو مانند ایتالیا در این حوزه به تکنولوژی مناسبی از طراحی و ساخت این پروانه ها با خاصیت هوادهی مناسب دست پیدا کردند. در راستای توسعه فناوری یکی از اصلی ترین مقاصد صنعتی و نظامی، کاهش کاویتاسیون و نویز ناشی از پروانه های دریایی بوده است که در همین حوزه در کشورهای پیشرو انواع پروفیل های پره پروانه و پارامترهای موثر بر تراز شدت صوت بررسی شده و همچنان در حال بررسی است و طراحی های بهینه صورت می پذیرد.

از جمله برنامه هایی که برای توسعه فناوری پیشبرنده های دریایی در کشورهای پیشرو در حال بررسی است می توان به ایده کشتی سبز و کاهش مصرف سوخت و افزایش راندمان رانش اشاره کرد. ترافیک بنادر عامل پر رنگی در توسعه این فناوری ها است. همچنین در حوزه نظامی این کشورها به صورت گسترده روی سیستم رانش های اژدرها و زیر دریاییها با نویز پایین همراه با جاذب های صوت و توسعه آنها فعالیت می کنند.

امروزه در حوزه صنایع دریایی و بطور خاص پیشبرنده های دریایی نقاط قوت زیادی وجود دارند. از جمله این نقاط قدرت می توان به وجود دانشگاههای دریایی، رشته مهندسی دریا و دروس مرتبط با انواع پیشبرنده ها در کشور، وجود اساتید فعال متخصص در رشته مهندسی دریا- پیشبرنده های دریایی، وجود فارغ التحصیلان و دانشجویان کارآمد متخصص در حوزه طراحی و تحلیل پیشبرنده های دریایی، وجود حوضچه های کشش با ابعاد مناسب بمنظور تست هیدرودینامیکی آب آزاد پروانه های دریایی، وجود تونل کاویتاسیون در کشور بمنظور تست هیدرودینامیکی و هیدروآکوستیکی پروانه های دریایی، وجود کتابها و دستنامه های آموزشی مناسب تالیفی اساتید و متخصصان داخلی و دسترسی به این افراد در حوزه پیشبرنده های دریایی، وجود کارخانجات کشتی سازی در شمال و جنوب کشور با پتانسیل ساخت انواع شناورها و سیستمهای پیشبرنده دریایی و قابل دسترس بودن نرم افزارهای تجاری بمنظور شبیه سازی کامپیوتری سیستم های پیشبرنده دریایی از نظر هیدرودینامیکی، سازهای و هیدروآکوستیکی در داخل اشاره کرد.

لذا ظرفیت توسعه صنایع دریایی تا حد زیادی موجود است. در سالهای اخیر نیز محققان و متخصصان دانشگاهی و صنعتی داخل توانسته اند تا حد مناسبی به توانمندی تحلیل هیدرودینامیکی تجربی و عددی پروانه های متعارف، روشها و امکانات ساخت پروانه های مغروق و نیمه مغروق در ابعاد مدل و نمونه واقعی و تحلیل سازهای پروانه ها دست پیدا کنند که گام موثری در روند طراحی پروانه های متعارف در حوزه پیشبرنده های دریایی محسوب می شود.

به علاوه این که در بخش پیشبرنده های غیر متداول مانند واترجت، پمپ جت و سیستم های هیبریدی، هم بخش طراحی و تحلیل و هم بخش ساخت و تولید جز چالش های این محور در داخل کشور محسوب می گردد در صورتی که در کشورهای پیشرو و شرکت های سرشناس خارجی این مسیر به صورت مناسبی طی شده است.

نقشه راه فناوریهای دریایی در این حوزه می تواند الگوی مناسبی از پیشبرد صنعت پیشبرنده های دریایی را با در نظر گرفتن توسعه در قالب کاربردی و تحت پوشش قرار دادن توانمندیها و نیازمندیهای صنعت و ارگانهای نظامی را در اختیار قرار دهد. در این مسیر الگوی پیشرفت شرکت ها و دانشگاه های پیشرو در دنیا بررسی شده است و با توجه به پتانسیل ها و نیازهای داخلی این الگو تغییر پیدا می کند.

لذا درخت دانش توسعه داده شده در این نقشه راه، دانشگاه ها و شرکت ها را در مسیر مناسب پیشبرد اهداف صنعتی و نظامی در این حوزه قرار می دهد و از مسیرهای اشتباه جلوگیری می گردد. قطعا این نقشه راه با برنامه ریزی زمانی مناسب که توسط دانشگاه ها با مشارکت صاحبان صنعت صورت می پذیرد، می تواند برطرف کننده نیازهای صنعتی، تامین کننده اقتدار صنعتی و نظامی در منطقه، توسعه شبکه‌های زیربنایی، حمایت و تشویق سرمایه‌گذاری و ایجاد فضای کسب و کار شود.

در سالهای اخیر، تحقیقات دانشگاهی نسبتا خوبی در حوزه پیشبرنده های دریایی انجام شده است که در قالب پایان نامه های و مقالات منتشر شده است. علاوه بر این برخی پژوهشکده ها و دفاتر طراحی مهندسی نیز اقدامات قابل توجهی در این حوزه داشته اند. لیکن نقش بخش خصوصی در حوزه پیشبرنده ها عمدتا محدود به فعالیت های خدماتی و تامین بوده است. حال اینکه محصولات مدنظر این محور، از نظر تکنولوژی تجهیزات با سطح تکنولوژی بالا محوری می گردند. لذا وجود شرکت های دانش بنیان جهت انتقال تحقیقات دانشگاهی صورت گرفته به بخش صنعتی امری ضروری است.

از اولویت هاس پژوهشی در حوزه پیشبرنده های دریایی می توان به تحلیل هیدرودینامیکی پروانه های مغروق و نیمه مغروق (عددی و تجربی)، تحلیل سازه ای پروانه ها (مغروق و نیمه مغروق)، طراحی پروانه های مغروق و نیمه مغروق، طراحی و تحلیل پروانه با نویز کم (عددی و تجربی)، طراحی و تحلیل پیشبرنده های غیر متداول و تست تجربی پشبرنده های غیر متداول اشاره کرد. همچنین از اولویت های صنعتی در این حوزه می توان، روشها و امکانات ساخت تولید پروانه های مغروق و نیمه مغروق در ابعاد واقعی، ساخت و تولید پیشبرنده های غیر متداول و بهره برداری از جاذب های صوتی، روشهای نصب و تعمیر و نگهداری را بیان کرد که باید در تدوین نقشه راه محور پیشبرنده های دریایی به آنها پرداخته شود.

گفتنی است، با توجه به نحوه شکل‌گیری و مسیر رشد صنایع دریایی در کشورهای صاحب نام و رفع مشکلات مرتبط با آن در بخش برنامه‌ریزی، امکانات، انتقال فناوری و ... در کشور، مطالعات آینده پژوهی در حوزه صنایع و فناوری های دریایی در دستور کار ستاد توسعه فناوری و صنایع دانش بنیان دریایی قرار گرفته است. این ستاد به منظور اولویت‌بندی فناوری‌های مورد نیاز در حوزه دریا و دستیابی به اهداف سند توسعه دریایی کشور، از سال ۱۳۹۳ به ترسیم نقشه‎راه فناوری‎های دریایی کشور اقدام نموده است.