Cifka Miklós
A jövő katonai tengeralattjárói I.
A modern tengeralattjárók a haditengerészetek rejtett büszkeségei, egyetlen más fegyvernem sem ilyen zárt és titkolódzó a külvilág felé. Persze erre meg is van az okuk.
A tengeralattjárók hajdan nem voltak többek, mint olyan torpedóhajók, amelyek képesek voltak rövid időre - legtöbbször csak néhány órára - lemerülni a vízfelszín alá. Amikor telepeik lemerültek és levegőjük elfogyott mindenképpen a felszínre kellett emelkedniük, így ezen járművek természetes közege még a vízfelszín volt.
A II. világháború - ahogy szinte minden téren - a tengeralattjárók és a tengeralattjárókra vadászók terén is egyre újabb és újabb technikai vívmányokkal szolgált. A tengeralattjárók terén a legnagyobb változást a német XXI-es hajóosztály jelentette, amely első olyan típus volt, amely kifejezetten arra készült, hogy a víz alatt közelítse meg és támadja meg a célpontot. Ez többek között annyit tett, hogy a hajó alakját is erre a célra tervezték, sokkal áramvonalasabb és letisztultabb formába öntve alkották meg, mint elődeit. Részben ennek, részben pedig a hatalmas akkumulátortelepeinek köszönhetően a XXI-es osztály víz alatt már 17 csomós végsebességet is elérhetett, vagyis képes volt víz alá merülve is tartani egy kereskedelmi hajókonvoj sebességet, míg a korábbi tengeralattjárók legfeljebb 8 csomós sebességükkel erre képtelenek voltak.
A jelenleg múzeumként szolgáló XXI-es típusba tartozó német U-2540 - noha nagy lépés volt előre, túl későn készült el, hogy segítsen a náci Németországon
A tengeralattjárók hadviselését leginkább azonban a radar és a szonár megjelenése változtatta meg. A radar azért, mert a repülőgépekbe szerelt radarok megjelenésével a felszínen való tartózkodás életveszélyessé vált. A hangradar, vagy más néven a szonár pedig a víz alatt, illetve a felszínen úszó hajók által keltett zajokat fogják fel, és meghatározhatják, hogy ezek mely irányból érkeznek, így észlelve a célpontot. Az aktív hangradar azonban ennél is többre képes: egy erős hangimpulzust indít el a vízben és utána fülel, hogy ez megtörik-e valamiben, például egy tengeralattjáró testében. Az aktív hangradar előnye, hogy akkor is felderíthet egy célpontot, ha teljesen csendben van, ráadásul a hang terjedési sebessége által meghatározható a cél távolsága is.
Szonárkezelők kiképzése. Az operátor előtti képernyőn látható minden egyes zöld pont egy-egy hangforrást jelent, és neki kell kiszűrnie melyek a számára érdekeseket
A tengeralattjárókkal kapcsolatos következő nagy technikai ugrást az atomreaktor jelentette, amely szinte korlátlan idejű víz alatti tartózkodást tesz lehetővé. Segítségével a tengervízből elektrolízissel oxigént lehet előállítani, így a személyzet megfelelő levegő utánpótlása biztosítva van. Vagyis egy atom-tengeralattjáró esetén csak a fedélzeten lévő élelmiszer mennyisége és a személyzet állóképessége határozza meg, hogy meddig maradhat a hajó a víz alatt.
Egy nukleáris meghajtású vadász-tengeralattjáró felépítése - Klikk a képre a nagyobb változathoz
Végső stratégiai fegyverré pedig akkor váltak a tengeralattjárók, amikor nukleáris robbanófejjel ellátott ballisztikus rakétákkal fegyverezték fel őket az 1960-as években. Ezeknek a rakétahordozó tengeralattjáróknak annyi a dolguk, hogy a tenger mélyén észrevétlenül elrejtőzzenek, majd egy esetleges atomháború kitörésekor akár a vízfelszín alól is képesek pusztító csapást mérni a több ezer kilométerre lévő célpontokra. Az atom-meghajtású rakétahordozó-tengeralattjárók mind az öt atomnagyhatalom (az Egyesült Államok, Anglia, Franciaország, Oroszország és Kína) arzenáljában megtalálhatóak, és a nukleáris elrettentés első számú eszközeivé, egyfajta ikonjaivá váltak.
A már lassan 10 éve készülő következő orosz rakétahordozó tengeralattjáró-típus, a Borej-osztály modellje. Az első egység vízre bocsátása 2006-2010 között várható
Természetesen ebből fakadóan egyben a vadász-tengeralattjárók első számú célpontjaivá váltak. A hideg háború idején a világ tengerei, első sorban az Északi-tenger a szovjet és a NATO tengeralattjárók macska-egér játékának színhelyei lettek. A ballisztikus rakétákat hordozó tengeralattjárók fejlesztése az utóbbi időben lelassult, a legtöbb állam csak az elavultabb hajóit váltja le, és a fő kritérium természetesen az, hogy még csendesebbek legyenek és még jobban elrejtőzhessenek a tengerek mélyén. A víz alatt a ellenség felderítésének legáltalánosabb módszere a hallgatózás, vagyis a passzív szonár. Ez nem más mint egy nagy mikrofon, amely felfogja a vízben terjedő hangokat. A korai tengeralattjárókon csak az orrban volt elhelyezve szonár, és állandó problémát jelentett, hogy a hajócsavar által keltett zajok miatt hátrafele "süket" volt. Megoldásként vetették be a vontatott szonárt: ezt egy kábelen engedik ki messze a tengeralattjáró mögé, és így lehetővé teszi a hajó személyzetének, hogy az esetleg hátuk mögött árnyékként lopakodó ellenséges tengeralattjárókat is észrevegyék.
A legújabb tengeralattjáróknál már több nagy méretű szonárrendszer van a hajótest oldalán és farkán is elhelyezve, tovább élesítve a hajó érzékszerveit, még precízebbé téve az ellenség helyzetének a meghatározását. Ez utóbbi csak több szonárantennával lehetséges, lévén, hogy egyetlen antenna segítségével csak a zajforrás irányát tudjuk meghatározni, a sebességét és a távolságát csak becsülni lehet.
Az újabb amerikai atommeghajtású vadász-tengeralattjárók testének oldalán feltűnt 3-3 méretes dudor, melyek érzékeny passzív szonárrendszert rejtenek
Miután a hallgatózás az elsődleges felderítési mód, ebből következik, hogy a tengeralattjárók legfontosabb kritériuma hogy minél kevesebb zajt csapjanak. Komoly zajforrás a meghajtás, különösen az atommeghajtású típusoknál, ugyanis ezeknél egyfelől az elektromos áramot termelő gőzturbináknak folyamatosan dolgozniuk kell, másfelől a reaktor belső, radioaktív hűtőkörét hőcserélőkön át, tengervízzel hűtik le, amelyet keringtető szivattyúk folyamatosan mozgatnak. A megoldást az jelenti, hogy rugalmasan rögzítik a berendezéseket, hogy ne adják át a hajótestnek a rezonanciát és a hangokat. Egyfajta tutajra kerülnek, amely gumibakokkal kapcsolódik a hajó testéhez. A dízel-elektromos tengeralattjáróknál ilyen probléma nincs, így a hagyományos meghajtású tengeralattjárók sokkal csendesebbek, mint atommeghajtású társaik.
Egy orosz 949A Antej típusú (NATO jelzése: Oscar II) tengeralattjáró, az orrán látható sebhely a testet borító rugalmas zajelnyelő lapok leválásakor keletkezett
A hajótestben keletkező zajokat rugalmas (gumi) zajtompító rétegek próbálják a hajótestben tartani, sőt, az orosz atommeghajtású tengeralattjárók jó részén még a hajótest külsejére is rugalmas borítást helyeznek el. De nagy sebességnél maga a test is komoly zajforrás. A testen lévő minden kiálló alkatrészen, szerkezeti elemen irányt változtató víz zajt csap, éppen ezért igyekeznek minél áramvonalasabbra és lekerekítettebbre építeni a tengeralattjárókat. Persze ez csak egy határig működhet, így aztán a sebesség terén is két mérce van: a csendes mód általában 8-16 csomó (14,8-29,6 km/h) közötti, és van persze a csúcssebesség.
Ez hagyományos meghajtású egységeknél 20-25 csomó (37-46,3 km/h), atommeghajtásúaknál pedig akár 35 csomó (64,8 km/h), sőt, akár még ennél is több. Ez utóbbi esetben viszont már a hajó hangradarja süket, egész egyszerűen a hajótesten keletkező és a hajócsavartól származó zajok elnyomnak mindent az érzékelők számára, vagyis száguldozni csak vakon lehet.
A világ legnagyobb tengeralattjárója, az orosz 941-es típus (NATO jelzése: Typhoon) szárazdokkban. Látható, hogy szemben a legtöbb modern tengeralattjáróval, két hajócsavarja van
A legfőbb zajforrás a hajócsavar. Ezeket annyira titkolják, hogy az építés alatt álló hajóknál a propellereket végig ponyvával rejtik el a kíváncsi szemek elől, és csak akkor veszik ezt le, ha már vízre bocsátották a hajót. Ennek oka, hogy hajócsavar lapátjainak száma és alakja alapján már következtetni lehet annak jellegzetes, egyedi hangjára, ez pedig a legfontosabb beazonosítási lehetőség a víz alatti járműveknél. A nagyhatalmak kikötőinél szinte folyamatosan fülelnek a ki- és befutó tengeralattjárók után, és egy egész könyvtárakat hoznak létre az egyes tengeralattjárók egyedi zajjellemzőiből, amely alapján később azonosítani tudják azokat a tenger alatt.
Egy amerikai SSN-21-es osztályú tengeralattjáró építésekor készített kép. Megfigyelhető, hogy a hajócsavart egy csőben helyezték el, csökkentve a zajszintet
A hajócsavaroknál a zaj csökkentésére többféle megoldást is bevetettek, a különféle speciális alakú lapátok jelentősen halkabbak lehetnek, illetve a hajócsavar egy rövid csőben való elhelyezése is sokat segíthet. Ezen megoldások azonban nem tudják teljesen megszüntetni a zajt, de nagy erővel folynak az ez irányú kutatások.
Az egyik az MHD, vagyis a magneto-hidrodinamikai hajtás, amikor egy csőben lévő tengervizet elektromágneses elven hoznak mozgásba. Ez ugyan igen kis hajtóerőt jelent, viszont teljesen hangtalan, hiszen semmiféle mozgó alkatrésze nincs. Az MHD-meghajtással már az 1960-as években elkezdtek kísérletezni, de számtalan technikai problémát kell megoldani hozzá.
A japán Jamato-1 MHD-meghajtással ellátott kísérleti hajó
Például az elektromágnesek kellő hatásfokához szupravezetésre van szükség, amelyet (legalábbis eddig) csak az abszolút nulla fok környékére lehűtve tudtak elérni, illetve igen nagy az energiaigénye (érdekesség: a Vadászat a Vörös Októberre c. filmben szereplő fikciós szovjet tengeralattjáró is ilyen MHD-meghajtású volt). A II. világháború óta azonban a tengeralattjárók legnagyobb ellenségei a repülőgépek és a helikopterek. A felszínen lévő tengeralattjárókat radarral, a lemerült tengeralattjárókat pedig ledobható szonárbójákkal (repülőgépek esetén) illetve kötélen leereszthető szonárral (helikoptereknél) kereshetik meg, hogy aztán légi indítású torpedókkal vagy mélységi bombákkal pusztíthassák azt el.
Angol EH101 "Merlin" helikopter leereszthető szonárjával
A légi járművek számára még egy további lehetőség akad a mélybe merült járművek felkutatására: a mágneses anomália-detektor (MAD), amely észleli a Föld mágneses mezejében a hatalmas tengeralattjáró fémteste által okozott kis mértékű elváltozást. Ezt kivédeni úgy lehet, ha nem mágnesezhető fémötvözetből készül a hajótest, illetve ha szárazdokkban hatalmas elektromágnesekkel semlegesítik a mágnesességét - ez utóbbi módszer használata esetén persze ezt a műveletet időről időre újra el kell végezni.
A nukleáris meghajtás esetén a tengeralattjáró atomreaktora általában két külön gőzturbinát táplál. Az egyik a hajócsavart forgatja, a másik pedig folyamatos üzemben hajt egy generátort, amely elektromos árammal látja el az egész hajót. Az atomreaktor segítségével a tengeralattjárónak egész őrjárata alatt egyetlen egyszer sem kell a felszínre jönnie, ráadásul nagy teljesítményű gőzturbinájával a tengeralattjáró képes akár 30 csomónál (55,5 km/h) is gyorsabban haladni, míg a legtöbb hagyományos meghajtású tengeralattjáró csúcssebessége csupán 20 csomó (37 km/h) körüli.
A német Type 212 típusú hagyományos meghajtású tengeralattjáró. Az X alakban elhelyezetett vezérsíkok lehetővé teszik, hogy a tengerfenékre biztonságosan lefeküdhet a jármű
Persze a legtöbb ország hagyományos meghajtású tengeralattjárókat állított hadrendbe, amelyek víz alatt akkumulátorokkal táplált elektromotorral haladnak és telepeiket dízel-motorok segítségével tudják feltölteni. Ez utóbbihoz sem kell a felszínre jönniük, elég ha csak a légzőperiszkópot nyújtják ki a víz fölé, hogy azon keresztül levegőhöz juthassanak a motorok Ez a megoldás persze több problémával is jár. Egyfelől a telepek korlátozott kapacitása miatt még teljesen feltöltött akkumulátorok mellett is csupán egy-két órán keresztül képesek teljes sebességgel haladni, de még takarékos módban is csak pár napig.
További probléma a levegő utánpótlás, ami miatt szintén fel kell emelkedniük a felszín közelébe, hogy a légzőperiszkóp segítségével felfrissítsék a levegőkészleteiket. Ugyan a fejlesztések egy része a minél nagyobb teljesítményű akkumulátorok megalkotására terjed ki, a jövőt valószínűleg a levegőfüggetlen erőforrások (angol rövidítéssel: AIP) jelentik.
A Svéd Kockums cég levegőfüggetlen Stirling-motorja
Az AIP megoldások lényege, hogy a tengeralattjárónak víz alatt ugyanúgy akkumulátorok és elektromotor biztosítja a meghajtást, de az akkumulátorok feltöltésére a víz alá merülve is van lehetőség. Két elterjedt megoldás létezik, az egyik az üzemanyagcellák használata, ahol hidrogén és oxigén elektrolízisével nyernek elektromos energiát. Ennek előnye a teljesen csendes működés, használata közben nem keletkezik nagy hő, és az egyre újabb üzemanyagcellák hatásfoka egyre jobb.
A másik megoldás a zárt rendszerű belsőégésű motorok. Az alapelv egyszerű: az üzemanyagot valamilyen oxidálószerrel (általában folyékony oxigénnel) együtt égetik el. Ilyen kísérletek már a második világháborúban is folytak, de csak az 1980-as évek környékén jutottak el oda, hogy valóban működőképes és biztonságos megoldást jelenthessen. Ilyen például a Francia MESMA, ahol folyékony oxigén és etanol elégetésével nyert gáz forgat egy turbógenerátort, vagy a svédek zárt rendszerű Striling-motoros megoldása, amelyben folyékony oxigén és dízelolaj elegye ég el.
Az U-31, a német haditengerészet legújabb, U212 típusú tengeralattjárója, mely üzemanyagcellás AIP-rendszerrel van ellátva
Ezeknél viszont jelentkezik az a probléma, hogy az égésterméket ki kell juttatni a hajóból, illetve a működtetésük zajjal jár. Az AIP-rendszerek viszont lehetővé teszik a hagyományos tengeralattjárók számára, hogy a korábbi 4-8 napos víz alatti tartózkodási idejüket két-háromszorosára növeljék, így akár egy átlagos, 20-30 napos járőrözésük alatt a kikötőből való kifutástól a hazaérésig nem is kell a felszínre emelkedniük.
A tengeralattjárók hajdan nem voltak többek, mint olyan torpedóhajók, amelyek képesek voltak rövid időre - legtöbbször csak néhány órára - lemerülni a vízfelszín alá. Amikor telepeik lemerültek és levegőjük elfogyott mindenképpen a felszínre kellett emelkedniük, így ezen járművek természetes közege még a vízfelszín volt.
A II. világháború - ahogy szinte minden téren - a tengeralattjárók és a tengeralattjárókra vadászók terén is egyre újabb és újabb technikai vívmányokkal szolgált. A tengeralattjárók terén a legnagyobb változást a német XXI-es hajóosztály jelentette, amely első olyan típus volt, amely kifejezetten arra készült, hogy a víz alatt közelítse meg és támadja meg a célpontot. Ez többek között annyit tett, hogy a hajó alakját is erre a célra tervezték, sokkal áramvonalasabb és letisztultabb formába öntve alkották meg, mint elődeit. Részben ennek, részben pedig a hatalmas akkumulátortelepeinek köszönhetően a XXI-es osztály víz alatt már 17 csomós végsebességet is elérhetett, vagyis képes volt víz alá merülve is tartani egy kereskedelmi hajókonvoj sebességet, míg a korábbi tengeralattjárók legfeljebb 8 csomós sebességükkel erre képtelenek voltak.
A jelenleg múzeumként szolgáló XXI-es típusba tartozó német U-2540 - noha nagy lépés volt előre, túl későn készült el, hogy segítsen a náci Németországon
A tengeralattjárók hadviselését leginkább azonban a radar és a szonár megjelenése változtatta meg. A radar azért, mert a repülőgépekbe szerelt radarok megjelenésével a felszínen való tartózkodás életveszélyessé vált. A hangradar, vagy más néven a szonár pedig a víz alatt, illetve a felszínen úszó hajók által keltett zajokat fogják fel, és meghatározhatják, hogy ezek mely irányból érkeznek, így észlelve a célpontot. Az aktív hangradar azonban ennél is többre képes: egy erős hangimpulzust indít el a vízben és utána fülel, hogy ez megtörik-e valamiben, például egy tengeralattjáró testében. Az aktív hangradar előnye, hogy akkor is felderíthet egy célpontot, ha teljesen csendben van, ráadásul a hang terjedési sebessége által meghatározható a cél távolsága is.
Szonárkezelők kiképzése. Az operátor előtti képernyőn látható minden egyes zöld pont egy-egy hangforrást jelent, és neki kell kiszűrnie melyek a számára érdekeseket
A tengeralattjárókkal kapcsolatos következő nagy technikai ugrást az atomreaktor jelentette, amely szinte korlátlan idejű víz alatti tartózkodást tesz lehetővé. Segítségével a tengervízből elektrolízissel oxigént lehet előállítani, így a személyzet megfelelő levegő utánpótlása biztosítva van. Vagyis egy atom-tengeralattjáró esetén csak a fedélzeten lévő élelmiszer mennyisége és a személyzet állóképessége határozza meg, hogy meddig maradhat a hajó a víz alatt.
Egy nukleáris meghajtású vadász-tengeralattjáró felépítése - Klikk a képre a nagyobb változathoz
Végső stratégiai fegyverré pedig akkor váltak a tengeralattjárók, amikor nukleáris robbanófejjel ellátott ballisztikus rakétákkal fegyverezték fel őket az 1960-as években. Ezeknek a rakétahordozó tengeralattjáróknak annyi a dolguk, hogy a tenger mélyén észrevétlenül elrejtőzzenek, majd egy esetleges atomháború kitörésekor akár a vízfelszín alól is képesek pusztító csapást mérni a több ezer kilométerre lévő célpontokra. Az atom-meghajtású rakétahordozó-tengeralattjárók mind az öt atomnagyhatalom (az Egyesült Államok, Anglia, Franciaország, Oroszország és Kína) arzenáljában megtalálhatóak, és a nukleáris elrettentés első számú eszközeivé, egyfajta ikonjaivá váltak.
A már lassan 10 éve készülő következő orosz rakétahordozó tengeralattjáró-típus, a Borej-osztály modellje. Az első egység vízre bocsátása 2006-2010 között várható
Természetesen ebből fakadóan egyben a vadász-tengeralattjárók első számú célpontjaivá váltak. A hideg háború idején a világ tengerei, első sorban az Északi-tenger a szovjet és a NATO tengeralattjárók macska-egér játékának színhelyei lettek. A ballisztikus rakétákat hordozó tengeralattjárók fejlesztése az utóbbi időben lelassult, a legtöbb állam csak az elavultabb hajóit váltja le, és a fő kritérium természetesen az, hogy még csendesebbek legyenek és még jobban elrejtőzhessenek a tengerek mélyén. A víz alatt a ellenség felderítésének legáltalánosabb módszere a hallgatózás, vagyis a passzív szonár. Ez nem más mint egy nagy mikrofon, amely felfogja a vízben terjedő hangokat. A korai tengeralattjárókon csak az orrban volt elhelyezve szonár, és állandó problémát jelentett, hogy a hajócsavar által keltett zajok miatt hátrafele "süket" volt. Megoldásként vetették be a vontatott szonárt: ezt egy kábelen engedik ki messze a tengeralattjáró mögé, és így lehetővé teszi a hajó személyzetének, hogy az esetleg hátuk mögött árnyékként lopakodó ellenséges tengeralattjárókat is észrevegyék.
A legújabb tengeralattjáróknál már több nagy méretű szonárrendszer van a hajótest oldalán és farkán is elhelyezve, tovább élesítve a hajó érzékszerveit, még precízebbé téve az ellenség helyzetének a meghatározását. Ez utóbbi csak több szonárantennával lehetséges, lévén, hogy egyetlen antenna segítségével csak a zajforrás irányát tudjuk meghatározni, a sebességét és a távolságát csak becsülni lehet.
Az újabb amerikai atommeghajtású vadász-tengeralattjárók testének oldalán feltűnt 3-3 méretes dudor, melyek érzékeny passzív szonárrendszert rejtenek
Miután a hallgatózás az elsődleges felderítési mód, ebből következik, hogy a tengeralattjárók legfontosabb kritériuma hogy minél kevesebb zajt csapjanak. Komoly zajforrás a meghajtás, különösen az atommeghajtású típusoknál, ugyanis ezeknél egyfelől az elektromos áramot termelő gőzturbináknak folyamatosan dolgozniuk kell, másfelől a reaktor belső, radioaktív hűtőkörét hőcserélőkön át, tengervízzel hűtik le, amelyet keringtető szivattyúk folyamatosan mozgatnak. A megoldást az jelenti, hogy rugalmasan rögzítik a berendezéseket, hogy ne adják át a hajótestnek a rezonanciát és a hangokat. Egyfajta tutajra kerülnek, amely gumibakokkal kapcsolódik a hajó testéhez. A dízel-elektromos tengeralattjáróknál ilyen probléma nincs, így a hagyományos meghajtású tengeralattjárók sokkal csendesebbek, mint atommeghajtású társaik.
Egy orosz 949A Antej típusú (NATO jelzése: Oscar II) tengeralattjáró, az orrán látható sebhely a testet borító rugalmas zajelnyelő lapok leválásakor keletkezett
A hajótestben keletkező zajokat rugalmas (gumi) zajtompító rétegek próbálják a hajótestben tartani, sőt, az orosz atommeghajtású tengeralattjárók jó részén még a hajótest külsejére is rugalmas borítást helyeznek el. De nagy sebességnél maga a test is komoly zajforrás. A testen lévő minden kiálló alkatrészen, szerkezeti elemen irányt változtató víz zajt csap, éppen ezért igyekeznek minél áramvonalasabbra és lekerekítettebbre építeni a tengeralattjárókat. Persze ez csak egy határig működhet, így aztán a sebesség terén is két mérce van: a csendes mód általában 8-16 csomó (14,8-29,6 km/h) közötti, és van persze a csúcssebesség.
Ez hagyományos meghajtású egységeknél 20-25 csomó (37-46,3 km/h), atommeghajtásúaknál pedig akár 35 csomó (64,8 km/h), sőt, akár még ennél is több. Ez utóbbi esetben viszont már a hajó hangradarja süket, egész egyszerűen a hajótesten keletkező és a hajócsavartól származó zajok elnyomnak mindent az érzékelők számára, vagyis száguldozni csak vakon lehet.
A világ legnagyobb tengeralattjárója, az orosz 941-es típus (NATO jelzése: Typhoon) szárazdokkban. Látható, hogy szemben a legtöbb modern tengeralattjáróval, két hajócsavarja van
A legfőbb zajforrás a hajócsavar. Ezeket annyira titkolják, hogy az építés alatt álló hajóknál a propellereket végig ponyvával rejtik el a kíváncsi szemek elől, és csak akkor veszik ezt le, ha már vízre bocsátották a hajót. Ennek oka, hogy hajócsavar lapátjainak száma és alakja alapján már következtetni lehet annak jellegzetes, egyedi hangjára, ez pedig a legfontosabb beazonosítási lehetőség a víz alatti járműveknél. A nagyhatalmak kikötőinél szinte folyamatosan fülelnek a ki- és befutó tengeralattjárók után, és egy egész könyvtárakat hoznak létre az egyes tengeralattjárók egyedi zajjellemzőiből, amely alapján később azonosítani tudják azokat a tenger alatt.
Egy amerikai SSN-21-es osztályú tengeralattjáró építésekor készített kép. Megfigyelhető, hogy a hajócsavart egy csőben helyezték el, csökkentve a zajszintet
A hajócsavaroknál a zaj csökkentésére többféle megoldást is bevetettek, a különféle speciális alakú lapátok jelentősen halkabbak lehetnek, illetve a hajócsavar egy rövid csőben való elhelyezése is sokat segíthet. Ezen megoldások azonban nem tudják teljesen megszüntetni a zajt, de nagy erővel folynak az ez irányú kutatások.
Az egyik az MHD, vagyis a magneto-hidrodinamikai hajtás, amikor egy csőben lévő tengervizet elektromágneses elven hoznak mozgásba. Ez ugyan igen kis hajtóerőt jelent, viszont teljesen hangtalan, hiszen semmiféle mozgó alkatrésze nincs. Az MHD-meghajtással már az 1960-as években elkezdtek kísérletezni, de számtalan technikai problémát kell megoldani hozzá.
A japán Jamato-1 MHD-meghajtással ellátott kísérleti hajó
Például az elektromágnesek kellő hatásfokához szupravezetésre van szükség, amelyet (legalábbis eddig) csak az abszolút nulla fok környékére lehűtve tudtak elérni, illetve igen nagy az energiaigénye (érdekesség: a Vadászat a Vörös Októberre c. filmben szereplő fikciós szovjet tengeralattjáró is ilyen MHD-meghajtású volt). A II. világháború óta azonban a tengeralattjárók legnagyobb ellenségei a repülőgépek és a helikopterek. A felszínen lévő tengeralattjárókat radarral, a lemerült tengeralattjárókat pedig ledobható szonárbójákkal (repülőgépek esetén) illetve kötélen leereszthető szonárral (helikoptereknél) kereshetik meg, hogy aztán légi indítású torpedókkal vagy mélységi bombákkal pusztíthassák azt el.
Angol EH101 "Merlin" helikopter leereszthető szonárjával
A légi járművek számára még egy további lehetőség akad a mélybe merült járművek felkutatására: a mágneses anomália-detektor (MAD), amely észleli a Föld mágneses mezejében a hatalmas tengeralattjáró fémteste által okozott kis mértékű elváltozást. Ezt kivédeni úgy lehet, ha nem mágnesezhető fémötvözetből készül a hajótest, illetve ha szárazdokkban hatalmas elektromágnesekkel semlegesítik a mágnesességét - ez utóbbi módszer használata esetén persze ezt a műveletet időről időre újra el kell végezni.
A nukleáris meghajtás esetén a tengeralattjáró atomreaktora általában két külön gőzturbinát táplál. Az egyik a hajócsavart forgatja, a másik pedig folyamatos üzemben hajt egy generátort, amely elektromos árammal látja el az egész hajót. Az atomreaktor segítségével a tengeralattjárónak egész őrjárata alatt egyetlen egyszer sem kell a felszínre jönnie, ráadásul nagy teljesítményű gőzturbinájával a tengeralattjáró képes akár 30 csomónál (55,5 km/h) is gyorsabban haladni, míg a legtöbb hagyományos meghajtású tengeralattjáró csúcssebessége csupán 20 csomó (37 km/h) körüli.
A német Type 212 típusú hagyományos meghajtású tengeralattjáró. Az X alakban elhelyezetett vezérsíkok lehetővé teszik, hogy a tengerfenékre biztonságosan lefeküdhet a jármű
Persze a legtöbb ország hagyományos meghajtású tengeralattjárókat állított hadrendbe, amelyek víz alatt akkumulátorokkal táplált elektromotorral haladnak és telepeiket dízel-motorok segítségével tudják feltölteni. Ez utóbbihoz sem kell a felszínre jönniük, elég ha csak a légzőperiszkópot nyújtják ki a víz fölé, hogy azon keresztül levegőhöz juthassanak a motorok Ez a megoldás persze több problémával is jár. Egyfelől a telepek korlátozott kapacitása miatt még teljesen feltöltött akkumulátorok mellett is csupán egy-két órán keresztül képesek teljes sebességgel haladni, de még takarékos módban is csak pár napig.
További probléma a levegő utánpótlás, ami miatt szintén fel kell emelkedniük a felszín közelébe, hogy a légzőperiszkóp segítségével felfrissítsék a levegőkészleteiket. Ugyan a fejlesztések egy része a minél nagyobb teljesítményű akkumulátorok megalkotására terjed ki, a jövőt valószínűleg a levegőfüggetlen erőforrások (angol rövidítéssel: AIP) jelentik.
A Svéd Kockums cég levegőfüggetlen Stirling-motorja
Az AIP megoldások lényege, hogy a tengeralattjárónak víz alatt ugyanúgy akkumulátorok és elektromotor biztosítja a meghajtást, de az akkumulátorok feltöltésére a víz alá merülve is van lehetőség. Két elterjedt megoldás létezik, az egyik az üzemanyagcellák használata, ahol hidrogén és oxigén elektrolízisével nyernek elektromos energiát. Ennek előnye a teljesen csendes működés, használata közben nem keletkezik nagy hő, és az egyre újabb üzemanyagcellák hatásfoka egyre jobb.
A másik megoldás a zárt rendszerű belsőégésű motorok. Az alapelv egyszerű: az üzemanyagot valamilyen oxidálószerrel (általában folyékony oxigénnel) együtt égetik el. Ilyen kísérletek már a második világháborúban is folytak, de csak az 1980-as évek környékén jutottak el oda, hogy valóban működőképes és biztonságos megoldást jelenthessen. Ilyen például a Francia MESMA, ahol folyékony oxigén és etanol elégetésével nyert gáz forgat egy turbógenerátort, vagy a svédek zárt rendszerű Striling-motoros megoldása, amelyben folyékony oxigén és dízelolaj elegye ég el.
Az U-31, a német haditengerészet legújabb, U212 típusú tengeralattjárója, mely üzemanyagcellás AIP-rendszerrel van ellátva
Ezeknél viszont jelentkezik az a probléma, hogy az égésterméket ki kell juttatni a hajóból, illetve a működtetésük zajjal jár. Az AIP-rendszerek viszont lehetővé teszik a hagyományos tengeralattjárók számára, hogy a korábbi 4-8 napos víz alatti tartózkodási idejüket két-háromszorosára növeljék, így akár egy átlagos, 20-30 napos járőrözésük alatt a kikötőből való kifutástól a hazaérésig nem is kell a felszínre emelkedniük.
