Tanto China como Estados Unidos planean desplegar numerosos drones submarinos en áreas marítimas clave como el estrecho de Taiwán y el mar de China Meridional. Recientemente, un vehículo submarino no tripulado estadounidense fue rescatado por la guardia costera china, lo que pone de relieve la intensificación de la lucha. Los medios extranjeros sugieren que en cualquier conflicto potencial, el rendimiento y la cantidad de drones submarinos serán decisivos. Según un informe del mes pasado del grupo de expertos de Washington Center for a New American Security, la situación en el estrecho de Taiwán será significativamente diferente del conflicto en Ucrania, ya que los drones submarinos son más difíciles de destruir o interrumpir en comparación con los drones.
El 11 de julio, el South China Morning Post informó que científicos chinos han desarrollado un supercasco de fibra de carbono capaz de producir en masa drones submarinos de alto rendimiento. Estos drones no solo son adecuados para aguas poco profundas, sino que pueden sumergirse fácilmente a profundidades de 6.000 metros (19.700 pies). Esta cifra es una estimación conservadora, ya que los valores teóricos sugieren el potencial para inmersiones aún más profundas.
El mes pasado, un equipo de proyecto dirigido por el ingeniero senior Guo Yuqi del Instituto de Investigación de Fibra de Vidrio de Harbin publicó un artículo revisado por pares en la revista académica china Fiber Composites. El artículo afirmaba: “Los sumergibles de aguas profundas actuales suelen utilizar estructuras resistentes a la presión hechas de acero aleado o aleación de titanio. Debido a su alta densidad, estos materiales representan una parte significativa del peso total del sumergible, lo que limita su capacidad de carga útil”.
Él y sus colegas escribieron: “En la era actual de rápido desarrollo nacional y alta demanda de buceo profundo y grandes cargas útiles, los materiales de fibra de carbono se utilizan ampliamente en estructuras sumergibles tripuladas y no tripuladas resistentes a la presión debido a su baja densidad, alta resistencia, alto módulo, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y diseño flexible”.
El Instituto de Investigación de Fibra de Vidrio de Harbin, una filial del Instituto de Tecnología de Harbin (HIT), está considerado como la cuna de la fibra de vidrio en China. El HIT, reconocido por sus importantes contribuciones a la defensa nacional, se encuentra actualmente bajo sanciones estadounidenses. El instituto y el HIT operan ahora bajo un modelo de colaboración. El Instituto de Investigación de Fibra de Vidrio de Harbin ha desarrollado muchas tecnologías pioneras, a menudo de vanguardia en China.
En Occidente, la fibra de carbono se considera inadecuada para la industria submarina. El primer sumergible tripulado de fibra de carbono del mundo, el Titan, operado por la empresa privada estadounidense OceanGate, sufrió un fallo catastrófico bajo una enorme presión de agua el pasado mes de junio a una profundidad de 4.000 metros, lo que provocó la pérdida de los cinco tripulantes a bordo. Muchos expertos de la industria atribuyen esta tragedia a la vulnerabilidad de la fibra de carbono bajo el agua: la alta presión puede hacer que el agua penetre en los huecos entre las fibras y las inmersiones repetidas pueden provocar grietas y deformaciones en el casco. Los expertos occidentales creen que las propiedades inherentes de la fibra de carbono la hacen inadecuada para la industria submarina, pero los científicos chinos pretenden poner en tela de juicio esta creencia.
El espesor de las paredes del casco de presión de fibra de carbono fabricado en China es de unos 3 centímetros, solo una cuarta parte del del Titan. Según el equipo del profesor Guo, las pruebas de laboratorio demostraron que este casco podría soportar fácilmente 77 megapascales de presión de agua, más del doble de la resistencia a la presión probada por la Universidad de Washington para el Titan. Guo estima que una cámara hecha de este material de fibra de carbono puede soportar presiones de hasta 90 megapascales, lo que permite la inmersión a profundidades de 9.000 metros. Sin embargo, por seguridad, la profundidad operativa se ha fijado en 6.000 metros, lo que equivale a 60 megapascales de presión. Mientras que el equivalente estadounidense falló a 4.000 metros, se espera que el producto chino alcance con seguridad los 6.000 metros, con un límite potencial de 9.000 metros, lo que representa una ventaja significativa.
La capa exterior del casco de presión de fibra de carbono es un revestimiento impermeable de 1 milímetro de espesor que brinda protección contra fugas, daños, delaminación de la interfaz, grietas u otros problemas durante el uso normal. El equipo de Guo afirmó que podría soportar un cierto grado de impacto, rayones y otros desafíos sin fallar ni sufrir daños.
El equipo de Guo realizó pruebas de alta presión y del sistema de sellado en el exterior del casco presurizado, con excelentes resultados. Para soportar las presiones alternas de 0 a 6.000 metros de agua de mar, los diseñadores también consideraron los problemas de fatiga en las conexiones entre el casco de fibra de carbono y la aleación de titanio, así como los cambios de presión y temperatura internos.
En su artículo, afirman que “puede soportar más de 2.000 ciclos alternos”. El equipo de Guo también desarrolló un casco de fibra de carbono para vehículos submarinos no tripulados que operan a una profundidad de 200 metros, con un grosor de solo 3 milímetros y un diámetro de 1 metro, adecuado para operaciones de bajo coste en aguas poco profundas.
Los submarinos sumergibles son indispensables para salvaguardar los derechos marítimos nacionales y la seguridad de los recursos. Su nivel tecnológico representa en cierta medida las capacidades de defensa nacional y la fortaleza tecnológica. Como China ya domina la tecnología de comunicación submarina en aguas poco profundas, el uso a gran escala de submarinos no tripulados submarinos puede ser liderado por China.
Además, el año pasado, la producción de fibra de carbono de China alcanzó casi la mitad de la producción mundial. Con muchas nuevas líneas de producción en construcción, algunos expertos de la industria estiman que la capacidad de China podría aumentar significativamente en los próximos años, reduciendo aún más el costo de la fibra de carbono.
La fibra de carbono producida en China se utiliza principalmente en productos deportivos y recreativos. En el mercado chino, el precio de una bicicleta de fibra de carbono ha bajado a poco más de 3.000 yuanes, equivalentes a unos 410 dólares estadounidenses, una décima parte del precio de hace unos años.
