Janaka Prasad
ගොඩබිම මත ගමන් කරන විශාලම වාහනය බල ගැන්වෙන්නේ සාමාන්‍ය එන්ජිමකින්. ලොව දිග ම දුම්රිය වූ BHP Ion Ore දුම්රිය දිගින් කිලෝමීටර 7.3ක් පමණ වුවත් එය ඇදගෙන යාම සඳහා භාවිත වුණේ ඩීසල් ඉලෙක්ට්‍රික් එන්ජින් 8ක් පමණයි. මෙම දුම්රිය මෙට්‍රික් ටොන් 82,000ක යපස් ප්‍රවාහනය කර තිබුණා. විශාල නෞකා සහ සබ්මැරීන ගමන් කරවීම සඳහා ඩීසල් එන්ජින් හෝ ඩීසල් එන්ජින් සහ විද්‍යුත් මෝටර සුසංයෝගය වෙනුවට න්‍යෂ්ටික බලය ද යොදා ගැනෙනවා. වර්තමානය වන විට බොහොමයක් ගුවන් යානා වාහක නෞකා, අයිස් කඩන නෞකා සහ සමහරක් යුද සබ්මැරීන බලගැන්වීමට සුලබ ව භාවිත කෙරෙන්නේ න්‍යෂ්ටික බලයයි. මෙහිදී න්‍යෂ්ටික බලයෙන් නිපදවෙන තාපය මඟින් හුමාලය නිපදවා එමඟින් නෞකාවේ හෝ සබ්මැරීනයේ අවරපෙත්ත කරකැවීම සිදු වනවා.
සබ්මැරීනවලට න්‍යෂ්ටික බලය අවශ්‍ය ඇයි?
සබ්මැරීනයක් නිර්මාණය කිරීමේ මූලික අවශ්‍යතාවක් වන්නේ රහසිගතව (stealth) තම ගමනාන්තය කරා ළඟා වීමටයි. ඒ සඳහා වැඩි කාලයක් මුහුද යටින් යා හැකි ලෙස සබ්මැරීන නිර්මාණය කිරීම වැදගත් වනවා. සබ්මැරීන බොහෝ විට ක්‍රියාකරවන්නේ ඩීසල් එන්ජිමකින් වන අතර එය විද්‍යුත් ජනකයක් ලෙස ක්‍රියාකරමින් විශාල බැටරි පද්ධතියක් ආරෝපණයට යොමු කිරීම මෙහිදී සිදුවනවා. සබ්මැරීනයේ අවරපෙත්ත කරකවන්නේ බැටරි බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන විද්‍යුත් මෝටරයක් ආධාරයෙනි. අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා දහන පෝෂක වායුව වන ඔක්සිජන් අවශ්‍ය වීම නිසා ජලය තුළ වැඩි කාලයක් ගත කිරීමට සබ්මැරිනයකට නොහැකියි. මේ නිසා මුහුද මතුපිටට පැමිණ හෝ මතුපිට ආසන්නයට පැමිණ (snorkel depth) ඩීසල් එන්ජිම ක්‍රියාකරවා බැටරිය ආරෝපණය කරගත යුතුයි. එවිට එම කාලය තුළ සතුරු රේඩාර් පද්ධතිවලට සබ්මැරීනය නිරාවරණය වනවා. ඩීසල් එන්ජින් ක්‍රියා කිරීමේදී අධික ශබ්දයක් ද නිකුත් කෙරෙන නිසා සෝනාර් පද්ධතිවලින් ද සබ්මැරීනය තිබෙන ස්ථානය හඳුනාගත හැකියි.
සාමාන්‍ය ඩීසල් එන්ජින් සහ විද්‍යුත් මෝටර භාවිත කෙරෙන සබ්මැරීනවලට වැඩි වේගයකින් ගමන් කිරීමේ හැකියාවක් පවතින්නේ ද නැහැ. මුහුද යටදී පැයට කිලෝමීටර 8 ක පමණ සාමාන්‍ය වේගයකින් ගමන් කරන ඒවා ඊට වැඩි වේගයකින් ගමන් කළහොත් වැඩි වශයෙන් බැටරිය විසර්ජනය වී ගමන් කළ හැකි පරාසය අඩු කරනවා. උදාහරණයක් ලෙස රාජකීය ඕස්ට්‍රේලියානු නාවික හමුදවට අයත් Collins class සබ්මැරීනයකට මුහුදු පත්ලේ පැයට කිලෝමීටර 39 ක උපරිම වේගයක් ලබාගත හැකි වුවත් එම වේගයෙන් ගමන් කිරීමට හැකිවන්නේ කිලෝමීටර 60 ක දුරක් පමණයි. එම සබ්මැරීනයට පැයට කිලෝමීටර 7.4ක වේගයෙන් කිලෝමීටර 890 ක දුරක් ගමන් කළ හැකිවනවා.
ඩීසල් එන්ජින් භාවිත කෙරෙන සබ්මැරීනවල ඇති තවත් අවාසියක් වන්නේ නිශ්චිත කාලයකට වරක් ඉන්ධන පුරවාගැනීම සඳහා සේවා ස්ථානයකට ගමන් කළ යුතු වීමයි. මෙය යම් තරමකින් හෝ මඟ හරවාගැනීමට විශාල ඉන්ධන ටැංකි භාවිත කළ හැකි වුවත් එමඟින් වෙනත් සැපයුම් සඳහා ඇති ඉඩකඩ අඩු වනවා. ඉහත ගැටලු සියල්ලට ම විසඳුම වන්නේ සබ්මැරීන ක්‍රියාකරවීම සඳහා න්‍යෂ්ටික බලය යොදාගැනීමයි. න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකින් පවා අවශ්‍ය බලය සහ පරාසය ලබා ගත හැකි වීම මෙහි ප්‍රධාන වාසිය වනවා. ඇමෙරිකානු නාවික හමුදාවේ Ohio class න්‍යෂ්ටික සබ්මැරීනයට පැයට කිලෝමීටර 37 ක උපරිම වේගයක් ඇති අතර එම වේගයෙන් මුහුද මතුපිටට නොපැමිණ පෘථිවිය වටා වට දෙකක් එක දිගට ගමන් කිරීමට එයට හැකියි.
ගුවන් යානා වාහක නෞකා
සාමන්‍ය ගුවන් යානා වාහක නෞකා සඳහා ගමන් කළ හැකි පරාසය එතරම් ගැටලුවක් වන්නේ නැහැ. ඩීසල් එන්ජින් වලින් පමණක් ක්‍රියාකරන එවැනි නෞකා සතු ව ඉන්ධන ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව ඉතා ඉහළ නිසා කිලෝමීටර 10,000 ගණනක දුරක් එක දිගට ගමන් කළ හැකි වීමයි. උදාහරණයක් ලෙස බ්‍රිතාන්‍ය රාජකීය නාවික හමුදාවට අයත් HMS Queen Elizabeth ගුවන් යානා වාහක නෞකාව සාමාන්‍ය ඩීසල් එන්ජිම් සහ ගෑස් ටර්බයින්වලින් ක්‍රියාකරන්නක් වුවත් කිලෝමීටර 19,000ක උපරිම පරාසයක් එය සතුව පවතිනවා. න්‍යෂ්ටික බලය ගුවන් යානා වාහක නෞකා සඳහා යොදාගැනීමේ අවශ්‍යතාව වන්නේ නෞකා ඉන්ධන ගබඩා කිරීම සඳහා වැයවන සුවිසල් ඉඩ ප්‍රමාණය විශාල වශයෙන් ඉතිරි කරගත හැකි වීමයි.
සාමන්‍ය ඩීසල් එන්ජින් සහිත ගුවන් යානා වාහක නෞකාවක් අශ්ව බල 200,000ක පමණ බලයක් යොදමින් සතියක කාලයක් එක දිගට ක්‍රියා කිරීම සඳහා වැයවන ඉන්ධන ප්‍රමාණය ලීටර මිලියන 50ක් පමණ වනවා. න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කරන ගුවන් යානා වාහක නෞකාවක් ඒ සඳහා වැය කරන්නේ යුරේනියම් කිලෝග්‍රෑම් 4ක් පමණයි. මේ නිසා න්‍යෂ්ටික ගුවන් යානා වාහක නෞකාවල ඉතිරිවන ඉඩකඩ අමතර ගුවන් යානා ඉන්ධන, අවි ආයුධ හෝ වෙනත් සැපයුම් ගබඩා කිරීමට භාවිත කළ හැකි වනවා. එකම ප්‍රමාණයෙන් යුත් න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියාකරන USS Nimitz සහ සාමන්‍ය වර්ගයේ USS Forrestal ගුවන් යානා වාහක නෞකා සැසඳීමෙන් ඒවා සතු ඉඩකඩ වටහා ගැනීම පහසුයි. USS Nimitz සතුව USS Forrestal ට වඩා 90% ක වැඩි ගුවන් යානා ඉන්ධන ධාරිතාවක් පවතින අතර ආයුධ ගබඩා පහසුකම් ද 50% කින් වැඩි වනවා. න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කරන ගුවන් යානා වාහක නෞකාවක් වසර 20-25 ක් පමණ කාලයක් න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක සැපයුමක් ලබා නො ගෙන මුහුදේ ගමන් කළ හැකියි.
නවීනතම අමෙරිකා Ford Class ගුවන් යානා වාහක නෞකා සඳහා භාවිත කෙරෙන්නේ A1B වර්ගයේ න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක යුගළය බැගින්. ඒවා Nimitz Class වර්ගයේ භාවිත කෙරුණු A4W න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියකවලට වඩා 25% කින් බලවත් වනවා. A1B වර්ගයේ න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක් මෙගාවොට් 125 ක විදුලි බලයක් නිර්මාණය කරනවා. එය නිවාස 25,000ක් සඳහා විදුලිය සැපයීමට ප්‍රමාණවත්. මේ නිසා ගුවන් යානා නිකුත් කිරීමට භාවිත කෙරෙන විද්‍යුත් චුම්බක කැටපෝලයට උපරිම බලයක් ලබාදීමේ හැකියාව පවතිනවා. ඊට අමතරව එක් A1B වර්ගයේ ප්‍රතික්‍රියක් මඟින් අශ්ව බල 350,000 ක ඊෂා බලයක්ද (shaft power) නිපදවනවා. එය මෙගාවොට් 260 කට සමානයි.
HMS Queen Elizabeth ගුවන් යානා වාහක නෞකාවේ ඇති මෙගාවොට් 36 බැගින් වන ගෑස් ටර්බයින දෙක සහ මෙගාවොට් 10 බැගින් වන ඩීසල් එන්ජින් 4 මඟින් නිපදවෙන්නේ මෙගාවොට් 112ක බලයක් පමණයි. එයිනුත් මෙගාවොට් 56ක් පමණයි නෞකාවේ අවරපෙත්තට යොමුවන්නේ. අමෙරිකා නාවික හමුදාව සතු ව න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන ගුවන් යානා වාහක නෞකා 11ක් පවතින අතර ඉදිරියේ දී තවත් Ford Class වර්ගයේ නෞකා 8 ක් සේවයට නිකුත් වීමට නියමිතයි.
න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කරන අයිස් කඩන නැව්
ආක්ටික් සහ ඇන්ටාක්ටික් සාගර කලාපවල නෞකා ගමනාගමනයට ඇති බලවත් ම අභියෝගය වන්නේ සාගරයේ මිදුණු අයිස් තට්ටුවයි. මේවා බොහෝ විට මීටර 2-3 ක් අතර ඝනකමකින් යුක්ත වනවා. ඇතැම් ස්ථානවල අයිස් තට්ටුවේ ඝනකම මීටර 5ක් පමණ විය හැකියි. ආසියාව, යුරෝපය සහ උතුරු අමෙරිකාව අතර භාණ්ඩ ප්‍රවාහනය බහුල වශයෙන් ආක්ටික් කලාපය හරහා සිදු වන බැවින් සාමාන්‍ය භාණ්ඩ ප්‍රවාහන නෞකා සඳහා මාර්ගය සකස් කර දීම අයිස් කඩන නෞකාවල (Ice Breakers) කාර්යභාරයයි. සාමාන්‍ය නෞකාවල ඇණිය (bow) නිර්මාණය කෙරෙන්නේ උල් වූ හැඩයට වුවත් අයිස් කඩන නෞකාවල ඇණිය සුමට ආනතියකින් නිමවෙනවා. එවැනි නෞකා අයිස් තට්ටුවක් වෙත ගමන් කිරීමේ දී එය මතට නැගීමයි සිදුවන්නේ. එවිට නෞකාවේ බර අයිස් තට්ටුවට යෙදීම නිසා අයිස් තට්ටුව කැඩී වෙන්වනවා. මේ සඳහා අයිස් කඩන නෞකාවක ඇණිය කොටස වඩා සවි ගන්වා තිබෙන අතර පිටත පෘෂ්ඨය අයිස් සමඟ ඝර්ෂණයක් ඇති නොකරන ආකාරයට සුමට සංයෝගවලින් සකස් කර තිබෙනවා.
කිලෝමීටර 1000 ගණන් දුරට විහිදුණු අයිස් තට්ටු ආක්ටික් සහ ඇන්ටාක්ටික් සාගර කලාපවල දැකිය හැකියි. මේ නිසා ඩීසල් එන්ජින් ආධාරයෙන් බලගැන්වෙන සාමාන්‍ය අයිස් කඩන නෞකා මෙම කලාපවලදී එතරම් සාර්ථකත්වයක් පෙන්වන්නේ නැහැ. එවැනි නෞකවක් එක දිගට මීටර 3ක් ඝනකම් අයිස් තට්ටුවක් හරහා ගමන් කිරීමේදී දිනකට ඉන්ධන මෙට්‍රික් ටොන් 90ක් පමණ වැය කරනවා. ඒවාට ගමන් කළ හැක්කේ ද පැයට කිලෝමීටර 10-12 ක පමණ වේගයකින් පමණයි. එම කාර්යයම න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියාකරන රුසියාවට අයත් Arktika Class වර්ගයේ අයිස් කඩනයක් ඒ සඳහා වැය කරන්නේ යුරේනියම් ග්‍රෑම් 500ක් පමණක් වන අතර පැයට කිලෝමීටර 37 ක උපරිම වේගයක් දක්වා යාමට මෙම නෞකා සමත්.
Arktika Class අයිස් කඩනයක භාවිත කෙරෙන්නේ OK-900A න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක යුගළයක් වන අතර ඉන් එකක් පමණක් වරකට භාවිත කරනවා. අනෙක් ප්‍රතික්‍රියකය භාවිත කෙරෙන්නේ හදිසි අවස්ථාවක දී පමණයි. මෙම එක් ප්‍රතික්‍රියකයකින් මෙගා වොට් 171 ක බලයක් නෞකාවට ලබාදෙනවා. නිපදවෙන න්‍යෂ්ටික බලයෙන් කොටසක් නැවේ ඇණිය කොටසේ වායු බුබුළු නිර්මාණය කිරීමට යොදාගැනෙනවා. ඒ සඳහා තත්පරයට ඝන මීටර 24 ක් පමණ ජල පරිමාවක් පොම්ප කිරීමට Arktika Class වර්ගයේ අයිස් කඩනයට හැකියාව පවතිනවා. නිර්මාණය වන බුබුළු ස්තරය නෞකා බඳ මත පැවතීම වැදගත් වන්නේ අයිස් හා ගැටීමේදී ඇතිවන ඝර්ෂණය අවම කිරීමටයි. Arktika Class වර්ගයේ අයිස් කඩනයක් මාස 7-8 ක් පමණ කාලයක් අයිස් කැඩීමේ කාර්යයේ එක දිගටම නිරත වන අතර වසර 5-7 ක පමණ කාලයකට වරක් න්‍යෂ්ටික ඉන්ධන නැවත ලබා ගත යුතු වනවා. සාමාන්‍යයෙන් වසර 50 ක පමණ සේවා කාලයක් සඳහා න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කරන අයිස් කඩන නෞකාවක් ඉදිකෙරෙනවා.
න්‍යෂ්ටික බලය අයිස් කඩන නෞකා සඳහා යොදා ගැනීම මුල්වරට සිදු කරන්නේ සෝවියට් සංගමයයි. අදටත් න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියාකරන අයිස් කඩන නෞකා පවතින්නේ රුසියාව සතුව පමණක් වීම විශේෂත්වයක්.
න්‍යෂ්ටික බලයේ අවාසි
න්‍යෂ්ටික තාක්ෂණය නෞකා සහ සබ්මැරීන ගමන් කරවීම සඳහා යොදාගැනීමේ වාසි මෙන්ම අවාසි ද බොහොමයක් පවතිනවා. ඉන් පළමුවැන්න වන්නේ මේ සඳහා වැය වන අධික පිරිවැයයි. න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියාකරන සබ්මැරීනයක් සඳහා යන වියදම සාමාන්‍ය ඩීසල් සබ්මැරීන සඳහා වැය වන වියදම මෙන් සිවු ගුණයක් හෝ ඇතැම් විට පස් ගුණයක් පමණ විය හැකියි. න්‍යෂ්ටික සහ සාමාන්‍ය ගුවන් යානා වාහක නෞකා සැසඳීමේදී ද ඇත්තේ මෙවැනිම තත්වයක්. උදාහරණයක් ලෙස USS Gerald R. Ford න්‍යෂ්ටික ගුවන් යානා වාහක නෞකාව ඉදිකිරීම සඳහා අමෙරිකා ඩොලර් බිලියන 13 ක් පමණ වැය වූ බවට ගණන් බලා තිබෙනවා. ඩීසල් බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන HMS Queen Elizabeth සඳහා වැයවී ඇත්තේ අමෙරිකා ඩොලර් බිලියන 4.1ක් පමණයි. න්‍යෂ්ටික ගුවන් යානා වාහක නෞකාවල නඩත්තු වියදම ද ඉතා අධික වනවා. න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියක මුහුදේ රැලිවල චලනයට ඔරොත්තු දීමට හැකි වන පරිදි අතිශය ආරක්‍ෂිත ලෙස ගබඩා කළ යුතු අතර ප්‍රතික්‍රියක සිසිලන පද්ධතිය ද නඩත්තු කර නිවැරදි ව පවත්වා ගත යුතුයි, මෙවැනි නෞකාවක ආයු කාලය නිම වීමෙන් හෝ විශේෂ අලුත්වැඩියා කටයුත්තක් සඳහා හෝ ප්‍රතික්‍රියක ඉවත් කිරීමට සිදුවුවහොත් ඒ සඳහා ද විශාල මුදලක් වැය කිරීමට සිදුවනවා.
න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියකයක් නිපදවන ශක්තියෙන් පලදායී ලෙස භාවිත කළ හැක්කේ 33% ක් පමණයි. ඩීසල් සඳහා මෙම අගය 40% ක් වීම නිසා ඩීසල් බලය යොදා ගැනීම වඩා කාර්යක්ෂම බව කිව හැකිවනවා. ගුවන් යානා වාහක නෞකා සඳහා න්‍යෂ්ටික බලය භාවිතය ඉන්ධන ඉතිරි කරන්නක් වුවත් එවැනි නෞකාවක් කිසිසේත් ම තනිව ගමන් කරන්නේ නැහැ. ඒවා සමඟ Guided Missile Destroyer නෞකා 3ක්, ප්‍රහාරක සබ්මැරීනයක්, සේවා සපයන නෞකාවක් සහ ඇතැම්විට ඉන්ධන පිරවූ Tanker නෞකාවක් ද අවම වශයෙන් ගමන් කළ යුතුයි. මේවා ඩීසල් මගින් ක්‍රියාත්මක වන නිසා ප්‍රායෝගිකව සලකා බැලීමේදී න්‍යෂ්ටික ගුවන් යානා වාහක නෞකවක් සඳහාත් විශාල ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් වැයවනවා.
විශාල සාගර කලාපයක් ආවරණය කිරීමට නොමැති රටවල් තම සබ්මැරීන, ගුවන් යානා වාහක නෞකා සහ අයිස් කඩන නෞකා සඳහා න්‍යෂ්ටික බලය වෙනුවට වඩා ලාභදායි ඩීසල් යොදා ගන්නවා. අමෙරිකාව වැනි රටවල් යුදමය ලෙස පැසිෆික් සහ අත්ලාන්තික් සාගර කලාප ආවරණය කිරීමට තම ගුවන් යානා වාහක නෞකා න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කිරීමටයි සකස් කරන්නේ. රුසියාවත් ආක්ටික් සාගර කලාපයේ ම අයිස් කැඩීමේ කාර්යය සිදු කිරීම වෙනුවෙන් න්‍යෂ්ටික බලය බහුල ව භාවිත කරනවා.
න්‍යෂ්ටික බලයේ ඇති අධික විකිරණශීලි ගුණය ද මෙම තාක්ෂණය යොදා ගැනීමේ දරුණු අවදානමක් නිර්මාණය කරන බව කිව යුතුමයි. මෑත කාලයේ නොවුණත් සීතල යුද්ධ සමයේ න්‍යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කළ සබ්මැරීන අනතුරු නිසා ජීවිත හානි පවා සිදු වී තිබෙනවා. 1961 දී සිදුවූ K-19 සබ්මැරීන අනතුර සිදු වූයේ ප්‍රතික්‍රියක සිසිලන පද්ධතියේ හටගත් දෝෂයක් හේතුවෙන්. එහිදී විකිරණ විෂ වීමෙන් පුද්ගලයන් 09 දෙනකු ජීවිතක්ෂයට පත්වුණා. 1968 දී K-27 සබ්මැරීනයට ද සිදුවුයේ එවැනිම අනතුරක්. එයින්ද පුද්ගලයන් 09 දෙනෙකුට දිවි අහිමි වුණා. 1985 දී K-431 සබ්මැරීනයේ ඇතිවූ පිපුරුමකින් සේවකයන් 10 දෙනකු මිය ගිය අතර 200 petabecquerels අගයක විකිරණශීලිතාවකින් යුත් ද්‍රව්‍ය වායුගෝලයට මුදා හැරුණු බව වාර්තා වනවා.
