Projekt atomowej łodzi podwodnej z silnikiem rakietowym (patent RU 2494004)
Istniejące prawa patentowe w różnych krajach nie wymagają załączenia do wniosku działającej próbki wynalazku. To w szczególności ułatwia życie różnym „projektorom”, którzy oferują oczywiście nierealne pomysły. W rezultacie urzędy patentowe mają do czynienia z wieloma wątpliwymi pomysłami, które wciąż skutkują patentami. Z przyczyn obiektywnych idee przedstawione w tych patentach nigdy nie zostaną wprowadzone w życie, ale w niektórych przypadkach mogą być interesujące.
W marcu tego roku opublikowano patent pod numerem RU 2494004 o lakonicznej nazwie „Nuclear submarine”. Pomimo prostoty tytułu dokument zawiera kilka zbyt odważnych pomysłów proponowanych do zastosowania w atomowych okrętach podwodnych. flota. Wynalazcy M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefiedov i N.B. Bolotin proponuje oryginalny projekt okrętu podwodnego, który zapewni zauważalny wzrost niektórych cech, a także nada mu szereg nowych funkcji, które nie są jeszcze dostępne dla nowoczesnych okrętów podwodnych.
Proponowana łódź podwodna, opisana w patencie, ma niestandardowy układ trimarana. Głównym elementem łodzi jest moduł centralny tradycyjnej konstrukcji dwukadłubowej. Ochronę załogi i jednostek przed naporem wody zapewnia mocny kadłub, na którym umieszczony jest lekki kadłub. Przestrzeń pomiędzy dwoma budynkami proponuje się wypełnić zbiornikami balastowymi. Ponadto wytrzymały kadłub musi być wyposażony w solidną kabinę, w której mieści się wyskakująca komora ratunkowa. Z punktu widzenia ogólnego układu i przeznaczenia kadłub centralny jest prawie taki sam, jak jednostki stosowane na nowoczesnych okrętach podwodnych. Nowy projekt oferuje jednak szereg nowych niestandardowych rozwiązań.
Ogólny schemat proponowanej łodzi podwodnej, widok z góry
Po bokach modułu centralnego proponuje się dołączenie dwóch tzw. usprawnione moduły torped. Moduły Torpedo w zamyśle autorów są rodzajem jednostki centralnej z szeregiem charakterystycznych zmian. W bocznych modułach należy umieścić dodatkowe elektrownie i śmigła. Wreszcie, duża, opływowa obudowa silnika odrzutowego powinna znajdować się na górze modułu centralnego. Podobnie jak boczne „moduły torpedowe”, silnik odrzutowy powinien być używany do zwiększenia osiągów okrętu podwodnego.
Biorąc pod uwagę niektóre cechy istniejących konstrukcji okrętów podwodnych, autorzy patentu proponują oryginalny układ kadłuba ciśnieniowego. Nowoczesne okręty podwodne mają jeden mocny kadłub, podzielony na przedziały szczelnymi grodziami. Jednak, jak zauważają wynalazcy, taka separacja nie rozwiązuje problemu separacji przedziałów, ponieważ w grodziach znajduje się wiele otworów na rurociągi, kable itp. Dzięki temu w razie awarii może rozprzestrzenić się na sąsiednie pomieszczenia przez istniejące otwory technologiczne.
Aby rozwiązać ten problem, proponuje się niestandardowy układ trwałego kadłuba, który zawiera elektrownię, broń, systemy sterowania, pomieszczenia mieszkalne itp. Głównym elementem trwałego kadłuba obiecującego atomowego okrętu podwodnego powinna być specjalna kratownica stępkowa, na której powinny być zainstalowane pozostałe jednostki. Zamiast jednego mocnego etui wynalazcy proponują zastosowanie kilku stosunkowo małych kapsułek. Każda taka jednostka powinna zawierać jedno lub drugie wyposażenie: elektrownię, kubaturę mieszkalną, broń itp. Zakłada się, że taki układ kadłubów ciśnieniowych pozwoli zachować wymagane właściwości ochrony przed ciśnieniem zewnętrznym, a także oddzielić od siebie przedziały, w szczególności oddzielić załogę i niebezpieczne części reaktora jądrowego. W takim przypadku kapsułki nie powinny być całkowicie rozdzielone. Do komunikacji między nimi proponuje się stosowanie zamkniętych włazów i zamków.
Jedna z kapsuł proponowanej łodzi podwodnej powinna pełnić kilka funkcji mających na celu zapewnienie kontroli nad łodzią podwodną i ratowanie załogi. Proponuje się umieszczenie w nim słupka centralnego i wszystkich urządzeń sterujących systemami. Kapsuła ze słupkiem centralnym powinna również służyć jako komora ratunkowa. W razie potrzeby należy go rozdzielić, ratując całą załogę. Aby sprawniej wykonywać zadania ratowania ludzi, kamera powinna być wykonana w postaci pełnoprawnej mini łodzi podwodnej.
Kolejna oryginalna propozycja dotyczy sposobów zasilania łodzi podwodnej. Tak więc zamiast zestawu generatorów diesla i dużej baterii o dużej pojemności proponuje się zastosowanie generatorów termoelektrycznych. Moc tych jednostek związanych z reaktorem jądrowym, zdaniem wynalazców, powinna być dobierana zgodnie z parametrami silnika głównego i innych systemów pokładowych.
Schemat modułu centralnego, widok z boku
Kontrola nad systemami pokładowymi obiecującego atomowego okrętu podwodnego powinna odbywać się za pomocą systemów zdalnego sterowania. Ta cecha projektu, w szczególności, może znacznie zmniejszyć liczebność załogi. Według autorów wynalazku, w załodze powinno być obecnych nie więcej niż 15 osób, aby zapewnić wachtę trzyzmianową. Ich zadaniem jest monitorowanie działania systemów i zarządzanie nimi za pomocą zautomatyzowanych środków. Zadania pomocnicze, takie jak jedzenie, sprzątanie, opieka medyczna itp. muszą być realizowane przez zmianę dyżurną. Jako potwierdzenie skuteczności tego podejścia wynalazcy przytaczają doświadczenie astronautów.
W celu dodatkowego zabezpieczenia zespołu śmigła i układu kierowniczego, a także rozwiązania szeregu istniejących problemów, wynalazcy proponują oryginalną konstrukcję wału śrubowego i pozostałych zespołów elektrowni. W istniejących projektach okrętów podwodnych rufowy kadłub jest zwężony, co zmniejsza objętość dostępną do instalacji różnych urządzeń. W patencie RU 2494004 proponuje się zastosowanie niestandardowej konstrukcji piasty śmigła, która nie wymaga zwężenia obudowy.
W tym celu w części rufowej lekkiego kadłuba przewidziana jest szczelina, w której znajduje się piasta śmigła. Ten z kolei opiera się na konstrukcji solidnego nadwozia i musi poruszać się po specjalnych powierzchniach nośnych z powłoką przeciwcierną. Proponuje się, aby taka jednostka była chłodzona wodą morską.
Ze względu na wzrost średnicy piasty wymagany jest nowy projekt śruby napędowej. Proponuje się wyposażenie go w dużą liczbę ostrzy o zmniejszonej wysokości. Według wynalazców ta konstrukcja zapewni wymaganą przyczepność nawet przy bardzo niskich prędkościach.
Proponuje się, aby obrót śmigła był realizowany przez kilka silników elektrycznych zainstalowanych promieniowo wewnątrz kadłuba ciśnieniowego. Na wałach wyjściowych silników proponuje się umieszczenie kół zębatych, które sprzęgają się z kołem zębatym wewnątrz piasty śmigła.
Kolejna wersja schematu modułu centralnego
Boczne moduły torpedowe to jednostki dwukadłubowe z własnymi reaktorami jądrowymi i innymi elementami elektrowni. Dodatkowo moduły wyposażone są we własne śmigła o takiej samej konstrukcji jak w przypadku modułu centralnego okrętu podwodnego. Na dziobie modułów torpedowych znajdują się zautomatyzowane przedziały z bronią. Własne uzbrojenie modułów bocznych powinno składać się z kilku wyrzutni torped z zapasem torped. Podobnie jak w przypadku innych systemów, bronią trzeba sterować zdalnie z centralnego stanowiska.
Moduły torpedowe według wynalazców powinny być połączone z centralnym modułem atomowej łodzi podwodnej za pomocą szybkozłączek. W szczególności można do tego użyć pyrobotów. W razie potrzeby załoga powinna mieć możliwość zresetowania modułów i kontynuowania zadania bez nich.
Jedna z ciekawszych propozycji wynalazców dotyczy dodatkowej elektrowni. Zespół autorów proponuje wyposażenie obiecującego atomowego okrętu podwodnego nie tylko w trzy śmigła z silnikami elektrycznymi, ale także w silnik rakietowy na paliwo ciekłe. Taki montaż, który wcale nie jest charakterystyczny dla starych, nowoczesnych czy obiecujących okrętów podwodnych, powinien pozytywnie wpłynąć na charakterystykę okrętu podwodnego.
W górnej części rufy korpusu środkowego proponuje się zamontować pylon z dużą obudową elektrowni rakietowej. Aby chronić jednostki, dyszę można przykryć pokrywą resetującą. Wewnątrz obudowy powinna znajdować się rama napędowa, silnik z komorą spalania i dyszą, generator gazu, zespół turbopompy i inne elementy silnika płynnego. Ponadto projekt przewiduje zastosowanie systemów sterowania wektorem ciągu w dwóch płaszczyznach.
Aby kontrolować wektor ciągu, silnik musi kołysać się w płaszczyźnie poziomej i pionowej, zapewniając kontrolę w kierunku i trymie. W konstrukcji silnika nie przewidziano systemów kontroli przechyłów. Najwyraźniej taką kontrolę proponuje się przeprowadzić za pomocą sterów na kadłubie łodzi.
Oryginalny układ śmigła
Patent RU 2494004 proponuje oryginalny sposób zasilania silnika paliwem. Aby uniknąć zbiorników do transportu paliwa i utleniacza, można zastosować silnik pracujący na mieszance wodoru i tlenu. Takie paliwo można uzyskać z wody morskiej metodą elektrolizy. Ze względu na obecność reaktora jądrowego na łodzi podwodnej ta metoda ekstrakcji paliwa jest uważana za optymalną. W rezultacie okręt podwodny, zgodnie z koncepcją autorów, może pozostawać pod wodą przez długi czas, jeśli to konieczne, korzystając z silnika rakietowego zasilanego paliwem własnej produkcji.
Obiecujący atomowy okręt podwodny z silnikiem rakietowym może przenosić broń torpedową i rakietową. Planuje się umieszczenie wyrzutni torpedowych i amunicji w bocznych modułach torpedowych. Z kolei wyrzutnie rakiet powinny znajdować się w jednej z kapsuł nosowych solidnego korpusu modułu centralnego. Wynalazcy uważają, że taki atomowy okręt podwodny może przenosić różne rodzaje pocisków, zarówno przeciwokrętowych, jak i przeznaczonych do atakowania celów na odległościach do 3-5 tys. km.
Okręt podwodny o niestandardowej konstrukcji musi mieć odpowiednią taktykę użycia bojowego. Rzeczywiście, patent RU 2494004 proponuje niezwykły sposób przeprowadzania ataków. Zdaniem autorów wynalazku, obiecujący okręt podwodny powinien być w stanie rozpędzać się do dużych prędkości. Tak więc, wynurzając się na powierzchnię i włączając silnik odrzutowy, powinien on rozwinąć prędkość rzędu M = 0,5 ... 1. W tym przypadku okręt podwodny jest praktycznie niewrażliwy na ataki wroga.
Po przyspieszeniu do dużej prędkości okręt podwodny musi atakować za pomocą torped lub pocisków. Należy zauważyć, że ze względu na dużą prędkość łodzi w momencie wodowania, przeciwdziałanie wystrzeliwanym torpedom staje się niemożliwe. Ponadto, poruszając się z dużą prędkością, łódź podwodna może wystrzeliwać pociski. Dzięki użyciu różnych rodzajów broni możliwe jest rozwiązywanie zadań operacyjno-taktycznych lub strategicznych. Po zakończeniu ataku łódź podwodna powinna wrócić na głębokość.
Zastosowanie dodatkowego przyspieszającego silnika rakietowego umożliwia przeprowadzanie nagłych, ulotnych ataków, a także opuszczenie obszaru docelowego. W szczególności, jeśli taka łódź podwodna zostanie wykryta, będzie w stanie w jak najkrótszym czasie oddalić się na znaczną odległość od wroga, a następnie zejść pod wodę. Tak więc, zanim okręty przeciw okrętom podwodnym lub samoloty wroga dotrą do obszaru wykrywania, obiecujący atomowy okręt podwodny będzie w bezpiecznej odległości od niego.
Elektrownia, śmigło i silnik odrzutowy
Autorzy wynalazku uważają, że w proponowanym projekcie udało im się z powodzeniem rozwiązać szereg ważnych problemów. Po pierwsze: zapewnienie krótkotrwałego znacznego wzrostu prędkości o poziomie M=0,5…1. Korzystając z tej możliwości podczas ataku torpedowego lub rakietowego, możliwe jest skuteczne trafienie w cel z niemal całkowitą niewrażliwością samej łodzi na obronę wroga.
Drugie zadanie: sterowanie wektorem ciągu. Dzięki kilku oryginalnym pomysłom, proponowany silnik rakietowy na ciecz może być wykorzystany do sterowania w dwóch samolotach. Poprzez kołysanie komory spalania i dyszy proponuje się sterowanie trymem i kierunkiem.
Trzeci sukces, zdaniem wynalazców, dotyczy bezpieczeństwa załogi. Będąc w oddzielnej kapsule i zdalnie sterując wszystkimi systemami, nurkowie nic nie ryzykują. Dodatkowo ratowanie załogi w sytuacji awaryjnej zapewnia zdejmowana komora, która regularnie pełni funkcje stanowiska centralnego. Ponadto w kapsule mieszkalnej nie ma zbiorników paliwa, co powinno zwiększyć bezpieczeństwo załogi.
W ramach elektrowni proponowanego atomowego okrętu podwodnego istnieją trzy niezależne moduły. Każdy z nich ma własny reaktor jądrowy i szereg innych urządzeń. Ponadto wszystkie trzy główne moduły łodzi podwodnej wyposażone są we własne śmigła oryginalnej konstrukcji, połączone z zestawem silników elektrycznych. Wszystko to, zdaniem wynalazców, powinno zapewnić możliwość długoterminowej autonomicznej nawigacji.
Ta sama cecha projektowa jest rozwiązaniem piątego zadania projektu. Trzy autonomiczne elektrownie pozwalają na osiągnięcie wysokiej niezawodności konstrukcji. Jeśli jedna z instalacji ulegnie awarii, okręt podwodny kontynuuje ruch i może kontynuować przydzieloną misję bojową.
Wreszcie modułowa konstrukcja projektu pozwala, w razie potrzeby, na wykorzystanie obiecującego atomowego okrętu podwodnego do celów niewojskowych. W tym celu należy zdemontować boczne moduły torpedowe i zmienić wyposażenie niektórych kapsuł używanych do celów wojskowych.
***
Propozycja wynalazców M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova i N.B. Bolotina jest interesująca, przynajmniej jako ciekawa ciekawostka techniczna. Ich wynalazek jest tak niezwykły i złożony, że można ocenić jego perspektywy nawet bez szczegółowego badania. Co więcej, nawet po powierzchownym zbadaniu można zauważyć, że proponowany projekt ma problemy natury technicznej, operacyjnej i taktycznej. W konsekwencji jest mało prawdopodobne, aby znalazł zastosowanie w perspektywie średnioterminowej, a nawet w odległej przyszłości.
Schemat dodatkowej elektrowni z silnikiem odrzutowym
Należy jednak zauważyć, że niektóre propozycje wyglądają sensownie i są już stosowane w praktyce w takiej czy innej formie. Tak więc projektanci krajowi wykorzystali już pomysł podzielenia jednej trwałej cylindrycznej komory na kilka oddzielnych jednostek o innym kształcie. Tak więc specjalna łódź podwodna (nuklearna stacja głębinowa) AS-12 projektu 210 Losharik, według niektórych raportów, ma solidny kadłub złożony z kilku kulistych przedziałów. Taki układ umożliwił zwiększenie wytrzymałości kadłuba, a co za tym idzie, maksymalną głębokość zanurzenia.
Inne pomysły nie mogą być uznane za możliwe do zrealizowania lub odpowiednie do praktycznego zastosowania. Na przykład idea pełnej kontroli wszystkich systemów z centralnej lokalizacji, choć obiecująca i atrakcyjna, wiąże się z wieloma trudnościami. Wymaga to wielu zautomatyzowanych systemów, jednak nawet w tym przypadku jest mało prawdopodobne, aby możliwe było zmniejszenie udziału ludzi do wymaganego poziomu lub wyeliminowanie konieczności przebywania okrętów podwodnych poza wyznaczonym przedziałem mieszkalnym.
Również minusem propozycji można uznać specyficzny układ z modułem centralnym i dwoma połączonymi z nim torpedami. Taki projekt trudno uznać za optymalny z punktu widzenia hydrodynamiki. Będzie musiał stawić czoła zwiększonej wodoodporności, co wpłynie negatywnie na szereg podstawowych cech, przede wszystkim prędkość i zużycie energii.
W szczególności takie cechy konstrukcyjne mogą utrudnić lub nawet uniemożliwić osiągnięcie planowanych charakterystyk prędkości. Zgodnie z koncepcją wynalazców obiecująca atomowa łódź podwodna na powierzchni powinna osiągać prędkości z prędkością dźwięku (prawdopodobnie prędkość dźwięku jest w powietrzu, a nie w wodzie). Jednak ze względu na dużą powierzchnię zwilżoną, konstrukcja łodzi podwodnej musi stawić czoła wysokiej wodoodporności, która poda w wątpliwość możliwość rozpędzania się nawet do 50-100 km/h, nie mówiąc już o wyższych prędkościach.
Patent proponuje wyposażenie łodzi podwodnej w dodatkowy silnik odrzutowy. Taki pomysł wydaje się mało prawdopodobny, przede wszystkim z tego powodu, że silniki rakietowe z różnych powodów nie były jeszcze stosowane we flocie okrętów podwodnych jako główny napęd okrętów podwodnych. Co więcej, istnieją powody, aby wątpić, czy w ogóle zostaną one wykorzystane w tym obszarze. Tak więc na razie odrzutowe łodzie podwodne pozostają tylko w science fiction. Tak więc łódź podwodna „Pioneer” z książki G. Adamova „Sekret dwóch oceanów” została wyposażona w silnik odrzutowy działający na mieszance wodoru i tlenu.
Schemat silnika rakietowego i jego systemów sterowania
Nawet jeśli wyobrażamy sobie, że okręt podwodny rzeczywiście może być wyposażony w silnik odrzutowy, taka technika z pewnością napotka szereg poważnych problemów. Nietrudno się domyślić, że duża obudowa takiej elektrowni, znajdująca się nad korpusem centralnym, z konieczności doprowadzi do pogorszenia i tak już nienajlepszego usprawnienia. Tak więc silnik może być użyteczny tylko podczas szybkiego ataku, podczas gdy przez resztę czasu będzie tylko przeszkadzał i pogarszał osiągi.
Wątpliwa jest również propozycja atakowania celów z pozycji powierzchniowej z przyspieszeniem do maksymalnej prędkości. Główną „kartą atutową” okrętów podwodnych jest ich niewidzialność, która pozwala im spokojnie zająć korzystną pozycję do ataku i wystrzelić torpedy lub pociski. Wynurzenie na powierzchnię i przyspieszenie do prędkości transsonicznych nie pasują do klasycznej metody używania okrętów podwodnych. Co więcej, takie propozycje wprost temu zaprzeczają.
Ponadto w tym przypadku pojawia się uczciwe pytanie: jeśli proponowana łódź podwodna ma atakować wroga na powierzchni, to po co w ogóle musi mieć zdolność poruszania się na głębokości? Możesz też zadać drugie pytanie: po co wynurzać się i przyspieszać, skoro równie dobrze możesz zniszczyć cel atakując z głębi? Na te pytania nie ma normalnych odpowiedzi odpowiadających klasycznej, dobrze sprawdzonej taktyce korzystania z okrętów podwodnych różnych klas. Ponadto wątpliwe jest, aby te pytania w ogóle mogły mieć jakiekolwiek logiczne i zrozumiałe odpowiedzi.
Jak widać, oryginalny atomowy okręt podwodny, który jest przedmiotem patentu RU 2494004, posiada wiele oryginalnych i nietypowych cech, które przyciągają uwagę, ale blokują realizację projektu. Po bliższym zbadaniu propozycja wynalazców M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova i N.B. Bolotina okazuje się kolejnym obiecującym projektem bez jasnych perspektyw.
Takie wynalazki pojawiają się z godną pozazdroszczenia regularnością i często stają się przedmiotem patentów. Jednak nigdy nie dochodzą do etapu praktycznego zastosowania. Złożoność, bezmyślność i inne negatywne cechy ostatecznie wpływają na dalsze losy propozycji, dlatego pozostają na papierze i nie mogą stać się niczym więcej niż powodem do dumy twórcy. Z drugiej strony, mimo wątpliwych perspektyw, takie rzeczy są interesujące. Doskonale pokazują, do jakich sztuczek zdolny jest ludzki umysł w tworzeniu nowych pomysłów.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://findpatent.ru/
http://russianpatents.com/
http://raigap.livejournal.com/
Patent RU 2494004:
http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html
W marcu tego roku opublikowano patent pod numerem RU 2494004 o lakonicznej nazwie „Nuclear submarine”. Pomimo prostoty tytułu dokument zawiera kilka zbyt odważnych pomysłów proponowanych do zastosowania w atomowych okrętach podwodnych. flota. Wynalazcy M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefiedov i N.B. Bolotin proponuje oryginalny projekt okrętu podwodnego, który zapewni zauważalny wzrost niektórych cech, a także nada mu szereg nowych funkcji, które nie są jeszcze dostępne dla nowoczesnych okrętów podwodnych.
Proponowana łódź podwodna, opisana w patencie, ma niestandardowy układ trimarana. Głównym elementem łodzi jest moduł centralny tradycyjnej konstrukcji dwukadłubowej. Ochronę załogi i jednostek przed naporem wody zapewnia mocny kadłub, na którym umieszczony jest lekki kadłub. Przestrzeń pomiędzy dwoma budynkami proponuje się wypełnić zbiornikami balastowymi. Ponadto wytrzymały kadłub musi być wyposażony w solidną kabinę, w której mieści się wyskakująca komora ratunkowa. Z punktu widzenia ogólnego układu i przeznaczenia kadłub centralny jest prawie taki sam, jak jednostki stosowane na nowoczesnych okrętach podwodnych. Nowy projekt oferuje jednak szereg nowych niestandardowych rozwiązań.
Ogólny schemat proponowanej łodzi podwodnej, widok z góry
Po bokach modułu centralnego proponuje się dołączenie dwóch tzw. usprawnione moduły torped. Moduły Torpedo w zamyśle autorów są rodzajem jednostki centralnej z szeregiem charakterystycznych zmian. W bocznych modułach należy umieścić dodatkowe elektrownie i śmigła. Wreszcie, duża, opływowa obudowa silnika odrzutowego powinna znajdować się na górze modułu centralnego. Podobnie jak boczne „moduły torpedowe”, silnik odrzutowy powinien być używany do zwiększenia osiągów okrętu podwodnego.
Biorąc pod uwagę niektóre cechy istniejących konstrukcji okrętów podwodnych, autorzy patentu proponują oryginalny układ kadłuba ciśnieniowego. Nowoczesne okręty podwodne mają jeden mocny kadłub, podzielony na przedziały szczelnymi grodziami. Jednak, jak zauważają wynalazcy, taka separacja nie rozwiązuje problemu separacji przedziałów, ponieważ w grodziach znajduje się wiele otworów na rurociągi, kable itp. Dzięki temu w razie awarii może rozprzestrzenić się na sąsiednie pomieszczenia przez istniejące otwory technologiczne.
Aby rozwiązać ten problem, proponuje się niestandardowy układ trwałego kadłuba, który zawiera elektrownię, broń, systemy sterowania, pomieszczenia mieszkalne itp. Głównym elementem trwałego kadłuba obiecującego atomowego okrętu podwodnego powinna być specjalna kratownica stępkowa, na której powinny być zainstalowane pozostałe jednostki. Zamiast jednego mocnego etui wynalazcy proponują zastosowanie kilku stosunkowo małych kapsułek. Każda taka jednostka powinna zawierać jedno lub drugie wyposażenie: elektrownię, kubaturę mieszkalną, broń itp. Zakłada się, że taki układ kadłubów ciśnieniowych pozwoli zachować wymagane właściwości ochrony przed ciśnieniem zewnętrznym, a także oddzielić od siebie przedziały, w szczególności oddzielić załogę i niebezpieczne części reaktora jądrowego. W takim przypadku kapsułki nie powinny być całkowicie rozdzielone. Do komunikacji między nimi proponuje się stosowanie zamkniętych włazów i zamków.
Jedna z kapsuł proponowanej łodzi podwodnej powinna pełnić kilka funkcji mających na celu zapewnienie kontroli nad łodzią podwodną i ratowanie załogi. Proponuje się umieszczenie w nim słupka centralnego i wszystkich urządzeń sterujących systemami. Kapsuła ze słupkiem centralnym powinna również służyć jako komora ratunkowa. W razie potrzeby należy go rozdzielić, ratując całą załogę. Aby sprawniej wykonywać zadania ratowania ludzi, kamera powinna być wykonana w postaci pełnoprawnej mini łodzi podwodnej.
Kolejna oryginalna propozycja dotyczy sposobów zasilania łodzi podwodnej. Tak więc zamiast zestawu generatorów diesla i dużej baterii o dużej pojemności proponuje się zastosowanie generatorów termoelektrycznych. Moc tych jednostek związanych z reaktorem jądrowym, zdaniem wynalazców, powinna być dobierana zgodnie z parametrami silnika głównego i innych systemów pokładowych.
Schemat modułu centralnego, widok z boku
Kontrola nad systemami pokładowymi obiecującego atomowego okrętu podwodnego powinna odbywać się za pomocą systemów zdalnego sterowania. Ta cecha projektu, w szczególności, może znacznie zmniejszyć liczebność załogi. Według autorów wynalazku, w załodze powinno być obecnych nie więcej niż 15 osób, aby zapewnić wachtę trzyzmianową. Ich zadaniem jest monitorowanie działania systemów i zarządzanie nimi za pomocą zautomatyzowanych środków. Zadania pomocnicze, takie jak jedzenie, sprzątanie, opieka medyczna itp. muszą być realizowane przez zmianę dyżurną. Jako potwierdzenie skuteczności tego podejścia wynalazcy przytaczają doświadczenie astronautów.
W celu dodatkowego zabezpieczenia zespołu śmigła i układu kierowniczego, a także rozwiązania szeregu istniejących problemów, wynalazcy proponują oryginalną konstrukcję wału śrubowego i pozostałych zespołów elektrowni. W istniejących projektach okrętów podwodnych rufowy kadłub jest zwężony, co zmniejsza objętość dostępną do instalacji różnych urządzeń. W patencie RU 2494004 proponuje się zastosowanie niestandardowej konstrukcji piasty śmigła, która nie wymaga zwężenia obudowy.
W tym celu w części rufowej lekkiego kadłuba przewidziana jest szczelina, w której znajduje się piasta śmigła. Ten z kolei opiera się na konstrukcji solidnego nadwozia i musi poruszać się po specjalnych powierzchniach nośnych z powłoką przeciwcierną. Proponuje się, aby taka jednostka była chłodzona wodą morską.
Ze względu na wzrost średnicy piasty wymagany jest nowy projekt śruby napędowej. Proponuje się wyposażenie go w dużą liczbę ostrzy o zmniejszonej wysokości. Według wynalazców ta konstrukcja zapewni wymaganą przyczepność nawet przy bardzo niskich prędkościach.
Proponuje się, aby obrót śmigła był realizowany przez kilka silników elektrycznych zainstalowanych promieniowo wewnątrz kadłuba ciśnieniowego. Na wałach wyjściowych silników proponuje się umieszczenie kół zębatych, które sprzęgają się z kołem zębatym wewnątrz piasty śmigła.
Kolejna wersja schematu modułu centralnego
Boczne moduły torpedowe to jednostki dwukadłubowe z własnymi reaktorami jądrowymi i innymi elementami elektrowni. Dodatkowo moduły wyposażone są we własne śmigła o takiej samej konstrukcji jak w przypadku modułu centralnego okrętu podwodnego. Na dziobie modułów torpedowych znajdują się zautomatyzowane przedziały z bronią. Własne uzbrojenie modułów bocznych powinno składać się z kilku wyrzutni torped z zapasem torped. Podobnie jak w przypadku innych systemów, bronią trzeba sterować zdalnie z centralnego stanowiska.
Moduły torpedowe według wynalazców powinny być połączone z centralnym modułem atomowej łodzi podwodnej za pomocą szybkozłączek. W szczególności można do tego użyć pyrobotów. W razie potrzeby załoga powinna mieć możliwość zresetowania modułów i kontynuowania zadania bez nich.
Jedna z ciekawszych propozycji wynalazców dotyczy dodatkowej elektrowni. Zespół autorów proponuje wyposażenie obiecującego atomowego okrętu podwodnego nie tylko w trzy śmigła z silnikami elektrycznymi, ale także w silnik rakietowy na paliwo ciekłe. Taki montaż, który wcale nie jest charakterystyczny dla starych, nowoczesnych czy obiecujących okrętów podwodnych, powinien pozytywnie wpłynąć na charakterystykę okrętu podwodnego.
W górnej części rufy korpusu środkowego proponuje się zamontować pylon z dużą obudową elektrowni rakietowej. Aby chronić jednostki, dyszę można przykryć pokrywą resetującą. Wewnątrz obudowy powinna znajdować się rama napędowa, silnik z komorą spalania i dyszą, generator gazu, zespół turbopompy i inne elementy silnika płynnego. Ponadto projekt przewiduje zastosowanie systemów sterowania wektorem ciągu w dwóch płaszczyznach.
Aby kontrolować wektor ciągu, silnik musi kołysać się w płaszczyźnie poziomej i pionowej, zapewniając kontrolę w kierunku i trymie. W konstrukcji silnika nie przewidziano systemów kontroli przechyłów. Najwyraźniej taką kontrolę proponuje się przeprowadzić za pomocą sterów na kadłubie łodzi.
Oryginalny układ śmigła
Patent RU 2494004 proponuje oryginalny sposób zasilania silnika paliwem. Aby uniknąć zbiorników do transportu paliwa i utleniacza, można zastosować silnik pracujący na mieszance wodoru i tlenu. Takie paliwo można uzyskać z wody morskiej metodą elektrolizy. Ze względu na obecność reaktora jądrowego na łodzi podwodnej ta metoda ekstrakcji paliwa jest uważana za optymalną. W rezultacie okręt podwodny, zgodnie z koncepcją autorów, może pozostawać pod wodą przez długi czas, jeśli to konieczne, korzystając z silnika rakietowego zasilanego paliwem własnej produkcji.
Obiecujący atomowy okręt podwodny z silnikiem rakietowym może przenosić broń torpedową i rakietową. Planuje się umieszczenie wyrzutni torpedowych i amunicji w bocznych modułach torpedowych. Z kolei wyrzutnie rakiet powinny znajdować się w jednej z kapsuł nosowych solidnego korpusu modułu centralnego. Wynalazcy uważają, że taki atomowy okręt podwodny może przenosić różne rodzaje pocisków, zarówno przeciwokrętowych, jak i przeznaczonych do atakowania celów na odległościach do 3-5 tys. km.
Okręt podwodny o niestandardowej konstrukcji musi mieć odpowiednią taktykę użycia bojowego. Rzeczywiście, patent RU 2494004 proponuje niezwykły sposób przeprowadzania ataków. Zdaniem autorów wynalazku, obiecujący okręt podwodny powinien być w stanie rozpędzać się do dużych prędkości. Tak więc, wynurzając się na powierzchnię i włączając silnik odrzutowy, powinien on rozwinąć prędkość rzędu M = 0,5 ... 1. W tym przypadku okręt podwodny jest praktycznie niewrażliwy na ataki wroga.
Po przyspieszeniu do dużej prędkości okręt podwodny musi atakować za pomocą torped lub pocisków. Należy zauważyć, że ze względu na dużą prędkość łodzi w momencie wodowania, przeciwdziałanie wystrzeliwanym torpedom staje się niemożliwe. Ponadto, poruszając się z dużą prędkością, łódź podwodna może wystrzeliwać pociski. Dzięki użyciu różnych rodzajów broni możliwe jest rozwiązywanie zadań operacyjno-taktycznych lub strategicznych. Po zakończeniu ataku łódź podwodna powinna wrócić na głębokość.
Zastosowanie dodatkowego przyspieszającego silnika rakietowego umożliwia przeprowadzanie nagłych, ulotnych ataków, a także opuszczenie obszaru docelowego. W szczególności, jeśli taka łódź podwodna zostanie wykryta, będzie w stanie w jak najkrótszym czasie oddalić się na znaczną odległość od wroga, a następnie zejść pod wodę. Tak więc, zanim okręty przeciw okrętom podwodnym lub samoloty wroga dotrą do obszaru wykrywania, obiecujący atomowy okręt podwodny będzie w bezpiecznej odległości od niego.
Elektrownia, śmigło i silnik odrzutowy
Autorzy wynalazku uważają, że w proponowanym projekcie udało im się z powodzeniem rozwiązać szereg ważnych problemów. Po pierwsze: zapewnienie krótkotrwałego znacznego wzrostu prędkości o poziomie M=0,5…1. Korzystając z tej możliwości podczas ataku torpedowego lub rakietowego, możliwe jest skuteczne trafienie w cel z niemal całkowitą niewrażliwością samej łodzi na obronę wroga.
Drugie zadanie: sterowanie wektorem ciągu. Dzięki kilku oryginalnym pomysłom, proponowany silnik rakietowy na ciecz może być wykorzystany do sterowania w dwóch samolotach. Poprzez kołysanie komory spalania i dyszy proponuje się sterowanie trymem i kierunkiem.
Trzeci sukces, zdaniem wynalazców, dotyczy bezpieczeństwa załogi. Będąc w oddzielnej kapsule i zdalnie sterując wszystkimi systemami, nurkowie nic nie ryzykują. Dodatkowo ratowanie załogi w sytuacji awaryjnej zapewnia zdejmowana komora, która regularnie pełni funkcje stanowiska centralnego. Ponadto w kapsule mieszkalnej nie ma zbiorników paliwa, co powinno zwiększyć bezpieczeństwo załogi.
W ramach elektrowni proponowanego atomowego okrętu podwodnego istnieją trzy niezależne moduły. Każdy z nich ma własny reaktor jądrowy i szereg innych urządzeń. Ponadto wszystkie trzy główne moduły łodzi podwodnej wyposażone są we własne śmigła oryginalnej konstrukcji, połączone z zestawem silników elektrycznych. Wszystko to, zdaniem wynalazców, powinno zapewnić możliwość długoterminowej autonomicznej nawigacji.
Ta sama cecha projektowa jest rozwiązaniem piątego zadania projektu. Trzy autonomiczne elektrownie pozwalają na osiągnięcie wysokiej niezawodności konstrukcji. Jeśli jedna z instalacji ulegnie awarii, okręt podwodny kontynuuje ruch i może kontynuować przydzieloną misję bojową.
Wreszcie modułowa konstrukcja projektu pozwala, w razie potrzeby, na wykorzystanie obiecującego atomowego okrętu podwodnego do celów niewojskowych. W tym celu należy zdemontować boczne moduły torpedowe i zmienić wyposażenie niektórych kapsuł używanych do celów wojskowych.
***
Propozycja wynalazców M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova i N.B. Bolotina jest interesująca, przynajmniej jako ciekawa ciekawostka techniczna. Ich wynalazek jest tak niezwykły i złożony, że można ocenić jego perspektywy nawet bez szczegółowego badania. Co więcej, nawet po powierzchownym zbadaniu można zauważyć, że proponowany projekt ma problemy natury technicznej, operacyjnej i taktycznej. W konsekwencji jest mało prawdopodobne, aby znalazł zastosowanie w perspektywie średnioterminowej, a nawet w odległej przyszłości.
Schemat dodatkowej elektrowni z silnikiem odrzutowym
Należy jednak zauważyć, że niektóre propozycje wyglądają sensownie i są już stosowane w praktyce w takiej czy innej formie. Tak więc projektanci krajowi wykorzystali już pomysł podzielenia jednej trwałej cylindrycznej komory na kilka oddzielnych jednostek o innym kształcie. Tak więc specjalna łódź podwodna (nuklearna stacja głębinowa) AS-12 projektu 210 Losharik, według niektórych raportów, ma solidny kadłub złożony z kilku kulistych przedziałów. Taki układ umożliwił zwiększenie wytrzymałości kadłuba, a co za tym idzie, maksymalną głębokość zanurzenia.
Inne pomysły nie mogą być uznane za możliwe do zrealizowania lub odpowiednie do praktycznego zastosowania. Na przykład idea pełnej kontroli wszystkich systemów z centralnej lokalizacji, choć obiecująca i atrakcyjna, wiąże się z wieloma trudnościami. Wymaga to wielu zautomatyzowanych systemów, jednak nawet w tym przypadku jest mało prawdopodobne, aby możliwe było zmniejszenie udziału ludzi do wymaganego poziomu lub wyeliminowanie konieczności przebywania okrętów podwodnych poza wyznaczonym przedziałem mieszkalnym.
Również minusem propozycji można uznać specyficzny układ z modułem centralnym i dwoma połączonymi z nim torpedami. Taki projekt trudno uznać za optymalny z punktu widzenia hydrodynamiki. Będzie musiał stawić czoła zwiększonej wodoodporności, co wpłynie negatywnie na szereg podstawowych cech, przede wszystkim prędkość i zużycie energii.
W szczególności takie cechy konstrukcyjne mogą utrudnić lub nawet uniemożliwić osiągnięcie planowanych charakterystyk prędkości. Zgodnie z koncepcją wynalazców obiecująca atomowa łódź podwodna na powierzchni powinna osiągać prędkości z prędkością dźwięku (prawdopodobnie prędkość dźwięku jest w powietrzu, a nie w wodzie). Jednak ze względu na dużą powierzchnię zwilżoną, konstrukcja łodzi podwodnej musi stawić czoła wysokiej wodoodporności, która poda w wątpliwość możliwość rozpędzania się nawet do 50-100 km/h, nie mówiąc już o wyższych prędkościach.
Patent proponuje wyposażenie łodzi podwodnej w dodatkowy silnik odrzutowy. Taki pomysł wydaje się mało prawdopodobny, przede wszystkim z tego powodu, że silniki rakietowe z różnych powodów nie były jeszcze stosowane we flocie okrętów podwodnych jako główny napęd okrętów podwodnych. Co więcej, istnieją powody, aby wątpić, czy w ogóle zostaną one wykorzystane w tym obszarze. Tak więc na razie odrzutowe łodzie podwodne pozostają tylko w science fiction. Tak więc łódź podwodna „Pioneer” z książki G. Adamova „Sekret dwóch oceanów” została wyposażona w silnik odrzutowy działający na mieszance wodoru i tlenu.
Schemat silnika rakietowego i jego systemów sterowania
Nawet jeśli wyobrażamy sobie, że okręt podwodny rzeczywiście może być wyposażony w silnik odrzutowy, taka technika z pewnością napotka szereg poważnych problemów. Nietrudno się domyślić, że duża obudowa takiej elektrowni, znajdująca się nad korpusem centralnym, z konieczności doprowadzi do pogorszenia i tak już nienajlepszego usprawnienia. Tak więc silnik może być użyteczny tylko podczas szybkiego ataku, podczas gdy przez resztę czasu będzie tylko przeszkadzał i pogarszał osiągi.
Wątpliwa jest również propozycja atakowania celów z pozycji powierzchniowej z przyspieszeniem do maksymalnej prędkości. Główną „kartą atutową” okrętów podwodnych jest ich niewidzialność, która pozwala im spokojnie zająć korzystną pozycję do ataku i wystrzelić torpedy lub pociski. Wynurzenie na powierzchnię i przyspieszenie do prędkości transsonicznych nie pasują do klasycznej metody używania okrętów podwodnych. Co więcej, takie propozycje wprost temu zaprzeczają.
Ponadto w tym przypadku pojawia się uczciwe pytanie: jeśli proponowana łódź podwodna ma atakować wroga na powierzchni, to po co w ogóle musi mieć zdolność poruszania się na głębokości? Możesz też zadać drugie pytanie: po co wynurzać się i przyspieszać, skoro równie dobrze możesz zniszczyć cel atakując z głębi? Na te pytania nie ma normalnych odpowiedzi odpowiadających klasycznej, dobrze sprawdzonej taktyce korzystania z okrętów podwodnych różnych klas. Ponadto wątpliwe jest, aby te pytania w ogóle mogły mieć jakiekolwiek logiczne i zrozumiałe odpowiedzi.
Jak widać, oryginalny atomowy okręt podwodny, który jest przedmiotem patentu RU 2494004, posiada wiele oryginalnych i nietypowych cech, które przyciągają uwagę, ale blokują realizację projektu. Po bliższym zbadaniu propozycja wynalazców M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova i N.B. Bolotina okazuje się kolejnym obiecującym projektem bez jasnych perspektyw.
Takie wynalazki pojawiają się z godną pozazdroszczenia regularnością i często stają się przedmiotem patentów. Jednak nigdy nie dochodzą do etapu praktycznego zastosowania. Złożoność, bezmyślność i inne negatywne cechy ostatecznie wpływają na dalsze losy propozycji, dlatego pozostają na papierze i nie mogą stać się niczym więcej niż powodem do dumy twórcy. Z drugiej strony, mimo wątpliwych perspektyw, takie rzeczy są interesujące. Doskonale pokazują, do jakich sztuczek zdolny jest ludzki umysł w tworzeniu nowych pomysłów.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://findpatent.ru/
http://russianpatents.com/
http://raigap.livejournal.com/
Patent RU 2494004:
http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html
informacja