Branduolinio povandeninio laivo su raketiniu varikliu projektas (patentas RU 2494004)

Branduolinio povandeninio laivo su raketiniu varikliu projektas (patentas RU 2494004)
Branduolinio povandeninio laivo su raketiniu varikliu projektas (patentas RU 2494004)
Anonim

Įvairiose šalyse galiojantys patentų įstatymai nereikalauja, kad prie paraiškos būtų pridėtas tinkamas išradimo pavyzdys. Tai visų pirma palengvina gyvenimą įvairiems „projektoriams“, siūlantiems sąmoningai neįgyvendinamas idėjas. Dėl to patentų biurams tenka susidurti su daugybe abejotinų idėjų, kurios vis dėlto lemia patentus. Dėl objektyvių priežasčių šiuose patentuose išdėstytos idėjos praktiškai niekada nebus įgyvendintos, tačiau kai kuriais atvejais jos gali būti įdomios.

Šių metų kovo mėnesį buvo paskelbtas patentas numeriu RU 2494004 lakonišku pavadinimu „Branduolinis povandeninis laivas“. Nepaisant pavadinimo paprastumo, dokumente yra keletas pernelyg drąsių idėjų, siūlomų naudoti branduoliniame povandeniniame laivyne. Išradėjai M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M.L. Nefedova ir N.B. „Bolotin“siūlo originalų povandeninio laivo dizainą, kuris pastebimai padidins kai kurias charakteristikas, taip pat suteiks jam daugybę naujų galimybių, kurių šiuolaikiniai povandeniniai laivai dar neturi.

Siūlomas povandeninis laivas, aprašytas patente, turi nestandartinį „trimarano“tipo išdėstymą. Pagrindinis valties elementas yra centrinis tradicinės dvigubo korpuso konstrukcijos modulis. Įgulą ir padalinius apsaugo nuo vandens slėgio tvirtas korpusas, ant kurio yra lengvas korpusas. Tarpą tarp dviejų korpusų siūloma užpildyti balastinėmis talpyklomis. Be to, tvirtame korpuse turėtų būti sumontuota tvirta vairinė, kurioje galėtų tilpti iššokanti gelbėjimo kamera. Bendrojo išdėstymo ir paskirties požiūriu centrinis pastatas beveik nesiskiria nuo vienetų, naudojamų šiuolaikiniuose povandeniniuose laivuose. Nepaisant to, naujasis projektas siūlo daugybę naujų nestandartinių sprendimų.

Branduolinio povandeninio laivo su raketiniu varikliu projektas (patentas RU 2494004)

Bendra siūlomo povandeninio laivo schema, vaizdas iš viršaus

Šonuose prie centrinio modulio siūloma pritvirtinti du vadinamuosius. supaprastintas torpedų modulis. Torpedų moduliai, kaip suprato autoriai, yra savotiškas centrinis vienetas su daugybe būdingų pakeitimų. Papildomi maitinimo blokai ir sraigtai turi būti dedami į šoninius modulius. Galiausiai, centrinio modulio viršuje turėtų būti didelis supaprastintas reaktyvinio variklio korpusas. Kaip ir šoniniai torpedų moduliai, reaktyvinis variklis turėtų būti naudojamas povandeninio laivo veikimui pagerinti.

Atsižvelgdami į kai kurias esamų povandeninių laivų konstrukcijų ypatybes, patento autoriai siūlo originalų tvirto korpuso išdėstymą. Šiuolaikiniai povandeniniai laivai turi vieną tvirtą korpusą, padalintą į skyrius sandariomis pertvaromis. Nepaisant to, kaip pastebi išradėjai, toks padalijimas neišsprendžia skyrių atskyrimo užduoties, nes pertvarose yra daug angų vamzdynams, kabeliams ir kt. Taigi avarijos atveju per esamas technologines angas galima ją paskleisti į kaimyninius skyrius.

Norėdami išspręsti šią problemą, siūlomas nestandartinis tvirto korpuso išdėstymas, kuriame yra elektrinė, ginklai, valdymo sistemos, gyvenamosios patalpos ir kt.Pagrindinis stipraus perspektyvaus branduolinio povandeninio laivo korpuso elementas turėtų būti speciali kilio santvara, ant kurios turėtų būti sumontuoti kiti vienetai. Vietoj vieno tvirto korpuso išradėjai siūlo naudoti kelias palyginti mažas kapsules. Kiekviename tokiame agregate turi būti viena ar kita įranga: elektrinė, tinkamas tūris, ginklai ir kt. Daroma prielaida, kad toks tvirtų korpusų išdėstymas leis išlaikyti reikiamas apsaugos nuo išorinio slėgio charakteristikas, taip pat atskirti skyrius, ypač atskirti įgulą ir pavojingas branduolinio reaktoriaus dalis. Tokiu atveju kapsulės neturėtų būti visiškai atskirtos. Bendravimui tarp jų siūloma naudoti sandarius liukus ir oro užraktus.

Viena iš siūlomo povandeninio laivo kapsulių turėtų atlikti keletą funkcijų, kuriomis siekiama užtikrinti povandeninio laivo valdymą ir išgelbėti įgulą. Siūloma jame patalpinti centrinį postą ir visą sistemų valdymo įrangą. Centrinės stoties kapsulė taip pat turėtų veikti kaip gelbėjimo kamera. Jei reikia, jis turėtų būti atskirtas, taupant visą įgulą. Siekiant efektyviau atlikti žmonių gelbėjimo užduotis, fotoaparatas turėtų būti pagamintas kaip visavertis mini povandeninis laivas.

Kitas originalus pasiūlymas susijęs su energijos tiekimo povandeniniam laivui būdais. Taigi vietoj dyzelinių generatorių ir didelės talpos didelės baterijos siūloma naudoti termoelektrinius generatorius. Šių su branduoliniu reaktoriumi susijusių agregatų galia, pasak išradėjų, turėtų būti parenkama atsižvelgiant į pagrindinio variklio ir kitų borto sistemų parametrus.

Vaizdas

Centrinio modulio schema, vaizdas iš šono

Perspektyvaus branduolinio povandeninio laivo borto sistemų valdymas turėtų būti atliekamas naudojant nuotolinio valdymo sistemas. Ypač ši projekto savybė leidžia žymiai sumažinti įgulos dydį. Remiantis išradimo autorių skaičiavimais, įguloje turėtų būti ne daugiau kaip 15 žmonių, kad būtų užtikrintas trijų pamainų laikrodis. Jų užduotis yra stebėti sistemų veikimą ir valdyti jas naudojant automatinius įrankius. Pagalbinės užduotys, tokios kaip maistas, valymas, medicininė pagalba ir kt. turi atlikti laikrodžio pamaina. Kaip šio metodo veiksmingumo įrodymą, išradėjai nurodo astronautų patirtį.

Norėdami papildomai apsaugoti sraigtą ir vairo mechanizmus, taip pat išspręsti daugelį esamų problemų, išradėjai siūlo originalią sraigto veleno ir kitų jėgainių blokų konstrukciją. Esamuose povandeninių laivų projektuose užpakalinė korpuso dalis yra susiaurinta, o tai sumažina tūrį, skirtą montuoti įvairią įrangą. Patente RU 2494004 siūloma naudoti nestandartinę propelerio stebulės konstrukciją, kuriai nereikia susiaurinti korpuso.

Šiuo tikslu šviesaus korpuso užpakalinėje dalyje, kurioje yra sraigto stebulė, yra tarpas. Pastaroji, savo ruožtu, remiasi į kieto kūno struktūrą ir turi judėti išilgai specialių atraminių paviršių su trintį apsaugančia danga. Panašų įrenginį siūloma aušinti naudojant jūros vandenį.

Dėl padidėjusio stebulės skersmens reikalinga nauja sraigto konstrukcija. Siūloma įrengti daugybę sumažinto aukščio ašmenų. Išradėjų teigimu, ši konstrukcija užtikrins reikiamą trauką net ir esant labai žemoms apsukoms.

Siūloma sukti sraigtą dėl kelių elektros variklių, sumontuotų radialiai patvaraus korpuso viduje. Variklių išėjimo velenuose siūloma į krumpliaračio stebulės vidų įdėti krumpliaračius, sujungtus su krumpliaračiu.

Vaizdas

Kitas centrinio modulio schemos variantas

Šoniniai torpedų moduliai yra dvigubo korpuso agregatai su savo branduoliniais reaktoriais ir kitais elektrinės elementais. Be to, moduliai turi savo propelerius, kurių konstrukcija tokia pati kaip ir povandeninio laivo centrinio modulio atveju. Torpedos modulių priekyje yra automatiniai skyriai su ginklais. Šoninių modulių ginkluotę turėtų sudaryti keli torpediniai vamzdžiai su torpedų tiekimu. Kaip ir kitos sistemos, ginklai turi būti valdomi nuotoliniu būdu iš centrinio posto.

Torpedų moduliai, pasak išradėjų, turėtų būti prijungti prie centrinio branduolinio povandeninio laivo modulio, naudojant greito atlaisvinimo tvirtinimo detales. Visų pirma tam gali būti naudojami priešgaisriniai varžtai. Jei reikia, įgula turėtų turėti galimybę iš naujo nustatyti modulius ir tęsti užduotį be jų.

Vienas įdomiausių išradėjų pasiūlymų susijęs su papildoma jėgaine. Autorių komanda siūlo perspektyvų branduolinį povandeninį laivą aprūpinti ne tik trimis sraigtais su elektros varikliais, bet ir skystuoju raketiniu varikliu. Toks vienetas, kuris visai nebūdingas seniems, moderniems ar perspektyviems povandeniniams laivams, turėtų teigiamai paveikti povandeninio laivo savybes.

Viršutinėje centrinio korpuso laivagalio dalyje siūloma montuoti piloną su dideliu raketinės jėgainės korpusu. Siekiant apsaugoti įrenginius, purkštukas gali būti uždengtas nuimamu dangteliu. Korpuso viduje turi būti galios rėmas, variklis su degimo kamera ir antgaliu, dujų generatorius, turbo siurblio agregatas ir kiti skysto variklio komponentai. Be to, projektas numato traukos vektoriaus valdymo sistemų naudojimą dviejose plokštumose.

Norėdami valdyti traukos vektorių, variklis turi suktis horizontaliai ir vertikaliai, taip užtikrinant krypties ir apdailos valdymą. Variklio konstrukcijoje nenumatytos jokios riedėjimo valdymo sistemos. Matyt, tokią kontrolę siūloma atlikti naudojant laivo korpuso vairus.

Vaizdas

Originalus propelerio išdėstymas

Patente RU 2494004 siūlomas originalus variklio tiekimo degalais metodas. Siekiant išvengti degalų ir oksidatoriaus gabenimo bakų, gali būti naudojamas variklis, veikiantis vandenilio ir deguonies mišiniu. Tokį kurą galima gauti iš jūros vandens elektrolizės būdu. Kadangi povandeniniame laive yra branduolinis reaktorius, toks kuro išgavimo būdas laikomas optimaliu. Dėl to povandeninis laivas, kaip sumanė autoriai, gali ilgai likti po vandeniu, jei reikia, naudojant raketinį variklį, veikiantį savarankiškai pagamintu kuru.

Perspektyvus raketų varomas branduolinis povandeninis laivas gali nešiotis torpedinius ir raketinius ginklus. Torpedinius vamzdžius ir jų šaudmenis planuojama įdėti į šoninius torpedų modulius. Raketų paleidimo įrenginiai savo ruožtu turi būti vienoje iš centrinio modulio tvirto korpuso nosies kapsulių. Išradėjai mano, kad toks branduolinis povandeninis laivas gali gabenti įvairaus tipo raketas, tiek priešlaivines, tiek skirtas atakuoti taikinius iki 3-5 tūkst.

Nestandartinio dizaino povandeninis laivas turi turėti tinkamą kovos taktiką. Iš tiesų, patentas RU 2494004 siūlo nepaprastą išpuolių vykdymo būdą. Pasak išradimo autorių, perspektyvus povandeninis laivas turėtų sugebėti įsibėgėti iki didelio greičio. Taigi, dengdamas paviršių ir įjungdamas reaktyvinį variklį, jis turėtų išvystyti maždaug M = 0,5 … 1 greitį. Šiuo atveju povandeninis laivas praktiškai nepažeidžiamas priešo išpuolių.

Įsibėgėjęs iki didelio greičio, povandeninis laivas turi atakuoti naudodami torpedas ar raketas.Pažymima, kad dėl didelio laivo greičio paleidimo metu atremti išleistas torpedas tampa neįmanoma. Be to, judėdamas dideliu greičiu, povandeninis laivas gali paleisti raketas. Naudojant įvairius ginklus, galima išspręsti operatyvines-taktines ar strategines užduotis. Baigęs ataką, povandeninis laivas turėtų grįžti į gylį.

Naudojant papildomą raketų stiprintuvą, galima atlikti staigius greitus išpuolius, taip pat palikti tikslinę zoną. Visų pirma, aptikimo atveju toks povandeninis laivas galės per trumpiausią laiką nutolti dideliu atstumu nuo priešo ir tada nusileisti po vandeniu. Taigi, kol priešpovandeniniai laivai ar priešo lėktuvai atvyks į aptikimo zoną, perspektyvus branduolinis povandeninis laivas bus saugiu atstumu nuo jo.

Vaizdas

Jėgainė, sraigtas ir reaktyvinis variklis

Išradėjai mano, kad siūlomu projektu jie sugebėjo sėkmingai išspręsti daugybę svarbių problemų. Pirma: užtikrinti trumpalaikį reikšmingą dol lygio greičio padidėjimą M = 0, 5 … 1. Pasinaudojus šia galimybe per torpedą ar raketų ataką, galima veiksmingai nugalėti taikinį beveik visiškai nepažeidžiant pačios valties priešo gynybai.

Antroji užduotis: traukos vektoriaus valdymas. Dėl kelių originalių idėjų pasiūlytas skystojo kuro raketinis variklis gali būti naudojamas valdymui dviejose plokštumose. Dėl degimo kameros ir purkštuko supimo siūloma valdyti apdailą ir kryptį.

Trečioji sėkmė, pasak išradėjų, susijusi su įgulos saugumu. Būdami atskiroje kapsulėje ir nuotoliniu būdu valdydami visas sistemas, narai niekuo nerizikuoja. Be to, įgulos gelbėjimą avarijos atveju užtikrina nuimama kamera, kuri paprastai atlieka centrinio posto funkcijas. Be to, gyvenamojoje kapsulėje nėra degalų bakų, o tai turėtų padidinti įgulos saugumą.

Siūlomo branduolinio povandeninio laivo elektrinėje yra trys nepriklausomi moduliai. Kiekvienas iš jų turi savo branduolinį reaktorių ir daugybę kitų įrenginių. Be to, visi trys pagrindiniai povandeninio laivo moduliai turi savo originalios konstrukcijos sraigtus, prijungtus prie elektros variklių rinkinio. Visa tai, pasak išradėjų, turėtų užtikrinti ilgą autonominės navigacijos galimybę.

Ta pati dizaino ypatybė yra ir penktosios projekto problemos sprendimas. Trys autonominės jėgainės leidžia pasiekti aukštą konstrukcijos patikimumą. Sugedus vienam iš įrenginių, povandeninis laivas išlaiko savo kursą ir gali toliau vykdyti paskirtą kovinę misiją.

Galiausiai, modulinė konstrukcijos konstrukcija leidžia prireikus ne kariniams tikslams naudoti perspektyvų branduolinį povandeninį laivą. Norėdami tai padaryti, būtina išardyti šoninius torpedų modulius ir pakeisti kai kurių kapsulių, naudojamų kariniams tikslams, įrangą.

Išradėjų M.N. Bolotina, E. N. Nefedova, M.L. Nefedova ir N.B. Bolotinas yra įdomus, bent jau kaip įdomus techninis smalsumas. Jų išradimas yra toks neįprastas ir sudėtingas, kad galima įvertinti jo perspektyvas net ir neatlikus išsamaus tyrimo. Be to, net ir paviršutiniškai patikrinus, matyti, kad siūlomas projektas turi techninių, veiklos ir taktinių problemų. Todėl mažai tikėtina, kad jis galės rasti taikymą vidutiniu laikotarpiu ar net tolimoje ateityje.

Vaizdas

Papildomos jėgainės su reaktyviniu varikliu schema

Nepaisant to, reikėtų pažymėti, kad kai kurie pasiūlymai atrodo patikimi ir vienoje ar kitoje formoje jau naudojami praktikoje. Taigi, vidaus dizaineriai jau pasinaudojo idėja padalinti vieną stiprų cilindrinį skyrių į kelis skirtingos formos vienetus.Taigi, kai kurių šaltinių teigimu, specialus 210-ojo projekto „Losharik“povandeninis laivas (branduolinė giliavandenė stotis) AS-12 turi tvirtą korpusą, surinktą iš kelių sferinių skyrių. Šis išdėstymas padidino korpuso stiprumą ir dėl to maksimalų panardinimo gylį.

Kitos idėjos jokiu būdu negali būti pripažintos įgyvendinamomis ar tinkamomis praktiniam naudojimui. Pavyzdžiui, idėja visiškai valdyti visas sistemas iš centrinės vietos, nors ir atrodo perspektyvi ir patraukli, yra kupina sunkumų. Tam reikia daug automatizuotų sistemų, tačiau net ir tokiu atveju mažai tikėtina, kad pavyks sumažinti žmonių dalyvavimą iki reikiamo lygio arba panaikinti poreikį povandeniniams laivams likti už paskirto gyvenamojo skyriaus ribų.

Be to, pasiūlymo minusas gali būti laikomas konkrečiu išdėstymu, kuriame yra centrinis modulis ir du torpediniai vamzdžiai. Šis dizainas vargu ar gali būti laikomas optimaliu hidrodinamikos požiūriu. Jis susidurs su padidėjusiu atsparumu vandeniui, o tai neigiamai paveiks daugelį pagrindinių charakteristikų, visų pirma, judėjimo greitį ir energijos suvartojimą.

Visų pirma dėl tokių dizaino ypatybių gali būti sunku arba net neįmanoma pasiekti numatytų greičio charakteristikų. Kaip sumanė išradėjai, perspektyvus branduolinis povandeninis laivas ant paviršiaus turėtų išvystyti garso greičio lygį (greičiausiai garso greitis yra ore, o ne vandenyje). Tačiau dėl didelio drėgno paviršiaus ploto povandeninio laivo konstrukcija turi susidurti su dideliu atsparumu vandeniui, o tai sukels abejonių dėl galimybės įsibėgėti net iki 50–100 km / h, jau nekalbant apie didesnį greitį.

Patente siūloma povandeninį laivą aprūpinti papildomu reaktyviniu varikliu. Ši idėja neatrodo labai tikėtina, visų pirma dėl to, kad raketų varikliai dėl įvairių priežasčių dar nebuvo pritaikyti povandeninių laivų parke kaip pagrindinis povandeninių laivų varomasis įtaisas. Be to, yra pagrindo abejoti, ar jie apskritai bus naudojami šioje srityje. Taigi kol kas reaktyviniai povandeniniai laivai lieka tik mokslinėje fantastikoje. Taigi, povandeninis laivas „Pioneer“iš G. Adamovo knygos „Dviejų vandenynų paslaptis“buvo aprūpintas reaktyviniu varikliu, veikiančiu vandenilio ir deguonies mišiniu.

Vaizdas

Raketinio variklio ir jo valdymo sistemų schema

Net jei įsivaizduojate, kad povandeninis laivas tikrai gali būti aprūpintas reaktyviniu varikliu, tokia technika tikrai susidurs su daugybe rimtų problemų. Nesunku atspėti, kad didelis tokios jėgainės korpusas, esantis virš centrinio korpuso, būtinai pablogins jau ne itin efektyvų racionalizavimą. Taigi variklis gali būti naudingas tik greito puolimo metu, o likusį laiką jis tik trukdys ir pablogins našumą.

Siūlymas pulti taikinius nuo paviršiaus pagreičiu iki maksimalaus greičio taip pat atrodo abejotinas. Pagrindinis povandeninių laivų „koziris“yra jų slaptumas, leidžiantis ramiai užimti palankią poziciją atakai ir paleisti torpedas ar raketas. Pakilimas į paviršių ir pagreitis iki transoninio greičio netelpa į klasikinį povandeninių laivų naudojimo metodą. Be to, tokie pasiūlymai tiesiogiai prieštarauja.

Be to, šiuo atveju kyla teisingas klausimas: jei siūlomas povandeninis laivas turėtų atakuoti priešą ant paviršiaus, tai kodėl jam net reikia gebėjimo judėti gylyje? Taip pat galite užduoti antrąjį klausimą: kam kilti į paviršių ir įsibėgėti, jei lygiai taip pat galite sunaikinti taikinį atakuodami iš gelmių? Į šiuos klausimus nėra normalių atsakymų, atitinkančių klasikinę patikrintą įvairių klasių povandeninių laivų naudojimo taktiką.Be to, abejotina, ar į šiuos klausimus apskritai gali būti pateikti logiški ir suprantami atsakymai.

Kaip matote, originalus branduolinis povandeninis laivas, kuriam taikomas patentas RU 2494004, turi daug originalių ir neįprastų savybių, kurios patraukia dėmesį, tačiau uždaro projekto įgyvendinimo kelią. Atidžiai išnagrinėjus, išradėjų M.N. Bolotina, E. N. Nefedova, M.L. Nefedova ir N.B. Pasirodo, Bolotina yra dar vienas perspektyvus projektas, neturintis aiškių perspektyvų.

Tokie išradimai pasirodo pavydėtinai reguliariai ir dažnai tampa patentų objektu. Tačiau jie niekada nepasiekia praktinio taikymo etapo. Sudėtingumas, blogas sumanymas ir kiti neigiami bruožai galiausiai turi įtakos tolesniam pasiūlymų likimui, todėl jie lieka popieriuje ir negali tapti kažkuo daugiau nei kūrėjo pasididžiavimo priežastimi. Kita vertus, nepaisant abejotinų perspektyvų, tokie dalykai kelia tam tikrą susidomėjimą. Jie puikiai parodo, kokius triukus sugeba žmogaus protas kurdamas naujas idėjas.

Populiarus pagal temą