Pada bulan Maret tahun ini, sebuah paten diterbitkan dengan nomor RU 2494004 dengan nama singkat "Kapal selam nuklir". Terlepas dari kesederhanaan judulnya, dokumen tersebut berisi beberapa ide yang terlalu berani yang diusulkan untuk digunakan dalam kapal selam nuklir. angkatan laut. Penemu M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedov dan N.B. Bolotin mengusulkan desain asli kapal selam, yang akan memberikan peningkatan nyata dalam beberapa karakteristik, serta memberikan sejumlah fitur baru yang belum tersedia untuk kapal selam modern.
Kapal selam yang diusulkan, yang dijelaskan dalam paten, memiliki tata letak trimaran non-standar. Elemen utama kapal adalah modul utama dari desain lambung ganda tradisional. Perlindungan kru dan unit dari tekanan air disediakan oleh lambung yang kuat, di atasnya lambung ringan ditempatkan. Ruang antara dua bangunan diusulkan untuk diisi dengan tangki pemberat. Selain itu, lambung yang kokoh harus dilengkapi dengan kabin kokoh yang mengakomodasi ruang penyelamat pop-up. Dari sudut pandang tata letak dan tujuan keseluruhan, lambung pusat hampir sama dengan unit yang digunakan pada kapal selam modern. Namun, proyek baru ini menawarkan sejumlah solusi non-standar baru.
Skema umum kapal selam yang diusulkan, tampilan atas
Di sisi modul pusat, diusulkan untuk melampirkan dua yang disebut. modul torpedo ramping. Modul Torpedo, seperti yang dikandung oleh penulis, adalah semacam unit pusat dengan sejumlah perubahan karakteristik. Pembangkit listrik tambahan dan baling-baling harus ditempatkan di modul samping. Akhirnya, casing mesin jet besar yang ramping harus ditempatkan di atas modul pusat. Seperti "modul torpedo" samping, mesin jet harus digunakan untuk meningkatkan kinerja kapal selam.
Mempertimbangkan beberapa fitur dari desain kapal selam yang ada, penulis paten mengusulkan tata letak asli lambung bertekanan. Kapal selam modern memiliki lambung tunggal yang kuat, dibagi menjadi beberapa kompartemen oleh sekat tertutup. Namun, seperti yang dicatat oleh para penemu, pemisahan seperti itu tidak menyelesaikan masalah pemisahan kompartemen, karena ada banyak lubang di sekat untuk pipa, kabel, dll. Dengan demikian, jika terjadi keadaan darurat, dapat menyebar ke kompartemen tetangga melalui bukaan teknologi yang ada.
Untuk mengatasi masalah ini, diusulkan tata letak non-standar lambung tahan lama yang berisi pembangkit listrik, senjata, sistem kontrol, tempat tinggal, dll. Elemen utama lambung tahan lama dari kapal selam nuklir yang menjanjikan harus menjadi rangka lunas khusus, di mana sisa unit harus dipasang. Alih-alih satu kasus kuat, para penemu mengusulkan untuk menggunakan beberapa kapsul yang relatif kecil. Setiap unit tersebut harus berisi satu atau lain peralatan: pembangkit listrik, volume yang dapat dihuni, senjata, dll. Diasumsikan bahwa pengaturan lambung tekanan seperti itu akan memungkinkan mempertahankan karakteristik perlindungan yang diperlukan terhadap tekanan eksternal, serta memisahkan kompartemen satu sama lain, khususnya, memisahkan awak dan bagian berbahaya dari reaktor nuklir. Dalam hal ini, kapsul tidak boleh dipisahkan sepenuhnya. Untuk komunikasi di antara mereka, diusulkan untuk menggunakan palka dan kunci tertutup.
Salah satu kapsul kapal selam yang diusulkan harus melakukan beberapa fungsi yang bertujuan untuk memberikan kontrol kapal selam dan menyelamatkan awak. Diusulkan untuk menempatkan pos pusat dan semua peralatan kontrol sistem di dalamnya. Kapsul dengan pos pusat juga harus berfungsi sebagai ruang penyelamatan. Jika perlu, harus dipisahkan, menyelamatkan seluruh kru. Untuk kinerja tugas yang lebih efisien untuk menyelamatkan orang, kamera harus dibuat dalam bentuk kapal selam mini yang lengkap.
Proposal orisinal lainnya menyangkut cara untuk memberi daya pada kapal selam. Jadi, alih-alih satu set generator diesel dan baterai besar berkapasitas besar, diusulkan untuk menggunakan generator termoelektrik. Kekuatan unit-unit ini yang terkait dengan reaktor nuklir, menurut penemunya, harus dipilih sesuai dengan parameter mesin utama dan sistem onboard lainnya.
Skema modul pusat, tampilan samping
Kontrol atas sistem onboard kapal selam nuklir yang menjanjikan harus dilakukan dengan menggunakan sistem kendali jarak jauh. Fitur proyek ini, khususnya, dapat secara signifikan mengurangi ukuran kru. Menurut penulis penemuan, tidak lebih dari 15 orang harus hadir di kru untuk memastikan jam tangan tiga shift. Tugas mereka adalah memantau pengoperasian sistem dan mengelolanya menggunakan sarana otomatis. Tugas tambahan seperti makanan, rumah tangga, perawatan medis, dll. harus dilakukan oleh shift jaga. Sebagai konfirmasi keefektifan pendekatan ini, para penemu mengutip pengalaman para astronot.
Untuk perlindungan tambahan pada baling-baling dan unit kemudi, serta untuk memecahkan sejumlah masalah yang ada, para penemu mengusulkan desain asli poros baling-baling dan unit pembangkit listrik lainnya. Dalam proyek kapal selam yang ada, lambung belakang dipersempit, yang mengurangi volume yang tersedia untuk pemasangan berbagai peralatan. Dalam paten RU 2494004 diusulkan untuk menggunakan desain hub baling-baling yang tidak standar, yang tidak memerlukan penyempitan rumahan.
Untuk tujuan ini, celah disediakan di bagian belakang lambung ringan, di mana hub baling-baling berada. Yang terakhir, pada gilirannya, bergantung pada struktur bodi yang kuat dan harus bergerak di sepanjang permukaan pendukung khusus dengan lapisan anti-gesekan. Unit seperti itu diusulkan untuk didinginkan dengan air laut.
Karena peningkatan diameter hub, desain baling-baling baru diperlukan. Diusulkan untuk melengkapinya dengan sejumlah besar bilah dengan ketinggian yang dikurangi. Menurut penemunya, desain ini akan memberikan traksi yang dibutuhkan bahkan pada kecepatan super rendah.
Perputaran baling-baling diusulkan untuk dilakukan oleh beberapa motor listrik yang dipasang secara radial di dalam lambung bertekanan. Pada poros keluaran mesin, diusulkan untuk menempatkan roda gigi yang terhubung dengan roda gigi di dalam hub baling-baling.
Versi lain dari skema modul pusat
Modul torpedo samping adalah unit dua lambung dengan reaktor nuklirnya sendiri dan elemen pembangkit listrik lainnya. Selain itu, modul dilengkapi dengan baling-baling sendiri dengan desain yang sama seperti pada modul pusat kapal selam. Di haluan modul torpedo adalah kompartemen otomatis dengan senjata. Persenjataan modul samping sendiri harus terdiri dari beberapa tabung torpedo dengan pasokan torpedo. Seperti halnya dengan sistem lain, senjata harus dikendalikan dari jarak jauh dari pos pusat.
Modul torpedo, menurut penemunya, harus dihubungkan ke modul pusat kapal selam nuklir menggunakan pengencang pelepas cepat. Secara khusus, pyrobot dapat digunakan untuk ini. Jika perlu, kru harus dapat mengatur ulang modul dan melanjutkan tugas tanpa mereka.
Salah satu proposal paling menarik dari para penemu menyangkut pembangkit listrik tambahan. Tim penulis mengusulkan untuk melengkapi kapal selam nuklir yang menjanjikan tidak hanya dengan tiga baling-baling dengan motor listrik, tetapi juga dengan mesin roket propelan cair. Perakitan seperti itu, yang sama sekali bukan karakteristik kapal selam tua, modern, atau menjanjikan, harus memiliki efek positif pada karakteristik kapal selam.
Di bagian atas buritan bodi tengah, diusulkan untuk memasang tiang dengan selubung besar pembangkit listrik roket. Untuk melindungi unit, nosel dapat ditutup dengan penutup reset. Di dalam casing harus ada kerangka daya, mesin dengan ruang bakar dan nosel, generator gas, unit turbopump, dan komponen lain dari mesin cair. Selain itu, proyek ini menyediakan penggunaan sistem kontrol vektor dorong di dua pesawat.
Untuk mengontrol vektor dorong, mesin harus berayun di bidang horizontal dan vertikal, memberikan kontrol ke arah dan keseimbangan. Tidak ada sistem kontrol gulungan yang disediakan dalam desain mesin. Rupanya, kontrol seperti itu diusulkan untuk dilakukan dengan bantuan kemudi di lambung kapal.
Tata letak baling-baling asli
Paten RU 2494004 mengusulkan cara asli untuk memasok mesin dengan bahan bakar. Untuk menghindari tangki untuk mengangkut bahan bakar dan oksidator, mesin yang menggunakan campuran hidrogen dan oksigen dapat digunakan. Bahan bakar tersebut dapat diperoleh dari air laut dengan elektrolisis. Karena keberadaan reaktor nuklir di kapal selam, metode ekstraksi bahan bakar ini dianggap optimal. Akibatnya, kapal selam, seperti yang dikandung oleh penulis, dapat tetap berada di bawah air untuk waktu yang lama, jika perlu, menggunakan mesin roket yang menggunakan bahan bakar yang diproduksi sendiri.
Kapal selam nuklir yang menjanjikan dengan mesin roket dapat membawa senjata torpedo dan rudal. Tabung torpedo dan amunisinya direncanakan akan ditempatkan di modul torpedo samping. Peluncur rudal, pada gilirannya, harus ditempatkan di salah satu kapsul hidung dari badan modul pusat yang kuat. Para penemu percaya bahwa kapal selam nuklir semacam itu dapat membawa berbagai jenis rudal, baik anti-kapal maupun yang dirancang untuk menyerang target pada jarak hingga 3-5 ribu km.
Kapal selam dengan desain non-standar harus memiliki taktik yang tepat untuk penggunaan tempur. Memang, paten RU 2494004 mengusulkan cara yang luar biasa untuk melakukan serangan. Menurut penulis penemuan, kapal selam yang menjanjikan harus mampu berakselerasi ke kecepatan tinggi. Jadi, ketika naik ke permukaan dan menyalakan mesin jet, ia harus mengembangkan kecepatan orde M = 0,5 ... 1. Dalam hal ini, kapal selam hampir kebal terhadap serangan musuh.
Setelah berakselerasi ke kecepatan tinggi, kapal selam harus menyerang menggunakan torpedo atau rudal. Perlu dicatat bahwa karena kecepatan kapal yang tinggi pada saat peluncuran, penangkalan terhadap torpedo yang diluncurkan menjadi tidak mungkin. Juga, saat bergerak dengan kecepatan tinggi, kapal selam dapat meluncurkan rudal. Karena penggunaan berbagai senjata, dimungkinkan untuk menyelesaikan tugas-tugas operasional-taktis atau strategis. Setelah serangan selesai, kapal selam harus kembali ke kedalaman.
Penggunaan mesin roket akselerasi tambahan memungkinkan untuk melakukan serangan sekilas secara tiba-tiba, serta meninggalkan area target. Secara khusus, jika kapal selam seperti itu terdeteksi, ia akan dapat bergerak dalam jarak yang cukup jauh dari musuh dalam waktu sesingkat mungkin dan kemudian tenggelam di bawah air. Dengan demikian, pada saat kapal anti-kapal selam atau pesawat musuh tiba di area deteksi, kapal selam nuklir yang menjanjikan akan berada pada jarak yang aman darinya.
Pembangkit listrik, baling-baling dan mesin jet
Penulis penemuan percaya bahwa dalam proyek yang diusulkan mereka berhasil memecahkan sejumlah masalah penting. Pertama: memberikan peningkatan signifikan jangka pendek dalam kecepatan level M=0,5…1. Saat menggunakan kesempatan ini selama serangan torpedo atau rudal, dimungkinkan untuk secara efektif mengenai target dengan kekebalan kapal itu sendiri yang hampir sempurna terhadap pertahanan musuh.
Tugas kedua: kontrol vektor dorong. Karena beberapa ide orisinal, mesin roket cair yang diusulkan dapat digunakan untuk kontrol di dua pesawat. Dengan mengayunkan ruang bakar dan nosel, diusulkan untuk mengontrol trim dan arah.
Keberhasilan ketiga, menurut penemu, menyangkut keselamatan kru. Berada di kapsul terpisah dan mengendalikan semua sistem dari jarak jauh, penyelam tidak mengambil risiko apa pun. Selain itu, penyelamatan kru dalam keadaan darurat dipastikan oleh ruang yang dapat dilepas, yang secara teratur melakukan fungsi pos pusat. Selain itu, tidak ada tangki bahan bakar di kapsul yang dapat dihuni, yang seharusnya meningkatkan keselamatan kru.
Sebagai bagian dari pembangkit listrik kapal selam nuklir yang diusulkan, ada tiga modul independen. Masing-masing memiliki reaktor nuklir sendiri dan sejumlah peralatan lainnya. Selain itu, ketiga modul utama kapal selam dilengkapi dengan baling-baling sendiri dari desain aslinya, yang terhubung ke satu set motor listrik. Semua ini, menurut para penemu, harus memberikan kemungkinan navigasi otonom jangka panjang.
Fitur desain yang sama adalah solusi untuk tugas kelima proyek. Tiga pembangkit listrik otonom memungkinkan mencapai keandalan desain yang tinggi. Jika salah satu instalasi gagal, kapal selam terus bergerak dan dapat melanjutkan misi tempur yang ditugaskan.
Akhirnya, konstruksi modular dari desain memungkinkan, jika perlu, penggunaan kapal selam nuklir yang menjanjikan untuk tujuan non-militer. Untuk melakukan ini, perlu membongkar modul torpedo samping dan mengganti peralatan beberapa kapsul yang digunakan untuk keperluan militer.
***
Usulan penemu M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova dan N.B. Bolotina menarik, setidaknya sebagai keingintahuan teknis yang aneh. Penemuan mereka sangat tidak biasa dan kompleks sehingga memungkinkan untuk menilai prospeknya bahkan tanpa studi terperinci. Selain itu, bahkan dengan pemeriksaan yang dangkal, dapat dilihat bahwa proyek yang diusulkan memiliki masalah teknis, operasional dan taktis. Akibatnya, tidak mungkin menemukan aplikasi dalam jangka menengah atau bahkan di masa depan yang jauh.
Skema pembangkit listrik tambahan dengan mesin jet
Namun demikian, perlu dicatat bahwa beberapa proposal terlihat masuk akal dan sudah digunakan dalam praktik dalam satu atau lain bentuk. Jadi, desainer domestik telah menggunakan ide untuk membagi kompartemen silinder tunggal yang tahan lama menjadi beberapa unit terpisah dengan bentuk yang berbeda. Dengan demikian, kapal selam khusus (stasiun air dalam nuklir) AS-12 dari proyek 210 Losharik, menurut beberapa laporan, memiliki lambung padat yang dirakit dari beberapa kompartemen bola. Pengaturan ini memungkinkan untuk meningkatkan kekuatan lambung dan, sebagai hasilnya, kedalaman perendaman maksimum.
Ide-ide lain tidak dapat diakui sebagai realisasi atau cocok untuk penggunaan praktis. Misalnya, gagasan tentang kontrol penuh semua sistem dari lokasi pusat, meskipun menjanjikan dan menarik, dikaitkan dengan sejumlah kesulitan. Ini membutuhkan banyak sistem otomatis, namun, bahkan dalam kasus ini, tidak mungkin untuk mengurangi partisipasi manusia ke tingkat yang diperlukan atau menghilangkan kebutuhan awak kapal selam untuk tetap berada di luar kompartemen layak huni yang dialokasikan.
Juga, minus proposal dapat dianggap sebagai tata letak khusus dengan modul pusat dan dua torpedo yang terhubung dengannya. Desain seperti itu hampir tidak dapat dianggap optimal dari sudut pandang hidrodinamika. Ini akan menghadapi peningkatan ketahanan air, yang secara negatif akan mempengaruhi sejumlah karakteristik dasar, terutama kecepatan dan konsumsi energi.
Fitur desain seperti itu, khususnya, dapat mempersulit atau bahkan tidak mungkin untuk mencapai karakteristik kecepatan yang direncanakan. Seperti yang dipahami oleh para penemunya, kapal selam nuklir yang menjanjikan di permukaan harus mencapai kecepatan dengan kecepatan suara (mungkin, ada kecepatan suara di udara, bukan di air). Namun, karena luas permukaan basah yang besar, desain kapal selam harus menghadapi ketahanan air yang tinggi, yang akan meragukan kemungkinan akselerasi bahkan hingga 50-100 km / jam, belum lagi kecepatan yang lebih tinggi.
Paten mengusulkan untuk melengkapi kapal selam dengan mesin jet tambahan. Gagasan seperti itu tampaknya tidak masuk akal, terutama karena mesin roket, karena berbagai alasan, belum digunakan di armada kapal selam sebagai penggerak utama kapal selam. Selain itu, ada alasan untuk meragukan bahwa mereka akan digunakan di area ini sama sekali. Jadi, untuk saat ini, kapal selam jet tetap hanya dalam fiksi ilmiah. Jadi, kapal selam "Pioneer" dari buku oleh G. Adamov "The Secret of Two Oceans" dilengkapi dengan mesin jet yang menggunakan campuran hidrogen dan oksigen.
Diagram mesin roket dan sistem kendalinya
Bahkan jika kita membayangkan bahwa kapal selam memang dapat dilengkapi dengan mesin jet, teknik seperti itu pasti akan menghadapi sejumlah masalah serius. Mudah ditebak bahwa casing besar dari pembangkit listrik semacam itu, yang terletak di atas badan pusat, tentu akan menyebabkan penurunan perampingan yang sudah bukan yang terbaik. Dengan demikian, mesin hanya dapat berguna saat serangan berkecepatan tinggi, sedangkan di waktu lain hanya akan mengganggu dan menurunkan performa.
Usulan untuk menyerang target dari posisi permukaan dengan akselerasi hingga kecepatan maksimum juga terlihat diragukan. "Kartu truf" utama dari kapal selam adalah siluman mereka, yang memungkinkan mereka untuk diam-diam mengambil posisi yang menguntungkan untuk serangan dan menembakkan torpedo atau rudal. Pendakian ke permukaan dan akselerasi ke kecepatan transonik tidak cocok dengan metode klasik menggunakan kapal selam. Selain itu, proposal semacam itu secara langsung bertentangan dengannya.
Selain itu, dalam kasus ini, muncul pertanyaan yang wajar: jika kapal selam yang diusulkan seharusnya menyerang musuh di permukaan, lalu mengapa ia membutuhkan kemampuan untuk bergerak di kedalaman sama sekali? Anda juga dapat mengajukan pertanyaan kedua: mengapa naik ke permukaan dan mempercepat, jika Anda bisa menghancurkan target dengan menyerang dari kedalaman? Pertanyaan-pertanyaan ini tidak memiliki jawaban normal yang sesuai dengan taktik klasik yang telah teruji menggunakan kapal selam dari berbagai kelas. Selain itu, diragukan bahwa pertanyaan-pertanyaan ini dapat memiliki jawaban yang logis dan dapat dimengerti sama sekali.
Seperti yang Anda lihat, kapal selam nuklir asli, yang merupakan subjek paten RU 2494004, memiliki banyak fitur asli dan tidak biasa yang menarik perhatian, tetapi menghalangi proyek untuk dilaksanakan. Pada pemeriksaan lebih dekat, usulan penemu M.N. Bolotina, E.N. Nefedova, M.L. Nefedova dan N.B. Bolotina ternyata menjadi proyek lain yang menjanjikan tanpa prospek yang jelas.
Penemuan semacam itu muncul dengan keteraturan yang patut ditiru dan sering menjadi subjek paten. Namun, mereka tidak pernah mencapai tahap aplikasi praktis. Kompleksitas, kesembronoan, dan fitur negatif lainnya pada akhirnya mempengaruhi nasib proposal selanjutnya, itulah sebabnya mereka tetap di atas kertas dan tidak dapat menjadi apa pun selain alasan untuk kebanggaan pencipta. Di sisi lain, meskipun prospeknya meragukan, hal-hal seperti itu menarik. Mereka dengan sempurna menunjukkan trik apa yang mampu dilakukan oleh pikiran manusia dalam menciptakan ide-ide baru.
Berdasarkan materi dari situs:
http://findpatent.ru/
http://russianpatents.com/
http://raigap.livejournal.com/
Paten RU 2494004:
http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html