مشروع غواصة نووية بمحرك صاروخي (براءة اختراع RU 2494004)
لا تتطلب قوانين البراءات الحالية في مختلف البلدان إرفاق عينة عملية من الاختراع بالطلب. هذا ، على وجه الخصوص ، يجعل الحياة أسهل بالنسبة للعديد من "أجهزة العرض" الذين يقدمون بوضوح أفكارًا غير قابلة للتحقيق. نتيجة لذلك ، يتعين على مكاتب البراءات التعامل مع الكثير من الأفكار المشكوك فيها التي لا تزال تؤدي إلى براءات الاختراع. لأسباب موضوعية ، لن يتم وضع الأفكار الواردة في هذه البراءات موضع التنفيذ مطلقًا ، ولكنها قد تكون ذات أهمية في بعض الحالات.
في مارس من هذا العام ، تم نشر براءة اختراع تحت رقم RU 2494004 بالاسم المختصر "الغواصة النووية". على الرغم من بساطة العنوان ، تحتوي الوثيقة على العديد من الأفكار الجريئة للغاية المقترحة للاستخدام في الغواصات النووية. القوات البحرية. المخترعون M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوف ون. يقترح Bolotin تصميمًا أصليًا للغواصة ، والذي سيوفر زيادة ملحوظة في بعض الخصائص ، فضلاً عن إعطائها عددًا من الميزات الجديدة التي لم تتوفر بعد للغواصات الحديثة.
الغواصة المقترحة ، الموصوفة في براءة الاختراع ، لها تصميم ثلاثي غير قياسي. العنصر الرئيسي للقارب هو الوحدة المركزية للتصميم التقليدي للبدن المزدوج. يتم توفير حماية الطاقم والوحدات من ضغط الماء من خلال بدن قوي يوضع فوقه بدن خفيف. يُقترح ملء الفراغ بين المبنيين بخزانات الصابورة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون الهيكل الصلب مجهزًا بكابينة قوية تتسع لغرفة الإنقاذ المنبثقة. من وجهة نظر التصميم العام والغرض ، فإن الهيكل المركزي هو تقريبًا نفس الوحدات المستخدمة في الغواصات الحديثة. ومع ذلك ، يقدم المشروع الجديد عددًا من الحلول الجديدة غير القياسية.
المخطط العام للغواصة المقترحة ، منظر علوي
على جانبي الوحدة المركزية ، يُقترح إرفاق اثنين مما يسمى. وحدات طوربيد مبسطة. وحدات الطوربيد ، كما تصورها المؤلفون ، هي نوع من الوحدات المركزية مع عدد من التغييرات المميزة. يجب وضع محطات توليد الطاقة والمراوح الإضافية في الوحدات الجانبية. أخيرًا ، يجب وضع غلاف محرك نفاث كبير مبسط أعلى الوحدة المركزية. مثل "وحدات الطوربيد" الجانبية ، يجب استخدام المحرك النفاث لتحسين أداء الغواصة.
مع الأخذ في الاعتبار بعض ميزات تصميمات الغواصات الحالية ، يقترح مؤلفو براءة الاختراع تخطيطًا أصليًا لهيكل الضغط. تحتوي الغواصات الحديثة على بدن واحد قوي مقسم إلى مقصورات بواسطة حواجز مختومة. ومع ذلك ، كما لاحظ المخترعون ، فإن هذا الفصل لا يحل مشكلة فصل المقصورة ، نظرًا لوجود العديد من الثقوب في الحواجز لخطوط الأنابيب والكابلات وما إلى ذلك. وبالتالي ، في حالة الطوارئ ، يمكن أن ينتشر إلى المقصورات المجاورة من خلال الفتحات التكنولوجية الموجودة.
لحل هذه المشكلة ، يُقترح تخطيط غير قياسي لهيكل متين يحتوي على محطة طاقة ، وأسلحة ، وأنظمة تحكم ، وأماكن معيشة ، وما إلى ذلك. يجب أن يكون العنصر الرئيسي للبدن الدائم للغواصة النووية الواعدة عبارة عن تروس عارضة خاصة ، والتي يجب تثبيت بقية الوحدات عليها. بدلاً من حالة واحدة قوية ، يقترح المخترعون استخدام عدة كبسولات صغيرة نسبيًا. يجب أن تحتوي كل وحدة من هذه الوحدات على جهاز أو آخر: محطة طاقة ، وحدة تخزين صالحة للسكن ، أسلحة ، إلخ. من المفترض أن مثل هذا الترتيب لهياكل الضغط سيسمح بالحفاظ على الخصائص المطلوبة للحماية من الضغط الخارجي ، وكذلك فصل المقصورات عن بعضها البعض ، على وجه الخصوص ، فصل الطاقم والأجزاء الخطرة من المفاعل النووي. في هذه الحالة ، لا ينبغي فصل الكبسولات تمامًا. للتواصل بينهما ، يُقترح استخدام الفتحات والأقفال المختومة.
يجب أن تؤدي إحدى كبسولات الغواصة المقترحة عدة وظائف تهدف إلى التحكم في الغواصة وإنقاذ الطاقم. يُقترح وضع الوظيفة المركزية وجميع معدات التحكم في الأنظمة فيها. يجب أن تعمل الكبسولة ذات العمود المركزي أيضًا كغرفة إنقاذ. إذا لزم الأمر ، يجب فصله ، لإنقاذ الطاقم بأكمله. للحصول على أداء أكثر كفاءة للمهام لإنقاذ الناس ، يجب أن تكون الكاميرا على شكل غواصة صغيرة كاملة.
اقتراح أصلي آخر يتعلق بطرق لتشغيل الغواصة. لذلك ، بدلاً من مجموعة مولدات الديزل وبطارية كبيرة ذات سعة كبيرة ، يُقترح استخدام مولدات كهروحرارية. يجب اختيار قوة هذه الوحدات المرتبطة بالمفاعل النووي ، وفقًا للمخترعين ، وفقًا لمعايير المحرك الرئيسي والأنظمة الأخرى الموجودة على متن الطائرة.
مخطط الوحدة المركزية ، منظر جانبي
يجب أن يتم التحكم في الأنظمة الموجودة على متن الغواصة النووية الواعدة باستخدام أنظمة التحكم عن بعد. هذه الميزة الخاصة بالمشروع ، على وجه الخصوص ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من حجم الطاقم. وفقًا لمؤلفي الاختراع ، يجب ألا يكون هناك أكثر من 15 شخصًا في الطاقم لضمان ساعة ثلاثية النوبات. مهمتهم هي مراقبة تشغيل الأنظمة وإدارتها باستخدام الوسائل الآلية. المهام الإضافية مثل الطعام والتدبير المنزلي والرعاية الطبية وما إلى ذلك. يجب أن يتم في نوبة العمل. كتأكيد لفعالية هذا النهج ، يستشهد المخترعون بتجربة رواد الفضاء.
لمزيد من الحماية لوحدات المروحة والتوجيه ، وكذلك لحل عدد من المشاكل الحالية ، يقترح المخترعون تصميمًا أصليًا لعمود المروحة والوحدات الأخرى لمحطة الطاقة. في مشاريع الغواصات الحالية ، يتم تضييق الهيكل الخلفي ، مما يقلل من الحجم المتاح لتركيب المعدات المختلفة. في براءة الاختراع RU 2494004 ، يُقترح استخدام تصميم غير قياسي لمحور المروحة ، والذي لا يتطلب تضييقًا للمبيت.
لهذا الغرض ، يتم توفير فجوة في الجزء الخلفي من بدن الضوء ، حيث يوجد محور المروحة. يعتمد الأخير بدوره على هيكل جسم قوي ويجب أن يتحرك على طول أسطح داعمة خاصة بطبقة مقاومة للاحتكاك. يُقترح تبريد هذه الوحدة بمياه البحر.
نظرًا للزيادة في قطر المحور ، يلزم تصميم مروحة جديدة. يُقترح تجهيزها بعدد كبير من الشفرات ذات الارتفاع المنخفض. وفقًا للمخترعين ، سيوفر هذا التصميم الجر المطلوب حتى عند السرعات المنخفضة للغاية.
يُقترح أن يتم دوران المروحة بواسطة عدة محركات كهربائية مثبتة بشكل نصف قطري داخل بدن الضغط. على أعمدة إخراج المحركات ، يُقترح وضع التروس التي تتعامل مع عجلة التروس داخل محور المروحة.
نسخة أخرى من مخطط الوحدة المركزية
وحدات الطوربيد الجانبية عبارة عن وحدات ثنائية الهيكل بها مفاعلات نووية خاصة بها وعناصر أخرى من محطة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الوحدات بمراوح خاصة بها من نفس التصميم كما في حالة الوحدة المركزية للغواصة. توجد مقصورات آلية بأسلحة في مقدمة وحدات الطوربيد. يجب أن يتكون التسلح الخاص للوحدات الجانبية من عدة أنابيب طوربيد مزودة بطوربيدات. كما هو الحال مع الأنظمة الأخرى ، يجب التحكم في الأسلحة عن بعد من مركز مركزي.
وفقًا للمخترعين ، يجب توصيل وحدات الطوربيد بالوحدة المركزية للغواصة النووية باستخدام مثبتات سريعة التحرير. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام البيروبولت لهذا الغرض. إذا لزم الأمر ، يجب أن يكون الطاقم قادرًا على إعادة تعيين الوحدات النمطية ومتابعة المهمة بدونها.
أحد أكثر مقترحات المخترعين إثارة للاهتمام يتعلق بمحطة طاقة إضافية. يقترح فريق المؤلفين تجهيز غواصة نووية واعدة ليس فقط بثلاث مراوح بمحركات كهربائية ، ولكن أيضًا بمحرك صاروخي يعمل بالوقود السائل. مثل هذا التجميع ، الذي لا يتميز على الإطلاق بالغواصات القديمة أو الحديثة أو الواعدة ، يجب أن يكون له تأثير إيجابي على خصائص الغواصة.
في الجزء العلوي من مؤخرة الجسم المركزي ، يُقترح تركيب برج بغطاء كبير لمحطة توليد الطاقة الصاروخية. لحماية الوحدات ، يمكن تغطية الفوهة بغطاء إعادة الضبط. داخل الغلاف يجب أن يكون هناك إطار طاقة ومحرك مع غرفة احتراق وفوهة ومولد غاز ووحدة ضخ توربيني ومكونات أخرى لمحرك سائل. بالإضافة إلى ذلك ، ينص المشروع على استخدام أنظمة التحكم في ناقلات الدفع في طائرتين.
للتحكم في ناقل الدفع ، يجب أن يتأرجح المحرك في المستويين الأفقي والعمودي ، مما يوفر التحكم في الاتجاه والقطع. لا يتم توفير أنظمة تحكم في لفة في تصميم المحرك. على ما يبدو ، من المقترح تنفيذ هذا التحكم بمساعدة الدفات الموجودة على بدن القارب.
تخطيط المروحة الأصلي
تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة أصلية لتزويد المحرك بالوقود. من أجل تجنب خزانات لنقل الوقود والمؤكسد ، يمكن استخدام محرك يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين. يمكن الحصول على هذا الوقود من مياه البحر عن طريق التحليل الكهربائي. نظرًا لوجود مفاعل نووي على الغواصة ، تعتبر طريقة استخراج الوقود هذه هي الأمثل. نتيجة لذلك ، يمكن للغواصة ، كما تصورها المؤلفون ، أن تبقى تحت الماء لفترة طويلة ، إذا لزم الأمر ، باستخدام محرك صاروخي يعمل بالوقود الذاتي الإنتاج.
يمكن لغواصة نووية واعدة بمحرك صاروخي أن تحمل أسلحة طوربيد وصواريخ. من المقرر وضع أنابيب الطوربيد وذخائرها في وحدات طوربيد جانبية. يجب وضع قاذفات الصواريخ بدورها في إحدى كبسولات الأنف في الهيكل القوي للوحدة المركزية. يعتقد المخترعون أن مثل هذه الغواصة النووية يمكن أن تحمل أنواعًا مختلفة من الصواريخ ، سواء المضادة للسفن أو المصممة لمهاجمة أهداف في نطاقات تصل إلى 3-5 آلاف كيلومتر.
يجب أن تمتلك الغواصة ذات التصميم غير القياسي التكتيكات المناسبة للاستخدام القتالي. في الواقع ، تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة غير عادية لتنفيذ الهجمات. وفقًا لمؤلفي الاختراع ، يجب أن تكون الغواصة الواعدة قادرة على التعجيل بسرعات عالية. لذلك ، عند الصعود إلى السطح وتشغيل المحرك النفاث ، يجب أن يطور سرعة بترتيب M = 0,5 ... 1. في هذه الحالة ، تكون الغواصة عمليا غير معرضة لهجمات العدو.
بعد أن تسارعت إلى سرعة عالية ، يجب أن تهاجم الغواصة باستخدام طوربيدات أو صواريخ. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا للسرعة العالية للقارب وقت الإطلاق ، يصبح من المستحيل الرد على الطوربيدات المطلقة. أيضا ، أثناء التحرك بسرعة عالية ، يمكن للغواصة إطلاق الصواريخ. بسبب استخدام الأسلحة المختلفة ، من الممكن حل المهام العملياتية والتكتيكية أو الاستراتيجية. بعد اكتمال الهجوم ، يجب أن تعود الغواصة إلى العمق.
يتيح استخدام محرك صاروخي متسارع إضافي تنفيذ هجمات عابرة مفاجئة ، وكذلك مغادرة المنطقة المستهدفة. على وجه الخصوص ، إذا تم اكتشاف مثل هذه الغواصة ، فستكون قادرة على الابتعاد مسافة كبيرة عن العدو في أقصر وقت ممكن ثم الغوص تحت الماء. وهكذا ، بحلول الوقت الذي تصل فيه السفن المضادة للغواصات أو الطائرات المعادية إلى منطقة الكشف ، ستكون الغواصة النووية الواعدة على مسافة آمنة منها.
محطة توليد الكهرباء والمروحة والمحرك النفاث
يعتقد مؤلفو الاختراع أنهم تمكنوا في المشروع المقترح من حل عدد من المشكلات المهمة بنجاح. أولاً: توفير زيادة مهمة قصيرة المدى في سرعة المستوى M = 0,5… 1. عند استخدام هذه الفرصة أثناء هجوم طوربيد أو صاروخ ، فمن الممكن إصابة الهدف بشكل فعال مع حصانة شبه كاملة للقارب نفسه من دفاعات العدو.
المهمة الثانية: مكافحة ناقلات الدفع. نظرًا للعديد من الأفكار الأصلية ، يمكن استخدام محرك الصاروخ السائل المقترح للتحكم في طائرتين. من خلال تأرجح غرفة الاحتراق والفوهة ، يُقترح التحكم في القطع والاتجاه.
النجاح الثالث ، حسب المخترعين ، يتعلق بسلامة الطاقم. كونه في كبسولة منفصلة والتحكم في جميع الأنظمة عن بعد ، لا يخاطر الغواصون بأي شيء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ضمان إنقاذ الطاقم في حالات الطوارئ من خلال غرفة قابلة للفصل تؤدي بانتظام وظائف المركز المركزي. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد خزانات وقود في الكبسولة الصالحة للسكن ، مما يزيد من سلامة الطاقم.
كجزء من محطة الطاقة للغواصة النووية المقترحة ، هناك ثلاث وحدات مستقلة. كل واحد منهم لديه مفاعل نووي خاص به وعدد من المعدات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز جميع الوحدات الرئيسية الثلاث للغواصة بمراوح خاصة بها من التصميم الأصلي ، متصلة بمجموعة من المحركات الكهربائية. كل هذا ، وفقًا للمخترعين ، يجب أن يوفر إمكانية الملاحة المستقلة طويلة الأجل.
نفس ميزة التصميم هي الحل للمهمة الخامسة للمشروع. تسمح ثلاث محطات طاقة مستقلة بتحقيق موثوقية عالية للتصميم. إذا فشلت إحدى المنشآت ، تستمر الغواصة في التحرك ويمكنها الاستمرار في أداء المهمة القتالية المعينة.
أخيرًا ، يسمح البناء المعياري للتصميم ، إذا لزم الأمر ، باستخدام غواصة نووية واعدة لأغراض غير عسكرية. للقيام بذلك ، من الضروري تفكيك وحدات الطوربيد الجانبية وتغيير معدات بعض الكبسولات المستخدمة للأغراض العسكرية.
***
اقتراح المخترعين M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. تعتبر Bolotina موضع اهتمام ، على الأقل باعتبارها فضولًا تقنيًا فضوليًا. اختراعهم غير عادي ومعقد لدرجة أنه من الممكن الحكم على آفاقه حتى بدون دراسة مفصلة. علاوة على ذلك ، حتى مع الفحص السطحي ، يمكن ملاحظة أن المشروع المقترح به مشاكل ذات طبيعة فنية وتشغيلية وتكتيكية. نتيجة لذلك ، من غير المحتمل أن تجد تطبيقًا على المدى المتوسط أو حتى في المستقبل البعيد.
مخطط محطة طاقة إضافية بمحرك نفاث
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض المقترحات تبدو معقولة ويتم استخدامها بالفعل في الممارسة بشكل أو بآخر. لذلك ، استخدم المصممون المحليون بالفعل فكرة تقسيم حجرة أسطوانية واحدة متينة إلى عدة وحدات منفصلة ذات شكل مختلف. وبالتالي ، فإن الغواصة الخاصة (محطة المياه العميقة النووية) AS-12 للمشروع 210 لوشاريك ، وفقًا لبعض التقارير ، لديها بدن صلب تم تجميعه من عدة حجرات كروية. جعل هذا الترتيب من الممكن زيادة قوة الهيكل ، ونتيجة لذلك ، أقصى عمق غمر.
لا يمكن التعرف على أفكار أخرى على أنها قابلة للتحقيق أو مناسبة للاستخدام العملي. على سبيل المثال ، ترتبط فكرة التحكم الكامل في جميع الأنظمة من موقع مركزي ، مع أنها واعدة وجذابة ، بمجموعة من الصعوبات. يتطلب هذا الكثير من الأنظمة الآلية ، ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، من غير المحتمل أن يكون من الممكن تقليل المشاركة البشرية إلى المستوى المطلوب أو إلغاء الحاجة إلى بقاء الغواصات خارج المقصورة الصالحة للسكن.
أيضًا ، يمكن اعتبار ناقص الاقتراح تخطيطًا محددًا مع وحدة مركزية وطوربيدان متصلان بها. يصعب اعتبار مثل هذا التصميم مثاليًا من وجهة نظر الديناميكا المائية. سيواجه مقاومة متزايدة للماء ، مما سيؤثر سلبًا على عدد من الخصائص الأساسية ، في المقام الأول السرعة واستهلاك الطاقة.
قد تجعل ميزات التصميم هذه ، على وجه الخصوص ، من الصعب أو حتى المستحيل تحقيق خصائص السرعة المخطط لها. كما تصور المخترعون ، يجب أن تصل الغواصة النووية الواعدة على السطح إلى سرعات بسرعة الصوت (على الأرجح ، هناك سرعة للصوت في الهواء ، وليس في الماء). ومع ذلك ، وبسبب مساحة السطح المبللة الكبيرة ، يجب أن يواجه تصميم الغواصة مقاومة عالية للماء ، مما سيلقي بظلال من الشك على إمكانية التسارع حتى 50-100 كم / ساعة ، ناهيك عن السرعات العالية.
تقترح براءة الاختراع تزويد الغواصة بمحرك نفاث إضافي. لا تبدو مثل هذه الفكرة معقولة للغاية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المحركات الصاروخية ، لأسباب مختلفة ، لم تستخدم بعد في أسطول الغواصات باعتبارها الدافع الرئيسي للغواصات. علاوة على ذلك ، هناك سبب للشك في أنه سيتم استخدامها في هذا المجال على الإطلاق. وهكذا ، في الوقت الحالي ، تظل الغواصات النفاثة في الخيال العلمي فقط. لذلك ، تم تجهيز الغواصة "بايونير" من كتاب جي أداموف "سر محيطين" بمحرك نفاث يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين.
رسم تخطيطي لمحرك الصاروخ وأنظمة التحكم فيه
حتى لو تخيلنا أنه يمكن بالفعل تجهيز غواصة بمحرك نفاث ، فمن المؤكد أن مثل هذه التقنية ستواجه عددًا من المشاكل الخطيرة. من السهل تخمين أن الغلاف الكبير لمحطة الطاقة هذه ، الموجود فوق الجسم المركزي ، سيؤدي بالضرورة إلى تدهور في التبسيط ليس بالفعل أفضل. وبالتالي ، لا يمكن للمحرك أن يكون مفيدًا إلا أثناء هجوم عالي السرعة ، في حين أن بقية الوقت سيتدخل فقط ويؤدي إلى تدهور الأداء.
اقتراح مهاجمة الأهداف من موقع على السطح مع التسارع إلى السرعة القصوى يبدو أيضًا مشكوكًا فيه. إن "الورقة الرابحة" الرئيسية للغواصات هي التخفي ، الذي يسمح لها باتخاذ موقع مفيد بهدوء للهجوم وإطلاق طوربيدات أو صواريخ. لا يتناسب الصعود إلى السطح والتسارع إلى السرعات العابرة للطريقة التقليدية لاستخدام الغواصات. علاوة على ذلك ، فإن مثل هذه الاقتراحات تتعارض معه بشكل مباشر.
بالإضافة إلى ذلك ، في هذه الحالة ، يطرح سؤال عادل: إذا كان من المفترض أن تهاجم الغواصة المقترحة العدو على السطح ، فلماذا تحتاج إلى القدرة على التحرك بعمق على الإطلاق؟ يمكنك أيضًا طرح السؤال الثاني: لماذا الصعود إلى السطح والتسريع ، إذا كان بإمكانك أيضًا تدمير الهدف بالهجوم من العمق؟ لا تحتوي هذه الأسئلة على إجابات عادية تتوافق مع التكتيكات الكلاسيكية التي تم اختبارها جيدًا لاستخدام الغواصات من مختلف الفئات. بالإضافة إلى ذلك ، من المشكوك فيه أن يكون لهذه الأسئلة أي إجابات منطقية ومفهومة على الإطلاق.
كما ترون ، فإن الغواصة النووية الأصلية ، والتي هي موضوع براءة الاختراع RU 2494004 ، لديها الكثير من الميزات الأصلية وغير العادية التي تجذب الانتباه ، ولكنها تمنع تنفيذ المشروع. عند الفحص الدقيق ، اقترح اقتراح المخترعين M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. تبين أن Bolotina مشروع واعد آخر بدون آفاق واضحة.
تظهر مثل هذه الاختراعات بانتظام يحسد عليه وغالبًا ما تصبح موضوع براءات الاختراع. ومع ذلك ، فهم لا يصلون إلى مرحلة التطبيق العملي. يؤثر التعقيد وعدم التفكير والسمات السلبية الأخرى في نهاية المطاف على المصير الإضافي للمقترحات ، وهذا هو سبب بقائها على الورق ولا يمكن أن تصبح أكثر من سبب لفخر المبدع. من ناحية أخرى ، على الرغم من الاحتمالات المشكوك فيها ، فإن مثل هذه الأمور تحظى ببعض الاهتمام. إنها توضح تمامًا الحيل التي يستطيع العقل البشري القيام بها في خلق أفكار جديدة.
بحسب المواقع:
http://findpatent.ru/
http://russianpatents.com/
http://raigap.livejournal.com/
براءة الاختراع RU 2494004:
http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html
في مارس من هذا العام ، تم نشر براءة اختراع تحت رقم RU 2494004 بالاسم المختصر "الغواصة النووية". على الرغم من بساطة العنوان ، تحتوي الوثيقة على العديد من الأفكار الجريئة للغاية المقترحة للاستخدام في الغواصات النووية. القوات البحرية. المخترعون M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوف ون. يقترح Bolotin تصميمًا أصليًا للغواصة ، والذي سيوفر زيادة ملحوظة في بعض الخصائص ، فضلاً عن إعطائها عددًا من الميزات الجديدة التي لم تتوفر بعد للغواصات الحديثة.
الغواصة المقترحة ، الموصوفة في براءة الاختراع ، لها تصميم ثلاثي غير قياسي. العنصر الرئيسي للقارب هو الوحدة المركزية للتصميم التقليدي للبدن المزدوج. يتم توفير حماية الطاقم والوحدات من ضغط الماء من خلال بدن قوي يوضع فوقه بدن خفيف. يُقترح ملء الفراغ بين المبنيين بخزانات الصابورة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون الهيكل الصلب مجهزًا بكابينة قوية تتسع لغرفة الإنقاذ المنبثقة. من وجهة نظر التصميم العام والغرض ، فإن الهيكل المركزي هو تقريبًا نفس الوحدات المستخدمة في الغواصات الحديثة. ومع ذلك ، يقدم المشروع الجديد عددًا من الحلول الجديدة غير القياسية.
المخطط العام للغواصة المقترحة ، منظر علوي
على جانبي الوحدة المركزية ، يُقترح إرفاق اثنين مما يسمى. وحدات طوربيد مبسطة. وحدات الطوربيد ، كما تصورها المؤلفون ، هي نوع من الوحدات المركزية مع عدد من التغييرات المميزة. يجب وضع محطات توليد الطاقة والمراوح الإضافية في الوحدات الجانبية. أخيرًا ، يجب وضع غلاف محرك نفاث كبير مبسط أعلى الوحدة المركزية. مثل "وحدات الطوربيد" الجانبية ، يجب استخدام المحرك النفاث لتحسين أداء الغواصة.
مع الأخذ في الاعتبار بعض ميزات تصميمات الغواصات الحالية ، يقترح مؤلفو براءة الاختراع تخطيطًا أصليًا لهيكل الضغط. تحتوي الغواصات الحديثة على بدن واحد قوي مقسم إلى مقصورات بواسطة حواجز مختومة. ومع ذلك ، كما لاحظ المخترعون ، فإن هذا الفصل لا يحل مشكلة فصل المقصورة ، نظرًا لوجود العديد من الثقوب في الحواجز لخطوط الأنابيب والكابلات وما إلى ذلك. وبالتالي ، في حالة الطوارئ ، يمكن أن ينتشر إلى المقصورات المجاورة من خلال الفتحات التكنولوجية الموجودة.
لحل هذه المشكلة ، يُقترح تخطيط غير قياسي لهيكل متين يحتوي على محطة طاقة ، وأسلحة ، وأنظمة تحكم ، وأماكن معيشة ، وما إلى ذلك. يجب أن يكون العنصر الرئيسي للبدن الدائم للغواصة النووية الواعدة عبارة عن تروس عارضة خاصة ، والتي يجب تثبيت بقية الوحدات عليها. بدلاً من حالة واحدة قوية ، يقترح المخترعون استخدام عدة كبسولات صغيرة نسبيًا. يجب أن تحتوي كل وحدة من هذه الوحدات على جهاز أو آخر: محطة طاقة ، وحدة تخزين صالحة للسكن ، أسلحة ، إلخ. من المفترض أن مثل هذا الترتيب لهياكل الضغط سيسمح بالحفاظ على الخصائص المطلوبة للحماية من الضغط الخارجي ، وكذلك فصل المقصورات عن بعضها البعض ، على وجه الخصوص ، فصل الطاقم والأجزاء الخطرة من المفاعل النووي. في هذه الحالة ، لا ينبغي فصل الكبسولات تمامًا. للتواصل بينهما ، يُقترح استخدام الفتحات والأقفال المختومة.
يجب أن تؤدي إحدى كبسولات الغواصة المقترحة عدة وظائف تهدف إلى التحكم في الغواصة وإنقاذ الطاقم. يُقترح وضع الوظيفة المركزية وجميع معدات التحكم في الأنظمة فيها. يجب أن تعمل الكبسولة ذات العمود المركزي أيضًا كغرفة إنقاذ. إذا لزم الأمر ، يجب فصله ، لإنقاذ الطاقم بأكمله. للحصول على أداء أكثر كفاءة للمهام لإنقاذ الناس ، يجب أن تكون الكاميرا على شكل غواصة صغيرة كاملة.
اقتراح أصلي آخر يتعلق بطرق لتشغيل الغواصة. لذلك ، بدلاً من مجموعة مولدات الديزل وبطارية كبيرة ذات سعة كبيرة ، يُقترح استخدام مولدات كهروحرارية. يجب اختيار قوة هذه الوحدات المرتبطة بالمفاعل النووي ، وفقًا للمخترعين ، وفقًا لمعايير المحرك الرئيسي والأنظمة الأخرى الموجودة على متن الطائرة.
مخطط الوحدة المركزية ، منظر جانبي
يجب أن يتم التحكم في الأنظمة الموجودة على متن الغواصة النووية الواعدة باستخدام أنظمة التحكم عن بعد. هذه الميزة الخاصة بالمشروع ، على وجه الخصوص ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من حجم الطاقم. وفقًا لمؤلفي الاختراع ، يجب ألا يكون هناك أكثر من 15 شخصًا في الطاقم لضمان ساعة ثلاثية النوبات. مهمتهم هي مراقبة تشغيل الأنظمة وإدارتها باستخدام الوسائل الآلية. المهام الإضافية مثل الطعام والتدبير المنزلي والرعاية الطبية وما إلى ذلك. يجب أن يتم في نوبة العمل. كتأكيد لفعالية هذا النهج ، يستشهد المخترعون بتجربة رواد الفضاء.
لمزيد من الحماية لوحدات المروحة والتوجيه ، وكذلك لحل عدد من المشاكل الحالية ، يقترح المخترعون تصميمًا أصليًا لعمود المروحة والوحدات الأخرى لمحطة الطاقة. في مشاريع الغواصات الحالية ، يتم تضييق الهيكل الخلفي ، مما يقلل من الحجم المتاح لتركيب المعدات المختلفة. في براءة الاختراع RU 2494004 ، يُقترح استخدام تصميم غير قياسي لمحور المروحة ، والذي لا يتطلب تضييقًا للمبيت.
لهذا الغرض ، يتم توفير فجوة في الجزء الخلفي من بدن الضوء ، حيث يوجد محور المروحة. يعتمد الأخير بدوره على هيكل جسم قوي ويجب أن يتحرك على طول أسطح داعمة خاصة بطبقة مقاومة للاحتكاك. يُقترح تبريد هذه الوحدة بمياه البحر.
نظرًا للزيادة في قطر المحور ، يلزم تصميم مروحة جديدة. يُقترح تجهيزها بعدد كبير من الشفرات ذات الارتفاع المنخفض. وفقًا للمخترعين ، سيوفر هذا التصميم الجر المطلوب حتى عند السرعات المنخفضة للغاية.
يُقترح أن يتم دوران المروحة بواسطة عدة محركات كهربائية مثبتة بشكل نصف قطري داخل بدن الضغط. على أعمدة إخراج المحركات ، يُقترح وضع التروس التي تتعامل مع عجلة التروس داخل محور المروحة.
نسخة أخرى من مخطط الوحدة المركزية
وحدات الطوربيد الجانبية عبارة عن وحدات ثنائية الهيكل بها مفاعلات نووية خاصة بها وعناصر أخرى من محطة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الوحدات بمراوح خاصة بها من نفس التصميم كما في حالة الوحدة المركزية للغواصة. توجد مقصورات آلية بأسلحة في مقدمة وحدات الطوربيد. يجب أن يتكون التسلح الخاص للوحدات الجانبية من عدة أنابيب طوربيد مزودة بطوربيدات. كما هو الحال مع الأنظمة الأخرى ، يجب التحكم في الأسلحة عن بعد من مركز مركزي.
وفقًا للمخترعين ، يجب توصيل وحدات الطوربيد بالوحدة المركزية للغواصة النووية باستخدام مثبتات سريعة التحرير. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام البيروبولت لهذا الغرض. إذا لزم الأمر ، يجب أن يكون الطاقم قادرًا على إعادة تعيين الوحدات النمطية ومتابعة المهمة بدونها.
أحد أكثر مقترحات المخترعين إثارة للاهتمام يتعلق بمحطة طاقة إضافية. يقترح فريق المؤلفين تجهيز غواصة نووية واعدة ليس فقط بثلاث مراوح بمحركات كهربائية ، ولكن أيضًا بمحرك صاروخي يعمل بالوقود السائل. مثل هذا التجميع ، الذي لا يتميز على الإطلاق بالغواصات القديمة أو الحديثة أو الواعدة ، يجب أن يكون له تأثير إيجابي على خصائص الغواصة.
في الجزء العلوي من مؤخرة الجسم المركزي ، يُقترح تركيب برج بغطاء كبير لمحطة توليد الطاقة الصاروخية. لحماية الوحدات ، يمكن تغطية الفوهة بغطاء إعادة الضبط. داخل الغلاف يجب أن يكون هناك إطار طاقة ومحرك مع غرفة احتراق وفوهة ومولد غاز ووحدة ضخ توربيني ومكونات أخرى لمحرك سائل. بالإضافة إلى ذلك ، ينص المشروع على استخدام أنظمة التحكم في ناقلات الدفع في طائرتين.
للتحكم في ناقل الدفع ، يجب أن يتأرجح المحرك في المستويين الأفقي والعمودي ، مما يوفر التحكم في الاتجاه والقطع. لا يتم توفير أنظمة تحكم في لفة في تصميم المحرك. على ما يبدو ، من المقترح تنفيذ هذا التحكم بمساعدة الدفات الموجودة على بدن القارب.
تخطيط المروحة الأصلي
تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة أصلية لتزويد المحرك بالوقود. من أجل تجنب خزانات لنقل الوقود والمؤكسد ، يمكن استخدام محرك يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين. يمكن الحصول على هذا الوقود من مياه البحر عن طريق التحليل الكهربائي. نظرًا لوجود مفاعل نووي على الغواصة ، تعتبر طريقة استخراج الوقود هذه هي الأمثل. نتيجة لذلك ، يمكن للغواصة ، كما تصورها المؤلفون ، أن تبقى تحت الماء لفترة طويلة ، إذا لزم الأمر ، باستخدام محرك صاروخي يعمل بالوقود الذاتي الإنتاج.
يمكن لغواصة نووية واعدة بمحرك صاروخي أن تحمل أسلحة طوربيد وصواريخ. من المقرر وضع أنابيب الطوربيد وذخائرها في وحدات طوربيد جانبية. يجب وضع قاذفات الصواريخ بدورها في إحدى كبسولات الأنف في الهيكل القوي للوحدة المركزية. يعتقد المخترعون أن مثل هذه الغواصة النووية يمكن أن تحمل أنواعًا مختلفة من الصواريخ ، سواء المضادة للسفن أو المصممة لمهاجمة أهداف في نطاقات تصل إلى 3-5 آلاف كيلومتر.
يجب أن تمتلك الغواصة ذات التصميم غير القياسي التكتيكات المناسبة للاستخدام القتالي. في الواقع ، تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة غير عادية لتنفيذ الهجمات. وفقًا لمؤلفي الاختراع ، يجب أن تكون الغواصة الواعدة قادرة على التعجيل بسرعات عالية. لذلك ، عند الصعود إلى السطح وتشغيل المحرك النفاث ، يجب أن يطور سرعة بترتيب M = 0,5 ... 1. في هذه الحالة ، تكون الغواصة عمليا غير معرضة لهجمات العدو.
بعد أن تسارعت إلى سرعة عالية ، يجب أن تهاجم الغواصة باستخدام طوربيدات أو صواريخ. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا للسرعة العالية للقارب وقت الإطلاق ، يصبح من المستحيل الرد على الطوربيدات المطلقة. أيضا ، أثناء التحرك بسرعة عالية ، يمكن للغواصة إطلاق الصواريخ. بسبب استخدام الأسلحة المختلفة ، من الممكن حل المهام العملياتية والتكتيكية أو الاستراتيجية. بعد اكتمال الهجوم ، يجب أن تعود الغواصة إلى العمق.
يتيح استخدام محرك صاروخي متسارع إضافي تنفيذ هجمات عابرة مفاجئة ، وكذلك مغادرة المنطقة المستهدفة. على وجه الخصوص ، إذا تم اكتشاف مثل هذه الغواصة ، فستكون قادرة على الابتعاد مسافة كبيرة عن العدو في أقصر وقت ممكن ثم الغوص تحت الماء. وهكذا ، بحلول الوقت الذي تصل فيه السفن المضادة للغواصات أو الطائرات المعادية إلى منطقة الكشف ، ستكون الغواصة النووية الواعدة على مسافة آمنة منها.
محطة توليد الكهرباء والمروحة والمحرك النفاث
يعتقد مؤلفو الاختراع أنهم تمكنوا في المشروع المقترح من حل عدد من المشكلات المهمة بنجاح. أولاً: توفير زيادة مهمة قصيرة المدى في سرعة المستوى M = 0,5… 1. عند استخدام هذه الفرصة أثناء هجوم طوربيد أو صاروخ ، فمن الممكن إصابة الهدف بشكل فعال مع حصانة شبه كاملة للقارب نفسه من دفاعات العدو.
المهمة الثانية: مكافحة ناقلات الدفع. نظرًا للعديد من الأفكار الأصلية ، يمكن استخدام محرك الصاروخ السائل المقترح للتحكم في طائرتين. من خلال تأرجح غرفة الاحتراق والفوهة ، يُقترح التحكم في القطع والاتجاه.
النجاح الثالث ، حسب المخترعين ، يتعلق بسلامة الطاقم. كونه في كبسولة منفصلة والتحكم في جميع الأنظمة عن بعد ، لا يخاطر الغواصون بأي شيء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ضمان إنقاذ الطاقم في حالات الطوارئ من خلال غرفة قابلة للفصل تؤدي بانتظام وظائف المركز المركزي. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد خزانات وقود في الكبسولة الصالحة للسكن ، مما يزيد من سلامة الطاقم.
كجزء من محطة الطاقة للغواصة النووية المقترحة ، هناك ثلاث وحدات مستقلة. كل واحد منهم لديه مفاعل نووي خاص به وعدد من المعدات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز جميع الوحدات الرئيسية الثلاث للغواصة بمراوح خاصة بها من التصميم الأصلي ، متصلة بمجموعة من المحركات الكهربائية. كل هذا ، وفقًا للمخترعين ، يجب أن يوفر إمكانية الملاحة المستقلة طويلة الأجل.
نفس ميزة التصميم هي الحل للمهمة الخامسة للمشروع. تسمح ثلاث محطات طاقة مستقلة بتحقيق موثوقية عالية للتصميم. إذا فشلت إحدى المنشآت ، تستمر الغواصة في التحرك ويمكنها الاستمرار في أداء المهمة القتالية المعينة.
أخيرًا ، يسمح البناء المعياري للتصميم ، إذا لزم الأمر ، باستخدام غواصة نووية واعدة لأغراض غير عسكرية. للقيام بذلك ، من الضروري تفكيك وحدات الطوربيد الجانبية وتغيير معدات بعض الكبسولات المستخدمة للأغراض العسكرية.
***
اقتراح المخترعين M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. تعتبر Bolotina موضع اهتمام ، على الأقل باعتبارها فضولًا تقنيًا فضوليًا. اختراعهم غير عادي ومعقد لدرجة أنه من الممكن الحكم على آفاقه حتى بدون دراسة مفصلة. علاوة على ذلك ، حتى مع الفحص السطحي ، يمكن ملاحظة أن المشروع المقترح به مشاكل ذات طبيعة فنية وتشغيلية وتكتيكية. نتيجة لذلك ، من غير المحتمل أن تجد تطبيقًا على المدى المتوسط أو حتى في المستقبل البعيد.
مخطط محطة طاقة إضافية بمحرك نفاث
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض المقترحات تبدو معقولة ويتم استخدامها بالفعل في الممارسة بشكل أو بآخر. لذلك ، استخدم المصممون المحليون بالفعل فكرة تقسيم حجرة أسطوانية واحدة متينة إلى عدة وحدات منفصلة ذات شكل مختلف. وبالتالي ، فإن الغواصة الخاصة (محطة المياه العميقة النووية) AS-12 للمشروع 210 لوشاريك ، وفقًا لبعض التقارير ، لديها بدن صلب تم تجميعه من عدة حجرات كروية. جعل هذا الترتيب من الممكن زيادة قوة الهيكل ، ونتيجة لذلك ، أقصى عمق غمر.
لا يمكن التعرف على أفكار أخرى على أنها قابلة للتحقيق أو مناسبة للاستخدام العملي. على سبيل المثال ، ترتبط فكرة التحكم الكامل في جميع الأنظمة من موقع مركزي ، مع أنها واعدة وجذابة ، بمجموعة من الصعوبات. يتطلب هذا الكثير من الأنظمة الآلية ، ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، من غير المحتمل أن يكون من الممكن تقليل المشاركة البشرية إلى المستوى المطلوب أو إلغاء الحاجة إلى بقاء الغواصات خارج المقصورة الصالحة للسكن.
أيضًا ، يمكن اعتبار ناقص الاقتراح تخطيطًا محددًا مع وحدة مركزية وطوربيدان متصلان بها. يصعب اعتبار مثل هذا التصميم مثاليًا من وجهة نظر الديناميكا المائية. سيواجه مقاومة متزايدة للماء ، مما سيؤثر سلبًا على عدد من الخصائص الأساسية ، في المقام الأول السرعة واستهلاك الطاقة.
قد تجعل ميزات التصميم هذه ، على وجه الخصوص ، من الصعب أو حتى المستحيل تحقيق خصائص السرعة المخطط لها. كما تصور المخترعون ، يجب أن تصل الغواصة النووية الواعدة على السطح إلى سرعات بسرعة الصوت (على الأرجح ، هناك سرعة للصوت في الهواء ، وليس في الماء). ومع ذلك ، وبسبب مساحة السطح المبللة الكبيرة ، يجب أن يواجه تصميم الغواصة مقاومة عالية للماء ، مما سيلقي بظلال من الشك على إمكانية التسارع حتى 50-100 كم / ساعة ، ناهيك عن السرعات العالية.
تقترح براءة الاختراع تزويد الغواصة بمحرك نفاث إضافي. لا تبدو مثل هذه الفكرة معقولة للغاية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المحركات الصاروخية ، لأسباب مختلفة ، لم تستخدم بعد في أسطول الغواصات باعتبارها الدافع الرئيسي للغواصات. علاوة على ذلك ، هناك سبب للشك في أنه سيتم استخدامها في هذا المجال على الإطلاق. وهكذا ، في الوقت الحالي ، تظل الغواصات النفاثة في الخيال العلمي فقط. لذلك ، تم تجهيز الغواصة "بايونير" من كتاب جي أداموف "سر محيطين" بمحرك نفاث يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين.
رسم تخطيطي لمحرك الصاروخ وأنظمة التحكم فيه
حتى لو تخيلنا أنه يمكن بالفعل تجهيز غواصة بمحرك نفاث ، فمن المؤكد أن مثل هذه التقنية ستواجه عددًا من المشاكل الخطيرة. من السهل تخمين أن الغلاف الكبير لمحطة الطاقة هذه ، الموجود فوق الجسم المركزي ، سيؤدي بالضرورة إلى تدهور في التبسيط ليس بالفعل أفضل. وبالتالي ، لا يمكن للمحرك أن يكون مفيدًا إلا أثناء هجوم عالي السرعة ، في حين أن بقية الوقت سيتدخل فقط ويؤدي إلى تدهور الأداء.
اقتراح مهاجمة الأهداف من موقع على السطح مع التسارع إلى السرعة القصوى يبدو أيضًا مشكوكًا فيه. إن "الورقة الرابحة" الرئيسية للغواصات هي التخفي ، الذي يسمح لها باتخاذ موقع مفيد بهدوء للهجوم وإطلاق طوربيدات أو صواريخ. لا يتناسب الصعود إلى السطح والتسارع إلى السرعات العابرة للطريقة التقليدية لاستخدام الغواصات. علاوة على ذلك ، فإن مثل هذه الاقتراحات تتعارض معه بشكل مباشر.
بالإضافة إلى ذلك ، في هذه الحالة ، يطرح سؤال عادل: إذا كان من المفترض أن تهاجم الغواصة المقترحة العدو على السطح ، فلماذا تحتاج إلى القدرة على التحرك بعمق على الإطلاق؟ يمكنك أيضًا طرح السؤال الثاني: لماذا الصعود إلى السطح والتسريع ، إذا كان بإمكانك أيضًا تدمير الهدف بالهجوم من العمق؟ لا تحتوي هذه الأسئلة على إجابات عادية تتوافق مع التكتيكات الكلاسيكية التي تم اختبارها جيدًا لاستخدام الغواصات من مختلف الفئات. بالإضافة إلى ذلك ، من المشكوك فيه أن يكون لهذه الأسئلة أي إجابات منطقية ومفهومة على الإطلاق.
كما ترون ، فإن الغواصة النووية الأصلية ، والتي هي موضوع براءة الاختراع RU 2494004 ، لديها الكثير من الميزات الأصلية وغير العادية التي تجذب الانتباه ، ولكنها تمنع تنفيذ المشروع. عند الفحص الدقيق ، اقترح اقتراح المخترعين M.N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. تبين أن Bolotina مشروع واعد آخر بدون آفاق واضحة.
تظهر مثل هذه الاختراعات بانتظام يحسد عليه وغالبًا ما تصبح موضوع براءات الاختراع. ومع ذلك ، فهم لا يصلون إلى مرحلة التطبيق العملي. يؤثر التعقيد وعدم التفكير والسمات السلبية الأخرى في نهاية المطاف على المصير الإضافي للمقترحات ، وهذا هو سبب بقائها على الورق ولا يمكن أن تصبح أكثر من سبب لفخر المبدع. من ناحية أخرى ، على الرغم من الاحتمالات المشكوك فيها ، فإن مثل هذه الأمور تحظى ببعض الاهتمام. إنها توضح تمامًا الحيل التي يستطيع العقل البشري القيام بها في خلق أفكار جديدة.
بحسب المواقع:
http://findpatent.ru/
http://russianpatents.com/
http://raigap.livejournal.com/
براءة الاختراع RU 2494004:
http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html
معلومات