Әр түрлі елдердегі қолданыстағы патенттік заңдар өтінімге қосымша өнертабыстың мысалын қосуды талап етпейді. Бұл, атап айтқанда, іске асырылмайтын идеяларды ұсынатын түрлі «проекторлардың» өмірін жеңілдетеді. Нәтижесінде, патенттік ведомстволар патенттеуге әкелетін көптеген күмәнді идеялармен күресуге мәжбүр. Объективті себептерге байланысты бұл патенттерде айтылған идеялар іс жүзінде ешқашан жүзеге аспайды, бірақ кейбір жағдайларда олар белгілі бір қызығушылық тудыруы мүмкін.
Осы жылдың наурызында RU 2494004 нөмірімен «Ядролық сүңгуір қайық» лаконикалық атауымен патент жарияланды. Тақырыптың қарапайымдылығына қарамастан, құжатта сүңгуір қайықтардың ядролық флотында қолдануға ұсынылған бірнеше батыл идеялар бар. Өнертапқыштар М. Н. Болотина, Е. Н. Нефедова, М. Л. Нефедова мен Н. Б. Болотин сүңгуір қайықтың түпнұсқалық дизайнын ұсынады, ол кейбір сипаттамалардың айтарлықтай өсуін қамтамасыз етеді, сонымен қатар оған қазіргі суасты қайықтарына әлі қол жетпейтін бірқатар жаңа мүмкіндіктер береді.
Патентте сипатталған ұсынылған сүңгуір қайық стандартты емес «тримаран» үлгісіне ие. Қайықтың негізгі элементі-дәстүрлі қос корпусты конструкцияның орталық модулі. Экипажды және қондырғыларды су қысымынан қорғау берік корпуспен қамтамасыз етіледі, оның үстіне жеңіл қаптама орнатылады. Екі корпус арасындағы кеңістікті балласты танктермен толтыру ұсынылады. Сонымен қатар, берік корпуста қалқымалы құтқару камерасын орналастыруға болатын берік доңғалақ үйі болуы керек. Жалпы орналасу мен мақсат тұрғысынан алғанда, орталық ғимарат қазіргі сүңгуір қайықтарда қолданылатын қондырғылардан айтарлықтай ерекшеленбейді. Соған қарамастан, жаңа жоба бірқатар жаңа стандартты емес шешімдерді ұсынады.
Ұсынылған сүңгуір қайықтың жалпы схемасы, үстіңгі көрініс
Орталық модульдің бүйірлеріне екі деп аталатындарды бекіту ұсынылады. жетілдірілген торпедалық модуль. Торпедалық модульдер, авторлар ойлағандай, бірқатар сипаттамалық өзгерістері бар орталық бірлік болып табылады. Бүйірлік модульдерге қосымша қуат қондырғылары мен бұрандаларды қою керек. Ақырында, орталық модульдің жоғарғы жағында реактивті қозғалтқыштың үлкен корпусы болуы керек. Бүйірлік торпедалық модульдер сияқты, реактивті қозғалтқышты сүңгуір қайықтың өнімділігін арттыру үшін қолдану керек.
Қолданыстағы су асты конструкцияларының кейбір ерекшеліктерін ескере отырып, патент авторлары берік корпустың түпнұсқалық орналасуын ұсынады. Қазіргі су асты қайықтары тығыз бекітілген қалқалармен бөлімдерге бөлінген бір ғана мықты корпусқа ие. Дегенмен, өнертапқыштар атап өткендей, мұндай бөлу бөлімдерді бөлу міндетін шешпейді, өйткені құбырларда, кабельдерде және т. Осылайша, апаттық жағдайда оны қолданыстағы технологиялық саңылаулар арқылы көрші бөлімдерге таратуға болады.
Бұл мәселені шешу үшін электр станциясы, қару-жарақ, басқару жүйелері, тұрғын үй және т. Перспективалы ядролық сүңгуір қайықтың мықты корпусының негізгі элементі қалған қондырғылар орнатылатын арнайы фильтр болуы керек. Бір ғана мықты корпустың орнына өнертапқыштар бірнеше салыстырмалы түрде кішкентай капсулаларды қолдануды ұсынады. Әрбір осындай қондырғыда бір немесе басқа жабдық болуы керек: электр станциясы, өмір сүруге болатын көлем, қару -жарақ және т.б. Күшті корпустың мұндай орналасуы сыртқы қысымнан қорғаудың қажетті сипаттамаларын сақтауға, сондай -ақ бөлімдерді бір -бірінен бөлуге, атап айтқанда, экипажды және ядролық реактордың қауіпті бөліктерін бөлуге мүмкіндік береді деп болжануда. Бұл жағдайда капсулаларды толығымен бөлуге болмайды. Олардың арасындағы байланыс үшін герметикалық люктер мен ауа бекітпелерін қолдану ұсынылады.
Ұсынылған сүңгуір қайықтың капсулаларының бірі сүңгуір қайықты бақылауды қамтамасыз етуге және экипажды құтқаруға бағытталған бірнеше функцияларды орындауы тиіс. Орталық пост пен оған барлық жүйені басқаратын жабдықты орналастыру ұсынылады. Орталық станция капсуласы құтқару камерасы ретінде де жұмыс істеуі керек. Қажет болса, оны бөліп алып, бүкіл экипажды құтқару керек. Адамдарды құтқару бойынша тапсырмаларды тиімдірек орындау үшін камераны толыққанды шағын сүңгуір қайық түрінде жасау керек.
Тағы бір ерекше ұсыныс сүңгуір қайықты энергиямен қамтамасыз ету әдістеріне қатысты. Сонымен, дизельді генераторлар жиынтығы мен үлкен сыйымдылықтағы аккумулятордың орнына термоэлектрлік генераторларды қолдану ұсынылады. Ядролық реактормен байланысты бұл қондырғылардың қуаты, өнертапқыштардың айтуынша, негізгі қозғалтқыштың және басқа борттық жүйелердің параметрлеріне сәйкес таңдалуы керек.
Орталық модуль схемасы, бүйірлік көрініс
Перспективалы ядролық сүңгуір қайықтың борттық жүйелерін басқару қашықтан басқару жүйелерінің көмегімен жүзеге асырылуы тиіс. Жобаның бұл ерекшелігі, атап айтқанда, экипаж санын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді. Өнертабыс авторларының есептеулері бойынша үш ауысымдық сағатты қамтамасыз ету үшін экипаж құрамында 15 адамнан артық болмауы керек. Олардың міндеті - жүйелердің жұмысын бақылау және оларды автоматтандырылған құралдардың көмегімен басқару. Тамақтану, тазалау, медициналық көмек және т. сменалық ауысыммен орындалуы керек. Бұл тәсілдің тиімділігінің дәлелі ретінде өнертапқыштар ғарышкерлердің тәжірибесін келтіреді.
Бұрандалар мен рульдік қондырғыларды қосымша қорғау үшін, сондай -ақ бірқатар қолданыстағы мәселелерді шешу үшін өнертапқыштар винт білігінің және басқа да электр қондырғыларының түпнұсқалық дизайнын ұсынады. Суасты қайықтарының қолданыстағы жобаларында корпустың артқы бөлігі тарылады, бұл әр түрлі қондырғыларды орнатуға болатын көлемді азайтады. RU 2494004 патенті корпустың тарылуын қажет етпейтін стандартты емес винтті конструкцияны қолдануды ұсынады.
Осы мақсатта жеңіл корпустың артқы бөлігінде саңылау қарастырылған, онда винт торабы орналасқан. Соңғысы, өз кезегінде, қатты дененің құрылымына сүйенеді және үйкеліске қарсы жабыны бар арнайы тірек беттер бойымен қозғалуы керек. Ұқсас қондырғыны теңіз суының көмегімен салқындату ұсынылады.
Хаб диаметрінің ұлғаюына байланысты винттердің жаңа конструкциясы қажет. Биіктігі қысқартылған көптеген пышақтармен жабдықтау ұсынылады. Өнертапқыштардың айтуынша, бұл конструкция өте төмен айналу кезінде де қажетті тартымдылықты қамтамасыз етеді.
Тұрақты корпустың ішіне радиалды түрде орнатылған бірнеше электр қозғалтқыштарының арқасында бұранданы айналдыру ұсынылады. Қозғалтқыштардың шығыс біліктерінде редукторлы тордың ішіне редукторы бар торларды орналастыру ұсынылады.
Орталық модуль схемасының басқа нұсқасы
Бүйірлік торпедалық модульдер-бұл өз ядролық реакторлары мен электр станциясының басқа элементтері бар қос корпусты қондырғылар. Сонымен қатар, модульдер сүңгуір қайықтың орталық модулі жағдайындағыдай өз конверттерімен жабдықталған. Торпедо модульдерінің садағында қаруы бар автоматтандырылған бөлімдер бар. Бүйірлік модульдердің жеке қаруы торпедалық қоректенуі бар бірнеше торпедалық түтіктерден тұруы керек. Басқа жүйелер сияқты, қару орталық посттан қашықтан басқарылуы керек.
Торпедалық модульдер, өнертапқыштардың пікірінше, ядролық сүңгуір қайықтың орталық модуліне тез босатылатын бекітпелерді қолданып қосылуы керек. Атап айтқанда, бұл үшін өрт болттарын қолдануға болады. Қажет болса, экипаж модульдерді қалпына келтіріп, тапсырманы оларсыз жалғастыра алуы керек.
Өнертапқыштардың ең қызықты ұсыныстарының бірі қосымша электр станциясына қатысты. Авторлар тобы перспективалы ядролық сүңгуір қайықты электр қозғалтқышы бар үш пропеллермен ғана емес, сонымен қатар сұйық отынды зымыран қозғалтқышымен жабдықтауды ұсынады. Ескі, қазіргі немесе перспективалы суасты қайықтарына мүлдем тән емес мұндай қондырғы суасты қайығының сипаттамаларына оң әсер етуі тиіс.
Орталық корпустың артқы жағының жоғарғы бөлігінде зымыран электр станциясының үлкен корпусы бар пилонды орнату ұсынылады. Құрылғыларды қорғау үшін саптаманы босатылатын қақпақпен жабуға болады. Корпустың ішінде қуатты жақтау, жану камерасы мен саптамасы бар қозғалтқыш, газ генераторы, турбо сорғы қондырғысы және сұйық қозғалтқыштың басқа компоненттері орналасуы керек. Сонымен қатар, жоба екі жазықтықта тартқыш векторды басқару жүйесін қолдануды қарастырады.
Қозғалыс векторын басқару үшін қозғалтқыш көлденең және тігінен бұрылуы керек, бұл бағытты және тримді басқаруды қамтамасыз етеді. Қозғалтқыштың конструкциясында орамды басқарудың кез келген жүйесі қарастырылмаған. Шамасы, мұндай бақылауды қайықтың корпусындағы рульдердің көмегімен жүзеге асыру ұсынылады.
Пропеллердің макеті
RU 2494004 патенті қозғалтқышты отынмен қамтамасыз етудің өзіндік әдісін ұсынады. Жанармай мен тотықтырғышты тасымалдауға арналған резервуарларды пайдаланбау үшін сутегі мен оттегінің қоспасында жұмыс істейтін қозғалтқышты қолдануға болады. Мұндай отынды теңіз суынан электролиз арқылы алуға болады. Суасты қайығында ядролық реактордың болуына байланысты отын алудың мұндай әдісі оңтайлы болып саналады. Нәтижесінде, авторлар ойлағандай, сүңгуір қайық ұзақ уақыт су астында қала алады, егер қажет болса, дербес өндірілген отынмен жұмыс істейтін зымыран қозғалтқышын қолдана отырып.
Перспективалы зымыранмен жүретін ядролық сүңгуір қайық торпедо мен ракеталық қаруды тасымалдай алады. Торпедалық түтіктер мен олардың патрондары бүйірлік торпедалық модульдерге орналастырылады деп жоспарлануда. Ракеталық қондырғылар, өз кезегінде, орталық модульдің берік корпусының мұрын капсулаларының бірінде орналасуы керек. Өнертапқыштар мұндай ядролық сүңгуір қайық кемеге қарсы және 3-5 мың шақырымға дейінгі нысандарға шабуыл жасауға арналған әр түрлі типті зымырандарды тасымалдай алады деп есептейді.
Стандартты емес конструкциядағы сүңгуір қайықта тиісті жауынгерлік тактика болуы керек. Шынында да, RU 2494004 патенті шабуыл жасаудың ерекше әдісін ұсынады. Өнертабыс авторларының айтуынша, перспективалы сүңгуір қайық жоғары жылдамдықпен үдете алуы тиіс. Сонымен, реактивті қозғалтқышты беткі қабатқа қосу және қосу кезінде ол M = 0,5 … 1 реттік жылдамдығын дамытуы керек. Бұл жағдайда суасты қайығы іс жүзінде қарсыластың шабуылына төзбейді.
Сүңгуір қайық жоғары жылдамдыққа жеткеннен кейін торпедалармен немесе зымырандармен шабуыл жасауы керек. Қайықтың ұшыру кезінде жоғары жылдамдығына байланысты ұшырылған торпедаларға қарсы тұру мүмкін болмайтыны айтылады. Сондай -ақ, жоғары жылдамдықпен қозғалу кезінде сүңгуір қайық зымырандарды ұшыра алады. Әр түрлі қаруды қолдану арқылы жедел-тактикалық немесе стратегиялық міндеттерді шешуге болады. Шабуыл аяқталғаннан кейін сүңгуір қайық тереңдікке оралуы керек.
Қосымша күшейткіш зымыран қозғалтқышты қолдану кенеттен жылдам шабуыл жасауға, сондай -ақ нысаналы аймақтан кетуге мүмкіндік береді. Атап айтқанда, анықталған жағдайда мұндай сүңгуір қайық қысқа мерзімде жаудан едәуір қашықтыққа кетіп, содан кейін су астына кете алады. Осылайша, сүңгуір қайыққа қарсы кемелер немесе жау ұшақтары анықтау аймағына жеткенше, перспективалы ядролық сүңгуір қайық одан қауіпсіз қашықтықта болады.
Электр станциясы, винт және реактивті қозғалтқыш
Өнертапқыштар ұсынылған жобада олар бірқатар маңызды мәселелерді сәтті шеше алды деп есептейді. Бірінші: M = 0, 5 … 1 долл деңгейінің жылдамдығының қысқа мерзімді айтарлықтай өсуін қамтамасыз ету. Торпедо немесе ракеталық шабуыл кезінде бұл мүмкіндікті пайдаланған кезде, қарсыластың қорғанысы үшін қайықтың дерлік толықтай зақымдалмауы арқылы нысанды тиімді түрде жеңуге болады.
Екінші тапсырма: векторды басқару. Бірнеше түпнұсқа идеялардың арқасында ұсынылған сұйық отынды зымыран қозғалтқышты екі ұшақта басқару үшін қолдануға болады. Жану камерасы мен саптаманың тербелуіне байланысты кесу мен бағытты бақылау ұсынылады.
Үшінші сәттілік, өнертапқыштардың айтуынша, экипаждың қауіпсіздігіне қатысты. Бөлек капсулада және барлық жүйелерді қашықтан басқара отырып, сүңгуірлер ештеңеге қауіп төндірмейді. Сонымен қатар, экипажды авариялық жағдайда құтқару, әдетте, орталық посттың функцияларын орындайтын бөлінетін камерамен қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар, экипаждың қауіпсіздігін арттыратын, өмір сүруге болатын капсулада жанармай бактары жоқ.
Ұсынылатын ядролық сүңгуір қайықтың электр станциясы үш тәуелсіз модульді қамтиды. Олардың әрқайсысының өз ядролық реакторы мен басқа да бірқатар жабдықтары бар. Сонымен қатар, сүңгуір қайықтың барлық үш негізгі модульдері электр қозғалтқыштарының жиынтығына қосылған өзіндік конструкциялы өз пропеллерімен жабдықталған. Мұның бәрі, өнертапқыштардың пікірінше, ұзақ автономды навигация мүмкіндігін қамтамасыз етуі тиіс.
Дәл сол дизайн ерекшелігі - жобаның бесінші мәселесін шешу. Үш автономды электр станциясы жоғары құрылымдық сенімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Қондырғылардың біреуі істен шыққан жағдайда сүңгуір қайық өз бағытын сақтайды және өзіне берілген жауынгерлік тапсырманы орындауды жалғастыра алады.
Ақырында, құрылымның модульдік дизайны қажет болған жағдайда әскери емес мақсаттар үшін перспективалы ядролық сүңгуір қайықты пайдалануға мүмкіндік береді. Ол үшін бүйірлік торпедалық модульдерді бөлшектеу және әскери мақсатта қолданылатын кейбір капсулалардың жабдықтарын өзгерту қажет.
Өнертапқыштардың ұсынысы М. Н. Болотина, Е. Н. Нефедова, М. Л. Нефедова мен Н. Б. Болотин, ең болмағанда, техникалық қызығушылық ретінде қызығушылық тудырады. Олардың өнертабысы соншалықты ерекше және күрделі, тіпті оның болашағы туралы егжей -тегжейлі зерттеусіз де бағалауға болады. Оның үстіне, үстірт сараптаманың өзінде, ұсынылған жобаның техникалық, операциялық және тактикалық проблемалары бар екенін көруге болады. Нәтижесінде, ол орта мерзімді перспективада немесе тіпті алыс болашақта қосымшаны таба алатыны екіталай.
Реактивті қозғалтқышы бар қосымша электр станциясының схемасы
Соған қарамастан, кейбір ұсыныстар сенімді болып көрінетінін және іс жүзінде сол немесе басқа формада қолданылғанын атап өткен жөн. Сонымен, отандық дизайнерлер біртұтас күшті цилиндрлік бөлікті басқа пішіндегі бірнеше бөлек қондырғыларға бөлу идеясын қолданып қойған. Осылайша, 210 Losharik жобасының AS-12 арнайы суасты қайығы (ядролық терең су станциясы), кейбір деректерге сәйкес, бірнеше сфералық бөліктерден жиналған қатты корпусқа ие. Бұл қондырғы корпустың беріктігін арттырды және нәтижесінде тереңдіктің максималды тереңдігін арттырды.
Басқа идеяларды жүзеге асыруға немесе практикалық қолдануға жарамды деп тануға болмайды. Мысалы, орталықтан барлық жүйені толық басқару идеясы перспективалы және тартымды болып көрінгенімен қиындықтарға толы. Бұл көптеген автоматтандырылған жүйелерді қажет етеді, алайда, бұл жағдайда да адамдардың қатысуын қажетті деңгейге дейін төмендету немесе сүңгуір қайықтардың белгіленген тұрғын үй бөлімінен тыс қалу қажеттілігін жою екіталай.
Сондай -ақ, ұсыныстың минусын орталық модуль мен оған қосылған екі торпедалық түтікшесі бар нақты орналасу деп санауға болады. Бұл дизайнды гидродинамика тұрғысынан оңтайлы деп санауға болмайды. Ол суға төзімділіктің жоғарылауына тап болады, бұл бірқатар негізгі сипаттамаларға теріс әсер етеді, ең алдымен қозғалыс жылдамдығы мен энергия шығыны.
Мұндай дизайн ерекшеліктері, атап айтқанда, жоспарланған жылдамдық сипаттамаларына жетуді қиындатады немесе тіпті мүмкін емес етеді. Өнертапқыштар ойлағандай, жер бетіндегі перспективалы ядролық сүңгуір қайық дыбыс жылдамдығының деңгейінде жылдамдықты дамытуы керек (мүмкін, дыбыс ауада, суда емес). Алайда, суланған беттің үлкен аумағына байланысты, сүңгуір қайықтың конструкциясы жоғары суға төзімділікке қарсы тұруы керек, бұл жоғары жылдамдықты айтпағанда, тіпті 50-100 км / сағ дейін жеделдету мүмкіндігіне күмән тудырады.
Патент сүңгуір қайықты қосымша реактивті қозғалтқышпен жабдықтауды ұсынады. Бұл идея өте сенімді көрінбейді, бірінші кезекте, зымыран қозғалтқыштары әр түрлі себептермен сүңгуір қайықтардың негізгі қозғаушы құралы ретінде сүңгуір қайық флотында әлі қолданылмағандықтан. Оның үстіне, олардың бұл салада мүлде қолданылатынына күмән келтіруге негіз бар. Осылайша, әзірге реактивті сүңгуір қайықтар тек фантастикада қалды. Сонымен, Г. Адамовтың «Екі мұхит құпиясы» кітабындағы «Пионер» сүңгуір қайығы сутегі мен оттегінің қоспасында жұмыс істейтін реактивті қозғалтқышпен жабдықталған.
Зымыран қозғалтқышының схемасы және оны басқару жүйелері
Егер сіз сүңгуір қайықты шынымен реактивті қозғалтқышпен жабдықтауға болады деп елестетсеңіз де, мұндай техника бірқатар күрделі мәселелерге тап болатыны сөзсіз. Орталық корпустың үстінде орналасқан мұндай электр станциясының үлкен корпусы онша жақсы емес реттелудің нашарлауына әкелетінін болжау оңай. Осылайша, қозғалтқыш жоғары жылдамдықтағы шабуыл кезінде ғана пайдалы болуы мүмкін, ал қалған уақытта ол тек жұмысына кедергі келтіреді және нашарлайды.
Нысандарға жер үстінен максималды жылдамдықпен шабуыл жасау туралы ұсыныс күмәнді болып көрінеді. Сүңгуір қайықтардың басты «трубкасы» - бұл олардың жасырын болуы, бұл оларға шабуыл жасау және торпедо немесе зымыран үшін тиімді позицияны тыныш алуға мүмкіндік береді. Жер бетіне көтерілу және трансоникалық жылдамдыққа үдеу суасты қайықтарын пайдаланудың классикалық әдісіне сәйкес келмейді. Оның үстіне мұндай ұсыныстар оған тікелей қайшы келеді.
Сонымен қатар, бұл жағдайда әділ сұрақ туындайды: егер ұсынылған сүңгуір қайық жер бетіндегі жауға шабуыл жасауы керек болса, онда оған тіпті тереңдікте қозғалу мүмкіндігі неге қажет? Сіз сондай -ақ екінші сұрақты қоюға болады: егер сіз тереңдіктен шабуыл жасау арқылы нысанды жойып жібере алсаңыз, онда неге жер бетіне көтеріліп, жылдамдату керек? Бұл сұрақтарда әр түрлі кластардағы суасты қайықтарын қолданудың классикалық дәлелденген тактикасына сәйкес келетін қалыпты жауаптар жоқ. Бұған қоса, бұл сұрақтарға логикалық және түсінікті жауаптар болуы мүмкін екені күмәнді.
Көріп отырғаныңыздай, RU 2494004 патентінің объектісі болып табылатын түпнұсқалық ядролық сүңгуір қайықтың назар аударатын, бірақ жобаның іске асу жолын жабатын көптеген өзіндік және ерекше ерекшеліктері бар. Зерттеу кезінде өнертапқыштардың ұсынысы М. Н. Болотина, Е. Н. Нефедова, М. Л. Нефедова мен Н. Б. Болотина болашағы жоқ тағы бір перспективалы жоба болып шықты.
Мұндай өнертабыстар жүйелі түрде пайда болады және көбінесе патенттердің нысанасына айналады. Алайда, олар ешқашан практикалық қолдану сатысына жетпейді. Күрделілік, ойластырылмағандық және басқа да жағымсыз ерекшеліктер, сайып келгенде, ұсыныстардың болашақ тағдырына әсер етеді, сондықтан олар қағазда қалады және жасаушының мақтанышына себеп бола алмайды. Екінші жағынан, күмәнді перспективаларға қарамастан, мұндай нәрселер белгілі бір қызығушылық тудырады. Олар адам ақылының жаңа идеяларды құруда қандай айлакерлікке қабілетті екенін тамаша көрсетеді.
