Existujúce patentové zákony v rôznych krajinách nevyžadujú, aby bol k prihláške priložený uskutočniteľný príklad vynálezu. Najmä to uľahčuje život rôznym „projektorom“ponúkajúcim zámerne nerealizovateľné nápady. V dôsledku toho sa patentové úrady musia vysporiadať s veľkým počtom pochybných myšlienok, ktoré napriek tomu vedú k patentom. Z objektívnych dôvodov sa myšlienky uvedené v týchto patentoch nebudú v praxi nikdy realizovať, ale v niektorých prípadoch môžu byť zaujímavé.
V marci tohto roku bol zverejnený patent pod číslom RU 2494004 s lakonickým názvom „Jadrová ponorka“. Napriek jednoduchosti názvu obsahuje dokument niekoľko príliš odvážnych myšlienok navrhnutých na použitie vo flotile jadrových ponoriek. Vynálezcovia M. N. Bolotina, E. N. Nefedová, M. L. Nefedova a N. B. Bolotin navrhuje originálny dizajn ponorky, ktorý poskytne znateľné zvýšenie niektorých charakteristík a poskytne mu množstvo nových schopností, ktoré zatiaľ moderné ponorky nemajú.
Navrhovaná ponorka, popísaná v patente, má neštandardné rozloženie typu „trimaran“. Hlavným prvkom lode je centrálny modul tradičného dizajnu dvojitého trupu. Ochranu posádky a jednotiek pred tlakom vody zaisťuje robustný plášť, na ktorý je umiestnené ľahké puzdro. Navrhuje sa vyplniť priestor medzi dvoma trupmi balastnými nádržami. Okrem toho by robustný trup mal byť vybavený robustnou kormidelňou, do ktorej sa zmestí vyskakujúca záchranná komora. Z hľadiska celkového usporiadania a účelu sa centrálna budova takmer nelíši od jednotiek používaných na moderných ponorkách. Napriek tomu nový projekt ponúka množstvo nových neštandardných riešení.
Všeobecná schéma navrhovanej ponorky, pohľad zhora
Na bokoch k centrálnemu modulu je navrhnuté prichytenie dvoch tzv. efektívny modul torpéda. Torpédové moduly, ako ich autori koncipovali, sú akousi centrálnou jednotkou s množstvom charakteristických zmien. V bočných moduloch by mali byť umiestnené ďalšie pohonné jednotky a vrtule. Nakoniec, na vrchole centrálneho modulu by mal byť veľký efektívny plášť prúdového motora. Rovnako ako bočné torpédové moduly, aj prúdový motor by mal byť použitý na zvýšenie výkonu ponorky.
S prihliadnutím na niektoré vlastnosti existujúcich návrhov ponoriek autori patentu navrhujú originálne usporiadanie robustného trupu. Moderné ponorky majú jediný robustný trup rozdelený na oddiely utesnenými priedelmi. Ako však vynálezcovia poznamenávajú, také rozdelenie nerieši úlohu oddelenia oddelení, pretože v priedeloch je veľa otvorov pre potrubia, káble atď. V prípade núdze je teda možné existujúce technologické otvory rozšíriť do susedných oddelení.
Na vyriešenie tohto problému sa navrhuje neštandardné usporiadanie robustného trupu, ktoré obsahuje elektráreň, zbrane, riadiace systémy, obytné miestnosti atď. Hlavným prvkom silného trupu sľubnej jadrovej ponorky by mal byť špeciálny kýlový krov, na ktorý by mali byť nainštalované zvyšné jednotky. Vynálezcovia namiesto jediného robustného tela navrhujú použiť niekoľko relatívne malých kapsúl. Každá takáto jednotka musí obsahovať jedno alebo iné vybavenie: elektráreň, obytný priestor, zbrane atď. Predpokladá sa, že takéto usporiadanie robustných trupov umožní zachovanie požadovaných charakteristík ochrany pred vonkajším tlakom, ako aj oddelenie oddelení od seba, najmä oddelenie posádky a nebezpečných častí jadrového reaktora. V tomto prípade by kapsuly nemali byť úplne oddelené. Na komunikáciu medzi nimi sa navrhuje používať zapečatené poklopy a vzduchové uzávery.
Jedna z kapsúl navrhovanej ponorky by mala vykonávať niekoľko funkcií zameraných na zaistenie kontroly nad ponorkou a záchranu posádky. Navrhuje sa v ňom umiestniť centrálny stĺpik a všetky zariadenia na ovládanie systémov. Kapsula centrálnej stanice by mala fungovať aj ako záchranná komora. V prípade potreby by mal byť oddelený, čím by sa zachránila celá posádka. Pre efektívnejšie plnenie úloh na záchranu ľudí by mala byť kamera vyrobená vo forme plnohodnotnej miniponorky.
Ďalší pôvodný návrh sa týka spôsobov dodávania energie ponorke. Namiesto sady dieselových generátorov a veľkej batérie s veľkou kapacitou sa preto navrhuje použiť termoelektrické generátory. Výkon týchto jednotiek spojených s jadrovým reaktorom by podľa vynálezcov mal byť zvolený v súlade s parametrami hlavného motora a ďalších palubných systémov.
Schéma centrálneho modulu, bočný pohľad
Kontrola nad palubnými systémami sľubnej jadrovej ponorky by sa mala vykonávať pomocou systémov diaľkového ovládania. Táto vlastnosť projektu vám predovšetkým umožňuje výrazne znížiť veľkosť posádky. Podľa výpočtov autorov vynálezu by v posádke nemalo byť prítomných viac ako 15 ľudí, aby si zabezpečili trojzmenné hodinky. Ich úlohou je monitorovať prevádzku systémov a ovládať ich pomocou automatizovaných nástrojov. Pomocné úlohy, ako je jedlo, čistenie, lekárska pomoc atď. musí vykonávať hodinová smena. Ako dôkaz účinnosti tohto prístupu vynálezcovia uvádzajú skúsenosti astronautov.
Na dodatočnú ochranu vrtulí a riadiacich jednotiek, ako aj na vyriešenie mnohých existujúcich problémov, vynálezcovia navrhujú originálny dizajn vrtuľového hriadeľa a ďalších jednotiek elektrárne. V existujúcich projektoch ponoriek je zadná časť trupu zúžená, čo znižuje objem dostupný na inštaláciu rôznych zariadení. Patent RU 2494004 navrhuje použiť neštandardný dizajn náboja vrtule, ktorý nevyžaduje zúženie tela.
Za týmto účelom je v zadnej časti trupu svetla vytvorená medzera, v ktorej je umiestnený náboj vrtule. Ten zasa spočíva na štruktúre pevného telesa a musí sa pohybovať po špeciálnych nosných plochách s povlakom proti treniu. Podobná jednotka sa navrhuje chladiť morskou vodou.
Vzhľadom na zväčšený priemer náboja je potrebná nová konštrukcia vrtule. Navrhuje sa vybavenie veľkým počtom lopatiek zníženej výšky. Podľa vynálezcov tento dizajn poskytne požadovaný ťah aj pri super nízkych otáčkach.
Navrhuje sa otáčanie vrtule kvôli niekoľkým elektromotorom inštalovaným radiálne vo vnútri odolného telesa. Na výstupné hriadele motorov sa navrhuje umiestniť ozubené kolesá, ktoré zapadajú do ozubeného kolesa, vnútri náboja vrtule.
Ďalší variant schémy centrálneho modulu
Bočné torpédové moduly sú dvojtrupové bloky s vlastnými jadrovými reaktormi a ďalšími prvkami elektrárne. Moduly sú navyše vybavené vlastnými vrtuľami, rovnakého dizajnu ako v prípade centrálneho modulu ponorky. V prove torpédových modulov sú automatizované oddelenia so zbraňami. Vlastná výzbroj bočných modulov by mala pozostávať z niekoľkých torpédometov s torpédovým zásobovaním. Rovnako ako ostatné systémy, aj zbrane je potrebné ovládať diaľkovo z centrálneho stĺpika.
Torpédové moduly by podľa vynálezcov mali byť spojené s centrálnym modulom jadrovej ponorky pomocou rýchloupínačov. Na to môžu byť použité predovšetkým požiarne skrutky. V prípade potreby by mala byť posádka schopná resetovať moduly a pokračovať v úlohe bez nich.
Jeden z najzaujímavejších návrhov vynálezcov sa týka ďalšej elektrárne. Tím autorov navrhuje vybaviť nádejnú jadrovú ponorku nielen tromi vrtulami s elektromotormi, ale aj raketovým motorom na kvapalné palivo. Takáto jednotka, ktorá nie je vôbec charakteristická pre staré, moderné alebo sľubné ponorky, by mala pozitívne ovplyvniť vlastnosti ponorky.
Na hornú časť zádi centrálneho trupu sa navrhuje namontovať pylón s veľkým plášťom raketovej elektrárne. Na ochranu jednotiek môže byť tryska zakrytá uvoľniteľným krytom. Vo vnútri krytu by mal byť umiestnený výkonový rám, motor so spaľovacou komorou a dýzou, generátor plynu, jednotka turbočerpadla a ďalšie súčasti kvapalinového motora. Projekt okrem toho počíta s použitím systémov riadenia vektora ťahu v dvoch rovinách.
Na ovládanie vektora ťahu sa motor musí otáčať horizontálne a vertikálne, pričom poskytuje ovládanie smeru a trimu. V konštrukcii motora nie sú uvedené žiadne systémy riadenia valenia. Takáto kontrola sa zrejme navrhuje vykonávať pomocou kormidiel na trupu lode.
Pôvodné rozloženie vrtule
Patent RU 2494004 navrhuje originálny spôsob zásobovania motora palivom. Aby sa zabránilo používaniu nádrží na prepravu paliva a okysličovadiel, je možné použiť motor poháňaný zmesou vodíka a kyslíka. Také palivo je možné získať z morskej vody elektrolýzou. Vzhľadom na prítomnosť jadrového reaktora na ponorke sa takýto spôsob získavania paliva považuje za optimálny. Výsledkom je, že ponorka, ako ju autori koncipovali, môže zostať dlho pod vodou, v prípade potreby pomocou raketového motora poháňaného nezávisle vyrábaným palivom.
Sľubná raketová jadrová ponorka môže niesť torpédové a raketové zbrane. Torpédomety a ich munícia sú plánované na umiestnenie do bočných torpédových modulov. Odpaľovače rakiet musia byť zasa umiestnené v jednom z nosných puzdier robustného puzdra centrálneho modulu. Vynálezcovia sa domnievajú, že taká jadrová ponorka môže niesť rakety rôznych typov, protilodných aj určených na útok na ciele v dosahu až 3 až 5 000 km.
Ponorka neštandardného dizajnu musí mať vhodnú bojovú taktiku. Patent RU 2494004 skutočne navrhuje mimoriadny spôsob vykonávania útokov. Podľa autorov vynálezu by sľubná ponorka mala byť schopná zrýchliť na vysoké rýchlosti. Pri vychádzaní na povrch a zapínaní prúdového motora by teda mal vyvinúť rýchlosť rádovo M = 0,5 … 1. V tomto prípade je ponorka prakticky nezraniteľná voči nepriateľským útokom.
Po zrýchlení na vysokú rýchlosť musí ponorka zaútočiť pomocou torpéd alebo rakiet. Poznamenáva sa, že vzhľadom na vysokú rýchlosť lode v čase štartu je nemožné čeliť spusteným torpédom. Aj keď sa ponorka pohybuje vysokou rýchlosťou, môže odpaľovať rakety. Použitím rôznych zbraní je možné riešiť operačno-taktické alebo strategické úlohy. Po dokončení útoku by sa ponorka mala vrátiť do hĺbky.
Použitie dodatočného posilňovacieho raketového motora umožňuje vykonávať náhle rýchle útoky a opustiť cieľovú oblasť. Najmä v prípade odhalenia sa takáto ponorka dokáže v najkratšom možnom čase vzdialiť na značnú vzdialenosť od nepriateľa a potom sa dostať pod vodu. Kým teda protiponorkové lode alebo nepriateľské lietadlá dorazia do detekčnej oblasti, bude od nej sľubná jadrová ponorka v bezpečnej vzdialenosti.
Elektráreň, vrtuľa a prúdový motor
Vynálezcovia sa domnievajú, že v navrhovanom projekte dokázali úspešne vyriešiť množstvo dôležitých problémov. Po prvé: zabezpečenie krátkodobého významného zvýšenia rýchlosti dolnej úrovne M = 0, 5 … 1. Pri využití tejto príležitosti počas útoku torpédom alebo raketou je možné cieľ efektívne poraziť takmer úplnou nezraniteľnosťou samotného člna pre obranu nepriateľa.
Druhá úloha: riadenie vektora ťahu. Vzhľadom na niekoľko pôvodných myšlienok je možné navrhovaný raketový motor na kvapalné palivo použiť na ovládanie v dvoch rovinách. V dôsledku kývania spaľovacej komory a dýzy sa navrhuje ovládať obloženie a smer.
Tretí úspech sa podľa vynálezcov týka bezpečnosti posádky. Tým, že sú v samostatnej kapsule a ovládajú všetky systémy na diaľku, nič neriskujú. Záchranu posádky v prípade núdze navyše zaisťuje odnímateľná komora, ktorá bežne plní funkcie centrálneho stĺpika. V obývateľnej kapsule navyše nie sú žiadne palivové nádrže, čo by malo zvýšiť bezpečnosť posádky.
Elektráreň navrhovanej jadrovej ponorky obsahuje tri nezávislé moduly. Každý z nich má vlastný jadrový reaktor a množstvo ďalších zariadení. Okrem toho sú všetky tri hlavné moduly ponorky vybavené vlastnými vrtuľami pôvodného dizajnu, prepojenými so sadou elektromotorov. To všetko by podľa vynálezcov malo zaistiť možnosť dlhej autonómnej navigácie.
Rovnaká funkcia dizajnu je riešením piateho problému projektu. Tri autonómne elektrárne umožňujú dosiahnuť vysokú štrukturálnu spoľahlivosť. V prípade poruchy jednej z inštalácií si ponorka zachová kurz a môže pokračovať vo vykonávaní pridelenej bojovej misie.
Nakoniec modulárna konštrukcia štruktúry umožňuje v prípade potreby použiť sľubnú jadrovú ponorku na nevojenské účely. K tomu je potrebné demontovať bočné torpédové moduly a zmeniť vybavenie niektorých kapsúl používaných na vojenské účely.
Návrh vynálezcov M. N. Bolotina, E. N. Nefedová, M. L. Nefedova a N. B. Bolotin je zaujímavý prinajmenšom ako zvláštna technická zaujímavosť. Ich vynález je taký neobvyklý a komplexný, že je možné posúdiť jeho perspektívy aj bez podrobnej štúdie. Navyše, aj pri povrchnom skúmaní, je vidieť, že navrhovaný projekt má technické, prevádzkové a taktické problémy. V dôsledku toho je nepravdepodobné, že bude môcť nájsť uplatnenie v strednodobom alebo dokonca vo vzdialenejšej budúcnosti.
Schéma prídavnej elektrárne s prúdovým motorom
Napriek tomu je potrebné poznamenať, že niektoré návrhy vyzerajú dobre a už sa v tej či onej forme v praxi používajú. Domáci dizajnéri teda už využili myšlienku rozdelenia jedného silného valcového oddelenia na niekoľko samostatných jednotiek iného tvaru. Špeciálna ponorka (jadrová hlbinná stanica) projektu 210 Losharik podľa niektorých zdrojov má podľa niektorých zdrojov pevný trup zostavený z niekoľkých sférických oddelení. Toto usporiadanie zvýšilo pevnosť trupu a v dôsledku toho maximálnu hĺbku ponorenia.
Iné nápady nemožno v žiadnom prípade uznať za realizovateľné alebo vhodné na praktické použitie. Napríklad myšlienka úplnej kontroly všetkých systémov z centrálneho miesta, hoci vyzerá sľubne a atraktívne, je plná ťažkostí. Vyžaduje si to mnoho automatizovaných systémov, avšak aj v tomto prípade je nepravdepodobné, že by bolo možné znížiť účasť ľudí na požadovanej úrovni alebo eliminovať potrebu ponoriek zdržiavať sa mimo určeného obytného priestoru.
Za mínus návrhu možno tiež považovať konkrétne rozloženie s centrálnym modulom a dvoma torpédovými trubicami, ktoré sú k nemu pripojené. Tento dizajn možno len ťažko považovať za optimálny z hľadiska hydrodynamiky. Narazí na zvýšenú odolnosť voči vode, ktorá negatívne ovplyvní množstvo základných charakteristík, v prvom rade rýchlosť pohybu a spotrebu energie.
Najmä tieto konštrukčné vlastnosti môžu sťažiť alebo dokonca nemožné dosiahnuť plánované rýchlostné charakteristiky. Ako vymysleli vynálezcovia, sľubná jadrová ponorka na povrchu by mala vyvinúť rýchlosť na úrovni rýchlosti zvuku (pravdepodobne existuje rýchlosť zvuku vo vzduchu, nie vo vode). Vzhľadom na veľkú plochu zmáčaného povrchu však musí ponorkový dizajn čeliť vysokej odolnosti voči vode, čo spochybní možnosť zrýchlenia aj na 50-100 km / h, nehovoriac o vyšších rýchlostiach.
Patent navrhuje vybaviť ponorku prídavným prúdovým motorom. Táto myšlienka nevyzerá veľmi vierohodne, predovšetkým z toho dôvodu, že raketové motory z rôznych dôvodov zatiaľ nenašli uplatnenie v podmorskej flotile ako hlavnom pohonnom zariadení pre ponorky. Navyše je dôvod pochybovať, že sa v tejto oblasti vôbec použijú. Tryskové ponorky tak nateraz zostávajú iba vo sci -fi. Ponorka „Pioneer“z knihy „Tajomstvo dvoch oceánov“od G. Adamova bola vybavená prúdovým motorom poháňaným zmesou vodíka a kyslíka.
Schéma raketového motora a jeho riadiacich systémov
Aj keď si predstavíte, že ponorka môže byť skutočne vybavená prúdovým motorom, takáto technika bude určite čeliť mnohým vážnym problémom. Je ľahké uhádnuť, že veľký plášť takejto elektrárne, umiestnený nad centrálnym telesom, nevyhnutne povedie k zhoršeniu už nie práve najlepšieho zefektívnenia. Motor teda môže byť užitočný iba počas vysokorýchlostného útoku, pričom po zvyšok času bude iba prekážať a znižovať výkon.
Pochybne vyzerá aj návrh útočiť na ciele z povrchu so zrýchlením na maximálnu rýchlosť. Hlavnou „tromfou“ponoriek je ich tajnosť, ktorá im umožňuje pokojne zaujať výhodnú pozíciu pre útok a vystreliť torpéda alebo raketu. Výstup na povrch a zrýchlenie na transonickú rýchlosť nezapadajú do klasickej metódy používania ponoriek. Takéto návrhy jej navyše priamo protirečia.
Okrem toho v tomto prípade vzniká spravodlivá otázka: ak by navrhovaná ponorka mala zaútočiť na nepriateľa na povrchu, prečo potom vôbec potrebuje schopnosť pohybovať sa do hĺbky? Môžete si položiť aj druhú otázku: prečo sa vynárať na povrch a zrýchľovať, ak dokážete rovnako dobre zničiť cieľ útokom z hĺbky? Tieto otázky nemajú normálne odpovede, zodpovedajúce klasickej osvedčenej taktike používania ponoriek rôznych tried. Navyše je pochybné, či tieto otázky môžu mať vôbec nejaké logické a zrozumiteľné odpovede.
Ako vidíte, pôvodná jadrová ponorka, ktorá je predmetom patentu RU 2494004, má veľa originálnych a neobvyklých vlastností, ktoré priťahujú pozornosť, ale zatvárajú cestu projektu k implementácii. Po podrobnom skúmaní bol návrh vynálezcov M. N. Bolotina, E. N. Nefedová, M. L. Nefedova a N. B. Bolotina sa ukazuje ako ďalší sľubný projekt bez jasných vyhliadok.
Takéto vynálezy sa objavujú so závideniahodnou pravidelnosťou a často sa stávajú predmetom patentov. Nikdy však nedosiahnu stupeň praktickej aplikácie. Zložitosť, nedomyslenosť a ďalšie negatívne črty v konečnom dôsledku ovplyvňujú ďalší osud návrhov, a preto zostávajú na papieri a nemôžu sa stať niečím viac ako dôvodom na hrdosť tvorcu. Na druhej strane, napriek pochybným vyhliadkam, sú tieto veci určitým záujmom. Dokonale demonštrujú, aké triky je ľudská myseľ schopná pri vytváraní nových myšlienok.
