סיפור המערכה הצבאית של פוסידון לחופי ארצות הברית צריך להתחיל בשיטת ניווט מתחת למים.
מי ים מלוחים הם אלקטרוליט שמונע גלי רדיו להתפשט. במעמקים שבהם פוזה פוסידון אין שליטה ברדיו חיצונית במכשיר, כמו גם קבלת אותות מלווייני גלונס / GPS.
מערכת ניווט אינרציונית אינרטיבית (INS) מסוגלת להדריך את פוסידון לאורך כל היום, אך גם יכולותיה אינן אינסופיות. עם הזמן, ה- ANN צובר שגיאה, והחישובים מאבדים את תוקפם. יש צורך במערכת עזר המשתמשת בנקודות ייחוס חיצוניות.
התקנת "משואות הידרו -אקוסטיות" בתחתית היא אירוע חסר טעם מול אויב שיש לו את היכולת לאתר ולשבש את עבודתם באופן מיידי.
בעיית הניווט מתחת למים לחללית פוסידון ניתנת לפתרון רק באמצעות מערכת ניווט הקלה. אך האם ניתן להתאים את מערכות הניווט המשמשות בטילי שיוט לעבודה מתחת למים?
ראשית, יש צורך במפת קרקעית הים.
מיתוס מספר 1. אי אפשר לעשות מפה לאורך כל המסלול של "פוסידון"
הדיונים על טורפדו של יום הדין הביעו שוב ושוב את הדעה כי מיפוי כל רצפת האוקיינוס האטלנטי, מהים ברנט ועד נמל ניו יורק, עשוי להימשך עשרות שנים ויידרש מאמצים יוצאי דופן.
במציאות, עבור מערכת ניווט המבוססת על תבליט, היקף עבודה שכזה מיותר ופשוט מיותר.
ההוכחה היא עקרון הפעולה המתואר של מערכת TERCOM (Terrain Contour Matching) עבור טיל Tomahawk. על פי הצהרת מומחים מערביים, 64 אזורי תיקון נבחרים במהלך טיסת טיל שיוט מעל היבשה. קטעים באורך של 7-8 ק"מ נבחרים מראש, להם יש מפה דיגיטלית "הפניה" המאוחסנת בזיכרון המחשב המשולב.
בתנאים רגילים, TERCOM פועלת רק ברבע מהמסלול (עם טווח ה- KR של כ -2000 ק מ), בשאר הזמן הטיל טס בשליטת ה- INS. מדי תאוצה וג'ירוסקופים מדויקים מספיק בכדי להביא את הטומהוק לאזור התיקון הבא, שם, על פי TERCOM, ה- ANN יתוקן.
מערכות ניווט Reliefometric חגגו בשנה שעברה 60 שנה להיווסדן. בסוף שנות ה -50. הם הפכו תחליף ראוי למערכות תיקון אסטרו. טילי השיוט נאלצו להגיע לגובה נמוך, משם הכוכבים לא נראו.
אפילו הסופה החזקה ביותר אינה מסוגלת להפריע לשקט של עומק הים. תנועת הרכב התת-ימי קשורה בסדר גודל קטן יותר להפרעות קטנות בהשוואה לטיסה בגובה נמוך של ה- RR באטמוספירה. לכן הנתונים ממערכות אינרציה על הצוללות על הסיפון נשארים אמינים במשך זמן רב יותר (יום).
המסקנה שניתן להסיק מהעובדות הקיימות: בעת הנחת מסלולי פוסידון תידרש צפיפות נמוכה משמעותית של אזורי תיקון. ריבועים נפרדים של קרקעית האוקיינוס. כל השאלות הנוספות צריכות להיות מופנות לשירות ההידרוגרפי של חיל הים.
מיתוס מספר 2. סונאר אינו מסוגל לספק את הדיוק הנדרש של סריקות תחתונות
הטעות המותרת במדידת גובה ההקלה במהלך פעולת TERCOM היא לא יותר ממטר אחד.איזה דיוק מספקים כלים הידרואקוסטיים מודרניים המיועדים למיפוי תחתון? האם אפשר למקם סונאר כזה בגוף המוגבל של פוסידון?
התשובה לשאלות אלה תהיה תמונות סונאר של ספינות טרופות. על הראשון - הסיירת היפנית "מוגמי", שהתגלתה במאי בעומק של 1450 מ '.
בתצלום השני נראה נושאת המטוסים הורנט, שקועה בקרב מול האי סנטה קרוז. שרידי נושאת המטוסים נמצאים בעומק של 5400 מטר.
פירוט התמונות הללו מהווה עדות בלתי ניתנת להפרכה לטובת מערכות מיפוי קרקעיות הים. אגב, התמונות צולמו על ידי צוות פול אלן מהיאכטה שלו, הספינה האוקיאנוגרפית הפרטית R / V Petrel.
מיתוס מספר 3. הטופוגרפיה של קרקעית האוקיינוס נתונה לשינויים
הזמן יחלוף, ומפות דיגיטליות של קרקעית הים יאבדו מהרלוונטיות שלהן. אי שם בעוד מיליון שנה, יהיה צורך להלחין חדשות.
השינויים העיקריים בקרקעית האוקיינוס קשורים לפעילות וולקנית והצטברות משקעים תחתונים ממוצא אורגני ואי -אורגני.
על פי תצפיות מודרניות, קצב ההצטברות הממוצע של משקעי התחתון באמצע האוקיינוס האטלנטי הוא 2 סנטימטרים ל -1000 שנה. עבור האוקיינוס השקט, ערכים נמוכים יותר מסומנים.
קשה להאמין למציאות של מספרים אלה, אך לפרדוקס יש הסבר פשוט. אף אחד לא זורק אבנים באמצע האוקיינוס, אף אחד לא זורק חצץ והריסות M600 לתוך תעלת מריאנה. כל החפצים הכלואים באוקיינוס מתמוססים ומתפרקים תחילה במים. חלקיקים המומסים במסת הים לוקחים אלפי שנים להגיע לתחתית.
באזורי החוף קצב הצטברות המשקעים גבוה בסדר גודל, בשל משקעים ומשקעים שמביאים זרימת הנהרות. עם זאת, האוקיינוס גדול מכדי שיהיה לזה משמעות במקרה זה.
למרות הפעילות הטקטונית המוגברת, תדירות האסונות על קרקעית האוקיינוס, יחד עם טאלוס, מפולות ומעקות של שכבות קרקע, נמוכה בהרבה מאשר למשל תדירות המפולות בהרים. נניח שלפני 100 שנה רעידת אדמה גרמה למפולת שלגים על צלע ים. כעת יידרשו מאות אלפי שנים עד שיצטבר מספיק משקעים במורדותיו לקראת האסון הבא.
הרי געש צוללים צעירים, מבנים דמויי תפיחות לאורך הרכסים האוקיינוסיים (הנוצרים כאשר ציר כדור הארץ נעקר) - כולם "צעירים" רק בסטנדרטים של תקופות גיאולוגיות. הגיל של תצורות אלה הוא מיליוני שנים!
שקט קודר שורר במעמקי האוקיינוס. היעדר רוחות, סחף וכל עקבות של עיור הופך את ההקלה ללא שינוי במשך אלפי שנים.
לצורך השוואה. כמה בעיות יש טילי שיוט שטסים מעל היבשה? תהליך חיבור המפות הדיגיטליות עבור TERCOM נפגע על ידי שינויים עונתיים בתבליט. בכל מקום נתקלים צורות של הקלה מונוטונית, בהן השימוש ב- TERCOM בלתי אפשרי מבחינה פיזית. נתיבים עוקפים גופי מים גדולים, רקטות נמנעות ממישורים מכוסים שלג ודיונות חול בדרכם.
בניגוד לקשיים המפורטים, תמיד יש קרקעית במעמקי האוקיינוס העמוק ביותר. מכוסה ב"דפוס "ייחודי של פרטי תבליט.
מערכת ההקלה היא דרך הניווט האמינה והריאליסטית ביותר עבור צוללת פוסידון.
מדוע שיטה זו עדיין לא יושמה בפועל? התשובה היא שלא היה צורך בכך. בניגוד לפוסידון, שטה ברציפות במעמקים, צוללות קמות באופן קבוע אל פני השטח כדי לנהל תקשורת. לצוללים יש אפשרות להשיג קואורדינטות מדויקות באמצעות אמצעי ניווט בחלל (ציקלון, פארוס, GLONASS, GPS, NAVSTAR).
המהיר ביותר מתחת למים
בחלק זה של המאמר לא נדון בפתרונות טכניים ספציפיים, עיצוב ה"פוסידון "מכוסה ברעלה של סודיות צבאית.
עם זאת, יש לנו את ההזדמנות, על סמך המאפיינים המסווגים, לחשב פרמטרים אחרים הקשורים זה לזה של רכב תת ימי לא מאויש עם תחנת כוח גרעינית.
לדוגמה, המהירות המוצהרת ידועה - 100 קשר. מהו כוחה של תחנת הכוח של פוסידון?
יש כלל אצבע. עבור כל אובייקט תזוזה, כוחה של תחנת הכוח עולה לכוח המהירות השלישי.
דוגמא. לטורפדו הסובייטי "53-38" (53 - התייחסות לקליבר, 38 - שנת האימוץ) היו שלושה מצבי מהירות: 30, 34 ו -44, 5 קשרים עם הספק מנוע 112, 160 ו 318 כ"ס. בהתאמה. כפי שאתה יכול לראות, הכלל אינו משקר.
ולגיל הטורפדו עצמו אין שום קשר לזה. טורפדו אחד ואחד דרשו פי 3 מהספק כדי להגדיל את מהירות הנסיעה פי 1.5.
הדוגמה הבאה מעניינת יותר. טורפדו כבד "65-73" קליבר 650 מ"מ היה באורך של 11 מטרים ומשקלו של 5 טון. הטורפדו היה מצויד במנוע טורבינת גז לטווח קצר 2DT בנפח 1.07 מגה -וואט (1450 כ"ס) - אחד החזקים ביותר שהיו בשימוש בנשק טורפדו. עם זאת, מהירות העיצוב של המוצר "65-73" יכול להגיע ל -50 קשר.
שאלה תיאורטית: איזה הספק מנוע יכול לספק מהירות של 100 קשר לטורפדו 65-73?
המהירות תכפיל את עצמה, כלומר הכוח הנדרש של תחנת הכוח יגדל פי שמונה. במקום 1450 כ"ס נקבל את הערך 11 600 כ"ס.
עכשיו זה הזמן לפנות לטורפדו הגרעיני של פוסידון.
בהתבסס על המידע אודות מטרת "הטורפדו הגרעיני" והעובדה כי היא מתוכננת לשגר מצוללות נושאות (למשל מידע על השיגור מהצוללת הניסויית "סארוב"), יש לציין שגודל ה"פוסידון "עולה בקנה אחד הרבה יותר עם נשק טורפדו מאשר גודל הצוללות. לקטן שבהם ("לירה" מקומית ו"רובי "הצרפתי) הייתה עקירה של כ -2.5 אלף טון.
קליבר, אורך ותזוזה של הפוסידון יכולים להיות גבוהים פי כמה מהביצועים של טורפדות של 650 מ"מ. הערכים המדויקים אינם ידועים לנו. אך במקרה זה, ההבדלים אינם חשובים במיוחד בהערכת הכוח הנדרש של תחנת הכוח. כדי להגיע למהירות של 50 קשר, הפוסידון, בדומה לטורפדו 65-73, דורש לפחות 1450 כ"ס, עבור 100 קשר זה ייקח לפחות 11,600 כ"ס. (8.5 MW) הספק שימושי.
כיצד מספיק מנוע בעל אותו הספק למכשירים בגדלים שונים?
עבור אובייקטים של תזוזה, שמימדיהם משתנים באותו סדר גודל, ההבדל בתזוזה אינו דורש עלייה חדה בכוחה של תחנת הכוח. דוגמה בולטת היא באותה מהירות נסיעה תחנות הכוח של משחתת טיפוסית ונושאת מטוסים נבדלות רק פעמיים, עם הבדל פי 10 בתזוזה של ספינות אלה! הרבה יותר בעיות עולות מהרצון להגדיל את המהירות ב -3 קשרים.
בואו נסכם. בנסיעה במהירות המוצהרת של 100 קשר (185.2 קמ"ש), רכב פוסידון יזדקק לתחנת כוח בהספק שימושי של 8.5 MW לפחות (11,600 כ"ס).
תנו לנו לתקן ערך זה כגבול התחתון ונתמקד בו בעתיד.
האם 8, 5 מגה וואט זה הרבה או מעט? כיצד משתווה אינדיקטור זה למאפייני ספינות אחרות ונשק ימי?
עבור רכב מתחת למים עם נפח של כמה עשרות טונות, 8.5 מגוואט היא כמות מפלצתית. יותר מאשר תחנת הכוח הגרעינית של הצוללת הרב -תכליתית ריובי יכולה להתפתח.
7 מגה-ואט (9,500 כ ס) על פיר המדחף מאפשרת לצוללת הצרפתית ב -2,500 טון לפתח מהירות תת מימית של 25 קשר.
עם זאת, "Rube" המיניאטורי לא נבנה לתקליטים, אלא לחסוך כסף. דוגמה הרבה יותר משמעותית היא הצוללת הרב -תכליתית הסובייטית pr. 705 (K) "Lira"!
למרות ממדיו הגדולים משמעותית, "ליירה" תואם בערך את ה"ריובי "במעקה. ספינת פני השטח - 2300 טון, מתחת למים - 3000 טון. מארז הטיטניום היה קל יותר מזה של הפלדה. וליירה עצמה הייתה כוכבת בסדר גודל ראשון. מצוידת בכור עם נוזל קירור מתכתי נוזלי, היא פיתחה מהירות של מעל 40 קשר מתחת למים!
פי 1.6 מהר יותר מ- Rube. איזה כוח הייתה לתחנת הכוח של ליירה? נכון, 1, 6 קוביות.
29 מגה וואט (40,000 כ ס) עם הספק תרמי של הכור של 155 מגוואט. ביצועים יוצאי דופן לצוללת בגודל כה קטן.
בימינו, יוצרי פוסידון מתמודדים עם משימה קשה עוד יותר ולא טריוויאלית. הצב תחנת כוח גרעינית עם 3, 4 פעמים פחות חשמל (8.5 MW) במקרה עם פי 50-60 פחות תזוזה.
במילים אחרות, ביצועי האנרגיה הספציפיים של הכור הגרעיני של פוסידון צריכים להיות גבוהים פי 15 מזה של הכור עם נוזל קירור מתכת נוזלי (LMC), ששימש את צוללות פרויקט 705 (K). יש להפגין את היעילות הספציפית פי 15 על ידי כל המנגנונים הקשורים להפיכת האנרגיה התרמית של הכור לאנרגיה טרנסלציונית של תנועת הרכב התת -ימי.
100 קשר היא מהירות גבוהה מאוד במים, הדורשת עלויות אנרגיה בלעדיות. כנראה שמי שצייר את הדמות היפה "100 קשרים" לא הבין במלואו את האופי הפרדוקסלי של המצב.
בניגוד לטיל הצוללת שקוואל, השימוש במנוע רקטות מונע מוצק לפוסידון אינו בא בחשבון - יש לו טווח שיוט מוכרז של 10,000 קילומטרים. "טורפדו האפוקליפסה" דורש מתקן גרעיני המספק הספק ספציפי פי 15 מכל הכורים הידועים עם דלק מתכתי נוזלי.
הדיונים העיקריים הקשורים להופעת הטורפדו הגרעיני של פוסידון מתנהלים במישור הכלכלה והמתחם הצבאי-תעשייתי. ההצהרות הקולניות על יצירת כלי נשק ניתנו על רקע הצלחות צנועות, בלשון המעטה, ביצירת נשק מסורתי. מאז 2014, אף צוללת גרעינית לא התקבלה לחיל הים.
מצד שני, כידוע, הכל אפשרי אם תרצה. אך ליצירת טכנולוגיות המספקות גידול מרובה בהזדמנויות, רצון לבדו אינו מספיק. ככלל, מחקרים כאלה מלווים בתוצאות ביניים, אך פוסידון מוקף ברעלה בלתי חדירה של סודיות.
