חוקי הפטנטים הקיימים במדינות שונות אינם דורשים לצרף לבקשה דוגמא מעשית להמצאה. זה, במיוחד, מקל על החיים עבור "מקרנים" שונים המציעים רעיונות בלתי ניתנים למימוש במתכוון. כתוצאה מכך, משרדי הפטנטים צריכים להתמודד עם מספר רב של רעיונות מפוקפקים, אשר בכל זאת מביאים לפטנטים. מסיבות אובייקטיביות, הרעיונות המפורטים בפטנטים אלה לעולם לא יתממשו בפועל, אך במקרים מסוימים הם עשויים להיות בעלי עניין מסוים.
במרץ השנה פורסם פטנט תחת המספר RU 2494004 עם השם הלקוני "צוללת גרעינית". למרות פשטות הכותרת, המסמך מכיל כמה רעיונות נועזים מדי המוצעים לשימוש בצי הצוללות הגרעיניות. הממציאים מ.נ. בולוטינה, א.נ. נפדובה, מ.ל. נפדובה ו- N. B. בולוטין מציע עיצוב מקורי של הצוללת, שיספק גידול ניכר בחלק מהמאפיינים, כמו גם ייתן לה מספר יכולות חדשות שטרם זמינות לצוללות המודרניות.
לצוללת המוצעת, המתוארת בפטנט, יש פריסה מסוג "טרימרן" לא סטנדרטית. המרכיב העיקרי של הסירה הוא המודול המרכזי של העיצוב המסורתי עם גוף כפול. ההגנה על הצוות והיחידות מפני לחץ מים ניתנת על ידי מעטפת חזקה, שעליה מוצב מעטפת קלה. מוצע למלא את החלל בין שני הספינות במיכלי נטל. בנוסף, גוף יציב צריך להיות מצויד בבית גלגלים חסון שיכול להכיל תא הצלה קופץ. מבחינת הפריסה והתכלית הכללית, הבניין המרכזי כמעט ואינו שונה מהיחידות המשמשות בצוללות מודרניות. עם זאת, הפרויקט החדש מציע מספר פתרונות לא סטנדרטיים חדשים.
תוכנית כללית של הצוללת המוצעת, מבט מלמעלה
בצדדים למודול המרכזי מוצע לצרף שני מה שנקרא. מודול טורפדו יעיל. מודולי הטורפדו, כפי שהגה המחברים, הם מעין יחידה מרכזית עם מספר שינויים אופייניים. יש להציב יחידות כוח ומדחפים נוספים במודולים הצדדיים. לבסוף, על גבי המודול המרכזי, אמור להיות מעטה גדול של מנוע סילון יעיל. בדומה למודולי הטורפדו הצדדיים, יש להשתמש במנוע הסילון לשיפור ביצועי הצוללת.
בהתחשב בכמה מהתכונות של עיצובים צוללים קיימים, מחברי הפטנט מציעים פריסה מקורית של גוף חזק. לצוללות המודרניות יש גוף חזק אחד, המחולק לתאים על ידי מחסומים אטומים. אף על פי כן, כפי שמציינים הממציאים, חלוקה כזו אינה פותרת את משימת הפרדת התאים, שכן ישנם פתחים רבים במחיצות לצינורות, כבלים וכו '. כך, במקרה חירום, ניתן לפזר אותו לתאים סמוכים באמצעות הפתחים הטכנולוגיים הקיימים.
כדי לפתור בעיה זו, מוצעת פריסה לא סטנדרטית של גוף חזק, המכילה תחנת כוח, נשק, מערכות בקרה, מגורים וכו '.המרכיב העיקרי של גוף חזק של צוללת גרעינית מבטיחה צריך להיות מסבך מיוחד לקיר, שעליו יש להתקין את שאר היחידות. במקום גוף אחד חזק, הממציאים מציעים להשתמש בכמה כמוסות קטנות יחסית. כל יחידה כזו חייבת להכיל ציוד כזה או אחר: תחנת כוח, נפח למגורים, נשק וכו '. ההנחה היא שסידור כזה של גוף חזק יאפשר שמירה על מאפייני ההגנה הנדרשים מפני לחץ חיצוני, כמו גם הפרדת התאים זה מזה, בפרט הפרדת הצוות וחלקים מסוכנים של כור גרעיני. במקרה זה, אין להפריד את הכמוסות לחלוטין. לתקשורת ביניהם, מוצע להשתמש בפתחים אטומים ומנעולי אוויר.
אחת הכמוסות של הצוללת המוצעת צריכה לבצע מספר פונקציות שמטרתן להבטיח שליטה בצוללת ולהציל את הצוות. מוצע להציב בו עמוד מרכזי וכל ציוד בקרת המערכות. כמוסת התחנה המרכזית צריכה לתפקד גם כתא הצלה. במידת הצורך יש להפריד ולחסוך את כל הצוות. לביצוע יעיל יותר של משימות לחילוץ אנשים, המצלמה צריכה להיעשות בצורה של צוללת מינימלית.
הצעה מקורית נוספת נוגעת לדרכי אספקת חשמל לצוללת. לכן, במקום קבוצה של גנרטורים דיזל וסוללה גדולה בקיבולת גדולה, מוצע להשתמש בגנרטורים תרמו -אלקטריים. כוחם של יחידות אלה הקשורות לכור גרעיני, על פי הממציאים, צריך להיבחר בהתאם לפרמטרים של המנוע הראשי ומערכות משולבות אחרות.
מודול מרכזי סכמטי, מבט מהצד
השליטה במערכות המשולבות של צוללת גרעינית מבטיחה צריכה להתבצע באמצעות מערכות שליטה מרחוק. תכונה זו של הפרויקט, בפרט, מאפשרת לך להקטין באופן משמעותי את גודל הצוות. על פי החישובים של כותבי ההמצאה, לא צריך להיות יותר מ -15 אנשים בצוות כדי להבטיח שעון בן שלוש משמרות. משימתם היא לעקוב אחר פעולת המערכות ולשלוט בהן באמצעות כלים אוטומטיים. משימות נלוות כגון מזון, ניקיון, סיוע רפואי וכו '. חייב להתבצע על ידי משמרת השעון. כעדות ליעילותה של גישה זו, הממציאים מציינים את חוויית האסטרונאוטים.
להגנה נוספת על המדחף ויחידות ההיגוי, כמו גם כדי לפתור מספר בעיות קיימות, מציעים הממציאים עיצוב מקורי של פיר המדחף ויחידות תחנת כוח אחרות. בפרויקטים קיימים של צוללות, החלק האחורי של גוף המטרה מצטמצם, מה שמקטין את הנפח הזמין להתקנת ציוד שונים. פטנט RU 2494004 מציע להשתמש בעיצוב רכזת מדחף לא סטנדרטי שאינו מצריך היצרות של הגוף.
למטרה זו, קיים פער בחלק האחורי של גוף הגוף הקל, בו ממוקם רכזת המדחף. האחרון, בתורו, נשען על מבנה של גוף מוצק ועליו לנוע לאורך משטחי תמיכה מיוחדים עם ציפוי נגד חיכוך. יחידה דומה מוצעת לקירור באמצעות מי ים.
בשל קוטר הרכזת המוגדל, נדרש עיצוב מדחף חדש. מוצע להצטייד במספר רב של להבים בגובה מופחת. לדברי הממציאים, עיצוב זה יספק את המתיחה הנדרשת גם בספיד נמוך במיוחד.
מוצע לסובב את המדחף בשל מספר מנועים חשמליים המותקנים באופן רדיאלי בתוך גוף עמיד. על פיר הפלט של המנועים, מוצע למקם הילוכים המשתלבים עם גלגל הילוכים בתוך רכזת המדחף.
גרסה נוספת של התוכנית של המודול המרכזי
מודולי הטורפדו הצדדיים הם יחידות בעלות גוף כפול בעל כורים גרעיניים משלהם ואלמנטים אחרים של תחנת הכוח. בנוסף, המודולים מצוידים במדחפים משלהם, אותו עיצוב כמו במקרה של המודול המרכזי של הצוללת. בחרטום מודולי הטורפדו ישנם תאים אוטומטיים עם נשק. החימוש של המודולים הצדדיים צריך להיות מורכב מכמה צינורות טורפדו עם אספקת טורפדו. כמו במערכות אחרות, נשק חייב להיות נשלט מרחוק מעמוד מרכזי.
מודולי הטורפדו, על פי הממציאים, צריכים להיות מחוברים למודול המרכזי של הצוללת הגרעינית באמצעות מחברים לשחרור מהיר. בפרט, ניתן להשתמש בברגי אש לשם כך. במידת הצורך, הצוות אמור להיות מסוגל לאפס את המודולים ולהמשיך במשימה בלעדיהם.
אחת ההצעות המעניינות ביותר של הממציאים נוגעת לתחנת כוח נוספת. צוות המחברים מציע לצייד צוללת גרעינית מבטיחה לא רק בשלושה מדחפים עם מנועים חשמליים, אלא גם במנוע טילים מונע נוזלים. יחידה כזו, שאינה אופיינית כלל לצוללות ישנות, מודרניות או מבטיחות, אמורה להשפיע לטובה על מאפייני הצוללת.
בחלקו העליון של הירכיים של גוף המרכזי, מוצע להתקין עמוד עם מעטה גדול של תחנת הכוח הטילים. כדי להגן על היחידות, ניתן לכסות את הזרבובית בכיסוי הניתן לשחרור. מסגרת כוח, מנוע עם תא בעירה וזרבובית, גנרטור גז, יחידת משאבת טורבו ורכיבים אחרים של מנוע נוזלי צריכים להיות ממוקמים בתוך המעטפת. בנוסף, הפרויקט מספק שימוש במערכות בקרת וקטור דחיפה בשני מישורים.
כדי לשלוט על וקטור הדחף, המנוע חייב להתנדנד אופקית ואנכית, לספק שליטה כיוונית וקיצוץ. אין כל מערכת בקרת גלילים בתכנון המנוע. ככל הנראה, בקרה כזו מוצעת להתבצע באמצעות ההגאים על גוף הסירה.
פריסת מדחף מקורית
פטנט RU 2494004 מציע שיטה מקורית לאספקת דלק למנוע. על מנת להימנע משימוש במיכלים להובלת דלק וחמצון, ניתן להשתמש במנוע הפועל על תערובת של מימן וחמצן. דלק כזה ניתן להשיג ממי ים על ידי אלקטרוליזה. בשל הימצאותו של כור גרעיני בצוללת, שיטה כזו לחילוץ דלק נחשבת לאופטימלית. כתוצאה מכך, הצוללת, כפי שהגה המחברים, יכולה להישאר מתחת למים זמן רב, במידת הצורך באמצעות מנוע רקטות הפועל על דלק המיוצר באופן עצמאי.
צוללת גרעינית מבטיחה המופעלת באמצעות רקטות יכולה לשאת טורפדו ונשק טילים. צינורות הטורפדו ותחמושתם מתוכננים להיות ממוקמים במודולי הטורפדו הצדדיים. משגרי טילים, בתורם, חייבים להיות ממוקמים באחת מכמוסות האף של הבית החזק של המודול המרכזי. הממציאים סבורים שצוללת גרעינית כזו יכולה לשאת טילים מסוגים שונים, הן נגד ספינות והן שנועדו לתקוף מטרות בטווחים של עד 3-5 אלף ק מ.
צוללת בעיצוב לא סטנדרטי חייבת להיות בעלת טקטיקות לחימה מתאימות. ואכן, פטנט RU 2494004 מציע שיטה יוצאת דופן לביצוע התקפות. לדברי כותבי ההמצאה, צוללת מבטיחה אמורה להיות מסוגלת להאיץ למהירות גבוהה. לכן, כאשר משטח ומפעיל את מנוע הסילון, הוא אמור לפתח מהירות בסדר גודל של M = 0.5 … 1. במקרה זה, הצוללת כמעט בלתי פגיעה להתקפות אויב.
לאחר שהאיצה למהירות גבוהה, הצוללת חייבת לבצע מתקפה באמצעות טורפדו או טילים.יצוין כי בשל המהירות הגבוהה של הסירה בזמן השיגור, ההתמודדות עם הטורפדות המשוגרות הופכת לבלתי אפשרית. כמו כן, תוך כדי תנועה במהירות גבוהה, הצוללת יכולה לשגר טילים. באמצעות שימוש בכלי נשק שונים ניתן לפתור משימות מבצעיות-טקטיות או אסטרטגיות. לאחר השלמת ההתקפה, הצוללת צריכה לחזור לעומק.
השימוש במנוע רקטות מגביר נוסף מאפשר לבצע התקפות מהירות פתאומיות, כמו גם לעזוב את אזור המטרה. בפרט, במקרה של גילוי, צוללת כזו תוכל להתרחק במרחק ניכר מהאויב בזמן הקצר ביותר האפשרי ואז לרדת מתחת למים. כך, עד שיגיעו ספינות נגד צוללות או מטוסי אויב לאזור הגילוי, הצוללת הגרעינית המבטיחה תהיה במרחק בטוח ממנה.
תחנת כוח, מדחף ומנוע סילון
הממציאים סבורים שבפרויקט המוצע הם הצליחו לפתור בהצלחה מספר בעיות חשובות. ראשית: הבטחת עלייה משמעותית לטווח קצר במהירות הדול של M = 0, 5 … 1. כאשר משתמשים בהזדמנות זו במהלך טורפדו או מתקפת טילים, אפשר להביס ביעילות את המטרה עם הפגיעות הכמעט מוחלטת של הסירה עצמה להגנה על האויב.
משימה שנייה: בקרת וקטור דחיפה. בשל מספר רעיונות מקוריים, ניתן להשתמש במנוע הרקטות המוצע להנחת נוזלים לשליטה בשני מטוסים. בשל התנדנדות תא הבעירה והזרבובית, מוצע לשלוט בחיתוך ובכיוון.
ההצלחה השלישית, לדברי הממציאים, נוגעת לבטיחות הצוות. בהיותם בקפסולה נפרדת ושולטים מרחוק על כל המערכות, צוללים אינם מסתכנים בשום דבר. בנוסף, חילוץ הצוות בשעת חירום מסופק על ידי חדר ניתוק, שבדרך כלל מבצע את תפקידיו של מוצב מרכזי. בנוסף, אין כמוסות דלק בכמוסה למגורים, מה שאמור להגביר את בטיחות הצוות.
תחנת הכוח של הצוללת הגרעינית המוצעת כוללת שלושה מודולים עצמאיים. לכל אחד מהם יש כור גרעיני משלו ומספר ציוד אחר. בנוסף, כל שלושת המודולים העיקריים של הצוללת מצוידים במדחפים משלהם בעיצוב המקורי, המחוברים לסט מנועים חשמליים. כל זה, על פי הממציאים, אמור להבטיח את האפשרות של ניווט אוטונומי ארוך.
אותה תכונה עיצובית היא הפתרון לבעיה החמישית של הפרויקט. שלוש תחנות כוח אוטונומיות מאפשרות השגת אמינות מבנית גבוהה. במקרה של כישלון של אחד המתקנים, הצוללת שומרת על דרכה ויכולה להמשיך ולבצע את משימת הלחימה שהוקצתה לה.
לבסוף, העיצוב המודולרי של המבנה מאפשר במידת הצורך שימוש בצוללת גרעינית מבטיחה למטרות לא צבאיות. לשם כך, יש לפרק את מודולי הטורפדו הצדדיים ולשנות את הציוד של כמה כמוסות המשמשות לצרכים צבאיים.
הצעת הממציאים מ.נ. בולוטינה, א.נ. נפדובה, מ.ל. נפדובה ו- N. B. בולוטין מעניין, לפחות, כקוריוז טכני מוזר. ההמצאה שלהם כל כך יוצאת דופן ומורכבת שאפשר לשפוט את הסיכויים שלה גם בלי מחקר מפורט. יתר על כן, גם עם בחינה שטחית, ניתן לראות כי לפרויקט המוצע יש בעיות טכניות, מבצעיות וטקטיות. כתוצאה מכך, אין זה סביר כי היא תוכל למצוא יישום בטווח הבינוני או אפילו בעתיד הרחוק.
תרשים של תחנת כוח נוספת עם מנוע סילון
עם זאת, יש לציין שחלק מההצעות נראות טובות והן כבר בשימוש בפועל בצורה כזו או אחרת. לכן, מעצבים ביתיים כבר השתמשו ברעיון לחלק תא גלילי חזק אחד למספר יחידות נפרדות בעלות צורה אחרת.לפיכך, לצוללת מיוחדת (תחנת מים עמוקים גרעיניים) AS-12 מפרויקט 210 לושריק, על פי כמה מקורות, יש גוף מוצק המורכב מכמה תאים כדוריים. סידור זה הגביר את חוזק הגוף וכתוצאה מכך את עומק הטבילה המרבי.
רעיונות אחרים לא יכולים בשום אופן להיות מוכרים כמימושים או מתאימים לשימוש מעשי. לדוגמה, הרעיון של שליטה מלאה בכל המערכות ממיקום מרכזי, תוך מראה מבטיח ואטרקטיבי, טומן בחובו קשיים. הדבר דורש מערכות אוטומטיות רבות, אולם גם במקרה זה אין זה סביר כי ניתן יהיה לצמצם את השתתפות האדם לרמה הנדרשת או לחסל את הצורך של צוללים להישאר מחוץ לתא המגורים המיועד.
כמו כן, המינוס של ההצעה יכול להיחשב כפריסה ספציפית עם מודול מרכזי ושני צינורות טורפדו המחוברים אליה. עיצוב זה בקושי יכול להיחשב אופטימלי מבחינת ההידרודינמיקה. הוא יתקל בהתנגדות מים מוגברת, מה שישפיע לרעה על מספר מאפיינים בסיסיים, קודם כל, על מהירות התנועה וצריכת האנרגיה.
תכונות עיצוב כאלה, בפרט, עלולות להקשות או אפילו בלתי אפשריות להשיג את מאפייני המהירות המתוכננים. כפי שהגה הממציאים, צוללת גרעינית מבטיחה על פני השטח צריכה לפתח מהירות ברמת מהירות הקול (כנראה שיש מהירות צליל באוויר, לא במים). עם זאת, בשל השטח הגדול של המשטח הרטוב, עיצוב הצוללות חייב להתמודד עם עמידות גבוהה בפני מים, מה שיעמיד בספק את האפשרות להאצה אפילו ל-50-100 קמ ש, שלא לדבר על מהירויות גבוהות יותר.
הפטנט מציע לצייד את הצוללת במנוע סילון נוסף. רעיון זה לא נראה סביר במיוחד, בעיקר מהסיבה שמנועי טילים, מסיבות שונות, טרם מצאו יישום בצי הצוללות כמכשיר ההנעה העיקרי לצוללות. יתר על כן, יש סיבה לפקפק שהם ישמשו כלל בתחום זה. כך, לעת עתה, צוללות סילון נשארות רק במדע בדיוני. אז, הצוללת "חלוץ" מהספר "סוד שני האוקיינוסים" מאת ג 'אדמוב הייתה מצוידת במנוע סילון הפועל על תערובת של מימן וחמצן.
תרשים של מנוע רקטות ומערכות הבקרה שלו
גם אם תדמיינו שאפשר באמת להצטייד בצוללת במנוע סילון, טכניקה כזו בוודאי תתמודד עם מספר בעיות רציניות. קל לנחש כי מעטה גדול של תחנת כוח כזו, הממוקם מעל הגוף המרכזי, יוביל בהכרח להידרדרות בהתייעלות שכבר לא הייתה הטובה ביותר. לפיכך, המנוע יכול להיות שימושי רק במהלך התקפה במהירות גבוהה, בעוד שבשאר הזמן הוא רק יפריע ויפגע בביצועים.
ההצעה לתקוף מטרות מהשטח בהאצה ועד מהירות מקסימלית נראית גם היא מפוקפקת. "כרטיס הנצחון" העיקרי של הצוללות הוא ההתגנבות שלהן, המאפשרת להם לנקוט בשקט עמדה מועילה להתקפה ולירות טורפדו או טילים. עלייה לפני השטח והאצה למהירות טרנסונית אינם מתאימים לשיטה הקלאסית של שימוש בצוללות. יתר על כן, הצעות כאלה סותרות זאת באופן ישיר.
בנוסף, במקרה זה עולה שאלה הוגנת: אם הצוללת המוצעת צריכה לתקוף את האויב על פני השטח, אז למה היא בכלל צריכה את היכולת לנוע לעומק? אתה יכול גם לשאול את השאלה השנייה: למה להתרומם אל פני השטח ולהאיץ, אם אתה יכול באותה מידה להרוס את המטרה על ידי תקיפה ממעמקים? לשאלות אלה אין תשובות רגילות, המתאימות לטקטיקה המוכחת הקלאסית של שימוש בצוללות ממעמדות שונים.בנוסף, ספק אם לשאלות אלו יכולות להיות תשובות הגיוניות ומובנות בכלל.
כפי שאתה יכול לראות, הצוללת הגרעינית המקורית, נשוא פטנט RU 2494004, כוללת הרבה מאפיינים מקוריים ויוצאי דופן שמושכים תשומת לב, אך סוגרים את דרך הפרויקט ליישום. לאחר בחינה מדוקדקת, הצעת הממציאים מ.נ. בולוטינה, א.נ. נפדובה, מ.ל. נפדובה ו- N. B. מסתבר שבולוטינה הוא עוד פרויקט מבטיח ללא סיכויים ברורים.
המצאות כאלה מופיעות בקביעות מעוררת קנאה ולעתים קרובות הופכות לנושא פטנטים. עם זאת, הם לעולם אינם מגיעים לשלב היישום המעשי. מורכבות, חוסר תפיסה ותכונות שליליות אחרות משפיעות בסופו של דבר על גורלן הנוסף של ההצעות, ולכן הן נשארות על הנייר ואינן יכולות להפוך למשהו יותר מאשר סיבה לגאווה של היוצר. מצד שני, למרות הסיכויים המפוקפקים, דברים כאלה הם בעלי עניין מסוים. הם מדגימים בצורה מושלמת אילו טריקים המוח האנושי מסוגל ביצירת רעיונות חדשים.
