چگونه پروژه زیردریایی جنگنده 705 ایجاد شد

بیش از 15 سال از حذف آخرین قایق پروژه 705 از نیروی دریایی روسیه می گذرد و اختلافات تا به امروز در محافل ملوانان نظامی و کشتی سازان ادامه دارد. پروژه 705 واقعاً چه بود، پیشرفتی پیش از زمان خود یا یک قمار فنی پرهزینه؟

در سال 1959، زمانی که اولین زیردریایی هسته‌ای شوروی (NPS) Leninsky Komsomol که طبق پروژه لنینگراد SKB-143 (اکنون SPMBM مالاکیت) ساخته شده بود، قبلاً به دریا رفته بود و ساخت یک سری کامل از کشتی‌های مشابه در حال انجام بود. در Severodvinsk ، متخصص برجسته همان SKB A. B. Petrov پیشنهاد ایجاد یک "زیردریایی جنگنده کوچک پرسرعت" را ارائه کرد. این ایده بسیار مرتبط بود: چنین قایق هایی برای شکار زیردریایی ها - حامل های موشک های بالستیک با بارهای هسته ای مورد نیاز بودند که سپس شروع به ساخت فعال در انبارهای یک دشمن بالقوه کردند. در 23 ژوئن 1960 کمیته مرکزی و شورای وزیران این پروژه را تصویب کردند که شماره 705 («لیره») به آن اختصاص یافت. در کشورهای ناتو این قایق به «آلفا» (آلفا) معروف شد. آکادمیسین A.P. Alexandrov، V.A. Trapeznikov، A.G. Iosifyan ناظران علمی پروژه شدند و میخائیل جورجیویچ روسانوف طراح ارشد کشتی شد. او مردی با استعداد با سرنوشت بسیار دشواری بود: هفت سال در گولاگ و پس از آزادی - ممنوعیت ورود به لنینگراد. یک مهندس کشتی سازی با تجربه در یک آرتل دکمه سازی در مالایا ویشرا کار می کرد و تنها در سال 1956 توانست به لنینگراد، به SKB-143 بازگردد. او با معاون طراح زیردریایی هسته ای پروژه 645 شروع کرد (این تجربه برای روسانوف بسیار مفید بود).

نبرد با تیتان

هدف زیردریایی جدید الزامات اساسی را تعیین کرد - سرعت و مانور بالا، هیدروآکوستیک عالی، سلاح های قدرتمند. برای برآوردن دو الزام اول، قایق باید دارای ابعاد و وزن بسیار کوچک، بالاترین ویژگی های هیدرودینامیکی بدنه و نیروگاه قدرتمندی بود که در ابعاد محدود مناسب باشد. انجام این کار بدون راه حل های غیر استاندارد غیرممکن بود. تیتانیوم به عنوان ماده اصلی بدنه کشتی و همچنین بسیاری از مکانیزم ها، خطوط لوله و اتصالات آن انتخاب شد - این فلز تقریباً دو برابر سبک تر و در عین حال قوی تر از فولاد است، علاوه بر این کاملاً مقاوم در برابر خوردگی و کم است. مغناطیسی با این حال، کاملا دمدمی مزاج است: فقط در یک محیط گاز بی اثر - آرگون جوش داده می شود، برش آن دشوار است، ضریب اصطکاک بالایی دارد. علاوه بر این، تیتانیوم را نمی توان در تماس مستقیم با قطعات ساخته شده از فلزات دیگر (فولاد، آلومینیوم، برنج، برنز) استفاده کرد: در آب دریا، یک جفت الکتروشیمیایی با آنها تشکیل می دهد که باعث خوردگی مخرب قطعات ساخته شده از فلزات دیگر می شود. توسعه گریدهای ویژه فولاد پر آلیاژ و برنز ضروری بود و متخصصان پژوهشگاه مرکزی متالورژی و جوشکاری (پرومته) و پژوهشکده مرکزی فناوری کشتی‌سازی موفق شدند بر این ترفندهای تیتانیوم غلبه کنند. در نتیجه، بدنه کشتی با اندازه کوچک با جابجایی زیر آب 3000 تن ایجاد شد (اگرچه مشتری، نیروی دریایی، بر محدودیت 2000 تن اصرار داشت).

باید بگویم که کشتی سازی شوروی قبلاً تجربه ایجاد زیردریایی از تیتانیوم را داشت. در سال 1965، در Severodvinsk، یک زیردریایی هسته ای پروژه 661 با بدنه تیتانیوم (در یک نسخه واحد) ساخته شد. این قایق که به عنوان "گلدفیش" شناخته می شود (اشاره ای به ارزش فوق العاده آن) تا به امروز رکورددار سرعت در زیر آب است - در آزمایشات دریایی 44,7 گره (حدود 83 کیلومتر در ساعت) را نشان داد.

نوآوری های محکم

یکی دیگر از نوآوری های اساسی اندازه خدمه بود. در سایر زیردریایی های هسته ای (اعم از شوروی و آمریکایی) 80-100 نفر در حال خدمت هستند و در شرایط پروژه 705 شماره 16 نامگذاری شده است و فقط افسران. با این حال، در طول طراحی، تعداد خدمه آینده افزایش یافت و در نهایت به 30 نفر رسید، از جمله پنج تکنسین میان کشتی و یک ملوان، که نقش مهم آشپز، و نظافتچی نیمه وقت به او محول شد (در ابتدا فرض بر این بود که وظایف آشپز توسط پزشک کشتی انجام می شود). برای ترکیب چنین خدمه کوچک با تعداد زیادی بازوها و مکانیسم ها، قایق باید به طور جدی خودکار می شد. بعداً ملوانان حتی قایق های پروژه 705 را "ماشین های اتوماتیک" نامیدند.

برای اولین بار در کشور (و احتمالاً در جهان)، اتوماسیون جهانی همه چیز را تحت پوشش قرار داد: کنترل حرکت کشتی، استفاده از سلاح، نیروگاه اصلی، تمام سیستم های عمومی کشتی (غوطه وری، صعود، تریم، دستگاه های جمع شونده، تهویه، و غیره.). یکی از موضوعات کلیدی و بسیار بحث برانگیز در توسعه سیستم های اتوماسیون (این کار توسط تعدادی از موسسات تحقیقاتی و دفاتر طراحی از جمله پژوهشکده مرکزی "آرورا"، "گرانیت"، "آگات" انجام شد) انتخاب فرکانس جریان برای شبکه الکتریکی کشتی گزینه های 50 و 400 هرتز در نظر گرفته شد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را داشتند. تصمیم نهایی به نفع 400 هرتز در نشست سه روزه رهبران چندین سازمان درگیر در این موضوع با حضور سه دانشگاهی اتخاذ شد. انتقال به فرکانس افزایش یافته باعث ایجاد مشکلات زیادی در تولید شد، اما باعث شد تا ابعاد تجهیزات و ابزار الکتریکی به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

قلب اتمی

و با این حال، نوآوری اصلی که سرنوشت کل پروژه را تعیین کرد، انتخاب نیروگاه اصلی کشتی بود. این یک راکتور نوترونی سریع اتمی فشرده (FN) با خنک کننده فلزی مایع (LMC) بود. این امر باعث صرفه جویی در حدود 300 تن جابجایی به دلیل دمای بخار بالاتر و در نتیجه راندمان بهتر توربین شد.

اولین زیردریایی در جهان با راکتوری از این نوع، زیردریایی هسته ای آمریکایی Seawolf (1957) بود. این طراحی چندان موفق نبود، در طول آزمایشات دریایی، فشار مدار اولیه با آزاد شدن سدیم کاهش یافت. بنابراین، در سال 1958، راکتورها با راکتورهای آب خنک جایگزین شدند و ارتش در ایالات متحده دیگر شروع به تماس با راکتورهای LMT نکرد. در اتحاد جماهیر شوروی، آنها ترجیح می دادند از مذاب سرب بیسموت به عنوان خنک کننده استفاده کنند که از نظر شیمیایی بسیار کمتر از سدیم است. اما زیردریایی اتمی K-1963 که در سال 27 ساخته شد نیز بدشانس بود: در ماه مه 1968، در طول عملیات، مدار اولیه یکی از دو راکتور شکست. خدمه دوزهای زیادی از تشعشع دریافت کردند، 19 نفر جان باختند و قایق "ناکازاکی" نام گرفت (نام مستعار "هیروشیما" قبلاً توسط K-1961 در سال 1982 گرفته شده بود). این زیردریایی هسته ای آنقدر رادیواکتیو بود که قابل تعمیر نبود و در نتیجه در سپتامبر 27 در سواحل شمال شرقی نوایا زملیا زیر آب رفت. به "عناوین" آن، عقل دریایی "برای همیشه در زیر آب" اضافه شد. اما حتی پس از فاجعه K-XNUMX، اتحاد جماهیر شوروی تصمیم گرفت که ایده وسوسه انگیز استفاده از راکتورهای LMC در زیردریایی های هسته ای را رها نکند؛ مهندسان و دانشمندان تحت هدایت آکادمیسین لایپونسکی به کار بر روی بهبود آنها ادامه دادند.

دو سازمان توسعه نیروگاه اصلی پروژه 705 را بر عهده گرفتند. دفتر طراحی Podolsk "Gidropress" یک واحد بلوک دو بخش BM-40 / A با دو پمپ گردش خون ایجاد کرد. گورکی OKBM نصب OK-550 را صادر کرد، همچنین یک بلوک، اما با یک مدار اولیه منشعب و سه پمپ گردش خون. در آینده، هر دو نصب در زیردریایی های هسته ای پروژه 705 مورد استفاده قرار گرفت: OK-550 بر روی قایق های ساخته شده در لنینگراد (چهار کشتی) نصب شد و BM-705 / A بر روی سه قایق ساخته شده در Severodvinsk طبق نسخه 40K نصب شد. پروژه هر دوی این نیروگاه ها تا 40 لیتر نیرو را بر روی شفت توربین تامین می کردند. با.، که امکان توسعه سرعت 000 گره پیش بینی شده توسط شرایط مرجع را فراهم کرد.

طولانی ترین قایق

در مجموع هفت زیردریایی هسته ای پروژه 705 ساخته شد، آنها اولین قایق های سریال مجهز به راکتورهای LMC در جهان شدند. اولین قایق، K-64، در ژوئن 1968 در همان قایق‌خانه قدیمی که 70 سال قبل از آن رزمناو معروف Aurora ساخته شده بود، در دسامبر 1971 به نیروی دریایی تحویل داده شد. مشکلات اصلی عملیات آزمایشی مربوط به راکتور بود که اساساً با آب تحت فشار شناخته شده متفاوت بود. واقعیت این است که آلیاژ سرب-بیسموت در +145 درجه سانتیگراد متبلور می شود و در حین کار یک راکتور با چنین LMC به هیچ وجه نباید اجازه داد دمای مدار اولیه به این مقدار کاهش یابد. در نتیجه عدم رعایت این شرط در خطوط لوله یک و سپس حلقه دوم مدار اولیه بود که از مذاب جامد شده، دوشاخه هایی ظاهر شدند که دیگر نمی توان آنها را به حالت مایع برگرداند. یک "بز" از کارخانه تولید بخار وجود داشت که با کاهش فشار مدار اولیه و آلودگی رادیواکتیو قایق همراه بود که در آن زمان در پایه آن لنگر انداخته بود. به زودی مشخص شد که راکتور به طور جبران ناپذیری ویران شده است و قایق دیگر نمی تواند به دریا برود. در نتیجه، در اوت 1974، او از این سازمان خارج شد ناوگان و پس از یک بحث طولانی، به دو قسمت تقسیم شد که هر کدام برای آموزش خدمه و آزمایش فناوری های جدید مورد استفاده قرار گیرد. کمان قایق به لنینگراد کشیده شد و قسمت عقب با محفظه راکتور در Severodvinsk در کارخانه کشتی سازی Zvyozdochka باقی ماند. در همان مکان، یک صلیب سیاه از تثبیت کننده عقب K-64 با سکان های افقی و عمودی به عنوان یادگاری غم انگیز باقی ماند. در میان ملوانان و کشتی‌سازان، مدت‌ها معما-شوخی درباره «طولانی‌ترین قایق جهان» وجود داشت.

زندگی واقعی

ساخت این سری که قبلاً به طور فعال در لنینگراد و سورودوینسک در حال انجام بود ، به حالت تعلیق درآمد ، اما چند سال بعد از سر گرفته شد و از سال 1977 تا 1981 ، شش زیردریایی هسته ای پروژه 705 به ناوگان منتقل شد. این کشتی‌ها به‌عنوان بخشی از ناوگان شمال به طور فشرده و با موفقیت خدمت می‌کردند و باعث نگرانی جدی در میان کشورهای ناتو شد. با در نظر گرفتن تجربه غم انگیز K-64، یک "دیگ الکتریکی" علاوه بر این بر روی تمام زیردریایی های هسته ای سریال این پروژه نصب شد که وظیفه آن حفظ دمای مورد نیاز در مدار اولیه راکتور در هنگام رساندن آن به آن بود. حداقل قدرت زمانی که زیردریایی هسته ای در پایگاه پارک شده بود. برای کارکرد دیگ، نیاز به تامین برق از ساحل بود. وقفه هایی در این زمینه وجود داشت و از آنجایی که خدمه قایق ها به شدت از تخریب رآکتور می ترسیدند، آن را در حداقل سطح توان حفظ نکردند که تولید سوخت هسته ای را تسریع کرد. علاوه بر این، نارضایتی مقامات پایگاه دریایی به دلیل نیاز به سازماندهی آزمایشگاه های ویژه برای بررسی های دوره ای، تنظیمات و تعمیرات اتوماسیون بود که با قایق هایی از این نوع پر می شدند. بنابراین نگرانی های زیادی به خدمات ساحلی نیروی دریایی ارتش اضافه شده است. به طور فزاینده‌ای صحبت می‌شد که کشتی‌های جدید، علی‌رغم ویژگی‌های رزمی منحصربه‌فردشان، جلوتر از زمان خود هستند و نگهداری آن‌ها غیرضروری دشوار است. قایق سریال هفتم تکمیل نشد، اما درست روی لغزنده قطع شد. تا سال 1990، تمام (به جز یک) زیردریایی های هسته ای پروژه 705 از ناوگان خارج شدند، که به طور قابل توجهی کمتر از دوره ای که برای آن محاسبه شده بود، خدمت کردند.

آخرین "آلفا"

K-123 که به یک استثنا تبدیل شد، به دلیل تعمیر طولانی غیرمنطقی پس از یک حادثه جدی در سال 1997، تا سال 1982 به تاخیر افتاد. هنگامی که قایق در دریای بارنتز غوطه ور شد، سیگنال "عملکرد ناقص راکتور" ناگهان بر روی صفحه کنترل دفتر مرکزی زیردریایی هسته ای روشن شد. ستوان لوگینوف برای شناسایی در یک محفظه راکتور خالی از سکنه رفت، که یک دقیقه بعد گزارش داد که در حال مشاهده یک فلز نقره ای است که روی عرشه پخش می شود: این یک سوخت مایع بسیار فعال بود که از اولین مدار رآکتور خارج شده بود. در همان زمان، سیگنال "آلودگی محفظه راکتور. محفظه را ترک کنید! "، و همانطور که یکی از خدمه که بعداً از تصادف جان سالم به در بردند، "لوگینوف قبلاً در زمان گذشته تصور می شد. اما لوگینوف جان سالم به در برد. پس از بیرون رفتن به داخل قفل، که از طریق آن محفظه راکتور با بقیه قایق ارتباط برقرار می کند، تمام لباس های خود را در آنجا رها کرد و تحت شستشوی کامل قرار گرفت. راکتور خاموش شد، زیردریایی هسته‌ای ظاهر شد و در تانک‌های بالاست آن دمید. همانطور که بعداً مشخص شد، حدود 2 تن LMC موفق شد از مدار اولیه نشت کند. قایق آنقدر کثیف بود که رزمناو که به کمک آمد جرات نزدیک شدن به او را نداشت تا سیم بکسل را تحویل دهد. در نتیجه، کابل با کمک یک هلیکوپتر عرشه از همان رزمناو قطع شد. تعمیر K-123 که طی آن محفظه راکتور به طور کامل تعویض شد، در سال 1992 به پایان رسید، زیردریایی هسته ای به خدمت بازگشت و تا سال 1997 با خیال راحت خدمت کرد. با حذف او به طرز ناشایستی پایان یافت история پروژه 705.

چتر نجات رزرو کنید

از شش محفظه زیردریایی هسته‌ای، تنها دو محفظه ساکن بودند که در بالای یکی از آنها یک دوربین کابین نجات پاپ آپ وجود داشت که برای اولین بار در جهان ایجاد شد و برای نجات کل خدمه (30 نفر) طراحی شده بود. حداکثر عمق غواصی (400 متر).

جلوتر از زمان

زیردریایی‌های هسته‌ای پروژه 705 دارای ویژگی‌های سرعت و قابلیت مانور فوق‌العاده و نوآوری‌های بسیاری بودند: بدنه تیتانیوم، راکتور نوترونی سریع با خنک‌کننده فلز مایع، و کنترل کاملاً خودکار همه سیستم‌های کشتی.

ارتش
برای اولین بار، لوله های اژدر پنوموهیدرولیک بر روی زیردریایی هسته ای پروژه 705 نصب شد که شلیک در تمام محدوده عمق غوطه وری را فراهم می کند.

تمام اتوماتیک
به منظور کنترل زیردریایی با نیروهای خدمه بسیار محدود 30 نفره در آن زمان، سیستم های اتوماسیون متعددی برای تحت کنترل نگه داشتن تمام مکانیسم های کشتی توسعه یافت.

فلز زیر آب
بدنه قایق از تیتانیوم ساخته شده بود، بنابراین متخصصان پژوهشکده مرکزی فلزات و جوشکاری (پرومته) و پژوهشکده مرکزی فناوری کشتی سازی مجبور شدند فناوری های خاصی را برای جوشکاری و اتصال قطعات تیتانیوم و متالوژیست ها - خوردگی جدید توسعه دهند. -آلیاژهای مقاوم

فلز مایع

کشتی‌های هسته‌ای اساساً کشتی‌های بخار هستند، زیرا ملخ‌های آن‌ها توسط توربین‌های بخار به حرکت در می‌آیند. اما بخار نه در دیگهای معمولی با کوره، بلکه در راکتورهای هسته ای تولید می شود. گرمای واپاشی رادیواکتیو از سوخت هسته‌ای در مدار خنک‌کننده اولیه به یک خنک‌کننده، معمولاً آب تحت فشار (برای افزایش دما تا 200 درجه سانتی‌گراد یا بیشتر)، که به عنوان تعدیل‌کننده نوترون نیز عمل می‌کند، منتقل می‌شود. و خنک کننده از قبل گرما را به آب مدار ثانویه منتقل می کند و آن را تبخیر می کند. اما آب تحت فشار معایبی دارد. فشار بالا به این معنی است که دیواره‌های لوله‌های سیستم خنک‌کننده اولیه راکتور باید ضخیم و محکم باشد و هنگامی که مدار اولیه کاهش می‌یابد، بخار رادیواکتیو به غیرقابل دسترس‌ترین مکان‌ها نفوذ می‌کند. یک جایگزین استفاده از راکتورهای نوترونی سریع با یک خنک کننده ساخته شده از فلزات کم ذوب در فاز مایع آنها، مانند سدیم یا آلیاژ سرب-بیسموت است. رسانایی حرارتی و ظرفیت گرمایی آنها بسیار بالاتر از آب است، آنها را می توان تا دمای بالاتر بدون فشار بالا در مدار اولیه گرم کرد، که امکان ایجاد راکتورهای بسیار فشرده را فراهم می کند.