Dažādās valstīs spēkā esošie patentu likumi neprasa, lai pieteikumam tiktu pievienots praktisks izgudrojuma piemērs. Tas jo īpaši atvieglo dzīvi dažādiem "projektoriem", kas piedāvā apzināti nerealizējamas idejas. Tā rezultātā patentu birojiem ir jārisina liels skaits apšaubāmu ideju, kas tomēr rada patentus. Objektīvu iemeslu dēļ šajos patentos izklāstītās idejas nekad netiks īstenotas praksē, bet dažos gadījumos tās var interesēt.
Šā gada martā tika publicēts patents ar numuru RU 2494004 ar lakonisku nosaukumu "Kodolzemūdene". Neskatoties uz nosaukuma vienkāršību, dokumentā ir vairākas pārāk drosmīgas idejas, kas ierosinātas izmantošanai kodolzemūdenes flotē. Izgudrotāji M. N. Bolotiņa, E. N. Ņefedova, M. L. Nefedova un N. B. Bolotins piedāvā oriģinālu zemūdenes dizainu, kas nodrošinās ievērojamu dažu īpašību pieaugumu, kā arī piešķirs tai vairākas jaunas iespējas, kas vēl nav pieejamas mūsdienu zemūdenēm.
Piedāvātajai zemūdenei, kas aprakstīta patentā, ir nestandarta "trimarāna" tipa izkārtojums. Laivas galvenais elements ir tradicionālās dubultkorpusa konstrukcijas centrālais modulis. Apkalpes un vienību aizsardzību pret ūdens spiedienu nodrošina izturīgs korpuss, virs kura ir novietots viegls korpuss. Ir ierosināts aizpildīt vietu starp diviem korpusiem ar balasta tvertnēm. Turklāt izturīgam korpusam jābūt aprīkotam ar izturīgu stūres māju, kurā var ievietot uznirstošo glābšanas kameru. No vispārējā plānojuma un mērķa viedokļa centrālā ēka gandrīz neatšķiras no vienībām, ko izmanto mūsdienu zemūdenēs. Neskatoties uz to, jaunais projekts piedāvā vairākus jaunus nestandarta risinājumus.
Piedāvātās zemūdenes vispārējā shēma, skats no augšas
Sānos centrālajam modulim tiek piedāvāts piestiprināt divus t.s. racionalizēts torpēdu modulis. Autoru izdomātie torpēdas moduļi ir sava veida centrālā vienība ar vairākām raksturīgām izmaiņām. Papildu barošanas bloki un dzenskrūves jāievieto sānu moduļos. Visbeidzot, virs centrālā moduļa jābūt lielam racionalizētam reaktīvā dzinēja korpusam. Tāpat kā sānu torpēdu moduļi, arī zemūdenes darbības uzlabošanai jāizmanto reaktīvais dzinējs.
Ņemot vērā dažas esošās zemūdenes konstrukcijas iezīmes, patenta autori piedāvā oriģinālu izturīga korpusa izkārtojumu. Mūsdienu zemūdenēm ir viens izturīgs korpuss, kas sadalīts nodalījumos ar noslēgtām starpsienām. Tomēr, kā atzīmē izgudrotāji, šāds sadalījums neatrisina nodalījumu nodalīšanas uzdevumu, jo starpsienās ir daudz atveru cauruļvadiem, kabeļiem utt. Tādējādi avārijas gadījumā ir iespējams to izplatīt kaimiņu nodalījumos caur esošajām tehnoloģiskajām atverēm.
Lai atrisinātu šo problēmu, tiek piedāvāts nestandarta izturīga korpusa izkārtojums, kurā ir elektrostacija, ieroči, vadības sistēmas, dzīvojamās telpas utt. Daudzsološas kodolzemūdenes spēcīga korpusa galvenajam elementam jābūt īpašai ķīļa kopnei, uz kuras jāuzstāda pārējās vienības. Viena izturīga korpusa vietā izgudrotāji ierosina izmantot vairākas salīdzinoši mazas kapsulas. Katrā šādā agregātā jābūt vienai vai otrai iekārtai: elektrostacijai, apdzīvojamam tilpumam, ieročiem utt. Tiek pieņemts, ka šāds izturīgu korpusu izvietojums ļaus saglabāt nepieciešamās aizsardzības īpašības pret ārējo spiedienu, kā arī nodalījumus nodalīt viens no otra, jo īpaši atdalot apkalpi un kodolreaktora bīstamās daļas. Šajā gadījumā kapsulas nevajadzētu pilnībā atdalīt. Saziņai starp tām tiek piedāvāts izmantot aizvērtas lūkas un gaisa slēdzenes.
Vienai no piedāvātās zemūdenes kapsulām vajadzētu veikt vairākas funkcijas, kuru mērķis ir nodrošināt zemūdenes kontroli un izglābt apkalpi. Tiek ierosināts tajā ievietot centrālo posteni un visas sistēmas vadības iekārtas. Centrālās stacijas kapsulai vajadzētu darboties arī kā glābšanas kamerai. Vajadzības gadījumā to vajadzētu atdalīt, ietaupot visu apkalpi. Lai efektīvāk veiktu cilvēku glābšanas uzdevumus, kamera jāizgatavo pilnvērtīgas mini zemūdenes veidā.
Vēl viens sākotnējais priekšlikums attiecas uz elektroenerģijas piegādes veidiem zemūdenei. Tātad dīzeļģeneratoru komplekta un lielas lielas ietilpības akumulatora vietā tiek piedāvāts izmantot termoelektriskos ģeneratorus. Pēc izgudrotāju domām, šo vienību jauda, kas saistīta ar kodolreaktoru, jāizvēlas saskaņā ar galvenā dzinēja un citu borta sistēmu parametriem.
Centrālā moduļa shēma, skats no sāniem
Daudzsološas kodolzemūdenes borta sistēmu kontrole jāveic, izmantojot tālvadības sistēmas. Šī projekta iezīme jo īpaši ļauj ievērojami samazināt apkalpes lielumu. Saskaņā ar izgudrojuma autoru aprēķiniem, lai nodrošinātu trīs maiņu sardzi, apkalpē jābūt ne vairāk kā 15 cilvēkiem. Viņu uzdevums ir uzraudzīt sistēmu darbību un tās kontrolēt, izmantojot automatizētus rīkus. Papildu uzdevumi, piemēram, pārtika, tīrīšana, medicīniskā palīdzība utt. jāveic pulksteņa maiņai. Kā pierādījums šīs pieejas efektivitātei izgudrotāji min astronautu pieredzi.
Lai papildus aizsargātu dzenskrūves un stūres agregātus, kā arī lai atrisinātu vairākas esošas problēmas, izgudrotāji piedāvā oriģinālu dzenskrūves vārpstas un citu spēkstaciju bloku dizainu. Esošajos zemūdenes projektos korpusa pakaļējā daļa ir sašaurināta, kas samazina dažādu iekārtu uzstādīšanai pieejamo apjomu. Patents RU 2494004 ierosina izmantot nestandarta dzenskrūves rumbas konstrukciju, kurai nav nepieciešams sašaurināt korpusu.
Šim nolūkam gaismas korpusa aizmugurējā daļā, kurā atrodas dzenskrūves rumbas, ir izveidota sprauga. Pēdējais savukārt balstās uz cieta korpusa struktūras, un tam jāpārvietojas pa īpašām nesošām virsmām ar pretberzes pārklājumu. Līdzīgu vienību tiek ierosināts dzesēt, izmantojot jūras ūdeni.
Sakarā ar palielinātu rumbas diametru ir nepieciešama jauna propellera konstrukcija. Tiek ierosināts aprīkot ar lielu skaitu samazināta augstuma asmeņu. Pēc izgudrotāju domām, šī konstrukcija nodrošinās nepieciešamo vilkmi pat pie ļoti zemiem apgriezieniem.
Ir ierosināts pagriezt dzenskrūvi vairāku elektromotoru dēļ, kas radiāli uzstādīti izturīga korpusa iekšpusē. Uz dzinēju izejas vārpstām ir ierosināts dzenskrūves rumbā ievietot pārnesumus, kas savienojas ar zobratu.
Vēl viens centrālā moduļa shēmas variants
Sānu torpēdu moduļi ir dubultkorpusa vienības ar saviem kodolreaktoriem un citiem spēkstacijas elementiem. Turklāt moduļi ir aprīkoti ar saviem dzenskrūvēm, tādas pašas konstrukcijas kā zemūdenes centrālā moduļa gadījumā. Torpēdu moduļu priekšgalā ir automatizēti nodalījumi ar ieročiem. Sānu moduļu paša bruņojumam vajadzētu sastāvēt no vairākām torpēdu caurulēm ar torpēdas padevi. Tāpat kā citās sistēmās, ieročus jākontrolē attālināti no centrālā posteņa.
Torpedo moduļiem, pēc izgudrotāju domām, jābūt savienotiem ar kodolzemūdenes centrālo moduli, izmantojot ātrās atlaišanas stiprinājumus. Jo īpaši tam var izmantot ugunsdrošības skrūves. Vajadzības gadījumā apkalpei vajadzētu būt iespējai atiestatīt moduļus un turpināt darbu bez tiem.
Viens no interesantākajiem izgudrotāju priekšlikumiem attiecas uz papildu spēkstaciju. Autoru komanda ierosina daudzsološu kodolzemūdeni aprīkot ne tikai ar trim dzenskrūvēm ar elektromotoriem, bet arī ar šķidro propelentu raķešu dzinēju. Šādai vienībai, kas nepavisam nav raksturīga vecām, modernām vai daudzsološām zemūdenēm, vajadzētu pozitīvi ietekmēt zemūdenes īpašības.
Centrālā korpusa pakaļgala augšējā daļā tiek ierosināts uzstādīt pilonu ar lielu raķešu spēkstacijas korpusu. Lai aizsargātu vienības, sprauslu var pārklāt ar noņemamu vāku. Korpusa iekšpusē jāatrodas jaudas rāmim, dzinējam ar sadegšanas kameru un sprauslu, gāzes ģeneratoram, turbo sūkņa blokam un citām šķidra dzinēja sastāvdaļām. Turklāt projekts paredz vilces vektora vadības sistēmu izmantošanu divās plaknēs.
Lai kontrolētu vilces vektoru, dzinējam jāpagriežas horizontāli un vertikāli, nodrošinot virziena un apdares kontroli. Motora konstrukcijā nav paredzētas jebkādas ripošanas kontroles sistēmas. Acīmredzot šādu kontroli ierosina veikt, izmantojot laivas korpusa stūres.
Oriģināls propellera izkārtojums
Patents RU 2494004 piedāvā oriģinālu metodi motora piegādei ar degvielu. Lai izvairītos no tvertņu izmantošanas degvielas un oksidētāja transportēšanai, var izmantot motoru, kas darbojas ar ūdeņraža un skābekļa maisījumu. Šādu degvielu var iegūt no jūras ūdens elektrolīzes ceļā. Sakarā ar kodolreaktora klātbūtni zemūdenē, šāda degvielas ieguves metode tiek uzskatīta par optimālu. Rezultātā zemūdene, kā to iecerējuši autori, var ilgstoši palikt zem ūdens, ja nepieciešams, izmantojot raķešu dzinēju, kas darbojas ar neatkarīgi ražotu degvielu.
Daudzsološa raķešu dzinēja kodolzemūdene var pārvadāt torpēdu un raķešu ieročus. Torpēdu caurules un to munīciju plānots ievietot sānu torpēdas moduļos. Raķešu palaišanas ierīcēm savukārt jāatrodas vienā no centrālā moduļa izturīgā korpusa deguna kapsulām. Izgudrotāji uzskata, ka šāda kodolzemūdene var pārvadāt dažāda veida raķetes, gan pretkuģu, gan paredzētas uzbrukumam mērķiem līdz 3-5 tūkstošiem km.
Nestandarta konstrukcijas zemūdenei jābūt ar atbilstošu kaujas taktiku. Patiešām, patents RU 2494004 piedāvā ārkārtas metodi uzbrukumu veikšanai. Pēc izgudrojuma autoru domām, daudzsološai zemūdenei vajadzētu spēt paātrināties līdz lieliem ātrumiem. Tātad, uzklājot virsmu un ieslēdzot reaktīvo dzinēju, tam vajadzētu attīstīt ātrumu aptuveni M = 0,5 … 1. Šajā gadījumā zemūdene ir praktiski neaizsargāta pret ienaidnieka uzbrukumiem.
Paātrinājusies līdz lielam ātrumam, zemūdenei jāveic uzbrukums, izmantojot torpēdas vai raķetes. Tiek atzīmēts, ka laivas lielā ātruma dēļ ūdens palaišanas brīdī ir neiespējami pretoties palaistām torpēdām. Tāpat, pārvietojoties lielā ātrumā, zemūdene var palaist raķetes. Izmantojot dažādus ieročus, ir iespējams atrisināt operatīvi taktiskos vai stratēģiskos uzdevumus. Pēc uzbrukuma pabeigšanas zemūdenei jāatgriežas dziļumā.
Papildu pastiprinātāja raķešu dzinēja izmantošana ļauj veikt pēkšņus ātrus uzbrukumus, kā arī atstāt mērķa zonu. Jo īpaši atklāšanas gadījumā šāda zemūdene pēc iespējas īsākā laikā varēs attālināties ievērojamā attālumā no ienaidnieka un pēc tam doties zem ūdens. Tādējādi līdz brīdim, kad atklāšanas zonā ieradīsies pretzemūdeņu kuģi vai ienaidnieka lidmašīna, daudzsološā kodolzemūdene atradīsies drošā attālumā no tās.
Spēkstacija, dzenskrūve un reaktīvais dzinējs
Izgudrotāji uzskata, ka ierosinātajā projektā viņi varēja veiksmīgi atrisināt vairākas svarīgas problēmas. Pirmkārt: īstermiņa ievērojama dol līmeņa līmeņa ātruma pieauguma nodrošināšana M = 0, 5 … 1. Izmantojot šo iespēju torpēdu vai raķešu uzbrukuma laikā, ir iespējams efektīvi uzvarēt mērķi ar gandrīz pilnīgu pašas laivas neaizsargātību pret ienaidnieka aizsardzību.
Otrais uzdevums: vilces vektora kontrole. Vairāku oriģinālu ideju dēļ ierosināto šķidro propelentu raķešu dzinēju var izmantot vadībai divās lidmašīnās. Sakarā ar sadegšanas kameras un sprauslas šūpošanos tiek ierosināts kontrolēt apdari un virzienu.
Trešais panākums, pēc izgudrotāju domām, attiecas uz apkalpes drošību. Atrodoties atsevišķā kapsulā un kontrolējot visas sistēmas attālināti, ūdenslīdēji ne ar ko neriskē. Turklāt ekipāžas glābšanu ārkārtas situācijās nodrošina noņemama kamera, kas parasti veic centrālā amata funkcijas. Turklāt apdzīvojamajā kapsulā nav degvielas tvertņu, kam vajadzētu palielināt apkalpes drošību.
Ierosinātās kodolzemūdenes spēkstacija ietver trīs neatkarīgus moduļus. Katram no tiem ir savs kodolreaktors un virkne citu iekārtu. Turklāt visi trīs zemūdenes galvenie moduļi ir aprīkoti ar saviem oriģinālā dizaina dzenskrūvēm, kas savienoti ar elektromotoru komplektu. Tam visam, pēc izgudrotāju domām, būtu jānodrošina ilgstošas autonomas navigācijas iespēja.
Tā pati dizaina iezīme ir risinājums piektajai projekta problēmai. Trīs autonomas spēkstacijas ļauj sasniegt augstu konstrukcijas uzticamību. Gadījumā, ja kāda no iekārtām sabojājas, zemūdene saglabā kursu un var turpināt veikt uzticēto kaujas misiju.
Visbeidzot, struktūras modulārais dizains ļauj nepieciešamības gadījumā izmantot daudzsološu kodolzemūdeni nemilitārajiem mērķiem. Lai to izdarītu, ir nepieciešams demontēt sānu torpēdas moduļus un nomainīt dažu militāram nolūkam izmantoto kapsulu aprīkojumu.
Izgudrotāju M. N. Bolotiņa, E. N. Ņefedova, M. L. Nefedova un N. B. Bolotīns interesē vismaz kā ziņkārīgs tehnisks kuriozs. Viņu izgudrojums ir tik neparasts un sarežģīts, ka par tā izredzēm var spriest pat bez detalizēta pētījuma. Turklāt pat ar virspusēju pārbaudi var redzēt, ka ierosinātajam projektam ir tehniskas, operatīvas un taktiskas problēmas. Līdz ar to maz ticams, ka tas spēs atrast pielietojumu vidējā termiņā vai pat tālā nākotnē.
Papildu spēkstacijas ar reaktīvo dzinēju shēma
Tomēr jāatzīmē, ka daži priekšlikumi izskatās pareizi un vienā vai otrā veidā jau tiek izmantoti praksē. Tātad vietējie dizaineri jau ir izmantojuši ideju sadalīt vienu spēcīgu cilindrisku nodalījumu vairākās atsevišķās, atšķirīgas formas vienībās. Tādējādi projekta 210 Losharik īpašai zemūdenei (dziļūdens kodolstacijai) AS-12, pēc dažiem avotiem, ir ciets korpuss, kas samontēts no vairākiem sfēriskiem nodalījumiem. Šis izkārtojums ir palielinājis korpusa izturību un līdz ar to arī maksimālo iegremdēšanas dziļumu.
Citas idejas nekādā gadījumā nevar atzīt par realizējamām vai piemērotām praktiskai lietošanai. Piemēram, ideja par pilnīgu visu sistēmu kontroli no centrālās atrašanās vietas, lai gan izskatās daudzsološa un pievilcīga, ir saistīta ar grūtībām. Tam nepieciešamas daudzas automatizētas sistēmas, tomēr pat šajā gadījumā maz ticams, ka būs iespējams samazināt cilvēku līdzdalību līdz vajadzīgajam līmenim vai likvidēt nepieciešamību zemūdenniekiem palikt ārpus noteiktā apdzīvojamā nodalījuma.
Arī priekšlikuma mīnusu var uzskatīt par īpašu izkārtojumu ar centrālo moduli un divām tam pieslēgtām torpēdas caurulēm. Šo dizainu diez vai var uzskatīt par optimālu no hidrodinamikas viedokļa. Tas saskarsies ar paaugstinātu ūdens izturību, kas negatīvi ietekmēs vairākas pamatīpašības, pirmkārt, kustības ātrumu un enerģijas patēriņu.
Šādas konstrukcijas iezīmes jo īpaši var apgrūtināt vai pat neiespējami sasniegt plānotos ātruma raksturlielumus. Kā izdomāja izgudrotāji, daudzsološai kodolzemūdenei uz virsmas vajadzētu attīstīt ātrumu skaņas ātruma līmenī (iespējams, skaņas ātrums ir gaisā, nevis ūdenī). Tomēr, ņemot vērā samitrinātās virsmas lielo platību, zemūdenes konstrukcijai jāsaskaras ar augstu ūdensizturību, kas apšaubīs paātrinājuma iespēju pat līdz 50–100 km / h, nemaz nerunājot par lielāku ātrumu.
Patents ierosina zemūdeni aprīkot ar papildu reaktīvo dzinēju. Šī ideja nešķiet ļoti ticama, galvenokārt tādēļ, ka raķešu dzinēji dažādu iemeslu dēļ vēl nav atraduši pielietojumu zemūdens flotē kā zemūdenes galveno dzinēju. Turklāt ir pamats šaubīties, vai tie vispār tiks izmantoti šajā jomā. Tādējādi pagaidām reaktīvās zemūdenes paliek tikai zinātniskajā fantastikā. Tātad, G. Adamova grāmatas "Divu okeānu noslēpums" zemūdene "Pioneer" bija aprīkota ar reaktīvo dzinēju, kas darbojās ar ūdeņraža un skābekļa maisījumu.
Raķešu dzinēja un tā vadības sistēmu diagramma
Pat ja iedomājaties, ka zemūdeni patiešām var aprīkot ar reaktīvo dzinēju, šāda tehnika noteikti saskarsies ar vairākām nopietnām problēmām. Ir viegli uzminēt, ka liels šādas spēkstacijas korpuss, kas atrodas virs centrālā korpusa, noteikti novedīs pie jau tā ne pārāk labās racionalizācijas pasliktināšanās. Tādējādi dzinējs var būt noderīgs tikai ātrgaitas uzbrukuma laikā, bet pārējā laikā tas tikai traucēs un pasliktinās veiktspēju.
Priekšlikums uzbrukt mērķiem no virsmas ar paātrinājumu līdz maksimālajam ātrumam arī izskatās apšaubāms. Zemūdenes galvenais "trumpis" ir viņu slepenība, kas ļauj mierīgi ieņemt izdevīgu pozīciju uzbrukumam un izšaut torpēdas vai raķetes. Pacelšanās uz virsmu un paātrinājums līdz transoniskajam ātrumam neiederas klasiskajā zemūdenes izmantošanas metodē. Turklāt šādi priekšlikumi tam ir tieši pretrunā.
Turklāt šajā gadījumā rodas taisnīgs jautājums: ja ierosinātajai zemūdenei vajadzētu uzbrukt ienaidniekam uz virsmas, tad kāpēc tai pat ir nepieciešama spēja pārvietoties dziļumā? Varat arī uzdot otro jautājumu: kāpēc celties virspusē un paātrināties, ja tikpat labi varat iznīcināt mērķi, uzbrūkot no dziļuma? Uz šiem jautājumiem nav normālu atbilžu, kas atbilst klasiskajai pārbaudītajai taktikai izmantot dažādu klašu zemūdenes. Turklāt šaubas, vai uz šiem jautājumiem vispār var būt loģiskas un saprotamas atbildes.
Kā redzat, oriģinālajai kodolzemūdenei, uz kuru attiecas patents RU 2494004, ir daudz oriģinālu un neparastu iezīmju, kas piesaista uzmanību, bet aizver projekta ceļu uz īstenošanu. Rūpīgi izpētot, izgudrotāju M. N. Bolotiņa, E. N. Ņefedova, M. L. Nefedova un N. B. Bolotina izrādās vēl viens daudzsološs projekts bez skaidrām perspektīvām.
Šādi izgudrojumi parādās ar apskaužamu regularitāti un bieži kļūst par patentu priekšmetu. Tomēr tie nekad nesasniedz praktiskās pielietošanas pakāpi. Sarežģītība, nepareiza iecere un citas negatīvas iezīmes galu galā ietekmē priekšlikumu turpmāko likteni, tāpēc tie paliek uz papīra un nevar kļūt par kaut ko vairāk kā radītāja lepnuma iemeslu. No otras puses, neskatoties uz apšaubāmajām izredzēm, šādas lietas interesē. Tie lieliski parāda, uz kādiem trikiem spēj cilvēka prāts, radot jaunas idejas.
