Pirms septiņdesmit gadiem ASV tika uzsākts darbs, lai izveidotu pirmo ar kodolenerģiju darbināmo zemūdeni Nautilus (SSN 571). Tas kļuva par vienu no revolucionārajiem notikumiem pasaules kuģu būvē.
Pirmais pētniecības darbs par ASV jūras kara flotes kodolreaktora (NR) izveidi aizsākās 1939. gadā. Tomēr Otrā pasaules kara notikumi un amerikāņu speciālistu, kā arī pasaules slaveno emigrantu zinātnieku centienu koncentrācija. Eiropa A. Einšteins, N. Bors, E. Fermi, L. Silards un citi par Amerikas atombumbu programmas (Manhetenas projekts) īstenošanu atlika kodolenerģijas ieviešanu zemūdenēs par vairāk nekā 15 gadiem. Tomēr pat pirms kara beigām ASV tika izveidota komiteja, kas izstrādāja priekšlikumus par atomenerģijas izmantošanu pēckara periodā. To vidū bija kuģu kodolspēkstacijas (AES) izveide. Ievērojot šo ieteikumu, līdz kara beigām ASV Jūras spēku izpētes centrā tika pieņemta darbā jūras virsnieku un inženieru grupa, kas 1946. gadā piedalījās kodolreaktora būvniecībā Ouk Ridžas kodolcentrā.
Grupā bija elektroinženieris komandieris Himens Rikoveris (1900-1986), cilvēks, kuram bija izcila loma pasaules pirmās kodolzemūdenes Nautilus izveidē, kā arī eksperimentālās kodolzemūdenes Tullibee, Norwhal, Glenard P. Lipscomb un ražošanas kaujas kodolenerģija Skipjack tipa zemūdenes. Thresher / Permit, Sturgeon un pirmā Losandželosas apakšsērija. Nav brīnums, ka Rikoveru dēvē par ASV kodolzemūdenes flotes "krusttēvu".
Tomēr 1947. gada beigās Jūras kuģu būves direkcija neatbalstīja grupas ieteikumus paātrināt kodolreaktora izveides programmu ar izmēriem, kas ļautu to ievietot zemūdenes korpusā, un to izformēja. Tikmēr turpinājās darbs pie kodolraķešu sistēmām zemūdenēm un drīz vien saņēma atbalstu no ASV Jūras spēku vadības. Kodolenerģijas departaments tika izveidots Jūras kuģu būves direktorāta pakļautībā, vēlāk pārveidots par Atomenerģijas komisijas (tagad ASV Enerģētikas departaments) Jūras reaktora attīstības sektoru.
Līdz 1949. gada beigām tika pabeigta pirmās kuģu kodolspēkstacijas projekta izstrāde. Enerģētikas inženieri ierosināja izveidot atomelektrostacijas zemes prototipu un pēc tā pārbaudes nodrošināt iekārtas novietošanu uz zemūdenes. Projekta vadītājs H. Rikoveris jau no paša sākuma pieprasīja, lai reaktora prototips tiktu ievietots tērauda cilindrā, kura diametrs ir aptuveni 9 m - līdzīgi kā gaidāmā topošās zemūdenes stiprā korpusa diametrs.
1951. gada jūlijā Kongress nolēma uzbūvēt pasaulē pirmo kodolzemūdeni. Jūras spēku ministrija 1951. gada decembrī deva jaunajam kuģim nosaukumu Nautilus.
Zemes prototipa izveide. 1950. gada janvārī tika pieņemts lēmums uzbūvēt uz zemes esošo prototipu STR Mark I atomelektrostacijai-termisko neitronu reaktoru. Celtniecība notika netālu no Arko pilsētas, Aidaho štatā, tuksneša zonā un tālu no lielajām pilsētām.
1950. gada februārī H. Rikoveris jautāja vadošajai ASV jūras kara flotes kuģu būvētavai Portsmutas jūras kuģu būvētavai par iespēju izstrādāt kodolreaktora korpusa konstrukciju un izgatavot to STR Mark I prototipam. Vienlaikus tika noteikts, ka visi projektēšanas darbi tika veikta H. Rikovera vadībā. Kad kuģu būvētavas vadība atteicās pieņemt šādu nosacījumu, viņš piedāvāja darbu Electric Boat Shipyard Grotonā, Konektikutā. 1952. gada beigās reaktora trauks tika izgatavots un piegādāts Arco. 1953. gada 30. martā STR Mark I prototips sasniedza kritiskuma līmeni, un tā paša gada 25. jūnijā instalācija tika paaugstināta līdz nominālajai jaudai.
Īpaša uzmanība tika pievērsta drošības sistēmai. Tas bija tik jutīgs, ka reaktoru varēja izslēgt, pateicoties smagajam jūrnieka pēdām uz klāja. Pakāpeniski tika samazināts drošības parametru skaits, un tika pieļautas to pieļaujamās novirzes no normas.
Reaktora testu laikā pēc 24 stundu nepārtrauktas darbības ar nominālo jaudu inženieri uzskatīja, ka iegūtie dati ir pietiekami, un ieteica testus pabeigt. Tomēr Rikoveris lika turpināt darbu, lai imitētu kodolzemūdenes pāreju zem ūdens caur Atlantijas okeānu: no Nova Scotia (province Kanādas dienvidaustrumos) līdz Fasnet ostai Īrijas dienvidrietumos. Režīms simulēja gandrīz 2000 jūdžu šķērsojošu transatlantisko šķērsojumu ar vidējo ātrumu virs 20 mezgliem, neapstājoties un nesaglabājot virsmu.
Šī režīma izpildes laikā notika vairākas diezgan nopietnas ārkārtas situācijas. Tātad pēc 60 stundām autonomi turbīnu ģeneratori (ATG) faktiski nonāca bojā. Grafīta putekļi, kas veidojas to suku normālā ekspluatācijas laikā, nogulsnējās uz tinumiem un samazināja izolācijas pretestību. Vairāki metri NR vadības sistēmas kabeļu tika bojāti, kā rezultātā tika zaudēta kontrole pār serdeņa parametriem. Viens no diviem primārās ķēdes (TsNPK) cirkulācijas sūkņiem sāka radīt paaugstinātu trokšņa līmeni augstās frekvencēs. 65 stundas pēc režīma sākuma situācija kļuva vēl saspringtāka. Ir noplūdušas vairākas galvenā kondensatora caurules. Spiediens kondensatorā sāka pieaugt.
Tikmēr eksperiments tika pabeigts. Kopumā STR zīme I nodrošināja apmierinošu 96 stundu pāreju. Šajā laikā jauda tika samazināta divas reizes līdz 50% un vienreiz līdz 30%, bet instalācija nekad netika pārtraukta. Turpmākā pārskatīšana un defektu atklāšana parādīja, ka visus konstatētos defektus un bojājumus var viegli novērst.
Kodolzemūdenes Nautilus būvniecība. Jūras spēku līgums ar kuģu būvētavu "Electric Boat" tika parakstīts 1951. gada 20. augustā. Zemūdenes "Nautilus" ieklāšana notika 1952. gada 14. jūnijā. Būvniecības procesā tika veikta stingra zemūdenes svara slodzes kontrole. Zemūdenes izmaksas 1951. gada cenās bija 37 miljoni ASV dolāru.
Laiva tika laista ūdenī 1954. gada 21. janvārī. ASV prezidenta sieva Eizenhauera kundze kļuva par “krustmāti”, kura salauza šampanieša pudeli uz kāta. 1954. gada 30. novembrī zemūdene Nautilus kļuva par ASV Jūras spēku daļu. Pirmais kuģa komandieris bija komandieris Eižens Vilkinsons.
Līdz 1955. gada 17. janvārim zemūdene turpināja atrasties kuģu būvētavas Electric Boat sienās. Kuģis tika precīzi pielāgots konstrukcijas parametriem. Visgrūtākais bija nodrošināt zemūdens autonomiju, kas izskaidrojams ar neapmierinošo gaisa reģenerācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmas darbību.
1955. gada maijā laiva izbrauca no Ņū Londonas, Konektikutas līdz Puertoriko, 1300 jūdzes 84 stundu laikā. 1957. gada sākumā pieļaujamais uzturēšanās laiks zem ūdens tika palielināts līdz 16 dienām (aptuveni 385 stundām). Un tikai 1958. gada beigās nepārtrauktas uzturēšanās zem ūdens ilgums sasniedza projektēto vērtību - 31 dienu.
Kodolzemūdenes Nautilus galvenās īpašības: normāla / zemūdens ūdens nobīde - 2980/3520 tonnas; garums - 97,5 m, platums - 8,5 m, augstums - 6, 7 m, pilnas virsmas / zemūdens ātrums - 20/23 mezgli; kreisēšanas diapazons - 40 000 jūdzes (ar kodolreaktoru, kas uzstādīts otrā kapitālā remonta laikā). Testa niršanas dziļums - 213,4 m. Apkalpes sastāvā bija 101 cilvēks, tostarp 12 virsnieki.
Laivai bija sešas priekšgala torpēdu caurules ar 533 mm kalibra Mk 50 tipa torpēdu šaušanai Mk 14 Mod 6, Mk 16 Mod 6, Mk 16 Mod 8, Mk 37 Mod 1b un Mod 3. Ugunsdrošības sistēma - Mk 101 Mod 6. Munīcijā bija 24 torpēdas (6 - torpēdu caurulēs un 18 - uz statīviem). Kodolzemūdenei bija AN / SQS-4 tipa aktīvā / pasīvā sonāra stacija (GAS) ar cilindrisku antenu priekšgalā. Atklāšanas diapazons atbalss virziena noteikšanas režīmā ir 5 jūdzes, darba frekvence ir 14 kHz.
Zemūdenes Nautilus robustais korpuss ir izgatavots no HTS tērauda un sadalīts ar ūdensnecaurlaidīgām starpsienām sešos nodalījumos. Priekšgala galā bija šarnīra līnijas, pakaļgala galā bija koniska forma ar apļveida rāmjiem. Pirmo reizi uz šīs laivas bija iespējams nodrošināt visu apkalpi ar regulārām piestātnēm, atsakoties no "siltas piestātnes" principa, kad jūrnieks, kurš bija nomainījis no pulksteņa, ieņēma jebkuru brīvu piestātni, no kuras sargs nesen bija piecēlies. Meistari un jūrnieki tika izmitināti kabīnēs ar trīspakāpju gultiņām, virsnieki - kajītēs, kuģa komandierim bija atsevišķa kajīte. Dzīvojamās telpas atradās 2, 3 un 6 nodalījumos.
Westinghouse AES ietvēra: vienu S2W tipa spiediena ūdens reaktoru ar 50 MW siltuma jaudu ar diviem tvaika ģeneratoriem (SG) un trīs primārās cirkulācijas sūkņus katram SG, divas galvenās turbo reduktoru ar augsta un zema spiediena turbīnām ar kopējā efektīvā jauda 15 000 litri sek., divi galvenie kondensatori, divas dzenskrūves vārpstas ar piecu lāpstiņu dzenskrūvēm. Kodolreaktoru bioloģiskā aizsardzība nodrošināja iekļūstošā starojuma samazināšanos līdz līmenim, kas ir zemāks par dabisko fonu - aptuveni 3 rem 30 gadu laikā.
Kodolzemūdenes Nautilus darbība. 1955. gada 17. janvārī pulksten 11 Nautils atteicās no pietauvošanās līnijām pie elektriskās laivas piestātnes un pirmo reizi izstrādāja kursu atomelektrostacijas vadībā. Kapteinis Eugene Wilkinson nosūtīja vēsturisku ziņojumu: "Notiek kodolenerģija".
Pārbaudes laikā turpinājās kodolzemūdenes apdare. 1957. gada februāra sākumā laiva zem ūdens veica 60 000 jūdzes. Laikā 1957.-1959. Nautils veica dažādus uzdevumus, tostarp četrus mēģinājumus sasniegt Ziemeļpolu. Tas tika izdarīts tikai 1958. gada 3. augustā, kad laivu komandēja Viljams Andersons. Zemūdene pulksten 23. 15 minūtes. izgāja cauri Ziemeļpola punktam aptuveni 120 m dziļumā zem 7,6 m bieza ledus.
No 1959. gada 28. maija līdz 1960. gada 15. augustam kodolzemūdenei tika veikts pirmais Y YR kapitālais remonts un degvielas uzpilde Portsmutas jūras kuģu būvētavā. No 1960. gada oktobra beigām līdz decembra vidum Nautilus atradās Vidusjūrā kopā ar ASV 6. floti. Pēc tam laiva piedalījās vairākās NATO mācībās Atlantijas okeānā. 1962. gada rudenī zemūdene piedalījās Kubas jūras blokādē.
No 1964. gada 17. janvāra līdz 1966. gada 15. maijam notika AZ YR otrais kapitālais remonts un uzlāde. Līdz 1966. gada pavasarim zemūdene bija nogājusi 300 000 jūdzes zem ūdens. Nākamo divpadsmit gadu laikā viņa piedalījās vairākās Jūras spēku pētniecības programmās.
Tiek atzīmēts, ka neveiksmīgais kodolzemūdenes korpusa un virsbūves dizains izraisīja intensīvu vibrāciju. Efektīva GAS darbība un kodolzemūdenes slepenība tika nodrošināta tikai ar ātrumu, kas mazāks par 4 mezgliem. Šī Nautilus mācība tika ņemta vērā, izstrādājot nākamos kodolzemūdenes projektus, kas saņēma racionalizētu korpusa formu.
Nautilus pie zemūdens spēku muzeja sienas
1979. gada pavasarī Nautils izbrauca no Grotonas pēdējā zemūdens reisā uz Mare salas jūras kuģu būvētavu, kur kuģis tika pārtraukts. Kodolzemūdene tika oficiāli izslēgta no karakuģu saraksta 1980. gada 3. martā.
Muzeja izstāde. 1979. gada oktobrī Jūras spēki nolēma pārvērst Nautilus par muzeja priekšmetu. 1982. gada maijā zemūdene tika pasludināta par Nacionālo vēsturisko orientieri.
Pārveide par muzeja priekšmetu tika veikta Mare salas kuģu būvētavā. Kodolreaktora kodols tika izkrauts. YAR tiek saglabāts un sakopots. Apmeklētāju ieejai un izejai izturīgajā korpusā labajā (priekšējā) pusē tika izgrieztas divas atveres. Apmeklētājiem ir pieejami 1, 2 un 6 nodalījumi.
1985. gadā Nautilus aizvilka uz Grotonu un ievietoja zemūdens spēku muzeja ūdeņos. Kodolzemūdene apmeklētājiem tika atvērta 1986. gada 11. aprīlī, ASV Jūras spēku zemūdens spēku izveides 86. gadadienas dienā. 2002. gadā laivai tika veikts elektrisko laivu piecu mēnešu remonts par 4,7 miljoniem ASV dolāru.
Katru gadu uz kuģa Nautilus ir aptuveni 250 000 apmeklētāju. Diemžēl joprojām nav skaidrs pirmās iekšzemes kodolzemūdenes K-3 "Leninsky Komsomol" (par to skatīt žurnālu "Nacionālā aizsardzība", 2008. gada 12. nr.) Liktenis, kuru viņi arī vēlējās pārveidot par muzeju.
