Priču o Posejdonovom vojnom pohodu na obale Sjedinjenih Država trebalo bi započeti metodom plovidbe pod vodom.
Slana morska voda je elektrolit koji sprječava širenje radio valova. Na dubinama na kojima će Poseidon raditi, vanjska radio kontrola uređaja, kao i prijem signala sa satelita Glonass / GPS, nije moguća.
Autonomni inercijalni navigacijski sistem (INS) sposoban je voditi Poseidona tijekom dana, ali njegove mogućnosti također nisu beskrajne. S vremenom ANN akumulira grešku, a proračuni gube valjanost. Potreban je pomoćni sistem koji koristi vanjske referentne tačke.
Postavljanje "hidroakustičkih svjetionika" na dnu besmislen je događaj pred licem neprijatelja koji ima sposobnost da odmah uđe u trag i ometa njihov rad.
Problem podvodne navigacije za svemirski brod Poseidon može se riješiti samo upotrebom reljefnog navigacijskog sistema. No, je li moguće prilagoditi navigacijske sustave koji se koriste u krstarećim raketama za rad pod vodom?
Prvo je potrebna karta morskog dna.
Mit broj 1. Nemoguće je napraviti kartu duž cijele rute "Poseidona"
Rasprave o torpedu sudnjeg dana u više su navrata izražavale mišljenje da mapiranje cijelog dna Atlantskog oceana, od Barentsovog mora do njujorške luke, može potrajati decenijama i zahtijevat će izuzetne napore.
U stvarnosti, za navigacijski sistem zasnovan na reljefu, takav obim posla je suvišan i jednostavno nepotreban.
Dokaz je opisani princip rada sistema TERCOM (Terrain Contour Matching) za projektil Tomahawk. Prema izjavi zapadnih stručnjaka, 64 leta za korekciju su odabrana tokom leta krstarećih projektila iznad kopna. Unaprijed se odabiru dionice dužine 7-8 km za koje postoji "referentna" digitalna karta pohranjena u memoriji putnog računara.
U normalnim uvjetima, TERCOM radi samo na četvrtini rute (s dometom KR od oko 2000 km), ostatak vremena raketa leti pod kontrolom INS -a. Akcelerometri i žiroskopi dovoljno su precizni da dovedu Tomahawk do sljedećeg područja ispravke, gdje će se, prema TERCOM -u, ANN izmijeniti.
Reliefometrijski navigacijski sistemi proslavili su prošle godine 60. godišnjicu postojanja. Krajem 50 -ih. postali su dostojna zamena za astro korekcione sisteme. Krstareće rakete morale su ići na male visine, odakle zvijezde nisu bile vidljive.
Čak i najjača oluja ne može poremetiti mir morskih dubina. Kretanje podvodnog vozila povezano je s redom manjim smetnjama u usporedbi s letom RR-a na maloj visini u atmosferi. Zato podaci iz inercijalnih sistema na podmornicama ostaju pouzdani mnogo duže vrijeme (dan).
Zaključak koji se može izvući iz dostupnih činjenica: pri postavljanju ruta Poseidona bit će potrebna znatno manja gustoća područja ispravki. Odvojeni kvadrati dna okeana. Sva daljnja pitanja treba uputiti Hidrografskoj službi Mornarice.
Mit broj 2. Sonar nije u mogućnosti pružiti potrebnu točnost skeniranja dna
Dopuštena greška pri mjerenju visine reljefa tokom rada TERCOM -a nije veća od 1 metra. Koju točnost pružaju moderni hidroakustički alati dizajnirani za mapiranje dna? Je li moguće postaviti takav sonar u Posejdonov trup ograničene veličine?
Odgovor na ova pitanja bit će sonarne slike brodoloma. Na prvom - japanska krstarica "Mogami", otkrivena u maju na dubini od 1450 m.
Druga fotografija prikazuje nosač aviona Hornet, potonuo u bitci kod ostrva Santa Cruz. Ostaci nosača aviona nalaze se na dubini od 5400 metara.
Detalji ovih snimaka nepobitni su dokazi u korist sistema kartiranja morskog dna. Inače, fotografije je snimio tim Paula Allena sa njegove jahte, privatnog okeanografskog plovila R / V Petrel.
Mit broj 3. Topografija dna okeana podložna je promjenama
Vrijeme će proći, a digitalne karte podmorja izgubit će važnost. Negdje za milijun godina bit će potrebno sastaviti nove.
Glavne promjene na dnu oceana povezane su s vulkanskom aktivnošću i nakupljanjem sedimenata na dnu organskog i neorganskog porijekla.
Prema modernim zapažanjima, prosječna stopa nakupljanja dnih sedimenata u srednjem dijelu Atlantskog oceana iznosi 2 centimetra na 1000 godina. Za Tihi ocean, naznačene su još niže vrijednosti.
Teško je povjerovati u stvarnost ovih brojeva, ali paradoks ima jednostavno objašnjenje. Niko ne baca kamenje usred okeana, niko ne baca šljunak i šut M600 u Marijanski rov. Svi objekti zarobljeni u okeanu prvo se rastvaraju i razgrađuju u vodi. Česticama otopljenim u morskoj masi potrebno je tisućljeća da dođu do dna.
U priobalnim područjima stopa nakupljanja sedimenata veća je za red veličine, zbog sedimenata i sedimenata koje donosi riječni tok. Međutim, ocean je prevelik da bi ovo imalo ikakvo značenje u ovom slučaju.
Unatoč povećanoj tektonskoj aktivnosti, učestalost kataklizmi na dnu oceana, zajedno s talusima, lavinama i pomicanjem slojeva tla, znatno je niža od, na primjer, učestalosti lavina u planinama. Pretpostavimo da je prije 100 godina potres izazvao lavinu na obali podmorja. Sada će proći stotine hiljada godina dok se na njegovim padinama ne nakupi dovoljno taloga za sljedeću kataklizmu.
Mladi podmornički vulkani, strukture poput otoka duž okeanskih grebena (nastale pri pomicanju osi Zemlje) - svi su oni "mladi" samo prema standardima geoloških doba. Starost ovih formacija je milione godina!
Turobni mir vlada u dubinama okeana. Odsustvo vjetrova, erozije i bilo kakvih tragova urbanizacije čini reljef nepromijenjenim milenijumima.
Za poređenje. Koliko problema imaju krstareće rakete koje lete iznad kopna? Proces sastavljanja digitalnih karata za TERCOM otežan je sezonskim promjenama reljefa. Svuda se susreću oblici monotonog reljefa u kojima je upotreba TERCOM -a fizički nemoguća. Rute zaobilaze velika vodna tijela, rakete izbjegavaju na svom putu prekrivene snijegom ravnice i pješčane dine.
Za razliku od navedenih poteškoća, u dubinama najdubljeg okeana uvijek postoji dno. Prekriven jedinstvenim "uzorkom" reljefnih detalja.
Relief System je najpouzdaniji i najrealniji način navigacije za podmornicu Poseidon.
Zašto ova metoda još nije primijenjena u praksi? Odgovor je da nije bilo potrebe za tim. Za razliku od Posejdona, koji neprestano plovi u dubinama, podmornice se redovno izvlače na površinu radi komunikacije. Podmorničari imaju mogućnost dobijanja preciznih koordinata pomoću svemirskih navigacijskih sredstava (ciklon, parus, GLONASS, GPS, NAVSTAR).
Najbrži pod vodom
U ovom dijelu članka nećemo raspravljati o konkretnim tehničkim rješenjima, dizajn "Poseidona" prekriven je velom vojne tajne.
Međutim, imamo priliku, na temelju deklasificiranih karakteristika, izračunati druge međusobno povezane parametre bespilotnog podvodnog vozila s nuklearnom elektranom.
Na primjer, poznata je deklarirana brzina - 100 čvorova. Kolika je snaga Posejdonove elektrane?
Postoji opće pravilo. Za bilo koji pomaknuti objekt snaga elektrane se povećava na treću brzinu.
Primjer. Sovjetski torpedo "53-38" (53 - upućivanje na kalibar, 38 - godina usvajanja) imao je tri načina rada brzine: 30, 34 i 44, 5 čvorova sa snagom motora 112, 160 i 318 KS. respektivno. Kao što vidite, pravilo ne laže.
A starost samog torpeda nema apsolutno nikakve veze s tim. Istom torpedu je bilo potrebno tri puta više snage da poveća brzinu putovanja za 1,5 puta.
Sljedeći primjer je zanimljiviji. Teško torpedo "65-73" kalibra 650 mm imalo je dužinu od 11 metara i težinu od 5 tona. Torpedo je bilo opremljeno kratkotrajnim plinsko -turbinskim motorom 2DT snage 1,07 MW (1450 KS) - jednim od najmoćnijih ikada korištenih u torpednom oružju. Uz to, projektna brzina proizvoda "65-73" mogla bi doseći 50 čvorova.
Teorijsko pitanje: koja snaga motora može osigurati brzinu od 100 čvorova za torpedo 65-73?
Brzina će se udvostručiti, što znači da će se potrebna snaga elektrane povećati osam puta. Umjesto 1450 KS dobivamo vrijednost 11 600 KS.
Sada je vrijeme da se okrenemo nuklearnom torpedu Poseidon.
Na temelju informacija o namjeni "nuklearnog torpeda" i činjenice da se planira lansiranje s podmornica nosača (na primjer, informacije o lansiranju s eksperimentalne dizel-električne podmornice "Sarov"), valja napomenuti da je veličina "Poseidona" mnogo konzistentnija s torpednim oružjem nego veličina podmornica. Najmanja od njih (domaća "Lira" i francuska "Ruby") imala je istisnina od oko 2,5 hiljade tona.
Kalibar, dužina i pomak Poseidona mogu biti mnogo puta veći od performansi torpeda od 650 mm. Tačne vrijednosti nam nisu poznate. No, u ovom slučaju razlike nisu bitne pri procjeni potrebne snage elektrane. Da bi postigao brzinu od 50 čvorova, Poseidonu, poput torpeda 65-73, potrebno je najmanje 1450 KS, za 100 čvorova potrebno je najmanje 11.600 KS. (8,5 MW) korisne snage.
Kako je motor iste snage dovoljan za uređaje različitih veličina?
Za objekte pomaka, čije se dimenzije razlikuju unutar istog reda veličine, razlika u pomaku ne zahtijeva naglo povećanje snage elektrane. Upečatljiv primjer je pri istoj brzini kretanja elektrane tipičnog razarača i nosača aviona razlikuju se samo dva puta, s 10-kratnom razlikom u pomaku ovih brodova! Mnogo više problema proizlazi iz želje za povećanjem brzine za 3 čvora.
Hajde da rezimiramo. Kada putujete deklariranom brzinom od 100 čvorova (185,2 km / h), vozilu Poseidon će trebati elektrana korisne snage od najmanje 8,5 MW (11.600 KS).
Popravimo ovu vrijednost kao donju granicu i fokusirat ćemo se na nju u budućnosti.
Je li 8,5 megavata puno ili malo? Kako se ovaj pokazatelj uspoređuje sa karakteristikama drugih brodova i mornaričkog naoružanja?
Za podvodno vozilo zapremine nekoliko desetina tona, 8,5 MW je monstruozna količina. Više od nuklearne elektrane višenamjenske podmornice Ryubi koja se može razviti.
7 MW (9.500 KS) na osovini propelera omogućava francuskoj podmornici od 2500 tona da razvije podvodnu brzinu od 25 čvorova.
Međutim, minijaturni "Rube" nije napravljen za zapise, već za uštedu novca. Mnogo značajniji primjer je sovjetska višenamjenska podmornica pr. 705 (K) "Lira"!
Unatoč znatno velikim dimenzijama, "Lyra" je otprilike odgovarala "Ryubi" po pomaku. Površinski brod - 2300 tona, podvodni - 3000 tona. Titanijumsko kućište bilo je lakše od čeličnog. I sama Lyra je bila zvijezda prve veličine. Opremljena reaktorom sa rashladnom tečnošću od tečnog metala, razvila je brzinu od preko 40 čvorova pod vodom!
1,6 puta brže od Rubea. Koju je snagu imala Lyrina elektrana? Tako je, 1,6 kocki.
29 megavata (40.000 KS) s reaktorskom toplinskom snagom od 155 MW. Izvanredne performanse za podmornicu tako male veličine.
U današnje vrijeme, tvorci Poseidona suočeni su s još težim i ne trivijalnim zadatkom. Nuklearnu elektranu s 3, 4 puta manjom snagom (8,5 MW) postaviti u kućište s približno 50-60 puta manjim pomakom.
Drugim riječima, specifični energetski učinak nuklearnog reaktora Poseidon trebao bi biti 15 puta veći od onog u reaktoru s rashladnom tekućinom u tekućem metalu (LMC), koji se koristio na podmornicama projekta 705 (K). Istu, 15 puta veću specifičnu efikasnost trebali bi pokazati svi mehanizmi povezani s pretvaranjem toplinske energije reaktora u translacijsku energiju kretanja podvodnog vozila.
100 čvorova je vrlo velika brzina u vodi, koja zahtijeva EKSKLUZIVNE troškove energije. Vjerovatno oni koji su nacrtali lijepu figuru "100 čvorova" nisu u potpunosti shvatili paradoksalnu prirodu situacije.
Za razliku od podmorničke rakete Shkval, upotreba raketnog motora na čvrsto gorivo za Poseidon ne dolazi u obzir - ima deklarirani domet krstarenja od 10.000 kilometara. "Torpedo Apokalipse" zahtijeva nuklearnu instalaciju koja daje 15 puta veću specifičnu snagu od svih poznatih reaktora s gorivom na tekući metal.
Glavni razgovori vezani za pojavu nuklearnog torpeda Poseidon vode se u ekonomskom planu i vojno-industrijskom kompleksu. Glasne izjave o stvaranju čudotvornog oružja date su na pozadini, blago rečeno, skromnih uspjeha u stvaranju tradicionalnog oružja. Od 2014. niti jedna nuklearna podmornica nije primljena u mornaricu.
S druge strane, kao što znate, sve je moguće ako želite. No, za stvaranje tehnologija koje pružaju višestruko povećanje mogućnosti, samo želja možda neće biti dovoljna. U pravilu su takve studije popraćene srednjim rezultatima, ali Poseidon je okružen neprobojnim velom tajne.
