Les lleis de patents existents a diversos països no requereixen adjuntar a una sol·licitud un exemple factible d’invent. Això, en particular, facilita la vida de diversos "projectors" que ofereixen idees deliberadament irrealitzables. Com a conseqüència, les oficines de patents han de tractar un gran nombre d'idees dubtoses, que tanmateix condueixen a patents. Per raons objectives, les idees exposades en aquestes patents mai es realitzaran a la pràctica, però en alguns casos poden ser de cert interès.
Al març d'aquest any, es va publicar una patent amb el número RU 2494004 amb el nom lacònic "Submarí nuclear". Malgrat la senzillesa del títol, el document conté diverses idees massa atrevides proposades per al seu ús a la flota de submarins nuclears. Els inventors M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova i N. B. Bolotin proposa un disseny original del submarí, que proporcionarà un augment notable d'algunes característiques, a més de proporcionar-li una sèrie de noves capacitats que encara no estan disponibles per als submarins moderns.
El submarí proposat, descrit a la patent, té un disseny no estàndard de tipus "trimarà". L’element principal de l’embarcació és el mòdul central del disseny tradicional de doble casc. La protecció de la tripulació i de les unitats contra la pressió de l’aigua la proporciona una carcassa robusta, sobre la qual es col·loca una carcassa lleugera. Es proposa omplir l’espai entre els dos casc amb tancs de llast. A més, un casc resistent hauria d’estar equipat amb una timonera resistent que pugui acollir una cambra emergent de rescat. Des del punt de vista de la distribució i el propòsit general, l’edifici central difereix amb prou feines de les unitats utilitzades en els submarins moderns. No obstant això, el nou projecte ofereix una sèrie de noves solucions no estàndard.
Esquema general del submarí proposat, vista superior
Als laterals del mòdul central es proposa adjuntar-ne dos. mòdul de torpedes simplificat. Els mòduls de torpedes, tal com han estat concebuts pels autors, són una mena d’unitat central amb diversos canvis característics. S’han de col·locar unitats de potència i hèlixs addicionals als mòduls laterals. Finalment, a la part superior del mòdul central, hi hauria d’haver una gran carcassa del motor a reacció racionalitzada. Igual que els mòduls de torpedes laterals, el motor a reacció s’hauria d’utilitzar per millorar el rendiment del submarí.
Tenint en compte algunes de les característiques dels dissenys de submarins existents, els autors de la patent proposen un disseny original d’un casc robust. Els submarins moderns tenen un únic casc robust, dividit en compartiments per mampars segellats. No obstant això, tal com assenyalen els inventors, aquesta divisió no resol la tasca de separar els compartiments, ja que hi ha moltes obertures en els mampars per a canonades, cables, etc. Així, en cas d’emergència, és possible estendre-la als compartiments veïns a través de les obertures tecnològiques existents.
Per solucionar aquest problema, es proposa un disseny no estàndard d’un casc robust, que contingui una central elèctrica, armes, sistemes de control, estances, etc. L’element principal d’un casc fort d’un submarí nuclear prometedor hauria de ser una armadura especial de quilla, sobre la qual s’haurien d’instal·lar la resta d’unitats. En lloc d’un únic cos robust, els inventors proposen utilitzar diverses càpsules relativament petites. Cada unitat ha de contenir un o altre equipament: una central elèctrica, volum habitable, armes, etc. Se suposa que aquesta disposició de cascos robusts permetrà mantenir les característiques requerides de protecció contra la pressió exterior, així com separar els compartiments entre si, en particular, separar la tripulació i les parts perilloses d’un reactor nuclear. En aquest cas, les càpsules no s’han de separar completament. Per a la comunicació entre ells, es proposa l'ús de portells i panys d'aire segellats.
Una de les càpsules del submarí proposat hauria de realitzar diverses funcions destinades a garantir el control del submarí i rescatar la tripulació. Es proposa col·locar-hi un pal central i tots els equips de control de sistemes. La càpsula de l'estació central també hauria de funcionar com a cambra de rescat. Si cal, s’ha de separar, estalviant tota la tripulació. Per a una realització més efectiva de les tasques de rescat de persones, la càmera s’ha de fabricar en forma de minisubmarí en tota regla.
Una altra proposta original es refereix a les formes de subministrar energia al submarí. Per tant, en lloc d’un conjunt de generadors dièsel i una gran bateria de gran capacitat, es proposa utilitzar generadors termoelèctrics. Segons els inventors, la potència d'aquestes unitats associades a un reactor nuclear s'hauria de seleccionar d'acord amb els paràmetres del motor principal i d'altres sistemes integrats.
Esquema del mòdul central, vista lateral
El control dels sistemes a bord d’un submarí nuclear prometedor s’hauria de dur a terme mitjançant sistemes de control remot. Aquesta característica del projecte, en particular, permet reduir significativament la mida de la tripulació. Segons els càlculs dels autors de la invenció, no haurien d’estar presents més de 15 persones a la tripulació per garantir un rellotge de tres torns. La seva tasca és controlar el funcionament dels sistemes i controlar-los mitjançant eines automatitzades. Tasques auxiliars com menjar, neteja, assistència mèdica, etc. ha de ser realitzat pel torn de rellotge. Com a prova de l'eficàcia d'aquest enfocament, els inventors citen l'experiència dels astronautes.
Per a una protecció addicional de l'hèlix i les unitats de direcció, així com per resoldre diversos problemes existents, els inventors proposen un disseny original de l'eix de l'hèlix i d'altres unitats de centrals elèctriques. En els projectes existents de submarins, la part de popa del casc es redueix, cosa que redueix el volum disponible per a la instal·lació de diversos equips. La patent RU 2494004 proposa utilitzar un disseny de cub d'hèlix no estàndard que no requereix un estrenyiment del cos.
Amb aquest propòsit, es proporciona un buit a la part de popa del casc lleuger, on es troba el centre de l'hèlix. Aquest últim, al seu torn, descansa sobre l'estructura d'un cos sòlid i s'ha de moure al llarg de superfícies especials de suport amb un recobriment antifricció. Es proposa refrigerar una unitat similar amb aigua de mar.
A causa de l'augment del diàmetre del cub, es requereix un nou disseny d'hèlix. Es proposa equipar-se amb un gran nombre de fulles d’alçada reduïda. Segons els inventors, aquest disseny proporcionarà la tracció necessària fins i tot a revolucions molt baixes.
Es proposa girar l'hèlix a causa de diversos motors elèctrics instal·lats radialment dins d'un cos resistent. Als eixos de sortida dels motors, es proposa col·locar engranatges que es mallen amb una roda dentada dins del cub de l'hèlix.
Una altra variant de l’esquema del mòdul central
Els mòduls de torpedes laterals són unitats de doble casc amb reactors nuclears propis i altres elements de la central. A més, els mòduls estan equipats amb les seves pròpies hèlixs, el mateix disseny que en el cas del mòdul central del submarí. A la proa dels mòduls de torpedes hi ha compartiments automatitzats amb armes. El propi armament dels mòduls laterals hauria de consistir en diversos tubs de torpedes amb subministrament de torpedes. Com passa amb altres sistemes, les armes s’han de controlar remotament des d’un lloc central.
Segons els inventors, els mòduls de torpedes haurien d’estar connectats al mòdul central del submarí nuclear mitjançant fixacions d’alliberament ràpid. En particular, es poden utilitzar cargols de foc. Si cal, la tripulació hauria de poder restablir els mòduls i continuar la tasca sense ells.
Una de les propostes més interessants dels inventors es refereix a una central elèctrica addicional. L’equip d’autors proposa equipar un prometedor submarí nuclear no només amb tres hèlixs amb motors elèctrics, sinó també amb un motor coet propulsor líquid. Aquesta unitat, que no és gens característica dels submarins vells, moderns o prometedors, hauria d’afectar positivament les característiques del submarí.
A la part superior de la popa del casc central, es proposa muntar un piló amb una gran carcassa de la central elèctrica de coets. Per protegir les unitats, el broquet es pot cobrir amb una tapa alliberable. A l’interior de la carcassa s’han de situar un quadre de potència, un motor amb una càmera de combustió i un broquet, un generador de gas, una unitat de turbobomba i altres components d’un motor líquid. A més, el projecte preveu l'ús de sistemes de control de vectors d'empenta en dos plans.
Per controlar el vector d'empenta, el motor ha de girar horitzontalment i verticalment, proporcionant un control direccional i d'ajust. El disseny del motor no preveu cap sistema de control de rotllos. Pel que sembla, es proposa realitzar aquest control mitjançant els timons del casc del vaixell.
Disseny original de l'hèlix
La patent RU 2494004 proposa un mètode original per subministrar combustible a un motor. Per evitar l'ús de tancs per transportar combustible i oxidant, es pot utilitzar un motor que funciona amb una barreja d'hidrogen i oxigen. Aquest combustible es pot obtenir a partir de l'aigua de mar mitjançant electròlisi. A causa de la presència d’un reactor nuclear al submarí, aquest mètode d’extracció de combustible es considera òptim. Com a resultat, el submarí, tal com han concebut els autors, pot romandre sota l'aigua durant molt de temps, si cal, utilitzant un motor coet que funciona amb combustible de producció independent.
Un submarí nuclear prometedor amb coet pot portar armes de torpedes i míssils. Està previst que els tubs de torpedes i les seves municions es col·loquin als mòduls de torpedes laterals. Els llançadors de míssils, al seu torn, s’han de situar en una de les càpsules nasals de la robusta carcassa del mòdul central. Els inventors creuen que un submarí nuclear d’aquest tipus pot transportar míssils de diversos tipus, tant anti-vaixells com dissenyats per atacar objectius a distàncies de fins a 3-5 mil quilòmetres.
Un submarí de disseny no estàndard ha de tenir les tàctiques de combat adequades. De fet, la patent RU 2494004 proposa un mètode extraordinari per realitzar atacs. Segons els autors de la invenció, un submarí prometedor hauria de ser capaç d’accelerar a velocitats elevades. Per tant, quan surti i engegui el motor a reacció, hauria de desenvolupar una velocitat de l’ordre de M = 0,5 … 1. En aquest cas, el submarí és pràcticament invulnerable als atacs enemics.
Després d’haver accelerat a gran velocitat, el submarí ha d’atacar amb torpedes o míssils. S'observa que a causa de l'alta velocitat del vaixell en el moment del llançament, contrarestar els torpedes llançats es fa impossible. A més, mentre es mou a gran velocitat, el submarí pot llançar míssils. Mitjançant l'ús de diverses armes, és possible resoldre tasques operacionals-tàctiques o estratègiques. Després de completar l'atac, el submarí hauria de tornar a la profunditat.
L'ús d'un motor coet de reforç addicional permet realitzar atacs ràpids i sobtats, així com sortir de la zona objectiu. En particular, en cas de detecció, aquest submarí podrà allunyar-se a una distància considerable de l'enemic en el menor temps possible i després anar sota l'aigua. Així, quan els vaixells antisubmarins o els avions enemics arribin a la zona de detecció, el prometedor submarí nuclear estarà a una distància segura d’ell.
Central elèctrica, hèlix i motor de reacció
Els inventors creuen que en el projecte proposat van poder resoldre amb èxit una sèrie de problemes importants. Primer: assegurar un augment significatiu a curt termini de la velocitat del nivell dol de M = 0, 5 … 1. Quan s’utilitza aquesta oportunitat durant un atac de torpedes o míssils, és possible derrotar efectivament l’objectiu amb la invulnerabilitat gairebé completa del propi vaixell per a les defenses de l’enemic.
Segona tasca: control del vector d'empenta. A causa de diverses idees originals, el propòsit de coet propulsor líquid es pot utilitzar per al control en dos plans. A causa del balanceig de la cambra de combustió i del broc, es proposa controlar la guarnició i la direcció.
Segons els inventors, el tercer èxit es refereix a la seguretat de la tripulació. Estant en una càpsula independent i controlant tots els sistemes de forma remota, els submarinistes no s’arrisquen a res. A més, el rescat de la tripulació en cas d'emergència és proporcionat per una cambra desmuntable, que normalment fa les funcions d'un lloc central. A més, no hi ha dipòsits de combustible a la càpsula habitable, cosa que hauria d’augmentar la seguretat de la tripulació.
La central elèctrica del submarí nuclear proposat inclou tres mòduls independents. Cadascun d'ells té el seu propi reactor nuclear i diversos equips. A més, els tres mòduls principals del submarí estan equipats amb les seves pròpies hèlixs del disseny original, connectades a un conjunt de motors elèctrics. Tot això, segons els inventors, hauria de garantir la possibilitat d'una navegació autònoma llarga.
La mateixa característica de disseny és la solució al cinquè problema del projecte. Tres centrals elèctriques autònomes permeten aconseguir una alta fiabilitat estructural. En cas de fracàs d'una de les instal·lacions, el submarí manté el seu curs i pot continuar realitzant la missió de combat assignada.
Finalment, el disseny modular de l’estructura permet, si cal, utilitzar un submarí nuclear prometedor amb finalitats no militars. Per fer-ho, és necessari desmuntar els mòduls de torpedes laterals i canviar l'equip d'algunes càpsules utilitzades amb finalitats militars.
La proposta dels inventors M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova i N. B. El bolotin té interès, com a mínim, com a curiositat tècnica curiosa. La seva invenció és tan inusual i complexa que es pot jutjar les seves perspectives fins i tot sense un estudi detallat. A més, fins i tot amb un examen superficial, es pot veure que el projecte proposat té problemes tècnics, operatius i tàctics. Com a resultat, és poc probable que pugui trobar aplicacions a mitjà termini o fins i tot en un futur llunyà.
Esquema d’una central elèctrica addicional amb motor a reacció
Tot i això, cal tenir en compte que algunes de les propostes semblen sòlides i que ja s’utilitzen a la pràctica d’una forma o altra. Per tant, els dissenyadors nacionals ja han utilitzat la idea de dividir un sol compartiment cilíndric fort en diverses unitats separades de forma diferent. Per tant, un submarí especial (estació nuclear d'aigües profundes) AS-12 del projecte 210 Losharik, segons algunes fonts, té un casc sòlid reunit des de diversos compartiments esfèrics. Aquesta disposició ha augmentat la resistència del casc i, com a resultat, la profunditat màxima d’immersió.
Altres idees no es poden reconèixer de cap manera com a realitzables o adequades per a un ús pràctic. Per exemple, la idea del control total de tots els sistemes des d’una ubicació central, tot i que sembla atractiva i prometedora, està plena de dificultats. Això requereix molts sistemes automatitzats, però, fins i tot en aquest cas, és poc probable que sigui possible reduir la participació humana al nivell requerit o eliminar la necessitat que els submarinistes es quedin fora del compartiment habitable designat.
A més, el menys de la proposta es pot considerar una disposició específica amb un mòdul central i dos tubs torpede connectats. Aquest disseny difícilment es pot considerar òptim des del punt de vista de la hidrodinàmica. Trobarà una major resistència a l’aigua, que afectarà negativament una sèrie de característiques bàsiques, en primer lloc, la velocitat de moviment i el consum d’energia.
Aquestes característiques de disseny, en particular, poden dificultar o fins i tot impossible assolir les característiques de velocitat previstes. Tal com van concebre els inventors, un submarí nuclear prometedor a la superfície hauria de desenvolupar una velocitat al nivell de la velocitat del so (probablement hi hagi una velocitat del so a l’aire, no a l’aigua). No obstant això, a causa de la gran superfície de la superfície mullada, el disseny del submarí ha d’afrontar una alta resistència a l’aigua, cosa que posarà en dubte la possibilitat d’acceleració fins i tot a 50-100 km / h, per no parlar de velocitats més altes.
La patent proposa equipar el submarí amb un motor de reacció addicional. Aquesta idea no sembla molt plausible, principalment pel fet que els motors de coets, per diversos motius, encara no han trobat aplicació a la flota de submarins com a principal dispositiu de propulsió per a submarins. A més, hi ha motius per dubtar que s'utilitzaran en aquesta àrea. Així, de moment, els submarins a reacció només romanen en ciència ficció. Per tant, el submarí "Pioneer" del llibre "El secret dels dos oceans" de G. Adamov estava equipat amb un motor a reacció que funcionava amb una barreja d’hidrogen i oxigen.
Esquema d’un motor coet i els seus sistemes de control
Fins i tot si us imagineu que un submarí pot equipar-se realment amb un motor a reacció, aquesta tècnica segur que s’enfrontarà a una sèrie de problemes greus. És fàcil d’endevinar que una gran carcassa d’una central elèctrica d’aquest tipus, situada per sobre del cos central, conduirà necessàriament a un deteriorament de la ja poc òptima racionalització. Per tant, el motor només pot ser útil durant un atac a gran velocitat, mentre que la resta del temps només interferirà i degradarà el rendiment.
La proposta d’atacar objectius des de la superfície amb acceleració fins a la màxima velocitat també sembla dubtosa. La principal "carta de triomf" dels submarins és el seu sigil, que els permet prendre tranquil·lament una posició avantatjosa per atacar i disparar torpedes o míssils. L'ascens a la superfície i l'acceleració a la velocitat transònica no s'adapten al mètode clàssic d'utilitzar submarins. A més, aquestes propostes ho contradiuen directament.
A més, en aquest cas, sorgeix una pregunta justa: si el submarí proposat hauria d’atacar l’enemic a la superfície, per què fins i tot necessita la capacitat de moure’s en profunditat? També podeu fer la segona pregunta: per què pujar a la superfície i accelerar, si també podeu destruir l'objectiu atacant des de les profunditats? Aquestes preguntes no tenen respostes normals, que corresponen a les clàssiques comprovades tàctiques d’utilitzar submarins de diverses classes. A més, és dubtós que aquestes preguntes puguin tenir cap resposta lògica i entenedora.
Com podeu veure, el submarí nuclear original, objecte de la patent RU 2494004, té moltes característiques originals i inusuals que criden l'atenció, però tanquen el camí cap al desenvolupament del projecte. Després d’un examen exhaustiu, la proposta dels inventors M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova i N. B. Bolotina resulta ser un altre projecte prometedor sense perspectives clares.
Aquests invents apareixen amb una envejable regularitat i sovint es converteixen en objecte de patents. Tanmateix, mai no arriben a la fase d'aplicació pràctica. La complexitat, la mala concepció i altres aspectes negatius afecten en última instància el destí de les propostes, motiu pel qual romanen en paper i no poden convertir-se en alguna cosa més que un motiu de l’orgull del creador. D’altra banda, malgrat les dubtoses perspectives, aquestes coses tenen cert interès. Demostren perfectament de quins enganys és capaç la ment humana per crear noves idees.
