Подводные лодки
Шрифт:
Возможность использования энергии таким образом была открыта 2 декабря 1942 года, когда Энрико Ферми впервые провел первую успешную цепную ядерную реакцию. Впервые эта технология была применена при изготовлении бомб, две из которых были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки, что приблизило конец Второй мировой войны.
Только по прошествии более 2 лет после окончания Второй мировой войны Американская комиссия по атомной энергии начала рассматривать возможность использования ядерной энергии в мирных целях, например, для выработки электроэнергии, для освещения городов или для питания мощных агрегатов.
Первый ядерный реактор, предназначенный для
Первый ядерный реактор Энрико Ферми был назван «Чикагский ядерный реактор 1».
Сформированная комиссия по атомной энергетике разработала и начала осуществлять программу финансирования строительства ядерных установок, которые бы использовались как для государственных, так и для личных нужд. Некоторые считают, что использование атомной энергии до сих пор остается довольно противоречивым фактом, потому что последствия возможной ядерной катастрофы перевешивают чашу весов, на которой находятся все преимущества получения дешевой энергии.
Первая атомная электростанция была построена на побережье Камберлэнд в 1956 году и названа электростанцией «Калдер холл». В ней в качестве топлива использовался уран. Следующая крупная атомная электростанция была открыта годом позже в местечке Шиппингпорт, штат Пенсильвания.
В настоящее время исследования в области ядерной энергии привели к тому, что с её помощью можно эффективно бороться с раковыми опухолями, а также использовать в других сферах медицины. Промышленность использует радиацию для исследования структурной целостности стареющих зданий и сварных швов груб (см. главу 7, в которой рассказывается о катастрофе подлодки «Трэшер»). Радиоактивные материалы представляют пользу и для искусства: теперь стало возможно определить возраст древних находок, а также отличить подделку от оригинала.
Но как же мы прошли путь от наземных реакторов до использования атомной энергии в реакторах на подлодках? Этот, казалось бы, огромный скачок был проделан одним человеком, адмиралом Хьюменом Риковером (см. главу 9).
Вот так производится атомная энергия:
• Неустойчивые элементы (плутоний и уран) распадаются (их ядра распадаются) и высвобождают энергию.
• Энергия выделяется в форме тепла или термальной энергии.
• Вода, которая течёт по трубам вокруг урановых топливных модулей, поглощает это тепло.
• Вода превращается в пар, если это паровой реактор, или передаёт тепло вторичной водяной петле, которая вырабатывает пар. На этой стадии ядерный реактор становится огромным паровым котлом.
• Пар приводит в движение турбину, которая при вращении преобразует тепловую энергию пара в механическую энергию вала турбины, которая в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе.
Перед тем как мы перейдем к рассказу об адмирале Риковере и первой атомной подлодке, мы поведаем вам о подлодке, которая явилась мостиком между архаичными судами времён Второй мировой войны и современными атомными подводными лодками. Знакомьтесь: «Альбакор».
Одной из подлодок, оказавших наибольшее влияние на развитие технологий в 1950-е годы, была подлодка «Альбакор». Это была экспериментальная подлодка. В процессе строительства этого судна конструкторы впервые применили очень много нововведений, которые сейчас являются стандартными компонентами современных подлодок. «Альбакор» был замечателен тем, что он представлял собой скорее вместилище достижений современных технологий, а не подводное судно. Особый дизайн корпуса подлодки снижал лобовое сопротивление, выжимая максимум скорости.
В современной истории подлодок «Альбакор» был переходным звеном между боевыми судами с возможностью погружения времён Второй мировой войны — которые были скорее судами, плававшими на поверхности и погружавшимися только тогда, когда им нужно было скрыться или нанести удар — и последовавшими за ними современными атомными подлодками.
Подлодки Второй мировой войны были предназначены для быстрого передвижения на поверхности. Их способность к быстрому передвижению заметно снижалась при погружении. Под поверхностью воды они не могли находиться долго и, подобно китам и дельфинам, были вынуждены периодически всплывать для забора воздуха.
Сталь HY-80 была на тот момент новейшим, самым твёрдым видом стали, известным человечеству. Своё название она получила из-за того, что может выдерживать давление 80 000 фунтов на квадратный дюйм поверхности, что составляет 52 320 тонн на квадратный метр. Предел прочности материала — это точка, до которой материал возвращает свою первоначальную форму после того, как воздействие на поверхность прекращается, а после нее начинает деформироваться, то есть изменяет форму, которую он имел до начала воздействия.
Национальное научное общество подготовило анализ осуществимости данного проекта. Возможно ли построить подлодку, которая бы быстро передвигалась под водой; подлодку с овальным корпусом и выполненным одним винтом, расположенным вдоль оси из стали HY-80?
Начался спор между самыми светлыми умами современности, что же лучше использовать — одинарный или двойной винт. Было принято решение о строительстве опытной подлодки, на которой будут устанавливаться различные системы, а эксперты будут определять, какие же из них превосходят по своим характеристикам все остальные.
Королевские особы под водой: король Англии и испанская королевская чета совершили подводные морские путешествия на подлодках.
Строительство подлодки началось 15 марта 1952 года, она была спущена на воду 1 августа 1953 года, а поступила на вооружение 5 декабря того же года. В течение следующих 20 лет она служила по преимуществу опытной лабораторией для испытания многих новых компонентов подлодки.
Одним из самых примечательных нововведений, которые испытал на себе «Альбакор», была форма корпуса, напоминающая каплю. Эта форма корпуса оказалась настолько эффективной, что почти все современные проектировщики подлодок используют подобный дизайн. Тесты доказали, что подлодки в форме капли быстрее и маневреннее, чем подлодки с корпусами других форм.
Из-за того, что подлодку постоянно использовали для различного рода экспериментов, «Альбакор» плавал в различных модификациях за время своей службы. Когда она была впервые построена, у подлодки был один винт. В той модификации на подлодку также был установлен спинной руль снебольшими носовыми плавниками на задней части паруса. Поверхности управления продолжались до задней части винта.