Eksisterende patentlove i forskellige lande kræver ikke, at et anvendeligt eksempel på en opfindelse vedlægges en ansøgning. Dette gør især livet lettere for forskellige "projektorer", der tilbyder bevidst uvirkelige ideer. Som følge heraf skal patentkontorer håndtere en lang række tvivlsomme ideer, som ikke desto mindre fører til patenter. Af objektive grunde vil ideerne i disse patenter aldrig blive realiseret i praksis, men i nogle tilfælde kan de have en vis interesse.
I marts i år blev et patent udgivet under nummeret RU 2494004 med det lakoniske navn "Nuclear submarine". På trods af titlens enkelhed indeholder dokumentet flere alt for dristige ideer, der foreslås til brug i atomubådsflåden. Opfinderne M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova og N. B. Bolotin foreslår et originalt design af ubåden, som vil give en mærkbar stigning i nogle karakteristika samt give den en række nye muligheder, der endnu ikke er tilgængelige for moderne ubåde.
Den foreslåede ubåd, beskrevet i patentet, har et ikke-standardiseret "trimaran" -layout. Bådens hovedelement er det centrale modul i det traditionelle design med dobbelt skrog. Beskyttelse af besætningen og enheder mod vandtryk er leveret af et robust kabinet, hvorpå der er placeret et letvægtshus. Det foreslås at fylde rummet mellem de to skrog med ballasttanke. Derudover skal et robust skrog udstyres med et robust styrehus, der kan rumme et pop-up redningskammer. Set fra det generelle layout og formål adskiller den centrale bygning sig næppe fra de enheder, der bruges på moderne ubåde. Ikke desto mindre tilbyder det nye projekt en række nye ikke-standardiserede løsninger.
Generel plan for den foreslåede ubåd, set ovenfra
På siderne til det centrale modul foreslås det at vedhæfte to såkaldte. strømlinet torpedomodul. Torpedomodulerne, som opfattet af forfatterne, er en slags central enhed med en række karakteristiske ændringer. Yderligere kraftenheder og propeller bør placeres i sidemodulerne. Endelig skal der oven på det centrale modul være et stort strømlinet jetmotorhus. Ligesom sidetorpedomodulerne skal jetmotoren bruges til at forbedre ubådens ydeevne.
Under hensyntagen til nogle af funktionerne i eksisterende ubådsdesign foreslår patentforfatterne et originalt layout af et robust skrog. Moderne ubåde har et enkelt robust skrog, opdelt i rum med forseglede skotter. Ikke desto mindre, som opfinderne bemærker, løser en sådan opdeling ikke opgaven med at adskille rumene, da der er mange åbninger i skotterne til rørledninger, kabler osv. I tilfælde af en nødsituation er det således muligt at sprede det til nærliggende rum gennem de eksisterende teknologiske åbninger.
For at løse dette problem foreslås et ikke-standardiseret layout af et robust skrog, der indeholder et kraftværk, våben, kontrolsystemer, boliger osv. Hovedelementet i et stærkt skrog af en lovende atomubåd bør være en speciel kølbøjle, hvorpå resten af enhederne skal installeres. I stedet for et enkelt robust legeme foreslår opfinderne at bruge flere relativt små kapsler. Hver sådan enhed skal indeholde et eller andet udstyr: et kraftværk, beboeligt volumen, våben osv. Det antages, at et sådant arrangement af robuste skrog vil tillade opretholdelse af de krævede egenskaber ved beskyttelse mod ydre tryk samt adskillelse af rumene fra hinanden, især adskillelse af besætningen og farlige dele af en atomreaktor. I dette tilfælde bør kapslerne ikke adskilles fuldstændigt. For kommunikation mellem dem foreslås det at bruge forseglede luger og luftlåse.
En af kapslerne i den foreslåede ubåd skal udføre flere funktioner med det formål at sikre kontrol over ubåden og redde besætningen. Det foreslås at placere en central post og alt systemstyringsudstyr i den. Centralstationens kapsel skal også fungere som et redningskammer. Hvis det er nødvendigt, skal det adskilles, så hele besætningen reddes. For mere effektiv udførelse af opgaver for at redde mennesker, bør kameraet laves i form af en fuldgyldig mini-ubåd.
Et andet originalt forslag vedrører måder at levere strøm til ubåden. Så i stedet for et sæt dieselgeneratorer og et stort batteri med stor kapacitet foreslås det at bruge termoelektriske generatorer. Ifølge disse opfindere bør effekten af disse enheder forbundet med en atomreaktor vælges i overensstemmelse med parametrene for hovedmotoren og andre indbyggede systemer.
Central modul skematisk, set fra siden
Kontrol over de indbyggede systemer i en lovende atomubåd bør udføres ved hjælp af fjernbetjeningssystemer. Denne funktion i projektet giver dig især mulighed for at reducere besætningens størrelse betydeligt. Ifølge beregningerne fra forfatterne af opfindelsen bør der ikke være mere end 15 personer til stede i besætningen for at sikre et ur i tre skift. Deres opgave er at overvåge driften af systemer og kontrollere dem ved hjælp af automatiserede værktøjer. Hjælpeopgaver som mad, rengøring, lægehjælp osv. skal udføres af urskiftet. Som bevis på effektiviteten af denne fremgangsmåde nævner opfinderne oplevelsen af astronauter.
For yderligere beskyttelse af propellen og styreenhederne samt for at løse en række eksisterende problemer foreslår opfinderne et originalt design af propellen og andre kraftværksenheder. I eksisterende ubådsprojekter er den bageste del af skroget indsnævret, hvilket reducerer den tilgængelige mængde til installation af forskellige udstyr. Patentet RU 2494004 foreslår at bruge et ikke-standardiseret propelnavdesign, der ikke kræver en indsnævring af kroppen.
Til dette formål er der tilvejebragt et mellemrum i den bageste del af det lette skrog, hvori propelnavet er placeret. Sidstnævnte hviler til gengæld på strukturen af et fast legeme og skal bevæge sig langs specielle støtteflader med en anti-friktionsbelægning. En lignende enhed foreslås afkølet ved hjælp af havvand.
På grund af den øgede navdiameter kræves et nyt propeldesign. Det foreslås at være udstyret med et stort antal blade med reduceret højde. Ifølge opfinderne vil dette design give den nødvendige trækkraft selv ved super lave omdrejninger.
Det foreslås at rotere propellen på grund af flere elektriske motorer, der er installeret radialt inde i et holdbart legeme. På motorernes udgangsaksler foreslås det at placere tandhjul, der hænger sammen med et tandhjul inde i propelnavet.
En anden variant af ordningen for det centrale modul
Sidetorpedomoduler er enheder med dobbeltskrog med egne atomreaktorer og andre elementer i kraftværket. Derudover er modulerne udstyret med deres egne propeller, det samme design som for ubådens centrale modul. I forenden af torpedomodulerne er der automatiserede rum med våben. Sidemodulernes egen bevæbning bør bestå af flere torpedorør med torpedoforsyning. Som med andre systemer skal våben fjernstyres fra en central post.
Torpedomodulerne, ifølge opfinderne, skal tilsluttes det centrale modul i atomubåden ved hjælp af lynlåse. Især kan brandbolte bruges til dette. Om nødvendigt skal besætningen være i stand til at nulstille modulerne og fortsætte opgaven uden dem.
Et af opfindernes mest interessante forslag vedrører et ekstra kraftværk. Forfatterholdet foreslår at udstyre en lovende atomubåd ikke kun med tre propeller med elmotorer, men også med en flydende drivmotor. En sådan enhed, som slet ikke er karakteristisk for gamle, moderne eller lovende ubåde, bør have en positiv indvirkning på ubådens egenskaber.
På den øverste del af agterenden af det centrale skrog foreslås det at montere en pylon med et stort hus af raketkraftværket. For at beskytte enhederne kan dysen dækkes med et udtageligt dæksel. En kraftramme, en motor med et forbrændingskammer og en dyse, en gasgenerator, en turbopumpenhed og andre komponenter i en flydende motor skal være placeret inde i huset. Desuden giver projektet mulighed for brug af trykvektorstyringssystemer i to planer.
For at styre trykvektoren skal motoren svinge vandret og lodret, hvilket giver retnings- og trimstyring. Eventuelle rullestyringssystemer er ikke fastsat i motordesignet. Tilsyneladende foreslås en sådan kontrol at blive udført ved hjælp af rorene på bådens skrog.
Original propellayout
Patent RU 2494004 foreslår en original metode til at forsyne en motor med brændstof. For at undgå brug af tanke til transport af brændstof og oxidationsmiddel kan der bruges en motor, der kører på en blanding af brint og ilt. Sådant brændstof kan opnås fra havvand ved elektrolyse. På grund af tilstedeværelsen af en atomreaktor på ubåden betragtes en sådan metode til udvinding af brændstof som optimal. Som et resultat kan ubåden, som opfundet af forfatterne, forblive under vand i lang tid, om nødvendigt ved hjælp af en raketmotor, der kører på uafhængigt produceret brændstof.
En lovende raketdrevet atomubåd kan bære torpedo- og missilvåben. Torpedorørene og deres ammunition er planlagt til at placeres i sidetorpedomodulerne. Missilaffyringsramper skal til gengæld være placeret i en af næsekapslerne i det robuste hus i det centrale modul. Opfinderne mener, at en sådan atomubåd kan bære missiler af forskellige typer, både anti-skib og designet til at angribe mål i områder på op til 3-5 tusinde km.
En ubåd af ikke-standardiseret design skal have passende kamptaktik. Patent RU 2494004 foreslår faktisk en ekstraordinær metode til at udføre angreb. Ifølge forfatterne til opfindelsen skulle en lovende ubåd kunne accelerere til høje hastigheder. Så når overfladen og tændes for jetmotoren, bør den udvikle en hastighed i størrelsesordenen M = 0,5 … 1. I dette tilfælde er ubåden praktisk talt usårlig for fjendtlige angreb.
Efter at have accelereret til høj hastighed, skal ubåden foretage et angreb ved hjælp af torpedoer eller missiler. Det bemærkes, at på grund af bådens høje hastighed på lanceringstidspunktet bliver det umuligt at imødegå de lancerede torpedoer. Også, mens den bevæger sig med høj hastighed, kan ubåden affyre missiler. Gennem brug af forskellige våben er det muligt at løse operationelt-taktiske eller strategiske opgaver. Efter angrebet skal ubåden vende tilbage til dybden.
Brugen af en ekstra booster -raketmotor gør det muligt at udføre pludselige hurtige angreb samt at forlade målområdet. Især i tilfælde af påvisning vil en sådan ubåd kunne bevæge sig væk i en betydelig afstand fra fjenden på kortest mulig tid og derefter gå under vand. Når anti-ubådsskibe eller fjendtlige fly ankommer til detektionsområdet, vil den lovende atomubåd således være i sikker afstand fra den.
Kraftværk, propel og jetmotor
Opfinderne mener, at de i det foreslåede projekt var i stand til med succes at løse en række vigtige problemer. For det første: at sikre en kortsigtet betydelig stigning i hastigheden af dolniveauet på M = 0, 5 … 1. Når man benytter denne mulighed under et torpedo- eller missilangreb, er det muligt effektivt at besejre målet med bådens næsten fuldstændige usårbarhed for fjendens forsvar.
Anden opgave: trykvektorstyring. På grund af flere originale ideer kan den foreslåede væskedrivende raketmotor bruges til kontrol i to fly. På grund af gyngningen af forbrændingskammeret og dysen foreslås det at styre trim og retning.
Den tredje succes, ifølge opfinderne, vedrører besætningens sikkerhed. At være i en separat kapsel og styre alle systemer eksternt, risikerer dykkere ikke noget. Desuden er redningen af besætningen i en nødsituation leveret af et aftageligt kammer, som normalt udfører funktionerne i en central post. Derudover er der ingen brændstoftanke i den beboelige kapsel, hvilket skulle øge besætningens sikkerhed.
Kraftværket i den foreslåede atomubåd omfatter tre uafhængige moduler. Hver af dem har sin egen atomreaktor og en række andet udstyr. Derudover er alle tre hovedmoduler i ubåden udstyret med deres egne propeller af det originale design, forbundet til et sæt elektriske motorer. Alt dette burde ifølge opfinderne sikre muligheden for lang autonom navigation.
Det samme designfunktion er løsningen på projektets femte problem. Tre autonome kraftværker gør det muligt at opnå høj strukturel pålidelighed. I tilfælde af svigt i en af installationerne bevarer ubåden kursen og kan fortsætte med at udføre den tildelte kampmission.
Endelig tillader det modulære design af strukturen om nødvendigt at bruge en lovende atomubåd til ikke-militære formål. For at gøre dette er det nødvendigt at afmontere sidetorpedomodulerne og ændre udstyret til nogle kapsler, der bruges til militære formål.
Forslaget fra opfinderne M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova og N. B. Bolotin er i det mindste af interesse som en nysgerrig teknisk nysgerrighed. Deres opfindelse er så usædvanlig og kompleks, at man kan bedømme dens udsigter selv uden en detaljeret undersøgelse. Selv med en overfladisk undersøgelse kan det endvidere ses, at det foreslåede projekt har tekniske, operationelle og taktiske problemer. Som følge heraf er det usandsynligt, at det vil være i stand til at finde anvendelse på mellemlang sigt eller endda i en fjern fremtid.
Diagram over et ekstra kraftværk med en jetmotor
Ikke desto mindre skal det bemærkes, at nogle af forslagene ser sunde ud og allerede bruges i praksis i en eller anden form. Så indenlandske designere har allerede brugt ideen om at opdele et enkelt stærkt cylindrisk rum i flere separate enheder med en anden form. Således har en særlig ubåd (nukleare dybhavsstation) AS-12 fra projekt 210 Losharik ifølge nogle kilder et solidt skrog samlet fra flere sfæriske rum. Dette arrangement har øget skrogets styrke og som følge heraf den maksimale nedsænkningsdybde.
Andre ideer kan på ingen måde anerkendes som realiserbare eller egnede til praktisk brug. For eksempel er tanken om fuld kontrol over alle systemer fra en central placering, samtidig med at den ser lovende og attraktiv ud, behæftet med vanskeligheder. Dette kræver mange automatiserede systemer, men selv i dette tilfælde er det usandsynligt, at det vil være muligt at reducere menneskelig deltagelse til det krævede niveau eller eliminere behovet for ubåde til at blive uden for det udpegede beboelige rum.
Forslagets minus kan også betragtes som et specifikt layout med et centralt modul og to torpedorør forbundet til det. Dette design kan næppe betragtes som optimalt set fra hydrodynamikkens synspunkt. Det vil støde på øget vandmodstand, hvilket vil påvirke en række grundlæggende egenskaber negativt, først og fremmest bevægelseshastigheden og energiforbruget.
Sådanne designfunktioner kan især gøre det svært eller endog umuligt at opnå de planlagte hastighedsegenskaber. Som opfundet af opfinderne bør en lovende atomubåd på overfladen udvikle en hastighed på niveau med lydens hastighed (sandsynligvis er der en lydhastighed i luft, ikke i vand). På grund af det store område af den befugtede overflade skal ubådsdesignet dog stå over for høj vandmodstand, hvilket vil sætte spørgsmålstegn ved muligheden for acceleration selv til 50-100 km / t, for ikke at nævne højere hastigheder.
Patentet foreslår at udstyre ubåden med en ekstra jetmotor. Denne idé ser ikke særlig sandsynlig ud, først og fremmest af den grund, at raketmotorer af forskellige årsager endnu ikke har fundet anvendelse i ubådsflåden som den vigtigste fremdriftsenhed til ubåde. Desuden er der grund til at tvivle på, at de overhovedet vil blive brugt på dette område. Således forbliver jetubåde for øjeblikket kun i science fiction. Så ubåden "Pioneer" fra bogen "The Secret of Two Oceans" af G. Adamov var udstyret med en jetmotor, der kørte på en blanding af brint og ilt.
Diagram over en raketmotor og dens kontrolsystemer
Selvom du forestiller dig, at en ubåd virkelig kan udstyres med en jetmotor, vil en sådan teknik helt sikkert stå over for en række alvorlige problemer. Det er let at gætte på, at et stort kabinet af et sådant kraftværk, der ligger over det centrale legeme, nødvendigvis vil føre til en forringelse af den i forvejen ikke særlig bedste effektivisering. Således kan motoren kun være nyttig under et højhastighedsangreb, mens den resten af tiden kun vil forstyrre og forringe ydeevnen.
Forslaget om at angribe mål fra overfladen med acceleration til maksimal hastighed ser også tvivlsomt ud. Det vigtigste "trumfkort" for ubåde er deres stealth, som giver dem mulighed for stille og roligt at indtage en fordelagtig position for et angreb og affyre torpedoer eller missiler. Stigning til overfladen og acceleration til transonisk hastighed passer ikke ind i den klassiske metode til brug af ubåde. Desuden modsiger sådanne forslag det direkte.
Derudover opstår der i dette tilfælde et rimeligt spørgsmål: Hvis den foreslåede ubåd skulle angribe fjenden på overfladen, hvorfor har den så overhovedet brug for evnen til at bevæge sig i dybden? Du kan også stille det andet spørgsmål: Hvorfor stige til overfladen og accelerere, hvis du lige så godt kan ødelægge målet ved at angribe fra dybet? Disse spørgsmål har ikke normale svar, svarende til den klassiske gennemprøvede taktik ved brug af ubåde fra forskellige klasser. Derudover er det tvivlsomt, at disse spørgsmål overhovedet kan have nogen logiske og forståelige svar.
Som du kan se, har den originale atomubåd, som er genstand for patent RU 2494004, en masse originale og usædvanlige træk, der tiltrækker opmærksomhed, men lukker projektets vej til implementering. Ved nærmere undersøgelse blev forslag fra opfinderne M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova og N. B. Bolotina viser sig at være endnu et lovende projekt uden klare udsigter.
Sådanne opfindelser fremstår med misundelsesværdig regelmæssighed og bliver ofte genstand for patenter. Men de når aldrig stadiet af praktisk anvendelse. Kompleksitet, dårlig opfattelse og andre negative træk påvirker i sidste ende forslagenes videre skæbne, hvorfor de forbliver på papiret og ikke kan blive noget mere end en grund til skaberens stolthed. På den anden side er sådanne ting på trods af de tvivlsomme udsigter af vis interesse. De demonstrerer perfekt, hvilke tricks det menneskelige sind er i stand til at skabe nye ideer.
