Undang-undang paten yang ada di berbagai negara tidak memerlukan contoh invensi yang dapat diterapkan untuk dilampirkan pada aplikasi. Ini, khususnya, membuat hidup lebih mudah bagi berbagai "proyektor" yang menawarkan ide-ide yang sengaja tidak dapat direalisasikan. Akibatnya, kantor paten harus berurusan dengan sejumlah besar gagasan yang meragukan, yang bagaimanapun juga mengarah pada paten. Untuk alasan obyektif, ide-ide yang dituangkan dalam paten ini tidak akan pernah direalisasikan dalam praktik, tetapi dalam beberapa kasus mereka mungkin menarik.
Pada bulan Maret tahun ini, sebuah paten diterbitkan dengan nomor RU 2494004 dengan nama singkat "Kapal selam nuklir". Terlepas dari kesederhanaan judulnya, dokumen tersebut berisi beberapa ide yang terlalu berani yang diusulkan untuk digunakan dalam armada kapal selam nuklir. Penemu M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova dan N. B. Bolotin mengusulkan desain asli kapal selam, yang akan memberikan peningkatan nyata dalam beberapa karakteristik, serta memberikan sejumlah kemampuan baru yang belum tersedia untuk kapal selam modern.
Kapal selam yang diusulkan, yang dijelaskan dalam paten, memiliki tata letak tipe "trimaran" yang tidak standar. Elemen utama kapal adalah modul utama dari desain lambung ganda tradisional. Perlindungan kru dan unit dari tekanan air disediakan oleh casing yang kuat, di atasnya ditempatkan casing yang ringan. Diusulkan untuk mengisi ruang antara dua lambung dengan tangki pemberat. Selain itu, lambung yang kokoh harus dilengkapi dengan ruang kemudi kokoh yang dapat menampung ruang penyelamat pop-up. Dari sudut pandang tata letak dan tujuan umum, bangunan pusat hampir tidak berbeda dari unit yang digunakan pada kapal selam modern. Namun demikian, proyek baru ini menawarkan sejumlah solusi non-standar baru.
Skema umum kapal selam yang diusulkan, tampilan atas
Di sisi ke modul pusat diusulkan untuk melampirkan dua yang disebut. modul torpedo ramping. Modul torpedo, seperti yang dikandung oleh penulis, adalah semacam unit pusat dengan sejumlah perubahan karakteristik. Unit daya dan baling-baling tambahan harus ditempatkan di modul samping. Akhirnya, di atas modul pusat, harus ada casing mesin jet besar yang ramping. Seperti modul torpedo samping, mesin jet harus digunakan untuk meningkatkan kinerja kapal selam.
Mempertimbangkan beberapa fitur dari desain kapal selam yang ada, penulis paten mengusulkan tata letak asli lambung yang kuat. Kapal selam modern memiliki lambung tunggal yang kuat, dibagi menjadi beberapa kompartemen oleh sekat tertutup. Namun demikian, seperti yang dicatat oleh para penemu, pembagian seperti itu tidak menyelesaikan tugas memisahkan kompartemen, karena ada banyak bukaan di sekat untuk pipa, kabel, dll. Jadi, dalam keadaan darurat, dimungkinkan untuk menyebarkannya ke kompartemen tetangga melalui bukaan teknologi yang ada.
Untuk mengatasi masalah ini, tata letak non-standar lambung yang kuat diusulkan, yang berisi pembangkit listrik, senjata, sistem kontrol, tempat tinggal, dll. Elemen utama dari lambung yang kuat dari kapal selam nuklir yang menjanjikan harus menjadi rangka lunas khusus, di mana sisa unit harus dipasang. Alih-alih satu tubuh yang kuat, para penemu mengusulkan untuk menggunakan beberapa kapsul yang relatif kecil. Setiap unit tersebut harus berisi satu atau lain peralatan: pembangkit listrik, volume yang dapat dihuni, senjata, dll. Diasumsikan bahwa pengaturan lambung yang kuat seperti itu akan memungkinkan mempertahankan karakteristik perlindungan yang diperlukan terhadap tekanan eksternal, serta memisahkan kompartemen satu sama lain, khususnya, memisahkan awak dan bagian berbahaya dari reaktor nuklir. Dalam hal ini, kapsul tidak boleh dipisahkan sepenuhnya. Untuk komunikasi di antara mereka, diusulkan untuk menggunakan palka tertutup dan airlock.
Salah satu kapsul kapal selam yang diusulkan harus melakukan beberapa fungsi yang bertujuan untuk memastikan kontrol kapal selam dan menyelamatkan awak. Diusulkan untuk menempatkan pos pusat dan semua peralatan kontrol sistem di dalamnya. Kapsul stasiun pusat juga harus berfungsi sebagai ruang penyelamatan. Jika perlu, itu harus dipisahkan, menyelamatkan seluruh kru. Untuk kinerja tugas yang lebih efektif untuk menyelamatkan orang, kamera harus dibuat dalam bentuk kapal selam mini yang lengkap.
Usulan orisinal lainnya menyangkut cara memasok daya ke kapal selam. Jadi, alih-alih satu set generator diesel dan baterai besar berkapasitas besar, diusulkan untuk menggunakan generator termoelektrik. Kekuatan unit-unit ini yang terkait dengan reaktor nuklir, menurut penemunya, harus dipilih sesuai dengan parameter mesin utama dan sistem onboard lainnya.
Skema modul pusat, tampilan samping
Kontrol atas sistem onboard kapal selam nuklir yang menjanjikan harus dilakukan dengan menggunakan sistem kendali jarak jauh. Fitur proyek ini, khususnya, memungkinkan Anda untuk secara signifikan mengurangi ukuran kru. Menurut perhitungan penulis penemuan, tidak lebih dari 15 orang harus hadir di kru untuk memastikan jam tangan tiga shift. Tugas mereka adalah memantau pengoperasian sistem dan mengendalikannya menggunakan alat otomatis. Tugas tambahan seperti makanan, pembersihan, bantuan medis, dll. harus dilakukan oleh shift jaga. Sebagai bukti keefektifan pendekatan ini, para penemu mengutip pengalaman para astronot.
Untuk perlindungan tambahan pada baling-baling dan unit kemudi, serta untuk memecahkan sejumlah masalah yang ada, para penemu mengusulkan desain asli poros baling-baling dan unit pembangkit listrik lainnya. Dalam proyek kapal selam yang ada, bagian belakang lambung menyempit, yang mengurangi volume yang tersedia untuk pemasangan berbagai peralatan. Paten RU 2494004 mengusulkan untuk menggunakan desain hub baling-baling non-standar yang tidak memerlukan penyempitan bodi.
Untuk tujuan ini, celah disediakan di bagian belakang lambung ringan, di mana hub baling-baling berada. Yang terakhir, pada gilirannya, bertumpu pada struktur benda padat dan harus bergerak di sepanjang permukaan pendukung khusus dengan lapisan anti-gesekan. Unit serupa diusulkan untuk didinginkan menggunakan air laut.
Karena diameter hub meningkat, desain baling-baling baru diperlukan. Diusulkan untuk dilengkapi dengan sejumlah besar bilah dengan ketinggian yang dikurangi. Menurut penemunya, desain ini akan memberikan traksi yang dibutuhkan bahkan pada putaran super rendah.
Diusulkan untuk memutar baling-baling karena beberapa motor listrik dipasang secara radial di dalam bodi yang tahan lama. Pada poros keluaran mesin, diusulkan untuk menempatkan roda gigi yang menyatu dengan roda gigi di dalam hub baling-baling.
Varian lain dari skema modul pusat
Modul torpedo samping adalah unit lambung ganda dengan reaktor nuklirnya sendiri dan elemen pembangkit listrik lainnya. Selain itu, modul dilengkapi dengan baling-balingnya sendiri, dengan desain yang sama seperti modul pusat kapal selam. Di haluan modul torpedo ada kompartemen otomatis dengan senjata. Persenjataan modul samping sendiri harus terdiri dari beberapa tabung torpedo dengan pasokan torpedo. Seperti sistem lainnya, senjata harus dikendalikan dari jarak jauh dari pos pusat.
Modul torpedo, menurut penemunya, harus dihubungkan ke modul pusat kapal selam nuklir menggunakan pengencang pelepas cepat. Secara khusus, baut api dapat digunakan untuk ini. Jika perlu, kru harus dapat mengatur ulang modul dan melanjutkan tugas tanpa mereka.
Salah satu proposal paling menarik dari para penemu menyangkut pembangkit listrik tambahan. Tim penulis mengusulkan untuk melengkapi kapal selam nuklir yang menjanjikan tidak hanya dengan tiga baling-baling dengan motor listrik, tetapi juga dengan mesin roket propelan cair. Unit seperti itu, yang sama sekali bukan karakteristik kapal selam tua, modern, atau menjanjikan, harus secara positif memengaruhi karakteristik kapal selam.
Di bagian atas buritan lambung tengah, diusulkan untuk memasang tiang dengan selubung besar pembangkit listrik roket. Untuk melindungi unit, nosel dapat ditutup dengan penutup yang dapat dilepas. Kerangka daya, mesin dengan ruang bakar dan nosel, generator gas, unit pompa turbo, dan komponen lain dari mesin cair harus ditempatkan di dalam casing. Selain itu, proyek ini menyediakan penggunaan sistem kontrol vektor dorong di dua bidang.
Untuk mengontrol vektor dorong, mesin harus mengayun secara horizontal dan vertikal, memberikan kontrol arah dan trim. Sistem kontrol gulungan apa pun tidak disediakan dalam desain mesin. Rupanya, kontrol seperti itu diusulkan untuk dilakukan dengan menggunakan kemudi di lambung kapal.
Tata letak baling-baling asli
Paten RU 2494004 mengusulkan metode asli untuk memasok mesin dengan bahan bakar. Untuk menghindari penggunaan tangki untuk mengangkut bahan bakar dan oksidator, mesin yang menggunakan campuran hidrogen dan oksigen dapat digunakan. Bahan bakar tersebut dapat diperoleh dari air laut dengan elektrolisis. Karena keberadaan reaktor nuklir di kapal selam, metode ekstraksi bahan bakar seperti itu dianggap optimal. Akibatnya, kapal selam, seperti yang dikandung oleh penulis, dapat tetap berada di bawah air untuk waktu yang lama, jika perlu menggunakan mesin roket yang menggunakan bahan bakar yang diproduksi secara independen.
Kapal selam nuklir bertenaga roket yang menjanjikan dapat membawa senjata torpedo dan rudal. Tabung torpedo dan amunisinya direncanakan akan ditempatkan di modul torpedo samping. Peluncur rudal, pada gilirannya, harus ditempatkan di salah satu kapsul hidung dari rumah modul pusat yang kokoh. Para penemu percaya bahwa kapal selam nuklir semacam itu dapat membawa rudal dari berbagai jenis, baik anti-kapal maupun yang dirancang untuk menyerang target pada jarak hingga 3-5 ribu km.
Kapal selam dengan desain non-standar harus memiliki taktik tempur yang tepat. Memang, paten RU 2494004 mengusulkan metode yang luar biasa untuk melakukan serangan. Menurut penulis penemuan, kapal selam yang menjanjikan harus mampu berakselerasi ke kecepatan tinggi. Jadi, ketika muncul dan menyalakan mesin jet, harus mengembangkan kecepatan orde M = 0,5 … 1. Dalam hal ini, kapal selam hampir kebal terhadap serangan musuh.
Setelah berakselerasi ke kecepatan tinggi, kapal selam harus melakukan serangan menggunakan torpedo atau rudal. Perlu dicatat bahwa karena kecepatan kapal yang tinggi pada saat peluncuran, melawan torpedo yang diluncurkan menjadi tidak mungkin. Juga, saat bergerak dengan kecepatan tinggi, kapal selam dapat meluncurkan rudal. Melalui penggunaan berbagai senjata, dimungkinkan untuk menyelesaikan tugas-tugas operasional-taktis atau strategis. Setelah menyelesaikan serangan, kapal selam harus kembali ke kedalaman.
Penggunaan mesin roket pendorong tambahan memungkinkan untuk melakukan serangan cepat secara tiba-tiba, serta untuk meninggalkan area target. Secara khusus, jika terdeteksi, kapal selam semacam itu akan dapat bergerak pada jarak yang cukup jauh dari musuh dalam waktu sesingkat mungkin dan kemudian tenggelam di bawah air. Dengan demikian, pada saat kapal anti-kapal selam atau pesawat musuh tiba di area deteksi, kapal selam nuklir yang menjanjikan akan berada pada jarak yang aman darinya.
Pembangkit listrik, baling-baling dan mesin jet
Para penemu percaya bahwa dalam proyek yang diusulkan mereka berhasil memecahkan sejumlah masalah penting. Pertama: memastikan peningkatan signifikan jangka pendek dalam kecepatan tingkat dol M = 0, 5 … 1. Saat menggunakan kesempatan ini selama serangan torpedo atau rudal, adalah mungkin untuk secara efektif mengalahkan target dengan kekebalan kapal itu sendiri yang hampir sempurna untuk pertahanan musuh.
Tugas kedua: kontrol vektor dorong. Karena beberapa ide orisinal, mesin roket berbahan bakar cair yang diusulkan dapat digunakan untuk kontrol di dua pesawat. Karena goyang ruang bakar dan nosel, diusulkan untuk mengontrol trim dan arah.
Keberhasilan ketiga, menurut penemu, menyangkut keselamatan kru. Berada di kapsul terpisah dan mengendalikan semua sistem dari jarak jauh, penyelam tidak mengambil risiko apa pun. Selain itu, penyelamatan kru dalam keadaan darurat disediakan oleh ruang yang dapat dilepas, yang biasanya berfungsi sebagai pos pusat. Selain itu, tidak ada tangki bahan bakar di kapsul yang dapat dihuni, yang seharusnya meningkatkan keselamatan kru.
Pembangkit listrik kapal selam nuklir yang diusulkan mencakup tiga modul independen. Masing-masing dari mereka memiliki reaktor nuklir sendiri dan sejumlah peralatan lainnya. Selain itu, ketiga modul utama kapal selam dilengkapi dengan baling-baling sendiri dari desain aslinya, yang terhubung ke satu set motor listrik. Semua ini, menurut para penemu, harus memastikan kemungkinan navigasi otonom yang panjang.
Fitur desain yang sama adalah solusi untuk masalah kelima proyek. Tiga pembangkit listrik otonom memungkinkan pencapaian keandalan struktural yang tinggi. Jika salah satu instalasi gagal, kapal selam tetap berada di jalurnya dan dapat terus melakukan misi tempur yang ditugaskan.
Akhirnya, desain modular struktur memungkinkan, jika perlu, untuk menggunakan kapal selam nuklir yang menjanjikan untuk tujuan non-militer. Untuk melakukan ini, perlu membongkar modul torpedo samping dan mengganti peralatan beberapa kapsul yang digunakan untuk keperluan militer.
Usulan penemu M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova dan N. B. Bolotin menarik, setidaknya, sebagai keingintahuan teknis yang aneh. Penemuan mereka sangat tidak biasa dan kompleks sehingga orang dapat menilai prospeknya bahkan tanpa studi terperinci. Selain itu, bahkan dengan pemeriksaan yang dangkal, dapat dilihat bahwa proyek yang diusulkan memiliki masalah teknis, operasional dan taktis. Akibatnya, kecil kemungkinannya akan dapat menemukan aplikasi dalam jangka menengah atau bahkan di masa depan yang jauh.
Diagram pembangkit listrik tambahan dengan mesin jet
Namun demikian, perlu dicatat bahwa beberapa proposal terlihat masuk akal dan sudah digunakan dalam praktik dalam satu atau lain bentuk. Jadi, desainer domestik telah menggunakan ide untuk membagi satu kompartemen silinder yang kuat menjadi beberapa unit terpisah dengan bentuk yang berbeda. Dengan demikian, kapal selam khusus (stasiun perairan dalam nuklir) AS-12 dari proyek 210 Losharik, menurut beberapa sumber, memiliki lambung padat yang dirakit dari beberapa kompartemen bola. Pengaturan ini telah meningkatkan kekuatan lambung dan, sebagai hasilnya, kedalaman perendaman maksimum.
Ide-ide lain sama sekali tidak dapat diakui sebagai realisasi atau cocok untuk penggunaan praktis. Misalnya, gagasan untuk mengontrol penuh semua sistem dari lokasi pusat, sambil terlihat menjanjikan dan menarik, penuh dengan kesulitan. Ini membutuhkan banyak sistem otomatis, namun, bahkan dalam kasus ini, tidak mungkin mengurangi partisipasi manusia ke tingkat yang diperlukan atau menghilangkan kebutuhan awak kapal selam untuk tetap berada di luar kompartemen layak huni yang ditentukan.
Juga, minus proposal dapat dianggap sebagai tata letak khusus dengan modul pusat dan dua tabung torpedo yang terhubung dengannya. Desain ini hampir tidak dapat dianggap optimal dari sudut pandang hidrodinamika. Ini akan menghadapi peningkatan ketahanan air, yang secara negatif akan mempengaruhi sejumlah karakteristik dasar, pertama-tama, kecepatan gerakan dan konsumsi energi.
Fitur desain seperti itu, khususnya, dapat mempersulit atau bahkan tidak mungkin mencapai karakteristik kecepatan yang direncanakan. Seperti yang dipahami oleh para penemunya, kapal selam nuklir yang menjanjikan di permukaan harus mengembangkan kecepatan pada tingkat kecepatan suara (mungkin, ada kecepatan suara di udara, bukan di air). Namun, karena luasnya permukaan yang basah, desain kapal selam harus menghadapi ketahanan air yang tinggi, yang akan mempertanyakan kemungkinan akselerasi bahkan hingga 50-100 km / jam, belum lagi kecepatan yang lebih tinggi.
Paten mengusulkan untuk melengkapi kapal selam dengan mesin jet tambahan. Gagasan ini tampaknya tidak terlalu masuk akal, terutama karena mesin roket, karena berbagai alasan, belum menemukan aplikasi di armada kapal selam sebagai alat penggerak utama kapal selam. Selain itu, ada alasan untuk meragukan bahwa mereka akan digunakan sama sekali di area ini. Jadi, untuk saat ini, kapal selam jet tetap hanya dalam fiksi ilmiah. Jadi, kapal selam "Pelopor" dari buku "Rahasia Dua Lautan" oleh G. Adamov dilengkapi dengan mesin jet yang menggunakan campuran hidrogen dan oksigen.
Diagram mesin roket dan sistem kendalinya
Bahkan jika Anda membayangkan kapal selam benar-benar dapat dilengkapi dengan mesin jet, teknik seperti itu pasti akan menghadapi sejumlah masalah serius. Mudah ditebak bahwa casing besar dari pembangkit listrik semacam itu, yang terletak di atas badan pusat, tentu akan menyebabkan penurunan perampingan yang sudah tidak terlalu baik. Dengan demikian, mesin hanya dapat berguna saat serangan berkecepatan tinggi, sedangkan di waktu lain hanya akan mengganggu dan menurunkan performa.
Usulan untuk menyerang target dari permukaan dengan akselerasi hingga kecepatan maksimum juga terlihat meragukan. "Kartu truf" utama kapal selam adalah siluman mereka, yang memungkinkan mereka untuk diam-diam mengambil posisi menguntungkan untuk serangan dan menembakkan torpedo atau rudal. Pendakian ke permukaan dan percepatan ke kecepatan transonik tidak cocok dengan metode klasik menggunakan kapal selam. Selain itu, proposal semacam itu secara langsung bertentangan dengannya.
Selain itu, dalam kasus ini, muncul pertanyaan yang wajar: jika kapal selam yang diusulkan harus menyerang musuh di permukaan, lalu mengapa ia bahkan membutuhkan kemampuan untuk bergerak di kedalaman? Anda juga dapat mengajukan pertanyaan kedua: mengapa naik ke permukaan dan mempercepat, jika Anda juga bisa menghancurkan target dengan menyerang dari kedalaman? Pertanyaan-pertanyaan ini tidak memiliki jawaban normal, sesuai dengan taktik klasik yang terbukti menggunakan kapal selam dari berbagai kelas. Selain itu, diragukan bahwa pertanyaan-pertanyaan ini dapat memiliki jawaban yang logis dan dapat dimengerti sama sekali.
Seperti yang Anda lihat, kapal selam nuklir asli, yang merupakan subjek paten RU 2494004, memiliki banyak fitur asli dan tidak biasa yang menarik perhatian, tetapi menutup jalan menuju implementasi proyek. Setelah pemeriksaan dekat, usulan penemu M. N. Bolotina, E. N. Nefedova, M. L. Nefedova dan N. B. Bolotina ternyata menjadi proyek lain yang menjanjikan tanpa prospek yang jelas.
Penemuan semacam itu muncul dengan keteraturan yang patut ditiru dan sering menjadi subjek paten. Namun, mereka tidak pernah mencapai tahap aplikasi praktis. Kompleksitas, kesalahpahaman, dan fitur negatif lainnya pada akhirnya memengaruhi nasib proposal selanjutnya, itulah sebabnya mereka tetap di atas kertas dan tidak dapat menjadi sesuatu yang lebih dari sekadar alasan kebanggaan pencipta. Di sisi lain, meskipun prospeknya meragukan, hal-hal seperti itu menarik. Mereka dengan sempurna menunjukkan trik apa yang mampu dilakukan oleh pikiran manusia dalam menciptakan ide-ide baru.
