Hơn 15 năm đã trôi qua kể từ khi chiếc tàu cuối cùng của Đề án 705 bị loại khỏi Hải quân Nga, và những tranh chấp vẫn tiếp tục cho đến ngày nay trong giới thủy thủ quân sự và những người đóng tàu. Dự án 705 thực sự là gì, một bước đột phá đi trước thời đại, hay một canh bạc kỹ thuật tốn kém?
Năm 1959, khi chiếc tàu ngầm hạt nhân đầu tiên của Liên Xô (NPS) Leninsky Komsomol, được chế tạo theo dự án Leningrad SKB-143 (nay là SPMBM Malachite), đã ra khơi, và việc đóng một loạt tàu tương tự đang được tiến hành. tại Severodvinsk, chuyên gia hàng đầu của SKB A. B. Petrov đã đề xuất chế tạo một loại "Tàu ngầm chiến đấu tốc độ cao cỡ nhỏ". Ý tưởng này rất phù hợp: những chiếc thuyền như vậy cần thiết để săn tàu ngầm - tàu sân bay mang tên lửa đạn đạo mang điện hạt nhân, sau đó bắt đầu được tích cực chế tạo dựa trên nguồn dự trữ của kẻ thù tiềm tàng. Ngày 23 tháng 1960 năm 705, Ủy ban Trung ương và Hội đồng Bộ trưởng phê duyệt dự án mang số hiệu 1956 ("Lira"). Ở các nước NATO, chiếc thuyền này được gọi là "Alfa" (Alfa). Các học giả A.P. Alexandrov, V.A. Trapeznikov, A.G. Iosifyan trở thành giám sát khoa học của dự án, và Mikhail Georgievich Rusanov trở thành người thiết kế chính của con tàu. Anh ta là một người đàn ông tài năng với một số phận rất khó khăn: bảy năm ở Gulag, và sau khi được thả - lệnh cấm nhập cảnh vào Leningrad. Một kỹ sư đóng tàu giàu kinh nghiệm đã làm việc trong xưởng chế tạo nút ở Malaya Vishera và chỉ đến năm 143 mới có thể quay trở lại Leningrad với chiếc SKB-645. Ông bắt đầu với vị trí Phó thiết kế trưởng của tàu ngầm hạt nhân Dự án XNUMX (hóa ra kinh nghiệm này rất hữu ích cho Rusanov).
Trận chiến với titan
Mục đích của tàu ngầm mới đã xác định các yêu cầu cơ bản - tốc độ và khả năng cơ động cao, thủy lực hoàn hảo, vũ khí mạnh mẽ. Để đáp ứng hai yêu cầu đầu tiên, con thuyền phải có kích thước và trọng lượng cực kỳ nhỏ, các đặc tính thủy động lực học cao nhất của thân tàu và một nhà máy điện mạnh phù hợp với các kích thước giới hạn. Không thể làm được điều này nếu không có các giải pháp không chuẩn. Titan được chọn làm vật liệu chính cho vỏ tàu cũng như nhiều cơ cấu, đường ống dẫn và phụ kiện của nó - kim loại này nhẹ gần như gấp đôi và đồng thời cứng hơn thép, ngoài ra nó còn có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối và thấp từ tính. Tuy nhiên, nó khá thất thường: nó chỉ được hàn trong môi trường khí trơ - argon, rất khó cắt nó, nó có hệ số ma sát cao. Ngoài ra, không thể sử dụng titan khi tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận làm bằng kim loại khác (thép, nhôm, đồng thau, đồng): trong nước biển, nó tạo thành một cặp điện hóa với chúng, gây ra sự ăn mòn phá hủy các bộ phận làm bằng kim loại khác. Cần phải phát triển các loại thép hợp kim cao và đồng đặc biệt, và các chuyên gia từ Viện Nghiên cứu Luyện kim và Hàn Trung ương (Prometheus) và Viện Nghiên cứu Công nghệ Đóng tàu Trung ương đã khắc phục được các thủ thuật titan này. Kết quả là, một chiếc tàu cỡ nhỏ có lượng choán nước dưới nước là 3000 tấn đã được tạo ra (mặc dù khách hàng là Hải quân nhất quyết yêu cầu giới hạn 2000 tấn).
Tôi phải nói rằng ngành đóng tàu Liên Xô đã có kinh nghiệm chế tạo tàu ngầm từ titan. Năm 1965, tại Severodvinsk, một tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 661 với thân tàu bằng titan đã được chế tạo (trong một bản sao duy nhất). Chiếc thuyền này, được gọi là "Cá vàng" (một gợi ý về giá trị tuyệt vời của nó), cho đến ngày nay vẫn giữ kỷ lục về tốc độ dưới nước - trong các cuộc thử nghiệm trên biển, nó cho thấy 44,7 hải lý / giờ (khoảng 83 km / h).
Những đổi mới vững chắc
Một sự đổi mới triệt để khác là quy mô của phi hành đoàn. Trên các tàu ngầm hạt nhân khác (cả Liên Xô và Mỹ), 80-100 người đang phục vụ, và trong điều kiện tham chiếu cho dự án 705, số 16 được đặt tên, và chỉ các sĩ quan. Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế, số lượng thủy thủ đoàn trong tương lai tăng lên và cuối cùng đạt 30 người, bao gồm XNUMX kỹ thuật viên trung chuyển và một thủy thủ, người được giao vai trò quan trọng là đầu bếp và người dọn dẹp bán thời gian (ban đầu người ta cho rằng nhiệm vụ của một đầu bếp sẽ được thực hiện bởi một bác sĩ của tàu). Để kết hợp một đội nhỏ như vậy với một số lượng lớn vũ khí và các cơ chế, con thuyền phải được tự động hóa rất nghiêm túc. Sau đó, các thủy thủ thậm chí còn gọi những chiếc thuyền của dự án 705 là "máy tự động".
Lần đầu tiên trong nước (và có thể là trên thế giới), tự động hóa toàn cầu bao gồm tất cả mọi thứ: điều khiển chuyển động tàu, sử dụng vũ khí, nhà máy điện chính, tất cả các hệ thống tàu chung (ngâm, đi lên, cắt, thiết bị có thể thu vào, thông gió, vân vân.). Một trong những vấn đề quan trọng và rất gây tranh cãi trong việc phát triển các hệ thống tự động hóa (điều này đã được thực hiện bởi một số viện nghiên cứu và phòng thiết kế, bao gồm cả Viện Nghiên cứu Trung ương "Aurora", "Granite", "Agat") là sự lựa chọn của tần số dòng điện cho mạng điện của tàu. Các tùy chọn 50 và 400 Hz đã được xem xét, mỗi tùy chọn đều có ưu và nhược điểm riêng. Quyết định cuối cùng ủng hộ 400 Hz được đưa ra tại cuộc họp ba ngày của các nhà lãnh đạo của một số tổ chức liên quan đến chủ đề, với sự tham gia của ba viện sĩ. Việc chuyển đổi sang tần số tăng lên gây ra rất nhiều vấn đề trong sản xuất, nhưng nó có thể làm giảm đáng kể kích thước của thiết bị và dụng cụ điện.
trái tim nguyên tử
Chưa hết, sự đổi mới chính quyết định số phận của toàn bộ dự án là việc lựa chọn nhà máy điện chính của con tàu. Đó là một lò phản ứng neutron nhanh nguyên tử nhỏ gọn (FN) với chất làm mát kim loại lỏng (LMC). Điều này cho phép tiết kiệm khoảng 300 tấn dịch chuyển do nhiệt độ hơi nước cao hơn và do đó, hiệu suất tuabin tốt hơn.
Tàu ngầm đầu tiên trên thế giới có lò phản ứng kiểu này là tàu ngầm hạt nhân Seawolf của Mỹ (1957). Thiết kế không thành công lắm, trong quá trình thử nghiệm trên biển, mạch chính bị giảm áp với giải phóng natri. Do đó, vào năm 1958, các lò phản ứng được thay thế bằng lò làm mát bằng nước và quân đội Hoa Kỳ không còn bắt đầu tiếp xúc với các lò phản ứng trên LMT. Ở Liên Xô, họ thích sử dụng chì-bismuth nấu chảy làm chất làm mát, chất này ít xâm thực về mặt hóa học hơn nhiều so với natri. Nhưng chiếc tàu ngầm hạt nhân K-1963 được chế tạo vào năm 27 cũng không may mắn: vào tháng 1968 năm 19, trong chiến dịch, mạch điện chính của một trong hai lò phản ứng bị đứt. Thủy thủ đoàn đã nhận được liều phóng xạ khổng lồ, 1961 người chết, và con thuyền được đặt tên là "Nagasaki" (biệt danh "Hiroshima" đã được K-1982 đặt vào năm 27). Chiếc tàu ngầm hạt nhân bị nhiễm phóng xạ đến mức không thể sửa chữa được, và kết quả là vào tháng XNUMX năm XNUMX, nó bị ngập ngoài khơi bờ biển đông bắc Novaya Zemlya. Đối với "danh hiệu" của nó, trí thông minh hải quân được thêm vào "mãi mãi dưới nước." Nhưng ngay cả sau thảm kịch K-XNUMX, Liên Xô vẫn quyết định không từ bỏ ý tưởng hấp dẫn về việc sử dụng lò phản ứng LMC trên tàu ngầm hạt nhân; các kỹ sư và nhà khoa học vẫn tiếp tục cải tiến chúng dưới sự hướng dẫn của Viện sĩ Leipunsky.
Hai tổ chức đã đảm nhận việc phát triển nhà máy điện chính cho dự án thứ 705. Phòng thiết kế Podolsk "Gidropress" đã tạo ra một đơn vị hai phần khối BM-40 / A với hai máy bơm tuần hoàn. Gorky OKBM đã ban hành cài đặt OK-550, cũng là một khối một, nhưng với một mạch chính phân nhánh và ba máy bơm tuần hoàn. Trong tương lai, cả hai hệ thống lắp đặt đều được sử dụng trên các tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 705: OK-550 được lắp đặt trên các thuyền đóng tại Leningrad (bốn tàu), và BM-705 / A được lắp đặt trên ba thuyền đóng tại Severodvinsk theo phiên bản 40K của dự án. Cả hai hệ thống này đều cung cấp nguồn điện trên trục tuabin lên đến 40 lít. với., giúp nó có thể phát triển tốc độ 000 hải lý / giờ được cung cấp bởi các điều khoản tham chiếu.
thuyền dài nhất
Có tổng cộng bảy tàu ngầm hạt nhân Đề án 705 đã được chế tạo, chúng trở thành những chiếc tàu nối tiếp đầu tiên trên thế giới được trang bị lò phản ứng LMC. Chiếc thuyền đầu tiên, K-64, được đặt lườn vào tháng 1968 năm 70 tại cùng một nhà thuyền cũ, nơi chiếc tàu tuần dương Aurora nổi tiếng được đóng trước đó 1971 năm, đã được bàn giao cho Hải quân vào tháng 145 năm 1974. Các vấn đề chính của quá trình vận hành thử nghiệm liên quan đến lò phản ứng, về cơ bản khác với nước có áp suất nổi tiếng. Thực tế là hợp kim chì-bitm kết tinh ở + XNUMX ° C, và trong quá trình hoạt động của lò phản ứng với LMC như vậy, trong mọi trường hợp, nhiệt độ trong mạch sơ cấp không được phép giảm xuống giá trị này. Đó là kết quả của việc không tuân thủ điều kiện này trong các đường ống của một và sau đó là vòng lặp thứ hai của mạch sơ cấp mà các phích cắm bắt đầu xuất hiện từ sự nóng chảy đông đặc, không thể quay trở lại trạng thái lỏng được nữa. Có một "con dê" của nhà máy tạo ra hơi nước, kèm theo sự suy giảm áp suất của mạch chính và ô nhiễm phóng xạ của con thuyền, lúc đó con thuyền đang được thả neo tại chân của nó. Rõ ràng là lò phản ứng đã bị hủy hoại không thể khắc phục được và con thuyền không thể ra khơi được nữa. Kết quả là, vào tháng XNUMX năm XNUMX, nó được rút khỏi hạm đội và sau một thời gian dài tranh luận, nó đã được cắt thành hai phần, mỗi phần được quyết định sử dụng để đào tạo phi hành đoàn và thử nghiệm các công nghệ mới. Mũi thuyền được kéo đến Leningrad, và phần đuôi với khoang lò phản ứng vẫn ở Severodvinsk tại nhà máy đóng tàu Zvyozdochka. Cũng tại nơi này, một cây thánh giá màu đen của bộ ổn định đuôi tàu K-64 bị cắt đứt với các bánh lái ngang và dọc vẫn như một tượng đài tang thương. Trong giới thủy thủ và thợ đóng tàu, đã có một câu đố vui về "con thuyền dài nhất thế giới" trong một thời gian dài.
Đời thực
Việc chế tạo loạt tàu vốn đang được tiến hành tích cực ở Leningrad và Severodvinsk đã bị đình chỉ, nhưng được tiếp tục vài năm sau đó, và từ năm 1977 đến năm 1981, sáu tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 705 đã được chuyển giao cho hạm đội. Những con tàu này đã phục vụ khá mạnh mẽ và thành công như một phần của Hạm đội Phương Bắc, khiến các nước NATO quan ngại nghiêm trọng. Có tính đến trải nghiệm đáng buồn của K-64, một "nồi hơi điện" đã được lắp đặt thêm trên tất cả các tàu ngầm hạt nhân nối tiếp của dự án này, nhiệm vụ của nó là duy trì nhiệt độ cần thiết trong mạch chính của lò phản ứng khi nó được đưa đến công suất tối thiểu khi tàu ngầm hạt nhân đậu tại căn cứ. Để vận hành lò hơi, cần phải cung cấp điện từ trên bờ. Việc này đã bị gián đoạn và do các thủy thủ đoàn rất sợ phá hủy lò phản ứng, nên nó không được duy trì ở mức công suất tối thiểu, điều này đã đẩy nhanh quá trình sản xuất nhiên liệu hạt nhân. Ngoài ra, sự không hài lòng của các nhà chức trách căn cứ hải quân là do cần phải tổ chức các phòng thí nghiệm đặc biệt để kiểm tra định kỳ, điều chỉnh và sửa chữa tự động hóa, vốn được nhồi bằng các loại tàu thuyền loại này. Vì vậy, rất nhiều mối quan tâm đã được thêm vào các dịch vụ ven biển của Hải quân. Ngày càng có nhiều ý kiến cho rằng những con tàu mới, mặc dù có những phẩm chất chiến đấu độc đáo, nhưng lại đi trước thời đại và khó bảo trì một cách không cần thiết. Chiếc thuyền nối tiếp thứ bảy không được hoàn thành, nhưng bị cắt ngay trên đường trượt. Đến năm 1990, tất cả (ngoại trừ một) tàu ngầm hạt nhân thuộc dự án 705 đã được rút khỏi hạm đội, phục vụ ít hơn đáng kể so với thời gian mà chúng được tính toán.
"Alpha" cuối cùng
K-123, đã trở thành một ngoại lệ, đã bị trì hoãn phục vụ cho đến năm 1997 do quá trình sửa chữa lâu một cách bất hợp lý sau một vụ tai nạn nghiêm trọng vào năm 1982. Khi con thuyền bị nhấn chìm ở biển Barents, tín hiệu "Lò phản ứng trục trặc" đột nhiên sáng lên trên bảng điều khiển ở văn phòng trung tâm của tàu ngầm hạt nhân. Trung úy Loginov đi trinh sát trong một khoang lò phản ứng không có người ở, một phút sau đó, người này báo cáo rằng anh ta đang quan sát thấy một kim loại màu bạc lan rộng trên boong: đó là một loại nhiên liệu lỏng có hoạt tính cao đã thoát ra từ mạch đầu tiên của lò phản ứng. Đồng thời, tín hiệu “Ô nhiễm khoang lò phản ứng. Rời khỏi khoang! ”, Và, một trong những thành viên phi hành đoàn sống sót sau vụ tai nạn sau này nhớ lại,“ Loginov đã được nghĩ đến trong quá khứ. Nhưng Loginov vẫn sống sót. Sau khi đi vào âu thuyền, qua đó khoang lò phản ứng giao tiếp với phần còn lại của thuyền, anh ta để lại tất cả quần áo của mình ở đó và trải qua một lần giặt kỹ lưỡng. Lò phản ứng đã ngừng hoạt động, tàu ngầm hạt nhân nổi lên, thổi qua các bể dằn của nó. Vì nó được thành lập sau đó, khoảng 2 tấn LMC đã tìm cách rò rỉ ra khỏi mạch sơ cấp. Chiếc thuyền bẩn đến nỗi tàu tuần dương đến cứu cũng không dám đến gần để giao dây kéo. Kết quả là, dây cáp vẫn được quấn lại với sự trợ giúp của trực thăng boong từ cùng một tàu tuần dương. Việc sửa chữa K-123, trong đó khoang lò phản ứng được thay thế hoàn toàn, kết thúc vào năm 1992, tàu ngầm hạt nhân trở lại hoạt động và phục vụ an toàn cho đến năm 1997. Kết thúc một cách tài tình với việc xóa sổ của cô ấy lịch sử dự án 705.
Dự trữ dù
Trong số sáu khoang của tàu ngầm hạt nhân, chỉ có hai khoang có người ở, bên trên một khoang có camera cabin cứu hộ bật lên, lần đầu tiên trên thế giới, được thiết kế để cứu toàn bộ thủy thủ đoàn (30 người) thậm chí khỏi độ sâu lặn tối đa (400 m).
trước thời hạn
Các tàu ngầm hạt nhân Đề án 705 tự hào có các đặc điểm về tốc độ và khả năng cơ động tuyệt vời cùng nhiều cải tiến: thân tàu bằng titan, lò phản ứng neutron nhanh với chất làm mát kim loại lỏng và điều khiển hoàn toàn tự động tất cả các hệ thống trên tàu.
Vũ khí
Lần đầu tiên, các ống phóng ngư lôi thủy lực khí nén được lắp đặt trên tàu ngầm hạt nhân Đề án 705, cung cấp khả năng bắn trong toàn bộ phạm vi độ sâu ngâm nước.
Lần đầu tiên, các ống phóng ngư lôi thủy lực khí nén được lắp đặt trên tàu ngầm hạt nhân Đề án 705, cung cấp khả năng bắn trong toàn bộ phạm vi độ sâu ngâm nước.
Hoàn toàn tự động
Để điều khiển tàu ngầm với lực lượng của một thủy thủ đoàn rất hạn chế gồm 30 người vào thời điểm đó, nhiều hệ thống tự động hóa đã được phát triển để giữ tất cả các cơ chế của con tàu trong tầm kiểm soát.
Để điều khiển tàu ngầm với lực lượng của một thủy thủ đoàn rất hạn chế gồm 30 người vào thời điểm đó, nhiều hệ thống tự động hóa đã được phát triển để giữ tất cả các cơ chế của con tàu trong tầm kiểm soát.
kim loại dưới nước
Vỏ thuyền được làm bằng titan, vì vậy các chuyên gia của Viện nghiên cứu kim loại và hàn Trung ương (Prometheus) và Viện nghiên cứu công nghệ đóng tàu trung ương phải phát triển các công nghệ đặc biệt để hàn và nối các bộ phận bằng titan, và các nhà luyện kim - ăn mòn mới. - hợp kim bền.
Vỏ thuyền được làm bằng titan, vì vậy các chuyên gia của Viện nghiên cứu kim loại và hàn Trung ương (Prometheus) và Viện nghiên cứu công nghệ đóng tàu trung ương phải phát triển các công nghệ đặc biệt để hàn và nối các bộ phận bằng titan, và các nhà luyện kim - ăn mòn mới. - hợp kim bền.
Kim loại lỏng
Tàu hạt nhân về bản chất là tàu hơi nước vì chân vịt của chúng được dẫn động bằng tua bin hơi nước. Nhưng hơi nước được tạo ra không phải trong các nồi hơi thông thường có lò nung, mà là trong các lò phản ứng hạt nhân. Nhiệt của sự phân rã phóng xạ được truyền từ nhiên liệu hạt nhân trong mạch làm mát sơ cấp sang chất làm mát, thường là nước có áp suất (để tăng nhiệt độ lên 200 ° C hoặc hơn), chất này cũng đóng vai trò là chất điều tiết nơtron. Và chất làm mát đã truyền nhiệt cho nước của mạch thứ cấp, làm bay hơi nó. Nhưng nước điều áp cũng có mặt hạn chế của nó. Áp suất cao có nghĩa là thành ống của hệ thống làm mát sơ cấp của lò phản ứng phải dày và chắc, và khi mạch sơ cấp bị giảm áp, hơi phóng xạ sẽ xâm nhập vào những nơi khó tiếp cận nhất. Một giải pháp thay thế là sử dụng lò phản ứng nơtron nhanh với chất làm mát được làm bằng kim loại nóng chảy thấp trong pha lỏng của chúng, chẳng hạn như natri hoặc hợp kim chì-bitmut. Khả năng dẫn nhiệt và nhiệt dung của chúng cao hơn nhiều so với nước, chúng có thể được đun nóng đến nhiệt độ cao hơn mà không có áp suất cao trong mạch sơ cấp, điều này có thể tạo ra các lò phản ứng rất nhỏ gọn.