La historia de la campaña militar de Poseidón a las costas de los Estados Unidos debería comenzar con un método de navegación bajo el agua.
El agua salada del mar es un electrolito que evita que las ondas de radio se propaguen. En las profundidades a las que debe operar Poseidon, no es posible el control de radio externo del dispositivo, así como la recepción de señales de los satélites Glonass / GPS.
Un sistema autónomo de navegación inercial (INS) es capaz de guiar al Poseidón durante todo el día, pero sus capacidades tampoco son infinitas. Con el tiempo, la RNA acumula errores y los cálculos pierden validez. Se requiere un sistema auxiliar que utilice puntos de referencia externos.
La instalación de "balizas hidroacústicas" en la parte inferior es un evento sin sentido frente a un enemigo que tiene la capacidad de rastrear e interrumpir inmediatamente su trabajo.
El problema de la navegación submarina para la nave espacial Poseidon solo puede resolverse con el uso de un sistema de navegación de socorro. Pero, ¿es posible adaptar los sistemas de navegación utilizados en los misiles de crucero para que funcionen bajo el agua?
Primero, se requiere un mapa de los fondos marinos.
Mito número 1. Es imposible hacer un mapa a lo largo de toda la ruta de "Poseidón"
Las discusiones sobre el Doomsday Torpedo han expresado repetidamente la opinión de que mapear todo el fondo del Océano Atlántico, desde el Mar de Barents hasta el Puerto de Nueva York, puede llevar décadas y requerirá esfuerzos excepcionales.
En realidad, para un sistema de navegación basado en socorro, tal volumen de trabajo es redundante y simplemente innecesario.
La prueba es el principio operativo descrito del sistema TERCOM (Terrain Contour Matching) para el misil Tomahawk. Según una declaración de expertos occidentales, se seleccionan 64 áreas de corrección durante un vuelo de misiles de crucero sobre tierra. Las secciones con una longitud de 7-8 km se seleccionan de antemano, para las cuales hay un mapa digital de "referencia" almacenado en la memoria de la computadora de a bordo.
En condiciones normales, TERCOM opera solo en una cuarta parte de la ruta (con un alcance del KR de aproximadamente 2000 km), el resto del tiempo el cohete vuela bajo el control del INS. Los acelerómetros y giroscopios son lo suficientemente precisos como para llevar el Tomahawk a la siguiente área de corrección, donde, según TERCOM, se modificará la ANN.
Los sistemas de navegación Reliefometric celebraron su 60 aniversario el año pasado. A finales de los 50. se han convertido en un digno reemplazo de los sistemas de corrección de astros. Los misiles de crucero debían ir a altitudes bajas, desde donde las estrellas no eran visibles.
Incluso la tormenta más fuerte es incapaz de perturbar la calma de las profundidades del mar. El movimiento del vehículo submarino está asociado con perturbaciones de un orden de magnitud menor en comparación con el vuelo a baja altitud del RR en la atmósfera. Es por eso que los datos de los sistemas inerciales a bordo de los submarinos siguen siendo fiables durante mucho más tiempo (día).
La conclusión que se puede extraer de los hechos disponibles: al colocar las rutas de Poseidón, se requerirá una densidad significativamente menor de áreas de corrección. Cuadrados separados del fondo del océano. Todas las demás preguntas deben dirigirse al Servicio Hidrográfico de la Armada.
Mito número 2. La sonda no puede proporcionar la precisión requerida de los escaneos de fondo
El error permisible en la medición de la altura del relieve durante la operación de TERCOM no es más de 1 metro.¿Qué precisión proporcionan las herramientas hidroacústicas modernas diseñadas para el mapeo del fondo? ¿Es posible colocar un sonar de este tipo en el casco de tamaño limitado de Poseidón?
La respuesta a estas preguntas serán imágenes de sonar de naufragios. En el primero, el crucero japonés "Mogami", descubierto en mayo a una profundidad de 1450 m.
La segunda foto muestra el portaaviones Hornet, hundido en la batalla frente a la isla de Santa Cruz. Los restos del portaaviones se encuentran a una profundidad de 5400 metros.
El detalle de estas imágenes es una prueba irrefutable a favor de los sistemas de cartografía de los fondos marinos. Por cierto, las fotografías fueron tomadas por el equipo de Paul Allen desde su yate, el buque oceanográfico privado R / V Petrel.
Mito número 3. La topografía del fondo del océano está sujeta a cambios
El tiempo pasará y los mapas digitales de los fondos marinos perderán su relevancia. En algún lugar dentro de un millón de años, será necesario componer otros nuevos.
Los principales cambios en el fondo oceánico están asociados con la actividad volcánica y la acumulación de sedimentos de fondo de origen orgánico e inorgánico.
Según las observaciones modernas, la tasa promedio de acumulación de sedimentos del fondo en el Océano Atlántico medio es de 2 centímetros cada 1000 años. Para el Océano Pacífico, se indican valores aún más bajos.
Es difícil creer en la realidad de estos números, pero la paradoja tiene una explicación simple. Nadie tira piedras en medio del océano, nadie tira grava y escombros M600 a la Fosa de las Marianas. Todos los objetos atrapados en el océano primero se disuelven y se descomponen en el agua. Las partículas disueltas en la masa marina tardan milenios en llegar al fondo.
En las zonas costeras, la tasa de acumulación de sedimentos es órdenes de magnitud más alta, debido a los sedimentos y sedimentos traídos por el flujo de los ríos. Sin embargo, el océano es demasiado grande para que esto tenga algún significado en este caso.
A pesar del aumento de la actividad tectónica, la frecuencia de cataclismos en el fondo del océano, junto con el talud, las avalanchas y el desplazamiento de las capas de suelo, es mucho menor que, por ejemplo, la frecuencia de las avalanchas en las montañas. Supongamos que hace 100 años un terremoto provocó una avalancha en la ladera de un monte submarino. Ahora pasarán cientos de miles de años hasta que se acumule suficiente sedimento en sus laderas para el próximo cataclismo.
Volcanes submarinos jóvenes, estructuras en forma de oleaje a lo largo de las dorsales oceánicas (formadas cuando el eje de la tierra se desplaza) - todos ellos son "jóvenes" sólo para los estándares de las eras geológicas. ¡La edad de estas formaciones es de millones de años!
Una calma lúgubre reina en las profundidades del océano. La ausencia de vientos, erosión y cualquier rastro de urbanización hace que el relieve no haya cambiado durante milenios.
Para comparacion. ¿Cuántos problemas tienen los misiles de crucero que vuelan sobre tierra? El proceso de compilación de mapas digitales para TERCOM se ve obstaculizado por los cambios estacionales en el relieve. En todas partes se encuentran formas de relieve monótono, en las que el uso de TERCOM es físicamente imposible. Las rutas evitan grandes masas de agua, los cohetes evitan las llanuras nevadas y las dunas de arena en su camino.
En contraste con las dificultades enumeradas, siempre hay un fondo en las profundidades del océano más profundo. Cubierto con un "patrón" único de detalles en relieve.
El Relief System es la forma de navegación más fiable y realista del sumergible Poseidon.
¿Por qué todavía no se ha aplicado este método en la práctica? La respuesta es que no era necesario. A diferencia del Poseidón, que navega continuamente en las profundidades, los submarinos suben regularmente a la superficie para realizar comunicaciones. Los submarinos tienen la oportunidad de obtener coordenadas precisas utilizando medios de navegación espacial (Cyclone, Parus, GLONASS, GPS, NAVSTAR).
Más rápido bajo el agua
En esta parte del artículo, no discutiremos soluciones técnicas específicas, el diseño del "Poseidón" está cubierto con un velo de secreto militar.
Sin embargo, tenemos la oportunidad, en base a las características desclasificadas, de calcular otros parámetros interrelacionados de un vehículo submarino no tripulado con una central nuclear.
Por ejemplo, se conoce la velocidad declarada: 100 nudos. ¿Cuál es el poder de la planta de energía de Poseidón?
Hay una regla de oro. Para cualquier objeto de desplazamiento, la potencia de la central eléctrica aumenta a la tercera potencia de velocidad.
Ejemplo. El torpedo soviético "53-38" (53 - una referencia al calibre, 38 - el año de adopción) tenía tres modos de velocidad: 30, 34 y 44, 5 nudos con potencia del motor 112, 160 y 318 CV. respectivamente. Como puede ver, la regla no miente.
Y la edad del torpedo en sí no tiene absolutamente nada que ver con eso. Un mismo torpedo requería tres veces la potencia para aumentar la velocidad de viaje en 1,5 veces.
El siguiente ejemplo es más interesante. Torpedo pesado calibre "65-73" 650 mm tenía una longitud de 11 metros y un peso de 5 toneladas. El torpedo estaba equipado con un motor de turbina de gas 2DT de corta duración con una capacidad de 1.07 MW (1450 hp), uno de los más poderosos jamás utilizados en un arma de torpedo. Con él, la velocidad de diseño del producto "65-73" podría alcanzar los 50 nudos.
Pregunta teórica: ¿qué potencia del motor podría proporcionar una velocidad de 100 nudos para un torpedo 65-73?
La velocidad se duplicará, lo que significa que la potencia requerida de la central eléctrica se multiplicará por ocho. En lugar de 1450 CV obtenemos el valor 11 600 CV.
Ahora es el momento de pasar al torpedo nuclear Poseidon.
Sobre la base de la información sobre el propósito del "torpedo nuclear" y el hecho de que se planea lanzarlo desde submarinos portadores (por ejemplo, información sobre el lanzamiento desde el submarino experimental diesel-eléctrico "Sarov"), debe tenerse en cuenta que el tamaño del "Poseidón" es mucho más consistente con las armas de torpedo que el tamaño de los submarinos. El más pequeño de los cuales (doméstico "Lira" y francés "Ruby") tuvo un desplazamiento de alrededor de 2,5 mil toneladas.
El calibre, la longitud y el desplazamiento del Poseidon pueden ser muchas veces superiores al rendimiento de los torpedos de 650 mm. Los valores exactos nos son desconocidos. Pero en este caso, las diferencias no importan mucho al evaluar la potencia requerida de la central eléctrica. Para alcanzar una velocidad de 50 nudos, el Poseidón, como el torpedo 65-73, requiere al menos 1450 hp, para 100 nudos se necesitarían al menos 11,600 hp. (8,5 MW) de potencia útil.
¿Cómo es suficiente el motor de la misma potencia para dispositivos de diferentes tamaños?
Para los objetos de desplazamiento, cuyas dimensiones difieren dentro del mismo orden de magnitud, la diferencia de desplazamiento no requiere un aumento brusco en la potencia de la planta de energía. Un ejemplo sorprendente es a la misma velocidad de desplazamiento las plantas de energía de un destructor típico y un portaaviones difieren solo en dos veces, ¡con una diferencia de diez veces en el desplazamiento de estos barcos! Muchos más problemas surgen del deseo de aumentar la velocidad en 3 nudos.
Resumamos. Al viajar a la velocidad declarada de 100 nudos (185,2 km / h), el vehículo Poseidon necesitará una central eléctrica con una potencia útil de al menos 8,5 MW (11.600 CV).
Fijemos este valor como el límite inferior y nos centraremos en él en el futuro.
¿8, 5 megavatios es mucho o poco? ¿Cómo se compara este indicador con las características de otros barcos y armas navales?
Para un vehículo submarino con un desplazamiento de varias decenas de toneladas, 8,5 MW es una cantidad monstruosa. Más de lo que se puede desarrollar la planta de energía nuclear del submarino multipropósito Ryubi.
7 MW (9.500 hp) en el eje de la hélice permiten que el submarino francés de 2.500 toneladas desarrolle una velocidad bajo el agua de 25 nudos.
Sin embargo, la miniatura "Rube" no fue construida para registros, sino para ahorrar dinero. ¡Un ejemplo mucho más significativo es el submarino multipropósito soviético pr. 705 (K) "Lira"!
A pesar de sus dimensiones significativamente grandes, "Lyra" correspondía aproximadamente al "Ryubi" en desplazamiento. Barco de superficie - 2300 toneladas, submarino - 3000 toneladas. La caja de titanio era más ligera que la de acero. Y la propia Lyra era una estrella de primera magnitud. Equipada con un reactor con un refrigerante de metal líquido, ¡desarrolló una velocidad de más de 40 nudos bajo el agua!
1,6 veces más rápido que Rube. ¿Qué poder tenía la planta de energía de Lyra? Así es, 1, 6 al cubo.
29 megavatios (40.000 CV) con una potencia térmica del reactor de 155 MW. Rendimiento excepcional para un submarino de un tamaño tan pequeño.
Hoy en día, los creadores de Poseidón se enfrentan a una tarea aún más difícil y no trivial. Coloque una central nuclear con 3, 4 veces menos potencia (8,5 MW) en un caso con aproximadamente 50-60 veces menos desplazamiento.
En otras palabras, el rendimiento energético específico del reactor nuclear Poseidon debería ser 15 veces mayor que el del reactor con un refrigerante de metal líquido (LMC), que se utilizó en los submarinos del Proyecto 705 (K). Lo mismo, debería demostrarse una eficiencia específica 15 veces mayor mediante todos los mecanismos asociados a la conversión de la energía térmica del reactor en la energía de traslación del movimiento del vehículo submarino.
100 nudos es una velocidad muy alta en el agua, que requiere costos de energía EXCLUSIVOS. Probablemente quienes dibujaron la hermosa figura de “100 nudos” no se dieron cuenta del todo de la naturaleza paradójica de la situación.
A diferencia del misil submarino Shkval, el uso de un motor de cohete de propulsor sólido para el Poseidón está fuera de discusión: tiene un rango de crucero declarado de 10,000 kilómetros. El "torpedo del Apocalipsis" requiere una instalación nuclear que proporcione 15 veces más potencia específica que todos los reactores conocidos con combustible metálico líquido.
Las principales discusiones relacionadas con la aparición del torpedo nuclear Poseidon se llevan a cabo en el plano de la economía y el complejo militar-industrial. Las fuertes declaraciones sobre la creación de armas milagrosas se hicieron en el contexto de, por decirlo suavemente, modestos éxitos en la creación de armas tradicionales. Desde 2014, ni un solo submarino nuclear ha sido aceptado en la Armada.
Por otro lado, como sabes, todo es posible si lo deseas. Pero para crear tecnologías que brinden un aumento múltiple de oportunidades, el deseo por sí solo puede no ser suficiente. Como regla general, estos estudios van acompañados de resultados intermedios, pero Poseidón está rodeado por un impenetrable velo de secreto.
