لا تتطلب قوانين البراءات الحالية في مختلف البلدان إرفاق مثال عملي لاختراع بطلب. هذا ، على وجه الخصوص ، يجعل الحياة أسهل بالنسبة للعديد من "أجهزة العرض" التي تقدم أفكارًا غير قابلة للتحقيق عن عمد. ونتيجة لذلك ، يتعين على مكاتب البراءات التعامل مع عدد كبير من الأفكار المشكوك فيها ، والتي تؤدي مع ذلك إلى الحصول على براءات الاختراع. لأسباب موضوعية ، لن تتحقق أبدًا الأفكار الواردة في هذه البراءات عمليًا ، ولكن في بعض الحالات قد تكون ذات أهمية معينة.
في مارس من هذا العام ، تم نشر براءة اختراع تحت رقم RU 2494004 بالاسم المختصر "الغواصة النووية". على الرغم من بساطة العنوان ، تحتوي الوثيقة على العديد من الأفكار الجريئة للغاية المقترحة للاستخدام في أسطول الغواصات النووية. قام المخترعون M. N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. يقترح Bolotin تصميمًا أصليًا للغواصة ، والذي سيوفر زيادة ملحوظة في بعض الخصائص ، فضلاً عن منحها عددًا من القدرات الجديدة التي لم تتوفر بعد للغواصات الحديثة.
الغواصة المقترحة ، الموصوفة في براءة الاختراع ، لديها تصميم غير قياسي من نوع "تريماران". العنصر الرئيسي للقارب هو الوحدة المركزية للتصميم التقليدي للبدن المزدوج. يتم توفير حماية الطاقم والوحدات من ضغط الماء من خلال غلاف متين يوضع فوقه غلاف خفيف الوزن. يُقترح ملء الفراغ بين الهيكلين بخزانات الصابورة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون الهيكل القوي مجهزًا بغرفة قيادة قوية يمكنها استيعاب غرفة إنقاذ منبثقة. من وجهة نظر التخطيط العام والغرض ، لا يختلف المبنى المركزي عن الوحدات المستخدمة في الغواصات الحديثة. ومع ذلك ، يقدم المشروع الجديد عددًا من الحلول الجديدة غير القياسية.
المخطط العام للغواصة المقترحة ، منظر علوي
على جانبي الوحدة المركزية ، يُقترح إرفاق اثنين مما يسمى. وحدة طوربيد مبسطة. وحدات الطوربيد ، كما تصورها المؤلفون ، هي نوع من الوحدات المركزية مع عدد من التغييرات المميزة. يجب وضع وحدات طاقة ومراوح إضافية في الوحدات الجانبية. أخيرًا ، فوق الوحدة المركزية ، يجب أن يكون هناك غلاف محرك نفاث كبير مبسط. مثل وحدات الطوربيد الجانبية ، يجب استخدام المحرك النفاث لتحسين أداء الغواصة.
مع الأخذ في الاعتبار بعض ميزات تصميمات الغواصات الحالية ، يقترح مؤلفو براءة الاختراع تصميمًا أصليًا لهيكل قوي. تحتوي الغواصات الحديثة على بدن واحد قوي مقسم إلى مقصورات بواسطة حواجز مختومة. ومع ذلك ، كما لاحظ المخترعون ، فإن هذا التقسيم لا يحل مهمة فصل المقصورات ، نظرًا لوجود العديد من الفتحات في الحواجز لخطوط الأنابيب والكابلات وما إلى ذلك. وبالتالي ، في حالة الطوارئ ، من الممكن نشرها إلى المقصورات المجاورة من خلال الفتحات التكنولوجية الموجودة.
لحل هذه المشكلة ، تم اقتراح تصميم غير قياسي لهيكل قوي ، يحتوي على محطة طاقة ، وأسلحة ، وأنظمة تحكم ، وأماكن معيشة ، إلخ.يجب أن يكون العنصر الرئيسي للبدن القوي للغواصة النووية الواعدة عبارة عن تروس خاص ، حيث يجب تثبيت بقية الوحدات. بدلاً من جسم واحد قوي ، يقترح المخترعون استخدام عدة كبسولات صغيرة نسبيًا. يجب أن تحتوي كل وحدة من هذه الوحدات على جهاز أو آخر: محطة طاقة ، وحدة تخزين صالحة للسكن ، أسلحة ، إلخ. من المفترض أن مثل هذا الترتيب من الهياكل القوية سيسمح بالحفاظ على الخصائص المطلوبة للحماية من الضغط الخارجي ، وكذلك فصل المقصورات عن بعضها البعض ، على وجه الخصوص ، فصل الطاقم والأجزاء الخطرة من المفاعل النووي. في هذه الحالة ، لا ينبغي فصل الكبسولات تمامًا. للتواصل بينهما ، يُقترح استخدام البوابات المغلقة وغرف معادلة الضغط.
يجب أن تؤدي إحدى كبسولات الغواصة المقترحة عدة وظائف تهدف إلى ضمان السيطرة على الغواصة وإنقاذ الطاقم. يقترح وضع وظيفة مركزية وجميع معدات التحكم في الأنظمة فيها. يجب أن تعمل كبسولة المحطة المركزية أيضًا كغرفة إنقاذ. إذا لزم الأمر ، يجب فصله ، لإنقاذ الطاقم بأكمله. للحصول على أداء أكثر فعالية لمهام إنقاذ الأشخاص ، يجب أن تكون الكاميرا في شكل غواصة صغيرة كاملة.
يتعلق اقتراح أصلي آخر بطرق إمداد الغواصة بالطاقة. لذلك ، بدلاً من مجموعة مولدات الديزل وبطارية كبيرة ذات سعة كبيرة ، يُقترح استخدام مولدات كهروحرارية. يجب اختيار قوة هذه الوحدات المرتبطة بالمفاعل النووي ، وفقًا للمخترعين ، وفقًا لمعايير المحرك الرئيسي والأنظمة الأخرى الموجودة على متن الطائرة.
تخطيطي للوحدة المركزية ، منظر جانبي
يجب أن يتم التحكم في الأنظمة الموجودة على متن الغواصة النووية الواعدة باستخدام أنظمة التحكم عن بعد. تتيح لك ميزة المشروع هذه ، على وجه الخصوص ، تقليل حجم الطاقم بشكل كبير. وفقًا لحسابات مؤلفي الاختراع ، يجب ألا يكون هناك أكثر من 15 شخصًا في الطاقم لضمان ساعة ثلاثية النوبات. مهمتهم هي مراقبة تشغيل الأنظمة والتحكم فيها باستخدام الأدوات الآلية. المهام الإضافية مثل الطعام والتنظيف والمساعدة الطبية وما إلى ذلك. يجب أن يتم إجراؤها من خلال تحول الساعة. كدليل على فعالية هذا النهج ، يستشهد المخترعون بتجربة رواد الفضاء.
لمزيد من الحماية لوحدات المروحة والتوجيه ، وكذلك لحل عدد من المشاكل الحالية ، يقترح المخترعون تصميمًا أصليًا لعمود المروحة ووحدات محطة توليد الطاقة الأخرى. في مشاريع الغواصات الحالية ، يتم تضييق الجزء الخلفي من الهيكل ، مما يقلل من الحجم المتاح لتركيب المعدات المختلفة. تقترح براءة الاختراع RU 2494004 استخدام تصميم محور مروحة غير قياسي لا يتطلب تضييقًا في الجسم.
لهذا الغرض ، يتم توفير فجوة في الجزء الخلفي من بدن الضوء ، حيث يوجد محور المروحة. هذا الأخير ، بدوره ، يرتكز على هيكل جسم صلب ويجب أن يتحرك على طول أسطح داعمة خاصة بطبقة مقاومة للاحتكاك. يُقترح تبريد وحدة مماثلة باستخدام مياه البحر.
نظرًا لزيادة قطر المحور ، يلزم تصميم مروحة جديدة. يُقترح أن تكون مجهزة بعدد كبير من الشفرات ذات الارتفاع المنخفض. وفقًا للمخترعين ، سيوفر هذا التصميم الجر المطلوب حتى في الدورات المنخفضة للغاية.
يُقترح تدوير المروحة نظرًا لوجود العديد من المحركات الكهربائية المثبتة بشكل نصف قطري داخل جسم متين. على أعمدة إخراج المحركات ، يُقترح وضع التروس التي تتشابك مع عجلة تروس داخل محور المروحة.
نوع آخر من مخطط الوحدة المركزية
وحدات الطوربيد الجانبية عبارة عن وحدات مزدوجة الهيكل مع مفاعلاتها النووية وعناصر أخرى من محطة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الوحدات بمراوح خاصة بها ، وهو نفس التصميم كما في حالة الوحدة المركزية للغواصة. يوجد في مقدمة وحدات الطوربيد مقصورات آلية بأسلحة. يجب أن يتكون التسلح الخاص بالوحدات الجانبية من عدة أنابيب طوربيد مزودة بمصدر طوربيد. كما هو الحال مع الأنظمة الأخرى ، يجب التحكم في الأسلحة عن بعد من مركز مركزي.
وفقًا للمخترعين ، يجب توصيل وحدات الطوربيد بالوحدة المركزية للغواصة النووية باستخدام مثبتات سريعة التحرير. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام البراغي النارية لهذا الغرض. إذا لزم الأمر ، يجب أن يكون الطاقم قادرًا على إعادة تعيين الوحدات ومتابعة المهمة بدونها.
أحد أكثر مقترحات المخترعين إثارة للاهتمام يتعلق بمحطة طاقة إضافية. يقترح فريق المؤلفين تجهيز غواصة نووية واعدة ليس فقط بثلاث مراوح بمحركات كهربائية ، ولكن أيضًا بمحرك صاروخي يعمل بالوقود السائل. يجب أن تؤثر هذه الوحدة ، التي ليست على الإطلاق من سمات الغواصات القديمة أو الحديثة أو الواعدة ، بشكل إيجابي على خصائص الغواصة.
في الجزء العلوي من مؤخرة الهيكل المركزي ، يُقترح تركيب برج بغطاء كبير لمحطة توليد الطاقة الصاروخية. لحماية الوحدات ، يمكن تغطية الفوهة بغطاء قابل للفك. يجب وضع إطار طاقة ومحرك مع غرفة احتراق وفوهة ومولد غاز ووحدة مضخة توربو ومكونات أخرى لمحرك سائل داخل الغلاف. بالإضافة إلى ذلك ، ينص المشروع على استخدام أنظمة التحكم في ناقلات الدفع في طائرتين.
للتحكم في ناقل الدفع ، يجب أن يتأرجح المحرك أفقيًا وعموديًا ، مما يوفر التحكم في الاتجاه والقطع. لا يتم توفير أي أنظمة تحكم في لفة في تصميم المحرك. على ما يبدو ، يُقترح إجراء مثل هذا التحكم باستخدام الدفات الموجودة على بدن القارب.
تخطيط المروحة الأصلي
تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة أصلية لتزويد المحرك بالوقود. من أجل تجنب استخدام الخزانات لنقل الوقود والمؤكسد ، يمكن استخدام محرك يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين. يمكن الحصول على هذا الوقود من مياه البحر عن طريق التحليل الكهربائي. نظرًا لوجود مفاعل نووي في الغواصة ، تعتبر طريقة استخراج الوقود هذه هي الأمثل. نتيجة لذلك ، يمكن أن تظل الغواصة ، كما تصورها المؤلفون ، تحت الماء لفترة طويلة ، إذا لزم الأمر باستخدام محرك صاروخي يعمل بوقود يتم إنتاجه بشكل مستقل.
يمكن للغواصة النووية الواعدة التي تعمل بالطاقة الصاروخية أن تحمل أسلحة طوربيد وصواريخ. من المقرر وضع أنابيب الطوربيد وذخائرها في وحدات الطوربيد الجانبية. يجب وضع قاذفات الصواريخ ، بدورها ، في إحدى كبسولات الأنف في الغلاف القوي للوحدة المركزية. يعتقد المخترعون أن مثل هذه الغواصة النووية يمكن أن تحمل صواريخ من مختلف الأنواع ، سواء المضادة للسفن أو المصممة لمهاجمة أهداف على مدى يصل إلى 3-5 آلاف كيلومتر.
يجب أن يكون للغواصة ذات التصميم غير القياسي تكتيكات قتالية مناسبة. في الواقع ، تقترح براءة الاختراع RU 2494004 طريقة غير عادية لتنفيذ الهجمات. وفقًا لمؤلفي الاختراع ، يجب أن تكون الغواصة الواعدة قادرة على التعجيل بسرعات عالية. لذلك ، عند الصعود إلى السطح وتشغيل المحرك النفاث ، يجب أن يطور سرعة بترتيب M = 0.5 … 1. في هذه الحالة ، تكون الغواصة عمليا غير معرضة لهجمات العدو.
بعد أن تسارعت إلى سرعة عالية ، يجب أن تقوم الغواصة بهجوم باستخدام طوربيدات أو صواريخ.وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا للسرعة العالية للقارب وقت الإطلاق ، فإن مواجهة الطوربيدات التي تم إطلاقها تصبح مستحيلة. أيضا ، أثناء التحرك بسرعة عالية ، يمكن للغواصة إطلاق الصواريخ. من خلال استخدام أسلحة مختلفة ، من الممكن حل المهام العملياتية والتكتيكية أو الاستراتيجية. بعد الانتهاء من الهجوم ، يجب أن تعود الغواصة إلى العمق.
يتيح استخدام محرك صاروخي معزز إضافي تنفيذ هجمات سريعة مفاجئة ، وكذلك مغادرة المنطقة المستهدفة. على وجه الخصوص ، في حالة الاكتشاف ، ستكون هذه الغواصة قادرة على الابتعاد على مسافة كبيرة من العدو في أقصر وقت ممكن ثم الغوص تحت الماء. وهكذا ، بحلول الوقت الذي تصل فيه السفن المضادة للغواصات أو الطائرات المعادية إلى منطقة الكشف ، ستكون الغواصة النووية الواعدة على مسافة آمنة منها.
محطة توليد الكهرباء والمروحة والمحرك النفاث
يعتقد المخترعون أنهم في المشروع المقترح كانوا قادرين على حل عدد من المشاكل المهمة بنجاح. أولاً: ضمان زيادة ملحوظة قصيرة المدى في سرعة مستوى الدول M = 0، 5 … 1. عند استخدام هذه الفرصة أثناء هجوم طوربيد أو صاروخ ، فمن الممكن هزيمة الهدف بشكل فعال مع حصانة شبه كاملة للقارب نفسه لدفاعات العدو.
المهمة الثانية: مكافحة ناقلات الدفع. نظرًا للعديد من الأفكار الأصلية ، يمكن استخدام محرك الصاروخ الذي يعمل بالوقود السائل للتحكم في طائرتين. بسبب اهتزاز غرفة الاحتراق والفوهة ، يُقترح التحكم في القطع والاتجاه.
النجاح الثالث ، حسب المخترعين ، يتعلق بسلامة الطاقم. كونه في كبسولة منفصلة والتحكم في جميع الأنظمة عن بعد ، لا يخاطر الغواصون بأي شيء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير إنقاذ الطاقم في حالات الطوارئ من خلال غرفة قابلة للفصل ، والتي تؤدي عادة وظائف المركز المركزي. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد خزانات وقود في الكبسولة الصالحة للسكن ، مما يزيد من سلامة الطاقم.
تشتمل محطة الطاقة الخاصة بالغواصة النووية المقترحة على ثلاث وحدات مستقلة. كل واحد منهم لديه مفاعل نووي خاص به وعدد من المعدات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز جميع الوحدات الرئيسية الثلاث للغواصة بمراوح خاصة بها من التصميم الأصلي ، متصلة بمجموعة من المحركات الكهربائية. كل هذا ، وفقًا للمخترعين ، يجب أن يضمن إمكانية التنقل الذاتي الطويل.
نفس ميزة التصميم هي الحل للمشكلة الخامسة للمشروع. تسمح ثلاث محطات طاقة مستقلة بتحقيق موثوقية هيكلية عالية. في حالة فشل إحدى المنشآت ، تحتفظ الغواصة بمسارها ويمكنها الاستمرار في أداء المهمة القتالية المعينة.
أخيرًا ، يسمح التصميم المعياري للهيكل ، إذا لزم الأمر ، باستخدام غواصة نووية واعدة لأغراض غير عسكرية. للقيام بذلك ، من الضروري تفكيك وحدات الطوربيد الجانبية وتغيير معدات بعض الكبسولات المستخدمة للأغراض العسكرية.
اقتراح المخترعين M. N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. يعتبر Bolotin موضع اهتمام ، على الأقل ، باعتباره فضولًا تقنيًا فضوليًا. اختراعهم غير عادي ومعقد لدرجة أنه يمكن للمرء أن يحكم على آفاقه حتى بدون دراسة مفصلة. علاوة على ذلك ، حتى مع الفحص السطحي ، يمكن ملاحظة أن المشروع المقترح به مشاكل فنية وتشغيلية وتكتيكية. نتيجة لذلك ، من غير المحتمل أن تتمكن من العثور على التطبيق على المدى المتوسط أو حتى في المستقبل البعيد.
رسم تخطيطي لمحطة طاقة إضافية بمحرك نفاث
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض المقترحات تبدو سليمة ومستخدمة بالفعل في الممارسة بشكل أو بآخر. لذلك ، استخدم المصممون المحليون بالفعل فكرة تقسيم حجرة أسطوانية واحدة قوية إلى عدة وحدات منفصلة ذات شكل مختلف.وبالتالي ، فإن الغواصة الخاصة (محطة المياه العميقة النووية) AS-12 للمشروع 210 لوشاريك ، وفقًا لبعض المصادر ، لها بدن صلب تم تجميعه من عدة حجرات كروية. زاد هذا الترتيب من قوة الهيكل ، ونتيجة لذلك ، زاد عمق الغمر.
لا يمكن بأي حال من الأحوال التعرف على الأفكار الأخرى على أنها قابلة للتحقيق أو مناسبة للاستخدام العملي. على سبيل المثال ، فكرة التحكم الكامل في جميع الأنظمة من موقع مركزي ، بينما تبدو واعدة وجذابة ، محفوفة بالصعوبات. يتطلب هذا العديد من الأنظمة الآلية ، ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، من غير المحتمل أن يكون من الممكن تقليل المشاركة البشرية إلى المستوى المطلوب أو إلغاء الحاجة إلى بقاء الغواصات خارج المقصورة الصالحة للسكن.
أيضًا ، يمكن اعتبار ناقص الاقتراح تخطيطًا محددًا مع وحدة مركزية وأنابيب طوربيد متصلة بها. بالكاد يمكن اعتبار هذا التصميم مثاليًا من وجهة نظر الديناميكا المائية. سيواجه مقاومة متزايدة للماء ، مما سيؤثر سلبًا على عدد من الخصائص الأساسية ، أولاً وقبل كل شيء ، سرعة الحركة واستهلاك الطاقة.
يمكن أن تجعل ميزات التصميم هذه ، على وجه الخصوص ، من الصعب أو حتى المستحيل تحقيق خصائص السرعة المخطط لها. كما تصور المخترعون ، يجب أن تطور غواصة نووية واعدة على السطح سرعة بمستوى سرعة الصوت (ربما توجد سرعة صوت في الهواء ، وليس في الماء). ومع ذلك ، نظرًا للمساحة الكبيرة للسطح المبلل ، يجب أن يواجه تصميم الغواصة مقاومة عالية للماء ، مما سيثير تساؤلات حول إمكانية التسارع حتى 50-100 كم / ساعة ، ناهيك عن السرعات العالية.
تقترح براءة الاختراع تزويد الغواصة بمحرك نفاث إضافي. لا تبدو هذه الفكرة معقولة للغاية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المحركات الصاروخية ، لأسباب مختلفة ، لم تجد بعد تطبيقًا في أسطول الغواصات باعتباره جهاز الدفع الرئيسي للغواصات. علاوة على ذلك ، هناك سبب للشك في أنه سيتم استخدامها على الإطلاق في هذا المجال. وهكذا ، في الوقت الحالي ، تظل الغواصات النفاثة في الخيال العلمي فقط. لذلك ، تم تجهيز الغواصة "بايونير" من كتاب "سر محيطين" بقلم ج. أداموف بمحرك نفاث يعمل بمزيج من الهيدروجين والأكسجين.
رسم تخطيطي لمحرك الصاروخ وأنظمة التحكم فيه
حتى لو تخيلت أن غواصة يمكن أن تكون مجهزة بالفعل بمحرك نفاث ، فإن مثل هذه التقنية ستواجه بالتأكيد عددًا من المشاكل الخطيرة. من السهل تخمين أن الغلاف الكبير لمحطة الطاقة هذه ، الموجود فوق الجسم المركزي ، سيؤدي بالضرورة إلى تدهور في التبسيط الذي لم يكن بالفعل أفضل. وبالتالي ، لا يمكن للمحرك أن يكون مفيدًا إلا أثناء هجوم عالي السرعة ، في حين أن بقية الوقت سيتدخل فقط ويؤدي إلى تدهور الأداء.
اقتراح مهاجمة الأهداف من السطح مع التسارع إلى السرعة القصوى يبدو أيضًا مشكوكًا فيه. إن "الورقة الرابحة" الرئيسية للغواصات هي التخفي الذي يسمح لها باتخاذ موقع مفيد بهدوء للهجوم وإطلاق طوربيدات أو صواريخ. لا يتناسب الصعود إلى السطح والتسارع إلى السرعة العابرة للطريقة التقليدية لاستخدام الغواصات. علاوة على ذلك ، فإن مثل هذه الاقتراحات تتعارض معه بشكل مباشر.
بالإضافة إلى ذلك ، في هذه الحالة ، يطرح سؤال عادل: إذا كان يجب على الغواصة المقترحة مهاجمة العدو على السطح ، فلماذا تحتاج حتى إلى القدرة على التحرك في العمق؟ يمكنك أيضًا طرح السؤال الثاني: لماذا الصعود إلى السطح والتسريع ، إذا كان بإمكانك أيضًا تدمير الهدف بالهجوم من الأعماق؟ لا تحتوي هذه الأسئلة على إجابات عادية ، تتوافق مع التكتيكات الكلاسيكية المثبتة لاستخدام الغواصات من مختلف الفئات.بالإضافة إلى ذلك ، من المشكوك فيه أن يكون لهذه الأسئلة أي إجابات منطقية ومفهومة على الإطلاق.
كما ترون ، فإن الغواصة النووية الأصلية ، والتي هي موضوع براءة الاختراع RU 2494004 ، لديها الكثير من الميزات الأصلية وغير العادية التي تجذب الانتباه ، ولكنها تغلق طريق المشروع إلى التنفيذ. بعد الفحص الدقيق ، عرض اقتراح المخترعين M. N. بولوتينا ، أ. نيفيدوفا ، م. نيفيدوفا ون. تبين أن Bolotina مشروع واعد آخر بدون آفاق واضحة.
تظهر مثل هذه الاختراعات بانتظام يحسد عليه وغالبًا ما تصبح موضوع براءات الاختراع. ومع ذلك ، فهم لا يصلون إلى مرحلة التطبيق العملي. يؤثر التعقيد وسوء التصور والسمات السلبية الأخرى في نهاية المطاف على المصير الإضافي للاقتراحات ، وهذا هو سبب بقائها على الورق ولا يمكن أن تصبح أكثر من سبب لفخر المبدع. من ناحية أخرى ، على الرغم من الاحتمالات المشكوك فيها ، فإن مثل هذه الأشياء ذات أهمية معينة. إنها توضح تمامًا الحيل التي يستطيع العقل البشري القيام بها في خلق أفكار جديدة.
