قبل سبعين عامًا ، بدأ العمل في الولايات المتحدة لإنشاء أول غواصة تعمل بالطاقة النووية نوتيلوس (SSN 571). أصبح هذا أحد الأحداث الثورية في عالم بناء السفن.
يعود تاريخ أول عمل بحثي حول إنشاء مفاعل نووي محمول على متن السفن للبحرية الأمريكية إلى عام 1939. ومع ذلك ، فإن أحداث الحرب العالمية الثانية وتركيز جهود المتخصصين الأمريكيين ، بالإضافة إلى العلماء المهاجرين المشهورين عالميًا من أوروبا أ. أينشتاين ، إن بور ، إي فيرمي ، إل. زيلارد وآخرون بشأن تنفيذ برنامج القنبلة الذرية الأمريكية (مشروع مانهاتن) أجل إدخال الطاقة النووية في الغواصات لأكثر من 15 عامًا. ومع ذلك ، حتى قبل نهاية الحرب في الولايات المتحدة ، تم إنشاء لجنة لوضع مقترحات لاستخدام الطاقة الذرية في فترة ما بعد الحرب. كان من بينها إنشاء محطة للطاقة النووية المحمولة على متن السفن (NPP). وفقًا لهذه التوصية ، بحلول نهاية الحرب ، تم تجنيد مجموعة من الضباط والمهندسين البحريين في مركز أبحاث البحرية الأمريكية ، الذي شارك في عام 1946 في بناء مفاعل نووي في مركز أوك ريدج النووي.
ضمت المجموعة المهندس الكهربائي القائد هيمن ريكوفر (1900-1986) ، وهو رجل لعب دورًا استثنائيًا في إنشاء أول غواصة نووية في العالم Nautilus ، بالإضافة إلى الغواصات النووية التجريبية Tullibee و Norwhal و Glenard P. غواصات من نوع Skipjack. Thresher / Permit و Sturgeon وأول سلسلة فرعية في لوس أنجلوس. لا عجب أن يُطلق على ريكوفر لقب "الأب الروحي" لأسطول الغواصات النووية الأمريكية.
ومع ذلك ، في نهاية عام 1947 ، لم تدعم مديرية بناء السفن البحرية توصيات المجموعة لتسريع برنامج إنشاء مفاعل نووي بأبعاد تسمح بوضعه في بدن الغواصة ، وحلها. في غضون ذلك ، استمر العمل على أنظمة الصواريخ النووية للغواصات وسرعان ما تلقى الدعم من قيادة البحرية الأمريكية. تم إنشاء وزارة الطاقة النووية في إطار مديرية بناء السفن البحرية ، وتحولت لاحقًا إلى قطاع تطوير المفاعل البحري التابع للجنة الطاقة الذرية (الآن وزارة الطاقة الأمريكية).
بحلول نهاية عام 1949 ، تم الانتهاء من تطوير مشروع أول محطة للطاقة النووية المحمولة على متن السفن. اقترح مهندسو الطاقة إنشاء نموذج أولي أرضي لمحطة الطاقة النووية ، وبعد اختباره ، تأكد من وضع التثبيت على غواصة. منذ البداية ، طالب مدير المشروع H. Rikover بوضع النموذج الأولي للمفاعل داخل أسطوانة فولاذية يبلغ قطرها حوالي 9 أمتار - على غرار القطر المتوقع للبدن القوي للغواصة المستقبلية.
في يوليو 1951 ، قرر الكونجرس بناء أول غواصة نووية في العالم. أعطت وزارة البحرية في ديسمبر 1951 السفينة الجديدة اسم نوتيلوس.
إنشاء نموذج أرضي. في يناير 1950 ، تم اتخاذ قرار لبناء نموذج أولي أرضي لمحطة الطاقة النووية STR Mark I ، وهو مفاعل حراري نيوتروني. جرت أعمال البناء بالقرب من بلدة أركو بولاية أيداهو في منطقة صحراوية وبعيدة عن المدن الكبرى.
في فبراير 1950 ، سأل H. Rickover حوض بناء السفن الرائد في البحرية الأمريكية ، Portsmouth Naval Shipyard ، فيما يتعلق بإمكانية تطوير تصميم وتصنيع هيكل مفاعل نووي لنموذج STR Mark I. وفي الوقت نفسه ، تم اشتراط أن جميع أعمال التصميم تم تنفيذه تحت قيادة H. Rikover. عندما رفضت إدارة حوض بناء السفن قبول مثل هذا الشرط ، عرض الوظيفة على حوض بناء السفن الكهربائي في جروتون ، كونيتيكت. في نهاية عام 1952 ، تم تصنيع وعاء المفاعل وتسليمه إلى Arco. في 30 مارس 1953 ، وصل النموذج الأولي STR Mark I إلى مستوى الحرج ، وفي 25 يونيو من نفس العام ، تم رفع التثبيت إلى الطاقة المقدرة.
تم إيلاء اهتمام خاص لنظام الأمن. كانت حساسة للغاية لدرجة أنه يمكن إغلاق المفاعل بسبب السقوط الثقيل للبحار على سطح السفينة.تدريجيًا ، تم تقليل عدد معايير الأمان ، وتم "تقوية" الانحرافات المسموح بها عن القاعدة.
أثناء اختبارات المفاعل بعد 24 ساعة من التشغيل المتواصل بالطاقة المقدرة ، اعتبر المهندسون أن البيانات التي تم الحصول عليها كانت كافية واقترحوا استكمال الاختبارات. ومع ذلك ، أمر ريكوفر بالعمل لمواصلة محاكاة مرور غواصة نووية تحت الماء عبر المحيط الأطلسي: من نوفا سكوتيا (مقاطعة في جنوب شرق كندا) إلى ميناء فاسنيت في جنوب غرب أيرلندا. قام النظام بمحاكاة عبور عبر المحيط الأطلسي لما يقرب من 2000 ميل بمتوسط سرعة يزيد عن 20 عقدة ، دون توقف أو صعود إلى السطح.
خلال إعدام هذا النظام ، حدثت عدة حالات طوارئ خطيرة إلى حد ما. لذلك ، بعد 60 ساعة ، تعرضت مولدات التوربينات المستقلة (ATG) في الواقع إلى حالة سيئة. استقر غبار الجرافيت المتكون أثناء التآكل التشغيلي العادي لفرشهم على اللفات وأدى إلى انخفاض مقاومة العزل. تضررت عدة أمتار من كبلات نظام التحكم في NR ، ونتيجة لذلك فقد التحكم في معلمات النواة. بدأت إحدى مضختين دائرتين للدائرة الأولية (TsNPK) في خلق مستوى ضوضاء متزايد عند الترددات العالية. بعد 65 ساعة من بدء النظام ، أصبح الوضع أكثر توتراً. تسربت عدة أنابيب من المكثف الرئيسي. بدأ الضغط في المكثف بالارتفاع.
في غضون ذلك ، اكتملت التجربة. بشكل عام ، قدمت STR Mark I انتقالًا مرضيًا لمدة 96 ساعة. خلال هذا الوقت ، تم تخفيض الطاقة مرتين إلى مستوى 50٪ ومرة واحدة إلى 30٪ ، ولكن لم يتم إيقاف التثبيت مطلقًا. أظهرت المراجعة اللاحقة واكتشاف العيوب أنه يمكن إزالة جميع العيوب والأضرار المكتشفة بسهولة.
بناء الغواصة النووية نوتيلوس. تم توقيع عقد البحرية مع حوض بناء السفن الكهربائي في 20 أغسطس 1951. تم وضع غواصة نوتيلوس في 14 يونيو 1952. أثناء عملية البناء ، تم تنفيذ رقابة صارمة على حمل وزن الغواصة. بلغت تكلفة الغواصة في عام 1951 أسعار 37 مليون دولار.
تم إطلاق القارب في 21 يناير 1954. أصبحت السيدة أيزنهاور ، زوجة رئيس الولايات المتحدة ، "العرابة" التي كسرت زجاجة شمبانيا على ساقها. في 30 نوفمبر 1954 ، أصبحت غواصة نوتيلوس جزءًا من البحرية الأمريكية. كان القائد الأول للسفينة هو القائد يوجين ويلكنسون.
حتى 17 يناير 1955 ، ظلت الغواصة في جدار تجهيز حوض بناء السفن الكهربائية. تم ضبط السفينة وفقًا لمعايير التصميم. كان أصعب شيء هو ضمان الاستقلال الذاتي تحت الماء ، والذي تم تفسيره من خلال التشغيل غير المرضي لنظام تجديد الهواء وتكييف الهواء.
في مايو 1955 ، أبحر قارب من نيو لندن ، كونيتيكت إلى بورتوريكو ، 1300 ميل في 84 ساعة. في بداية عام 1957 ، تمت زيادة المدة المسموح بها للبقاء تحت الماء إلى 16 يومًا (حوالي 385 ساعة). وفقط في نهاية عام 1958 ، وصلت مدة البقاء المستمر تحت الماء إلى القيمة التصميمية - 31 يومًا.
الخصائص الرئيسية للغواصة النووية نوتيلوس: الإزاحة العادية / تحت الماء - 2980/3520 طنًا ؛ الطول - 97.5 م ، العرض - 8.5 م ، الارتفاع - 6 ، 7 م ، سطح كامل / سرعة تحت الماء - 20/23 عقدة ؛ مدى الانطلاق - 40000 ميل (مع تركيب مفاعل نووي أثناء الإصلاح الثاني). اختبار عمق الغوص - 213.4 م. يتكون الطاقم من 101 شخص بينهم 12 ضابطا.
كان القارب يحتوي على ستة أنابيب طوربيد من النوع Mk 50 من عيار 533 ملم لإطلاق طوربيدات Mk 14 Mod 6 و Mk 16 Mod 6 و Mk 16 Mod 8 و Mk 37 Mod 1b و Mod 3. نظام التحكم في الحرائق - Mk 101 Mod 6. تضمنت الذخيرة 24 طوربيدات (6 في أنابيب طوربيد و 18 طوربيدات على رفوف). تحتوي الغواصة النووية على محطة سونار نشطة / سلبية (GAS) من النوع AN / SQS-4 مع هوائي أسطواني في القوس. نطاق الكشف في وضع تحديد اتجاه الصدى هو 5 أميال ، تردد التشغيل 14 كيلو هرتز.
يتكون الهيكل القوي لغواصة نوتيلوس من فولاذ HTS ومقسّم بواسطة حواجز مانعة لتسرب الماء إلى ستة أقسام. كان لنهاية القوس خطوط محورية ، وكان للنهاية المؤخرة شكل مخروطي بإطارات دائرية.لأول مرة على هذا القارب ، كان من الممكن تزويد الطاقم بأكمله بأرصفة منتظمة ، متخليًا عن مبدأ "الرصيف الدافئ" ، عندما احتل البحار الذي تغير من مكان المراقبة أي رصيف مجاني كان الحارس قد نهض منه مؤخرًا. تم إيواء رؤساء العمال والبحارة في قمرة القيادة مع أسرّة من ثلاث طبقات ، وضباط - في الكبائن ، كان لقائد السفينة مقصورة منفصلة. تقع أماكن المعيشة في 2 و 3 و 6 مقصورات.
تضمن Westinghouse NPP ما يلي: مفاعل ماء مضغوط واحد من النوع S2W بطاقة حرارية تبلغ 50 ميجاوات مع مولدين بخار (SG) وثلاث مضخات دوران أولية لكل SG ، ووحدتان رئيسيتان للتروس التوربينية مع توربينات الضغط العالي والمنخفض مع إجمالي السعة الفعالة 15000 لتر ثانية ، مكثفان رئيسيان ، عمودان للمروحة مع مراوح بخمس شفرات. ضمنت الحماية البيولوجية للمفاعلات النووية انخفاضًا في اختراق الإشعاع إلى مستوى أقل من الخلفية الطبيعية - حوالي 3 rem في 30 عامًا.
تشغيل الغواصة النووية نوتيلوس. في الساعة 11 صباحًا يوم 17 يناير 1955 ، تخلى نوتيلوس عن خطوط الإرساء في رصيف القوارب الكهربائية ولأول مرة طور مسارًا تحت محطة الطاقة النووية. أرسل الكابتن يوجين ويلكنسون تقريرًا تاريخيًا: "جارٍ على الطاقة النووية".
استمر الانتهاء من الغواصة النووية خلال الاختبارات. في بداية فبراير 1957 ، غطى القارب 60000 ميل تحت الماء. خلال الفترة 1957-1959. قام نوتيلوس بمهام مختلفة ، بما في ذلك القيام بأربع محاولات للوصول إلى القطب الشمالي. تم ذلك فقط في 3 أغسطس 1958 ، عندما كان القارب بقيادة ويليام أندرسون. الغواصة في الساعة 23. 15 دقيقة. مرت عبر نقطة القطب الشمالي على عمق حوالي 120 مترًا تحت جليد بسمك 7.6 متر.
من 28 مايو 1959 إلى 15 أغسطس 1960 ، خضعت الغواصة النووية لأول عملية إصلاح وتزويد بالوقود لـ AZ YR في ترسانة بورتسموث البحرية. من أواخر أكتوبر إلى منتصف ديسمبر 1960 ، كان نوتيلوس في البحر الأبيض المتوسط مع الأسطول السادس للولايات المتحدة. بعد ذلك ، شارك القارب في عدد من تدريبات الناتو في المحيط الأطلسي. في خريف عام 1962 ، شاركت الغواصة في الحصار البحري لكوبا.
من 17 يناير 1964 إلى 15 مايو 1966 ، تمت عملية الإصلاح وإعادة الشحن الثانية لـ AZ YR. بحلول ربيع عام 1966 ، اجتازت الغواصة 300000 ميل تحت الماء. على مدار الاثني عشر عامًا التالية ، شاركت في عدد من برامج الأبحاث البحرية.
ويلاحظ أن التصميم غير الناجح لهيكل الغواصة النووية والبنية الفوقية أدى إلى اهتزاز شديد. تم ضمان التشغيل الفعال لـ GAS وسرية الغواصة النووية بسرعات أقل من 4 عقدة فقط. تم أخذ هذا الدرس من Nautilus في الاعتبار عند تطوير المشاريع اللاحقة للغواصات النووية ، والتي تلقت شكل بدن أكثر انسيابية.
نوتيلوس على جدار متحف القوات الغواصة
في ربيع عام 1979 ، أبحر نوتيلوس من جروتون في رحلته الأخيرة تحت الماء إلى ترسانة جزيرة ماري البحرية ، حيث تم إيقاف تشغيل السفينة. تم استبعاد الغواصة النووية رسميًا من قائمة السفن الحربية في 3 مارس 1980.
معرض المتحف. في أكتوبر 1979 ، قررت البحرية تحويل نوتيلوس إلى قطعة متحف. في مايو 1982 ، تم إعلان الغواصة معلما تاريخيا وطنيا.
تم إجراء التحويل إلى قطعة متحف في حوض بناء السفن في جزيرة ماري. تم تفريغ قلب المفاعل النووي. يتم حفظ YAR و Mothballed. بالنسبة لدخول الزوار وخروجهم ، تم قطع فتحتين في الهيكل القوي في الجانب الأيمن (الأمامي). 1 و 2 و 6 مقصورات متاحة للزوار.
في عام 1985 ، تم سحب نوتيلوس إلى جروتون ووضعه في مياه متحف قوات الغواصات. تم فتح الغواصة النووية للزوار في 11 أبريل 1986 ، في يوم الذكرى 86 لتأسيس قوات الغواصات التابعة للبحرية الأمريكية. في عام 2002 ، خضع القارب لإصلاح لمدة خمسة أشهر على قارب كهربائي بتكلفة 4.7 مليون دولار.
هناك حوالي 250000 زائر على متن نوتيلوس كل عام. لسوء الحظ ، فإن مصير أول غواصة نووية محلية K-3 "Leninsky Komsomol" (انظر حولها مجلة "National Defense ، العدد 12 ، 2008) ، والتي أرادوا أيضًا تحويلها إلى متحف ، لا يزال غير واضح.
