От фантастики к реальности. Юрий Берков
Читать онлайн книгу.
актуальна. Строятся гигантские атомные ледоколы для круглогодичного плавания по Северному морскому пути. Это очень дорогие и сложные суда. Но возможен и другой вариант освоения Севморпути. Зачем колоть толстый паковый лёд, и тратить кучу энергии, если можно пройти под ним как ходят подводные лодки. Рассмотрим несколько таких проектов, а также мои предложения по освоению Сибири и Дальнего востока, роботизации, судоподъёму, развитию энергетики и искусственному интеллекту.
Предисловие
Признаюсь сразу – я не совсем писатель, я – кандидат военных наук, ведущий научный сотрудник одного военного НИИ, почётный работник науки и техники, изобретатель (имею 48 патентов).
Научно-фантастической литературой (роман «Новые кроманьонцы») я занялся в начале 90-х, когда из-за развала страны спрос на науку упал почти до нуля. В стране тогда полным ходом шла горбачёвская перестройка, и в голове крутилось много мыслей об обществе будущего. Хотелось написать, как можно всё устроить по справедливости, по уму, по-человечески.
Кое-что из научной фантастики моего романа стало уже реальностью, но многое ещё в будущем.
Однако и это будущее можно приблизить, если рассмотреть некоторые мои фантастические проекты с точки зрения инженера-конструктора, что я и попытался сделать в этой работе.
В ней освещены вопросы создания:
– подводных лодок для транспортировки грузов по Северному морскому пути;
– судов на воздушной подушке с ядерными энергетическими установками для освоения Арктики, Сибири и Дальнего востока;
– универсального строительного робота;
– системы судоподъёма с больших глубин;
– геотермальных электростанций;
– искусственного разума.
Надеюсь, что мои предложения будут полезны для нашей экономики и государства в целом.
1. Экономичный подводный танкер
Целью настоящей проработки является создание быстроходного, экономичного и пожаробезопасного подводного танкера, имеющего низкое гидродинамическое сопротивление и высокую степень защищённости от разлива нефтепродуктов.
Поставленная цель достигается путём создания танкера, имеющего форму подводной лодки, у которой вместо ходовой рубки установлен высокий, полый, герметичный вертикальный стабилизатор, оканчивающийся вверху лёгким стеклопластиковым поплавком, постоянно находящимся над водой, а в нижней части оканчивающийся ледорезом для преодоления участков моря покрытых льдом. Перевозимые нефтепродукты хранятся в мягких герметичных ёмкостях под водой на значительной глубине. Конструкция подводного танкера в трёх проекциях представлена на рис. 1 (патент №2380274 от 22.07.2008).
Рис. 1. Экономичный подводный танкер
Подводный танкер состоит из: лёгкого корпуса 1; прочного энергетического отсека (атомной силовой установки или обычных дизель-генераторов) 2; прочного отсека движения (парогазовых турбин или гребного электродвигателя) 3; уравнительной цистерны 4; носовой дифферентно-уравнительной цистерны 5; балластных цистерн 6; мягкой топливной цистерны 7 (для нужд танкера); мягких цистерн для жидких грузов 8 (при откачке жидких грузов цистерны сжимаются и грузы замещаются забортной водой); баллонов воздуха высокого давления (ВВД) 9; твёрдого балласта 10; полого, герметичного вертикального стабилизатора 11 с ледорезом 12; лёгкого стеклопластикового поплавка 13; горизонтальных плоскостей 14 расположенных вокруг стабилизатора и имеющих небольшой угол атаки по отношению к горизонту (выполняют роль подводных крыльев при погружении под воду на ходу); кормовых вертикальных рулей 15 (для управления по курсу); кормовых горизонтальных рулей 16 (для управления по глубине).
Как известно из практики, движение подводной лодки в приповерхностном слое воды весьма неустойчиво. Трудно удержать ПЛ на малой глубине на ходу из-за поверхностного эффекта. Для танкера диаметром корпуса 10 – 15м и длиной 200 – 250м устойчивое движение на малой глубине (порядка 10 – 15м) весьма затруднительно, особенно при повышенном волнении моря (при килевой качке). Вертикальный стабилизатор 11 выполняет функции стабилизации глубины погружения танкера, как на стопе, так и на ходу. Действует он следующим образом.
На стопе танкер с помощью уравнительной цистерны вывешивается так, чтобы нижняя половина стабилизатора (до ватерлинии) была под водой, а верхняя (выше ватерлинии) над водой. При глубине погружения танкера 10 – 15м (расстояние от поверхности до лёгкого корпуса) высота стабилизатора должна составлять не менее 20 – 25м.
Если танкер погрузится ниже ватерлинии, то водоизмещение стабилизатора 11 возрастёт и возникнет дополнительная подъёмная сила. Если танкер всплывёт выше ватерлинии, то водоизмещение стабилизатора уменьшится и возникнет дополнительная топящая сила. Так автоматически осуществляется стабилизация глубины погружения танкера на стопе.
Крыльевая система 14 создаёт дополнительную подъёмную силу на ходу танкера, если он погрузился