Zeventig jaar geleden werd in de Verenigde Staten gestart met de bouw van de eerste nucleair aangedreven onderzeeër Nautilus (SSN 571). Dit werd een van de revolutionaire gebeurtenissen in de wereldscheepsbouw.
Het eerste onderzoekswerk naar de oprichting van een kernreactor (NR) van de Amerikaanse marine dateert uit 1939. De gebeurtenissen van de Tweede Wereldoorlog en de concentratie van inspanningen van Amerikaanse specialisten, evenals wereldberoemde geëmigreerde wetenschappers uit Europa A. Einstein, N. Bohr, E. Fermi, L. Szilard en anderen over de uitvoering van het Amerikaanse atoombomprogramma (het Manhattan-project) stelden de introductie van kernenergie op onderzeeërs met meer dan 15 jaar uit. Al voor het einde van de oorlog in de Verenigde Staten werd echter een commissie opgericht om voorstellen te ontwikkelen voor het gebruik van atoomenergie in de naoorlogse periode. Onder hen was de oprichting van een kerncentrale (NPP) aan boord. In navolging van deze aanbeveling werd tegen het einde van de oorlog een groep marineofficieren en ingenieurs gerekruteerd bij het US Naval Research Center, dat in 1946 deelnam aan de bouw van een kernreactor in het kerncentrum van Oak Ridge.
De groep omvatte elektrotechnisch ingenieur Commandant Hymen Rikover (1900-1986), een man die een uitzonderlijke rol speelde bij de creatie van 's werelds eerste nucleaire onderzeeër Nautilus, evenals experimentele nucleaire onderzeeërs Tullibee, Norwhal, Glenard P. Lipscomb en productiebestrijding van nucleaire onderzeeërs van het type Skipjack, Thresher / Permit, Sturgeon en de eerste subserie van Los Angeles. Geen wonder dat Rickover de "peetvader" van de Amerikaanse nucleaire onderzeeërvloot wordt genoemd.
Aan het einde van 1947 steunde het directoraat Naval Shipbuilding echter niet de aanbevelingen van de groep om het programma voor het creëren van een kernreactor met afmetingen die het in de romp van de onderzeeër zouden kunnen plaatsen te versnellen, en ontbond het het. Ondertussen ging het werk aan nucleaire raketsystemen voor onderzeeërs door en kreeg al snel steun van de leiding van de Amerikaanse marine. Het Department of Nuclear Energy werd opgericht onder het Naval Shipbuilding Directorate, later omgevormd tot de Naval Reactor Development Sector van de Atomic Energy Commission (nu het US Department of Energy).
Tegen het einde van 1949 was de ontwikkeling van het project voor de eerste kerncentrale aan boord voltooid. Energie-ingenieurs stelden voor om een op de grond gebaseerd prototype van de kerncentrale te maken en na het testen te zorgen voor de plaatsing van de installatie op een onderzeeër. Vanaf het begin eiste de projectmanager H. Rikover dat het prototype van de reactor in een stalen cilinder met een diameter van ongeveer 9 m zou worden geplaatst - vergelijkbaar met de verwachte diameter van de sterke romp van de toekomstige onderzeeër.
In juli 1951 besloot het Congres om 's werelds eerste nucleaire onderzeeër te bouwen. Het Ministerie van Marine gaf het nieuwe schip in december 1951 de naam Nautilus.
Oprichting van een grondprototype. In januari 1950 werd besloten om een prototype op de grond te bouwen voor de STR Mark I-kerncentrale, een thermische neutronenreactor. De bouw vond plaats in de buurt van de stad Arco, in de staat Idaho, in een woestijngebied en ver van de grote steden.
In februari 1950 vroeg H. Rickover de toonaangevende scheepswerf van de Amerikaanse marine, Portsmouth Naval Shipyard, naar de mogelijkheid om een ontwerp en fabricage van een kernreactorromp te ontwikkelen voor het prototype van de STR Mark I. Tegelijkertijd werd bepaald dat alle ontwerpwerkzaamheden werd uitgevoerd onder leiding van H. Rikover. Toen de directie van de scheepswerf weigerde een dergelijke voorwaarde te aanvaarden, bood hij de baan aan aan Electric Boat Shipyard in Groton, Connecticut. Eind 1952 werd het reactorvat vervaardigd en geleverd aan Arco. Op 30 maart 1953 bereikte het STR Mark I-prototype het kritieke niveau en op 25 juni van hetzelfde jaar werd de installatie op nominaal vermogen gebracht.
Bijzondere aandacht werd besteed aan het beveiligingssysteem. Het was zo gevoelig dat de reactor kon worden stilgelegd vanwege de zware voetstappen van de matroos op het dek. Geleidelijk aan werd het aantal veiligheidsparameters verminderd en werden hun toelaatbare afwijkingen van de norm "opgeruwd".
Tijdens de tests van de reactor na 24 uur continu bedrijf op nominaal vermogen, waren de ingenieurs van mening dat de verkregen gegevens voldoende waren en stelden ze voor om de tests af te ronden. Rickover gaf echter opdracht om door te gaan met het simuleren van de passage van een nucleaire onderzeeër onder water door de Atlantische Oceaan: van Nova Scotia (een provincie in het zuidoosten van Canada) naar de haven van Fasnet in het zuidwesten van Ierland. Het regime simuleerde een trans-Atlantische oversteek van bijna 2.000 mijl met een gemiddelde snelheid van meer dan 20 knopen, zonder te stoppen of aan de oppervlakte te komen.
Tijdens de uitvoering van dit regime hebben zich verschillende nogal ernstige noodsituaties voorgedaan. Dus na 60 uur raakten autonome turbinegeneratoren (ATG) eigenlijk in verval. Het grafietstof dat gevormd werd tijdens normale slijtage van hun borstels, zette zich af op de wikkelingen en leidde tot een afname van de isolatieweerstand. Enkele meters van de kabels van het NR-regelsysteem waren beschadigd, waardoor de controle over de parameters van de kern verloren ging. Een van de twee circulatiepompen van het primaire circuit (TsNPK) begon een verhoogd geluidsniveau te creëren bij hoge frequenties. 65 uur na het begin van het regime werd de situatie nog gespannener. Verschillende buizen van de hoofdcondensor zijn gelekt. De druk in de condensor begon te stijgen.
Ondertussen is het experiment afgerond. Over het algemeen zorgde de STR Mark I voor een bevredigende overgang van 96 uur. Gedurende deze tijd is het vermogen twee keer teruggebracht tot 50% en een keer tot 30%, maar de installatie is nooit buiten werking gesteld. Daaropvolgende revisie en defectdetectie toonden aan dat alle gedetecteerde defecten en beschadigingen eenvoudig kunnen worden verholpen.
Bouw van de kernonderzeeër Nautilus. Het contract van de marine met de Electric Boat-werf werd ondertekend op 20 augustus 1951. Het leggen van de Nautilus-onderzeeër vond plaats op 14 juni 1952. Tijdens het bouwproces werd strikte controle op de gewichtsbelasting van de onderzeeër uitgevoerd. De kosten van de onderzeeër in 1951 waren $ 37 miljoen.
De boot werd te water gelaten op 21 januari 1954. Mevrouw Eisenhower, de vrouw van de president van de Verenigde Staten, werd de "meter" die een fles champagne op haar stuurpen brak. Op 30 november 1954 werd de Nautilus-onderzeeër onderdeel van de Amerikaanse marine. De eerste commandant van het schip was commandant Eugene Wilkinson.
Tot 17 januari 1955 bleef de onderzeeër bij de afbouwmuur van de Electric Boat-werf. Het schip werd nauwkeurig afgesteld op de ontwerpparameters. Het moeilijkste was om de autonomie onder water te garanderen, wat werd verklaard door de onbevredigende werking van het luchtregeneratie- en airconditioningsysteem.
In mei 1955 voer een boot van New London, Connecticut naar Puerto Rico, 1300 mijl in 84 uur. Begin 1957 werd de toegestane verblijfsduur onder water verhoogd tot 16 dagen (ongeveer 385 uur). En pas eind 1958 bereikte de duur van continu verblijf onder water de ontwerpwaarde - 31 dagen.
De belangrijkste kenmerken van de nucleaire onderzeeër Nautilus: normale / onderwaterverplaatsing - 2980/3520 ton; lengte - 97,5 m, breedte - 8,5 m, hoogte - 6, 7 m, volledige oppervlakte / onderwatersnelheid - 20/23 knopen; vaarbereik - 40.000 mijl (met kernreactor geïnstalleerd tijdens de tweede revisie). Testduikdiepte - 213,4 m. De bemanning bestond uit 101 mensen, waaronder 12 officieren.
De boot had zes boegtorpedobuizen van het type Mk 50 met een kaliber van 533 mm voor het afvuren van torpedo's Mk 14 Mod 6, Mk 16 Mod 6, Mk 16 Mod 8, Mk 37 Mod 1b en Mod 3. Het vuurleidingssysteem - Mk 101 Mod 6. De munitie omvatte 24 torpedo's (6 - in torpedobuizen en 18 - op rekken). De kernonderzeeër had een actief/passief sonarstation (GAS) van het type AN/SQS-4 met een cilindrische antenne in de boeg. Het detectiebereik in de echorichtingzoekmodus is 5 mijl, de werkfrequentie is 14 kHz.
De robuuste romp van de Nautilus-onderzeeër is gemaakt van HTS-staal en door waterdichte schotten in zes compartimenten verdeeld. Het boegeinde had scharnierlijnen, het achtersteveneinde had een conische vorm met cirkelvormige frames. Voor het eerst op deze boot was het mogelijk om de hele bemanning van vaste ligplaatsen te voorzien, waarbij het principe van een "warme ligplaats" werd verlaten, wanneer een matroos die van wacht was veranderd een vrije ligplaats bezette waarvan de wachter onlangs was opgestaan. De voormannen en matrozen werden ondergebracht in cockpits met stapelbedden met drie niveaus, officieren - in hutten had de commandant van het schip een aparte hut. De woonruimtes bevonden zich in 2, 3 en 6 compartimenten.
De kerncentrale van Westinghouse omvatte: één drukwaterreactor van het type S2W met een thermisch vermogen van 50 MW met twee stoomgeneratoren (SG) en drie primaire circulatiepompen voor elke SG, twee hoofdturbo-reductoren met hoge- en lagedrukturbines met een totale effectieve capaciteit van 15.000 liter.sec., twee hoofdcondensors, twee schroefassen met vijfbladige propellers. Biologische bescherming van kernreactoren zorgde voor een afname van de doordringende straling tot een niveau onder de natuurlijke achtergrond - ongeveer 3 rem in 30 jaar.
Werking van de kernonderzeeër Nautilus. Op 17 januari 1955 om 11 uur gaf Nautilus de meertrossen op bij het Electric Boat-dok en ontwikkelde voor het eerst een koers onder de kerncentrale. Kapitein Eugene Wilkinson stuurde een historisch rapport: "Onderweg met kernenergie".
De afwerking van de kernonderzeeër ging door tijdens de tests. Begin februari 1957 legde de boot 60.000 mijl onder water af. Gedurende 1957-1959. Nautilus voerde verschillende taken uit, waaronder vier pogingen om de Noordpool te bereiken. Dit gebeurde pas op 3 augustus 1958, toen de boot onder bevel stond van William Anderson. Onderzeeër om 23 uur. 15 minuten. ging door het punt van de Noordpool op een diepte van ongeveer 120 m onder pakijs van 7,6 m dik.
Van 28 mei 1959 tot 15 augustus 1960 onderging de kernonderzeeër de eerste revisie en het bijtanken van de AZ YR op de Naval Shipyard van Portsmouth. Van eind oktober tot half december 1960 bevond Nautilus zich in de Middellandse Zee met de Amerikaanse 6e Vloot. Daarna nam de boot deel aan een aantal NAVO-oefeningen in de Atlantische Oceaan. In de herfst van 1962 nam de onderzeeër deel aan de zeeblokkade van Cuba.
Van 17 januari 1964 tot 15 mei 1966 vond de tweede revisie en het opladen van de AZ YR plaats. In het voorjaar van 1966 was de onderzeeër 300.000 mijl onder water gepasseerd. In de daaropvolgende twaalf jaar nam ze deel aan een aantal onderzoeksprogramma's van de marine.
Opgemerkt wordt dat het onsuccesvolle ontwerp van de romp en de bovenbouw van de nucleaire onderzeeër tot intense trillingen leidde. De efficiënte werking van de GAS en de geheimhouding van de kernonderzeeër werden verzekerd bij snelheden van slechts minder dan 4 knopen. Met deze les van Nautilus werd rekening gehouden bij de ontwikkeling van latere projecten van nucleaire onderzeeërs, die een meer gestroomlijnde rompvorm kregen.
Nautilus aan de muur van het Museum van de onderzeeërstrijdkrachten
In het voorjaar van 1979 zeilde Nautilus van Groton op zijn laatste onderwaterreis naar de Mare Island Naval Shipyard, waar het schip buiten dienst werd gesteld. De kernonderzeeër werd op 3 maart 1980 officieel uitgesloten van de lijst van oorlogsschepen.
Museum tentoonstelling. In oktober 1979 besloot de marine de Nautilus om te bouwen tot museumstuk. In mei 1982 werd de onderzeeër uitgeroepen tot nationaal historisch monument.
De ombouw tot museumstuk vond plaats op de scheepswerf Mare Island. De kern van de kernreactor werd gelost. YAR wordt gered en stilgelegd. Voor de in- en uitgang van bezoekers zijn in de stevige romp aan de rechter (voor)zijde twee openingen gezaagd. Er zijn 1, 2 en 6 compartimenten beschikbaar voor bezoekers.
In 1985 werd Nautilus naar Groton gesleept en in de wateren van het Museum of Submarine Forces geplaatst. De nucleaire onderzeeër werd geopend voor bezoekers op 11 april 1986, op de dag van de 86e verjaardag van de oprichting van de onderzeeërtroepen van de Amerikaanse marine. In 2002 onderging de boot een reparatie van vijf maanden aan Electric Boat voor een bedrag van $ 4,7 miljoen.
Er zijn elk jaar ongeveer 250.000 bezoekers aan boord van de Nautilus. Helaas is het lot van de eerste binnenlandse nucleaire onderzeeër K-3 "Leninsky Komsomol" (zie hierover het tijdschrift "National Defense", nr. 12, 2008), dat ze ook in een museum wilden ombouwen, nog steeds onduidelijk.
