Tàu ngầm - Chiến hạm của Liên Xô và Nga (phần 2)

[daibangden]

Tàu ngầm nguyên tử đa năng Đề án 645 (lớp November)

Tổng số tàu đã đóng: 1

Biến thể: không có

Trên các tàu ngầm nguyên tử đầu tiên ở Liên xô, cũng như ở Mỹ đã sử dụng thiết bị sản xuất hơi nước với các lò phản ứng nước – nước. Tuy nhiên, năm 1957, trong biên chế Hải quân Mỹ đã có tàu ngầm nguyên tử thí nghiệm thứ hai – “Seawolf”, trang bị lò phản ứng với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng (ZhMT). Việc tiếp nhận các lò phản ứng với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng đã tăng cường sự hợp lý hệ số hoạt động hiệu quả của thiết bị năng lượng do kết quả nhiệt độ cao hơn của vật liệu tải nhiệt trên đầu ra của lò phản ứng và tăng nhiệt độ hơi nước quá nhiệt.

Các công việc trên lò phản ứng của tàu ngầm dạng tương tự được bắt đầu ở Liên Xô năm 1955. Ngày 22 tháng 10 năm 1955 đã có mệnh lệnh của Nhà nước Liên Xô về việc chế tạo tàu ngầm nguyên tử ngư lôi thí nghiệm Đề án 645 với thiết bị sản xuất hơi nước 2 lò phản ứng với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng (hợp kim chì – bitmut). Ban đầu, việc thiết kế tàu ngầm nguyên tử được thực hiện dưới sự chỉ đạo của Tổng công trình sư V.N.Peregudov, năm 1956, A.K.Hazarov đã thay thế cho ông. Giám sát viên chính từ Hải quân là A.N.Donchenko và A.S.Gubkin.

Nhiệm vụ kỹ - chiến thuật cho tàu ngầm mới không được đưa ra, các công việc được bắt đầu trực tiếp từ giai đoạn đồ án kỹ thuật: dự định, rằng tàu ngầm Đề án 645 phải khác so với tàu ngầm Đề án 627 chỉ ở thiết bị năng lượng, cho phép đánh giá tính khách quan tối đa ưu điểm của thiết bị năng lượng chính với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng. Tuy nhiên, ý định này không được thực hiện thành công một cách đầy đủ. Trong đề án tàu có những sự thay đổi, có sự khai thác sử dụng thí nghiệm các tàu ngầm nguyên tử đầu tiên, đồng thời bằng kết quả thí nghiệm thiết thị năng lượng hạt nhân với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng trên bệ thí nghiệm của viện vật lý – năng lượng.

Các công việc theo đề án kỹ thuật của tàu ngầm nguyên tử được kết thúc vào mùa xuân năm 1956, còn tháng 11 năm 1957, các bản vẽ làm việc đã hoàn thành. Đáng chú ý, những yêu cầu cao về tiếng ồn của tàu ngầm và sự xuất hiện nhiễu thủy âm của nó trong các hoạt động của các đài thủy âm mang theo chưa được nhắc đến. Trong khuông khổ thiết kế đã chỉ thực hiện sự tính toán vòng quay nguy hiểm của chân vịt và tiếng ồn không khí trong các khoang tàu ngầm.

Cũng như các tàu Đề án 627, tàu ngầm nguyên tử mới được sử dụng để đối phó với các tàu nổi và tàu vận tải của đọ khi hoạt động trên các đại dương và các mặt trận biển tầm xa.

[daibangden]

Thân trong của tàu ngầm được chế tạo từ hợp kim thép mới với giới hạn lưu động 60kg lực/mm2. Thêm một điểm mới theo so sánh với Đề án 627 là sự tiếp nhận các vách ngăn giữa khoang phẳng, có khả năng chịu áp lực 12,5kg lực/cm2, đảm bảo khả năng nổi khẩn cấp từ độ sâu 100 mét khi bị đắm một khoang bất kỳ.

Đối với sự chế tạo thân ngoài, thùng tải trọng dằn, vách ngăn mui và phần cuối tàu đã lần đầu tiên tiếp nhận thép ít từ tính với giới hạn lưu động 40kg lực/mm2. Việc này cho phép trong trường hợp này sự tăng môi trường từ tính của tàu ngầm nguyên tử giảm gần 2 lần khối lượng các thiết bị khử từ, giảm 50% yêu cầu công suất của chúng và 2 lần – số các lỗ trong thân trong cho đầu ra của thiết bị khử từ.

Thân trong của tàu được chia thành 10 khoang không ngập nước, có một số điểm khác biệt so với Đề án 627

1.Ngư lôi

2.Ắc quy và cho người sống

3.Trạm trung tâm

4.Lò phản ứng

5.Máy phát điện tuabin (trong đố đồng thời bố trí thiết bị làm lạnh và các máy móc hỗ trợ)

6.Tuabin

7.Động cơ điện

8.Cho người sống (trong đó đồng thời bố trí các tủ lạnh)

9.Cho người sống (trong đó đồng thời bố trì các máy lái).

Sự bố trí các lò phản ứng hạng nặng gần với mũi tàu cho phép tăng cường độ mớn nước, tuy nhiên giải pháp bố cục này đồng thời làm giảm điều kiện đảm bảo sự an toàn phóng xạ của khoang trung tâm, các khoang vô tuyến điện và ra đa định vị yêu cầu di chuyển xuống boong dưới.

Thiết bị năng lượng chính công suất 35 000 sức ngựa gồm 2 lò phản ứng sản xuất hơi nước và thiết bị tuabin hơi nước hai trục, 2 máy phát điện tuabin tự động 2 trục (không phải treo như trên tàu ngầm nguyên tử Đề án 627) và pin ắc quy.

[daibangden]

Trong thành phần thiết bị năng lượng chính có 2 lò phản ứng VT-1 với vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng chì – bitmut có tổng công suất 146mW. Nhiệt độ của vật liệu tải nhiệt ở đầu ra từ lò phản ứng là 440 độ C, còn nhiệt độ của hơi nước quá nhiệt – 355 độ C. Các lò phản ứng có hàng loạt các ưu thế khai thác sử dụng. Chi tiết, sự làm lạnh được thực hiện mà không cần sử dụng máy phát điện hơi nước và các bơm ở đường bao thứ nhất bằng kết quả tính toán sự tuần hoàn tự nhiên của hợp kim và mở kênh làm lạnh. Khả năng lan truyền tính phóng xạ trong đường bao thứ hai và trong khoang năng lượng trong trường hợp bị sự cố độ kín các máy phát điện hơi nước bị loại trừ trong kết quả áp suất lớn trong đường bao thứ 2 theo so sánh với thứ nhất.

Trong thành phần máy phát điện tuabin tự động (ATG) có tuabin chủ động một thân với lò phản ứng, bình tự điện và máy phát điện một chiều. Trong máy phát điện tuabin tự động thành bên phải được tiếp nhận bộ truyền động hành tinh. Công suất trong các đầu dây là 1600kW khi hiệu điện thế của nguồn điện là 320V và tần số quay 1500 vòng/phút. Các máy phát điện tuabin tự động cho phép thực hiện khả năng cơ động mạnh của tàu ngầm trong chế độ hoạt động bất kỳ của thiết bị năng lượng chính và khả năng hoạt động kéo dài dưới động cơ điện bánh lái khí 2 thiết bị tuabin răng cưa chính bị hỏng (tàu ngầm được trang bị 2 động cơ PG-116 công suất 450 sức ngựa).

Trong sự khác biệt với tàu Đề án 627, sự tiếp nhận thiết bị động cơ điện – diesel hỗ trợ không được tính toán (các nhà chế tạo tàu ngầm đã tính toán một cách vội vàng – không kỹ lưỡng, rằng sự xuất hiện của các máy phát điện tuabin tự động đảm bảo độ tin cậy cần thiết của thiết bị năng lượng).

Lần đầu tiên đã tiếp nhận hệ thống thông hơi và kiểm tra áp suất trong các khoang, được điều khiển từ trạm trung tâm.

Trạm trung tâm của Đề án 645 theo so sánh với tàu Đề án 627 trở nên đơn giản và thuận tiện hơn. Theo thành phần các trang bị thủy âm, ra đa định vị, vô tuyến và dẫn đường, đồng thời các khí tàu thông tin liên lạc, tàu thực tế giống với tàu ngầm nguyên tử Đề án 627 (đài thủy âm “Arktika-M”, đài ra đa định vị “Nakat-M”, tổ hợp đạo hàng “Pluton-645”). Trong cùng thời gian này, trên tàu đã lắp kính tiềm vọng thứ hai, tăng cường độ tin cậy quan sát bằng mắt thường.

[daibangden]

Trang bị ngư lôi của tàu ngầm nguyên tử Đề án 645 gồm có 4 thiết bị ngư lôi ở mũi đường kính 533mm với cơ số đạn 12 ngư lôi kiểu 53-57 và SET-65. Lần đầu tiên trên thế giới, tàu ngầm Đề án 645 đã tiếp nhận khí tài nạp đạn nhanh của thiết bị ngư lôi. Chúng có hệ thống tiếp đạn riêng cho mỗi thiết bị ngư lôi, cho phép thực hiện việc nạp đạn đồng thời.

Do việc chế tạo thiết bị năng lượng kiểu mới cho tàu ngầm nguyên tử Đề án 645, nhóm các chuyên gia trong năm 1964 đã được tặng giải thưởng Lenin.

Trong quá trình khai thác sử dụng, ở thân ngoài tàu đã xuất hiện nhiều đường nứt có kích thước khác nhau. Rõ ràng, rằng nguyên nhân chính là sự nứt ra bao gồm thép ít từ tính có độ cứng cơ học – ăn mòn thấp; dưới tác động của nước biển, đã phát triển sự ăn mòn giữa các tinh thể, dẫn tới sự tạo thành các đường nứt. Sau đó, từ sự tiếp nhận thép ít từ tính trên các tàu ngầm được quyết định chấm dứt. Đồng thời, các khí tàu khử từ trong thời gian khai thác sử dụng không có sự “biện hộ”. Nó được thiết kế không hợp lý, cấp độ bù từ từ trường và sự ổn định của nó không đảm bảo. Quyết định rất không may, được chỉ ra trên tàu thí nghiệm thuộc Đề án 645 là sự từ chối tiếp nhận thiết bị điện – diesel bổ sung. Các biện pháp giảm trường thủy âm của tàu ngầm nguyên tử Đề án 645 , rõ ràng, là không đầy đủ. Độ ồn của tàu ngầm đã được chỉ ra không chỉ lớn hơn tiếng ồn của tàu ngầm nguyên tử trong Hải quân Mỹ mà còn cao hơn rất nhiều so với yêu cầu đặt ra từ Hải quân Liên Xô. Trong quá trình khai thác sử dụng, tàu được tiến hành đóng nốt, hướng đến việc tăng cường khả năng kín thủy âm.

Chương trình đóng tàu

Ngày 15 tháng 6 năm 1958, ở Severodvinsk đã tiến hành khởi công tàu ngầm nguyên tử thí nghiệm duy nhất thuộc Đề án 645. Sự hạ thủy của tàu diễn ra ngày 1 tháng 4 năm 1962, còn 30 tháng 10 năm 1963, tàu ngầm nguyên tử với số hiệu chiến thuật K-27 đã được đưa vào biên chế Hải quân. Do sự nắm vững kỹ, làm chủ thiết bị kỹ thuật mới, năm 1966, chỉ huy của tàu ngầm nguyên tử được tăng danh hiệu Anh hùng Liên Xô.

[daibangden]

Tình hình đến năm 2007

Năm 1963, tàu ngầm Đề án 645 đã gia nhập biên chế Hạm đội Phương Bắc, ở đó đã bắt đầu khai thác sử dụng thí nghiệm. Sự phức tạp chính khi khai thác sử dụng tàu ngầm nguyên tử là thiết bị năng lượng với các lò phản ứng trên vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng. Sự khai thác sử dụng tàu ngầm rất phức tạp khi đỗ lâu dài, đồng thời khi đưa lên ụ: yêu cầu sự hỗ trợ nhiệt độ của vật tải nhiệt đường bao thứ nhất cao hơn nhiệt độ nóng chảy của nó (125 độ). Sự tiến hành các công việc sửa chữa bị khó khăn theo đường bao thứ nhất. Tiến hành các công việc sửa chữa gặp khó khăn theo đường bao thứ nhất do sự nhiễm các thiết bị polonium-210 hoạt tính cao, tạo thành khi có sự bức xạ nơ trôn bitmut. Các vị trí căn cứ của tàu ngầm với lò phản ứng trên vật liệu tải nhiệt kim loại lỏng bị phức tạp hóa đáng kể trang thiết bị (yêu cầu hệ thống sản xuất hợp kim, bể chứa và thiết bị để tiếp nhận từ tàu ngầm nguyên tử trang bị vật liệu tải nhiệt phóng xạ).

Sau khi gia nhập biên chế, K-27 đã hoàn thành hai cuộc hành quân kéo dài. Trong thời gian các cuộc hành quân, tàu ngầm nguyên tử đã trải qua các độ sâu (cho đến độ sâu hoạt động hiệu quả) và các tốc độ khác nhau. Khi đó, đặc biệt, thiết bị năng lượng chính không gây ra bất cứ sự hạn chế nào trong việc khai thác sử dụng tàu.

Tháng 5 năm 1968, K-27 đã ra khơi để kiểm tra khả năng hoạt động của thiết bị năng lượng, đồng thời để xử lý các nhiệm vụ huấn luyện – chiến đấu. Ngày 24 tháng 5 khi đang kiểm tra các tham số làm việc của thiết bị năng lượng chính trên các chế độ hoạt động hoàn toàn đã xảy ra sự tụt mạnh công suất lò phản ứng. Đồng thời ghi nhận sự tăng mạnh áp suất trong hệ thống khí của đường bao thứ nhất, tăng cấp độ của vật tải nhiệt trong thùng chứa chất đệm và xuất hiện nước trong bình cấp cứu. Nguyên nhân lớn nhất xảy ra tai nạn, kết quả làm 9 người trong thủy thủ đoàn tàu ngầm nguyên tử thiệt mạng là sự suy giảm mạnh thể thích nhiệt trong khu vực hoạt động do sự lọt vào trong đó các ô xít hợp kim chì – bitmut và xỉ than.

Để đối phó với tai nạn yêu cầu nghiên cứu bổ sung sự tương tác của hợp kim và sự hòa tan trong ô xít của nó tới vòng tuần hoàn của vật tải nhiệt, đồng thời tình trạng bề mặt đường bao, nghiên cứu điều kiện hình thành xỉ than không tan và oxit bụi. Các kết quả nhận được đã được sử dụng khi thiết kế thiết bị năng lượng chính cho các tàu Đề án 705 (số hiệu “Alfa” – theo phân loại của phương Tây).

Sau tai nạn, việc khôi phục K-27 đã chỉ ra rằng không hợp lý và nó đã được đưa vào lực lượng dự bị. Mùa hè năm 1973, đã dự kiến khởi động lò phản ứng ở công suất thấp – sau đó đạt đến 40%. Tuy nhiên, tàu đã được kéo tới Severdvinsk và đưa vào neo đậu. Trong thời gian 13 năm (từ 1968 đến 1981) tàu nằm trong biên chế dự bị, sau đó bị đánh đánh đắm ở biển Karsk gần bờ biển Đất Mới.

[daibangden]

Tóm tắt lịch sử phục vụ

+ K-27 (số hiệu xưởng -); khởi công ở xưởng số 402 ở Molotovka (sau đó là xí nghiệp lắp ráp xe máy phương Bắc, thành phố Severodvinsk) ngày 15 tháng 6 năm 1958; hạ thủy 1 tháng 4 năm 1962; 30 tháng 10 năm 1963 gia nhập biên chế và vào Hạm đội Cờ đỏ Phương Bắc; tháng 4-6 năm 1964, hoàn thành cuộc hành quân kéo dài 51 ngày; năm 1965, đã thực hiện cuộc hành quân kéo dài 2 tháng; 24 tháng 5 năm 1968 khi đang thí nghiệm thiết bị năng lượng chính đã xảy ra tai nạn ở đường bao thứ nhất làm 9 người hy sinh; năm 1968 bị đưa vào danh sách dự bị; mùa hè năm 1973, lò phản ứng khởi động đến 40% nhưng bị tắt, còn tàu ngầm được kéo đến đỗ tại Severodvinsk; năm 1981 bị loại khỏi biên chế Hải quân, giải thể và đánh đắm ở gần bờ biển Đất Mới ở độ sâu 50 mét.

[daibangden]

Chú thích

Tàu ngầm nguyên tử Đề án 645

Lượng choán nước nổi: 3414 tấn; ngầm: 4380 tấn; trữ lượng nổi: 28%; thời gian hoạt động: 50 ngày; chiều dài: 109,8 mét, chiều rộng: 8,3 mét; lượng mớn nước: 5,8 mét; thủy thủ đoàn: 105 người.

Các số trên sơ đồ:

1.Khoang ngư lôi

2.Khoang ắc quy

3.Trạm trung tâm

4.Khoang động cơ diesel

5.Khoang lò phản ứng

6.Khoang tuabin

7.Khoang máy điện

8.Khoang cho người sống

9.Khoang mạn tàu

10.Mui

11-12.Ăng ten của đài thủy âm.

[daibangden]

Các thông số kỹ - chiến thuật chính

Lượng choán nước, tấn

+ nổi: 3420

+ chìm: 4380

Các kích thước chính, mét

+ chiều dài nhất (theo vạch mớn nước thiết kế): 109,8 (-)

+ chiều rộng nhất: 8,3

+ lượng mớn nước theo vạch mớn nước thiết kế: 5,9

Thiết bị năng lượng chính: nguyên tử

+ 2 lò phản ứng trên vật tải nhiệt kim loại lỏng kiểu VT-1, tổng công suất, mW: 146

+ 2 tuabin hơi nước, tổng công suất, sức ngựa (kW): 35 000 (29 400)

+ 2 máy phát điện tuabin, công suất, sức ngựa: 2x-

+ 2 động cơ điện PG-116, công suất, sức ngựa: 2x450

2 trục, 2 chân vịt 6 cánh

Tốc độ, hải lý

+ nổi: 14,7

+ ngầm: 30,2

Thời gian hoạt động: 50 ngày

Thủy thủ đoàn, (sỹ quan): 105 (25)

[daibangden]

Trang bị

Ngư lôi

+ thiết bị ngư lôi 533mm: 4 (mũi)

+ các ngư lôi 533mm SET-65 và 53-57: 12

Mìn

+ có thể mang mìn thay cho bộ phận ngư lôi: 20

Trang bị vô tuyến điện

+ hệ thống kiểm soát thông tin chiến đấu: -

+ đài ra đa định vị phát hiện mục tiêu tổng hợp: “Prizma”

+ đài thủy âm: MG-200 “Arktika-M”

+ các khí tài tác chiến điện tử: “Nakat-M”

+ tổ hợp đạo hàng: “Pluton-645”

+ tổ hợp thông tin liên lạc vô tuyến: tổ hợp các khí tài

+ đài ra đa định vị hội thoại nói: MRP.

[daibangden]

Đề án 671 “Ersh” (Cá dày) – Lớp Victor-I (Victor-I class)

Tổng số tàu đã đóng: 15

Các biến thể

+ 671 “Ersh” (Victor-I class) – Đề án cơ sở sản xuất hàng loạt (1967)

+ 671-B (679) – Đề án tàu ngầm nguyên tử mang tên lửa đạn đạo không thành hiện thực với tổ hợp D-5 (năm 1960)

+ 671-B – biến thể tàu ngầm đóng loạt nhận vũ khí tên lửa – ngư lôi (1972)

+ 671-RT”Semga” (lớp Victor-II) – loạt tàu ngầm nguyên tử được tăng cường vũ khí (1975)

+ 671-RTM “Suka” (lớp Victor-III) – loạt tàu ngầm nguyên tử với tổ hợp thủy âm mới và tăng cường lượng choán nước (1977)

+ 671-RTKM – loạt tàu ngầm nguyên tử, tiếp nhận vào trang bị các tên lửa có cánh “Granat”.

Nếu các tàu ngầm nguyên tử ngư lôi thế hệ thứ nhất (các Đề án 627, 627-A và 645) được chế tạo để chống lại các tàu nổi của địch, thì trong nửa sau những năm 50, trở nên rõ ràng, rằng Liên Xô cần các tàu ngầm nguyên tử với các khả năng “chuyên chống ngầm” để đối phó với các tàu ngầm tên lửa của “đối thủ tiềm tang” trên các mặt trận bằng cách sử dụng vũ khí của chúng, đảm bảo sự triển khai các tàu ngầm nguyên tử riêng (thực hiện các hoạt động chống các lực lượng tàu nổi và ngầm, hoạt động trên các tuyến chống ngầm), đồng thời bảo vệ các tàu chiến và tàu vận tải khỏi các tàu ngầm địch. Ngụ ý ở đây, là không làm giảm đi nhiệm vụ truyền thống của tàu ngầm ngư lôi trong việc chống các tàu nổi của địch (nhiệm vụ hàng đầu – chống tàu sân bay), hoạt động trên các tuyến giao thông, thực hiện nhiệm vụ rải mìn…..

Các công việc theo nghiên cứu hình dạng tàu ngầm nguyên tử thế hệ thứ 2 được bắt đầu ở Liên Xô vào cuối những năm 50. Ngày 28 tháng 8 năm 1958, tương ứng với mệnh lệnh của Nhà nước đối với tàu ngầm nguyên tử mới, đã triển khai thiết kế thiết bị sản xuất hơi nước đồng nhất hóa. Gần thời điểm đó, cuộc đua các thiết kế thân tàu ngầm thế hệ thứ hai đã được thông báo, trong đó tiếp nhận sự tham gia của các tập thể công trình sư hàng đầu quốc gia, chuyên về đóng tàu ngầm – Phòng thí nghiệm số 143, Phòng thiết kế trung tâm số 18 và Phòng thiết kế số 112 “Sudoproekt”. Công việc kỹ thuật chủ yếu tập trung ở Phòng thiết kế số 143 (Leningrad), trên cơ sở các thiết kế ớm nhất (1956-58) thực hiện dưới sự chỉ đạo của A.B.Petrov, đã chuẩn bị đề xuất kỹ thuật theo các tàu ngầm ngư lôi (Đề án 671) và tên lửa (Đề án 639). Điểm đặc biệt của các Đề án này là hiện đại hóa hệ thống thủy động lực, công việc với sự thu hút các chuyên gia thuộc phân nhánh hàng hải, bố cục một trục, tiếp nhận dòng điện xoay chiều 3 pha, đồng thời tăng cường đường kính thân trong, đảm bảo sự bố trí ngang 2 lò phản ứng mới hợp lý hơn, đồng nhất đối với các tàu ngầm nguyên tử thế hệ thứ 2.