Майкл ДиМеркурио - Подводные лодки

При хорошем раскладе в результате аварии топливо расплавится и заразит реакторный отсек. Судно потеряет ход, потребуются годы на устранение последствий аварии. При плохом же раскладе скачок мощности выбросит в охлаждающую жидкость энергии больше, чем та способна принять, и паровой взрыв разнесет на куски реактор, проделает брешь в корпусе судна — отверстие может быть такого диаметра, что через него способен проехать автомобиль — и потопит судно. Чтобы этого избежать, инструкция адмирала Риковера предписывает, чтобы основные паровые клапаны (MS-1 и MS-2) закрывались с помощью аварийных переключателей на панели управления реактором. Для того чтобы закрыть клапаны с помощью гидравлического привода, требуется несколько секунд. Чтобы открыть их снова, требуется около 10 минут, поэтому их закрытие при аварии носит необратимый характер.

К сожалению, действия, описанные в инструкции Риковера по остановке реактора, были несовместимы с затоплением. Даже рискуя спровоцировать «перезапуск» реактора, когда судно затоплено, операторы могут использовать остаточное тепло реактора, чтобы поднять судно на поверхность. Мантра подводников: «Спасти задание, спасти судно, спасти реактор, спасти экипаж». Закрытие клапанов MS-1 и MS-2 спасёт реактор, но не судно. Клапаны необходимо закрыть таким образом, чтобы пара было достаточно для того, чтобы обеспечивать движение судна в течение 3 минут с использованием половины мощности. Это максимум мощности, которую может предоставить реактор без «перезапуска». Все эти выводы были сделаны после катастрофы подлодки, но это уже не помогло подводникам «Трэшера».

Вернёмся к катастрофе подлодки «Трэшер». Затопление во втором машинном отсеке повлекло за собой короткое замыкание в электронной системе реактора и остановку реактора. Согласно инструкции, команда должна закрыть клапаны MS-1 и MS-2, основные клапаны паровой системы, перекрывающие поток пара, но при этом у них не оставалось никакой надежды использовать пар, чтобы подняться на поверхность.

Можно было сделать попытку закрыть клапаны вспомогательной системы подачи морской воды и изолировать затопленный отсек. Более современные подлодки были оборудованы панелью экстренного закрытия клапанов для того, чтобы вахтенный инженер мог мгновенно изолировать корпус подлодки от потока воды с помощью гидравлики.

Без такой панели или при задержке изоляции вспомогательной системы подачи морской воды такое количество воды могло затопить второе машинное отделение. При этом у судна возникли бы большие проблемы при поднятии на поверхность, если только не воспользоваться экстренным взрывом.

Говорят, что катастрофа похожа на стул: одной или двух ножек недостаточно для того, чтобы стул стоял устойчиво, ему нужно три и более ножек. Так же и аварии нужно три одновременных неполадки, чтобы она превратилась в трагедию. Первой из неполадок было затопление из системы подачи морской воды. Вторая: изолирование паровой системы, чтобы спасти реактор. В результате мощности было недостаточно для поднятия затопленной подлодки на поверхность. Третьей неполадкой могли явиться поздняя изоляция системы подачи морской воды и продолжающееся затопление. Четвертая неполадка была самой тяжелой. Если бы не она, то «Трэшер» смог бы вернуться в Гротон.

Последняя неполадка: отказ воздушных компрессоров высокого давления. Когда баллоны наполняются сжатым воздухом, воздух, забираемый из подлодки, сжимается под давлением до 200 атм. компрессорами поршневого типа. Это делается, когда судно находится на поверхности или производит забор воздуха через шноркель, чтобы избежать резкого падения давления внутри подлодки. Но проблема в том, что влага, содержащаяся в воздухе, может быть губительна для баллонов высокого давления. Воздух проходит через специальную ёмкость, наполненную порошком, который поглощает влагу. Когда порошок перенасыщен влагой и не может больше вбирать ее в себя, система должна переключиться на другую ёмкость и осушить использованную. По какой-то причине система дала сбой, и влажный воздух прошёл сквозь систему и наполнил баллоны высокого давления.

Когда дежурный офицер приказал произвести экстренный взрыв основных балластных ёмкостей, влажный воздух в баллонах со сжатым воздухом прошел через большие клапаны и несколько изгибов трубы и попал в балластные ёмкости. Это вызвало проблемы в системе из-за эффекта Джоуля-Томпсона. Когда газ под большим давлением попадает в среду с низким давлением, то уравнение сохранения энергии гласит, что при падении давления и плотности величина, называемая внутренней энергией газа, тоже падает. Внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре газа. Поэтому когда давление газа падает, температура газа понижается с температуры окружающего воздуха до минусовых значений. Вы, наверное, уже догадались, чем это может кончиться, если воздух будет влажным. На борту «Трэшера» конденсат мгновенно превратился в гигантский ледяной шар внутри трубы, рядом с клапаном и в изгибах трубы, преградив доступ сжатого воздуха в балластные ёмкости.

Не имея возможности произвести взрыв балластных ёмкостей, потеряв ход из-за закрытия паровых клапанов и имея дополнительный вес из-за затопления во втором машинном отделении, судно было обречено. Заместитель дежурного офицера пытался послать сигнал с помощью подводного телефона, прибора, который передает голосовые сигналы вместо пульсаций. Говорят, что в одном из сообщений с борта «Трэшера» говорилось, что подлодка погружалась под очень острым углом, что могло произойти из-за затопления во втором машинном отделении, которое находится далеко позади центра тяжести подлодки. Тот факт, что офицер продолжал передавать информацию даже в тот момент, когда он знал, что обречён, свидетельствует об исключительной преданности своим обязанностям.

Корпус «Трэшера» разлетелся на куски на критической глубине, на поверхности было найдено большое количество обломков подлодки. Роберт Боллард, океанограф, обнаруживший «Титаник», стоял во главе экспедиции по поднятию обломков «Трэшера». К месту крушения подлодки были спущены глубоководный аппарат «Ясон» и робот-камера «Элвин». Видеокадры с места крушения «Трэшера» наводят ужас. Кроме обломков оборудования — балластных ёмкостей, клапанов, труб и кабелей — невозможно было ничего распознать.

• Никогда не закрывайте паровые клапаны MS-1 и MS-2 в случае остановки реактора. В ситуации, угрожающей безопасности судна, будьте готовы открыть дроссели и использовать пар, чтобы поднять подлодку на поверхность.

• Установите и будьте готовы к использованию экстренных переключателей на панели управления для закрытия всех клапанов подлодки в случае затопления.

• Проверьте, чтобы сжатый воздух очищался от влаги во время прохождения через специальную колонну.

• Клапаны подачи воздуха под давлением в основные балластные ёмкости при экстренном взрыве должны быть цельными и не иметь возможности поворота (такие клапаны не изменяют диаметр трубы, соответственно не происходит изменения давления или температуры — поэтому меньше шансов на образование наледи из-за скапливания конденсата внутри труб), Также расстояние от баллонов со сжатым воздухом до балластных ёмкостей должно быть как можно короче, с минимальным углом, или представлять собой прямую, так что даже в случае образования конденсата есть шанс, что воздух достигнет балластных ёмкостей.

• Все моряки-подводники должны быть в курсе этих трагических событий, чтобы такой катастрофы больше никогда не произошло. Если мы уясним для себя эти уроки, то можем быть уверены, что моряки «Трэшера» погибли не зря.

• Самая ужасная катастрофа американской подлодки за атомный век — потеря подлодки USS Thresher в 1963 году.

• Много теорий пытались дать объяснение, почему «Трэшер» затонул и распался на части в 200 милях от Мыса Доброй Надежды.

• Версия трагических событии 1963 года, распространённая среди подводников ВМС США, не полностью совпадает с официальной версией произошедшего.

• Эта трагедия многому нас научила, и с тех пор подлодки стали безопаснее.

Часть 2

Атомный век

Если придерживаться определения подлодки как «погрузившееся судно, независимое от поверхности», то первой настоящей подлодкой была атомная подлодка «Наутилус». Это было одним из самых больших достижений науки в XX веке: путь из пункта А (Энрико Ферми провёл первый успешный опыт с цепной ядерной реакцией) в пункт Б (спуск на воду «Наутилуса»).