Мирное подводное судоходство, вполне осуществимое в самое ближайшее время, будет приобретать все большее значение в мореплавании будущего, и проблема эта неразрывно связана с атомной энергией. Ведь, покуда подводные лодки вынуждены через определенное время всплывать для подзарядки электрических аккумуляторов и пополнения запасов кислорода, такое «поэтапное» дальнее подводное судоходство было бы эффективным разве что только для военных целей. Детищем войны был и тот самый первый подводный фрахтер
Первый атомный корабль
Научные работы по созданию первого пробного атомного двигателя для подводной лодки, проводившиеся Комиссией по атомной энергии США, были в основном завершены еще в 1948 г. В это же время соответствующие заказы поступили и в промышленность. В начале 1949 г. приступили к монтажу прототипа корабельного реактора — Mark I (SIW). Монтаж и опробывание установки длились до марта 1953 г. В июне того же года двигатель был подвергнут прогонке, длительность которой соответствовала времени пересечения Атлантики в подводном положении без всплытия. При этом была замерена и интенсивность радиоактивного излучения. Данные этих измерений были использованы впоследствии для создания на корабле защитной экранирующей системы.
Далее следовало выяснить, как ведет себя реактор при внезапных изменениях нагрузки, как функционирует система очистки тракта циркуляции воды и т. д. Что же касается обучения будущего обслуживающего персонала, то здесь на арене истории мореплавания вновь повторился в модернизированном виде тот самый древнеримский спектакль, когда обучение моряков происходило на сухом берегу.
Впервые на службу кораблю была поставлена энергия, не обязанная своим происхождением ни мускулам, ни ветру, ни ископаемому горючему. То был совершенно новый, нехимический, источник энергии, в основе которого лежало явление распада элементов. Эта первозданная энергия позволяла сделать явью миф о Летучем Голландце, вечно скитающемся по морям и не нуждающемся в гаванях. Однако это требовало поначалу самых фундаментальных испытаний на суше. Соответствующая береговая установка и до сих пор служит еще для обучения экипажей атомных подводных лодок.
В январе 1954 г. атомный Наутилус сошел со стапеля. Но приказ о проведении испытаний лодки флотское командование подписало лишь в декабре. Задержка объясняется тем, что сварные трубы всей паропроводной системы следовало заменить бесшовными.
Во время первого плавания, которое состоялось лишь в 1955 г., новый Наутилус оставил за кормой свыше 1000 морских миль и совершил 50 погружений. На втором пробном походе планировалась отработка подводных маневров на высоких скоростях, а также погружения и стоянки на больших глубинах.
Водоизмещение Наутилуса составляет 2900 т в надводном положении и 4000 т — в подводном. В длину лодка имеет 90 м, в ширину — 7 м; двигатели ее развивают мощность от 15 000 до 20 000 л. с. Максимальная скорость под водой составляет 21 узел.
Помещения для команды на Наутилусе окрашены в радостные, светлые тона и оборудованы весьма комфортабельно: его создатели стремились хотя бы частично снять с людей ту огромную психическую нагрузку, которой они подвергаются в течение многих суток, а то и недель, непрерывного подводного плавания.
Основным узлом атомной подводной лодки является цилиндрический реактор, охлаждаемый водой под давлением и забранный в кожух из толстых листов углеродистой стали. Диаметр его почти два, а высота примерно три метра. Каналы реактора состоят из циркония. Проницаемость этого металла для нейтронов в шестнадцать раз больше, чем у нержавеющей стали. Кроме того, он не подвергается коррозии, не чувствителен к ударам и обладает хорошей теплопроводностью.
Реактор окружен цилиндрическим котлом, в который нагнетается под давлением морская вода, для защиты экипажа от радиоактивного излучения. Диаметр этого котла 2,7 м, высота — 7,6 м. Автоматические приборы, связанные со счетчиком Гейгера, регулируют спуск радиоактивной воды. Одновременно вода отделяет реактор от теплообменника. Специальные приборы показывают степень радиоактивного заражения в тракте циркуляции пара, не имеющем системы защиты от излучений.
В качестве теплоносителя используют обычно дистиллированную воду. Замедлителем для торможения нейтронов служит графит или тяжелая вода. Питается реактор стержнями из урана-238, обогащенного ураном-235. Урановые стержни вставляются коаксиально в холодные трубки, через которые протекает теплоноситель, вся же система таких трубок размещается в активной зоне реактора, заполненной замедлителем.