— Когда гребной винт с большой скоростью вращается в водной среде, позади задней кромки лопасти образуется участок пониженного давления. При этом часть воды испаряется, превращаясь в массу воздушных пузырьков. Они быстро исчезают под давлением воды, вода рвётся на их место и с силой бьёт по лопастям гребного винта. Это приводит к нескольким нежелательным последствиям. Во-первых, увеличивается шум, а подводники всячески стараются избегать его. Далее, кавитация вызывает вибрацию, что тоже крайне вредно. На старых пассажирских лайнерах, например, вибрация в районе кормы порой доходила до нескольких дюймов. Требуются колоссальные силы, чтобы заставить вибрировать корабль водоизмещением в пятьдесят тысяч тонн! Такие силы ведут к преждевременному разрушению корпуса. Наконец, многократно повторяющиеся гидравлические удары приводят к интенсивному износу лопастей. Большие гребные винты выдерживают всего несколько лет эксплуатации. Вот почему в прошлом их устанавливали на втулках осей, вместо того чтобы отливать как единое целое. Вибрация мешает главным образом надводным кораблям, и в конце концов удалось избежать разрушения винтов путём совершенствования технологии отливки. Так вот, туннельная движительная система позволяет избежать кавитации. Вернее, кавитация по-прежнему возникает, но шум от неё почти полностью поглощается в туннеле. Это большое достижение. Проблема, однако, заключается в том, что невозможно заставить подлодку развить высокую скорость без значительного увеличения размеров туннеля, а это практически неосуществимо. Пока одна исследовательская группа занималась туннельным движителем, другая работала над совершенствованием формы гребного винта. Сегодня винт подводной лодки очень велик и потому способен придавать ей высокую скорость при малом количестве оборотов. При уменьшении числа оборотов гребного винта кавитация исчезает. Кроме того, кавитация уменьшается с глубиной погружения. На глубине в несколько сотен футов давление воды препятствует образованию воздушных пузырьков.
— Тогда почему бы русским просто не скопировать форму нашего гребного винта?
— По-видимому, по нескольким причинам. Форма винта должна соответствовать определённым очертаниям корпуса подлодки и работе двигательной установки, так что копирование не станет для них автоматическим решением проблемы. К тому же значительная часть проектирования все ещё осуществляется эмпирическим путём, все тот же метод проб и ошибок. Проектирование формы гребного винта намного труднее, чем, например, проектирование профиля крыла самолёта, потому что поперечное сечение лопасти резко меняется от одной точки к другой. Кроме того, думаю, ещё одной причиной является то, что их металлургическая технология отстаёт от нашей — вот почему реактивные и ракетные двигатели русских менее эффективны, чем американские. Поэтому в новых проектах огромное внимание уделяется высокопрочным сплавам. Это узкая область, и я тут могу говорить только в общих чертах.
— Итак, по твоему мнению, речь идёт о бесшумной движительной системе, способной развивать скорость не выше десяти узлов? — Райану хотелось уяснить все как можно точнее.
— Это приблизительная цифра. Тут не обойтись без компьютерного моделирования, чтобы получить более точные данные. Не исключено, что материалы на этот счёт все ещё хранятся где-то в лаборатории Тейлора. — Тайлер имел в виду исследовательскую лабораторию Управления морских систем на северном берегу реки Северн. — Вероятно, эти данные до сих пор остаются секретными, и мне придётся отнестись к ним весьма критически.
— Почему?
— Эти исследования проводились двадцать лет назад. Экспериментировали только с пятнадцатифутовой моделью — для такой работы подобные размеры слишком малы. Не забудь, что они и тут натолкнулись на серьёзное препятствие — обратное давление, о котором я говорил. Вполне возможно, что это было не единственным препятствием. Думаю, они пробовали использовать компьютерное моделирование, но даже в этом случае техника математического моделирования в то время была очень примитивной. Чтобы повторить сегодня эти исследования мне придётся запросить старые данные и программы из лаборатории Тейлора, проверить их и затем составить новую программу, основанную вот на этой конфигурации корпуса. — Скип постучал пальцем по фотографиям. — После этого для прогона программы мне понадобится доступ к большому универсальному компьютеру.
— Но ты можешь сделать это?
— Конечно. Мне нужны точные размеры этой крошки, но я уже занимался такой работой для парней из Кристалл-Сити. Самым трудным будет получить машинное время. Мне нужен самый мощный компьютер.
— Постараюсь раздобыть тебе такой.