Vor 70 Jahren wurde in den Vereinigten Staaten mit der Entwicklung des ersten Atom-U-Bootes Nautilus (SSN 571) begonnen. Dies wurde zu einem der revolutionären Ereignisse im Weltschiffbau.
Die ersten Forschungsarbeiten zur Schaffung eines schiffsgestützten Kernreaktors (NR) der US-Marine gehen auf das Jahr 1939 zurück. Doch die Ereignisse des Zweiten Weltkriegs und die Konzentration der Bemühungen amerikanischer Spezialisten sowie weltberühmter emigrierter Wissenschaftler aus Europa A. Einstein, N. Bohr, E. Fermi, L. Szilard und andere über die Umsetzung des amerikanischen Atombombenprogramms (das Manhattan-Projekt) haben die Einführung der Atomkraft auf U-Booten um mehr als 15 Jahre verschoben. Doch schon vor Kriegsende wurde in den USA ein Komitee gegründet, um Vorschläge für die Nutzung der Atomenergie in der Nachkriegszeit zu erarbeiten. Darunter war die Errichtung eines schiffsgestützten Kernkraftwerks (KKW). Dieser Empfehlung folgend, wurde bis Kriegsende eine Gruppe von Marineoffizieren und Ingenieuren am US Naval Research Center rekrutiert, die 1946 am Bau eines Kernreaktors im Nuklearzentrum Oak Ridge teilnahmen.
Zu der Gruppe gehörten der Elektroingenieur Commander Hymen Rikover (1900-1986), ein Mann, der eine außergewöhnliche Rolle bei der Entwicklung des weltweit ersten Atom-U-Boots Nautilus spielte, sowie die experimentellen Atom-U-Boote Tullibee, Norwhal, Glenard P. Lipscomb und die Produktion von Atom-U-Booten U-Boote vom Typ Skipjack, Thresher / Permit, Sturgeon und die erste Los Angeles-Unterserie. Kein Wunder, dass Rickover als "Patenvater" der US-Atom-U-Boot-Flotte bezeichnet wird.
Ende 1947 unterstützte die Marineschiffbaudirektion jedoch die Empfehlungen der Gruppe, das Programm zur Schaffung eines Kernreaktors mit Abmessungen zu beschleunigen, die es ermöglichen würden, in den Rumpf des U-Bootes eingebaut zu werden, nicht und löste ihn auf. Unterdessen wurde die Arbeit an nuklearen Raketensystemen für U-Boote fortgesetzt und bald von der Führung der US-Marine unterstützt. Das Department of Nuclear Energy wurde unter der Marineschiffbaudirektion gegründet, später in den Marine Reactor Development Sector der Atomic Energy Commission (jetzt US-Energieministerium) umgewandelt.
Ende 1949 war die Entwicklung des Projekts für das erste schiffsgestützte Kernkraftwerk abgeschlossen. Energieingenieure schlugen vor, einen bodengestützten Prototyp des Kernkraftwerks zu erstellen und nach dem Testen die Platzierung der Installation auf einem U-Boot sicherzustellen. Der Projektleiter H. Rikover forderte von Anfang an, dass der Prototyp des Reaktors in einem Stahlzylinder mit einem Durchmesser von etwa 9 m untergebracht wird - ähnlich dem erwarteten Durchmesser des starken Rumpfes des zukünftigen U-Bootes.
Im Juli 1951 beschloss der Kongress, das erste Atom-U-Boot der Welt zu bauen. Das Marineministerium gab dem neuen Schiff im Dezember 1951 den Namen Nautilus.
Erstellung eines Bodenprototyps. Im Januar 1950 wurde beschlossen, einen bodengestützten Prototyp für das Kernkraftwerk STR Mark I, einen thermischen Neutronenreaktor, zu bauen. Gebaut wurde in der Nähe der Stadt Arco im Bundesstaat Idaho, in einer Wüstengegend und fernab von Großstädten.
Im Februar 1950 fragte H. Rickover die führende Werft der US Navy, Portsmouth Naval Shipyard, nach der Möglichkeit, einen Kernreaktorrumpf für den Prototypen des STR Mark I zu entwickeln und herzustellen wurde unter der Leitung von H. Rikover durchgeführt. Als sich das Werftmanagement weigerte, eine solche Bedingung zu akzeptieren, bot er die Stelle der Electric Boat Shipyard in Groton, Connecticut, an. Ende 1952 wurde der Reaktorbehälter gefertigt und an Arco geliefert. Am 30. März 1953 erreichte der Prototyp STR Mark I die Kritikalitätsstufe und am 25. Juni desselben Jahres wurde die Anlage auf Nennleistung gebracht.
Besonderes Augenmerk wurde auf das Sicherheitssystem gelegt. Es war so empfindlich, dass der Reaktor wegen des starken Tritts des Matrosen auf dem Deck abgeschaltet werden konnte. Nach und nach wurde die Anzahl der Sicherheitsparameter reduziert und deren zulässige Abweichungen von der Norm „aufgeraut“.
Bei den Tests des Reaktors nach 24 Stunden Dauerbetrieb bei Nennleistung hielten die Ingenieure die erhaltenen Daten für ausreichend und schlugen vor, die Tests abzuschließen. Rickover ordnete jedoch an, die Passage eines Atom-U-Bootes unter Wasser durch den Atlantik weiter zu simulieren: von Nova Scotia (einer Provinz im Südosten Kanadas) bis zum Hafen von Fasnet im Südwesten Irlands. Das Regime simulierte eine Transatlantiküberquerung von fast 2.000 Meilen mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von über 20 Knoten, ohne anzuhalten oder aufzutauchen.
Während der Ausführung dieses Regimes ereigneten sich mehrere ziemlich ernste Notfälle. Nach 60 Stunden verfielen autonome Turbinengeneratoren (ATG) also tatsächlich. Der beim normalen Betriebsverschleiß ihrer Bürsten gebildete Graphitstaub setzte sich auf den Wicklungen ab und führte zu einer Abnahme des Isolationswiderstandes. Mehrere Meter der Kabel des NR-Leitsystems wurden beschädigt, wodurch die Kontrolle über die Parameter des Kerns verloren ging. Eine der beiden Umwälzpumpen des Primärkreises (TsNPK) begann bei hohen Frequenzen einen erhöhten Geräuschpegel zu erzeugen. 65 Stunden nach Beginn des Regimes wurde die Lage noch angespannter. Mehrere Rohre des Hauptkondensators sind undicht. Der Druck im Kondensator begann zu steigen.
Inzwischen war der Versuch abgeschlossen. Insgesamt bot der STR Mark I einen zufriedenstellenden 96-Stunden-Übergang. In dieser Zeit wurde die Leistung zweimal auf 50 % und einmal auf 30 % reduziert, die Anlage jedoch nie außer Betrieb genommen. Die anschließende Revision und Fehlererkennung zeigte, dass alle erkannten Fehler und Schäden leicht beseitigt werden können.
Bau des Atom-U-Bootes Nautilus. Der Vertrag der Marine mit der Electric Boat Werft wurde am 20. August 1951 unterzeichnet. Die Verlegung des U-Bootes Nautilus erfolgte am 14. Juni 1952. Während des Bauprozesses wurde die Gewichtsbelastung des U-Bootes streng kontrolliert. Die Kosten für das U-Boot im Jahr 1951 betrugen 37 Millionen US-Dollar.
Das Boot wurde am 21. Januar 1954 vom Stapel gelassen. Frau Eisenhower, die Frau des Präsidenten der Vereinigten Staaten, wurde die "Patin", die eine Flasche Champagner an ihrem Stiel zerbrach. Am 30. November 1954 wurde das U-Boot Nautilus Teil der US Navy. Der erste Kommandant des Schiffes war Commander Eugene Wilkinson.
Bis zum 17. Januar 1955 stand das U-Boot weiterhin an der Ausrüstungswand der Electric Boat Werft. Das Schiff wurde auf die Konstruktionsparameter abgestimmt. Am schwierigsten war es, die Autonomie unter Wasser zu gewährleisten, was durch den unbefriedigenden Betrieb des Luftregenerations- und Klimaanlagensystems erklärt wurde.
Im Mai 1955 segelte ein Boot von New London, Connecticut, nach Puerto Rico, 1.300 Meilen in 84 Stunden. Anfang 1957 wurde die zulässige Aufenthaltsdauer unter Wasser auf 16 Tage (ca. 385 Stunden) erhöht. Und erst Ende 1958 erreichte die Dauer des ununterbrochenen Aufenthalts unter Wasser den Bemessungswert - 31 Tage.
Die Hauptmerkmale des Atom-U-Bootes Nautilus: normale / Unterwasserverdrängung - 2980/3520 Tonnen; Länge - 97,5 m, Breite - 8,5 m, Höhe - 6, 7 m, Geschwindigkeit über die gesamte Oberfläche / Unterwasser - 20/23 Knoten; Reichweite - 40.000 Meilen (mit Kernreaktor, der während der zweiten Überholung installiert wurde). Testtauchtiefe - 213,4 m Die Besatzung bestand aus 101 Personen, darunter 12 Offiziere.
Das Boot hatte sechs Bugtorpedorohre des Typs Mk 50 vom Kaliber 533 mm zum Abfeuern der Torpedos Mk 14 Mod 6, Mk 16 Mod 6, Mk 16 Mod 8, Mk 37 Mod 1b und Mod 3. Das Feuerleitsystem - Mk 101 Mod 6. Die Munition umfasste 24 Torpedos (6 - in Torpedorohren und 18 - auf Gestellen). Das Atom-U-Boot hatte eine Aktiv/Passiv-Sonarstation (GAS) vom Typ AN/SQS-4 mit einer zylindrischen Antenne im Bug. Die Erfassungsreichweite im Echopeilungsmodus beträgt 5 Meilen, die Betriebsfrequenz beträgt 14 kHz.
Der robuste Rumpf des U-Bootes Nautilus ist aus HTS-Stahl gefertigt und durch wasserdichte Schotten in sechs Kammern unterteilt. Das Bugende hatte Schwenklinien, das Heckende hatte eine konische Form mit kreisförmigen Spanten. Erstmals auf diesem Boot war es möglich, der gesamten Besatzung regelmäßige Liegeplätze zur Verfügung zu stellen, wobei das Prinzip des "Warmliegeplatzes" aufgegeben wurde, wenn ein von der Wache gewechselter Matrose einen freien Liegeplatz belegte, von dem der Wachmann kürzlich aufgestanden war. Die Vorarbeiter und Matrosen waren in Cockpits mit dreistöckigen Kojen untergebracht, Offiziere - in Kabinen hatte der Schiffskommandant eine separate Kabine. Die Wohnräume befanden sich in 2, 3 und 6 Abteilen.
Das Kernkraftwerk Westinghouse umfasste: einen Druckwasserreaktor vom Typ S2W mit einer thermischen Leistung von 50 MW mit zwei Dampferzeugern (SG) und drei Primärumwälzpumpen pro SG, zwei Hauptturbogetriebe mit Hoch- und Niederdruckturbinen mit a Gesamtnutzvolumen 15.000 Liter sek., zwei Hauptkondensatoren, zwei Propellerwellen mit fünfblättrigen Propellern. Der biologische Schutz von Kernreaktoren sorgte für eine Verringerung der durchdringenden Strahlung auf ein Niveau unter dem natürlichen Hintergrund - etwa 3 rem in 30 Jahren.
Betrieb des Atom-U-Bootes Nautilus. Am 17. Januar 1955 um 11 Uhr gab Nautilus die Festmacher am Electric Boat Dock auf und entwickelte erstmals einen Kurs unter dem Kernkraftwerk. Kapitän Eugene Wilkinson schickte einen historischen Bericht: "Im Gange zur Atomkraft".
Die Fertigstellung des Atom-U-Bootes wurde während der Tests fortgesetzt. Anfang Februar 1957 legte das Boot 60.000 Meilen unter Wasser zurück. 1957-1959. Nautilus führte verschiedene Aufgaben aus, darunter vier Versuche, den Nordpol zu erreichen. Dies geschah erst am 3. August 1958, als das Boot von William Anderson kommandiert wurde. U-Boot um 23 Uhr. 15 Minuten. durchquerte die Spitze des Nordpols in einer Tiefe von etwa 120 m unter einem 7,6 m dicken Packeis.
Vom 28. Mai 1959 bis 15. August 1960 durchlief das Atom-U-Boot die erste Überholung und Betankung der AZ YR auf der Portsmouth Naval Shipyard. Von Ende Oktober bis Mitte Dezember 1960 war Nautilus mit der 6. US-Flotte im Mittelmeer. Danach nahm das Boot an einer Reihe von NATO-Übungen im Atlantik teil. Im Herbst 1962 nahm das U-Boot an der Seeblockade Kubas teil.
Vom 17. Januar 1964 bis 15. Mai 1966 fand die zweite Überholung und Aufladung des AZ YR statt. Bis zum Frühjahr 1966 hatte das U-Boot 300.000 Meilen unter Wasser zurückgelegt. In den nächsten zwölf Jahren nahm sie an einer Reihe von Forschungsprogrammen der Marine teil.
Es wird darauf hingewiesen, dass die erfolglose Konstruktion des Rumpfes und der Aufbauten des Atom-U-Boots zu starken Vibrationen führte. Der effiziente Betrieb des GAS und die Geheimhaltung des Atom-U-Bootes waren bereits bei Geschwindigkeiten unter 4 Knoten gewährleistet. Diese Lektion von Nautilus wurde bei der Entwicklung nachfolgender Projekte von Atom-U-Booten berücksichtigt, die eine stromlinienförmigere Rumpfform erhielten.
Nautilus an der Wand des Museums der U-Boot-Streitkräfte
Im Frühjahr 1979 segelte Nautilus von Groton zu seiner letzten Unterwasserreise zur Mare Island Naval Shipyard, wo das Schiff außer Dienst gestellt wurde. Das Atom-U-Boot wurde am 3. März 1980 offiziell von der Liste der Kriegsschiffe gestrichen.
Museumsausstellung. Im Oktober 1979 beschloss die Marine, die Nautilus in ein Museumsstück umzuwandeln. Im Mai 1982 wurde das U-Boot zum National Historic Landmark erklärt.
Der Umbau zum Museumsstück erfolgte auf der Werft Mare Island. Der Kern des Kernreaktors wurde entladen. YAR wird gerettet und eingemottet. Für den Ein- und Ausstieg von Besuchern wurden an der rechten (vorderen) Seite zwei Öffnungen in den stabilen Rumpf geschnitten. 1, 2 und 6 Abteile stehen für Besucher zur Verfügung.
1985 wurde Nautilus nach Groton geschleppt und in die Gewässer des Museum of Submarine Forces gebracht. Das Atom-U-Boot wurde am 11. April 1986, dem Tag des 86. Jahrestages der Aufstellung der U-Boot-Streitkräfte der US-Marine, für Besucher geöffnet. Im Jahr 2002 wurde das Boot einer fünfmonatigen Reparatur auf Electric Boat zu einem Preis von 4,7 Millionen US-Dollar unterzogen.
An Bord der Nautilus kommen jedes Jahr etwa 250.000 Besucher. Leider ist das Schicksal des ersten heimischen Atom-U-Bootes K-3 "Leninsky Komsomol" (siehe dazu die Zeitschrift "National Defense", Nr. 12, 2008), das sie ebenfalls in ein Museum umbauen wollten, noch unklar.
