100 великих загадок истории флота - Станислав Зигуненко

Металлический цилиндр с двойными стенками, днище тоже двойное. В обечайке – выдвижные опоры, балластные цистерны и – бетон! Все это сооружается на берегу, сталкивается (скатывается?) в воду, буксируется к месту работы. Там балластные цистерны заполняются и цилиндр вертикально, на торец, ставится на дно. Предложены и специальные люки для бурового инструмента.

При диаметре, значительно большем, чем у прочных корпусов подводных лодок, описанное «изделие» сможет работать на глубинах до 3 км. А ведь для боевых подводных лодок один километр, достигнутый в свое время «Комсомольцем», – непревзойденный и по сей день мировой рекорд!

В заметке сказано, что бетонная подлодка обладает отрицательной плавучестью. То есть, говоря проще, плавает, как топор. Может ли быть такое?

Во-первых, не забывайте, что внутри любой субмарины, из какого бы материала она ни была сделана, достаточно пустого, то есть заполненного воздухом пространства. А стало быть, если соблюсти закон Архимеда, плавать сможет и бетонное корыто.

Ну, а если даже бетонную подложку сделали специально потяжелее, плавучесть ей можно обеспечить точно так же, как обеспечивают подъемную силу самолетам, которые, как известно, намного тяжелее воздуха. Ведь законы гидроаэродинамики для воды и воздуха во многом одинаковы. В воде даже легче обеспечить необходимую подъемную силу, поскольку она в 800 раз плотнее воздуха.

Причем, как показывает анализ, для такой подлодки вполне подходящей может оказаться форма этакой «летающей тарелки» или, если хотите, «ныряющего блюдца».

Моторы с винтами, которые для удобства маневрирования можно сделать даже поворачивающимися в горизонтальное или вертикальное положение, позволят лодке доплыть до нужной точки Мирового океана. А потом – стоп, моторы! – и она плавно опустится на дно. И затаится до нужного момента.

Вот вам и еще один вариант «сундука с ракетами», обнаружить который до старта еще труднее, чем судно-арсенал адмирала Крекича. Ведь на большой глубине, затаившуюся на дне субмарину будет весьма нелегко отличить от подводной скалы.

Экипаж на такой лодке надо свести до минимума, а лучше и вообще обойтись без него. Тем более что современная техника вполне позволяет авторулевому, ориентирующегося по сигналам системы GPS или ГЛОНАС, вывести корабль в нужную точку с точностью до метров.

Опустившись на дно, такой «сундук с ракетами» может годами ждать команды на запуск ракет. А дождавшись, тут же и запустить их по заранее намеченным целям.

Можно возразить, что применение ракет большой дальности проблематично с глубин в тысячи метров – ну, это кому как. Во всяком случае, с глубины 1020 м все тот же «Комсомолец» торпедами (обычными, не реактивными) успешно стрелял. Да, штатовские «Трайденты» запускаются с глубины в полсотни метров, не больше, зато наши РСМ-52 («главный калибр» «Тайфунов») спокойно уходят к целям с глубины 400 м… А если вспомнить еще одну старую идею – всплывающие контейнеры с ракетами, то понятно, что глубина особым препятствием здесь не является.

Невидимость приобретает все большую популярность. Вслед за неуловимыми самолетами, танками и спутниками на повестке дня создание невидимой субмарины. Речь идет не об известной технологии малой заметности «стеллс». Цель работы, результаты которой ученые надеются представить через 2–3 года, – создание действительно не видимого в определенном диапазоне волн объекта. Для этого используются метаматериалы, которым приданы свойства, не встречающиеся в природе. Математическая модель нового класса материалов, так называемых метаматериалов, уже существует, сообщает интернет-портал iXBT.

Исследования невидимой субмарины ведутся сейчас в Университете Дьюка, Северная Каролина. Задача исследователей – создать покрытие для субмарины, которое сделает ее невидимой для гидролокаторов. Такая лодка сможет действовать практически безнаказанно: для ее обнаружения придется разрабатывать устройства, использующие иные физические принципы либо глубоко модернизировать существующие сонары.

С точки зрения физики материал, которым будет покрыт корпус лодки, должен обладать отрицательным коэффициентом преломления. Впервые идею такого материала высказал в 1968 году советский физик Виктор Веселаго. Он пришел к заключению, что с таким материалом почти все известные оптические явления распространения волн существенно изменяются, хотя в то время материалы с отрицательным коэффициентом преломления еще не были известны. Веселаго предсказал, что определенные оптические явления будут совершенно другими.

Возможно, самым поразительным из них является рефракция – отклонение электромагнитной волны при прохождении границы раздела двух сред. В нормальных условиях волна появляется на противоположной стороне линии, проходящей перпендикулярно этой границе (нормаль к поверхности).

Однако, если один материал (например, воздух или вода) имеет положительный коэффициент преломления, а другой – отрицательный, волна будет появляться на той же стороне нормали к поверхности, что приходящая волна. Такая особенность и создает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше единицы. Любопытно, что скорость распространения волн в таких материалах также должна быть отрицательной. Это свойство делает метаматериалы идеальными для маскировки объектов, так как их невозможно обнаружить средствами радио– и акустической разведки в определенном диапазоне частот.

В последние 30 лет исследования явлений, связанных с отрицательным коэффициентом преломления, ведутся по всему миру, особенно после открытия нанотрубок. Причиной интенсификации этих исследований в последние годы стало появление нового класса искусственно модифицированных материалов с особой структурой, которые называются метаматериалами.

Электромагнитные свойства метаматериалов определяются элементами их внутренней структуры, размещенными по заданной схеме на микроскопическом уровне. Собственно структурирующие слои, направляющие волну в обход объекта, состоят из игл размером около 10 нанометров, внедренных в полимер или полупроводник. Стоимость подобных невидимых покрытий пока поистине астрономическая.

Субмарина класса «Вирджиния», построенная с применением технологии «стеллс», спущена на воду в 2007 году

В настоящее время уже существуют метаматериалы, способные замаскировать от наблюдения объекты в диапазонах СВЧ и ИК. В 2006 году был показан прототип устройства из метаматериала, способного делать объекты не видимыми для микроволнового излучения, а год спустя – аналогичное устройство для инфракрасных лучей. В области видимого света пока делаются лишь первые шаги – создан материал, хорошо работающий в красной области спектра.

Ученые пока не решили, как сочетать в одном покрытии слои, которые могли бы работать во всем диапазоне видимого света, и создание настоящей шапки-невидимки откладывается на дальнюю перспективу.