Jadrová energia – „20 000 míľ pod morom?“ na atómovej ponorke.
Kto by nepoznal tú úžasnú knižku od Julesa Verne z nášho detstva?
Všetci ju poznáme, taktiež aj kapitána Nema, či jeho ponorku Nautilus.
Meno Nautilus naozaj bolo viac ako symbolicky použité aj pre úplne prvú jadrovú (atómovú) ponorku, ktorú skonštruovali a spustili na more Američania pod vedením viceadmirála Rickovera v roku 1954. Bola to ponorka typu SSN 571, s pôvodným tlakovodným jadrovým reaktorom STR, neskôr modifikovaným ako S2W s výkonom 10 MW.
A kto by nepoznal meno Ferdinand Magellan (Fernão de Magalhães)?
Aj to meno je všeobecne známe, a obecne je vnímaný ako prvá osoba, ktorá oboplávala zemeguľu. Ako u mnohých mýtov, ani tu to nie je celkom tak pravda. V skutočnosti portugalský prieskumník Ferdinand Magellan naozaj vyplával v septembri 1519 v snahe nájsť západnú cestu k Východnej Indii bohatej na korenie (v dnešnej Indonézii). Úspešne preplávali so svojou posádkou cez Atlantik, cez prieliv v Južnej Amerike ako aj cez rozsiahlu oblasť Tichého oceánu, ale na filipínskom ostrove Mactan v potýčke s domorodcami ho nepriatelia zabili.
Táto smrť (Magellanova) znamenala, že sa jemu osobne nepodarilo obísť svet, ale našťastie jeho výprava pokračovala aj bez neho. V septembri 1522 jedna z jeho lodí potom čo dokončila úspešnú plavbu okolo celého sveta, konečne bezpečne dorazila naspäť do Španielska, Z 260 pôvodných členov posádky z nich prežilo túto nebezpečnú trojročnú cestu iba 18.
Ak však Magellan nebol prvým človekom, ktorý krúžil okolo zemegule, tak kto bol?
Zrejme to bol Juan Sebastian Elcano, baskický námorník, ktorý prevzal kontrolu nad výpravou po Magellanovej smrti v roku 1521 a na vrátil sa späť do Španielska ako kapitán na lodi „Victoria“.
Ale prečo to tu teraz opisujem?
Pretože práve pred 60 rokmi, po prvý krát oboplávala atómová ponorka celý svet (dookola zemeguľu) pod vodou.
Operation Sandblast
Táto tajná vojenská operácia za pomoci využitia jadrovej energie pod kódovým názvom „Operation Sandblast“, (čo v preklade znamená „silný prúdový pohon“), nebolo iba dosiahnutie obyčajného nového svetového rekordu, ale bol to význačný bod zlomu v novom ponímaní a vedení vojen, špeciálne v podmorskom boji.
Pýtate sa prečo?
Je to jednoduché. Dovtedy drvivú väčšinu svojich plávaní trávili ponorky viac (väčšinu) času na povrchu, a ponárali sa v podstate iba preto, aby urobili útok.
Tie najstaršie ponorky, včítane postavených v bezprostredných povojnových rokoch, boli poháňané dieselovými motormi nutne potrebujúcimi vzduch. Ponorky sa zvyčajne plavili po hladine, hľadali ciele a potom ponorili, kedy boli poháňané na olovené, kyselinové batérie, aby urobili svoje torpédové útoky. Boli tak aj stavané, aby boli rýchlejšie na hladine vody ako pod hladinou, kde dosahovali na hladine 20 uzlov a pod vodou iba asi 10 uzlov.
Práve nový prístup – použitie jadrovej energie umožnil ponorke zostať pod vodou v podstate na neurčito.
Operácia Sandblast ukázala, že odteraz už ponorky môžu stráviť celú svoju hliadkovaciu či útočnú misiu úplne pod vodou, bez toho aby sa vynorili!
Historický prelom v taktike podmorského boja (vďaka jadrovej energii)
V roku 1960 americké námorníctvo uskutočnilo také cvičenie v histórii podmorských vojen, ktoré presiahlo vtedajšie horizonty. Americká jadrová ponorka „Triton“ oboplávala celú zemeguľu úplne pod vodou, čo dokázalo, že ponorky môžu už odvtedy fungovať pre svoje úlohy úplne ponorené.
Jadrová energia zmenila všetko
Jadrová energia vlastne na ponorke zmenila z pohľadu základných potrieb úplne všetko. Ponorka s jadrovým pohonom nepotrebovala vzduch nato, aby sa mohla hýbať, nepotrebovala ani externé zdroje vody či vzduch, pretože si ich na svojej palube pomocou nových technológií vedela zabezpečiť z morskej vody a recykláciou. Takže jadrová ponorka v princípe mohla fungovať ponorene doslova na neurčito (pokiaľ mala dostatok jadrového paliva). Výsledkom bolo, že sa zmenili aj konštrukčné požiadavky, tvar ponoriek prešiel od robustných typov člnov k hladkým trupom podobným tuniakom, ktoré výrazne zvyšovali jej hydrodynamickú účinnosť. A to zase spôsobilo, že kombinácia účinnejšieho trupu a jadrovej energie robila atómovú ponorku tichšiu a rýchlejšiu, schopnú plávať až trikrát rýchlejšie pod vodou ako jej predchodkyne.
Jadrová (Atómová) ponorka „Triton“
Triton bola americká ponorka, ktorá spolu s ďalšími štyrmi ponorkami, vnímanými akoby „jej sestrami“ (Nautilus, Seawolf, Halibut a Skate) bola ponorka s jadrovým pohonom prvej generácie. Všetky boli normálne zaradené do služby amerického námorníctva, ale zároveň zohrali kľúčové úlohy vo vývoji. Nautilus bola úplne prvá ponorka s jadrovým pohonom (tlakovodným reaktorom). Seawolf mal jadrový reaktor s kvapalným kovom, ktorý ako alternatívne používal v parogenerátore okrem vody pod tlakom aj tekutý sodík. Halibut bola prvá ponorka s jadrovým pohonom, ktorá odstrašovala použitie jadrových zbraní svojou výzbrojou krídlovými raketami Regulus. A Skate bola zase prvou jadrovou ponorkou, ktorých bolo potom postavených viac. Jedinečným prínosom Triton k rozvoju jadrovej energie pre námorný pohon bola jej dvojitá reaktorová elektráreň, ktorá poskytla rýchlosť potrebnú pre misie radarových demonštrácií.
Ponorka Triton bola špecifická. Mala dva jadrové reaktory, čo jej zabezpečovalo vysokú rýchlosť, ktorá bola potrebná na zvláštny radar, ktorým bola vyzbrojená. Dosahovala bežne 28 kn (32 km) / h; 52 km / h). Už počas počiatočných skúšok na mori 27. septembra 1959 dosiahla Triton „značne viac ako 30 km (56 km / h). Triton (americké kódové označenie SSRN 586), bola najväčšia ponorka, ktorá bola kedy postavená (v tom čase samozrejme) dlhá 447 stôp. Bola skonštruovaná špeciálne aby zvládala pobyt pri odľahlých miestach v blízkosti Sovietskeho zväzu a využíval jej radar (prvý americký elektronický schopný skenovať v trojrozmernom vyhľadávaní) na zachytávanie príznakov možného jadrového útoku.
Triton bol (v tom čase) jedinou ponorkou mimo Sovietskeho zväzu ktorá mala dva jadrové reaktory na pohon ponorky.
Jej jadrové reaktory S4G boli námornými verziami prototypu pozemného reaktora S3G. Jadrový reaktor S4G (S3G) je tlakovodný s dvomi cirkulačnými slučkami, s horizontálnymi parogenerátormi (!), s výkonom 78 MW. Jadrové palivo je vysoko obohatený urán.
Jadrový reaktor S3G ako taký, bola mimoriadne úspešná konštrukcia a dizajn.
Jadrové palivo bol zaujímavo navrhnuté, s jedinečným tzv. „skoseným“ dizajnom, v ktorom usporiadanie palivových článkov vyzeralo ako zväzok ceruziek, ktoré boli držané v strede a skrútené, aby sa rozšíril horný a spodný okraj zväzku. Toto usporiadanie poskytovalo viac priestoru a možností v oblasti vrchnej časti (hlavy) reaktora na potrebnú údržbu. Ďalšou jedinečnou vlastnosťou jadrového reaktora S3G bolo použitie regulačných tyčí tvaru „Y“ oproti štandardným regulačným tyčiam tvaru „krížu“ používaným v iných reaktoroch. Oba reaktory boli v jednej spoločnej sekcii, pričom prvý reaktor je umiestnený vpredu a druhý reaktor je umiestnený v zadnej časti sekcie. Reaktor č. 1 dodával paru do prednej strojovne a na pravostrannú lodnú hriadeľ. Reaktor č. 2 dodával paru do strojovne a na ľavú stranu lodnej hriadele. Ale v princípe, každý reaktor mohol úplne samostatne dodávať paru pre celú loď, alebo mohli byť oba reaktory podľa potreby prepojené. Práve táto zvýšená spoľahlivosť, redundancia a bezpečnosť jej zariadenia s dvoma reaktormi boli kľúčovým faktorom pri výbere tejto ponorky na uskutočnenie prvého oboplávania sveta pod vodou.
Prvá podmorská misia oboplávania celej zemegule
Ponorka Triton vyrazila na svoju historickú plavbu 15. (iné zdroje tvrdia 16.) februára 1960 opustiac svoj domovský prístav v Novom Londýne (štát Connecticut) pokračovala trasou naozaj inšpirovanou portugalským kapitánom Ferdinandom Magellanom smerom do južného Atlantiku. Stredný Atlantik dosiahli 24. februára a od odrazenia už z východného pobrežia zostala Triton ponorená a pokračovala na juh smerom k mysu Horn, obišla špičku Južnej Ameriky a zamierila na západ cez Tichý oceán.
Po prechode filipínskymi a indonézskymi súostroviami a prechodom cez Indický oceán obišla Mys Dobrej nádeje a prakticky presne pred šesťdesiatimi rokmi 25. apríla – za 60 dní a 21 hodín po odchode z orientačného bodu v oceáne dorazila tam odkiaľ vyrazila. Počas celej plavby sa údajne vynorili iba raz, keď museli 6. marca odovzdať na americký krížnik USS Macon (CA-132) svojho chorého námorníka. Domov do Connecticut sa vrátila 10. mája. Veliteľ ponorky bol kapitán Edward L. Beach.
Plavebná trasa plavby ponorky Triton bola celkom 26 723 námorných míľ, ale v skutočnosti ponorka celkovo za 85 dní preplávala 36 000 námorných míľ.
Počas svojej misie keď oboplávali pod vodou celú zemeguľu, Triton vypúšťal aj hydrografické fľaše, ktoré skúmali svetové morské prúdy, hĺbku a navigačne mapovali dno oceánu pomocou ultrazvuku, sonarom, a radarom.
Americká jadrová ponorka Triton mala relatívne krátku kariéru a plávala v službách námorníctva USA iba 11 rokov. Bolo to z dôvodu, že koncept demonštračnej jadrovej ponorky s rýchlym radarom bol krátkodobý a ponorka bola v roku 1968 vyradená z prevádzky. Ponorka je zachovaná a dnes je vystavená vo Washingtone v Bentone.
A čo na to Sovieti?
Myslíte si že také poníženie mohli zniesť? Áno, uvažujete správne, samozrejme že nie. Ale podarilo sa im to až o 6 rokov neskôr....
Medzi priority, ktoré mali potvrdzovať celosvetovú autoritu sovietskeho štátu samozrejme patrili úspechy ich jadrových ponoriek, rovnako ako prvý astronauti, vypustenie prvého umelého satelitu Zeme, prvý let s posádkou do vesmíru, prvý ponorkový „výlet“ na severný pól ako aj prvé vynorenie ich jadrovej ponorky „presne na pól“ – to boli všetky udalosti živo ilustrujúce preteky, na ktorých sa Sovietsky zväz snažil dokázať že je lepší ako USA. Do tejto série patrí bez výnimky aj skupina vedená kontraadmirálom Anatolijom Sorokinom ktorá pod vodou oboplávala okolo sveta v roku 1966 s jadrovou ponorkou K-116 (veliteľ - kapitán 2. stupňa Vjačeslav Vinogradov) a jadrovou ponorkou K-133 (veliteľ - kapitán 2. stupňa Lev Stoljarov).
Večer 1. februára 1966 vyplávali z ponorkovej základne v zálive Západná Lida dve sovietske jadrové ponorky K-116 a K-133 a vplávali do Barentsovho mora. Vonku bol mráz mínus 36 stupňov, hustá hmla, viditeľnosť takmer nulová. Kam a kvôli čomu plávajú nemali okrem veliaceho dôstojníka – admirála Sorokina, ani najmenšieho poňatia. Až po ponore admirál Sorokin v lodnom rádiu oznámil: „Musíme splniť jedinečnú úlohu: oboplávať pod vodou okolo sveta“.
V ZSSR sa rozhodli že nemôže a nesmie byť Amerika prvá! A tak pripravili novú zložitejšiu úlohu, ktorou chceli Američanov prekonať. Po prvé, mal to byť (a nakoniec aj bol) úplne autonómny, absolútne tajný podvodný prieplav. A urobiť ho nemala jedna, jediná ponorka, ale skupina ponoriek. A to rádovo komplikovalo požiadavky na navigáciu a komunikáciu. Pre Sovietov to znamenalo doplňujúce ťažkosti, pretože sa museli plaviť pod morom pre nich neznámymi územiami oceánov. Na týchto miestach sa tam naposledy pred nami plavili ruskí námorníci veľmi dávno a to ešte na povrchu. Nakoniec to však všetko dopadlo dobre. 26. marca obe jadrové ponorky bezpečne dorazili na Kamčatku a za 52 dní preplávali viac ako 20 tisíc míľ. Aj keď úplne celkom presne geometricky neuzatvorili celý kruh okolo Zeme pod morom, prešli tromi oceánmi - severným, atlantickým a tichomorským. Dĺžka trasy ktorú ale preplávali sa presne rovná dĺžke rovníka.
Ale Sovietom sa vtedy podarilo aj niečo iné...
Keď nakoniec prenikli neskoršie informácie o tejto plavbe na verejnosť, Američania kategoricky vyhlásili: To je nemožné!
Mali k tomu svoje dôvody, veď koniec koncov, takmer vo všetkých oceánoch boli rozptýlené a fungovali systémy detekcie ponoriek. A napriek tomu muselo americké vojenské vedenie priznať, že sa vtedy sovietskym ponorkám podarilo prekĺznuť, a atómové ponorky K-116 a K-133 neboli nikdy počas ich tejto celej dlhej plavby detekované a odhalené žiadnymi americkými systémami a ani systémami NATO.
Aj Sovieti mali podobný osud ako Američania – raz sa museli vynoriť!
Bolo to pred vplávaním ponoriek do najnebezpečnejšej oblasti ich trasy, do Drakeho prielivu na špičke Južnej Ameriky, kde sú zákerné prúdy a početné ľadovce. Potrebovali si medzi sebou osobne z jednej ponorky na druhú preniesť materiály súvisiace s navigáciou. A tak na čas museli vyplávať na hladinu.
Oboplávanie zemegule pod vodou urobili spoločne dve útočné jadrové ponorky vyzbrojené raketami. Ponorka K-133 (projekt 627 s kódovým názvom NATO November) a ponorka K-116 (projekt 675 s kódovým názvom NATO Echo II), ktorá bola vlajková (veliaca). Zároveň sa na expedícii podieľala aj oceánografická záchranná loď Polyus, ktorá ponorky sprevádzala počas tranzitu.
O tom že úspešne vykonali túto tajnú misiu tým, že 26. marca 1966 dorazili na podmorskú základňu tichomorskej flotily vo Viljučinsku a za 52 dní urazili 21 000 námorných míľ (39 000 km; 24 000 míľ), počas ktorej údajne narazili na množstvo amerických námorných plavidiel v priebehu svojej plavby po celom svete, a úspešne sa však vyhli detekcii oficiálne oznámil Minister obrany ZSSR Rodion Malinovsky na svojom vystúpení ľ. Apríla 1966 počas zasadnutia 23. zjazdu Komunistickej strany Sovietskeho zväzu, čo okamžite splnilo politický účel propagovania ukážky schopností jadrovej ponorkovej flotily Sovietskeho námorníctva a profesionality jej personálu.
Jadrové reaktory ponoriek
Obe ponorky (K-116 aj K-133) mali zabudované v sebe dva jadrové reaktory – typu VM-A. Reaktor VM-A bol tlakový vodný reaktor (VVER-PWR), k ktorom bolo požívané jadrové palivo s 20% obohatením uránu-235. Reaktor mal výkon 70 MW. Tieto jadrové štiepne reaktory boli takto ako dvojičky používané na poháňanie ponoriek prvej generácie Sovietskeho námorníctva v projektoch 658 a 701 (Hotel), Projekt 659 a 675 (Echo) a Projekt 627 Kit (November).
A ďalšie osudy ponoriek K-133 a K-116
Jadrová ponorka K-133
Uvedená do prevádzky bola 29. októbra 1962. Slúžila v Severnej flotile (v 3. ponorkovej divízii, ako súčasť 1. ponorkovej flotily v Bolšej Lopatke v zálive Západná Líška od 14. novembra 1962. Okrem tu opisovaného oboplávania zemegule pod vodou bola medzi októbrom 1964 a septembrom 1965 viac krát opravovaná. V ďalších rokoch slúžila hlavne vo väčších hliadkovacích misiách, rokoch 1966–1968 - 2 misie (spolu 103 dní), v rokoch 1971–1976 - dve hliadkovacie misie (spolu 93 dní), v roku 1977 - jedna hliadkovacia misia (48 dní) a jedna hliadková misia v rokoch 1983–1986. Z ostrej bitevnej vojenskej služby bola ponorka K-133 vyradená 30. mája 1989, a od augusta 2006 bola „prišvartovaná“ v zálive Sovetskaja Gavaň.
Jadrová ponorka K-116 mala smutnejší osud.
18. apríla 1976, keď opúšťala záliv Avača, sa ponorka K-116 zrazila s parníkom Volsk a bola poškodená. Ale tým to neskončilo. Po oprave slúžila ďalej.
1. resp. 2. júla 1979 bol jeden z jej dvoch reaktorov poškodený nehodou so stratou chladiacej kvapaliny (nachodiac sa na mori neďaleko ruského pobrežia). Dôvodom nehody bol ľudský faktor. Operátor omylom vypol hlavné cirkulačné čerpadlá z dôvodu popletenia si bočného a hlavného ovládacieho panelu a zrejme aj nedostatočného výcviku. Systém núdzového chladenia aktívnej zóny nenaštartoval a kvôli následnému zmätku neodstránili prvotnú chybu. Odtrhlo vrchnú časť reaktora a aktívna zóna bola čiastočné „obnažená“ a samozrejme sa časť jadrového paliva následkom toho roztavila. Deväť ľudí bolo urýchlene hospitalizovaných (iné zdroje tvrdia, že dokonca umreli) a viac ako 100 dostalo pomerne vážne dávky žiarenia. Vyšetrovanie ukázalo, že okrem už uvedeného ľudského faktoru nebola ponorka dostatočne kvalitne opravená a napriek tomu ju „vypísali“ do služby. V roku 1982 do preradili do rezervy a 10. septembra 1985 ju vyradili z aktívnej služby vo vojenskom námorníctve. V r. 2004 bola preradená na zlikvidovanie.
V septembri – novembri v roku 2009 pri prácach na reaktore sa nepodarilo vyviesť tam ešte nachádzajúce jadrové palivo z dôsledku mechanických poškodení a pri zvýšenej snahe sa navyše ďalšie časti palivových kaziet v deviatich kanáloch roztrhli. Nakoniec, aj napriek snaženiu stále zostalo v reaktore viacero kaziet s čiastočne vyhoreným jadrovým palivom (12 nepoškodených a 8 roztrhaných). V decembri 2009 zaplnili reaktor konzervátorom na báze „furfuróla“, ktorý udrží potrebnú jadrovú bezpečnosť a zároveň časom stvrdne. V roku 2010 bola ponorka K-161 (medzitým premenovaná na B-116) odpísaná a jadrová časť z troch sekcií daná na dočasné uskladnenie v zálive „Razbojnik“, s plánovaným trvalým umiestnením v zálive „Ustričnyj“, kde sú podobné technológie trvalo uskladňované „navždy“.
Aké je z toho všetkého poučenie?
Americká Operácia Sandblast ako aj jej sovietska verzia ukázali svetu hrozivú skutočnosť, že aj jedna osamelá jadrová ponorka vystrojená nielen jadrovými reaktormi na svoj pohon a prežitie aj niekoľkých mesiacov úplne nezávisle niekde pod hladinou oceánu, ale aj vyzbrojená jadrovými zbraňami sa celkom ľahko môže prevrátiť na zdroj deštrukcie celej našej civilizácie na svete.
Veď tam hlboko pod vodou je v podstate úplne odrezaná od čerstvých informácií, na ich získanie potrebuje podplávať aspoň na nejakú rozumnú technickú úroveň (stále ešte pod vodou) aby ich mohla eventuálne zachytiť. Inak má k dispozícii iba tajne rozkazy, zamknuté v sejfe kapitána.
A ak nadobudnú presvedčenie, že odvtedy ako sa ponorili vypukla vojna, čo asi urobia? No zrejme vypustia svoje jadrové rakety, ktoré sú už vopred naprogramované na protivníka.....
A táto skutočnosť nevyhnutne priniesla ďalší celosvetovo ohrozujúci obranný (útočný?) systém – Odstrašujúci jadrový systém tzv. „mŕtvej ruky“.
Ale o tom si spoločne prečítame v niektorom z ďalších článkov......
