צוללת גרעינית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
הצוללת מישיגן (SSBN-727) מסדרת אוהיו

צוללת גרעינית היא צוללת המונעת בכוח המופק מביקוע גרעיני מבוקר. צוללת גרעינית בדרך כלל תשמש כצוללת צבאית הנושאת טילים בליסטיים המשוגרים מהים. צוללת שאינה גרעינית נדרשת לאספקה של חמצן אחת לפרק זמן קצר, כדי לאפשר בעירה שתטען את מצבריה, ולשם כך עליה להתקרב לפני הים ולהסתכן בחשיפתה. מכאן יתרונה הגדול של הצוללת הגרעינית.

עם התפתחות הטכנולוגיה הגרעינית והיכולת לבצע ביקוע גרעיני מבוקר ליצירת אנרגיה, פותחו גם מנועים גרעיניים, המשתמשים בכור גרעיני קטן על מנת להפיק חום, המניע טורבינה. מנועים כאלה שולבו גם בצוללות אסטרטגיות, ואיפשרו להן לשהות בים תקופה ארוכה בלי תדלוק. למעשה, מנועים אלה זקוקים לתדלוק רק לאחר כ־20 שנה של פעולה רצופה, והצוללות חוזרות אל החוף בעיקר כדי להצטייד במזון, ובחומרים מתכלים שונים (כגון דלק למנועי הדיזל שמותקנים למצבי חירום, חומרים הדרושים לטהור האוויר בצוללת ועוד).

סיבות נוספות לחזרת הצוללת לחוף הן שתיים: לבצע טיפולי אחזקה שלא ניתנים לביצוע בים, ולהחלפת הצוות בצוות רענן.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הצוללת הגרעינית הראשונה הייתה הנאוטילוס (Nautilus), אשר הושקה בשנת 1954. היא יכלה להישאר בצלילה ללא צורך לעלות אל פני הים לתקופות של עד ארבעה חודשים.

הבניה של הנאוטילוס התאפשרה לאחר פיתוח מוצלח של מערכת הנעה גרעינית על ידי קבוצת מדענים ומהנדסים באגף הכורים הימיים של הוועדה לאנרגיה אטומית של ארצות הברית תחת פיקודו של אל"מ (אז) היימן ריקובר. האישור לבנות את הצוללת הגרעינית הראשונה ניתן על ידי הקונגרס של ארצות הברית בחודש יולי 1951.

הכור נבנה על ידי וסטינגהאוס. את ניפוץ בקבוק השמפניה על חרטום הצוללת בעת ההשקה ביצעה רעיית הנשיא, מימי אייזנהאואר. וב-17 בינואר 1955, החלו ניסויי הים של הצוללת. אורך הצוללת היה 320 רגל (כ 97.5 מטרים) ובנייתה עלתה בסביבות 55 מיליון דולרים.

הסובייטים מיהרו ללכת בעקבות האמריקאים, וכבר בשנות החמישים המוקדמות פיתחו מערכת הנעה גרעינית לצוללת, במוסד לפיזיקה והנדסת מכונות באובנינסק (Obninsk), תחת פיקודו של אנטולי אלכסנדרוב. בשנת 1956 נערכו ניסויים עם מערכת ההנעה. במקביל נבנתה הצוללת עבור מערכת ההנעה.

התכנון והבנייה התעכבו בגלל מספר רב של מיכשולים בדרך, ובסופו של דבר, הצוללת הגרעינית הראשונה הוכנסה לשרות בצי הסובייטי בשנת 1958.

אקולה, הצוללת הגרעינית הכבדה בעולם

דגם הצוללות הרוסי אקולה (Akula) או ברוסית Акула, נקראת בלשון נאטו טייפון (Typhoon), היא הצוללת הגרעינית הכבדה שנבנתה בעולם בכל הזמנים.

אורכה 574 רגל (175 מטרים), הדחי העל-מימי הוא 24,000 טון(בצלילה 40,000 טון). מהירות מרבית על מימית 22.2 קשרים, ו- 27 קשרים בצלילה.

שהיה בצלילה עד 180 ימים. עומק צלילה מרבי 400 מטרים, והצוות מנה 163 צוללנים.

הבריטים היו הבאים בתור להצטייד בצוללות גרעיניות, כאשר הראשונה הושקה במספנת ויקרס בשנת 1960.

אחרי הבריטים הגיעו הצרפתים אשר השיקו את הצוללת הגרעינית הראשונה שלהם בשנת 1971.

אחרי הצרפתים הגיעו הסינים אשר השיקו את שלהם בשנת 1974.

המדינה האחרונה (עד היום, דצמבר 2010), להשיק צוללת גרעינית היא הודו אשר השיקה את הצוללת הגרעינית הראשונה שלהם בחודש יולי 2009. לפני כן היא שכרה מרוסיה צוללת רוסית שבה התאמן הצוות ההודי.

כיום מחזיקות שש מדינות בצוללות המונעות באנרגיה גרעינית : ארצות הברית, רוסיה, צרפת, בריטניה, הודו וסין. מספר מדינות נוספות, בהן ארגנטינה וברזיל, נמצאות בשלבים שונים של פרויקטים לבניית צוללות המונעות באנרגיה גרעינית.

הצוללת הגרעינית א.ה.מ. אסטוט (Astute), הבריטית[1]

הבטים ייחודיים לצוללת גרעינית[עריכת קוד מקור | עריכה]

מטבע הדברים, צוללת שיוצאת למשימות שאורכות חודשים ארוכים, חושפת את המפעילים והמתחזקים של הצוללת בבעיות ייחודיות הן בתחום המבצעי/תפעולי הן בתחום ההנדסי והלוגיסטי והן בתחום האנושי, שעד אז לא היו ידועות ואשר דרשו פתרונות.

תחום מבצעי/תפעולי[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • נצילות מערכת ההנעה נעה בסביבות 30%. השאר נפלט בצורת חום אל הים. כיוון שמדובר בכמות חום עצומה, משאירה הצוללת מאחוריה שובל של מי-ים חמים יותר, אשר עולה לפני הים ומאפשר גילוי הצוללת בעזרת שובל זה. הפתרון חייב להיות בבחירת משטר הפלגה הולם. העדפה של הפלגה בעומקים, ושינוי כיוון הפלגה בצורה אקראית.
  • מהירות הצוללת מאד גבוהה יחסית למהירויות שיוט של צוללות קונבנציונאליות. הדבר דורש זהירות גדולה כי שינוי עומקים במהירויות גבוהות קורים מאד מהר. במצבי חרום התגובה חייבת להיות מיידית, לכן דרושה הערכות מיוחדת כדי לתת מענה למצבים כאלה.
  • כפי שיוסבר בהמשך, בעיית טהור האוויר הופכת מאד קריטית, ככל שהשהיה בצלילה מתמשכת. חייבת להיות הקפדה של מעקב צמוד על מערכת ניטור טהור האוויר.
  • צוללת היא כלי שיט, אשר בגלל שיקולי בטיחות הצוות, דורשת תחזוקה מפורטת ומדויקת בתדירות גבוהה. בהשואה לצוללות קונבנציונליות, שאינן שוהות בים תקופות כה ארוכות, הצוללות הגרעיניות חייבות להיות מאוישות גם בטכנאים ואמצעים נוספים שיאפשרו לצוות לבצע תיקונים של דרג ב' ואף יותר.

תחום הנדסי ולוגיסטי[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתחום ההנדסי רב הנסתר מן הגלוי. הציים השונים שומרים בדרך כלל את המידע לעצמם. יחד עם זה המתואר כאן הוא מתוך כנסים ומאמרים שפורסמו.

טיהור אוויר[עריכת קוד מקור | עריכה]

[2]אחד הפרמטרים הקובעים את משך השהייה האפשרי של צוללת בצלילה הוא בעיית טיהור האוויר. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לטיפול ושמירה על איכות האוויר בחלל הצוללת. מדובר גם בסילוק גזים לא רצויים והעשרה של האוויר בחמצן. בנוסף למערכות הטיהור מותקנות בצוללת מערכות ניטור והתראה לנוכחות גזים לא רצויים ולמחסור בחמצן.

  • חמצן ופחמן דו-חמצני: שני המרכיבים העיקריים הם שני גזים: החמצן שאנשי הצוות צורכים, ופחמן דו-חמצני שאנשי הצוות פולטים. לגבי צריכת החמצן הבעיה למעשה פתורה, כיוון שאנרגיה חשמלית ישנה בשפע, ועל ידי אלקטרוליזה של מים אפשר להפיק חמצן ומימן. בתהליך האלקטרוליזה נאסף חמצן והמימן ונפלט אל תוך הים. באשר לסילוק פחמן דו-חמצני מחלל הצוללת, ישנן שיטות רבות, אך כל צי שומר לעצמו בסוד את פרטי התהליך. בעקרון, מעבירים את האוויר שבחלל הצוללת דרך מכשיר שבו תהליך מסוים קולט את הפחמן הדו-חמצני באמצעים מסוימים ולאחר מכן נפלט הגז אל תוך הים.
  • מימן: האלקטרוליזה להפקת חמצן, מפיקה גם מימן. מימן זה הוא פשוט לאיסוף וסילוק לים. אבל זה לא המקור היחידי למימן בחלל הצוללת. בתהליך טעינת מצברים, ישנה פליטת מימן ומימן זה מתפזר בחלל, אותו יש לסלק. הסכנה העיקרית של מימן היא שבריכוז של 4% הוא מהווה תערובת נפיצה שכל ניצוץ במנוע חשמלי כלשהו עלול לגרום למה שקרוי בעגה המקצועית "נביחה מימנית".

מזון[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעית המזון בהפלגות ארוכות דורשת הערכות מיוחדת. ירקות ופירות ישארו טריים לזמן קצר מאד. להמשך, מובאת אספקת הירקות והפירות כשהם מיובשים ומאוכסנים בשקיות אטומות תחת ואקום. בצורה כזאת נשמרת הטריות שלהם ולפני השמוש הם עוברים השרייה במים, אשר מגדילה אותם שוב לגודלם הטבעי. גם רוב המרכיבים הבריאותיים בהם ויטמינים, מינרלים ועוד נשמרים בצורת שימור כזאת.

כל דברי המאפה השונים נאפים בצוללת.

תחזוקה[עריכת קוד מקור | עריכה]

כפי שצויין כבר, נטל האחזקה המתוכננת (לעתים משתמשים במונח אחזקה מונעת), עד רמה חצי שנתית, נופלת כמובן על הצוות. תכנון המערכות השונות חייב להיות מראש כזה, שיאפשר אחזקה בים, תוך הפלגה בצלילה.

טכנאי הצוות חייבים להיות מוסמכים לבצע את הטיפולים, בתנאים המיוחדים ששוררים בים בצלילה.

תחום אנושי[עריכת קוד מקור | עריכה]

צוות של צוללת, הנמצאת במשך ששה חודשים בצלילה רצופה, חייב לעבור הכשרה מיוחדת על מנת להסתגל לתנאים המאד מיוחדים בהם כל איש צוות יימצא.

  • ניתוק מן העולם החיצון ששה חודשים בצלילה גורם לכך שהצוות מחמיץ עונות שנה שלמות. ישנן לעובדה זאת השלכות בריאותיות ולעתים נפשיות, ונדרשת תשומת לב מיוחדת לבעיות שמתעוררות עקב כך.
  • ניתוק מן הבית מטבע הדברים, צוללת היא כלי שיט חשאי. המשמעות היא שלא רק שאיש הצוות מנותק ממשפחתו במשך ששה חודשים, אלא גם אין לו כל קשר עם משפחתו לחלוטין, לא מכתבים, ואפילו לא טלפון. מאחר שיש בצוות גם אנשים נשואים עם משפחות, הניתוק הזה אינו קל.
  • תרבות הפנאי פיצוי מה לנתק מן העולם החיצון מתקיים בתשומת לב מיוחדת לאספקה של סרטים וספרים, וקיומו של חדר כושר קטן בצוללת.

תאונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

צוללות גרעיניות סבלו ממספר תאונות (ואבידות), כאשר לא כולן קשורות למערכת ההנעה הגרעינית[3]:

  • K-19, שנת 1961, הכור כמעט נמס והתפוצץ. מספר אנשי צוות נפטרו מהחשיפה לקרינה. האירועים שקרו בצוללת הוצגו בסרט: "K-19: The Widowmaker".
  • (USS Thresher (SSN-593, אבדה בשעת מבחן של צלילה עמוקה. מאוחר יותר חקירה יסודית הגיעה למסקנה שחיבור בצנרת פקע וקרח שהצטבר בשסתום אוויר מנע את האפשרות לרוקן בחירום את מיכלי הכבד ולעלות על פני השטח. הפקת הלקחים מתאונה זאת גרמה למספר שינויי בטיחות בצי האמריקאי.
  • (USS Scorpion (SSN-589, שנת 1968, אבדה. סיבת האסון, אם תקלה טכנית, תקלת אנוש, או גורם אחר, לא ידועה, לפחות לא לציבור הרחב.
  • K-27, שנת 1968, עברה חימום בלתי מבוקר שגרם כמעט להמסה של אחד מהכורים. הצוללת הוצאה מן השרות ב- 20 ביולי 1968.
  • K-219, שנת 1986, עברה חימום בלתי מבוקר שגרם כמעט להמסה. סרגיי פרמינין מת אחרי שהוא הצליח להוריד ידנית את מוטות הבקרה, ומנע התפוצצות. שלושה ימים מאוחר יותר, טבעה הצוללת.
  • K-141, הצוללת[4] KURSK , שנת 2000, התאוריה הנפוצה המקובלת היא שהתפתחה נזילת מי חמצן במדור טורפדו הקדמי, שהוביל לפיצוץ ראש קרבי של טורפדו, דבר שגרם שתי דקות מאוחר יותר לפיצוץ של עוד חצי תריסר ראשי קרב.
  • (USS San Fransisco (SSN-711 שנת 2005, התנגשה באונית קיטור באוקיינוס הפסיפי. איש צוות נהרג ו- 23 נפצעו.
  • HMS Vanguard ו- La Triomphant, פברואר 2009, הצוללת הצרפתית והבריטית התנגשו באוקיינוס האטלנטי כאשר שתיהן היו בסיור. איש לא נפגע, אבל שתי הצוללות נפגעו בהתנגשות.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Daily Record. 13 November 2009. http://www.dailyrecord.co.uk/news/editors-choice/2009/11/13/exclusive-royal-navy-s-most-advanced-submarine-hms-astute-set-for-home-on-the-river-clyde-86908-21818475/. Retrieved 20 November 2009. (אנגלית)
  2. ^ דייויד ג'ורדן, דממה במצולות, עמוד 84, תרגום לעברית בהוצאת "מטר" , 2010
  3. ^ כל הצוללות המסומנות באות K הן סובייטיות/רוסיות. האמריקאיות מסומנות באותיות SSN.
  4. ^ הרשום כאן מהוה הערכה תאורטית בלבד. יש לציין שבאסון הצוללת קורסק רב הנסתר מהגלוי, והדעה הרווחת היא שהיו לרוסים סיבות משלהם להשאיר את פרטי המקרה מאחורי מעטה ערפל

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

אמצעי תחבורה