Nuclear submarine

Министерство образования и  науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Северный (Арктический) федеральный  университет имени М.В. Ломоносова»

филиал  в г. Северодвинске  Архангельской области

Кафедра № 8 «Иностранных языков»

(наименование кафедры)

Позняков Игорь Игоревич

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

ИСМАРТ

курс

2

группа

1250

РЕФЕРАТ

По дисциплине

Английский язык

На тему

Атомные подводные лодки

(наименование темы)

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

В.В.Прокофьева

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Северодвинск

2012

 

 

Содержание

 

1. Nuclear Submarines……………………………………………………..3
2. Атомные подводные лодки…………………………………………....6
3. Терминологический словарь…………………………………………..9
4. Список использованной литературы………………………………….11

 

Nuclear Submarines

 

A nuclear submarine is a submarine powered by a nuclear reactor . The performance advantages of nuclear submarines over "conventional" (typically diesel-electric) submarines are considerable: nuclear propulsion, being completely independent of air, frees the submarine from the need to surface frequently, as is necessary for conventional submarines; the large amount of power generated by a nuclear reactor allows nuclear submarines to operate at high speed for long durations; and the long interval between refuellings grants a range limited only by consumables such as food. Current generations of nuclear submarines never need to be refueled throughout their 25-year lifespans. Conversely, the limited power stored in electric batteries means that even the most advanced conventional submarine can only remain submerged for a few days at slow speed, and only a few hours at top speed; recent advances in air-independent propulsion have eroded this disadvantage somewhat. The high cost of nuclear technology means that relatively few states have fielded nuclear submarines.

 

History of submarines

 

The idea for a nuclear-powered submarine was first proposed by the Naval Research Laboratory's Ross Gunn in 1939.

The United States launched the USS Nautilus, the first nuclear submarine, in 1954. Nautilus could remain underwater for up to four months without resurfacing.

Construction of the Nautilus was made possible by the successful development of a nuclear propulsion plant by a group of scientists and engineers at the Naval Reactors Branch of the Atomic Energy Commission. In July 1951, the U.S. Congress authorized construction of the world's first nuclear-powered submarine, under the leadership of Captain Hyman G. Rickover, USN.

The Soviet Union soon followed the United States in developing nuclear-powered submarines in the 1950s. Stimulated by the U.S. development of the Nautilus, Soviet work on nuclear propulsion reactors began in the early 1950s at the Institute of Physics and Power Engineering, in Obninsk, under Anatoliy P. Alexandrov, later to become head of the Kurchatov Institute. In 1956, the first Soviet propulsion reactor designed by his team began operational testing. Meanwhile, a design team under Vladimir N. Peregudov worked on the vessel that would house the reactor.

After overcoming many obstacles, including steam generation problems, radiation leaks, and other difficulties, the first nuclear submarine based on these combined efforts entered service in the Soviet Navy in 1958.

At the height of the Cold War, approximately five to ten nuclear submarines were being commissioned from each of the four Soviet submarine yards: Sevmash in Severodvinsk,  Admiralteyskiye Verfi in St. Petersburg, Krasnoye Sormovo in Nizhny Novgorod, and Amurskiy Zavod in Komsomolsk-on-Amur. From the late 1950s through the end of 1997, the Soviet Union, and later Russia, built a total of 245 nuclear submarines, more than all other nations combined.

Today, six countries deploy some form of nuclear-powered strategic submarines: the United States, Russia, France, the United Kingdom, People's Republic of China, and India. Several other countries, including Argentina and Brazil, have ongoing projects in different phases to build nuclear-powered submarines.

 

Technology

 

The main difference between conventional submarines and nuclear submarines is the power generation system. Nuclear submarines employ nuclear reactors for this task. They either generate electricity that powers electric motors connected to the propeller shaft or rely on the reactor heat to produce steam that drives steam turbines. Reactors used in submarines typically use highly enriched fuel (often greater than 20%) to enable them to deliver a large amount of power from a smaller reactor and operate longer between refuelings – which are difficult due to the reactor's position within the submarine's pressure hull.

The nuclear reactor also supplies power to the submarine's other subsystems, such as for maintenance of air quality, fresh water production by distilling salt water from the ocean, temperature regulation, etc. All naval nuclear reactors currently in use are operated with diesel generators as a backup power system. These engines are able to provide emergency electrical power for reactor decay heat removal, as well as enough electric power to supply an emergency propulsion mechanism. Submarines may carry nuclear fuel for up to 30 years of operation.

The stealth weakness of nuclear submarines is the need to cool the reactor even when the submarine is not moving; about 70% of the reactor output heat is coupled into the sea water. This leaves a "thermal wake", a plume of warm water of lower density which ascends to the sea surface and creates a "thermal scar" observable by thermal imaging systems, e.g. FLIR. Another problem is that the reactor is always running, creating steam noise, which can be heard on SONAR, and the reactor pump (used to circulate reactor coolant), also creates noise, as opposed to a conventional submarine, which can move about on incredibly silent electric motors

 

Submarine usage

 

Military use

 

Before and during World War II, the primary role of the submarine was anti-surface ship warfare. Submarines would attack either on the surface or submerged, using torpedoes or (on the surface) deck guns. They were particularly effective in sinking Allied transatlantic shipping in both World Wars, and in disrupting Japanese supply routes and naval operations in the Pacific in World War II.

Mine-laying submarines were developed in the early part of the 20th century. The facility was used in both World Wars. Submarines were also used for inserting and removing covert agents and military forces, for intelligence gathering, and to rescue aircrew during air attacks on islands, where the airmen would be told of safe places to crash-land so the submarines could rescue them. Submarines could carry cargo through hostile waters or act as supply vessels for other submarines.

Submarines could usually locate and attack other submarines only on the surface, although HMS Venturer managed to sink U-864 with a four torpedo spread while both were submerged. After WWII, with the development of the homing torpedo, better sonar systems, and nuclear propulsion, submarines also became able to hunt each other effectively.

The development of submarine-launched ballistic missile and submarine-launched cruise missiles gave submarines a substantial and long-ranged ability to attack both land and sea targets with a variety of weapons ranging from cluster bombs to nuclear weapons.

The primary defense of a submarine lies in its ability to remain concealed in the depths of the ocean. Early submarines could be detected by the sound they made. Water is an excellent conductor of sound (much better than air), and submarines can detect and track comparatively noisy surface ships from long distances. Modern submarines are built with an emphasis on stealth. Advanced propeller designs, extensive sound-reducing insulation, and special machinery allow a submarine to be as quiet as ambient ocean noise, making them difficult to detect. It takes specialized technology to find and attack modern submarines.

 

Civil use

 

Although the majority of the world's submarines are military, there are some civil submarines. They have a variety of uses, including tourism, exploration, oil and gas platform inspections and pipeline surveys.

First tourist submarine was launched in 1985, and by 1997 there were 45 of them operating around the world. Submarines with a crush depth in the range of 400–500 feet (120–150 m) are operated in several areas worldwide, typically with bottom depths around 100 to 120 feet (30 to 37 m), with a carrying capacity of 50 to 100 passengers. In a typical operation (for example, Atlantis submarines), a surface vessel carries passengers to an offshore operating area, where passengers are exchanged with those of the submarine. The submarine then visits underwater points of interests, typically either natural or artificial reef structures. To surface safely without danger of collision the location of the submarine is marked with an air release and movement to the surface is coordinated by an observer in a support craft.

A recent development is the deployment of so-called narco submarines by South American drug smugglers, in order to evade detection. Although they occasionally deploy true submarines, most are self-propelled semi-submersibles, where a portion of the craft remains above water at all times. In September 2011, Colombian authorities seized a 16-meter-long submersible that could hold a crew of 5, costing about $2 million. The vessel belonged to FARC rebels and had the capacity to carry at least 7 tons of drugs.

 

Атомные подводные лодки.

 

Атомная подводная лодка - подводная лодка, приводящаяся в действие ядерным реактором.

Эксплуатационные  характеристики атомных подводных лодок, которые превосходят "обычные" (обычные дизель-электрические) подводные лодки, являются: ядерная силовая установка, будучи полностью независимым от воздуха, освобождает подводные лодки от необходимости часто появляться на поверхности, как это необходимо для обычных подводных лодок; большее количество электроэнергии, вырабатываемой ядерным реактором, позволяет атомным подводным лодкам работать на высокой скорости в течение длительного времени; и длительный интервал между дозаправками ограничивается только расходными материалами, такими как продукты питания. Нынешнее поколение атомных подводных лодок не нуждается в перезаправках на протяжении всего их 25-летнего срока службы. К тому же, ограниченная  мощность, сосредоточенная в аккумуляторах означает, что даже самые передовые обычные подводные лодки могут оставаться погружёнными в течение нескольких дней и на малой скорости, и только несколько часов на максимальной скорости; последние достижения в области воздушной независимости несколько уменьшили этот недостаток. Высокая стоимость атомных технологий означает, что относительно небольшое число государств занимаются производством атомных подводных лодок.

 

История атомных подводных лодок

 

Идея снабжения подводной лодки ядерным реактором впервые была предложена в исследовательской лабораторииNavalRossGunn в 1939 году.

Соединенные Штаты заложили USSNautilus, первую атомную подводную лодку, в 1954 году. Nautilus мог оставаться под водой до четырех месяцев без всплытия на поверхность.

Строительство Nautilus стал возможным благодаря успешному развитию ядерной энергетической установки группой ученых и инженеров в военно-морском отделении по атомной энергии. В июле 1951 года Конгресс США одобрил строительство первой атомной подводной лодки в мире, под руководством капитана Г. Хайман Риковер, USN.

Советский Союз последовал за Соединенными Штатами в развитии атомных подводных лодок в 1950 году. Под влиянием развития в США Nautilus, советская работа по ядерным энергетическим установкам началась в начале 1950-х годов в Институте физики и энергетики в Обнинске, под руководством  Анатолия Петровича Александрова, который позднее стал главой Курчатовского института. В 1956 году первый советский ядерный реактор, сконструированный его командой, начал тестироваться. В то же время, команда дизайнеров под руководством Владимира Николаевича Перегудова строила судно, на которое должен был быть размещён реактор.

После преодоления  многих препятствий, в том числе  пара проблем, утечки радиации, и других трудностей, первая атомная подводная лодка,созданная совместными усилиями, была введена в стройСоветского Военно-морского флота в 1958 году.

В разгар холодной войны, приблизительно от пяти до десяти атомных подводных лодок выпускалось с каждого из четырех Советских заводов: Севмаш в Северодвинске, Адмиралтейские верфи в Санкт-Петербург, Красное Сормово в Нижнем Новгороде, и Амурский завод в Комсомольск - на - Амуре. С конца 1950-х годов до конца 1997 года Советский Союз, а затем Россия, построил в общей сложности 245 атомных подводных лодок, больше, чем все другие страны вместе взятые.

Сегодняшесть  стран имеют на вооружении атомные  стратегические подводные лодки: США, Россия, Франция, Великобритания, Китайская Народная Республика Китай и Индия. Ряд других стран, в том числе Аргентина и Бразилия, имеют текущие проекты в различных фазах по строительству атомных подводных лодок.

технология

Технология.

 

Основное  различие между обычной подводной  лодкой и атомной подводной лодкой является система выработки электроэнергии. Атомные подводные лодки используют ядерные реакторы для этой задачи. Они иначе вырабатывают электроэнергию, чем электродвигатели, подключённые к  главному валу или на выработке тепла от реактора для получения пара, который приводит в действие турбины. Реакторы, используемые на подводных лодках, обычно заправляют высокообогащенным топливом (часто более чем на 20%), чтобы дать им возможность поставлять большее количество энергии из меньшего реактора и работать дольше между перезаправками - которые трудоёмки из-за размещения реактора в прочном корпусе подводной лодки.

Ядерный реактор  также подает питание на другие подсистемы подводной лодки, например для поддержания качества воздуха, пресной воды путем дистиллирования соленой воды из океана, регулирования температуры и т.д. Все морские ядерные реакторы, используемые в настоящее время, работают с дизель-генераторами в качестве резервного питания системы. Эти генераторы, используются как аварийный источник питания реактора для отвода тепла, а также для снабжения электричеством аварийных механизмов движения. Подводные лодки могут использовать ядерное топливо в течение 30 лет эксплуатации.

Недостатком атомных подводных лодок является необходимость охлаждения реактора, даже когда подводная лодка не движется; около 70% тепла, выделяемого реактором,уходит в море при охлаждении. Это оставляет «тепловой след", шлейф теплой водой с меньшей плотностью который поднимается к поверхности моря и называется «тепловым  шрамом" , может наблюдаться на тепловизионных системах, например, FLIR. Еще одной проблемой является то, что реактор всегда работает, создавая шум от пара, который можно услышать на системах SONAR, и насос реактора (используется для циркуляции охладителя реактора) также создает шум, в отличие от обычной подводной лодки, которая может передвигаться невероятно тихо на электродвигателях.