Il y a soixante-dix ans, des travaux étaient lancés aux États-Unis pour créer le premier sous-marin à propulsion nucléaire Nautilus (SSN 571). C'est devenu l'un des événements révolutionnaires dans la construction navale mondiale.
Les premiers travaux de recherche sur la création d'un réacteur nucléaire embarqué (NR) de l'US Navy remontent à 1939. Cependant, les événements de la Seconde Guerre mondiale et la concentration des efforts des spécialistes américains, ainsi que des scientifiques émigrés de renommée mondiale de Europe A. Einstein, N. Bohr, E. Fermi, L. Szilard et d'autres sur la mise en œuvre du programme américain de bombe atomique (le projet Manhattan) ont repoussé de plus de 15 ans l'introduction de l'énergie nucléaire sur les sous-marins. Cependant, avant même la fin de la guerre aux États-Unis, un comité a été créé pour développer des propositions pour l'utilisation de l'énergie atomique dans la période d'après-guerre. Parmi eux figurait la création d'une centrale nucléaire embarquée (NPP). Conformément à cette recommandation, à la fin de la guerre, un groupe d'officiers et d'ingénieurs de la marine a été recruté au US Naval Research Center, qui a participé en 1946 à la construction d'un réacteur nucléaire au centre nucléaire d'Oak Ridge.
Le groupe comprenait l'ingénieur électricien Hymen Rikover (1900-1986), un homme qui a joué un rôle exceptionnel dans la création du premier sous-marin nucléaire au monde Nautilus, ainsi que les sous-marins nucléaires expérimentaux Tullibee, Norwhal, Glenard P. Lipscomb et la production nucléaire de combat sous-marins de type Listao, Thresher / Permit, Sturgeon et la première sous-série Los Angeles. Pas étonnant que Rickover soit appelé le "parrain" de la flotte de sous-marins nucléaires américains.
Cependant, fin 1947, la Direction de la construction navale n'a pas soutenu les recommandations du groupe d'accélérer le programme de création d'un réacteur nucléaire aux dimensions qui permettraient de le placer dans la coque du sous-marin, et l'a démantelé. Pendant ce temps, les travaux sur les systèmes de missiles nucléaires pour sous-marins se sont poursuivis et ont rapidement reçu le soutien de la direction de la marine américaine. Le Département de l'énergie nucléaire a été créé sous la direction de la Direction de la construction navale, transformée plus tard en Secteur de développement des réacteurs navals de la Commission de l'énergie atomique (maintenant le Département américain de l'énergie).
À la fin de 1949, le développement du projet de la première centrale nucléaire embarquée était achevé. Les ingénieurs électriques ont proposé de créer un prototype au sol de la centrale nucléaire et, après l'avoir testé, d'assurer le placement de l'installation sur un sous-marin. Dès le début, le chef de projet H. Rikover a exigé que le prototype du réacteur soit placé à l'intérieur d'un cylindre en acier d'un diamètre d'environ 9 m - similaire au diamètre attendu de la coque solide du futur sous-marin.
En juillet 1951, le Congrès décide de construire le premier sous-marin nucléaire au monde. Le ministère de la Marine en décembre 1951 donna au nouveau navire le nom de Nautilus.
Création d'un prototype au sol. En janvier 1950, la décision fut prise de construire un prototype au sol pour la centrale nucléaire STR Mark I, un réacteur à neutrons thermiques. La construction a eu lieu près de la ville d'Arco, dans l'État de l'Idaho, dans une zone désertique et loin des grandes villes.
En février 1950, H. Rickover a demandé au principal chantier naval de l'US Navy, Portsmouth Naval Shipyard, la possibilité de développer une conception et de fabriquer une coque de réacteur nucléaire pour le prototype STR Mark I. Dans le même temps, il a été stipulé que tous les travaux de conception a été menée sous la direction de H. Rikover. Lorsque la direction du chantier naval a refusé d'accepter une telle condition, il a proposé le poste à Electric Boat Shipyard à Groton, Connecticut. Fin 1952, la cuve du réacteur est fabriquée et livrée à Arco. Le 30 mars 1953, le prototype STR Mark I atteint le niveau de criticité, et le 25 juin de la même année, l'installation est portée à la puissance nominale.
Une attention particulière a été portée au système de sécurité. Il était si sensible que le réacteur a pu être arrêté en raison du lourd passage du marin sur le pont. Progressivement, le nombre de paramètres de sécurité a été réduit et leurs écarts admissibles par rapport à la norme ont été «grossisés».
Lors des essais du réacteur après 24 heures de fonctionnement continu à puissance nominale, les ingénieurs ont estimé que les données obtenues étaient suffisantes et ont suggéré que les essais soient terminés. Cependant, Rickover a ordonné des travaux pour continuer à simuler le passage sous-marin d'un sous-marin nucléaire à travers l'Atlantique: de la Nouvelle-Écosse (une province du sud-est du Canada) au port de Fasnet dans le sud-ouest de l'Irlande. Le régime a simulé une traversée transatlantique de près de 2 000 milles à une vitesse moyenne de plus de 20 nœuds, sans s'arrêter ni faire surface.
Pendant l'exécution de ce régime, plusieurs urgences assez graves ont eu lieu. Ainsi, après 60 heures, les turbogénérateurs autonomes (ATG) sont tombés en panne. La poussière de graphite formée lors de l'usure normale de leurs balais en fonctionnement s'est déposée sur les enroulements et a entraîné une diminution de la résistance d'isolement. Plusieurs mètres de câbles du système de contrôle NR ont été endommagés, ce qui a entraîné une perte de contrôle des paramètres du noyau. L'une des deux pompes de circulation du circuit primaire (TsNPK) a commencé à créer un niveau de bruit accru à hautes fréquences. 65 heures après le début du régime, la situation est devenue encore plus tendue. Plusieurs tubes du condenseur principal ont fui. La pression dans le condenseur a commencé à augmenter.
Pendant ce temps, l'expérience était terminée. Dans l'ensemble, le STR Mark I a fourni une transition satisfaisante de 96 heures. Pendant ce temps, la puissance a été réduite deux fois à 50 % et une fois à 30 %, mais l'installation n'a jamais été mise hors service. La révision et la détection des défauts ultérieures ont montré que tous les défauts et dommages détectés peuvent être facilement éliminés.
Construction du sous-marin nucléaire Nautilus. Le contrat de la Marine avec le chantier naval Electric Boat a été signé le 20 août 1951. La pose du sous-marin Nautilus a eu lieu le 14 juin 1952. Au cours du processus de construction, un contrôle strict de la charge de poids du sous-marin a été effectué. Le coût du sous-marin aux prix de 1951 était de 37 millions de dollars.
Le bateau a été mis à l'eau le 21 janvier 1954. Mme Eisenhower, l'épouse du président des États-Unis, est devenue la "marraine" qui a cassé une bouteille de champagne sur sa tige. Le 30 novembre 1954, le sous-marin Nautilus est intégré à l'US Navy. Le premier commandant du navire était le commandant Eugene Wilkinson.
Jusqu'au 17 janvier 1955, le sous-marin a continué d'être au mur d'équipement du chantier naval Electric Boat. Le navire était en train d'être ajusté aux paramètres de conception. Le plus difficile était d'assurer l'autonomie sous-marine, ce qui s'expliquait par le fonctionnement peu satisfaisant du système de régénération d'air et de climatisation.
En mai 1955, un bateau a navigué de New London, Connecticut à Porto Rico, 1 300 milles en 84 heures. Au début de 1957, la durée autorisée de séjour sous l'eau a été portée à 16 jours (environ 385 heures). Et ce n'est qu'à la fin de 1958 que la durée du séjour continu sous l'eau a atteint la valeur de conception - 31 jours.
Les principales caractéristiques du sous-marin nucléaire Nautilus: déplacement normal / sous-marin - 2980/3520 tonnes; longueur - 97,5 m, largeur - 8,5 m, hauteur - 6, 7 m, vitesse pleine surface / sous-marine - 20/23 nœuds; autonomie de croisière - 40 000 milles (avec réacteur nucléaire installé lors de la deuxième révision). Profondeur de plongée d'essai - 213,4 m L'équipage était composé de 101 personnes, dont 12 officiers.
Le bateau disposait de six tubes lance-torpilles de type Mk 50 de calibre 533 mm pour le tir des torpilles Mk 14 Mod 6, Mk 16 Mod 6, Mk 16 Mod 8, Mk 37 Mod 1b et Mod 3. Le système de conduite de tir - Mk 101 Mod 6. Les munitions comprenaient 24 torpilles (6 - dans des tubes lance-torpilles et 18 - sur des racks). Le sous-marin nucléaire disposait d'une station sonar active/passive (GAS) de type AN/SQS-4 avec une antenne cylindrique à l'avant. La plage de détection dans le mode de goniométrie de l'écho est de 5 miles, la fréquence de fonctionnement est de 14 kHz.
La coque robuste du sous-marin Nautilus est en acier HTS et divisée par des cloisons étanches en six compartiments. L'extrémité avant avait des lignes de pivot, l'extrémité arrière avait une forme conique avec des cadres circulaires. Pour la première fois sur ce bateau, il était possible de doter l'ensemble de l'équipage de couchettes régulières, abandonnant le principe d'une "couchette chaude", lorsqu'un marin qui avait changé de quart occupait n'importe quelle couchette libre d'où le veilleur s'était récemment levé.. Les contremaîtres et les marins étaient logés dans des cockpits avec des couchettes à trois niveaux, des officiers - dans des cabines, le commandant du navire avait une cabine séparée. Les quartiers d'habitation étaient répartis en 2, 3 et 6 compartiments.
La centrale nucléaire de Westinghouse comprenait: un réacteur à eau sous pression de type S2W d'une puissance thermique de 50 MW avec deux générateurs de vapeur (GV) et trois pompes de circulation primaire pour chaque GV, deux turbo-réducteurs principaux avec turbines haute et basse pression avec un capacité totale effective de 15 000 litres.sec., deux condenseurs principaux, deux arbres de transmission avec hélices à cinq pales. La protection biologique des réacteurs nucléaires a assuré une diminution du rayonnement pénétrant à un niveau inférieur au bruit de fond naturel - environ 3 rem en 30 ans.
Exploitation du sous-marin nucléaire Nautilus. Le 17 janvier 1955 à 11 heures, Nautilus abandonne les amarres au quai des Bateaux Electriques et développe pour la première fois un cap sous la centrale nucléaire. Le capitaine Eugene Wilkinson a envoyé un rapport historique: "En cours sur l'énergie nucléaire".
La finition du sous-marin nucléaire s'est poursuivie pendant les essais. Début février 1957, le bateau parcourt 60 000 milles sous l'eau. Pendant 1957-1959. Nautilus a effectué diverses tâches, dont quatre tentatives pour atteindre le pôle Nord. Cela n'a été fait que le 3 août 1958, lorsque le bateau était commandé par William Anderson. Sous-marin à 23 heures. 15 minutes. a traversé la pointe du pôle Nord à une profondeur d'environ 120 m sous une banquise de 7,6 m d'épaisseur.
Du 28 mai 1959 au 15 août 1960, le sous-marin nucléaire a subi la première révision et ravitaillement de l'AZ YR au chantier naval de Portsmouth. De fin octobre à mi-décembre 1960, le Nautilus est en Méditerranée avec la 6e flotte américaine. Après cela, le bateau a participé à un certain nombre d'exercices de l'OTAN dans l'Atlantique. À l'automne 1962, le sous-marin a participé au blocus naval de Cuba.
Du 17 janvier 1964 au 15 mai 1966, la deuxième révision et recharge de l'AZ YR a eu lieu. Au printemps 1966, le sous-marin avait parcouru 300 000 milles sous l'eau. Au cours des douze années suivantes, elle a participé à un certain nombre de programmes de recherche de la Marine.
Il est à noter que la conception infructueuse de la coque et de la superstructure du sous-marin nucléaire a conduit à des vibrations intenses. Le fonctionnement efficace du GAS et le secret du sous-marin nucléaire étaient assurés à des vitesses inférieures à 4 nœuds seulement. Cette leçon de Nautilus a été prise en compte dans le développement de projets ultérieurs de sous-marins nucléaires, qui ont reçu une forme de coque plus profilée.
Nautilus au mur du Musée des forces sous-marines
Au printemps 1979, le Nautilus a quitté Groton pour son dernier voyage sous-marin jusqu'au chantier naval de Mare Island, où le navire a été désarmé. Le sous-marin nucléaire a été officiellement exclu de la liste des navires de guerre le 3 mars 1980.
Exposition du musée. En octobre 1979, la Marine décide de transformer le Nautilus en pièce de musée. En mai 1982, le sous-marin a été déclaré monument historique national.
La transformation en pièce de musée a été réalisée au chantier naval de Mare Island. Le cœur du réacteur nucléaire a été déchargé. YAR est sauvé et mis en veilleuse. Pour l'entrée et la sortie des visiteurs, deux ouvertures ont été découpées dans la solide coque du côté droit (avant). 1, 2 et 6 compartiments sont disponibles pour les visiteurs.
En 1985, le Nautilus a été remorqué jusqu'à Groton et placé dans les eaux du Museum of Submarine Forces. Le sous-marin nucléaire a été ouvert aux visiteurs le 11 avril 1986, le jour du 86e anniversaire de la création des forces sous-marines de l'US Navy. En 2002, le bateau a subi une réparation de cinq mois sur Electric Boat au coût de 4,7 millions de dollars.
Il y a environ 250 000 visiteurs à bord du Nautilus chaque année. Malheureusement, le sort du premier sous-marin nucléaire domestique K-3 "Leninsky Komsomol" (à ce sujet, voir le magazine "National Defense", n ° 12, 2008), qu'ils voulaient également convertir en musée, n'est toujours pas clair.
