По подводным лодкам. Атом/не атом

[pyka-npu3paka.livejournal.com]

Подлодки с ВНДУ (воздухонезависимой двигательной установкой) были давней мечтой подводников наверное еще со времен первой лодки. Исторически пытались создать несколько схем - и турбина Вальтера и простой дизель с кислородным баллоном. Ныне реализованы 2 схемы: двигатель Стирлинга на кислороде с топливом (шведский тип "Готланд") и водородные топливные элементы (немцы, пр.212). С атомными лодками понятно. Вопрос в следуюшем - атомная энергия - это не только Чернобыльатомный реактор с паровой(или жидкометаллической) турбиной, но и такой вид преобразования атомной энергии в электричество как РИТЭГи.
Были ли попытки создать ВНДУ для подлодок на РИТЭГах? И если нет - то почему?

Comments

[sanitareugen.livejournal.com]

Чуть подробнее. Отбрасываем массу m со скоростью v, получаем импульс mv. Сила, толкающая лодку, получается равной массовому расходу, умноженному на скорость отброшенной массы. То есть можно при увеличении скорости в К раз уменьшить массовый расход в К раз, и сила будет той же. Но энергия, которую мы передали отброшенной массе, пропорциональная квадрату скорости, E=mv²/2, и она в результате будет в К раз выше. То есть слишком высокая скорость - энергия у нас уходит не на приведение лодки в движение, а на отбрасывание. Поэтому выгоднее паром крутить высокоборотную турбину, скорость движения лопаток близка к скорости струи пара, затем зубчатым редуктором или посредством электрический передачи снижать обороты и вращать большой, захватывающий много воды винт сравнительно медленно. Потери от преобразования в турбине и редукторе есть, но они малы по сравнению с потерей на бестолковый разгон струи пара.
Не столь важный, но тоже имеющий место эффект - если мы кипятим чистую воду и выбрасываем её, она быстро кончится, если морскую - у нас оседает накипь и котёл быстро выйдет из строя.
Да, и касательно реактивных самолётов. Она стали актуальны, когда скорость самолётов стала близка к скорости струи из двигателя. Реактивный самолёт Анри Коанда 1910 года так и остался памятником румынской технической мысли.