Представьте, что где-то в параллельной вселенной злой гений воплотил самый абсурдный сценарий: атомная подводная лодка, только что вышедшая из базы, внезапно оказывается в открытом космосе. Не на дне океана, не на стапелях, а в полной тишине орбитального вакуума, где температура скачет от плюс ста двадцати до минус ста пятидесяти градусов за один виток, где нет ни грамма воды, а солнечный ветер облизывает корпус жестче любой торпеды. Что произойдет с этой грозной боевой единицей? Сможет ли экипаж запустить баллистическую ракету по наземной цели, находясь в космическом пространстве? Давайте разберемся с калькулятором в одной руке и справочником по сопромату в другой.
Первое, с чем столкнется подводная лодка в космосе, — это вовсе не отсутствие воды, а перепад давления. Прочный корпус современных АПЛ, например проекта «Борей» или «Ясень», рассчитан на давление забортной воды примерно в 60 атмосфер — это глубина около 600 метров. Внутри лодки поддерживается нормальное атмосферное давление, около одной атмосферы. То есть корпус спроектирован держать внешнее давление на 60 атмосфер выше внутреннего. В космосе ситуация обратная: снаружи ноль, внутри одна атмосфера. Разница — всего одна атмосфера, но направленная изнутри наружу. Для любого сосуда высокого давления это называется «обратным перепадом». Сможет ли прочный корпус, привыкший к сжатию, выдержать распирание изнутри? Ответ — да, сможет, и с огромным запасом. Любая конструкция, которая держит 60 атмосфер на обжатие, держит одну атмосферу на разрыв даже без специальной подготовки. Корпус не лопнет, как воздушный шарик. Но вот сварные швы, прокладки, уплотнения, которые не рассчитывались на вакуум с внешней стороны, могут начать травить воздух. Медленно, но неумолимо. Внутренний объем будет терять атмосферу через микрощели, которые в воде были герметичны под давлением, а в вакууме стали каналами утечки. Экипаж этого даже не сразу заметит — давление будет падать часами, а может, и сутками.
Теперь о температуре. В космосе нет конвекции, теплообмен возможен только через излучение. Корпус лодки, покрытый специальным резиновым звукоизолирующим материалом, имеет очень низкий коэффициент излучения. Он будет остывать медленно, но со временем температура выровняется до равновесной — около минус 20 градусов по Цельсию, если лодка вращается, и до плюс 120 на солнечной стороне, если она стабилизирована. Но это не главная проблема. Главная — реактор. Ядерная энергетическая установка подводной лодки — это водоводяной реактор, где тепло от активной зоны отводится водой под высоким давлением. Вода циркулирует через теплообменники парогенераторов, и в конечном итоге тепло сбрасывается за борт — в окружающую лодку морскую воду, которая прокачивается через конденсаторы. В космосе за бортом вакуум. Тепло сбрасывать некуда, кроме как через радиаторы излучения. Но их на подводной лодке нет. Если реактор заглушить, он будет остывать медленно, и первое время может даже работать на остаточном тепловыделении, но циркуляционные насосы, скорее всего, остановятся из-за кавитации в условиях отсутствия подпора со стороны забортной воды. Аварийная защита сработает быстро, реактор заглохнет, и лодка останется без энергии.
Двигательная установка в космосе бесполезна. Гребной винт не создаст тяги в вакууме. Резервные дизель-генераторы не запустятся без кислорода. Аварийные аккумуляторные батареи какое-то время продержат освещение и связь, но без системы регенерации воздуха экипаж начнет задыхаться от накопления углекислого газа раньше, чем от холода или падения давления.
Теперь ключевой вопрос — баллистические ракеты. Допустим, реактор заглушен, но аварийные источники питания еще работают. Командир дает приказ на пуск. Что происходит? Баллистическая ракета подводного старта, например Р-30 «Булава», спроектирована для запуска из-под воды. Она выстреливается из шахты сжатым воздухом или парогазовой смесью, затем выходит на поверхность, где включается маршевый двигатель первой ступени. В космосе нет воды, нет атмосферы. Ракета, выброшенная из шахты в вакуум, просто поплывет в невесомости, вращаясь, если не включится система ориентации. Но включить маршевый двигатель прямо в шахте нельзя — это разрушит лодку и убьет экипаж. Система запуска подводных ракет предполагает холодный старт: сначала ракета выбрасывается из шахты, затем на безопасном расстоянии зажигается двигатель. В вакууме это расстояние должно быть рассчитано иначе, и ракета может сразу после выброса не стабилизироваться, так как нет аэродинамических сил. Теоретически система управления может адаптироваться, если она спроектирована для безвоздушного пространства, но она спроектирована для плотной атмосферы и водной среды. Скорее всего, ракета после выброса будет кувыркаться и не сможет сориентироваться по гироскопам, потому что гироскопы привязаны к стартовым условиям с наличием гравитации и сопротивления. Ракета просто откажется запускаться, выдав ошибку.
Но даже если предположить, что ракету удалось вытолкнуть и как-то зажечь двигатель, возникает проблема с наведением. Астроинерциальная система ракеты знает координаты цели, заложенные перед пуском. Но она также опирается на начальную точку старта, которая должна быть известна с точностью до метров. Если лодка каким-то чудом оказалась на орбите, её координаты и скорость известны только приблизительно, если вообще известны. Спутниковая навигация может работать, если антенны не затенены корпусом и если приемники вообще рассчитаны на условия космоса (они могут перегреться или замерзнуть). Без точной привязки ракета уйдет в «молоко». И еще один нюанс: боеголовка, предназначенная для входа в атмосферу на гиперзвуковых скоростях, будет входить в атмосферу с орбитальными параметрами, к которым она не приспособлена. Она может сгореть или отклониться от цели из-за нерасчетной траектории.
Что касается экипажа, то при условии, что лодка не разгерметизировалась мгновенно, люди смогут надеть аварийные дыхательные аппараты, которые есть на борту для борьбы с пожарами. Но их ресурс — несколько часов. Скафандров для выхода в открытый космос на подводной лодке нет. Атмосфера будет загрязняться, давление падать. Возможно, самым живучим отсеком окажется центральный пост, где сосредоточены системы управления и куда можно перекрыть доступ воздуха из других отсеков. Но без энергии и регенерации это лишь отсрочка.
Итак, суммируем. Атомная подводная лодка в космосе — это временно герметичный гроб с медленно утекающей атмосферой, неспособный ни двигаться, ни эффективно охлаждаться, ни запустить ракеты штатным способом. Ни один элемент конструкции не предназначен для работы в вакууме. Сама идея запуска баллистической ракеты из подводной лодки в космосе находится за гранью даже фантастики — проще построить орбитальную боевую станцию с нуля, чем пытаться использовать для этого субмарину.
Но если представить, что некий безумный конструктор решил создать гибрид подводной лодки и космического корабля, какие технологии ему бы пришлось изобрести заново? Как вы думаете, что сложнее: радиаторы охлаждения для реактора в вакууме или система запуска ракеты без атмосферы? Делитесь инженерными фантазиями в комментариях.