צוללת גרעינית

היסטוריה

הצוללת הגרעינית הראשונה הייתה הנאוטילוס (Nautilus), אשר הושקה בשנת 1954. היא יכלה להישאר מתחת לפני 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"ם 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 כ־55 מיליון דולרים.
הסובייטים מיהרו ללכת בעקבות האמריקאים, וכבר בשנות החמישים המוקדמות פיתחו מערכת הנעה גרעינית לצוללת, במוסד לפיזיקה והנדסת מכונות באובנינסק (О́бнинск), 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 מכשולים בדרך, ובסופו של דבר, הצוללת הגרעינית הראשונה הוכנסה לשרות בצי הסובייטי בשנת 1958.
דגם הצוללות הרוסי אקולה (Акула), הנקראת בלשון נאטו טייפון (Typhoon), היא הצוללת הגרעינית הכבדה שנבנתה בעולם בכל הזמנים. אורכה הוא 574 רגל (175 מטרים), הדחי העל־מימי שלה הוא 24,000 טון ובצלילה 40,000 טון. מהירותה המרבית על פני המים היא 22.2 קשרים, ו־27 קשרים בצלילה. הצוללת יכולה לשהות בצלילה עד 180 ימים ברצף. עומק הצלילה המרבי הוא 400 מטרים, והצוות מונה 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 (נכון ל־2010) שהשיקה צוללת גרעינית היא הודו אשר השיקה את הצוללת הגרעינית הראשונה שלה 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.

הבטים ייחודיים לצוללת גרעינית

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 הנדסי ולוגיסטי

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

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 גבוה מ־4% הוא מהווה תערובת נפיצה שכל ניצוץ במנוע חשמלי כלשהו עלול לגרום למה שקרוי בעגה המקצועית "נביחה מימנית".

מזון

בעיית 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

כפי שצויין כבר, נטל התחזוקה המתוכננת (לעיתים משתמשים במונח תחזוקה מונעת), עד רמה חצי שנתית, נופל על הצוות. תכנון המערכות השונות חייב להיות מראש כזה, שיאפשר תחזוקה בים, תוך הפלגה בצלילה.
טכנאי הצוות חייבים להיות מוסמכים לבצע את הטיפולים, בתנאים המיוחדים ששוררים בים בצלילה.