فواید فوقالعاده تیتانیوم: سرعت و عمق بینظیر
تیتانیوم به عنوان یک ماده برجسته برای ساخت بدنه زیردریایی، روی کاغذ از اعتبار بالایی برخوردار است. این فلز به طرز قابل توجهی سبکتر از فولاد بوده و در عین حال استحکام مشابهی از خود نشان میدهد. همچنین، در مقابل خوردگی ناشی از آب شور مقاوم بوده و دارای خاصیت مغناطیسی بسیار کمتری است که کشف آن را برای دشمنان سختتر میکند. طراحی بدنهای سبکتر به همراه یک راکتور قویتر، امکان حرکت سریعتر و عمق بیشتری را در زیر آب میسر میسازد. شوروی به شدت به دنبال هر دو این مزایا بود.
زیردریایی هستهای تیتانیومی پروژه 661، که به نام کلاس پاپا (Papa class) و شماره K-222 نیز شناخته میشود، به عنوان اولین زیردریایی با بدنه تیتانیومی مطرح است که در آزمایشهای خود در سال 1970 به سرعت 44.7 گره زیر آب دست یافت؛ رکوردی که هنوز هم پابرجاست. هزینه این پروژه نزدیک به دو میلیارد روبل بود، که تقریباً یک درصد از کل اقتصاد شوروی در سال 1968 را شامل میشد و به این زیردریایی، لقب «ماهی طلایی» داده شد.
پروژه 705 لیرا (Lira)، که در غرب به عنوان کلاس آلفا (Alfa class) شناخته میشود، بدنه تیتانیومی را با یک راکتور فشرده سرب-بیسموت ادغام کرده و به سرعت بیش از 40 گره رفت و با 31 نفر خدمه، توانست به عمق بیش از 400 متر شیرجه برود. رکورد عمیقترین شیرجه نظامی نیز به زیردریایی منحصر به فرد پروژه 685 کومسومولتس (Komsomolets) تعلق داشت که بدنه تیتانیومی آن در سال 1984 به عمق 1020 متری دست یافت.
چالشهای تولید: فلزی که در برابر جوشکاری مقاومت میکند
چالش تیتانیوم از لحظهای آغاز میشود که جوشکار قوس الکتریکی را ایجاد میکند. این فلز به شدت با اکسیژن و نیتروژن واکنش نشان میدهد و از این رو نمیتوان بدنه تیتانیومی را در هوای آزاد مانند بدنه فولادی در کارخانههای معمولی جوش داد. به منظور اتصال پانلهای بزرگ تیتانیومی در مقیاس زیردریایی، مهندسان شوروی سالنهای بزرگی را با مهر و موم کامل طراحی کردند که با گاز بیاثر آرگون پر شده بودند و جوشکاران با لباسهای مشابه لباس فضانوردی که دارای اکسیژن مخصوص خود بودند، به داخل فرستاده میشدند تا به کار بر روی فلزی بپردازند که کمیاب و گرانقیمت و همچنین شکلدهی به آن دشوار بود.
این فرآیند زمانبر و طاقتفرسا بود. حتی یک جوش نامناسب میتوانست موجب شکنندگی فلز و ایجاد بدنهای شود که در زیر فشار طاقتفرسای شیرجه عمیق از کار بیافتد؛ به عنوان مثال، برخی از بدنههای اولیه کلاس لیرا واقعاً آسیب دیدند. ساخت زیردریایی K-222 بیش از 400 نهاد را درگیر کرد و صنعت کشتیسازی شوروی را وادار به توسعه شیوههای نوین برای تولید و جوشکاری تیتانیوم و همچنین ابزارهای تخصصی و مناطق کاری تحت کنترل کرد. در واقع، شوروی مجبور به ایجاد یک صنعت ملی برای تولید زیردریاییها شد و لقب «ماهی طلایی» به خوبی گویای نتیجه آن است.
چرا نیروی دریایی آمریکا ارزش ریسک را نداشت؟
طراحان آمریکایی به دقت زیردریاییهای تیتانیومی را مورد بررسی قرار دادند و به نتیجهای روشن رسیدند. فولاد مدتهاست که ماده اصلی برای ساخت بدنه فشار زیردریاییها محسوب میشود و به واسطه تجربه و دانش عمیق در طراحی و ساخت و با سابقهای که در اقیانوس تثبیت شده، به خوبی مورد پشتیبانی قرار میگیرد. نیروی دریایی آمریکا به ارزیابی هزینهها و پیچیدگیهای مربوط به تیتانیوم پرداخته و به این نتیجه رسید که این فلز صرفه اقتصادی لازم را برای ساخت بدنه ندارد. در واقع، فولاد بیشتر نیازهای واقعی ماموریت را تامین میکرد.
آلیاژهای HY-80 و HY-100 که در زیردریاییهای آمریکایی به کار میروند، قادر به تحمل عمقهای کشندهای در محدوده ۵۴۹ تا ۶۸۶ متر بودهاند. هرچند یک زیردریایی تیتانیومی آلفا میتوانست به عمقهای بیشتری فرو رود، زیردریاییهای فولادی به عمقهایی دست مییافتند که تقریباً تمام وضعیتهایی را که کاپیتان ممکن بود با آن مواجه شود، در بر میگرفت. همچنین، فولاد یک مزیت دومی داشت که شوروی هرگز از آن برخوردار نبود؛ تعمیر یک زیردریایی با بدنه فولادی میتوانست در هر کارخانه کشتیسازی بزرگ و در فضای آزاد، بدون نیاز به سالن پر از آرگون و جوشکاران در لباسهای تنفسی انجام شود.
تاکید بر سکوت بهجای سرعت
زیردریایی هستهای تیتانیومی این مسئله را برای شوروی پیچیدهتر کرد، زیرا سرعتهای بالا به شدت با صدای زیادی همراه بودند که شناسایی و ردیابی یک زیردریایی تیتانیومی را برای سونار آمریکایی تسهیل میکرد. نیروی دریایی آمریکا برای مقابله با زیردریاییهای شوروی که در تلاش برای فرار از اژدر بودند، اژدر سنگین Mark 48 را تولید کرد؛ سلاحی که به قدری سریع بود که میتوانست کلاسهای آلفا و سیرا تیتانیومی را منهدم کند.
پایین بودن بازده عملیاتی زیردریاییهای تیتانیومی شوروی
در برابر هزینههای کلان صنعتی، بازده عملیاتی تیتانیومی ناچیز بود. شوروی در چهار کلاس مختلف تنها 13 زیردریایی تیتانیومی ساخت: یک پاپا، هفت آلفا، چهار سیرا (Sierra) و یک مایک (Mike). کلاس سیرا، به عنوان پیشرفتهترین آنها، نیاز به ساخت بسیار پیچیده و costly داشت و در نهایت تنها چهار فروند از پنج فروند برنامهریزی شده تکمیل گردید.
این زیردریاییها در آب عملکرد خوبی داشتند و قادر به شیرجه به عمقهای بیش از 550 متر بودند، که به وضوح فراتر از محدوده عملیاتی نزدیک به 450 متری کلاس لس آنجلس آمریکا بود. اما یک مهندس ارشد آمریکایی، این زیردریاییهای تیتانیومی را با عنوان گران و نامناسب برای ساخت انبوه توصیف کرد. شوروی هرگز نمیتوانست منابع مالی لازم برای تولید تعداد زیادی از این زیردریاییها را تامین کند و امروزه تنها دو بدن از کلاس سیرا در نیروی دریایی روسیه در خدمت باقی مانده است که هر دو بیش از 35 سال عمر دارند.
زیردریاییهای با رکوردهای جهانی سرنوشت سختی داشتند. K-222 از کلاس پاپا به عنوان یک آزمایش گرانقیمت واحد عمل کرد و در دهه 1980 بازنشسته شد. کومسومولتس، که قابلیت شیرجه عمیق را داشت، در آوریل 1989 در دریای نروژ دچار آتشسوزی شد و غرق گردید که به کشته شدن 42 نفر از 69 خدمه آن انجامید. زیردریاییهای آلفا نیز تا میانههای دهه 1990 از خدمت خارج شدند. ایالات متحده فرمول فولاد و بیصدا بودن را ادامه داد و در کلاسهای لس آنجلس (Los Angeles)، سیوولف (Seawolf) و ویرجینیا (Virginia) که امروزه هسته مرکزی نیروی زیر دریایی ایالات متحده را تشکیل میدهند، به کار گرفت.
نظرات کاربران