100 великих достижений в мире техники - Станислав Зигуненко

Проект отправили на доработку. Говорят, в 50-х годах ленинградский профессор Г. Бабат предлагал использовать для снабжения энергией «подземохода» сверхвысокочастотное излучение. А московский профессор Г. Покровский примерно в те же годы произвел расчеты, показывающие принципиальную возможность использования процессов кавитации не только в жидкой, но и в твердой среде. Пузырьки газа или пара, по его мнению, способны весьма эффективно разрушать горные породы.

Говорил о возможности создания «подземных торпед» и академик А.Д. Сахаров. По его мнению, можно создать условия, при которых подземный снаряд будет двигаться не в толще пород, а в облаке распыленных частиц, что обеспечит сказочную скорость продвижения – десятки, а то и сотни километров в час!

В общем, о разработке Требелева вспомнили снова. И с учетом трофейных добавок дело обещало выгореть. Тем более что проектом заинтересовался лично Н.С. Хрущев, сменивший у руля государства умершего И.В. Сталина.

Для серийного производства подземных лодок, испытания которых, по существу, еще и не начинались, в крымских степях срочно стали возводить огромный завод. А сам Никита Сергеевич публично пообещал в одной из своих речей достать империалистов не только из космоса, но и из-под земли!

Было создано несколько вариантов «подземохода», которые отправили для испытаний все туда же, на Урал. Первый цикл испытаний прошел удачно – подземная лодка со скоростью пешехода уверенно проделала ход с одного склона горы на другой. О чем, естественно, тут же было доложено правительству.

Возможно, именно эта весть и дала Никите Сергеевичу основания для его публичного заявления. Но он, как всегда, поторопился. Во время второй серии испытаний произошел загадочный взрыв, и подземная лодка погибла со всем своим экипажем, оказавшись замурованной глубоко в земной толще.

А тут и самого Никиту Сергеевича неожиданно попросили из Кремля. В одночасье из первого лица государства он превратился в обыкновенного пенсионера «по состоянию здоровья», на которое никогда не жаловался.

Пришедший на смену генсек Л.И. Брежнев стал закрывать все проекты, пользовавшиеся благосклонностью Хрущева. Так было прекращено строительство центра микроэлектроники в Зеленограде, постарались забыть и о подземной лодке. Тем более что никому не хотелось брать на себя ответственность за взрыв.

Глухой отзвук об этих работах остался лишь в романе Э. Тополя «Чужое лицо», где мастер детективного жанра описывает, как подземную лодку намеревались уж испытывать не где-нибудь, а у берегов США. Туда должна была отправиться ядерная субмарина, имея на борту новинку отечественного военно-промышленного комплекса. Там, по идее, подземную лодку должны были выгрузить, и она своим ходом собиралась добраться до самой Калифорнии, где, как известно, довольно часто случаются землетрясения. Лодка должна была оставить в заранее рассчитанном месте ядерный боезаряд, который мог быть взорван в нужный момент. А все его последствия затем бы списали на стихийное бедствие…

На счастье, ничего такого не случилось. Испытания подземной лодки, как уже говорилось, так и не были доведены до конца.

Недра штурмуют… ракеты?! Впрочем, даже многих энтузиастов создания «подземоходов» не устраивает идея дробления пород механическим способом. Как показывают современные проходческие щиты, при такой проходке тратится огромное количество энергии. И тем не менее щит движется со скоростью несколько метров в сутки. Это не «плавание», а скорее «ползание».

Ускорить процессы проходки пытались не раз. Так, в 1948 году инженер М. Циферов получил авторское свидетельство СССР на изобретение подземной торпеды – аппарата, способного самостоятельно двигаться в толще земли со скоростью 1 м/с. (Для сравнения: скорость агрегата Требелева – 12 м/ч.)

Циферов предложил способ бурения с помощью скрытого взрыва. Для этого им была сконструирована специальная головка бура, напоминающая гигантское сверло. Его режущими кромками служили две радиальные щели. Далее следовал пороховой отсек, в котором располагался заряд, взрывавшийся от электрического запала. В момент взрыва пороховые газы создавали в камере сгорания давление в 2000–3000 атмосфер! С огромной силой они вырывались из узких щелей головки, их реактивные потоки вращали бур. Как только отгорала одна шашка, из специального отсека через затвор, похожий по своему устройству на орудийный замок, подавалась новая.

С помощью подобного бура, как показали расчеты, можно пройти в глубь Земли на 12 км. Почему не больше? Штанга или трос, на которых висит бур, при больших глубинах погружения могут оборваться, не выдержав собственного веса.

Тогда, чтобы не связываться с тросом, Циферов предложил еще и подземную… ракету. Она была «перевернута вверх тормашками», чтобы выжигать и активно выталкивать грунт из проделываемой скважины. Со времени первой заявки прошло уже более полувека. Подземные ракеты ныне совершенствует сын изобретателя. Но в широкую практику они так и не внедрились. Почему?

Дело в том, что таким процессом очень трудно управлять. Запущенная ракета действительно в считаные секунды уходит вглубь на десятки метров. Но будет ли этот путь прямым? Ведь даже в воде торпеды, случается, уходят в сторону. Недра же куда более неоднородны, чем вода. Очень велик шанс, что при проходке снаряд «поведет» в сторону. А как говорит кавказская пословица, даже хромой, бредущий верной дорогой, обгонит всадника, скачущего не туда…

А вот и «ядерный крот». В конце XX века все больше энтузиастов, разрабатывавших идею создания подземного крейсера, склонялись к тому, что такой корабль должен быть атомным. Эту идею подхватили доктор технических наук Виктор Феодоров и его коллега, кандидат экономических наук Мухамед Кокоев, разработавшие проект «ядерного крота». Они подсчитали, что для проходки туннеля диаметром 1 м со скоростью 0,05 м/с нужно за секунду нагревать до температур 800—1000 оС 120–140 кг породы, что требует не менее 200–250 МВт тепловой мощности.

Это огромная мощность. Поэтому для экономии авторы предлагают не оставлять за проходческим комплексом свободный канал, а заполнять его разрушенной породой, перемещая ее с помощью специальных транспортеров. Тогда подвергать термообработке придется лишь относительно небольшую часть породы.

Устройство «ядерного крота» они видят примерно таким. Самоходный аппарат длиной в несколько десятков метров должен состоять из шарнирно-сочлененных блоков: ядерного реактора тепловой мощностью 4–5 МВт, парогазогенератора и турбогенератора мощностью 600–800 кВт. Кроме того, нужны секции навигации, связи, управления… Конечно, не обойдемся мы и без оборудования для разрыхления пород, транспортеров для их перемещения.

Интересная деталь проекта состоит в следующем. Верхняя часть земной коры состоит в основном из осадочных пород с относительно невысокой прочностью. И самое замечательное – в них всегда содержится много кристаллогидратной и адсорбированной воды, которая при нагреве породы до 300–500 °C интенсивно выделяется в виде паров.

Но это не все. Карбонаты и сульфаты, содержащиеся в породе, при нагреве до 900 °C и выше разлагаются с выделением не только воды, но и диоксида углерода и сернистых газов, которые тоже можно использовать для разрыхления недр.

Кроме того, из пород в результате термообработки получаются вяжущие материалы. Уплотняя их, «ядерный крот» создаст подземный канал длиной в сотни километров с укрепленными стенками.

Поддерживать связь с комплексом и управлять им дистанционно можно с помощью сверхдлинных радиоволн, подобно тому как ныне устанавливают связь с субмаринами, находящимися в подводном положении. А морская вода, между прочим, поглощает такие волны намного сильнее, чем обычные грунты.

Чтобы аппарат не сбивался с маршрута, на его борту должна быть предусмотрена навигационная система. Она же поможет обогнуть твердые породы, встретившиеся на пути.

Достигнув конечной цели, «крот» направится домой либо по ранее проложенному каналу, либо по новому маршруту.

Причем для экономичного и эффективного разрушения горных пород можно использовать результаты исследований, недавно проведенных, например, кандидатом технических наук В.М. Петровым. Он экспериментально показал целесообразность разрыхления горных пород с помощью микроволнового излучения.

Механика процесса такова. В горных породах практически всегда содержатся молекулы воды. Микроволновое же излучение, как известно на примере печей-микроволновок, весьма быстро и с малыми энергетическими потерями позволяет довести воду до кипения. Образующийся пар и произведет требуемые разрушения.

Такой способ не только досконально рассмотрен теоретически, но и проверен в ряде экспериментов, проведенных в Московском горном институте. Они показали, что при КПД современных магнетронов, доходящем до 85 %, такой способ вполне выгоден экономически, обладает рядом преимуществ перед механическими способами разрушения пород.