En underjordisk båt ( lat. Subterrina ), en underjordisk , en geohod är en självgående mekanism som existerar i form av projekt och i science fiction , en maskin som styrs av besättningen inuti och som kan röra sig under jorden, göra sin egen väg. Under 1900-talet utvecklades projekt av underjordiska båtar av olika grader av realism i många länder, särskilt i Tyskland och Sovjetunionen .
Projekt och experimentella modeller av "underjordiska båtar" var specifika varianter av tunnelkomplexet (TPK, se även tunnelsköld ), särskilt anpassade för militärt bruk (se även underjordiskt krig ).
De främsta hindren i skapandet av underjordiska båtar är betydande effekt (tiotals MW) och enorma energikostnader som krävs för snabb förstörelse av stenar [1] , bristen på förstudier och det osäkra genomförandet av sådana projekt [2] [3] [4] . I fallet med att placera ett kraftverk (inklusive kärnkraft ) av den kraft som krävs direkt på en underjordisk båt, uppstår problemet med dess kylning [5] .
På 1930-talet märkte uppfinnaren Trebelev att skärtrycket sjönk i takt med att materialet bearbetades snabbare, vilket gjorde det möjligt att avsevärt minska kraftbehovet. I samarbete med formgivarna A. Baskin och A. Kirillov utvecklade han ett projekt för ett underjordiskt fordon, vars principer för drift och design lånades från en jordmoln . Innan han designade sin tunnelbana studerade Trebelev noggrant mullvadens arbete [1] . Mullvaden placerades i en låda genomskinlig med en röntgenmaskin och ett diagram över rörelserna av hans muskler och skelett erhölls på skärmen. Dessa studier avslöjade att mullvad gräver jorden, roterar sina tassar och huvud till höger och vänster, trycker den valda jorden med kraftiga rörelser av manken in i hålets väggar och trycker fram sin kropp med bakbenen [6] [7] .
Framför Trebelevs underjordiska båt fanns en kraftfull hårdmetallborr, och där bak fanns fyra domkrafter som tryckte bilen framåt. I mitten lindades maskinen runt en skruv , som tryckte in sticklingen i brunnens väggar. Borren roterade med en hastighet av 300 rpm, och den totala hastigheten för tunnelbanan var 10 m/h. Trebelevs tunnelbana kontrollerades av en förare (i projektet); möjlighet till extern styrning via en flexibel flerkärnig kabel tillhandahölls också. Förändringen i rörelseriktningen utfördes genom en selektiv förändring av ansträngningen på domkrafterna; rörelse bakåt uppnåddes genom att vända skruven, vilket resulterade i att maskinen "skruvades ut" ur tunneln [8] . Maskinen drevs av en kabel från ytan [9] .
Trebelevs tunnelbana testades i Ural, på berget Blagodat , 1946, under tester kunde experimentmodellen göra en tunnel 40 m lång [10] . Trebelev hade för avsikt att använda sin tunnelbana i en mängd olika områden: gräva tunnlar för stadskommunikation, prospektering, gruvdrift, etc. [8]
Designen visade sig dock vara otillräckligt tillförlitlig, och arbetet med projektet begränsades [1] .
Industriella installationer för dikeslös utläggning av rörledningar, genom att punktera och stansa jorden [11] med hjälp av domkrafter, har varit kända sedan åtminstone 1930 -talet [12] . Självgående, styrda av operatörer från ytan, pneumatiska stansare som arbetar enligt en liknande princip som Trebelev-installationen [13] har använts för att lägga brunnar och tunnlar med liten diameter sedan 1958 [14] . Inträngningsavståndet för sådana installationer överstiger vanligtvis inte 75-100 m på grund av friktionen av rören på marken. Penetrationshastigheten är från 3 till 20 m/h, för pneumatiska stansare - upp till 40 m/h, beroende på rörets diameter och andra faktorer [15] . Internt kontrollerade av operatörer användes tunnelsköldar med stor diameter utrustade med domkrafter för att köra Moskvas tunnelbana så tidigt som 1934, långt innan Trebelev installerades. Men eftersom jorden i sköldarna vid det tillfället (1940-talet) fortfarande utvecklades av gruvarbetare manuellt med hjälp av jackhammare, föreslog Trebelev att man skulle använda ett borrhuvud [8] . Moderna mekaniserade sköldar använder domkrafter och automatiserade borrhuvuden, och deras låga penetrationshastighet (300 m/månad) beror på behovet av att förstärka tunnelns väggar med vattentäta metall- eller betongringar ( rör ) för att skydda mot kvicksand och kollapser [16 ] [17] . Den schaktade jorden avlägsnas till ytan längs skruvtransportörerna.
1933 patenterade den tyske ingenjören W. von Wern sin version av den underjordiska båten. Uppfinningen hemligstämplades och skickades till arkivet. År 1940 fångade Verns projekt ögat av greve Claus von Stauffenberg , som informerade Wehrmachts ledning om det . Vid den här tiden förberedde Tyskland sig för att invadera Storbritannien ( Operation Sea Lion ), och de underjordiska båtarna som rörde sig under Engelska kanalen skulle ha kommit till nytta för sabotageoperationer. Von Verne fick medel för att genomföra sitt projekt. Verns underjordiska båt var tänkt att bära fem personer, en stridsspets på 300 kg och röra sig under jorden med en hastighet av 7 km/h. Projektet avstannade dock vid ritningar och laboratorieexperiment, och Luftwaffes chef Hermann Göring övertygade Hitler om det meningslösa i den underjordiska båten; Tyskland förlitade sig på luftkrig, och von Wern-projektet stängdes [1] .
Orealiserat projekt av en tysk underjordisk båt. Midgard Schlange underjordiska stridsfordon utvecklades på papper sommaren 1934 av ingenjör Ritter. Den underjordiska båten fick sitt namn efter den enorma ormen som vaktar Midgard från nordisk mytologi . Enligt designerna var Midgardsormen tänkt att röra sig på marken, under jorden och till och med under vatten på ett djup av upp till 100 m och leverera en stor mängd sprängämne under Maginotlinjen eller in i fiendens hamnar. Ritter föreslog att bygga 20 underjordiska båtar till en kostnad av 30 miljoner Reichsmark vardera. Midgards huvuduppgift var att attackera Belgiens och Frankrikes strategiska objekt och bryta fiendens hamnar. Författaren till projektet kallade den underjordiska båten för ett massförstörelsevapen och trodde att den ensam kunde avgöra krigets utgång. Midgardsormen kritiserades av specialister på grund av bristen på beräkningsmotivering, [3] och returnerades till Ritter den 28 februari 1935 för revision. Ritterprojektets vidare öde är okänt. Efter andra världskriget hittades adits och resterna av en exploderad struktur nära Königsberg, förmodligen relaterad till en underjordisk båt.
I projektet bestod den underjordiska båten av cellfack som tågvagnar. Parametrarna för avdelningarna: längd 6 m, bredd 6,8 m, höjd 3,5 m. Tågets längd kunde variera från 399 till 524 m. Framför fanns ett borrhuvud med 4 borrar med en diameter på 1,5 m. Borrarna drevs av 9 elmotorer med en total effekt på 9 tusen liter. Med. Det finns 3 uppsättningar borrar för olika typer av stenar. Underredet på den underjordiska båten gjordes i form av larver, som satte igång 14 elmotorer med en total kapacitet på 19,8 tusen liter. Med. Den elektriska strömmen för motorerna genererades av 4 dieselgeneratorer med en kapacitet på 10 tusen liter. Med. Bränsletankar med en kapacitet på 960 m³ tillhandahölls för elektriska generatorer. För rörelse under vatten tillhandahölls 12 par roder och 12 extra motorer med en total kapacitet på 3 000 hk. Med.
Midgards beväpning: tusen 250-kilosminor, tusen 10-kilosminor och 12 koaxiala MG-kulsprutor. Dessutom designades specifika underjordiska anläggningar för Midgard. Fafnir (namnet på en drake i skandinavisk mytologi) är en underjordisk torped 6 m. Mjolnir ("Tors hammare") - projektiler för att explodera stenar och underlätta förflyttningen av en underjordisk båt. Alberich - spaningstorped med mikrofoner och periskop. Layrin är ett räddningsfordon för besättningen att komma till ytan vid behov av att lämna den underjordiska båten.
Den totala vikten på den underjordiska båten skulle vara 60 tusen ton, och besättningen på 30 personer. Ombord fanns: ett elektriskt kök, ett sovrum med 20 bäddar, 3 verkstäder, flera periskop, en radiosändare och 580 tryckluftstankar.
Underjordsbåtens designhastighet: på marken 30 km/h, underjordisk i stenig mark 2 km/h, underjordisk i mjuk mark 10 km/h, undervattens 3 km/h [18] .
"Trench boats" (se sv: Cultivator No.6 ), som i själva verket var stridsgravare [19] , utvecklades också i Storbritannien. De var avsedda för att gräva djupa diken på frontlinjen. Genom dessa skyttegravar var det meningen att infanteri och lätta stridsvagnar säkert skulle kunna korsa ingenmansland och infiltrera fiendens positioner och undvika ett direkt angrepp på markbefästningar. Ordern att utveckla "skyttegravsbåtar" gavs av Winston Churchill, baserat på erfarenheten av blodiga angrepp på frontlinjens befästningar under första världskriget. I början av 1940 var det planerat att bygga 200 maskiner. De betecknades med förkortningen "NLE" (Naval Land Equipment - naval and land equipment). Utvecklarna för att dölja maskinernas militära syfte hade sina egna NLE-namn: Nellie ("Nellie"), No mans Land Excavator ("Ingen mans landgrävmaskin"), Cultivator 6 ("Cultivator 6"), White Rabbit 6 (" White Rabbit 6”).
Trenchbåtarna hade följande parametrar: längd 23,47 m, bredd 1,98 m, höjd 2,44 m, två sektioner. Huvudsektionen var spårad, såg ut som en lång stridsvagn och hade en massa på hundra ton. Den främre delen hade en massa på 30 ton och kunde gräva diken 1,5 m djupa och 2,28 m breda. Den utgrävda jorden bars upp av transportörer och deponerades på båda sidor om diket och bildade soptippar 1 m höga. Rörelsehastigheten på ytan var cirka 5 km/h, hastigheten för grävning av diken var 0,68-1 km/h [ 19] . Efter att ha nått en förutbestämd punkt stannade jordflyttningsmaskinen och förvandlades till en plattform för larvfordonens utgång från diket till det öppna utrymmet.
Till en början skulle de sätta en Rolls-Royce Merlin-motor med en kapacitet på 1000 hk på skyttegravsbåten. Med. Men på grund av vissa brister hos dessa motorer beslutades det att byta ut dem. Varje bil var försedd med två Paxman 12TP-motorer med en kapacitet på 600 hk. Med. En motor var avsedd för fräs och transportör i främre sektionen, den andra drev själva maskinen.
Frankrikes fall bromsade projektet. Militären, som hade varit i verkliga strider i början av andra världskriget , hade en åsikt om projektets meningslösa [19] . Trenchbåten testades i juni 1941, men projektet avbröts 1943. Vid den tiden hade fem maskiner byggts, varav fyra demonterades i slutet av kriget och den sista i början av 1950-talet [18] .
Som referens: för närvarande finns det seriella arméinstallationer för att gräva diken, till exempel i Ryssland - armédikemaskinen "TMK-2" [20] .
M. och V. Kozyrev i boken "Special Weapons of the Second World War" nämner kort testet hösten 1964 av den sovjetiska underjordiska kryssaren "Battle Mole" [18] . A. V. Kryuchkov skriver om den underjordiska kryssaren "Battle Mole" i romanen "USSR vs Germany. I jakten på ett supervapen" [21] . Tidningen Popular Mechanics skrev också om efterkrigstidens sovjetiska underjordiska båt [1] .
Efter andra världskriget föll projekten med tyska underjordiska båtar i händerna på sovjetiska specialister, vilket gav impulser till ytterligare utveckling. Sovjetunionens minister för statssäkerhet Abakumov krävde från USSR:s vetenskapsakademi att skapa en grupp forskare för att studera möjligheten att designa en underjordisk båt. Enligt vissa rapporter var akademiker A.D. Sakharov [22] involverad i utvecklingen av projektet . Problemet med att förse en underjordisk båt med energi togs upp av Leningrad-professorn G. I. Babat , som föreslog att använda mikrovågsstrålning för detta ändamål. Professor G. N. Pokrovsky och akademiker A. D. Sakharov utvecklade effektivare och snabbare sätt att förflytta sig i stenar. GI Pokrovsky utförde beräkningar och bevisade den teoretiska möjligheten av kavitation i stenar. Enligt hans åsikt kan gasbubblor eller ånga effektivt förstöra stenar. Enligt akademiker A. D. Sacharov kommer en underjordisk båt under vissa förhållanden att röra sig i ett moln av heta partiklar, vilket ger en rörelsehastighet på tiotals eller till och med hundratals kilometer i timmen [1] . Trebelevs tidigare utveckling kom också väl till pass.
Chrusjtjov blev intresserad av projektet med en underjordisk båt , som gillade idén att få imperialisterna ur marken. Det första testet var framgångsrikt: den underjordiska båten passerade genom berget i gånghastighet. Under det andra testet exploderade underjordsbåten av okänd anledning och blev tillsammans med besättningen kvar i bergmassan [1] [22] .
Under L. I. Brezhnev stängdes projektet med en underjordisk båt [1] .
Enligt A. V. Kryuchkov var "Battle Mole" utrustad med en kärnkraftsmotor . Anläggningen för tillverkning av underjordiska båtar byggdes påstås 1962 i Ukraina nära byn Gromovka ( Krimregionen ) [4] . Två år senare gjordes den första kopian. "Slagets mullvad" hade följande parametrar: hastighet 7 km / h, längd 35 m, besättning 5 personer, landning 15 personer. och 1 ton sprängämnen. Förutom förstörelsen av fiendens underjordiska bunkrar och missilsilos var uppgiften för den underjordiska båten att i hemlighet penetrera Kalifornien och lägga kärnladdningar under strategiska föremål. Det antogs att "Battle Mole"s handlingar skulle förväxlas med resultatet av en jordbävning [21] .
Enligt publikationer i tidningen "Tagilka" daterad 05/07/2009 och i " Rossiyskaya Gazeta " daterad 06/04/2015, ska tester av en experimentell underjordisk båt med en kärnreaktor ha ägt rum 1964 i Mount Blagodat ( Uralbergen ) nära Nizhny Tagil. Under testerna dog hela besättningen på båten på grund av explosionen och båten förblev odlad i bergmassan. Efter denna incident stoppades testerna, ödet för båtens kärnreaktor förblev okänt [4] . "Rossiyskaya Gazeta" specificerar att båten, tillsammans med besättningen, "avdunstade" som ett resultat av en kärnvapenexplosion, och alla dokumentära bevis förstördes, förmodligen på grund av motståndet från "en annan civilisation" som lever under jorden [22] .
Det har varit många projekt för underjordsbåtar, men lite är känt om de flesta av dem. Det första projektet med en underjordisk båt utvecklades av ingenjören Peter Rasskazov. Under första världskriget försvann hans teckningar och dök efter en tid upp i Tyskland. I USA har ett liknande projekt för en underjordisk båt ansökt om patent av Peter Chalmi, anställd hos Thomas Edison . Bland utvecklarna av den underjordiska båten nämns Evgeny Tolkalinsky, som lämnade Sovjetryssland till väst 1918 [1] . Professor A. V. Brichkin och A. L. Kachan uppfann en termisk borr (markraket), som bryter sin väg med heta gaser upp till 3500 ° C och färdas 10 m på en timme [23] . För att penetrera isskalet utvecklades en robotborrare Cryobot som rör sig genom att smälta is. Kryoboten är designad för att studera Jupiters måne Europa [24] . För närvarande använder underjordiska verk för olika ändamål mekanismer som kallas "Krot" (ett slags tunnelborrningskomplex), som demonstrerades på Expo-2005 -utställningen [25] .
2010 utlyste den amerikanska byrån DARPA en tävling för att skapa en underjordisk robotammunition. Som tänkt av byrån kommer denna enhet att släppas från ett flygplan och sedan flyttas under jorden [26] .
En geohod håller på att utvecklas vid Tomsk Polytechnic University [27] [28] .
Det finns ett projekt för att skicka en vetenskaplig sond gjord av kraftigt material till jordens centrum, som kommer att gå ner i en flytande metallsmälta. Mekaniska vibrationer är tänkt att användas för att kommunicera med sonden. Enligt beräkningar kommer sonden att röra sig med en hastighet av 5 m/s [29] . För att bli av med kärnavfall utvecklades Hot Drop-projektet: 100 ton radioaktivt material placeras i en volframkula som självvärms till 1200 grader och smälter stenar. Under sin egen vikt sjunker bollen gradvis ner i planetens tarmar inuti den resulterande smältan [30] .
1948 fick M. I. Tsiferov patent på en underjordisk raket som kan röra sig genom bergmassan med en hastighet av 1 m/s [31] [1] . Konstruktionen han föreslog var en autonom projektil med ett borrhuvud som drivs av pulvergaser enligt Segner-hjulsprincipen , medan gasstrålarna samtidigt förstörde berget [32] .
En vidareutveckling av denna idé var den underjordiska raketen byggd 1968. Det var en cylinder fylld med fast raketbränsle, i vars fören det fanns flera Laval-munstycken anordnade i tre nivåer. Den underjordiska raketen var monterad nos nedåt; den brännbara blandningen antändes av en elektrisk tändanordning placerad i baksektionen, och en överljudsstråle av heta gaser, som flydde från nedåtriktade munstycken, förstörde jorden under projektilen, och munstyckena på mellanskiktet, riktade i sidled, expanderade brunnen. Projektilen under sin egen tyngd föll vertikalt ner, jorden slungades ut till ytan tillsammans med en stråle av avgaser. På några sekunder gjorde Tsiferov-projektilen ett vertikalt hål upp till 20 meter djupt och 250-1000 mm i diameter, beroende på jordens beskaffenhet [33] .
Huvudproblemet i det tekniska genomförandet av "underjordiska båtprojekt" är den mycket höga effekt (tiotals MW) som krävs för höghastighetsminsänkning (jordförstöring). All denna kraft måste föras till en relativt liten underjordisk "projektil".
I Midgard Serpent-projektet (1935) föreslogs att man skulle använda 14 elmotorer med en total kapacitet på 19,8 tusen hk. (14,5 MW).
Enligt projektet skulle M.I. Tsiferovs underjordiska raketprojektil använda en raketmotor med en effekt på 5 till 100 tusen liter. Med. (73 MW). På grund av projektilens begränsade storlek (och beståndet av flygbränsle i den) översteg dess drifttid under projektet inte 5–20 s, borrhålsdiametern var 1 m och borravståndet var 20 m [33] . Som författarna till artikeln " Underground boat crashed against everyday life " skriver i tidskriften " Young Technician " (1992), kunde Tsiferov inte bevisa den ekonomiska genomförbarheten av att använda sin "underjordiska projektil". Jämfört med traditionella borriggar har en raketdriven underjordisk projektil visat sig vara kostsam, ohanterlig och osäker. Under sådana förhållanden visade sig en hög grad av brunnspenetration i praktiken vara outnyttjad [2] .
Som jämförelse är den installerade kapaciteten för tunnelskölden med en diameter på 14,2 m som används för byggandet av Moskvas tunnelbana 3,5 MW, penetrationshastigheten är 1 m/h. [34] Den låga penetrationshastigheten beror på behovet av att förstärka tunnelväggarna med speciella metall- eller betongrörsringar för att förhindra kvicksand och kollapser [16] [17] .
Kritisk är också strukturens styrka och hållbarhet. I alla projekt förutsågs användningen av "superstarka material". Från de publicerade resultaten av experimenten var det inte klart hur länge själva projektilen skulle hålla innan dess strukturer förstördes.
Det finns många andra olösta problem, till exempel att förse besättningen på en "underjordisk båt" med andningsluft, båtens motorer med bränsle eller kraft i "avlägsen" autonoma resor [4] . Eftersom "gruvan" inte förstärktes på något sätt och jorden inte avlägsnades från gruvan, skulle jorden oundvikligen kollapsa ner i gruvan bakom "tunnelbanan" [35] och det skulle bli omöjligt att tillföra luft och ström till " båt” från utsidan. Om på en atomubåt andas syre genom elektrolys från utombords havsvatten [36] kyls själva reaktorn av utombordsvatten, då är det ännu inte möjligt att självständigt producera syre och kyla reaktorn på detta sätt på en "underjordsbåt ” [5] .
På grund av komplexiteten med geopositionering under jord ifrågasätter experter förmågan att exakt föra "båten" till önskad punkt under autonom underjordisk körning utan direkt operatörskontroll från ytan [2] .
Resor till jordens inre är ett populärt tema inom fiktion ( Resan till jordens centrum av Jules Verne är ett klassiskt exempel ). Men i tidig fiktion använder karaktärer mer naturliga grottor . 1883 publicerade greve Shuzi berättelsen "Underground Fire", där karaktärerna tar sig till den "underjordiska elden" med vanliga hackor utan användning av speciella mekanismer. Men redan Edgar Burroughs i romanen "Tarzan and the Ant-Men" för penetration i underjorden kom Pellucidar med en mekanisk upptäcktsresande. Grigory Adamovs roman "The Winners of the Subsoil" [37] beskriver en underjordisk rover i form av en massiv raketliknande projektil.
Den underjordiska båten nämns i romanen " 1984 " som en av de lovande militära utvecklingarna.
1946 publicerades Vadim Okhotnikovs berättelse "The Underground Boat" och senare ett antal andra verk om detta ämne, som slutade med romanen "Roads Deep" (1949) [38] . I Boris Fradkins berättelse "Prisoners of the Burning Abyss" [39] är tunnelbanan utrustad med en dator och en termonukleär borr. I B. Sheinins filmberättelse "In the bowels of the planet" ligger ett växthus på en underjordisk båt, och skrovet penetreras av ett spänt fält av laddade partiklar för att öka styrkan (enligt författarens avsikt).
I vissa verk användes den underjordiska båten som en nödvändig detalj, och inte huvudtemat: Genrikh Altov - Stjärnflodens polygon [40] ; Danil Koretsky - "Huvudoperation" [41] ; Kir Bulychev - "Underjordisk båt" [42] . Så i Eduard Topols roman Alien Face penetrerade en underjordisk båt i hemlighet Kalifornien och placerade en kärnvapenbomb under en strategisk anläggning, vars explosion förväxlades med resultatet av en naturkatastrof [1] .
Från samma rad (som en obetydlig i allmänhet, men en handlingsrörande detalj) - Herr Korns underjordiska vandrare - Roman Zlotnikov, den eviga cykeln, bok 2 "Rising from the Ashes".
En underjordisk forskningsbåt, såväl som en fantastisk underjordisk livsform som använder liknande principer, beskrivs i Vasily Golovachevs bok "The Underground Bird".
I Ruslan Melnikovs science fiction-bok From the Depths reser karaktärerna under jorden på en underjordisk yta som kallas BK-7 (Battle Mole, Model 7), en hemlig utveckling av ryska forskare med en kärnkraftskälla.
I västerländsk skönlitteratur har temat underjordsbåten blivit mindre vanligt. Den finns på sidorna av A. Clarkes roman - " The City and the Stars " [43] . Ett annat exempel på användningen av bilden av ett underjordiskt skepp (baserat på några fantastiska principer) är historien om Barrington Bailey - "Underground Travellers" [44] [45] . En underjordisk båt användes i Stargate SG-1 säsong 7 avsnitt 14 ("Oförutsedda konsekvenser"). Den underjordiska båten finns också i filmerna " Extraordinary Journey to the Center of the Earth ", " Earth's Core: Dash into the Underworld ", " Cobra Throw " och " Total Recall ".
I den animerade serien Teenage Mutant Ninja Turtles använder antagonisterna en speciell transportmodul, som i huvudsak är en underjordisk båt, för att röra sig under jordens yta.
Handlingarna i den japanska animerade serien Grendizer (1975-1977) innehöll ofta "Drill-spacer" - ett bemannat fordon som kan röra sig både genom luften (med jetmotorer) och under jorden (med jetmotorer , skruvar, fräsar och larvrörelser ). [46]
Den föreslagna utformningen är inte ny i sig, dock finns inga beräkningsmotiveringar i underlaget.
— Överste Withinghoff