«Подземная лодка»

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

«Станция юных техников»

г. Каменск – Шахтинский

«Подземная лодка»

Номинация «Космические аппараты и ракеты-носители»

Автор: Барышев Е. В.,

педагог дополнительного образования объединения «Робототехника»

2026

Содержание

1. Введение.

Давным-давно появились легенды о том, что внутри нашей планеты существует иная разумная жизнь - там своя подземная и совершенно неведомая нам цивилизация, которая реально управляет Землей, а может быть, и всей Солнечной системой. И будто бы есть некие порталы, которые позволяют избранным войти в этот иной мир, а также выйти из него.

Идея создать такую машину, которая, словно земляной крот, могла бы рыть подземные ходы и уходить в глубину планеты, будоражила не только умы фантастов, но и серьезных ученых и конструкторов.

Подземная лодка (лат. Subterrina, (субтерина)), геоход — существующий только в виде проектов и в фантастических повестях. Самодвижущийся механизм, машина, управляемая находящимся внутри экипажем и способная передвигаться под землёй, самостоятельно прокладывая себе путь.

Мы ищем инопланетян в космических просторах на поверхности планет. А может быть, иная цивилизация существует под колесами планетоходов, внутри планеты? И стражники ее не захотели, чтобы люди проникли в запретные пределы. Ведь технические характеристики позволяли подземным лодкам, подземоход, дойти до центра Земли, а значит и до центра планет Марса и Луны.

Изобретатели взяли за основу конструкции подземохода строение живого земляного крота. Подземоход «Midgardschlange» (1939 год, Германия) проектировался как сверхамфибия, способная двигаться по земле, под землей и под водой на глубине до 100 метров. Аппарат создавался как боевое универсальное транспортное средство и состоял из большого числа соединенных воедино отсеков, имеющих размеры в длину 6 метров, в диаметре 3м. Общая длинна аппарата варьировалась от 400 до 524 метров, в зависимости от поставленных задач. Вес этого «подземного крейсера» составлял 60 тонн.

Подземная лодка имела титановый корпус с заостренным носом и кормой, диаметром 2,8 м и длиной 3 м.

Экипаж состоял из 30 человек. Внутреннее устройство корпуса, напоминало схему расположения отсеков подводной лодки, жилые отсеки, камбуз, радиорубка, и ядерный реактор. Электродвигатели (14 штук) мощностью 20 тысяч лошадиных сил, должны были обеспечить «крота» максимальной скоростью под водой в 30 км/ч, а под землей — до 10 км/ч.

Была разработана оригинальная технология дробления грунта и двигательная система. Вокруг тела «крота» создавался некий кавитационный поток (образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью), который снижал силу трения и позволял пробиваться даже через граниты и базальты. Предполагалось, что на заостренном сверлообразном носу будут установлены лазеры, для разрушения твердой породы (в медицине применяется лазер для разрушения камней в почках).

Такие свехамфибии могли бы помочь в глубинных исследованиях планет, строительстве подгрунтовых баз, как на Луне, так и на Марсе.

2. Цели и задачи проекта.

• Установить причину возникновения подземного транспорта;

• Рассмотреть проекты и экспериментальные модели, специфическую модификацию тоннелепроходческого комплекса;

• Собрать информацию о составе грунта на Луне и Марсе;

• Определить перспективы созданий новых и развития существующих проектов подземоходов;

• Создать модель космического подземохода для перемещения и строительства базы под грунтом планет Марса и Луны.

3. История создания подземоходов.

Человека с давних времен тянуло то опуститься на дно, то подняться в воздух, то достичь самого центра Земли. Однако это было возможно до некоторых пор лишь в фантастических романах и сказках. В наше время подземная лодка – это уже не просто фантазия. Были проведены успешные разработки и испытания в этой области.

Подземные лодки в литературе. Все началось с полета фантазии. В 1864 году Жюль Верн опубликовал известный роман под названием «Путешествие к центру Земли». Герои его спустились в центр нашей планеты через жерло вулкана. В 1883 году была опубликована книга «Подземный огонь» Шузи. В ней герои, работая кирками, проложили шахту к земному центру. Правда, в книге уже говорилось о том, что ядро планеты горячее. Алексей Толстой, русский писатель, добился большего успеха. В 1927 году он написал «Гиперболоид инженера Гарина». Герой произведения пробился почти насквозь через толщу земли, при этом буднично и даже с некоторым цинизмом.

Рисунок из повести «Подземный огонь» графа Шузи.

Все эти авторы строили гипотезы, которые никак нельзя было обосновать. Дело оставалось за изобретателями и инженерами, властителями дум людских конца 19-го – начала 20-го веков. Однако в опубликованных в 1937 году «Победителях недр» Григорий Адамов низвел до обычных достижений власти СССР проблему штурма земных недр. Конструкция, которую имела в его книге подземная лодка, будто была списана с чертежей секретного КБ. Случайно ли это совпадение?

Сейчас никто не сможет ответить на вопрос о том, что легло в основу смелых догадок Григория Адамова. Однако, судя по немногочисленным данным, основания для них все-таки имелись. Первым инженером, который якобы создал чертежи подземного аппарата, стал Петр Рассказов. Этот инженер в 1918 г. был убит агентом немецкой разведки, который похитил у него всю документацию. Американцы же считают, что первые разработки начал Томас Эдисон. Однако более достоверно то, что их осуществляли в конце 20-30-х годов 20 века инженеры из СССР А. Треблев, А. Баскин и А. Кирилов. Именно они разработали конструкцию первой подземной лодки.

Первая подземная лодка разработанная в СССР.

Спустя 2 года завод выпустил первую подземную лодку СССР. У нее был атомный реактор. Подземная атомная лодка была названа «Боевым Кротом». Конструкция имела титановый корпус. Корма и нос был заострен. Подземная лодка «Боевой Крот» в диаметре достигала 3,8 м, а ее длина составляла 35 метров. Из пяти человек состоял экипаж. Кроме того, подземная лодка «Боевой Крот» была способна принять на борт тонну взрывчатки, а также еще 15 десантников. Ядерный реактор «Боевого Крота» позволял лодке развивать скорость до 7 м/ч.

В 1964 году, ранней осенью, проходили испытания «Боевого Крота». Неплохие результаты продемонстрировал подземоход. Ему удалось преодолеть разнородный грунт, а также уничтожить находившийся под землей командный бункер, принадлежавший условному противнику. Несколько раз, опытный образец был продемонстрирован членам правительственной комиссии в Ростовской области, на Урале и подмосковном Нахабино. После этого начались таинственные события.

Схема подземной лодки.

В 1976 году в прессу просочилась информация о подземном атомном флоте Советского Союза. Это было сделано в целях военно-политической дезинформации. Американцы попались на эту удочку и принялись за постройку подобных аппаратов. Трудно сказать, ведется ли сейчас на Западе и в США разработка подобных машин. Нужна ли кому-нибудь сегодня подземная лодка? Фото, представленные выше, а также исторические факты – аргументы в пользу того, что это не просто фантазия, а самая настоящая реальность.

Не менее замечательным проектом являлся «Морской лев» (другое его название – Subterrine). Еще в 1933 г. Хорнер фон Вернер, немецкий инженер, оформил на него патент. По его замыслу, этот аппарат мог развивать скорость до 7 м/ч. На его борту могли находиться 5 человек, а вес боезаряда составлял до 300 кг. Аппарат этот, к тому же, мог передвигаться не только под землей, и под водой, но и в грунте планет Марс и Луна. Эта подземная подгрунтовая лодка сразу же была засекречена. Проект ее оказался в военном архиве.

4. Специфика состава грунта планет.

4.1. Планета Марс.

Элементный состав поверхностного слоя марсианской почвы по данным посадочных аппаратов неодинаков в разных местах. Основная составляющая почвы — кремнезём (20-25 %), содержащий примесь гидратов оксидов железа (до 15 %), придающих почве красноватый цвет. Имеются значительные примеси соединений серы, кальция, алюминия, магния, натрия (единицы процентов для каждого).

Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км), силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км. Плотность в центре планеты должна достигать 8,5 г/см2. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью 14—17 % (по массе) серы, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли.

Две трети поверхности Марса занимают светлые области, получившие название материков, около трети — тёмные участки, называемые морями. Моря сосредоточены, в основном, в южном полушарии планеты, между 10 и 40° широты.

В северном полушарии, помимо обширных вулканических равнин, находятся две области крупных вулканов — Виктория и Элизий.

Панорама кратера Виктория.

Панорама поверхности Марса в районе Husband Hill.

На Марсе имеется множество геологических образований, напоминающих водную эрозию, в частности, высохшие русла рек.

В месте посадки аппарата в грунте имеется также значительное количество водяного льда. Орбитальный зонд «Марс Одиссей» также обнаружил, что под поверхностью красной планеты есть залежи водяного льда. Позже это предположение было подтверждено и другими аппаратами, но окончательно вопрос о наличии воды на Марсе был решен в 2008 году, когда зонд «Феникс», севший вблизи северного полюса планеты, получил воду из марсианского грунта.

4.2. Планета Луна.

Плотность Луны равна 3340 кг/м3 - как у земной мантии. Это значит, что наш спутник или не имеет плотного железного ядра, или оно очень маленькое. Более детальные исследования получены в результате сейсмических экспериментов.

В результате проведенных исследований выяснилось, что наш естественный спутник оказался геологически асимметричным - почти все зарегистрированные сейсмометрами за 8 лет наблюдений лунотрясения произошли на видимой стороне Луны.

Падения на Луну четырех лунных модулей кораблей «Аполлон» и пяти последних ступеней лунной ракеты-носителя «Сатурн-V» показали, что мощная материковая кора охватывает всю Луну, не разделяясь, как на Земле, на отдельные континенты, и лишь в некоторых местах она утончается и перекрывается базальтовыми покровами. Под корой до глубины 800 км лежит мантия, в которой, начиная с глубины примерно 100 км, появляются признаки слабой современной активности, проявляющиеся лунотрясениями. Глубже 800 км, по-видимому, появляется существенное количества расплава, который не пропускает поперечные сейсмические волны.

Колонизация Луны произойдет только через миллиарды лет. А до тех пор человечество рассматривает Луну как первый потенциальный объект для космической колонизации.

Планы освоения Луны, пока рассчитанные на период до 2040 года, разделены на три этапа. На первом из них в 2016–2025 годах планируется отправка автоматических межпланетных станций «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27» и «Луна-28». Задача этих аппаратов — выбор наиболее перспективного района в области Южного полюса Луны для будущего развёртывания там полигона и лунной базы.

Лунная база на поверхности.

Задачей российских ученых станет, исследование недр спутника нашей планеты Луны и красной планеты Марс, «в целях дальнейшего практического использования». Эксперты сомневаются в рентабельности добычи полезных ископаемых на этих планетах. А вот что не вызывает сомнений, так это то, что базы необходимы для дальнейшего исследования космического пространства. Не исключено, что именно с Луны или Марса отправятся пилотируемые экспедиции к другим планетам.

5. Модель подземохода «Крот»

5.1. Анализ и выбор подземохода.

Ключевым звеном в исследовании и освоении Луны, как и любой другой планеты, является планетное транспортное средство, которое должно не только исследовать поверхность, но и уверенно двигаться под грунтом планеты, так как климат на Луне капризный, сопровождаемый пылевыми бурями и высоким уровнем радиации.

После изучения и анализа основных данных о планетах Луна и Марс, полученных снимков рельефа, конструкций подземоходов, условий их эксплуатации, возможность пребывания человека на планете был разработан фантастический проект модели подземохода «Крот».

Подземоход оснащен следующими узлами и оборудованием:

• Три отделяемые отсека с независимыми роторами;

• Первый отсек, кабина управления кротом;

• Второй отсек является камбузом для экипажа;

• В третьем отсеке находится атомный реактор;

• Лазерная установка расположена в носовой части крота;

• Фото, видео и навигационная аппаратура.

5.2. Изготовление подземохода «Крот»

Корпус подземохода изготовлен из жести, способом пайки. Основное шасси 2-х роторное, вращение роторов встречное. Модель может поворачивать на небольшой радиус и управляется автоматически. Электрические двигатели низковольтные, от детских игрушек. Источником питания служит аккумулятор напряжением 7,2 вольта.

Модель подземоход «Крот», сконструированный в объединении, и может является частью проекта Федеральной космической программы (ФКП), по изучению планеты Луна, предназначен для перемещения экипажа космической экспедиции под грунтом планеты, строительства научно-исследовательских баз.

6. Заключение.

Постройка подземоходов и создание лунных баз внутри планеты, для более глубокого освоения Луны и проживания, в интересах человечества возможна. По такому же принципу построена Международная Космическая Станция, которая находится на околоземной орбите с 20 ноября 1998 года. Перелет космонавтов с ИККМ-2020 на Марс тоже реально, так как космонавты летают на МКС и обратно. Для испытаний подземоходов, разработчики могут использовать природный полигон - самую сухую на планете пустыню Атакама (западное побережье Южной Америки на территории Чили). Жестокие условия этого места в чем - то схожие с формой жизни на Луне, следовательно, применялись методы исследования воздействия на человека этих условий. Внимательность и интерес человека не позволит пропустить интересные моменты при исследовании планеты.

8. Источники информации.

Литература:

1. Кемурджиан А. Л., Громов В. В., Кажукало И. Ф. и др.; под ред. Кемурджиана А. Л. Планетоходы — М.,Машиностроение, 1993.

2. Бронштэн В.А. Новая загадка Марса/ В сб. "Познание продолжается", М., "Просвещение", 1970.

3. Карпенко С. Наша межпланетная станция (Проект российской АМС "Фобос – Грунт")/ Журнал "Новости космонавтики", № 3, 2000.

4. Морозов К.В. Ракеты-носители космических аппаратов. М., "Машиностроение", 1975.

5. Журнал «Популярная механика №7 (21), 2004» — журнал о том, как устроен мир.

Интернет ресурсы:

1. http://www.popmech.ru/technologies/8325-vnezemnoy-transport-planetokhody/ - Внеземной транспорт «Планетоходы»

2. http://stranamasterov.ru/node/133054 - Виртуальная экскурсия «Космические аппараты»

3. http://volamar.ru/subject/04sirius/view_post.php?cat=2&id=8 - Солнце и планеты.

4. http://kosmolenta.com/index.php/categories/manned-flights - Пилотируемая космонавтика.

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/ - Спейс-шаттл американский многоразовый транспортный космический корабль

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/ - Луноход космическая программа. Материал из Википедии — свободной энциклопедии.

7. http://rusmi.su/news/01-2016/news7419.html - Атомная подземная лодка «Боевой Крот».

8. http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/shtuka/6dney/01.html - шесть дней на луне-1

17