Lịch sử tàu ngầm nguyên tử đầu tiên trên thế giới

Lễ hạ thủy tàu ngầm Nautilus. Ảnh: US Navy

Lễ hạ thủy diễn ra vào ngày 21/1/1954, tại nhà máy đóng tàu Groton, bang Connecticut, với sự xuất hiện của tổng thống Dwight Eisenhower. Con tàu này được mang tên Nautilus, trùng tên với chiếc tàu trong tiểu thuyết viễn tưởng “Hai vạn dặm dưới đáy biển” của nhà văn Pháp Gabriet Verne.

Ý tưởng đóng tàu ngầm đã xuất hiện từ rất lâu trước đó. Chiếc tàu ngầm đầu tiên do kỹ sư người Hà Lan Cornelius van Drebble thiết kế theo lệnh của vua nước Anh và được thử nghiệm thành công vào năm 1620. Tại Nga, Piot Đại đế cũng từng ra lệnh đóng những con tàu như vậy.

Nhưng hạm đội tàu ngầm đúng nghĩa chỉ thực sự được phát triển trong thời gian trước Thế chiến thứ nhất. Khi đó, tàu ngầm được sản xuất hàng loạt, được trang bị động cơ diesel cho hành trình trên mặt nước và động cơ điện khi lặn. Các động cơ diesel đều có một máy phát điện đi kèm để nạp điện cho các ắc quy của tàu.

Khi Thế chiến thứ nhất nổ ra, tàu ngầm thực sự là một loại vũ khí đáng gờm trên biển. Trong suốt cuộc chiến, 600 tàu ngầm của các nước tham chiến đã đánh chìm 55 tàu tuần dương và vận tải, 105 tàu khu trục cùng 33 tàu ngầm của đối phương.

Trong Thế chiến thứ hai, các hạm đội tàu ngầm phát triển mạnh và hoạt động ở tất cả các tuyến hàng hải trên thế giới. Sau chiến tranh, các tàu ngầm thế hệ mới xuất hiện, là mẫu tàu ngầm sử dụng năng lượng nguyên tử.

Mỹ là nước đi đầu trong cuộc chạy đua này. Dự án đóng tàu ngầm thế hệ mới được đặt dưới sự điều hành trực tiếp của Đô đốc Hyman Rickover, người được coi là cha đẻ của Hạm đội hạt nhân Mỹ. Sau lễ hạ thủy năm 1954, tàu Nautilus chính thức được đưa vào biên chế của Hải quân Mỹ 8 tháng sau đó.

Tính ưu việt của Nautilus

Tàu ngầm Nautilus có hình dáng bên ngoài giống các tàu ngầm lớp XXI của Đức, từ phần mũi hình tròn, hình dạng thân tàu đến chân vịt. Đường kính của tàu rộng 8,2 m, chiều dài đạt 97 m, nên không gian bên trong rất rộng. Tàu gồm có phần mũi, các khoang dành cho thủy thủ, nhà bếp, trung tâm điều khiển, khu chứa động cơ và bánh lái.

Khi lặn dưới nước, Nautilus có thể di chuyển với tốc độ 23 hải lý/h (42,5 km/h), tốc độ trên mặt nước đạt 20 hải lý/h (37 km/h). Đây đều là tốc độ kỷ lục vào thời điểm đó. Lượng giãn nước khi nổi  là 4.157 tấn, khi lặn là 4.222 tấn. Tổng công suất động cơ là 13.800 mã lực. Kíp thủy thủ của tàu gồm 105 người, trong đó có 13 sĩ quan và 92 thủy thủ.

Tàu được trang bị 6 ống phóng ngư lôi cỡ 533 mm và 26 quả ngư lôi. Trong quá trình thiết kế, các kỹ sư đã tính tới khả năng bố trí trên tàu tên lửa RGM-6 Regulus, nhưng do quá phức tạp và không tìm ra giải pháp kỹ thuật để thực hiện nên họ đã không thể thực hiện được ý tưởng này.

Khác với tàu ngầm lớp điện - diesel , Nautilus sử dụng lò phản ứng nguyên tử, nên không cần thường xuyên nổi lên mặt biển để nạp không khí và không phải thường xuyên nạp nhiên liệu. Tàu có thể lặn dưới nước trong một thời gian rất dài và chạy với vận tốc cao trên một hải trình dài gần như không hạn chế. Nhưng đây chỉ là tính toán trên nguyên lý, còn trong thực tế vẫn có nhiều vấn đề khác liên quan đến công tác bảo đảm cho kíp thủy thủ.

Ngay sau khi được đưa vào khai thác, các chuyên gia Hải quân Mỹ đã đi đến kết luận rằng, hệ thống radar và máy bay chống ngầm, vốn hoạt động rất hiệu quả trong Thế chiến thứ hai, gần như bất lực trước tàu ngầm thế hệ mới này. Khả năng nhanh chóng thay đổi độ sâu, cùng tốc độ cao, cũng như thời gian lặn sâu dưới nước của Nautilus buộc các nhà quân sự phải xem xét lại chiến thuật chiến tranh tàu ngầm trên thế giới.

Hạn chế kỹ thuật

Cũng giống như bất kỳ chiếc tàu đầu tiên của một thế hệ tàu ngầm mới nào khác, Nautilus cũng bộc lộ nhiều nhược điểm kỹ thuật. Hai nhược điểm lớn nhất là tiếng ồn lớn và độ rung mạnh. Khi tàu vận hành ở tốc độ 15 - 17 hải lý/h (27,7-31,4 km/h), các thủy thủ không thể nghe được tiếng nói của nhau do tiếng ồn quá lớn. Lúc này, dao động rung của các kết cấu tàu có tần số lên đến 180 Hz, làm ảnh hưởng đến độ bền, gây khó khăn cho việc phóng và điều khiển ngư lôi.

Một nhược điểm khác là nếu như tàu chạy với tốc độ 4 hải lý /h (7,4 km/h), thì thiết bị định vị sóng âm thanh của tàu đã gần như không hoạt động được. Các nhược điểm trên của Nautilus đều được tính tới khi thiết kế thế hệ tàu ngầm nguyên tử sau này.

Các kỷ lục của Nautilus

Tàu ngầm Nautilus thực hiện nhiệm vụ trên biển. Ảnh: US Navy

Ngay sau khi được hạ thủy, Nautilus đã lập kỷ lục về thời gian lặn sâu liên tục dưới biển, đạt mức trên 90 giờ, với quãng đường 1.213 hải lý ( 2.250 km).

Ngày 3/8/1958, tàu này đã lập một kỷ lục mới, khi lần đầu tiên đến được đỉnh cực Bắc của trái đất. Nautilus vượt qua một quãng đường dài 3.400 km sau 100 giờ lặn ở độ sâu trung bình 100 m, dưới lớp băng dày của Bắc Băng Dương.

Để thực hiện chuyến đi này, cả kíp thủy thủ đã phải tiến hành chuẩn bị rất công phu và mãi đến lần thứ năm thì mới thành công. Khó khăn lớn nhất gặp phải trong công cuộc chinh phục Bắc cực là khi vượt qua eo biển Bering, với lớp băng dày đến 18 m. Lần đầu tiên khi đi qua eo biển này, các thủy thủ đã phải quay đầu lại, vì đáy lớp băng gần sát với đáy biển. Lần vượt eo biển thứ hai đã thành công, và Nautilus đã lặn dọc theo bờ Alaska đến Bắc cực, rồi quay lại bên bờ đảo Greenland.

Các cuộc thử nghiệm của Nautilus diễn ra trong khoảng thời gian đỉnh điểm của cuộc chạy đua công nghệ Liên Xô- Mỹ. Washington đã lạc hậu hơn so với Moscow trong lĩnh vực vũ trụ, khi Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên vào năm 1957. Chính vì vậy, việc phải vượt trội Liên Xô trong một lĩnh vực nào đó trở thành vấn đề danh dự đối với nước Mỹ. 

Hiện nay, thế giới có 5 quốc gia sở hữu tàu ngầm nguyên tử tự sản xuất là Mỹ, Nga, Pháp, Anh và Trung Quốc, với tổng số lên đến hơn 100 tàu thuộc các lớp khác nhau. Trong đó, Mỹ là nước có hạm đội tàu ngầm mạnh nhất, với hơn 70 chiếc. Ngoài ra, Ấn Độ cũng là một trong những nước sở hữu tàu ngầm nguyên tử đầu tiên. Đó là chiếc tàu ngầm nguyên tử dự án 971 Shuka-B, mà Ấn Độ thuê của Nga trong thời hạn 10 năm.

Tàu Nautilus có mặt trong biên chế tác chiến của Hải quân Mỹ đến năm 1972, sau đó chỉ để sử dụng cho mục đích huấn luyện. Ngày 6/6/1985, tàu này được chuyển giao cho Bảo tàng Hải quân Mỹ. Nautilus neo đậu vĩnh viễn tại cảng Groton, bang Connecticut, với hàng trăm nghìn khách du lịch đến đây mỗi năm, để chiêm ngưỡng thành tựu công nghệ một thời này.

Lê Hiếu (tổng hợp).