USS Nautilus: Tàu ngầm hạt nhân đầu tiên làm thay đổi cuộc chơi dưới lòng biển

Tàu ngầm hạt nhân USS Nautilus của Hải quân Mỹ. Ảnh: Wiki.

Với tàu ngầm, lặn xuống dưới mặt nước mới chỉ là một phần của bài toán. Thách thức lớn hơn là làm thế nào để duy trì hoạt động dưới nước, đồng thời di chuyển nhanh trên những quãng đường dài.

USS Nautilus đã giúp Hải quân Mỹ vượt qua giới hạn đó. Được đưa vào biên chế ngày 30/9/1954 tại Groton, bang Connecticut, Nautilus trở thành tàu ngầm chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên trên thế giới.

Sự xuất hiện của con tàu mang lại cho Hải quân Mỹ một phương tiện có thể duy trì hoạt động dưới nước lâu hơn rất nhiều so với các tàu ngầm diesel-điện trước đó.

Bước đột phá này làm thay đổi cách vận hành tàu ngầm, buộc quân đội phải xem xét lại các phương pháp săn tìm tàu ngầm và mở ra khả năng di chuyển dưới lớp băng ở khu vực Bắc Cực.

Điều gì khiến Nautilus khác biệt?

Các tàu ngầm diesel-điện truyền thống sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho động cơ đẩy khi hoạt động dưới nước.

Tuy nhiên, pin không thể cung cấp năng lượng mãi mãi và cuối cùng phải được sạc lại. Khi đó, tàu ngầm buộc phải nổi lên mặt nước hoặc sử dụng ống thở để động cơ diesel có thể hút không khí. Sự phụ thuộc này hạn chế đáng kể khả năng hoạt động tự do của tàu dưới lòng biển.

Các chỉ huy phải tính toán rất kỹ lượng điện còn lại trong pin. Tàu chạy càng nhanh thì năng lượng dự trữ càng cạn nhanh, trong khi quá trình sạc lại đòi hỏi tàu phải tiếp cận với không khí bên ngoài.

Nautilus giải quyết vấn đề này bằng hệ thống động lực hạt nhân. Lò phản ứng tạo nhiệt để sản xuất hơi nước, sau đó hơi nước làm quay turbine tạo lực đẩy và các máy phát điện. Khác với động cơ diesel, hệ thống này không cần oxy trong khí quyển để tạo ra năng lượng phục vụ việc di chuyển.

Lợi thế thực tế là Nautilus có thể duy trì khả năng cơ động dưới nước trong thời gian dài. Tàu có thể di chuyển qua những khoảng cách lớn mà không phải liên tục gián đoạn hành trình để sạc lại pin động lực.

Tuy nhiên, việc đưa Nautilus vào biên chế và chuyến đi đầu tiên của con tàu là hai cột mốc khác nhau. Sau khi chính thức phục vụ Hải quân Mỹ vào tháng 9/1954, Nautilus vẫn tiếp tục nằm tại cảng để hoàn thiện và trải qua các cuộc thử nghiệm.

Đến ngày 17/1/1955, con tàu mới lần đầu tiên rời cảng và vận hành bằng năng lượng hạt nhân.

Những chuyến đi đầu tiên nhanh chóng cho thấy sự khác biệt. Trong chuyến chạy thử vào tháng 5/1955 hướng tới Puerto Rico, Nautilus đã di chuyển 1.381 dặm (khoảng 2.223 km) hoàn toàn dưới nước trong 89,8 giờ.

Hải quân Mỹ ghi nhận đây là chuyến hành trình liên tục dưới nước dài nhất thế giới vào thời điểm đó, đồng thời đạt tốc độ duy trì dưới nước cao nhất từng được ghi nhận trong khoảng thời gian kéo dài hơn một giờ.

Nautilus thay đổi chiến tranh tàu ngầm như thế nào?

Hiệu quả tác chiến của tàu ngầm phụ thuộc một phần vào khả năng di chuyển mà không bị phát hiện và đánh chặn. Nautilus cho phép các chỉ huy duy trì tốc độ cao hơn khi hoạt động dưới nước, đồng thời nhanh chóng rời khỏi khu vực đang bị đối phương tìm kiếm.

Điều này đặt ra một thách thức hoàn toàn mới đối với các lực lượng vốn được huấn luyện để săn tìm những thế hệ tàu ngầm trước đó.

Trong các cuộc đánh giá năm 1956, Hải quân Mỹ đã thử nghiệm xem tốc độ và khả năng hoạt động bền bỉ hơn của Nautilus sẽ tác động như thế nào tới các phương thức tác chiến chống ngầm đương thời.

Kết quả rất đáng chú ý: những phương pháp săn tàu ngầm được kế thừa từ Thế chiến II tỏ ra không hiệu quả trước một tàu ngầm sở hữu những năng lực như Nautilus.

Hiệu suất của con tàu buộc Hải quân Mỹ phải đánh giá lại các chiến thuật chống tàu ngầm đang được sử dụng.

Tầm quan trọng quân sự của Nautilus vì thế không chỉ nằm ở những nhiệm vụ mà bản thân con tàu thực hiện. Thông qua các cuộc tập trận, Hải quân Mỹ có cơ hội hiểu rõ hơn những thách thức mà tàu ngầm chạy bằng năng lượng hạt nhân có thể tạo ra.

Cần lưu ý rằng cụm từ “chạy bằng năng lượng hạt nhân” mô tả hệ thống động lực của Nautilus, chứ không có nghĩa đây là tàu ngầm mang tên lửa đạn đạo.

Nautilus được trang bị 6 ống phóng ngư lôi và không phải tàu ngầm tên lửa đạn đạo.

Vì sao chuyến đi qua Bắc Cực lại quan trọng?

Thành tựu nổi tiếng nhất của Nautilus đến vào năm 1958, trong Chiến dịch Sunshine, khi Hải quân Mỹ thực hiện nhiệm vụ đưa con tàu di chuyển dưới lớp băng và đi qua khu vực Bắc Cực.

Lần thử đầu tiên gặp phải băng trôi tại vùng biển Chukchi tương đối nông, khiến Nautilus không thể tiếp tục hành trình. Con tàu phải quay về Trân Châu Cảng trước khi thực hiện một nỗ lực khác.

Ngày 3/8/1958, Nautilus thành công đi qua cực Bắc địa lý dưới mặt nước, trở thành tàu ngầm đầu tiên trên thế giới hoàn tất hành trình này.

Chuyến đi cho thấy phạm vi hoạt động mà hệ thống động lực dưới nước liên tục có thể mang lại. Bên dưới lớp băng Bắc Cực, nơi khả năng tiếp cận mặt nước bị hạn chế, việc không phải thường xuyên nổi lên hoặc sử dụng không khí để phục vụ quá trình nạp lại năng lượng mang lại một lợi thế tác chiến rõ rệt.

Tuy nhiên, động lực hạt nhân không đồng nghĩa với khả năng hoạt động vô hạn. Lương thực và các vật tư khác, sức chịu đựng của thủy thủ đoàn, công tác bảo dưỡng và cuối cùng là việc thay nhiên liệu vẫn là những giới hạn đối với tàu.

Nautilus trải qua lần thay lõi lò phản ứng đầu tiên vào năm 1957, sau khi đã đi được 60.000 hải lý.

Di sản quan trọng nhất của Nautilus là mở rộng đáng kể khả năng di chuyển của tàu ngầm: đi xa hơn và duy trì tốc độ cao hơn khi hoạt động dưới nước.

Từ đó, tàu ngầm không chỉ có thể hoạt động lâu hơn dưới lòng biển mà còn có thể vươn tới những khu vực trước đây rất khó tiếp cận, qua đó mở rộng đáng kể không gian tác chiến dưới mặt nước.