Принцип всплытия и погружения подводной лодки – definition of Принципы_и_устройство_подводной_лодки and synonyms of Принципы_и_устройство_подводной_лодки (Russian)

Содержание

Система погружения и всплытия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 ноября 2017;
проверки требуют 5 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 ноября 2017;
проверки требуют 5 правок.

Схематический разрез двухкорпусной ПЛ
1 — прочный корпус,
2 — лёгкий корпус (и ЦГБ),
3 — прочная рубка,
4 — ограждение рубки,
5 — надстройка,
6 — верхний стрингер ЛК,
7 — киль

Назначение системы погружения и всплытия подводной лодки (ПЛ) полностью отражено в названии.

Система состоит из балластных и вспомогательных цистерн, соединительных трубопроводов и арматуры.[1][2]

Схема заполнения балласта бескингстонной ПЛ (КВ открыты)
Станция погружения и всплытия в центральном посту ПЛ (макет). На первом плане справа — раздаточная колонка, клапана ЦГБ (маховики чёрные) и ЦБП (красные)
Пульт управления цистернами ПЛ Б-396 проекта 641Б. Пост БЧ-5 (БП-35).
Клапаны ВВД для продувания балластных цистерн.

Главным элементом являются цистерны главного балласта (ЦГБ). Их заполнением погашается основной запас плавучести ПЛ, и обеспечивается нормальное погружение. По длине лодки цистерны разделены переборками. Обычно к каждому отсеку прочного корпуса прилегают побортно две ЦГБ. Имеются также ЦГБ в оконечностях легкого корпуса. Чтобы лучше контролировать погружение, ЦГБ разбиты на группы: носовую, кормовую и среднюю, которые можно заполнять или продувать независимо или одновременно. Допускается и индивидуальное заполнение или продувание цистерн.

В верхней части ЦГБ находятся клапаны вентиляции (КВ), а в верхнем стрингере аварийные захлопки (АЗ). В нижней части — кингстоны, или, для бескингстонных ПЛ — шпигаты. Совместным открытием и закрытием их достигается выпуск воздуха из цистерн или его удержание при погружении (всплытии).

Как правило, балласт ПЛ рассчитывается так, чтобы с заполненными концевыми группами лодка плавала «под рубку» — над водой только ограждение рубки. Такое положение называется позиционным. При нормальном (не срочном) погружении сначала заполняются концевые группы, проверяется герметичность корпуса и посадка, затем заполняется средняя группа. При нормальном всплытии средняя группа продувается первой.

Уравнительная цистерна[править | править код]

На практике лодка имеет остаточную плавучесть, то есть существует разница между объёмом ЦГБ и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения. Эта разница компенсируется с помощью цистерн вспомогательного балласта. Приём или откачка воды в уравнительную цистерну погашает остаточную плавучесть. Но любой приём балласта сопровождается его смещением. Лодка под водой очень чувствительна, особенно к продольным смещениям. Достаточно переместить из носа в корму сотню килограмм, чтобы сбить дифферент. Известны случаи, когда переходом экипажа из отсека в отсек лодку удерживали от самопроизвольного всплытия при торпедной атаке.[3] Не случайно также, что Корабельный устав предусматривает измерение количества воды при дифферентовке как в тоннах, так и в литрах.[4]

Дифферентные цистерны[править | править код]

Для компенсации продольного смещения грузов имеются дифферентные цистерны — носовая и кормовая. Основным способом перекачки вспомогательного балласта между дифферентными цистернами является передувание с помощью сжатого воздуха, так как этот способ быстрейший. Возможна также перекачка с помощью помп. Приём / откачка вспомогательного балласта и его перекачка с целью добиться равновесия погруженной ПЛ на ровном киле называется дифферентовкой.

Лодка считается нормально удифферентованной, если в подводном положении плавает на ровный киль, и для поддержания глубины и дифферента на ходу достаточно небольших перекладок рулей. На практике, считается, что лодка должна идти с дифферентом 0,5-1,5 градуса на нос.

Цистерны вспомогательного балласта находятся внутри прочного корпуса. Уравнительная — вблизи центра тяжести, дифферентные — в оконечностях. Уравнительная цистерна выполняется прочной, дифферентные могут быть лёгкими.[1]

Цистерна быстрого погружения[править | править код]

Когда требуется срочное погружение и заполнение даже всех ЦГБ сразу оказывается слишком медленным, используют цистерну быстрого погружения (ЦБП, иногда называется цистерной срочного погружения). Её объём не входит в расчётный запас плавучести, то есть, приняв в неё балласт, лодка становится тяжелее окружающей воды, что помогает «провалиться» на глубину. После этого, разумеется, цистерна быстрого погружения немедленно продувается. Она находится в прочном корпусе и выполняется прочной[1] либо равнопрочной и располагается в межбортном пространстве. Также у неё имеется особенность: клапаны вентиляции и кингстоны ЦБП гидравлические.

Не относятся прямо к системе погружения и всплытия, но влияют на дифферентовку. Среди важнейших специальных цистерн:

  • Торпедо- и ракетозаместительные цистерны: служат для компенсации веса израсходованных ракет и торпед.
  • Цистерны кольцевого зазора: для хранения воды, заполняющей ТА или ракетные шахты перед выстрелом.
  • Топливные цистерны: топливо представляет большой переменный груз, особенно на дизельных ПЛ. По мере его расходования дифферентовка меняется. Чтобы минимизировать влияние на дифферентовку, расходование производится под контролем, в определенном порядке.
  1. 1 2 3 Бондаренко, А. Г. Основы устройства ПЛ. Курс лекций для слушателей военно-морских учебных заведений. Л., 1982
  2. Прасолов, С. Н, Амитин, М. Б. Устройство подводных лодок. Б. м., б. г.
  3. Грищенко, П. Д. Соль службы. Л., Воениздат, 1979. с. 199—203.
  4. ↑ Приложение к КУ ВМФ. 1. Приготовление корабля к бою и походу. п.(б) [1] Архивная копия от 25 июля 2008 на Wayback Machine

Как устроена атомная подлодка (10 фото)

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Бесшумные «хищники» морских глубин всегда наводили ужас на неприятеля, причем как в военное, так и в мирное время. С подлодками связано бесчисленное количество мифов, что, впрочем, неудивительно, если учесть, что их создают в условиях особой секретности. Экскурс в устройство атомных подводных лодок предложен вашему вниманию в этой фишке.

Принцип действия субмарины

Принцип действия субмарины апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Система погружения и всплытия подводной лодки включает в себя балластные и вспомогательные цистерны, а также соединительные трубопроводы и арматуру. Основной элемент здесь – это цистерны главного балласта, за счет заполнения водой которых погашается основной запас плавучести ПЛ. Все цистерны входят в носовую, кормовую и среднюю группы. Их можно заполнять и продувать по очереди или одновременно.

У подлодки есть дифферентные цистерны, необходимые для компенсации продольного смещения грузов. Балласт между дифферентными цистернами передувается при помощи сжатого воздуха или же перекачивается с помощью специальных помп. Дифферентовка – именно так называется прием, целью которого является «уравновешивание» погруженной ПЛ.

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Атомные подлодки делят на поколения. Для первого (50-е) характерна относительно высокая шумность и несовершенство гидроакустических систем. Второе поколение строили в 60-е – 70-е годы: форма корпуса была оптимизирована, чтобы увеличить скорость. Лодки третьего больше, на них также появилось оборудование для радиоэлектронной борьбы. Для АПЛ четвертого поколения характерны беспрецедентно малый уровень шума и продвинутая электроника. Облик лодок пятого поколения прорабатывается в наши дни.

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Важный компонент любой субмарины – воздушная система. Погружение, всплытие, удаление отходов – все это делается при помощи сжатого воздуха. Последний хранят под высоким давлением на борту ПЛ: так он занимает меньше места и позволяет аккумулировать больше энергии. Воздух высокого давления находится в специальных баллонах: как правило, за его количеством следит старший механик. Пополняются запасы сжатого воздуха при всплытии. Это долгая и трудоемкая процедура, требующая особого внимания. Чтобы экипажу лодки было чем дышать, на борту субмарины размещены установки регенерации воздуха, позволяющие получать кислород из забортной воды.

АПЛ: какие они бывают

АПЛ: какие они бывают апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Атомная лодка имеет ядерную силовую установку (откуда, собственно, и пошло название). В наше время многие страны также эксплуатируют дизель-электрические подлодки (ПЛ). Уровень автономности атомных субмарин намного выше, и они могут выполнять более широкий круг задач. Американцы и англичане вообще прекратили использовать неатомные подлодки, российский же подводный флот имеет смешанный состав. Вообще, только пять стран имеют атомные подлодки. Кроме США и РФ в «клуб избранных» входят Франция, Англия и Китай. Остальные морские державы используют дизель-электрические субмарины.

Будущее российского подводного флота связано с двумя новыми атомными субмаринами. Речь идет о многоцелевых лодках проекта 885 «Ясень» и ракетных подводных крейсерах стратегического назначения 955 «Борей». Лодок проекта 885 построят восемь единиц, а число «Бореев» достигнет семи. Российский подводный флот нельзя будет сравнить с американским (США будут иметь десятки новых субмарин), но он будет занимать вторую строчку мирового рейтинга.

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Русские и американские лодки отличаются по своей архитектуре. США делают свои АПЛ однокорпусными (корпус и противостоит давлению, и имеет обтекаемую форму), а Россия – двухкорпусными: в этом случае есть внутренний грубый прочный корпус и внешний обтекаемый легкий. На атомных подлодках проекта 949А «Антей», к числу которых относился и печально известный «Курск», расстояние между корпусами составляет 3,5 м. Считается, что двухкорпусные лодки более живучи, в то время как однокорпусные при прочих равных имеют меньший вес. У однокорпусных лодок цистерны главного балласта, обеспечивающие всплытие и погружение, находятся внутри прочного корпуса, а у двухкорпусных – внутри легкого внешнего. Каждая отечественная субмарина должна выжить, если любой отсек будет полностью затоплен водой – это одно из главных требований для подлодок.

В целом, наблюдается тенденция к переходу на однокорпусные АПЛ, так как новейшая сталь, из которой выполнены корпуса американских лодок, позволяет выдерживать колоссальные нагрузки на глубине и обеспечивает субмарине высокий уровень живучести. Речь, в частности, идет о высокопрочной стали марки HY-80/100 с пределом текучести 56-84 кгс/мм. Очевидно, в будущем применят еще более совершенные материалы.

Существуют также лодки с корпусом смешанного типа (когда легкий корпус перекрывает основной лишь частично) и многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри легкого). К последним относится отечественный подводный ракетный крейсер проекта 941 – самая большая атомная подлодка в мире. Внутри ее легкого корпуса находятся пять прочных корпусов, два из которых являются основными. Для изготовления прочных корпусов использовали титановые сплавы, а для легкого – стальной. Его покрывает нерезонансное противолокационное звукоизолирующее резиновое покрытие, весящее 800 тонн. Одно это покрытие весит больше, чем американская атомная подлодка NR-1. Проект 941 – воистину гигантская субмарина. Длина ее составляет 172, а ширина – 23 м. На борту несут службу 160 человек.

Можно видеть, насколько различаются атомные подлодки и сколь отличным является их «содержание». Теперь рассмотрим более наглядно несколько отечественных ПЛ: лодки проекта 971, 949А и 955. Всё это – мощные и современные субмарины, несущие службу на флоте РФ. Лодки принадлежат к трем разным типам АПЛ, о которых мы говорили выше:

Атомные подлодки делят по назначению:

· РПКСН (Ракетный подводный крейсер стратегического назначения). Будучи элементом ядерной триады, эти субмарины несут на борту баллистические ракеты с ядерными боеголовками. Главные цели таких кораблей – военные базы и города противника. В число РПКСН входит новая российская АПЛ 955 «Борей». В Америке этот тип субмарин называют SSBN (Ship Submarine Ballistic Nuclear): сюда относится самая мощная из таких ПЛ – лодка типа «Огайо». Чтобы вместить на борту весь смертоносный арсенал, РПКСН проектируют с учетом требований большого внутреннего объема. Их длина часто превышает 170 м – это заметно больше длины многоцелевых подлодок.

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

ЛАРК К-186 «Омск» пр.949А OSCAR-II с открытыми крышками пусковых установок ракетного комплекса «Гранит» Лодки проекта во Флоте имеют неофициальное название «Батон» — за форму корпуса и внушительность размеров.

· ПЛАТ (Подводная лодка атомная торпедная). Такие лодки еще называют многоцелевыми. Их предназначение: уничтожение кораблей, других подлодок, тактических целей на земле и сбор разведданных. Они меньше РПКСН и имеют лучшую скорость и подвижность. ПЛАТ могут использовать торпеды или высокоточные крылатые ракеты. К числу таких АПЛ относятся американский «Лос-Анджелес» или советский/российский МПЛАТРК проекта 971 «Щука-Б».

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Подводная лодка проекта 941 «Акула»

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Подводная лодка проекта 941 «Акула»

· ПЛАРК (Подводная лодка атомная с ракетами крылатыми). Это самая малочисленная группа современных АПЛ. Сюда входят российский 949А «Антей» и некоторые переоборудованные в носители крылатых ракет американские «Огайо». Концепция ПЛАРК перекликается с многоцелевыми АПЛ. Субмарины типа ПЛАРК, правда, крупней – они представляют собой большие плавучие подводные платформы с высокоточным оружием. В советском/российском флоте эти лодки также именуют «убийцами авианосцев».

Как устроена атомная подлодка апл, атомные подводные лодки, вооружение, интересно

Устройство подводной лодки

Подводная лодка британского военно-морского флота «Апхоулдер» («Союзник»)

Подводные лодки безо всякого труда плавают по водной поверхности. Но в отличие от всех остальных кораблей могут опускаться на дно океана и в некоторых случаях месяцами плавать в его глубинах. Весь секрет в том, что подлодка имеет уникальную двухкорпусную конструкцию.

Между ее внешним и внутренним корпусами находятся специальные отделения, или балластные цистерны, которые могут заполняться морской водой. При этом увеличивается полный вес подлодки и соответственно уменьшается ее плавучесть, то есть способность держаться на поверхности. Вперед лодка движется за счет работы гребного винта, а погрузиться ей помогают горизонтальные рули, названные гидропланами.

Внутренний стальной корпус подлодки рассчитан на то, чтобы выдерживать огромное давление воды, которое растет с глубиной. В погруженном состоянии держаться устойчиво кораблю помогают дифферентные цистерны, расположенные вдоль киля. Если надо всплывать, то на подлодке освобождают от воды, или, как говорят, продувают балластные цистерны. Подлодке помогают идти нужным курсом такие навигационные средства, как перископы, радар, (радиолокатор), сонар (гидролокатор) и спутниковые системы связи.

На изображении сверху, показанная в разрезе ударная британская подлодка водоизмещением 2455 тонн и длиной 232 фута может двигаться со скоростью 20 миль в час. Пока лодка находится у поверхности, ее дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию. Эта энергия запасается в аккумуляторных батареях и расходуется затем в подводном плавании. Атомные подводные лодки используют ядерное топливо, чтобы превратить воду в перегретый пар для работы ее паровых турбин.

Как погружается и всплывает подлодка?

Когда подлодка находится на поверхности, говорят, что она пребывает в состоянии положительной плавучести. Тогда ее балластные цистерны в основном заполнены воздухом (ближний рисунок справа). При погружении (средний рисунок справа) судно приобретает отрицательную плавучесть, так как воздух из балластных цистерн выходит через выпускные клапаны, и емкости заполняются водой через водозаборные порты. Чтобы двигаться на определенной глубине в погруженном состоянии, на подлодках используют технику уравновешивания, когда сжатый воздух нагнетается в балластные цистерны, а водозаборные порты остаются открытыми. При этом и наступает нужное состояние нейтральной плавучести. Для всплытия (дальний рисунок справа)с помощью сжатого воздуха, хранящегося на борту, выталкивают воду из балластных цистерн.

На подлодке мало свободного места. На верхнем рисунке моряки едят в кают-компании. В правом верхнем углу — американская подлодка в надводном плавании. Справа на фотографии — тесный кубрик, где спят подводники.

Чистый воздух под водой

На большинстве современных подлодок пресную воду делают из морской. И запасы свежего воздуха также делают на борту — разлагая пресную воду с помощью электролиза и освобождая из нее кислород. Когда подлодка курсирует вблизи поверхности, она с помощью прикрытых колпаками шноркелей — приспособлений, выставленных над водой, забирает свежий и выбрасывает отработанный воздух. В этом положении над боевой рубкой лодки оказываются на воздухе, кроме шноркелей, перископ, антенна радиосвязи и другие надстроечные элементы. Качество воздуха на подлодке контролируется ежедневно, чтобы обеспечивать нужное содержание кислорода. Весь воздух проходит через скруббер, или газоочиститель, для устранения загрязнений. Отработавшие газы выходят через отдельный трубопровод.

Принципы и устройство подводной лодки Википедия

Обеспечение прочности является самой трудной задачей, и потому главное внимание уделяется ей. В случае двухкорпусной конструкции давление воды (избыточные 1 кгс/см² на каждые 10 м глубины) принимает на себя прочный корпус, имеющий оптимальную форму для противостояния давлению. Обтекание обеспечивается лёгким корпусом. В ряде случаев при однокорпусной конструкции прочный корпус имеет форму одновременно удовлетворяющую и условиям противостояния давлению, и условиям обтекаемости. Например, такую форму имел корпус подводной лодки Джевецкого, или британской сверхмалой субмарины X-Craft.

Прочный корпус (ПК)

Содержит все основные системы и устройства, а часто и грузы, является основой для остальных конструкций ПЛ. Для обеспечения живучести он разделён водонепроницаемыми переборками на отсеки.

Будь он сплошным, глухим, простой геометрической формы, этого хватило бы, чтобы обеспечить прочность, но на практике всё обстоит иначе: в подводной лодке нужны горловины люков, шахты, валопроводы, клапаны, и прочее — есть масса мест, где однородность корпуса нарушается. Каждое из них — концентратор напряжений, то есть слабое место. Именно там начнётся разрушение под нагрузкой. А значит, в таких местах нужны усиления — дополнительные элементы набора, утолщения обшивки.[1]

От того, насколько прочен корпус, какое давление воды он может выдерживать, зависит важнейшая тактическая характеристика ПЛ — глубина погружения. Глубина определяет скрытность и неуязвимость лодки, чем больше глубина погружения, тем сложнее обнаружить лодку и тем сложнее поразить её. Наиболее важны рабочая глубина — максимальная глубина, на которой лодка может находиться неограниченно долго без возникновения остаточных деформаций, и предельная глубина — максимальная глубина, на которую лодка ещё может погружаться без разрушения, пусть и с остаточными деформациями.

Разумеется, прочность должна сопровождаться водонепроницаемостью. Иначе лодка, как и всякий корабль, просто не сможет плавать.

Перед выходом в море или перед походом, в ходе пробного погружения, на ПЛ проверяется прочность и герметичность прочного корпуса. Непосредственно перед погружением из лодки с помощью компрессора (на дизельных ПЛ — главного дизеля) частью откачивается воздух, чтобы создать разрежение. Подается команда «слушать в отсеках». Одновременно следят за отсечным давлением. Если слышен характерный свист воздуха, и/или давление быстро восстанавливается до атмосферного, прочный корпус негерметичен.[2] После погружения в позиционное положение подается команда «осмотреться в отсеках», и корпус и арматура визуально проверяются на течи.[3]

Лёгкий корпус (ЛК)

Обводы лёгкого корпуса обеспечивают оптимальное обтекание на расчётном ходу. В подводном положении внутри лёгкого корпуса находится вода, — внутри и снаружи него давление одинаково и ему нет надобности быть прочным, отсюда его название. В легком корпусе располагают оборудование, не требующее изоляции от забортного давления: балластные и топливные (на дизельных ПЛ) цистерны, антенны ГАС, тяги рулевого устройства.

Типы конструкции корпуса

Схематический разрез однокорпусной ПЛ: 1 — прочный корпус; 2 — ЦГБ; 3 — прочная рубка; 4 — ограждение рубки; 5 — надстройка

  • Однокорпусные: цистерны главного балласта (ЦГБ) находятся внутри прочного корпуса. Лёгкий корпус только в оконечностях. Элементы набора, подобно надводному к

Принципы и устройство подводной лодки

Схема устройства подводной лодки

Принципы действия и устройство подводной лодки рассматриваются вместе, так как они тесно связаны. Определяющим является принцип подводного плавания. Отсюда, основные требования к ПЛ это:

  • выдерживать давление воды в подводном положении, то есть обеспечивать прочность и водонепроницаемость корпуса.
  • обеспечивать управляемые погружение, всплытие, и смену глубины.
  • иметь оптимальное с точки зрения ходкости обтекание.
  • сохранять работоспособность (боеспособность) во всём диапазоне эксплуатации по физическим, климатическим условиям и условиям автономности.

Прочность и водонепроницаемость

Обеспечение прочности является самой трудной задачей, и потому главное внимание уделяется ей. В случае двухкорпусной конструкции давление воды (избыточные 1 кгс/см² на каждые 10 м глубины) принимает на себя прочный корпус, имеющий оптимальную форму для противостояния давлению. Обтекание обеспечивается лёгким корпусом. В ряде случаев при однокорпусной конструкции прочный корпус имеет форму одновременно удовлетворяющую и условиям противостояния давлению, и условиям обтекаемости. Например, такую форму имел корпус подводной лодки Джевецкого, или британской сверхмалой субмарины X-Craft.

Прочный корпус (ПК)

Содержит все основные системы и устройства, а часто и грузы, является основой для остальных конструкций ПЛ. Для обеспечения живучести он разделён водонепроницаемыми переборками на отсеки.

Будь он сплошным, глухим, простой геометрической формы, этого хватило бы, чтобы обеспечить прочность, но на практике всё обстоит иначе: в подводной лодке нужны горловины люков, шахты, валопроводы, клапаны, и прочее — есть масса мест, где однородность корпуса нарушается. Каждое из них — концентратор напряжений, то есть слабое место. Именно там начнётся разрушение под нагрузкой. А значит, в таких местах нужны усиления — дополнительные элементы набора, утолщения обшивки.[1]

От того, насколько прочен корпус, какое давление воды он может выдерживать, зависит важнейшая тактическая характеристика ПЛ — глубина погружения. Глубина определяет скрытность и неуязвимость лодки, чем больше глубина погружения, тем сложнее обнаружить лодку и тем сложнее поразить её. Наиболее важны рабочая глубина — максимальная глубина, на которой лодка может находиться неограниченно долго без возникновения остаточных деформаций, и предельная глубина — максимальная глубина, на которую лодка ещё может погружаться без разрушения, пусть и с остаточными деформациями.

Разумеется, прочность должна сопровождаться водонепроницаемостью. Иначе лодка, как и всякий корабль, просто не сможет плавать.

Перед выходом в море или перед походом, в ходе пробного погружения, на ПЛ проверяется прочность и герметичность прочного корпуса. Непосредственно перед погружением из лодки с помощью компрессора (на дизельных ПЛ — главного дизеля) частью откачивается воздух, чтобы создать разрежение. Подается команда «слушать в отсеках». Одновременно следят за отсечным давлением. Если слышен характерный свист воздуха, и/или давление быстро восстанавливается до атмосферного, прочный корпус негерметичен.[2] После погружения в позиционное положение подается команда «осмотреться в отсеках», и корпус и арматура визуально проверяются на течи.[3]

Лёгкий корпус (ЛК)

Обводы лёгкого корпуса обеспечивают оптимальное обтекание на расчётном ходу. В подводном положении внутри лёгкого корпуса находится вода, — внутри и снаружи него давление одинаково и ему нет надобности быть прочным, отсюда его название. В легком корпусе располагают оборудование, не требующее изоляции от забортного давления: балластные и топливные (на дизельных ПЛ) цистерны, антенны ГАС, тяги рулевого устройства.

Типы конструкции корпуса

Схематический разрез однокорпусной ПЛ: 1 — прочный корпус; 2 — ЦГБ; 3 — прочная рубка; 4 — ограждение рубки; 5 — надстройка

  • Однокорпусные: цистерны главного балласта (ЦГБ) находятся внутри прочного корпуса. Лёгкий корпус только в оконечностях. Элементы набора, подобно надводному кораблю, находятся внутри прочного корпуса. Достоинства такой конструкции: экономия размеров и веса, соответственно меньшие потребные мощности главных механизмов, лучшая подводная маневренность. Недостатки: уязвимость прочного корпуса, малый запас плавучести, необходимость выполнять ЦГБ прочными. Исторически, первые ПЛ были однокорпусными. Большинство американских АПЛ также однокорпусные.

Схематический разрез двухкорпусной ПЛ: 1 — прочный корпус, 2 — лёгкий корпус, 6 — верхний стрингер ЛК, 7 — пластинчатый киль

  • Двухкорпусные (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёгкий корпус полностью закрывает прочный): у двухкорпусных ПЛ элементы набора обычно находятся снаружи прочного корпуса, чтобы сэкономить место внутри. Достоинства: повышенный запас плавучести, более живучая конструкция. Недостатки: увеличение размеров и веса, усложнение балластных систем, меньшая маневренность, в том числе при погружении и всплытии. По такой схеме построено большинство российских/советских лодок. Для них стандартное требование — обеспечение непотопляемости при затоплении любого отсека и прилегающих к нему ЦГБ.

Схематический разрез полуторакорпусной ПЛ: 7 — коробчатый киль

  • Полуторакорпусные: (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёгкий корпус частично закрывает прочный). Достоинства полуторакорпусных ПЛ: хорошая маневренность, сокращенное время погружения при достаточно высокой живучести. Недостатки: меньший запас плавучести, необходимость помещать больше систем в прочный корпус. Такой конструкцией отличались средние ПЛ времен Второй мировой войны, например, немецкие типа VII, и первые послевоенные, например, тип «Гуппи», США.
  • Многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри одного лёгкого): такая конструкция нетипична. Известны проекты «Долфейн» (Нидерланды), имеющий три прочных корпуса внутри одного лёгкого, и проект 941 («Акула», СССР), имеющие два основных прочных корпуса и три соединяющих их отсека внутри одного лёгкого корпуса. Некоторые авторы относят проект 941 к двухкорпусным[4].

Надстройка

Надстройка формирует дополнительный объём над ЦГБ и/или верхнюю палубу ПЛ, для использования в надводном положении. Выполняется лёгкой, в подводном положении заполняется водой. Может играть роль дополнительной камеры над ЦГБ, страхующей цистерны от аварийного заполнения. В ней же располагают устройства, не требующие водонепроницаемости: швартовное, якорное, аварийные буи. В верхней части цистерн находятся клапаны вентиляции (КВ), под ними — аварийные захлопки (АЗ). Иначе их называют первыми и вторыми запорами ЦГБ.

Прочная рубка (вид через нижний рубочный люк)

Прочная рубка

Устанавливается на прочном корпусе сверху. Выполняется водонепроницаемой. Является шлюзом для доступа в ПЛ через главный люк, спасательной камерой, а часто и боевым постом. Имеет верхний и нижний рубочный люк. Через неё же обычно пропущены шахты перископов. Прочная рубка обеспечивает дополнительную непотопляемость в надводном положении — верхний рубочный люк высоко над ватерлинией, опасность заливания ПЛ волной меньше, повреждение прочной рубки не нарушает герметичности прочного корпуса. При действии под перископом рубка позволяет увеличить его вылет — высоту головки над корпусом, — и тем самым увеличить перископную глубину. Тактически это выгоднее — срочное погружение из-под перископа происходит быстрее.

Ограждение рубки

Реже — ограждение выдвижных устройств. Устанавливается вокруг прочной рубки, чтобы улучшить обтекание её и выдвижных устройств. Оно же формирует ходовой мостик. Выполняется лёгким.

ПЛ в надводном положении
Заполнение ЦГБ (погружение)
ПЛ в подводном положении

Погружение и всплытие

По закону Архимеда, чтобы тело полностью погрузилось в воду, его вес должен равняться весу вытесненной им воды. Для погружения ПЛ принимает балласт — воду — в цистерны. Для всплытия балласт продувается: вода вытесняется из цистерн сжатым воздухом. Когда лодка полностью погружена, она меняет глубину с помощью рулей. Прием или откачка балласта после этого производится только для уравновешивания.

Цистерны главного балласта (ЦГБ)

Заполнением ЦГБ погашается основной запас плавучести ПЛ, и обеспечивается нормальное погружение. Чтобы лучше контролировать погружение, ЦГБ разбиты на группы: носовую, кормовую и среднюю, которые можно заполнять или продувать независимо или одновременно.

Как правило, балласт ПЛ рассчитывается так, чтобы с заполненными концевыми группами лодка плавала «под рубку» — в позиционном положении. При нормальном (не срочном) погружении сначала заполняются концевые группы, проверяется герметичность корпуса и посадка, затем заполняется средняя группа. При нормальном всплытии средняя группа продувается первой.

В надводном положении лодка плавает с открытыми кингстонами и аварийными захлопками. Клапаны вентиляции закрыты. Лодку удерживает на поверхности подушка воздуха в ЦГБ. Достаточно открыть клапаны вентиляции, и подпирающая вода вытеснит воздух — лодка начнет погружаться.

По окончании погружения клапаны вентиляции закрываются. В нормальном режиме под водой лодка плавает с открытыми кингстонами и аварийными захлопками. Перед всплытием аварийные захлопки закрываются, в цистерны подается воздух. При нормальном всплытии после подачи заданного количества воздуха кингстоны также закрываются, чтобы избежать перерасхода воздуха.

Дифферентовка

Цистерны вспомогательного балласта

На практике лодка имеет остаточную плавучесть, то есть существует разница между объёмом ЦГБ и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения. Эта разница компенсируется с помощью цистерн вспомогательного балласта. Прием или откачка воды в уравнительную цистерну погашает остаточную плавучесть.

Для компенсации продольных смещений грузов — а смещения есть всегда — имеются дифферентные цистерны — носовая и кормовая. Прием / откачка вспомогательного балласта и его перекачка между дифферентными цистернами с целью добиться равновесия погруженной ПЛ на ровном киле называется дифферентовкой.

Практически, невозможно принять в уравнительную цистерну ровно столько, чтобы лодка без хода «зависла» на постоянной глубине. Постоянно требуется то принимать, то откачивать балласт. На современных ПЛ для этой цели имеется автомат — стабилизатор глубины. Однако надёжность его невысока, и диапазон работы ограничен. Поэтому постановка на стабилизатор глубины и снятие с него — это целый комплекс действий, с соблюдением особого режима эксплуатации лодки.[5]

Когда требуется срочное погружение, используют цистерну быстрого погружения (ЦБП, иногда называется цистерной срочного погружения). Её объём не входит в расчётный запас плавучести, то есть приняв в неё балласт, лодка становится тяжелее окружающей воды, что помогает «провалиться» на глубину. После этого, разумеется, цистерна быстрого погружения немедленно продувается. Она находится в прочном корпусе и выполняется прочной.

В боевой обстановке (в том числе на боевой службе и в походе) немедленно после всплытия лодка принимает воду в ЦБП, и компенсирует её вес, поддувая главный балласт — сохраняя некоторое избыточное давление в ЦГБ. Таким образом, лодка находится в немедленной готовности к срочному погружению.

Среди важнейших специальных цистерн — следующие.

Торпедо- и ракетозаместительные цистерны

Чтобы сохранить общую нагрузку после выхода торпед или ракет из ТА / шахт, и предотвратить самопроизвольное всплытие, поступившую в них воду (около тонны на каждую торпеду, десятки тонн на ракету) не откачивают за борт, а сливают в специально предназначенные цистерны. Это позволяет не нарушать работы с ЦГБ и ограничить объём уравнительной цистерны.

Если попытаться компенсировать вес торпед и ракет за счёт главного балласта, тот должен быть переменным, то есть в ЦГБ должен оставаться пузырь воздуха, а он «гуляет» (подвижен) — наихудшая для дифферентовки ситуация. Погруженная ПЛ при этом практически теряет управляемость, по выражению одного автора, «ведет себя как взбесившаяся лошадь».[6][7] В меньшей степени это справедливо и для уравнительной цистерны. Но главное, если ею компенсировать большие грузы, придется увеличить её объём, а значит, количество сжатого воздуха, необходимого для продувания. А запас сжатого воздуха на лодке — самое ценное, его всегда мало и он трудно восполним.

Цистерны кольцевого зазора

Между торпедой (ракетой) и стенкой торпедного аппарата (шахты) всегда имеется зазор, особенно в головной и хвостовой частях. Перед выстрелом наружную крышку торпедного аппарата (шахты) нужно открыть. Сделать это можно, только сравняв давление за бортом и внутри, то есть заполнив ТА (шахту) водой, сообщающейся с забортной. Но если впустить воду непосредственно из-за борта, дифферентовка будет сбита — прямо перед выстрелом.

Чтобы этого избежать, воду, необходимую для заполнения зазора, хранят в специальных цистернах кольцевого зазора (ЦКЗ). Они находятся вблизи ТА или шахт, и заполняются из уравнительной цистерны. После этого для выравнивания давления достаточно перепустить воду из ЦКЗ в ТА и открыть забортный клапан.

Энергетика и живучесть

Заполнение и продувка цистерн, выстрел торпед или ракет, движение и вентиляция требуют затрат энергии.

Соответственно, без энергии лодка не может не только двигаться, но сколько-нибудь долго сохранять способность «плавать и стрелять». То есть, энергетика и живучесть — две стороны одного процесса.

Если с движением можно подобрать традиционные для корабля решения — использовать энергию сжигаемого топлива (если для этого достаточно кислорода), или энергию расщепления атома, то для действий, свойственных только подводной лодке, нужны другие источники энергии. Даже ядерный реактор, дающий практически неограниченный её источник, имеет недостаток — он вырабатывает её только в определённом темпе, и очень неохотно меняет темп. Попытаться получить с него больше мощности значит рисковать, что реакция выйдет из-под контроля — этакий ядерный мини-взрыв.

Значит, нужен какой-то способ запасать энергию, и быстро высвобождать по мере надобности. И сжатый воздух с зарождения подводного плавания остаётся самым лучшим способом. Единственный серьёзный недостаток его в ограниченности запасов. Баллоны для хранения воздуха имеют немалый вес, и тем больше, чем больше давление в них. Это и ставит предел запасам.

Воздушная система

Сжатый воздух является вторым по значению источником энергии на лодке и, во вторую очередь, даёт запас кислорода. С его помощью производится множество эволюций — от погружения и всплытия до удаления из лодки отходов.

Например, бороться с аварийным затоплением отсеков можно подачей в них сжатого воздуха. Торпеды и ракеты выстреливаются тоже воздухом — по сути, продуванием ТА или шахт.

Воздушная система подразделяется на систему воздуха высокого давления (ВВД) давлением 200—400 кг/см2 (в зависимости от типа ПЛ), воздуха среднего давления (ВСД) давлением 6-30 кг/см2 и воздуха низкого давления (ВНД).

Система ВВД является среди них главной. Хранить сжатый воздух выгоднее под высоким давлением — занимает меньше места и аккумулирует больше энергии. Поэтому его хранят в баллонах ВВД, а в другие подсистемы отпускают через редукторы давления.

Пополнение запасов ВВД — долгая и энергоёмкая операция. И конечно, она требует доступа к атмосферному воздуху. Учитывая, что современные лодки большую часть времени проводят под водой, и на перископной глубине стараются тоже не задерживаться, возможностей для пополнения не так много. Сжатый воздух приходится буквально рационировать, и обычно следит за этим лично старший механик (командир БЧ-5). Избытки углекислого газа, выделяемого при дыхании, удаляются из воздуха в установках химической регенерации воздуха (скрубберах), включенных в систему вентиляции и рециркуляции воздуха.

На атомных подводных лодках используются установки автономной генерации кислорода для дыхания, с помощью электролиза забортной морской воды[8][9]. Эта система позволяет атомным подводным лодкам длительное время (неделями) не всплывать на поверхность для пополнения запаса воздуха.

На некоторых современных неатомных подводных лодках Швеции и Японии применяется воздухонезависимый двигатель Стирлинга, работающий на жидком кислороде, который в дальнейшем используется для дыхания. Подводные лодки, оснащенные данной системой, могут до 20 дней непрерывно находиться под водой.

Движение

Движение, или ход ПЛ — главный потребитель энергии. В зависимости от того, как обеспечивается надводный и подводный ход, все ПЛ можно разделить на два больших типа: с раздельным или с единым двигателем.

Раздельным называется двигатель, который используется только для надводного или только для подводного хода. Единым, соответственно, называется двигатель, который годится для обоих режимов.

Исторически первым двигателем ПЛ был человек. Своей мускульной силой он приводил лодку в движение как на поверхности, так и под водой, то есть был единым двигателем.

Поиск более мощных и дальноходных двигателей был прямо связан с развитием техники вообще. Он прошёл через паровую машину и различные типы двигателей внутреннего сгорания к дизелю. Но все они имеют общий недостаток — зависимость от атмосферного воздуха. Неизбежно возникает раздельность, то есть нужда во втором двигателе, для подводного хода. Дополнительное требование к двигателям подводных лодок — низкий уровень производимого шума. Бесшумность подлодки в режиме подкрадывания необходима для сохранения её незаметности от противника при выполнении боевых задач в непосредственной близости от него.

Традиционно двигателем подводного хода был и остаётся электромотор, питающийся от аккумуляторной батареи. Он воздухонезависим, достаточно безопасен и приемлем по весу и габаритам. Однако и тут есть серьёзный недостаток — малая ёмкость батареи. Поэтому запас непрерывного подводного хода ограничен. Мало того, он зависит от режима использования. Типичной дизель-электрической ПЛ требуется подзаряжать батарею каждые 300—350 миль экономического хода или каждые 20—30 миль полного хода. Иными словами, лодка может пройти без подзарядки 3 и более суток со скоростью в 2—4 узла либо час-полтора со скоростью более 20 узлов. Поскольку вес и объём дизельной ПЛ ограничены, дизель и электромотор выступают в нескольких ролях. Дизель может быть двигателем или поршневым компрессором, если его вращает электромотор. Тот, в свою очередь, может быть электрическим генератором, когда его вращает дизель, или двигателем, когда работает на винт.

Так, у лодок проекта 641 имеются три группы движения, каждая состоит из двухтактного 6-цилиндрового дизеля 37Д производства Коломенского завода, главного гребного электродвигателя (в боковых группах — ПГ-101, в средней — ПГ-102) и гребного винта. Кроме того, в средней группе движения установлен электродвигатель экономического хода. Дизели находятся в V дизельном отсеке, электродвигатели — в VI электромоторном. В валопроводах предусмотрены шинно-пневматические муфты (ШПМ) — при работе группы движения только на зарядку батарей отключается ШПМ между ГГЭД и винтом, отключая винт от двигателей, при движении на электромоторе отключается ШПМ между дизелем и ГГЭД, тем самым позволяя ГГЭД и винту свободно вращаться при остановленном дизеле. Управляются ШПМ воздухом среднего давления (ВСД).

Были попытки создать единый парогазовый двигатель. Немецкие ПЛ Вальтера использовали в качестве топлива концентрированную перекись водорода. Она оказалась слишком взрывоопасной, дорогой и нестабильной для широкого применения.

Только с созданием пригодного для ПЛ ядерного реактора появился поистине единый двигатель, дающий ход в любом положении неограниченно долго. Поэтому возникло деление подводных лодок на атомные и неатомные.

Существуют ПЛ с неатомным единым двигателем. Например, шведские лодки типа «Наккен» с двигателем Стирлинга. Однако они лишь удлинили время подводного хода, не избавив лодку от необходимости всплывать для пополнения запасов кислорода. Широкого применения этот двигатель пока не нашёл.

Электроэнергетическая система (ЭЭС)

Основными элементами системы являются генераторы, преобразователи, хранилища, проводники и потребители энергии.

Поскольку большинство ПЛ в мире — дизель-электрические, они имеют характерные особенности в схеме и составе ЭЭС. В классической системе дизель-электрической ПЛ электромотор используется как обратимая машина, то есть может потреблять ток для движения, или вырабатывать его для зарядки. В такой системе имеются:

  • Главный дизель. Является двигателем надводного хода и приводом генератора. Также играет второстепенную роль как поршневой компрессор.
  • Главный распределительный щит (ГРЩ). Преобразует ток генератора в постоянный ток зарядки АБ или наоборот, и раздаёт энергию потребителям.
  • Гребной электродвигатель (ГЭД). Основным его назначением является работа на винт. Может также играть роль генератора.
  • Аккумуляторная батарея (АБ). Запасает и хранит электроэнергию от генератора, выдаёт её для расходования когда генератор не работает — прежде всего под водой.
  • Электроарматура. Кабеля, прерыватели, изоляторы. Их назначение — связь остальных элементов системы, передача энергии потребителям и предотвращение её утечек.

Для такой ПЛ характерными режимами являются:

  • Винт-зарядка. Дизель одного борта вращает гребной винт, дизель другого работает на генератор, заряжая АБ.
  • Винт-расход. Дизель одного борта вращает гребной винт, дизель другого работает на генератор, который снабжает потребителей.
  • Частичное электродвижение. Дизеля работают на генератор, часть энергии которого потребляется электродвигателем, другая часть идёт на зарядку АБ.
  • Полное электродвижение. Дизеля работают на генератор, вся энергия которого потребляется электродвигателем.

В некоторых случаях в системе имеются ещё отдельные дизель-генераторы (ДГ) и электродвигатель экономического хода (ЭДЭХ). Последний используется для малошумного экономичного режима «подкрадывания» к цели.

Со второй половины XX века возникла тенденция строить дизель-электрические лодки с полным электродвижением. В этом случае дизель не работает на винт, а только на генератор. Преимуществами такой схемы являются постоянный режим работы дизеля и возможность разделить ГЭД и генератор, и использовать каждый в своём режиме, что повышает КПД обоих, а значит и запас подводного хода. Кроме того, это позволяет делать линию валопровода короче и проще, что означает повышение надёжности. Недостатком является двойное преобразование энергии (механической в электрическую, затем наоборот) и связанные с этим потери. Но с этим мирятся, считая основным режим зарядки, а не расхода на ГЭД.

На атомных ПЛ, где теоретически нет необходимости в электричестве для движения, всё же часто предусмотрен гребной электродвигатель малого хода, и практически всегда — аварийный дизель-генератор.

Основной проблемой хранения и передачи электроэнергии является сопротивление элементов ЭЭС. В отличие от наземных агрегатов, сопротивление в условиях высокой влажности и насыщенности оборудованием ПЛ — величина сильно переменная. Одной из постоянных задач команды электриков является контроль изоляции и восстановление её сопротивления до штатного.

Второй серьёзной проблемой является состояние аккумуляторных батарей. В результате химической реакции в них генерируется тепло и выделяется водород. Если свободный водород накопится в определённой концентрации (около 4 %), он образует с кислородом воздуха гремучую смесь, способную взрываться не хуже глубинной бомбы. Перегретая же батарея в тесном трюме служит причиной весьма характерного для лодок ЧП — пожара в аккумуляторной яме.

При попадании в батарею морской воды выделяется хлор, образующий крайне ядовитые и взрывоопасные соединения. Смесь водорода с хлором взрывается даже от света. Учитывая, что вероятность попадания забортной воды в помещения лодки всегда высока, требуется постоянный контроль за содержанием хлора и вентилирование аккумуляторных ям.

В подводном положении для связывания водорода используются приборы беспламенного (каталитического) дожигания водорода — КПЧ, устанавливаемые в отсеках подводной лодки и печи дожига водорода, встроенные в систему вентиляции аккумуляторной батареи. Полное удаление водорода возможно только вентилированием АБ. Поэтому на ходовой лодке даже в базе несётся вахта в центральном посту и в посту энергетики и живучести (ПЭЖ). Одна из её задач — контроль содержания водорода и вентилирование аккумуляторной батареи.[10][11]

Топливная система

На дизель-электрических, и в меньшей степени, на атомных ПЛ используется дизельное топливо — соляр. Объём хранимого топлива может составлять до 30 % водоизмещения. Причём это переменный запас, а значит он представляет серьёзную задачу при расчёте дифферентовки.

Соляр достаточно легко отделяется от морской воды отстаиванием, при этом практически не смешивается, поэтому применяют такую схему. Топливные цистерны располагаются в нижней части лёгкого корпуса. По мере расходования топлива оно замещается забортной водой. Поскольку разница плотностей соляра и воды примерно 0,8 к 1,0, соблюдается порядок расходования, например: носовая цистерна левого борта, затем кормовая правого, затем носовая цистерна правого, и так далее, чтобы изменения в дифферентовке были минимальны.

На некоторых неатомных подводных лодках 5-го поколения в качестве привода установлен воздухонезависимый двигатель Стирлинга, работающий на жидком кислороде, который в дальнейшем используется для дыхания. Система позволяет достичь высокой скрытности, лодка до 20 суток может не подниматься на поверхность.

Водоотливная система

Как следует из названия, предназначена для удаления воды из ПЛ. Состоит из насосов (помп), трубопроводов и арматуры. Имеет водоотливные помпы для быстрой откачки больших количеств воды, и осушительные для полного её удаления.

Основу её составляют центробежные помпы, с большой производительность&

Система погружения и всплытия — это… Что такое Система погружения и всплытия?

Схематический разрез двухкорпусной ПЛ
1 — прочный корпус,
2 — лёгкий корпус (и ЦГБ),
3 — прочная рубка,
4 — ограждение рубки,
5 — надстройка,
6 — верхний стрингер ЛК,
7 — киль

Назначение системы погружения и всплытия подводной лодки (ПЛ) полностью отражено в названии.

Система состоит из балластных и вспомогательных цистерн, соединительных трубопроводов и арматуры. [1][2]

Цистерны главного балласта

Схема заполнения балласта бескингстонной ПЛ (КВ открыты)

Станция погружения и всплытия в центральном посту ПЛ (макет). На первом плане справа — раздаточная колонка, клапана ЦГБ (маховики чёрные) и ЦБП (красные)

Пульт управления цистернами ПЛ Б-396 проекта 641Б. Пост БЧ-5 (БП-35).

Клапана ВВД для продувания балластных цистерн.

Главным элементом являются цистерны главного балласта (ЦГБ). Их заполнением погашается основной запас плавучести ПЛ, и обеспечивается нормальное погружение. По длине лодки цистерны разделены переборками. Обычно к каждому отсеку прочного корпуса прилегают побортно две ЦГБ. Имеются также ЦГБ в оконечностях легкого корпуса. Чтобы лучше контролировать погружение, ЦГБ разбиты на группы: носовую, кормовую и среднюю, которые можно заполнять или продувать независимо или одновременно. Допускается и индивидуальное заполнение или продувание цистерн.

В верхней части ЦГБ находятся клапана вентиляции (КВ), а в верхнем стрингере аварийные захлопки (АЗ). В нижней части — кингстоны, или, для бескингстонных ПЛ — шпигаты. Совместным открытием и закрытием их достигается выпуск воздуха из цистерн или его удержание при погружении (всплытии).

Как правило, балласт ПЛ рассчитывается так, чтобы с заполненными концевыми группами лодка плавала «под рубку» — над водой только ограждение рубки. Такое положение называется позиционным. При нормальном (не срочном) погружении сначала заполняются концевые группы, проверяется герметичность корпуса и посадка, затем заполняется средняя группа. При нормальном всплытии средняя группа продувается первой.

Цистерны вспомогательного балласта

Уравнительная цистерна

На практике лодка имеет остаточную плавучесть, то есть существует разница между объёмом ЦГБ и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения. Эта разница компенсируется с помощью цистерн вспомогательного балласта. Приём или откачка воды в уравнительную цистерну погашает остаточную плавучесть. Но любой приём балласта сопровождается его смещением. Лодка под водой очень чувствительна, особенно к продольным смещениям. Достаточно переместить из носа в корму сотню килограмм, чтобы сбить дифферент. Известны случаи, когда переходом экипажа из отсека в отсек лодку удерживали от самопроизвольного всплытия при торпедной атаке.[3] Не случайно также, что Корабельный устав предусматривает измерение количества воды при дифферентовке как в тоннах, так и в литрах.[4]

Дифферентные цистерны

Для компенсации продольного смещения грузов имеются дифферентные цистерны — носовая и кормовая. Основным способом перекачки вспомогательного балласта между дифферентными цистернами является передувание с помощью сжатого воздуха, так как этот способ быстрейший. Возможна также перекачка с помощью помп. Приём / откачка вспомогательного балласта и его перекачка с целью добиться равновесия погруженной ПЛ на ровном киле называется дифферентовкой.

Лодка считается нормально удифферентованной, если в подводном положении плавает на ровный киль, и для поддержания глубины и дифферента на ходу достаточно небольших перекладок рулей. На практике, считается, что лодка должна идти с дифферентом 0,5-1,5 градуса на нос.

Цистерны вспомогательного балласта находятся внутри прочного корпуса. Уравнительная — вблизи центра тяжести, дифферентные — в оконечностях. Уравнительная цистерна выполняется прочной, дифферентные могут быть лёгкими.[1]

Цистерна быстрого погружения

Когда требуется срочное погружение и заполнение даже всех ЦГБ сразу сказывается слишком медленно, используют цистерну быстрого погружения (ЦБП, иногда называется цистерной срочного погружения). Её объём не входит в расчётный запас плавучести, то есть, приняв в неё балласт, лодка становится тяжелее окружающей воды, что помогает «провалиться» на глубину. После этого, разумеется, цистерна быстрого погружения немедленно продувается. Она находится в прочном корпусе и выполняется прочной[1] либо равнопрочной и располагается в межбортном пространстве.[источник не указан 1309 дней] Также у неё имеется особенность: клапаны вентиляции и кингстоны ЦБП гидравлические.

Специальные цистерны

Не относятся прямо к системе погружения и всплытия, но влияют на дифферентовку. Среди важнейших специальных цистерн:

  • Торпедо- и ракетозаместительные цистерны: служат для компенсации веса израсходованных ракет и торпед.
  • Цистерны кольцевого зазора: для хранения воды, заполняющей ТА или ракетные шахты перед выстрелом.
  • Топливные цистерны: топливо представляет большой переменный груз, особенно на дизельных ПЛ. По мере его расходования дифферентовка меняется. Чтобы минимизировать влияние на дифферентовку, расходование производится под контролем, в определенном порядке.

См. также

Ссылки

  1. 1 2 3 Бондаренко, А. Г. Основы устройства ПЛ. Курс лекций для слушателей военно-морских учебных заведений. Л., 1982
  2. Прасолов, С.Н, Амитин, М. Б. Устройство подводных лодок. Б.м., б.г.
  3. Грищенко, П. Д. Соль службы. Л., Воениздат, 1979. с. 199—203.
  4. Приложение к КУ ВМФ. 1. Приготовление корабля к бою и походу. п.(б) [1]

виды, описание и порядок действий персонала

Всплытие подводной лодки, как и все физические процессы, подчинено определенным законам точных наук, в частности, Архимеда. Он гласит, что для полного погружения тела, например, в воду, его вес должен быть приравнен объему вытесненной жидкости.

Чтобы это соблюсти, к лодке присоединяют балласт или цистерны, заполненные водой. Когда требуется всплытие подводной лодки, жидкость вытесняют из балласта продуванием, используя силу сжатого воздуха. Управляют погружением с помощью специальных рулей. Заполнение или вытеснение жидкости проводят, чтобы добиться равновесия.

Подводная лодка погружение и всплытие

Представление о главном балласте

Когда заполняют цистерны, которые принадлежат к главному балласту, погашают плавучесть лодки для обеспечения нормального погружения. Контроль над этим процессом осуществляют разбитыми на группы ЦГБ (цистернами главного баланса):

  • Носовые.
  • Кормовые.
  • Средние.

Балласт управляет всплытием и погружением. Для этого заполняют или продувают сразу все элементы. Предварительно делают расчет в позиционном движении. Если не требуется экстренное погружение, проводится:

  • Заполнение концевого балласта.
  • Проверка корпусной герметичности.
  • Посадки.
  • Заполнение средних цистерн.

Когда нормальное всплытие, вначале проводят продувку среднего балласта. Выполняя ход над водой, кингстоны судна должны быть в открытом положении с аварийными захлопками. Нужно закрыть вентиляционные клапаны. Судно будет держаться за счет созданной воздушной подушки в цилиндрах.

В момент открытия клапанов подпирающей жидкостью вытесняется воздух, и лодка начнет погружение. Как только она достигает нужной отметки, клапаны закрывают. Когда соблюдается нормальный режим, на глубине судно ходит с открытыми кингстонами. Если начинает всплывать, проводят закрытие аварийных захлопок для подачи воздуха. Нормальное всплытие сопровождается расчетным объемом воздуха с закрытыми кингстонами для экономии. Моряки не забывают об остаточной плавучести или разнице в объеме ЦГБ и водой, необходимой для погружения. Разницу компенсируют вспомогательным балластом.

Всплытие подводной лодки в арктических льдах

Какие приемы применяют

Всплытие подводной лодки может потребоваться срочно или в обычном режиме. Когда некуда спешить, его выполняют 2 этапами. В действиях участвует весь личный состав. Руководит мероприятиями командир судна. Для работы с механизмом двумя приемами предстоит использовать горизонтальные рули с ходом. Первоначально всплытие подводной лодки проводят до уровня безопасной глубины, затем выполняют такие действия:

  • Настраивают гидроакустическую станцию на режим шумового пеленга.
  • Слушают горизонт.
  • Обследуют кормовые курсовые углы.
  • Списывают координаты.
  • Переходят на режим эхопеленгования.
  • Обследуют носовой и кормовой секторы.
  • Готовят дизель для продува цистерны.

Работы можно выполнять на ходу или при полной остановке.

Принцип всплытия подводной лодки

Как подняться на следующий параметр

Всплытие подводной лодки до уровня перископной глубины выполняют в экстренных ситуациях при объявлении боевой тревоги. Для этого создают соответствующий кормовой дифферент на среднем ходу. Когда достигают нужной глубины, выполняют такие действия:

  • Уменьшают ход.
  • Отводят дифферент до нуля.
  • Поднимают перископ.

Командиром лично проводится осмотр горизонтальной поверхности и проверка содержания воздуха. Чтобы лодку не выбросило на поверхность морского пространства, выполняют следующее:

  • Уравнительный балласт своевременно заполняют.
  • Выдвигают антенну.
  • Поднимают перископ.

Экипаж должен быть готов в любой момент заполнить балласт.

Экстренное всплытие подводной лодки

Действия капитана

Когда выполняет подводная лодка погружение и всплытие, а также во время маневров командир постоянно наблюдает за выполненными командой операциями, оценивает обстановку. Если лодка достигает перископных параметров, при благоприятной оценке обстановки капитан решает установить надводное положение:

  • Отдает приказ о кормовом дифференте.
  • Достигает половины перископного показателя.
  • Продувает среднюю группу.
  • Закрывает кингстоны.

Командир проверяет кормовые и носовые настройки, состояние балласта. Если все в порядке, открывает люк на рубке и выходит на мостик. В целом принципы всплытия подводной лодки мы рассмотрели. Корабль поднимается до крейсерского положения, все ненужные выдвижные устройства члены экипажа убирают.

При погружении выполняют такие действия:

  • Запускают подготовленный дизель.
  • Выхлоп газов направляют на цистерны.
  • Заполняют балласт, чтобы выполнить быстрое погружение.

Лодка подготовлена. Экипаж ждет дальнейших команд капитана. Без четких указаний главного лица на корабле никто не имеет права выполнять какие-либо маневры.

Всплытие атомной подводной лодки

Срочные мероприятия

Экстренное всплытие подводной лодки проводят на учениях, оттачивая процесс, а также при аварийных ситуациях. В период срочного подъема:

  • Лодка достигает надводного положения или заданной глубины за минимальный срок.
  • Промежуточные глубины проходят без задержек.
  • Главный балласт продувают под высоким давлением.

Выбор цистерн зависит от создавшейся обстановки. Если не нужно увеличивать дифферент, продувают средние цистерны, удерживая судно на полном ходу. При этом работают горизонтальным рулем. Меняя порядок вытеснения жидкости из цистерн, командир управляет всплытием, наблюдая за дифферентом. Если вода начнет поступать через прочный корпус, выполняют следующее:

  • Объявляют аварийную тревогу.
  • Заделывают пробоины.
  • Сушат аварийный отсек.
  • Запускают водоотлив.

Чтобы не столкнуться с надводным кораблем во время экстренного всплытия, соблюдают правила безопасности.

Всплытие подводной лодки в арктических льдах

Подводная лодка в условиях Арктики

Арктика серьезная территория. Чтобы ходить там, нужна специально подготовленная команда, опытный капитан. Для успеха в маневрировании необходим учет:

  • Течений.
  • Направлений и скоростей ледовых дрейфов.

Скопления льда образуют такие дрейфы:

  • Ветровые.
  • Отдельные.
  • Разреженные.

В России проводили учения в этих местах еще в 1934 году с помощью ледоколов. Лодки погружались в полынье и проходили расстояние до пяти миль под ледовым панцирем.

Гордость Америки

США провели учение с арктическим всплытием атомной подводной лодки. Зрелище было впечатляющим. Почему-то оно попало на телеэкраны. «Случайно» секретное мероприятие по специальной операции было снято и опубликовано. Экипаж действовал умело, отработанными до мелочей действиями в арктических льдах. Есть один нюанс, выгодно отличающий нашу технику от заграничной. Так, россияне в сложнейших ситуациях всплывают на ходу, а американцам обязательно нужна остановка.

Обеспечение безопасности

Самым ценным на подводных лодках является экипаж. Поэтому он проходит тщательную подготовку перед каждым походом. Судна обеспечивают картами, где расположены полигоны и обозначены границы. Передвижение в таких местах проходит с соблюдением правил:

  • Нельзя пересекать границы полигонов без необходимости даже при свободном пути.
  • Нужно обходить коридоры смежных полигонов, если они рассчитаны для других мероприятий.
  • Нельзя приближаться на 1 милю до черты полигона.

Ночью, если подводная лодка всплывает, обязательно должны быть включены габаритные огни.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *