Подводные лодки (ПЛ) представляют собой корабли отдельного класса, которые могут погружаться и длительное время плавать под водой. Особая конструкция субмарины выдерживает большое давление водной массы, а также обеспечивает необходимую обтекаемость и водонепроницаемость. Принцип погружения и всплытия ПЛ соответствует закону Архимеда. Устройство подводной лодки отличается высокой сложностью.
Отдельный класс подводных кораблей используется в следующих сферах:
- Военная. Нанесение стратегических ядерных ударов, ведение разведки, высадка диверсионных групп. На современных атомных подводных крейсерах установлено минное, торпедное, ракетное и радиоэлектронное вооружение. Для защиты ПЛ, находящейся в надводном положении, применяются переносные зенитно-ракетные комплексы. В мирное время АПЛ могут применяться для запуска искусственных спутников Земли на низкие орбиты.
- Научная. Исследование геомагнитного поля, а также изучение подводной флоры и фауны.
- Туристические. Экскурсии и осмотр подводного мира на глубинах до 100 м. Туристические подлодки оснащаются широкими иллюминаторами из акрила.
- Криминальная. Небольшие подводные корабли используются колумбийскими преступными группировками для перевозки наркотиков и иных запрещенных предметов.
Принцип работы подводной лодки заключается в следующем: погружение производится в результате наполнения водой носовых, кормовых и средних цистерн главного балласта (ЦГБ). Всплытие корабля осуществляется за счет продувания указанных емкостей сжатым воздухом. ЦГБ могут заполняться и опустошаться одновременно или по очереди.
Схема использования ЦПГ
Для срочного набора глубины может применяться специальная цистерна быстрого погружения, находящаяся в прочном корпусе. Как плавает подлодка? Корректировка курса и глубины погружения ПЛ производится при помощи специальных рулевых устройств (горизонтальных и вертикальных). Скорость движения подводного корабля регулируется частотой вращения гребного винта.
Корпус и электроэнергетическая система
Как устроена атомная подводная лодка? Давление воды, окружающей подлодку, удерживается благодаря наличию прочного корпуса из титана или легированной стали с высоким пределом текучести. По форме металлическая обшивка напоминает баллон или вытянутую цистерну. Толщина корпуса составляет 10-25 мм.
Для оптимального обтекания ПЛ на расчетном ходу может использоваться дополнительная обшивка из металла. В легком внешнем корпусе располагается оборудование, которому не требуется изоляция от забортного давления (балластные и топливные емкости, трубы для торпедных аппаратов, контейнеры с ракетами, якорное устройство и прочее).
Для увеличения прочности конструкции ПЛ применяются шпангоуты, стрингеры и другие усиливающие элементы. Отсеки подводной лодки разделяются переборками, увеличивающими выживаемость подводного корабля в случае взрыва, пожара или пробоины. В верхней части прочного корпуса располагается многофункциональная рубка, которая выполняет роль шлюза, спасательной камеры, дополнительного отсека и наблюдательного поста. Данный элемент конструкции увеличивает непотопляемость корабля в надводном положении. Через рубку проходят шахты перескопов, предназначенных для наблюдения за окружающей обстановкой.
Большая часть современных подводных лодок снабжается комплексной электроэнергетической системой, в состав которой входит основной дизель, распределительный щит, гребной двигатель и аккумуляторная батарея. В атомных подводных лодках устанавливается реактор с водяным или жидкометаллическим теплоносителем, который генерирует энергию для работы двигателя АПЛ.
Системы безопасности и жизнеобеспечения
В современных подводных кораблях установлена воздушно-пенная, химическая и водяная системы пожаротушения. Вспомогательную роль при возникновении нештатных ситуаций играют огнетушители и специальный инвентарь (топоры, багры, ящики с песком и др.).
Воздух, необходимый для дыхания, вырабатывается электролитическими установками, которые пропускают электрический ток через морскую воду (в результате химической реакции образуется кислород и водород). Для опреснения воды, необходимой для питья и хозяйственных нужд, применяют автоматические установки с цифровыми контроллерами.
Водоотливная система состоит из центробежных и поршневых помп, а также трубопроводов и арматуры. Скорость откачивания воды составляет более 60 куб. м/ч на рабочей глубине и более 250 куб. м/ч на поверхности.
Интересные факты о подводных лодках
Подводная лодка может передвигаться как по поверхности воды, так и погружаться глубоко в недра мирового океана. При этом многим наверняка было бы интересно узнать, как ведет себя экипаж субмарины и какие меры он предпринимает, когда подводная лодка отказывается в морском шторме.
Может ли она в такой момент уйти под воду и если да, то как глубоко она должна это сделать?
Когда начинается шторм, подводная лодка не просто может, а по сути, должна уходить под воду, если экипажу и командиру не хочется подставлять судно под удар и бороться с многочисленными и беспощадными ударами волн. Уход на достаточную глубину способен полностью уберечь субмарину от любых негативных воздействий морского шторма. Само собой, выбираемая командиром спасительная глубина – это не какое-то произвольное знание из головы, а строго рассчитываемая цифра. И здесь нам нужно вернуться в XIX век.
В 1805 году известный ирландский гидрограф Фрэнсис Бофорт разработал и предложил для всеобщего использования эмпирическую шкалу, которая позволяла рассчитывать высоту волны, опираясь на значения скорости ветра. Первоначальная версия шкалы Бофорта оказалась не слишком-то удобной, точной и простой в использовании, а потому на протяжении последующих двух десятков лет ее создатель занимался активным процессом улучшения своего творения. Принята на вооружение в большинстве морских держав шкала Бофорта была только в 1830 году.
Шкала состояла из 17 баллов для обозначения грозности морских волн (или их полного отсутствия). Для большинства ситуаций в море (в том числе штормовых) нужно было только первые 12 значений шкалы. Баллы 13-17 были актуальны лишь для Тихого океана с его регулярными тайфунами. Система Бофорта позволяла рассчитывать скорость, величину и силу волны исходя из скорости ветра.
Так, 10 баллам по шкале Бофорта соответствует скорость ветра в 90-100 км/ч и высота волны в 12 метров. При таких условиях волна будет двигаться со скоростью 55 км/ч. Средняя длина волны составит 210 метров, а период прохождения волн будет равняться 14 секундам. Кроме того, любая волна распространяется циркуляционным образом от поверхности водной глади в ее недра, постепенно ослабевая. Полностью отсутствовать циркуляционное движение, создаваемое морской волной, будет на глубине равной от 0.5 длины этой волны. При 10 баллах – это значение составляет около 105 метров.
Таким образом и получается рассчитывать необходимую глубину погружения. В описанных условиях, подлодка должна будет «лечь» килем (нижней частью корпуса) на глубину в 120 метров, так как средняя высота боевых субмарин от киля до верхней точки мостика составляет около 15 метров.
Лучшие посты за сегодня
Не является руководством к действию!
Данный материал направлен, прежде всего, на ознакомление широкого круга читателей с возможностями спасения экипажей затонувших подводных лодок. Вся информация, фигурирующая здесь, взята из открытых источников и не детализирована под конкретные проекты подводных лодок.
За основу взяты подводные лодки и средства спасения, находившиеся и находящиеся поныне, в ВМФ России. Так же не будут рассмотрены и проведены разборы аварий подводных лодок и действия экипажей и должностных лиц.
Подводная лодка. Красива и рациональна. И нет разницы, в нашем случае, какая она, атомная или дизельная, ракетная или торпедная, большая или малая. Просто – Подводная лодка.
Все подводные лодки построены по одному принципу, стальной огурец (сигара – это у американцев) разделенный поперек переборками на отсеки, и вдоль на палубы.
Подводная лодка проекта 641Б. На фото переборки выделены зеленым цветом. На данном проекте подводной лодки 7 отсеков
В переборках есть переборочные двери, соединяющие отсеки между собой.
Для входа в подводную лодку существуют входные люки (вертикальные), которые расположены:
— в носовой части, обычно в 1 отсеке. Конечно, может и не быть входного люка. Но в большинстве случаев – он есть.
— в средней части, обычно над центральным постом. При входе через данный люк Вы попадаете прямо (или чуть в стороне) в святую святых – Центральный пост – место, где происходит ВСЕ управление подводной лодкой.
— в кормовой части, ну тут вообще все запущено. Входной люк может располагаться и в самом последнем отсеке, и предпоследнем и пред-предпоследнем. Все зависит от полета конструкторской мысли.
Все отсеки подводной лодки имеют свое предназначение, нумерацию и название.
Кормовой аварийный люк (вид снаружи корпуса подводной лодки).
На фото виден вертикальный спасательный люк в торпедном отсеке внутри подводной лодки.
Начнем по порядку.
1 отсек — торпедный. Но, в нем, кроме торпед (а так же мин, торпедных аппаратов и другого оружия) размещается достаточно разнообразная техника и имущество. На некоторых проектах подводных лодок
1 отсек бывает еще и жилой, в нем может находиться аккумуляторная батарея, куча вспомогательных механизмов. Но реально он назван торпедным из-за того, что его главное предназначение – нахождение в нем комплекса торпедного вооружения и оружия.
Пропустив отсеки, которые могут располагаться между торпедным и центральным постом, они нам, в данной момент, не интересны, попадаем в Центральный Пост.
Центральный Пост. И этим то же все сказано. В нем располагается все управление подводной лодкой. В нем принимаются решения, из него разносятся команды по лодке. По счету от первого и нумерации он может быть и второй и третий и может быть да же четвертый.
После кормовой переборки Центрального поста, по мнению многих подводников, не механической специальности, начинается ВИНТ. В винте расположены отсеки, в которых размещаются устройства и механизмы, приводящие подводную лодку в движение. Это и атомный реактор, и турбины, и генераторы и линии валов, иногда в винте, как чужие на празднике жизни, размещаются ракетные шахты. Но, в нем есть и кормовой входной люк. Где он расположен – отдельный вопрос, но это где-то между кормовой переборкой центрального поста и самим гребным винтом. Иногда это шестой, седьмой, восьмой и так далее отсек.
Данные отсеки называются ОТСЕКИ ЖИВУЧЕСТИ или ОТСЕКИ УБЕЖИЩА. В них, при аварии подводной лодки, и стекается экипаж, таща на себе:
— дыхательные аппараты;
— аварийный запас воды и пищи.
Средства индивидуальной защиты (коротенько).
Каждый член экипажа, как штатный, так и прикомандированный, находясь на подводной лодке, имеет свои индивидуальные средства защиты. К ним относятся:
— ПДУ – Портативное Дыхательное Устройство. Носиться членами экипажа постоянно, везде и всюду.
Предназначено для экстренной защиты органов дыхания. Время работы в ПДУ — 10-20 минут, именно работы. Просто просидеть в нем можно около часа. Работать под водой в нем нельзя, а вот защитить органы дыхания от воздействия вредных газов можно.
— ИДА- 59(59М). Индивидуальный Дыхательный Аппарат аж 59 года, за прошедшее время он модернизировался 2 раза. Первая модернизация оказалась не очень удачной и вторая вернула практически все взад. Достаточно старый и надежный. В нем можно вести борьбу за живучесть, осуществлять выход из затонувшей подводной лодки, осуществлять погружения на глубину до 20 метров. Сейчас подобные аппараты называют импортным словом «Ребризер».
Аппарат входит в состав снаряжения ИСП-60( с 1980 года ССП). Аппарат замкнутого цикла, обеспечивает выход из затонувшей подводной лодки с глубин до 100 метров и, если на лодку переданы дополнительные гелиевые баллоны то со 120. Внешне напоминает хомут или ошейник. Хомут-дыхательный мешок, от которого идут две трубки, вдоха и выдоха. Через них и клапанную коробку происходит подача дыхательной смеси на вдох и отвод выдыхаемой смеси.
Снизу к дыхательному мешку крепятся:
— кислородный баллон с вентилем редуктором и переключателем;
— азотно-гелиево-кислородный баллон с вентилем и редуктором;
В самом мешке расположен дыхательный автомат, который осуществляет подачу АГК смеси от редактора в мешок и далее на вдох. Так же, в дыхательном мешке, установлен травяще — предохранительный клапан, предназначенный для стравливания избыточного давления из мешка.
— Гидрокомбинезон СГП. Резиновый, со шлемом с выпученными глазами, штуцером под клапанную коробку и клапанами стравливания лепесткового типа. На шлеме, чуть выше лба, расположен травяще-предохранительный клапан. Герметизируется комбинезон с помощью аппендикса и резинового жгута, обычно с помощью напарника, однако есть приспособление — гребенка, которое позволяет производить и саможгутование. В ботах гидрокомбинезона располагаются свинцовые стельки, для того, чтобы подводник не всплывал ногами вверх.
ИДА и СГП хранятся в специальных сумках. К клапанной коробке ИДА прикрепляется маска (как противогазная) для ведения борьбы за живучесть. При подготовке к выходу из пл, маска отворачивается.
— Комплект Водолазного белья. Для защиты от низких температур.
В комплект входят:
— носки и чулки;
Это индивидуальные средства защиты и спасения каждого подводника.
Средства для выхода из затонувшей подводной лодки.
В отсеках живучести есть устройства, обеспечивающие выход из затонувшей подводной лодки. Коротенько рассмотрим их.
Название говорит само за себя. Он сделан для выстреливания торпед, но может быть использован и для выхода из затонувшей подводной лодки. Это труба диаметром от 0,55 до 0,65 и длиной от 8 до 11 метров. Есть торпедные аппараты диаметром и 40 сантиметров, но уж очень он узок для выхода через него. Конечно, трубой назвать торпедный аппарат невозможно. Он не простая труба, а труба с крышками передней и задней. Крышки открываются только из торпедного отсека.
Внутри аппарата есть направляющие дорожки и обтюрирующие кольца, множество приборов со всевозможными шпинделями и зацепами, наварышами и прочими препятствиями для проползающего подводника. Некоторые поднимаются и фиксируются некоторые нет. Кроме того, аппарат имеет клапана осушения и вентиляции, через которые он заполняется водой и осушается.
Для заполнения аппарата имеется специальная цистерна с забортной водой. Вода из цистерны подается в аппарат под давлением воздуха. Есть еще клапан уравнивания давления, который соединяет внутреннее пространство аппарата с забортным. Если давление в трубе аппарата не выравнять, то открыть переднюю крышку, да же на небольшой глубине, будет невозможно.
Практически такое же устройство имеют входной люк центрального и кормового отсеков, но если торпедный аппарат расположен горизонтально, то люки — вертикально.
Соответственно у них не передняя и задняя крышки, а верхняя и нижняя. Кроме того, входные люки имеют возможность самостоятельного заполнения, осушения, выравнивания давления, открытия и закрытия крышек изнутри. Это позволяет подводнику производить самостоятельное шлюзование при выходе из подводной лодки.
Кроме того, в отсеках живучести есть буй-вьюшки. Это закрытая большая катушка, на которую намотан буйреп (веревка) с мусингами (узлами условно – т.е это пластмассовые пронумерованные шары). Мусинги-шарики расположены на буйрепе и:
— дают информацию о глубине (двойной -25 метров, тройной-12 метров);
— препятствуют всплытию подводника без остановок позволяя проводить режим декомпрессии при выходе с глубины.
Для расчета режима декомпрессии в отсеках живучести висят таблицы. Исходные данные для расчета:
— глубина выхода
— время нахождения под избыточным давлением.
В зависимости от исходных данных выбирается и запоминается время на остановках. Время на остановке рассчитывается по вздохам, а глубина определяется по мусинга.
Буй-вьюшка рядом с вышедшим на поверхность подводником (кадр из фильма «72 метра»).
Сам выход из затонувшей подводной лодки.
При аварии подводной лодки и ее затоплении личный состав носового и кормового отсеков живучести, по приказанию центрального поста или самостоятельно, отдают аварийные буи.
Их два в носу и корме. На буях, раскрашенных в бело-красный цвет, нанесен бортовой номер подводной лодки. Буи соединены с лодкой тросом, который крепится в районе входных люков. Кроме того, буи оснащены световыми и радиомаяками. Под крышкой буя находится телефон для связи с лодкой.
Выход из затонувшей подводной лодки возможно осуществить двумя способами:
Сухим способом осуществляется вывод личного состава средствами Поисково-Спасательной Службы Флота, с использованием подводных аппаратов или колоколов. В этом случае аппарат самостоятельно, а колокол по тросу аварийного буя, опускаются к подводной лодке, «присасываются» к площадке вокруг люка. После совершения подобной стыковки, откачивается вода из пространства люк-аппарат (колокол), выравнивается давление, открываются люки, и выводится личный состав из лодки в аппарат (колокол). Количество выводимых людей зависит от спасательного аппарата. Подводники выходят на поверхность сухими.
Данный способ позволяет производить спасение экипажа с глубин, равных максимальной глубине погружения подводной лодки.
Говорит сам за себя и подразумевает контакт подводника с водой.
Различают два вида всплытия:
— свободное всплытие;
— по буйрепу.
Выбор вида всплытия зависит от времени пребывания личного состава под повышенным давлением.
Свободное всплытие производится в том случае, когда время пребывания под давлением, равным максимальной глубине выхода (100 метрам) не больше 2 минут. Если время упущено — только выход по буйрепу. Однако есть и тут свои подводные камни. Если время нахождения под давлением превышает все табличные значения, то выход возможен только с привлечением сил и средств ПСС, так как выходящие однозначно получат декомпрессионное заболевание.
Свободное всплытие обычно производиться при выходе методом шлюзования входных люков центрального поста или кормового отсека, так как при их шлюзовании время нахождения под давлением будет минимальным. Из этих отсеков личный состав может выйти полностью, не затапливая отсек.
При этом, выходя из первого отсека методом шлюзования торпедного аппарата, один человек или остается в отсеке навечно или выходит методом частичного затопления отсека, со всеми вытекающими из этого последствиями.
Всплытие по буйрепу (кадр из фильма «72 метра»)
И так, весь личный состав собрался со своими индивидуальными средствами спасения в отсеке живучести, пусть в кормовом.
Командир отсека определяет очередность выхода, напоминает правила пользования снаряжением ИСП-60, и шлюзования входного люка, сигналы, подаваемые при этом.
Поочередно происходит одевание личного состава в ИСП. Надевается и жгутуется комбинезон, из комбинезона стравливается лишний воздух через лепестковые клапана. Одевается аппарат ИДА -59, клапанная коробка аппарата привинчивается к штуцеру шлема.
Первый выходящий заходит во входной люк. В камере находится клапана затопления, уравнивания давления, манометры давления в камере и за бортом. Подводник включается в аппарат. При этом он открывает одновременно оба вентиля (кислородного и АГК баллона), переводит клапанную коробку на дыхание из аппарата, оставляет открытым только клапан на шлеме до момента выравнивания давления в камере с забортным. За вошедшим закрывают нижнюю крышку люка и начинают из отсека производить шлюзование.
Камера заполняется на 3/4, после чего выравнивается давление в камере с забортным, с помощью воздуха среднего давления. Выравнив давление, подводник в камере закрывает клапан на шлеме, открывает верхнюю крышку входного люка, выходит и закрывает за собой верхнюю крышку. Как только он вышел и подал сигнал об этом, производится осушение шлюзовой камеры. Если в ходе выхода из камеры подводник не смог закрыть за собой люк, то его можно закрыть дистанционно из отсека, с помощью пневмомашинки. Камера осушается, открывается нижняя крышка, осматривается внутреннее состояние, и загоняется очередной подводник.
Добавлю, что, общение выходящего подводника с отсеком происходит методом перестукивания. Один удар, вопрос:-«Как самочувствие?», ответ:- «Хорошо!», Три удара, из отсека:-«Выходи», из камеры «Выхожу».
При всплытии на поверхность каждый подводник надувает гидрокомбинезон, используя для этого два специальных 200 граммовых баллона, переключается на дыхание в атмосферу и плавает на поверхности. Очередной, вышедшей, делает то же самое, карабинами, находящимися на поясе сцепляются между собой, что бы не раскидало по океану. В таком состоянии ожидают помощи или стараются спастись сами.
С небольшими техническими отличиями от кормового отсека, осуществляется выход из центрального поста. При этом возможно одновременное шлюзование 3-5 человек. Последний шлюзуется самостоятельно используя клапана и манометры в камере.
А тем временем в 1 отсеке.
Командир отсека, он же командир БЧ-3, именуемый просто «минный», разбивает весь личный состав на тройки.
В первой тройке определяет, кто идет первый и тащит карабин буй – вьюшки, кто второй и впереди себя толкает буй-вьюшку. Производит инструктаж всего личного состава, как и в кормовом отсеке, по таблице выбирается вариант выхода, все его запоминают.
Далее готовится буй вьюшка, а именно отмеряется и отрезается линь из расчета глубина подводной лодки плюс 20 % на снос. К концу линя привязывается карабин.
Определяется торпедный аппарат, через который будет осуществляться выход личного состава. Обычно это два верхних аппарата, потому что слева от выхода из них, есть специальная скоба для крепления карабина буй-вьюшки. Если он не загружен торпедой — это хорошо, если загружен, торпеда или выгружается из него на стеллаж или выстеливается в безопасном состоянии.
Аппарат готовится к выходу:
— поднимаются все приборы и механизмы, которые могут помешать ползти по аппарату;
— нагружается воздухом цистерна заполнения торпедного аппарата;
— желательно убрать с соосного аппарату стеллажа торпеду, ибо она будет мешать подводникам, заползать в аппарат.
Подводники готовят свое снаряжение ИСП-60, одевают его и готовятся к выходу, согласно установленной очередности. Первая тройка подходит к аппарату. Включается в аппарат ИДА-59, при этом он открывает только вентиль АГК баллона. Открывается задняя крышка.
Первый выходящий берет в руку карабин буй-вьюшки, залезает в торпедный аппарат и ползет до передней крышки по сухому аппарату, перед входом второго подводника в аппарат запихивается буй-вьюшка, второй подводник залезает в аппарат и ползет к ногам первого, останавливается на расстоянии вытянутой руки от ступней первого. Третий, аналогично, залезает и ползет на расстояние вытянутой руки от второго.
Закрывается задняя крышка торпедного аппарата. Открываются клапана осушения и клапана вентиляции торпедного аппарата. Воздух выдавливает воду из цистерны и она подается в торпедный аппарат, заполняя его. Аппарат заполняется на 3/4, после чего подача воды останавливается.
Подводник в топедном аппарате
Начинается выравнивание давления с забортным с помощью воздуха среднего давления, при этом люди в аппарате открывают вентили Кислородных баллонов, а по окончанию выравнивания давления закрывают клапана на шлеме. Открывается передняя крышка, воздух со свистом уходит из аппарата, а вода врывается в аппарат. При этом вода пытается переместить подводников обратно к задней крышке.
После открытия передней крышки полностью и стихании водного потока, первый выходящий потихоньку высовывается из аппараты, цепляет карабин буй-вьюшки за скобу и удерживается в нише волнорезного щита. Второй выходящий выталкивает буй-вьюшку и она всплывает. Первый цепляется карабином за буйреп и начинает всплытие до первого мусинга.
Аналогично поступает второй и третий выходящие. При этом каждый подает сигнал о том, что он вышел. После выхода последнего, закрывается передняя крышка, осушается торпедный аппарат.
Готовится очередная группа.
Вообще, общение между выходящими и отсеком – стандартное, кто не хочет перестукиваться и отвечать на сигналы, тот бездуховность. Если ответ хотя бы от одного, из выходящих, не последовал, то если аппарат не заполнен — открывается задняя крышка и всех из аппарата заставляют выползти в отсек, задом. Если аппарат заполнен — делают сброс воды через заднюю крышку вместе с людьми. Далее спокойно объясняют, в чем кто не прав и запихивают обратно, для повторного выхода. Если не поступил сигнал о выходе из аппарата, то ждут 2-3 минуты, а потом закрывают крышку и сливают воду. Все очень серьезно.
Вышедшая группа, тем временем, всплывает и останавливается на мусингах, согласно плана всплытия. Выйдя на поверхность, подводники надувают гидрокомбинезоны, переключаются на дыхание в атмосферу, сцепляются между собой и ждут остальных.
Последний оставшихся в отсеке, это или старшина команды торпедистов или командир БЧ-3, самостоятельно не может выйти через торпедный аппарат, поскольку тот управляется только снаружи.
Поэтому есть два способа выхода, оба с помощью частичного затопления отсека. В первом случае снимается блокировка открытия задней крышки торпедного аппарата при открытой передней. Торпедный отсек заполняется водой на 15-20 сантиметров выше верхнего уровня торпедного аппарата, через который будет производится выход. Выравнивается давление в отсеке с забортным, открываются передняя крышка. После чего производится выход из отсека через торпедный аппарат.
Есть еще один способ выхода из подводной лодки методом затопления отсека и он одинаков для всех отсеков живучести. С его помощью можно выходить как самостоятельно так и выводить весь личный состав, находящийся в отсеке.
Дело в том, что вокруг нижней крышки входного люка есть специальный резиново-тканевой тубус — такая мягкая труба. В походном состоянии он закреплен у подволока (потолка) и не мешает пользоваться люками. При приготовлению к выходу методом затопления отсека, тубус опускается вниз, растяжками крепится к палубе, на расстоянии от нее, где то около 1 метра. Подготовка личного состав — аналогичная рассмотренным выше.
После установки тубуса отрывается нижняя крышка входного люка. Производиться затопление отсека, таким образом, что бы уровень воды был выше нижнего края тубуса на 15-20 сантиметров.
Вот и рассмотрен вопрос: — «Можно ли выйти из затонувшей подводной лодки?».
А в реале? Когда лодка получает повреждения и ложится на грунт то начинается всевозможные проблемы, препятствующие всему и вся. К таким проблемам относятся:
— полное или частичное обесточивание лодки (света нет);
— затопление отсека (или нескольких) водой и как следствие повышение давления о нем;
— если затоплена батарея, это вообще финиш. При попадании морской воды в электролит образуется ядовитый газ-ХЛОР, со всеми вытекающими последствиями. А если помните – батарея как раз расположена, в большинстве своем, в первом отсеке-отсеке живучести;
— неровная покладка лодки на грунт, наличие кренов и дифферентов;
— и глубины затопления. Где найти такие малые глубины, если прямо у пирса глубина 50-70 метров, а у выхода из базы сразу 200-250, и чем дальше, тем глубже;
Одна из важнейших характеристик подводной лодки – малозаметность, которая во многом зависит от глубины погружения. Субмарина на большой глубине менее заметна и поэтому менее уязвима, а нанесенный ею удар будет тем неожиданней и неотвратимее.
Как происходит погружение подводных лодок
Эволюция подводного флота – это постепенное погружение на большую глубину. Если во времена Первой и Второй мировых войн она ограничивалась соответственно 80-100 и 100-150 метрами, то сегодня этот показатель вырос в 3-5 раз.
Как происходит погружение? В надводном положении субмарина мало чем отличается от обычного судна, если не брать в расчет ее специфический внешний вид. Погружение происходит за счет приема в цистерны балласта – забортной воды. Ёмкости расположены между легким и прочным корпусами.
Всплытие осуществляется «в обратном порядке» — путем продува балласта. Вода выдавливается из цистерн мощным потоком сжатого воздуха. После полного погружения глубина, на которой находится лодка, регулируется специальными рулями.
Характеристики глубины погружения
Способность субмарины к погружению характеризуется двумя основными показателями – рабочей (оперативной) и предельной глубиной. В первом случае речь идет о глубине, на которую лодка может погружаться без каких-либо ограничений на протяжении всего срока ее эксплуатации.
Предельная глубина погружения обозначает ту границу, ниже которой может начаться разрушение обшивки и всей конструкции. Обычно сразу после спуска на воду субмарину отправляют на предельную глубину, где ее «обкатывают» какое-то время. У каждого типа подводных лодок этот показатель индивидуален.
Абсолютным рекордсменом максимального погружения до сего времени остается советская АПЛ «Комсомолец», «нырнувшая» в 1985 году почти на 1030 метров. Увы, ее судьба в дальнейшем сложилась трагически. Спустя 4 года, в результате пожара, приведшего к необратимым разрушениям корпуса, она затонула в Норвежском море.
Глубина – спасение или погибель
Затаиться, незаметно подкрасться к противнику и нанести по нему уничтожающий удар, после чего незаметно исчезнуть – так можно обозначить тактику подводной лодки. И глубина здесь – один из важнейших факторов.
Однако она же таит в себе колоссальную опасность. На глубине всего 50 метров выходной люк боевой рубки площадью 2 м² испытывает на себе давление почти 60000 кг. Нетрудно подсчитать, насколько увеличится этот показатель на глубине 300-400 метров.
За управляемость субмарины в вертикальной плоскости отвечают, как правило, две пары горизонтальных рулей – кормовые и носовые. В зависимости от их положения лодка получает дифферент на нос или корму. Задача командира и экипажа – осуществлять необходимое маневрирование в рамках технических возможностей лодки, чтобы, если такое случится, предельное, максимальное погружение не оказалось последним.
Особенности АПЛ России и США
Основные отличия лежат в «архитектуре». Американские субмарины однокорпусные: давлению противостоит единый корпус обтекаемой формы. В отличие от них, советские, а позже российские АПЛ – своеобразная «матрешка», где под внешним обтекаемым легким корпусом находится прочный внутренний. Настоящий рекордсмен по количеству корпусов – знаменитый «Тайфун» (проект 941). У самой большой АПЛ в мире внутри легкого корпуса размещаются пять прочных.
По мнению экспертов, двухкорпусные лодки более живучи, хотя и более тяжелы. К примеру, одно лишь резиновое звукоизолирующее покрытие «Тайфуна» весит 800 тонн, что несколько больше, чем вся американская АПЛ NR-1.
Перспективы российского атомного подводного флота
За последние 4 года состав ВМФ России пополнился четырьмя современными АПЛ: «Северодвинск» (пр. «Ясень») с рабочей и предельной глубинами погружения соответственно 520 и 600 м, «Владимир Мономах» – 400 и 480 м, «Юрий Долгорукий» — 400 и 450 м, «Александр Невский» — 400 и 480 метров. На очереди еще 11 атомных субмарин проектов «Борей-А» и «Ясень».
Однако глубина погружения – не единственное их преимущество. Сегодня гораздо большее значение приобретает малошумность. Как утверждают эксперты, здесь Россия вышла на лидирующие позиции в
Наиболее интересной темой для человечества уже давно стал космос. Но в мире существуют не менее удивительные технические достижения, которые в какой-то степени являются звездолётами из научной фантастики — но для других стихий.
Взять, например, атомные подводные лодки: эти плавучие реакторы достигают океанского дна, плавают быстрее надводных кораблей и способны месяцами оставаться на глубине.
У них свой космос. Как получилось этого достичь, и где здесь связь с колонизацией других планет?
Принципиальное устройство подводной лодки
Любой подводный аппарат действительно очень похож на звездолёт: плотная среда, склонная к турбулентности при малейшем возмущении, заставляет разработчиков применять сложные формы для оптимизации движения.
Классическая подводная лодка с дизельным или дизель-электрическим агрегатом заимствует многое от надводных кораблей современного типа: есть палуба и остеклённая рубка и даже ватерлиния, разделяющая корпус на 2 части: надводную и подводную.
Такая лодка большую часть времени — при долгих морских переходах, «на марше», — находится в надводном положении; под водой проходит только скрытное выполнение задачи.
Рубка когда-то использовалась по назначению
Кроме внешнего («легкого») корпуса для формирования обводов, подводная лодка имеет внутренний («прочный») корпус, который и выдерживает возрастающее с глубиной забортное давление воды.
Для движения дизельных лодок под водой придумали шноркель — трубу, которая позволяет двигателю забирать воздух, необходимый для его работы, над поверхностью воды.
Палуба сохранилась и на современных атомных подводных лодках
Она позволяет увеличить продолжительность подводного хода, но для его реализации требуется достаточно низкая скорость, отсутствие волнения и небольшая глубина погружения.
Для больших глубин используются аккумуляторы, заряжающиеся от дизельного движителя во время его работы.
Проблемы и ограничения эксплуатации дизельных субмарин
Внешний вид и разрез современной дизель-электрической ПЛ проекта 677 «Лада»
Такая конструкция ограничивает возможности дизельных лодок: снижает скорость, время автономной работы. Кроме того, корпус дизельных лодок не позволяет достигать скоростей свыше 50 км/ч.
Аналогично, принципиальная конструкция ограничивает рост габаритов лодки и её грузоподъемность, защиту. А косвенно — и глубину погружения.
Сегодня дизельные субмарины работают только в прибрежной зоне с малым удалением от берега, хотя ещё во времена Второй Мировой войны он бороздили океаны.
Атомный реактор принципиально изменил эксплуатацию подводных судов из-за огромной мощности и буквально неограниченного запаса энергоносителя, что привело к гонке подводного вооружения и появлению двух школ кораблестроения.
Американская и советская школа кораблестроения
Первая атомная подводная лодка Советского Союза «Ленинский Комсомол»
Появление реактора на борту подводной лодки поставило перед разработчиками 3 задачи: увязать возможности реактора с возможностями лодки, обезопасить экипаж и придумать новые способы применения.
Уже первая атомная подводная лодка СССР К-3 «Ленинский комсомол» получила сигарообразный корпус с минимальной верхней палубой и обтекаемую рубку, напоминающую плавник морского животного.
Корпус американского «Наутилуса» похож на дизельных предшественников: заокеанские коллеги изменили внешнюю конструкцию немного позже, использовав наработки эксплуатации первого подводного атомохода.
На этом фоне появилось четкое разделение путей развития АПЛ: американский и советский.
Первая атомная подводная лодка США USS Nautilus
К моменту запуска «Наутилуса» у инженеров США был готов атомный реактор, поэтому они создавали лодку вокруг реактора. Доказанная надежность позволила использовать одну основную силовую установку, дополненную дизельными агрегатами.
Агрегаты заводов Советского Союза создавались в спешке, поэтому К-3 строилась с дублированием силовой установки. Одновременное проектирование агрегатов и самого судна позволило «элегантнее» разместить экипаж и оборудование.
В дальнейшем это привело к принципиальному отличию: у атомных субмарин США всегда один реактор. Российские и советские строились как с одним, так и с двумя реакторами — в зависимости от размеров судна и его назначения.
Как подразделяются и какие задачи выполняют современные АПЛ
Подводные лодки проекта 941 «Акула» рассматривались в роли подводных транспортов
Традиционно среди атомных субмарин выделяют 3 класса и общую категорию специальных кораблей:
1. Многоцелевые лодки (торпедные) — предназначены для уничтожения кораблей и подлодок противника.
2. Лодки с крылатыми ракетами — российские «заточены» для уничтожения авианосцев, американские — для стратегических и тактических неядерных ударов по наземным целям.
3. Стратегические ракетоносцы — предназначены для скрытного автономного плавания с возможностью нанесения ядерного удара, являются силами сдерживания.
4. Специальные суда — спроектированные с нуля либо переоборудованные из боевых судна для выполнения задач исследования морского дна, картографии, задач РЭБ/связи/разведки, прокладывания подводных коммуникаций.
Ракетный подводный крейсер стратегического назначения проекта 667БДР «Кальмар»
Развитие флота во многом заставило объединить первые под названием «многоцелевые АПЛ» благодаря унификации вооружения. Отдельные огромные скоростные «потайные суда» с большой глубиной погружения ещё сохраняются в строю.
Эволюция подводных лодок с атомным реактором
Подводная лодка проекта «Лира»
Развитие атомных субмарин подарило человечеству 5 условных поколений, связанных общими конструктивными чертами и логикой применения:
1. Первое поколение стало родоначальником атомных субмарин, но было достаточно многочисленно и долго стояло на вооружении. Основной общей чертой стала наследуемость с дизель-электрическими предшественниками.
Лодки носили скорее экспериментальный характер, часто предназначались для «боевой отработки» конструкторских идей.
2. Второе поколение стало прямым развитием предыдущего с минимальными изменениями и начинает свой отсчёт в 1967 году.
АПЛ поздней постройки получили «рыбообразную» геометрию корпуса (проект 705 «Лира» в СССР) и комплексные автоматизированные систем управления («Аккорд» на той же лодке), ставшим первым прообразом современного центра управлению сложных систем в виде единого пульта.
Атомная подводная лодка проекта 661 «Анчар»
Серьезной заявкой для АПЛ СССР стал родоначальник «охотников за авианосцами» К-162/222 «Золотая рыбка» проекта 661 «Анчар» с полностью титановым корпусом. Субмарина достигла до сих пор не побитый рекорд скорости в 44,74 узлов (80,4 км/ч).
3. Третье поколение появилось в начале восьмидесятых и характеризуется прежде всего существенно возросшим водоизмещением, повышением автономности, улучшением жизнеобитания команды, а так же унификацию субмарин и их классов.
Американские лодки типа «Огайо» и «Лос-Анджелес» получили реакторы, работающие без перезарядки до 11 лет и не требующие серьезного ремонта в течении всего жизненного цикла — до 30 лет.
Наиболее богатый период кораблестроения: большинство из лодок ещё в строю. Многие из них уникальны, например печально известный рекордсмен проекта 685 «Плавник» К-278 «Комсомолец» с двумя титановыми корпусами и глубиной погружения до 1000 метров.
Ракетонесущий крейсер «Огайо» ВМС США
4. Четвертое поколение на данный момент является наиболее современным, начиная свою историю в начале девяностых. В США представлено только многоцелевыми типами.
Эти аппараты объединяет применение водометных движителей («Сивулф», проект 955), звукопоглощающие покрытия нового типа, новые материалы (композит), реакторы длительного срока службы.
После ряда катастроф подводных лодок предыдущего поколения, проекты получили собственные автономные спасательные капсулы и полностью изолированный реактор.
Возросло и было унифицировано вооружение: так, американские лодки научились хранить до 50 крылатых ракет основных используемых ВМС США типов.
5. Перспективное пятое поколение существует только на бумаге, однако предполагается, что будет включать в себя преимущественно многоцелевые субмарины.
Основным изменением станет атомный реактор с запасом энергии на весь жизненный цикл подводной лодки (в США внедряется в лодках четвертого поколения), полностью композитный корпус, а так же унифицированное вооружение.
Одни и те же пусковые установки будут использовать как баллистические, так и крылатые тактические ракеты, а так же иное неядерное вооружение для выполнения широкого спектра задач.
Общее устройство современной АПЛ
Ракетонесущий атомный подводный крейсер проекта 941 «Акула» в разрезе
Среднестатистическую подводную лодку, бороздящую Мировой океан прямо сейчас, можно описать единой концептуальной схемой. Отдельные агрегаты и линии могут меняться, но сама идея остаётся неизменной с семидесятых годов.
Большинство российских субмарин используют два корпуса (отдельные капсулы в общем) – внутренний из мягкого и прочного титана и внешний из маломагнитной стали. Американские используют один многослойный корпус, разделенный переборками. Как и 50 лет назад.
Между корпусами (у АПЛ США – в общем объеме) расположены ёмкости для воды. При их заполнении лодка опускается, откачка поднимает судно на поверхность. Цистерны можно заполнять одновременно или по-очереди.
Кроме основных, есть так называемые дифферентные цистерны: их заполняют для выравнивания лодки после загрузки и при движении груза. Эта система работает все время, даже под водой при горизонтальном движении.
Многоцелевая АПЛ класса «Вирджиния» ВМС США
Существуют также лодки с корпусом смешанного типа (когда легкий корпус перекрывает основной лишь частично) и многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри легкого).
Колоссальные АПЛ проекта 941 «Акула», созданные по принципу катамарана, несут внутри легкого корпуса находятся пять прочных корпусов, два из которых являются основными. Для изготовления прочных корпусов использовали титановые сплавы, а для легкого — стальной.
Переборки между отсеками рассчитаны на давление в 10 атмосфер и сообщаются люками, которые можно герметизировать, если это необходимо. Не все отечественные атомные субмарины имеют так много отсеков.
Для справки: многоцелевая АПЛ проекта 971, например, разделена на шесть отсеков, а новый ракетоносец проекта 955 — на восемь.
Отсеки атомной субмарины и их назначение
Многоцелевая атомная подводная лодка проекта 941 в разрезе
Традиционная компоновка включает от 5 до 8 отсеков (дублируются на лодках проекта 941) со своим назначением и определенной конфигурацией, вплоть до использованных материалов.
1. Первый отсек несет торпедные аппараты и сами торпеды на нескольких палубах, поэтому в зависимости от типа и степени автоматизации лодки может быть необитаем и находиться сразу за легким корпусом.
2. Второй отсек чаще всего используется для размещения радиооборудования: здесь находится центральный пульт управления, пульты гидроакустических систем, регуляторы микроклимата и навигационное спутниковое оборудование.
Именно на втором отсеке размещается рубка, используемая для размещения антенн, перископов. Её основная цель — наблюдение из подводного положения.
3. Третий отсек на современных российских подводных лодках проектов 949А и 955 используется в качестве радиосвязного. Многие ранние типы совмещают его с центральным отсеком управления.
4. Четвертый отсек (он же третий на ряде лодок 3-4 поколений) является жилым: тут размещены каюты экипажа, помещения отдыха, камбуз. В нём проводит время основная часть экипажа, не задействованная в работе на данный момент.
Советские и российские АПЛ между этим и последующим отсеком несет дополнительный отсеки для деконтаминации членов экипажа: очистке одежды членов команды, которые работали в отсеке с реакторами.
Ракетные шахты многоцелевых подводных лодок
5. Пятый (шестой на российских АПЛ) отсеки размещают силовую установку. В зависимости от типа реактора, дизель-генераторы могут находится с ним в одном помещении или в раздельной.
На субмаринах пятого поколения, а так же на американских АПЛ «Сивулф» используется герметичная капсула реактора, которая может полностью изолироваться от остальной лодки.
Самые современные субмарины имеют 7 и 8 отсек, где размещается центр управления реактором и турбинная установка с аккумуляторами. Такая компоновка позволяет исключить контакт с реактором.
Так же в последних отсеках может располагаться автономная капсула для спасения экипажа, созданная по типу спускаемого космического аппарата.
Силовая установка атомной подводной лодки: реактор, турбина и электродвигатель
Базовый принцип работы атомного реактора
Главный агрегат, отличающий атомную от дизельной лодку — реактор. В зависимости от его типа, может варьироваться тип привода.
В типичном двигателе с ядерным реактором охлажденная вода под давлением попадает внутрь корпуса реактора, содержащего ядерное топливо. Нагретая вода выходит из реактора, превращается в пар и вращает лопасти турбины.
Вал турбины подключается к валу электродвигателя через редуктор для более эффективного преобразования энергии в электрическую.
В свою очередь, вал электродвигателя при помощи механизма сцепления соединяется с гребным валом. Одновременно с этим часть электроэнергии запасается в бортовых аккумуляторах.
Рабочий отсек АПЛ
Переход энергии молекул пара в кинетическую энергию лопаток приводит к конденсации пара обратно в воду, которая вновь поступает в реактор.
На этом фоне интересно смотрится количество аварий АПЛ. Всего за историю атомного флота затонуло 8 субмарин: 4 советских, 2 российских, 2 американских. Только одна, USS Thresher (SSN-593) — из-за повреждения корпуса.
Печально известный «Курск» проекта 949А «Антей» стал наиболее известной катастрофой российского флота и едва ли не единственной аварией из-за вооружения. Прочие затонули из-за прямых или косвенных проблем с двигательной установкой.
Вооружение подводных лодок: ядерное и неядерное
Подводный запуск крылатой ракеты «Томагавк»
Первоначально атомные подводные лодки проектировались в качестве носителей стратегического ядерного вооружения: АПЛ должны были незаметно прорвать оборону вероятного противника и нанести неожиданный удар.
Баллистические ракеты АПЛ первого поколения несли моноблочную часть и не отличались большой дальностью и требовали надводный запуск на относительно спокойной воде (при отсутствии бокового ветра).
Лодки США несли по 16 носителей «Поларис» модификаций А1, А2, А3, «Посейдон» С3, «Трайдент 1» С4 с дальностью от 2200 км у А1 до 7400 км у С4. АПЛ Советского Союза несли по 3 ракеты Р-13, впоследствии замененными Р-21 с дальностью всего 650 км и 1420 км.
Пусковые установки баллистических ракет
Второе поколение АПЛ получило ракеты с разделяющейся головной частью (с 3 или с 7 блоками) количеством от 8 до 16 как в СССР, так и в США. Ранние советские ракеты этого поколения Р-29 получили дальность стрельбы 7800 км, более поздние экземпляры Р-29Р — 9000 км/6500 км (моноблок/разделяемая боеголовка).
Третье и четвертое поколение получило от 16 (проект 955) до 24 баллистических ракет (проект 941 «Акула», «Огайо») Р-29РМУ2 «Синева», Р-30 «Булава-30», UGM-133A «Трайдент II» с дальностью до 9-11 тыс. км.
Кроме баллистических ракет, ракетоносцы несут 4-6 торпедных аппаратов калибра 533 или 650 мм для самообороны и запуска специализированных средств: акустических буёв, мин, спецсредств.
Схема подводного запуска баллистической ракеты с подводной лодки типа «Огайо»
Неядерное (условно, многие управляемые боеприпасы имеют или имели разработанную ядерную боеголовку) вооружение атомных лодок с ранних этапов было представлено как торпедами средних и больших калибров, так и крылатыми ракетами.
«Аметист» и «Малахит» в шахтах стали первым оружием, запускаемым из-под воды. Сегодня их заменяют «Гарпун», «Томагавк» («Сифвулф») и «Калибр», «Оникс», «Циркон» (российские лодки проекта 855 «Ясень»).
Интересно: знаменитые российские низколетящие гиперзвуковые ракеты создавались именно для подводных лодок и сначала предназначались для уничтожения кораблей.
Запуск баллистической ракеты UGM-133 Trident-II
Начиная с четвертого поколения АПЛ-охотников оснастили универсальными пусковыми устройствами с барабанными «магазинами» для запуска торпед, крылатых ракет, а так же ракет класса «поверхность-поверхность».
Им на смену приходят унифицированные варианты для упрощенного запуска из торпедных аппаратов: двигатель ракеты при таком запуске включается далеко от АПЛ, а первая стадия запуска происходит как у торпеды, сжатым воздухом.
Эксплуатация атомных подводных лодок
Сухой док для обслуживания АПЛ типа «Огайо»
Появление атомных подводных заставило пересмотреть применение и ремонт подобных типов судов: их подводная часть имеет неподходящие для обычных портов габариты, а реакторы опасны.
Учитывая, что большая часть задач связана с длительным скрытным применением у берегов вероятного противника, поход так же должен начинаться в потайном месте — иначе лодки можно будет отслеживать с начала пути.
Аналогичные рассуждения, необходимость защиты АПЛ от вероятного удара противника, необходимость защиты окружения от возможных проблем с реакторами/вооружением привели к появлению уникальных закрытых баз размером с мегаполис.
Схема подземной базы атомных подводных лодок в Балаклавской бухте
Первая появилась в Балаклавской бухте, заняв собой колоссальную площадь отдельными помещениями, связанными туннелями и каналами: ракеты отдельно, боеголовки отдельно, лодки отдельно.
Ремонт — так же в спецзонах, так как 1-3 поколению лодок требовалась не только замена топлива, но и замена активной зоны реактора. Аналогичные комплексы были созданы уже над водой для каждого океанского флота: в Северодвинске, в Заполярье, в бухте Чажма.
АПЛ США повезло больше: военно-морская база Кингс-Бей вместила всю необходимую инфраструктуру, включая учебные центры и заводы по модернизации в одном месте с погодными условиями, исключающими проблемы во время ремонтных или погрузочных работ.
Специализированные базы используются только для длительных остановок АПЛ, ремонта и погрузки ядерных материалов. Все остальное время атомные субмарины снабжаются с плавучих причалов (СССР), судов снабжения (Россия и США), оставаясь почти все время в открытом море.
Современные многоцелевые лодки часто используют обычные военно-морские порты для короткого базирования, уходя на специальные базы только при необходимости — вероятность радиоактивного загрязнения среды при их эксплуатации низкая.
Самые современные российские подводные лодки проекта «Хаски» ещё только проектируются, но уже сейчас понятно, что они наследуют многие из идей, реализованных в судах четвертого поколения, эксплуатирующихся США:
модульный реактор, выполненный в отдельном отсеке, не требующим обслуживания;
ёмкость топливных элементов на 20-30 лет, то есть на всю эксплуатацию;
автономную спасательную капсулу для всех членов экипажа.
Вероятно, организация пространства таких лодок будет создаваться с оглядкой на проект «Лошарик»: уникальную АПЛ для исследования океанского дна, чей корпус состоит из отдельных шарообразных модулей, из-за чего навевает ассоциации с одноименным советским фильмом.
Уже сегодня понятно, что дублирование реакторных систем останется, а основным движителем станет водомёт, управляемый вторичным электрическим двигателем во время основной работы, и напрямую реакторной турбиной — на скоростном марше.
Стоит ожидать и полностью автоматизированных систем управления, которые позволят сконцентрировать экипаж в одном наиболее защищенном модуле без необходимости постоянных переходов в рабочие отсеки.
Как будет выглядеть такая атомная подводная лодка? Увидим. Но у неё будет очень много общего с космическими кораблями, которые полетят спустя какое-то время.
P.S. Мировой Океан — не менее опасный мир, чем космос. И только атомные подводные лодки приближают нас к грядущим открытиям.