Из чего на самом деле сделана и как работает подводная лодка. Как работает атомная подводная лодка.

Подписаться
Вступай в сообщество «export40.ru»!
ВКонтакте:

Погружением подводной лодки называется процесс перехода ее из надводного положения в подводное или перемещение в вертикальной плоскости с меньшей глубины на большую. Переход подводной лодки из надводного положения в подводное, заключается в погашении запаса плавучести путем заполнения цистерн главного балласта забортной водой W = Vцгб. Изменение глубины погружения с меньшей на большую, как правило, производится ходом и горизонтальными рулями. Погружение подводной лодки может производиться без хода и на ходу.

Погружение без хода производится:

При вывеске;

В районах стесненных для маневрирования;

Для дифферентовки без хода;

Во льду;

При стоянке на якоре;

При выходе из строя горизонтальных рулей или повреждении средств движения,

В учебных целях.

Во всех остальных случаях производится погружение на ходу. Погружаться подводная лодка может на глубины от перископной до рабочей.

Заполнение цистерн главного балласта (ЦГБ) может осуществляться в два этапа (заполнение сначала концевых групп цистерн главного балласта, а затем средней группы) и в один этап (одновременное заполнение всех цистерн главного балласта - срочное погружение) с заполненной или незаполненной цистерной быстрого погружения (ЦБП). Порядок погружения определяет командир подводной лодки (вахтенный офицер). Погружение в два этапа производится по команде командира «Учебная тревога для погружения подводной лодки!». Личный состав занимает свои места согласно ТКР и действует по командам ЦП (ГКП).

Все операции связанные с управлением подводной лодкой при погружении, всплытии и дифферентовке выполняются дистанционно полуавтоматически, автоматически с помощью комплексных системам дистанционного и автоматического управления типа «Вольфрам», «Ключ», «Турмалин», «Боксит», «Корунд», «Молибден» и др.

При погружении и всплытии комплексные системы дистанционного полуавтоматического и автоматического управления должны находиться в состоянии определенных инструкциями по их эксплуатации.

Наблюдение за внешней обстановкой ведется через перископ старшим помощником командира (вахтенным офицером) и с помощью радиотехнических средств. По команде командира “Принимать главный балласт, кроме средней!”, боцман переводит все ГР в «ноль», заполняются концевые цистерны главного балласта, причем клапаны вентиляции кормовой группы открывают на 1−2 секунды раньше носовой. Подводная лодка при этом переходит в позиционное положение. В позиционном положении осматриваются отсеки подводной лодки, вентилируется главная осушительная и трюмная магистрали, трубопроводы глубиномеров и не заряженные торпедные аппараты. Крен и дифферент подводной лодки должны быть равны нулю или соответствовать конструктивным значениям для данного проекта ПЛ.

Если после заполнения концевых групп цистерн главного балласта появился дифферент более 0,50 на нос (на корму) или более конструктивных значений, то дальнейшее погружение не допускается, так как небольшой дифферент в позиционном положении при уходе подводной лодки под воду значительно возрастает и может привести к аварийной ситуации. В этом случае его следует привести к нулю и только после этого продолжить погружение. Очень важно знать, что запрещается спрямление пл с помощью вспомогательного балласта! Необходимо выяснить причину появления крена или дифферента: не заполнение одной (или нескольких) ЦГБ и т. п. по причине обмерзания тарелок КВ, засорения, не срабатывания приводов гидравлики и т. д.

После выполнения перечисленных действий по команде командира “Заполнить среднюю!” заполняют среднюю группу цистерн главного балласта. Если подводная лодка погружается без хода, а также в случае сомнения в нагрузке, средняя группа цистерн главного балласта заполняется “порциями” в два-три приема. Важно не нарушать организацию приема балласта в среднюю группу ЦГБ порциями. После доклада КБЧ-5 «Принят главный балласт» командир пл дает приказание боцману: «Боцман, погружаться на глубину … м с дифферентом … градусов!». Боцман ставит горизонтальные рули параллельно на погружение (НГР – 15˚–20˚ на погружение, БКГР 5˚-7˚ на всплытие, прилагая тем самым топящий момент на корпусе пл для погружения подводной лодки на ровном киле.

Клапаны вентиляции средней группы ЦГБ закрываются на глубине на 3 - 5 метров менее перископной, а клапаны вентиляции концевых групп ЦГБ - с приходом на перископную глубину. Если при погружении без хода после заполнения средней группы ЦГБ подводная лодка не погружается, следует принимать воду в уравнительные цистерны, компенсируя тем самым остаточную положительную плавучесть, а на ходу ещё и увеличить V пл до 8−10 узлов. В случае же быстрого погружения необходимо закрыть клапаны вентиляции средней группы ЦГБ, пустить насос на откачку воды из уравнительных цистерн за борт, а на ходу увеличить V пл до 8−10 узлов. Если принятых мер для удержания подводной лодки от провала будет недостаточно, следует продуть среднюю группу ЦГБ, всплыть в позиционное положение, устранить причину большой отрицательной плавучести, после чего повторить погружение.

Во всех случаях при погружении на ходу остаточную положительную или отрицательную плавучесть следует компенсировать увеличением скорости хода, перекладкой горизонтальных рулей и приемом (откачиванием) вспомогательного балласта.

В штормовую погоду процесс погружения замедляется из-за неравномерного заполнения ЦГБ и воздействия волны на корпус подводной лодки. Погружение на большой волне является сложным маневром и требует хорошей практической подготовленности, грамотных и решительных действий, что достигается накоплением опыта плавания в штормовых условиях. При волнении моря свыше 5 баллов уход на глубину осуществляется заполнением ЦГБ в один этап по сигналу “Срочное погружение!” с заполнением ЦБП.

Выбор курса погружения в штормовую погоду следует производить исходя из следующего. Наиболее выгодными курсами при погружении будут курсы, располагаемые против волны или под острым углом к ней. Слеминг, который может возникнуть в этом случае, будет способствовать погружению подводной лодки. Погружаться курсом по волне не рекомендуется из-за опасности повреждения кормовой надстройки, рулей и винтов при оголении кормы. Погружение лагом к волне допускается в случае, когда условия не позволяют развернуть подводную лодку против волны или под острым углом к ней. Погружение выполняется без задержки на перископной глубине. Цистерна быстрого погружения продувается на глубине 15 - 30 метров. Если после заполнения всех ЦГБ и ЦБП подводная лодка не может оторваться от поверхности, следут увеличить скорость хода и, как исключение, увеличить остаточную отрицательную плавучесть приемом воды в уравнительные цистерны. С погружением на заданную глубину подводная лодка удифферентовывается.

При погружении в условиях низких температур воды и воздуха необходимо учитывать, что корпус подводной лодки в результате обмерзания может быть покрыт льдом, вызывающим остаточную положительную плавучесть, возможно обмерзание тарелок клапанов вентиляции и шпигатов. Поэтому сильного обледенения допускать нельзя. Устранять его надо периодическим погружением. Опыт плавания показывает, что отрицательная плавучесть подводной лодки в объеме ЦБП вполне достаточна для погружения как на ходу, так и без хода. Если плавание осуществляется на чистой воде, то погружение должно выполняться на ходу. Сам процесс погружения обледеневшей подводной лодки ничем не отличается от срочного погружения. Однако время погружения, в случае обмерзания шпигатов и вентиляционных отверстий надстроек и ограждения рубки, увеличивается. Обмерзание же клапанов вентиляции ЦГБ может вызвать крены и дифференты при погружении. Погружаться рекомендуется на глубину 50 - 60 метров. Цистерну быстрого погружения целесообразно продувать на глубине 25 - 35 метров. С погружением на заданную глубину сразу приступать к дифферентовке не следует, так как по мере оттаивания льда постоянно будет изменяться остаточная плавучесть подводной лодки. Удержание заданной глубины осуществляется ходом и рулями. Окончательную дифферентовку следует произвести через 30 - 40 минут после погружения, когда практически произойдет полное оттаивание льда.

В случае крена на один из бортов нужно погружаться, компенсируя остаточную положительную плавучесть увеличением хода и созданием большого дифферента на нос. После оттаивания тарелок КВ и устранения причины возникновения крена - удифферентовать подводную лодку на заданной глубине.

При погружении во льдах, в условиях низких температур и др. с возникновением дифферента на нос по причине заклинивания кормовых горизонтальных рулей на погружение следует с погружением на глубину 20 - 30 метров уменьшить скорость хода до 4 узлов и, управляя носовыми (средними, рубочными) горизонтальными рулями, погрузиться на заданную глубину и удифферентовать подводную лодку с учетом заклиненных рулей. В отдельных случаях при погружении на скорости хода более 8 узлов и заклинивании кормовых горизонтальных рулей полностью на погружение, при резком нарастании дифферента и быстром изменении глубины следует одержать подводную лодку от провала дачей заднего хода и частичным продуванием носовой группы ЦГБ. С началом уверенного отхода дифферента нужно скомандовать «Стоп дуть!», дать ход вперед 4 - 5 узлов, снять пузырь с носовой группы при подходе дифферента к нулю и продолжать погружение на заданную глубину. На заданной глубине удифферентовать подводную лодку для плавания с заклиненными рулями.

Если горизонтальные рули не являются причиной возникновения дифферента при погружении, необходимо погружать подводную лодку на заданную глубину с их помощью и увеличением скорости хода. Если ходом и горизонтальными рулями отвести дифферент не представляется возможным, следует использовать воздух высокого давления для продувания оконечности, на которую дифферентуется подводная лодка.

Большая дизель-электрическая подводная лодка Б-396 «Новосибирский комсомолец» проекта 641Б (шифр «Сом», по классификации НАТО – Tango) относится к лодкам 2−го поколения, спроектирована в ЦКБ-18, ныне ЦКБ МТ «Рубин», главный конструктор проекта – З.А. Дерибин, с 1974 года – Ю.Н. Кормилицын.
Подводная лодка была заложена в 1979 году в Нижнем Новгороде (в то время – г. Горький) на заводе «Красное Сормово».

С 1980 года по 1998 год подводная лодка несла боевую службу в составе эскадры Северного Флота, выполняла задачи в Атлантическом океане у западного побережья Африки, в Средиземном море, осуществляла боевое патрулирование по охране государственной границы в Баренцевом море.
В 1998 году подводная лодка Б-396 была списана и выведена из состава ВМФ России. 20 октября 2000 года из г. Полярный она была доставлена в г. Северодвинск на Северное машиностроительное предприятие, в апреле 2001 года поднята на слип и затем переведена в цех для переоборудование в музей.
4 июля 2003 года в торжественной обстановке состоялся спуск подводной лодки-музея на воду. В конце августа корабль отправился в свой последний переход по маршруту Северодвинск-Москва. Пройдя Белое море, Беломорско-Балтийский канал, Онежское озеро, Волго-Балтийский канал, Рыбинское водохранилище, Канал имени Москвы, подводная лодка прибыла в Москву.
Теперь местом её постоянной стоянки стал Музейно-мемориальный комплекс истории ВМФ России, расположенный на Химкинском водохранилище в парке «Северное Тушино».
Вход в подводную лодку в музейном варианте осуществляется с правого борта через специально оборудованный тамбур.


До переоборудования вход экипажа осуществлялся через люк.


В первом отсеке расположены носовые торпедные аппараты калибра 533 мм. Справа виден винт торпеды, слева – торпеды до загрузки в торпедный аппарат.


В случае необходимости экипаж мог покинуть подводную лодку через торпедные аппараты, выполнявшие функцию шлюзовых камер. Для выполнения работ за бортом или аварийного всплытия на её борту имелись комплекты снаряжения подводника ССП-К1, состоящие из изолирующего дыхательного аппарата (ребризера) ИДА-59 и гидрокомбинезона СГП-К, дополнительно, для обеспечения всплытия с больших глубин (до 220 м) в комплект входил баллон ДГБ с гелием (в составе дыхательных смесей для глубоководных погружений воздух заменяется гелий-кислородной смесью, что даёт возможность избежать азотной интоксикации и снизить риск возникновения кессонной болезни).


В интерьере подводной лодки есть изменения, в частности, оборудованы проемы в герметичных переборках между отсеками лодки для беспрепятственного перемещения посетителей. В период несения боевой службы члены экипажа перемещались между отсеками через люки.


Офицерская каюта.

Каюта командира подводной лодки.

Каюта врача.

Изолятор.


Центральный пост.



Штурманская рубка.

Радиорубка.

Камбуз. Советским подводникам в море полагалось трёхразовое питание: завтрак (именуемый также утренним чаем), обед и ужин. Первый в сутки приём пищи был наиболее лёгким из всех. Обязательными элементами завтрака был чай с сахаром и белый хлеб со сливочным маслом. Самым обильным был второй в сутки приём пищи. Традиционным первым блюдом был флотский борщ со свежей капустой, готовились также супы – фасолевый, картофельный и рисовый. Вторые блюда представляли собой различные мясные консервы с гарниром из риса, гречневой каши, фасоли или картофельного пюре. Третьим блюдом был флотский компот, который иногда заменялся какао или киселём. В автономном плавании к обеду в обязательном порядке подавалось сухое красное вино, как правило, из сорта винограда «Каберне-совиньон» по 50 мл на каждого члена экипажа. На ужин, как правило, был отварной или жареный картофель, гречневая каша, фасоль с маринованной сельдью, рыбными или мясными консервами, какао с печеньем.

Кубрик оборудован в кормовом отсеке. В свободное время матросы могли посмотреть кинофильм.




Подводная лодка установлена на подводное гидротехническое основание, корабль приподнят на 4 метра, что сделало открытым для обозрения винто-рулевой комплекс.


Подводная лодка несёт гюйс Военно-морского флота России.

Схема подводной локи проекта 641Б




1 – основная антенна ГАК «Рубикон»,
2 – антенны ГАК «Рубикон»,
3 – 533-мм ТА,
4 – носовой горизонтальный руль с механизмом заваливания и приводами,
5 – носовой аварийный буй,
6 – баллоны системы ВВД,
7 – носовой отсек (торпедный),
8 – запасные торпеды с устройством быстрого заряжания,
9 – торпедопогрузочный и носовой люки,
10 – агрегатная выгородка ГАК «Рубикон»,
11- второй (носовой жилой и аккумуляторный) отсек,
12 – жилые помещения,
13 – носовая (первая и вторая) группа АБ;
14 – выгородка батарейных автоматов,
15 – ходовой мостик,
16 – репитер гирокомпаса,
17 – перископ атаки,
18 – перископ ПЗНГ-8М,
19 – ПМУ устройства РДП,
20 – ПМУ антенны РЛК «Каскад»,
21 – ПМУ антенны радиопеленгатора «Рамка»,
22 – ПМУ антенны СОРС МРП-25,
23 – ПМУ антенны «Тополь»,
24 – боевая рубка,
25 – третий (центрального поста) отсек,
26 – центральный пост,
27 – агрегатные выгородки РЭВ,
28 – выгородки вспомогательного оборудования и общесудовых систем (трюмных насосов, насосов общесудовой системы гидравлики, преобразователи и кондиционеры),
29 – четвертый (кормовой жилой и аккумуляторный) отсек,
30 – жилые помещения,
31 – кормовая (третья и четвертая) группа АБ,
32 – пятый (дизельный) отсек,
33 – вспомогательные механизмы,
34 – ДД,
35 – топливные и топливно-балластные цистерны,
36 – шестой (электромоторный) отсек,
37 – электрощиты,
38 – ГГЭД средней линии вала,
39 – кормовой якорный шпиль,
40 – седьмой (кормовой) отсек,
41 – кормовой люк,
42 – ГЭД экономического хода,
43 – средняя линия вала,
44 – кормовой аварийный буй,
45 – приводы кормовых рулей.

Способных к автономным действиям под водой и на поверхности. Могут как нести вооружение, так и выполнять специализированные операции (от научно-исследовательских, до ремонтных и развлекательных) под водой, в зависимости от конструкции. Также подлодками в некоторых источниках называют беспилотные роботизированные подводные аппараты на дистанционном управлении.

История появления

Античность и Средние века

Первые упоминания о судне способном погружаться под воду датированы 1190 годом. В германском сказании (автор неизвестен) «Салман и Моролф» главный персонаж (Моролф) построив лодку из кожи скрылся на ней от враждебных судов на дне морском. При этом под водой лодка находилась 14 дней, поступление воздуха обеспечивалось внешним забором через длинную трубу. К сожалению чертежей или хотя бы рисунков данного судна не сохранилось, по этому реальность его существования как подтвердить, так и опровергнуть не возможно.

Эскиз подводной лодки Леонардо Да Винчи

Работы над аппаратом способным погружаться под воду проводил и «гений Ренессанса» Леонардо Да Винчи. Однако его подводная лодка не имеет подробного описания и чертежей, уничтоженных самим изобретателем.

Сохранился лишь небольшой набросок судна овальной формы, с тараном и небольшой рубкой, в центре которой находится люк. Каких либо конструктивных особенностей на нём разобрать невозможно.

Впервые научные основы подводного плавания были изложены в 1578 г., в труде Уильяма Буэна «Изобретения или устройства совершенно необходимые для всех генералов и капитанов, или командиров, людей как на море, так и на земле». В этом труде, используя закон Архимеда, им впервые были научно обоснованы способы обратимого погружения/всплытия, с помощью изменения плавучести судна при изменении его водоизмещения.

В 1580 году Уильям Брун и в 1605 году Магнус Петилиус, англичане, построили суда способные погружаться. Однако эти объекты нельзя было назвать подводными лодками, так как они не способны были перемещаться под водой, а могли лишь погружаться и всплывать в заданном месте.


1620 г. подводная лодка Ван Дреббеля.

Первой подводной лодкой, способной перемещаться под водой в произвольном направлении и имеющей неоспоримые доказательства существования, стал проект Корнелиуса Ван Дребеля. Данное судно было выполнено из дерева и кожи, было способно погружаться на глубину до 4 метров с использованием заполнения/опорожнения кожаных мехов. Первый экспериментальный образец был построен в 1620 году и использовал для движения шест, отталкивающийся от дна, а уже в 1624 году, на новой модели с весельным движителем (отверстия в корпусе для весел уплотнялись кожаными вставками) подводное путешествие по Темзе совершил король Англии Яков I.

По письменным свидетельства глубина погружения определялась ртутным барометром. Кроме того имеется неподтверждённая информация о использовании им разложения селитры при нагреве для получения кислорода.

Дени Папен (1647 - 1712 гг.)

Более 10 лет это судно использовалось английской знатью для путешествий между Гривичем и Вестминстером.

Впервые идея постройки подводного корабля из металла была высказана в 1633 году французскими учеными-монахами Жоржем Фурнье и Мареном Мерсенном в труде «Технологические, физические, нравственные и математические проблемы».

В данном труде впервые была сделана попытка применить улучшение обтекаемости и управляемости подводного судна по примеру рыб (корпус судна предлагалось делать из медных листов с формированием его в форме рыбы, с заостренными концами и плавниками на оконечностях для лучшей управляемости).

Первым металлическим подводным судном стала изготовленная Дени Папеном в 1691 году субмарина прямоугольной формы, 1,68 метра в длину, 1,76 метра в высоту и шириной 0,78 метра.

Материалом изготовления послужила жесть, укрепленная металлическими прутьями. На верхней части судна имелось отверстие «…такого размера, чтобы в него свободно проникал человек», закрывавшееся герметичным люком. По утверждению автора в судне имелись и «другие отверстия через которые экипаж судна мог взаимодействовать с вражеским судном разрушая его».

Какие конкретно действия предполагалось делать с врагом неизвестно, как неизвестен и способ погружения/всплытия и передвижения судна Папена.

XVIII-XIX века

Эпоха Нового времени характеризовалась бурным научно-техническим прогрессом, который не мог не повлиять на конструирование подводных лодок.


Предполагаемый вид «потаённого» судна

В 1720 году в Петербурге тайно была заложена первая изначально военная подводная лодка, по проекту Ефима Никонова . Лодка разрабатывалась им с 1718 года под патронажем Петра 1. В 1721 году первый вариант судна был спущен на воду и успешно прошел испытания.

Изобретатель продолжил работы и уже в 1724 году на воду прошли испытания второй модели подлодки. К сожалению окончились они неудачно - от удара о дно возникла течь и лишь ценой больших усилий судно вместе с изобретателем было спасено.

С 1725 по 1726 годы изобретатель работал над третьей моделью своего судна, уже под эгидой Екатерины 1. В вину конструктору была поставлена растрата 400 рублей и в 1728 году он был разжалован и послан в адмиралтейство Архангельска.

Точных данных о конструкции судна Никонова не сохранилось. Есть лишь общие данные о форме судна (бочкообразная), материалах (доски укреплённые обручами и обшитые кожей), системе погружения/всплытия - водяного ящика, снабженного ручной помпой. Двигалась лодка на вёсельном приводе. Вооружение предлагалось самое разнообразное, от «огненных труб» (прообраза современных огнеметов) до обычных орудий и выхода водолаза через шлюзовую камеру, для ручного разрушения корпуса судов противника.

Подводная лодка «Черепаха»

Через 50 лет в США была построена первая лодка принимавшая участие в боевых действиях. В 1773 году Дэвид Башнел сконструировал Turtle . Корпус судна был чечевидной формы, состоял из двух половин, соединенных на фланцах кожаной вставкой. На крыше судна располагалась медная полусфера с люком для проникновения в лодку и иллюминаторами для наблюдения за обстановкой снаружи. Лодка имела балластное отделение, заполняемое и опорожняемое с помощью помп и аварийный свинцовый балласт, который мог быть легко сброшен. Движитель использовался вёсельный, вооружение состояло из расположенной в корме 45 килограммовой мины , снабженной часовым механизмом. Предполагалось что мина будет закреплена на корпусе судна с помощью бура.

6 сентября 1776 года, впервые в мире, была произведена попытка атаки вражеского судна подводной лодкой. Субмарина Turtle , под командованием сержанта Эзры Ли, атаковала британский фрегат HMS Eagle . Однако атака не удалась - судно оказалась обшито медными листами, справиться с которыми бур не смог. Несколько последующих попыток атак британских судов также оказались неудачными, а во время последней лодка буксирующая Turtle была обнаружена английским кораблем, и потоплена артиллерийским огнем вместе с подлодкой.


Nautil 2 Р. Фултона

Конец 18-го века ознаменовался постройкой во Франции американским инженером Робертом Фултоном, в 1800 году, подводной лодки Nautil 1 . Первая модель была сделана из дерева, имела эллипсоидную форму, приводилась в движение мускульной силой, через механическую передачу вращением сначала Архимедова, а впоследствии 4-х лопастного винтов .

Вторая модель (Nautil 2 ) имела весьма значительные изменения по сравнению с прототипом. Во-первых корпус судна был построен уже из меди, сохранив форму эллипса в сечении. Во-вторых лодка получила два раздельных движителя: для подводного и надводного хода. В надводного положении лодка двигалась под раскладным зонтичным парусом (укладываемом в подводном положении в палубу вместе с мачтой). В подводном положении лодка по прежнему передвигалась с помощью винта вращаемого через передачу сидящими внутри лодки людьми. Лодка вооружалась миной из двух медных бочонков - подрыв прикреплённой мины производился по проводам с помощью тока.

В 1801 году подводной лодкой Nautil 2 была произведена первая в мире (правда демонстрационная) успешная атака на рейде Бреста. Миной был подорван шлюп . Французское правительство не оценило изобретения, сочтя его "бесчестным" и изобретатель перебрался в Англию. Лорды адмиралтейства рассмотрев проект пришли к выводу о его несомненной опасности прежде всего для самой Англии - поскольку данный тип судов ставил под вопрос мощь любого надводного флота. Изобретателю была предложена пожизненная пенсия с условием "забыть" о своем проекте.

Чертеж подводной лодки К.А. Шильдера

В 1834 году был построен первый в мире подводный ракетоносец. Разработанная генерал-адьютантом К.А. Шильдером подводная лодка имела продолговатый яйцевидный корпус, изготовленный из железа толщиной до 5 мм. Для входа в лодку имелись две рубки на верхней палубе до 1 метра высотой и до 0,8 метра в диаметре. Судно имело оригинальный гребной движитель с ручным приводом: особой формы лапки-гребки (по 2 с каждой стороны) при движении вперед складывали, а при гребке расправлялись, создавая движущий толчок. Данный тип движения сообщал лодке достаточно хорошую управляемость, обеспечиваемую регулировкой угла и силы гребка каждой «лапки».

Вооружение состояло из подрываемой по проводам мины, закреплённой на специальном гарпуне, вонзаемом в корпус судна противника и 6 направляющих для пуска пороховых ракет, расположенных группами по 3 по бортам. По некоторым данным запуск ракет был возможен и из подводного положения.

Первое испытание судна окончилось неудачей (подробности не известны из-за высокой секретности проекта) и дальнейшие работы были свернуты.

Первая попытка уйти от мускульной силы при движении подводных лодок была сделана в 1854 году. Французским изобретателем Проспером Пейерном было построено судно Paerhydrostate с паровым двигателем оригинальной конструкции. В специальной топке сжигалась смесь селитры и угля, с одновременной подачей в топку воды. Продукты сгорания подавались в паровую машину, откуда избытки стравливались за борт. Основным минусом данной конструкции оказалось образование азотной кислоты в котле, которая разрушала конструкции судна.


Подводная лодка Александровского

В 1863 году в России было заложено первое подводное судно с применением пневматического двигателя. Подводная лодка разработанная И. Ф. Александровским использовала пневматические двигатели, питающиеся из 200 чугунных баллонов с воздухом, под давлением 100 атмосфер.

Субмарина водоизмещением 352 тонны (надводное)/365 тонн (подводное) имело корпус рациональной формы, с толщиной стенок от 9 до 12 миллиметров, рубку с остеклением, два пневматических двигателя мощностью до 117 лошадиных сил и вертикальные и горизонтальные рули. Имевшийся запас сжатого воздуха использовался также для продувки цистерны главного балласта.

Вооружение состояло из двух обладающих положительной плавучестью мин, соединённых эластичной связкой. Подрыв осуществлялся по проводам.

Примечательно, что именно Александровским в 1865 году была разработана первая самодвижущаяся мина (за год до изобретения самодвижущейся мины Уайтхедом), названная им «торпедо». Предложенная морскому ведомству торпеда была разрешена к производству «за собственный счет» только в 1868 году. Несмотря на то что в 1875 году торпеда Александровского была успешно испытана и имела ряд важных преимуществ перед изделием Уйатхеда к закупке были назначены именно последние, из-за меньшего веса и размера.

В 1864 году во Франции была построена субмарина Plongeur , так же как и лодка Александровского, имевшая пневматические двигатели. Лодка была вооружена шестовой миной и могла развивать подводную скорость до 4 узлов в течение 2 часов. Однако субмарина отличалась большой неустойчивостью в удержании глубины и была признан непригодной для военного применения.


Подводная лодка Х. Ханли

В 1863 году в США была построена серия подводных лодок под общим название David . Конструктором лодок был южанин Хорас Л. Ханли. Экипаж лодок состоял из 9 человек, из которых 8 крутили привод винта, для движения лодки. Вооружение состояло из одной шестовой мины с электрическим запалом инициируемым из лодки. Первая атака David произошла 5 октября 1863 года на броненосец USS Ironside . Атака оказалась неудачной - подрыв мины произвели слишком рано и лодка со всем экипажем погибла. 17 февраля 1864 года подлодкой данного типа, имевшей название H. L. Hunley , был атакован корабль USS Housatonic . Атака прошла удачно, но после атаки субмарина пропала без вести. По современным данным подлодка затонула неподалеку от своей жертвы из-за механических повреждений. В 2000 году она была поднята, отреставрирована и находится в музее г. Чарльстон.


Подводная лодка Джавецкого

Первой по настоящему серийной подлодкой стали аппараты С.К. Джевецого, которые были приняты к производству серией 50 штук, несмотря на свою крайне примитивную для тех лет конструкцию. Первая модель имела педальный привод, мина прикреплялась к корпусу судна противника через резиновый рукав. Впоследствии Джавецкий усовершенствовал свои суда поставил сначала пневматические, а затем и электрические двигатели. Строились лодки в период с 1882 по 1883 год, часть из них сохранилась в некоторых портах России вплоть до Русского-Японской войны 1905 года.

Первой субмариной на электрических двигателях стала конструкция французского кораблестроителя Клода Губэ, развитая в последствии Дюпуи де Ломом и Густавом Зеде. Подводная лодка, названная Gymnote , была спущена на воду в 1888 году. Она имела водоизмещение 31 тонна, имела корпус с заостренными оконечностями, использовала для передвижения электрический двигатель мощностью 50 лошадиных сил, питающийся от аккумуляторной батареи весом до 9,5 тонн.

Построенная затем в 1898 году,на базе этой конструкции, субмарина Siren смогла развить подводную скорость до 10 узлов. После смерти Г. Зеде подлодка получила его имя. В 1901 году, на маневрах, подводная лодка Gustave Zédé скрытно проникла на рейд и, всплыв в 200 метрах от броненосца, провела успешную учебную торпедную атаку.

В 1900 году во Франции вступила в строй подводная лодка Narwhal , конструкции Макса Лобёфа. Подводная лодка использовала паровую машину для движения на поверхности и электродвигатели для движения под водой. Уникальной особенностью этой подводной лодки являлось использование паровой машины не только для движения судна в надводном положении, но и подзарядка аккумуляторных батарей с её помощью. Данная возможность привела к значительному росту автономности подводной лодки, которой уже не нужно было возвращаться в базу для подзарядки аккумуляторов. Кроме того в конструкции была использовала двухкорпусная схема.


ПЛ Holland , 1901 год

В 1899 году окончились успехом длительные конструктивные изыскания американца Джона Холланда.

Его подводная лодка Holland IX получила бензиновый двигатель, так же как и у Narwhal , не только обеспечивающим надводное перемещение, но и подзарядку аккумуляторов для электродвигателя подводного хода.

Лодка имела на вооружении 2 торпедных аппарата и на испытаниях удачно провела несколько атак. Благодаря широкой рекламной компании подводные лодки данной конструкции (правда значительно модернизированной со временем) начали закупаться и другими странами кроме США, в частности Россией и Англией.

XX-XXI века


ПЛ М-35, Черноморский флот

К началу двадцатого века основные конструктивные особенности подводных лодок уже были изучены, разрушительный потенциал получил должную оценку и конструирование подводных лодок стало выходить на государственный уровень. Начались разработки способов применения субмарин в широкомасштабных боевых действиях.


Первая АПЛ USS Nautilus

Дальнейшее развитие этого класса судов шли в сторону достижения нескольких основных моментов: увеличения скорости передвижения как в надводном, так и в подводном положении (при максимальном снижении шумности), увеличение автономности и дальности, увеличение достижимой глубины погружения.

Разработка новых типов подводных лодок шла во многих странах параллельно. В процессе развития подлодки получили дизель-электрические силовые установки, перископические системы наблюдения и торпедно-артиллерийское вооружение. Широкое применение субмарины впервые получили в Первой, а затем и Второй мировых войнах.

Следующим важным этапом в конструировании подводных лодок стало внедрение ядерной силовой установки, вернувшей в работу паровые турбины. Впервые данный тип ГЭУ был применен на USS Nautilus в 1955 году. Затем атомарины появились и в флотах СССР , Великобритании и других стран.

На настоящий момент подводные лодки являются одним из самых широко распространенных и многоцелевых классов кораблей. Подводные лодки выполняют широкий тип задач от патрулирования до ядерного сдерживания.

Основные конструктивные элементы

В конструкции любой подводной лодки можно выделить ряд общих обязательных конструктивных элементов.

Конструкция лодки


Корпус

Основная функция корпуса - обеспечивать постоянство внутренней среды для экипажа и механизмов лодки при погружении (обеспечивается прочным корпусом) и обеспечивать максимально возможную скорость перемещения судна под водой (обеспечивается лёгким корпусом). Подлодки у которых один единственный корпус выполняет обе эти функции получили название однокорпусных. У таких лодок цистерны главного балласта находятся внутри корпуса субмарины, что закономерно снижает полезный внутренний объем и требует повышенной прочности их стенок. Однако лодки такой конструкции значительно выигрывают в весе, потребной мощности двигателей и манёвренности.

Полутарокорпусные лодки имеют прочный корпус частично закрытый легким корпусом. Цистерны главного балласта также частично вынесены наружу, между легким и прочным корпусами. Плюсы как и у однокорпусных субмарин: хорошая манёвренность и быстрое погружение. Вместе с тем характерны для них, хоть и в меньшей степени, и минусы однокорпусных подлодок - малое внутренне пространство, малая автономность.

Лодки классического двухкорпусного строения имеют прочный корпус, на всей протяженности прикрытый легким корпусом. Цистерны главного балласта вынесены в промежуток между корпусами, как и часть элементов набора. Достоинства - высокая живучесть, большая автономность, больший объем внутреннего пространства. Минусы - относительно длительное погружение, большие размеры, низкая манёвренность, сложные системы заполнения балластных систем.


Субарина, тип Los Angeles в сухом доке, классический сигарообразный корпус

Многокорпусные субмарины (с несколькими прочными корпусами) являются весьма редкими, не имеют значимых преимуществ и широкого распространения не получили.

Современные подходы к форме корпуса подводной лодке обусловлены функционированием подводных лодок в двух разных средах - под водой и на поверхности. Эти среды диктуют разные оптимальные формы обводов подводных лодок. Эволюция формы корпуса была тесно связана с эволюцией двигательных систем. В первой половине двадцатого века приоритетной средой для подводных лодок было надводное перемещение, с кратковременными погружениями для выполнения боевых задач. Соответственно корпуса лодок тех времен имели классическую конструкцию носовой оконечности с заостренным носом для лучшей мореходности. Учитывая небольшую скорость подводного хода, высокое гидродинамическое сопротивление таких обводов под водой особой роли не играло.

У современных же лодок, с увеличением автономности и скорости подводного хода, встал вопрос об уменьшении гидродинамического сопротивления и шумности субмарины в подводном положении, что привело к применению так называемого «каплевидного» корпуса, оптимального для движения под водой.

Корпус современных подводных лодок часто покрывается специальным резиновым слоем для улучшения обтекаемости, уменьшения шумности и заметности для активных акустических сенсоров.

ГЭУ и двигатели

В истории развития подводных лодок можно выделить несколько видов силовых установок


ПЛ серии David в разрезе

  • Мускульная сила - непосредственно или через механическую передачу
  • пневматические двигатели - с использованием сжатого воздуха или пара
  • паровые двигатели - как используемые самостоятельно в качестве двигателя, так и для подзарядки аккумуляторов лодки
  • электрические двигатели - с использованием запасаемой в аккумуляторах электроэнергии
  • дизель-электрические двигатели - с использованием дизеля для движения в надводном положении, или только для питания электродвигателей
  • ядерные силовые установки - фактически являющиеся паровыми турбинами, где пар вырабатывается ядерным реактором.
  • электродвигатели с использованием топливных элементов


Ядерный реактор ПЛ «Мурена»

Существуют и двигатели использовавшиеся в единичных экземплярах, и не получившие широкого распространения, такие как дизельный двигатель закрытого цикла (использовался в советских субмаринах проекта 615, получивших прозвище «зажигалки»), двигатель Стирлинга, двигатель Вальтера и другие.

В качестве движителя первоначально использовались вёсла, на смену которым пришел винт различных конструкций используемый и по настоящее время. Количество винтов может варьироваться от 1 до 3.

Единственной субмариной использовавшей 4 винта была японская экспериментальная субмарина «№ 44», построенная в 1924 году. Но и с неё впоследствии 2 винта и два двигателя были сняты, превратив ее в обычную двух-винтовую подлодку.

Альтернативой винту являются применённые в нескольких типах субмарин водомётные движители, различных конструкций, не получившие правда широкого распространения из-за значительной технической сложности и громоздкости.

Системы погружения/всплытия и управления

Все надводные корабли, а также подводные лодки в надводном положении, имею положительную плавучесть, вытесняя объём воды меньший, чем объём воды который они вытесняют если полностью погружены в воду. Для гидростатического погружения субмарина должна иметь отрицательную плавучесть, что достижимо двумя путями: повышением собственно веса или уменьшением водоизмещения. Для изменения собственного веса все субмарины имеют балластные цистерны, которые могут заполняться как водой так и воздухом.

Для общего погружения или всплытия, подводные лодок используют носовые и кормовые цистерны, называемые цистернами главного балласта (ЦГБ), которые заполняют водой, чтобы погрузить или воздухом, для всплытия. В подводном положении ЦГБ, как правило, остаются заполненными, что значительно упрощает их конструкцию и позволяет разместить их в межкорпусном пространстве, вне прочного корпуса.

Для более точного и быстрого контроля глубины, в конструкции подводных лодок используют цистерны контроля глубины, ЦКГ, также называемыми прочными цистернами, из-за их способности выдерживать высокое давление. Изменением объёма воды в ЦКГ можно контролировать изменение глубины или поддерживать постоянство глубины погружения, при изменении внешних условий (главным образом солёности и плотности воды), меняющихся в разных местах и глубинах).


Экстренное всплытие ПЛ

Подлодки находящиеся под водой с нулевой плавучестью имеют тенденцию к продольным и поперечным колебаниям, называемым дифферентом. Для устранения таких колебаний используются дифферентные цистерны, перекачкой воды в которых достигается относительная устойчивость положения подводной лодки в погружённом состоянии.

Кроме того, для управления глубиной лодки используются так называемые рули глубины, располагающиеся в кормовой оконечности, у винтов (преимущественно для управления погружением/всплытием), на рубке и в носовой оконечности (применяются в основном для управления дифферентом). Применение рулей глубины ограничивается минимальной необходимой скоростью движения субмарины.

Для экстренного всплытия используются все способы контроля глубины одновременно, что может приводить к эффекту «выпрыгивания» субмарины на поверхность.

Для управления направлением движения лодки также используются вертикальные рули, на современных лодках достигающие очень значительной площади, в связи с большим водоизмещением субмарин.

Системы наблюдения и обнаружения

Имеющие небольшую глубину погружения, первые субмарины были способны управляться путем обзора через обычные иллюминаторы, чаще всего устанавливаемые в рубке. Освещённости и прозрачности воды вполне хватало для уверенной навигации и управления. Тем не менее, уже тогда вставал вопрос о наблюдении за поверхностью и делались различные попытки сконструировать приборы для наблюдения за ней.


Двойной перископ HMS Ocelot

Существовал проект перестройки субмарины проекта 940 под транспортные нужды, для круглогодичной доставки грузов в районы Крайнего Севера. До металла проект не дошел из-за финансовых трудностей.

Самая быстрая в мире почтовая доставка (зафиксированная в книге рекордов Гиннеса) была выполнена 7 июня 1995 года, российской подводной лодкой К-44 «Рязань». Ракетой «Волна», спускаемый модуль с аппаратурой и почтой был доставлен из Баренцова моря на Камчатку.

фибергласовая нарко-субмарина

На 1997 год в мире насчитывалось 45 туристических субмарин. Они способны погружаться на глубину до 37 метров и перевозить до 50 пассажиров.

Отдельного упоминания стоит криминальное применение субмарин. В настоящее время наркорговцами из Южной Америки периодически используются субмарины для провоза наркотиков в США.

Используются как конструкции кустарного изготовления, так и суда изготовленные на судостроительных верфях по спецзаказу.

Военное применение

Подводные лодки до Первой мировой войны

Первым военным конфликтом, в котором были применены подводные лодки, стала Русско-Японская война 1905 года

В первое патрулирование лодки этой эскадры вышли 1 января 1905 года. А первое боевое столкновения с силами японцев состоялось 29 апреля 1905 года, когда японские эсминцы обстреляли подводную лодку «Сом» , которая сумела затем уклониться.

Несмотря на возлагавшиеся на ПЛ надежды большого успеха в ходе этой войны они не достигли. Это было обусловлено как конструктивным недостатками, так и отсутствующим опытом боевого применения данного класса судов - никто не знал как их грамотно применить. Тем не менее, опыт этой войны позволил сформулировать концепции их применения и выявить узкие места в характеристиках.

Подводные лодки в Первой мировой войне , при которой все неприятельские суда, и военные и гражданские, топились в независимости от характера груза.

22 сентября 1914 года подлодкой U-9 , под командованием Otto Weddigen , были в течение полутора часов последовательной уничтожены 3 крейсера Cruiser Force C : HMS Hogue , HMS Aboukir и HMS Cressy .

За время Первой Мировой войны подводными лодками воюющих стран были уничтожены 160 боевых судов, от линкоров до эсминцев, торговых судов общим грузовым тоннажем до 19 миллионов регистровых тонн. Действия подводных лодок Германии поставили Англию на грань поражения.

Одной из основных официальных причин вступления США в Первую Мировую войну стала гибель 7 мая 1915 года RMS Lusitania , на борту которой находились граждане США.

Подводные лодки во Второй мировой войне

По итогам Первой Мировой войны были сделаны выводы о необходимости более тесного взаимодействия подводных лодок с надводными кораблями, что потребовало улучшения надводных тактико-технических характеристик.

Несмотря на проводившиеся модификации и применение новых решений подводные лодки оставались большей частью ныряющими. То есть способными лишь на незначительный срок погружаться для атаки или уклонения от преследования, с последующей необходимостью всплытия для зарядки аккумуляторов. Зачастую, особенно в ночное время, подводные лодки атаковали из надводного положения, в том числе и с применением палубных орудий.

Наиболее ярким эпизодом деятельности подводных лодок во Второй Мировой войны стала «Вторая битва за Атлантику» , в 1939-1941 году. Действия «волчьих стай» «папаши Дёница » поставили под вопрос любое судоходство в Атлантике.

Самым успешным и массовым проектов подводной лодки Второй Мировой войны стал проект немецкой субмарины тип VII . Всего было заказано 1050 лодок этой серии, из которых 703 лодки различных модификаций вошли в строй.

С 1944 года именно на немецких субмаринах тип VII впервые массово начал использоваться шнорхель , труба для забора воздуха с поверхности в подводном положении.

В конце Второй Мировой войны Германией были разработаны и построены первые лодки типа XXI . Это были первые в мире подводные лодки более приспособленные к подводным боевым действиям, чем к надводным. Они имели запредельную для тех времен глубину погружения 330 метров, рекордно низкую шумность и большую автономность.

За время боевых действий субмаринами всех воюющих стран было уничтожено 4430 транспортных судов общей грузоподъемностью до 22,1 миллиона регистровых тонн, 395 боевых кораблей (включая 75 подводных лодок).

Послевоенный период

Первый запуск крылатой ракеты с палубы дизельной подводной лодки USS Tunny произошел в июле 1953 года.


АПЛ HMS Conqueror

С вводом в строй атомных подводных лодок, оснащенных, в том числе, установками для выработки кислорода из забортной воды, наступила эпоха по настоящему подводных судов, способных к длительным автономным действиям в отрыве от баз.

легкий крейсер General Belgrano , ставший первым судном потопленным атомной субмариной.

На настоящий момент подводные лодки состоят на вооружении 33 стран мира, выполняя разнообразные боевые задачи от патрулирования и ядерного сдерживания, до высадки диверсионных групп и обстрела береговых целей.

  • Рекордная глубина погружения подводной лодки, 1027 метров, установлен субмариной ВМФ СССР К-278 «Комсомолец», единственной лодкой проекта 685 «Плавник»
  • Рекордная скорость в надводном положении 44,7 узла, достигнута подводной лодкой ВМФ СССР К-222, проекта 661 «Анчар».
  • Самые крупные в мире подлодки - субмарины ВМФ СССР проекта 941 «Акула», водоизмещение 23200 тонн надводное/48000 тонн подводное.
  • Штурм глубин. Энциклопедия отечественного подводного флота
  • Галерея изображений

    Подводные лодки в современном понимании – это грозное оружие, но когда они стали таковыми? Кто создал первую подводную лодку исключительно для военных целей, какое оружие они на себе несли и как выглядели? На эти вопросы мы попытаемся ответить в данной статье.

    Первым изобретателем и создателем первой военной подводной лодки принято считать французского инженера Дени Папена, создавшего свою лодку в 1691 году в Германии. Его изобретение представляло собой цельнометаллическое подводное судно в форме прямоугольника, имеющего длину 1,68 м, высоту 1,76 м и ширину 76 см. Данное изобретение, описанное создателем в 1695 году в альманахе «Собрание различных рассуждений, касающихся некоторых машин», было оснащено каркасом из стальных прутьев, люком, закрывающимся на несколько болтов, и отверстиями для весел, которые, по заверению автора, можно было использовать для атаки на вражеский корабль. Таким образом, можно смело утверждать, что Папен был не только создателем первого металлического подводного судна, но и первой военной подводной лодки.

    Лодка Папена

    В то же время подобная идея родилась и в умах русских изобретателей. Так, в 1718 году к императору Петру I приходит рабочий верфи Иван Никонов и предлагает построить для императора подводное судно. Петр как истинный энтузиаст сразу же загорается идеей создания подводной лодки, и уже в августе 1720 года на галерном дворе Санкт-Петербурга закладывается первая подводная лодка Никонова, сошедшая с верфи в 1721 году. Эта лодка прошла ряд успешных испытаний, по результату которых было принято решение создать новую подводную лодку. Второй проект Никонова, получивший название «огненное судно», был спущен на воду осенью 1724 года, однако при этом лодка была повреждена. К сожалению, лодки не сохранились, как и их чертежи, однако предполагается, что обе они были выполнены в виде бочек, имеющих весельную тягу.



    Подводная лодка Никонова (реконструкция первого образца)

    Существовала и третья лодка, созданная Никоновым. Ее изобретатель создавал уже по приказу Екатерины I. Возможно, это была отремонтированная и усовершенствованная вторая лодка. Новое судно было успешно спущено на воду в 1726 году. В проект данного судна Никонов добавил такое вооружение, как мелкокалиберные пушки, трубку для метания сосудов с зажигательной смесью и механические приспособления для уничтожения кораблей (предположительно бур). Удивительным фактом является предположение, по которому водолаз, находившийся на борту, мог выйти из лодки, находившейся под водой. Для этого Никонов создал специальную рубку-капсулу, которую можно считать прообразом современных шлюзовых камер. Данный проект дорого стоил государству и, по мнению чиновников, не окупал себя. В результате этого изобретателя сослали в глухой астраханский порт.

    Несмотря на эти разработки, самой известной «ранней» подводной лодкой является изобретение Дэвида Башнела, построенное 1773 году в США. Лодка Башнела представляла собой дубовую бочку, стянутую стальными обручами, на которой располагался медный колпак с иллюминаторами и герметично закрывающейся крышкой. Также колпак был оснащен двумя трубками с клапанами для подачи свежего и выведения использованного воздуха. Погружалась лодка при заполнении водой бака, расположенного на дне лодки. Для всплытия было необходимо выкачать из него воду, используя для этого помпу. Для экстренного же всплытия командир лодки мог отсоединить свинцовые грузила, крепившиеся также ко дну судна. Движение лодки осуществлялось при помощи двух винтов на мышечной тяге. Лодка Башнела, получившая имя «Turtle», весила около 2 тонн и имела длину по корпусу в 2,3 метра, а ширину в 1,8 метра. Данная лодка могла находиться под водой до 30 минут, что было достаточно для использования ее единственного оружия – мины. Это оружие крепилось к буру, расположенному на колпаке лодки, и представляло собой пороховую бочку весом в 45 кг с часовым механизмом. По задумке автора командир лодки должен был подплыть ко дну судна, пробурить его и, отсоединив бур, запустить часовой механизм.



    Подводная лодка Башнела

    Известно, что эта лодка принимала участие в Войне за независимость США. В 1776 году лодка Башнела, которой управлял сержант Эзра Ли, попыталась атаковать один из британских кораблей, заблокировавших порт Бостона. Однако дно британского фрегата «Еagle» , который пытался атаковать Ли, было обшито металлом, и атака провалилась.

    Изобретение Башнела, пожалуй, было первой и последней военной подводной лодкой на ручной тяге. После нее уже появлялись судна на паровых двигателях и на двигателях внутреннего сгорания.



    Схема подводной лодки turtle

    Класс кораблей, способных погружаться на глубину и действовать в подводном положении, называют подводными лодками.

    Надводный корабль, благодаря действию выталкивающей силы, находится на поверхности воды. Но подводная лодка кроме надводного положения должна погружаться, идти на глубине и всплывать.

    Плавучесть подводной лодки

    Одно из основных мореходных качеств подводной лодки – плавучесть, благодаря которому она может находиться в двух положениях: надводном и подводном.

    Плавучестью в физике называют способность тела, погружённого в жидкость, оставаться в равновесии, не погружаясь и не выходя из жидкости. А под плавучестью корабля понимают его способность оставаться на плаву при заданной нагрузке.

    В надводном положении плавучесть подводной лодки характеризуют запасом плавучести , то есть, процентным отношением водонепроницаемых объёмов ПЛ выше ватерлинии ко всему водонепроницаемому объёму. Чем выше её корпус выступает из воды, тем больше запас плавучести.

    W = V н / V o * 100

    где V н - водонепроницаемый объём ПЛ выше ватерлинии,

    V o – весь водонепроницаемый объём ПЛ.

    Чтобы ПЛ полностью погрузилась в воду, запас её плавучести должен стать нулевым, или нейтральным. Это означает, что по закону Архимеда её вес должен равняться весу вытесненной воды. То есть, вес лодки нужно увеличить. Но как это сделать? Очень просто - принять на борт дополнительный груз. Подводники называют его балластом. Им становится забортная вода, которой заполняют балластные цистерны на борту ПЛ.

    Но объём балласта должен быть рассчитан очень точно. Ведь если вес принятого груза окажется больше веса полностью погруженной лодки, она не будет плавать в подводном положении, а продолжит погружаться, пока не достигнет грунта, или не разрушится её прочный корпус.

    После полного погружения лодка меняет глубину с помощью рулей.

    Для всплытия балласт продувается, то есть, вода выдувается из балластных цистерн сжатым воздухом, запасы которого всегда есть на борту. Вес лодки становится меньше. Она приобретает положительную плавучесть и всплывает.

    На практике и вес подводной лодки, и плотность воды не остаются постоянными. А любая, даже самая незначительная разница между весом подводной лодки и выталкивающей силой заставляла бы её подниматься на поверхность или опускаться на дно. Для устранения такой ситуации служат горизонтальные рули. Они управляют движением подводной лодки в вертикальной плоскости.

    Как устроена подводная лодка

    Подводная лодка погружается на большие глубины, где давление воды огромное. Поэтому её корпус должен быть очень прочным.

    Современная подводная лодка имеет 2 корпуса: водопроницаемый лёгкий корпус и водонепроницаемый прочный корпус.

    Лёгкий корпус предназначен для придания лодке совершенных гидродинамических форм. В подводном положении внутри него находится вода, поэтому ему и не нужно быть прочным.

    А прочный корпус, находящийся внутри лёгкого, способен выдержать огромное давление воды на большой глубине. От того, насколько он прочный, зависит глубина погружения лодки. Внутри прочный корпус разделён переборками на отсеки . Это сделано из соображений безопасности. При возникновении нештатной ситуации: пробоины или пожара, отсек герметизируется. Это повышает живучесть корабля.

    На ПЛ имеются различные цистерны. В них хранятся запасы питьевой воды, топлива, сжатого воздуха и т.д.

    Цистерны, которые заполняются забортной водой, и служат для изменения плавучести, называются цистернами главного балласта (ЦГБ). Они разбиты на 3 группы: носовую, кормовую и среднюю. Они могут заполняться и продуваться одновременно или независимо друг от друга. Их объём постоянен. Однако на практике действительный запас плавучести и расчётный могут отличаться. В теории это называется остаточная плавучесть подводной лодки . Для устранения разницы между объёмом цистерн главного балласта и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения, используют цистерны вспомогательного балласта . Остаточную плавучесть погашают, принимая или откачивая воду в уравнительную цистерну .

    Для срочного погружения используют цистерну быстрого погружения . В неё принимают балласт, и лодка быстро погружается. После этого цистерна быстрого погружения немедленно продувается сжатым воздухом для удаления балласта.

    После выхода торпед или ракет в торпедные аппараты или ракетные шахты поступает вода. Её сливают в специальные торпедо- и ракетозаместительные цистерны , чтобы сохранить общую нагрузку.

    Движение в надводном положении дизель-электрической подводной лодки обеспечивает дизель , который является и двигателем, и приводом генератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию. Его энергию запасает аккумуляторная батарея . В подводном положении она её выдаёт.

    Источник энергии на атомной подводной лодке – ядерный реактор .

    Другим источником энергии на ПЛ служит сжатый воздух . С его помощью заполняются и продуваются цистерны, выстреливаются торпеды. Он служит источником кислорода. При аварийном затоплении отсеков их продувают сжатым воздухом.

    Подводный аппарат батискаф

    Увеличение веса ПЛ происходит вытеснением воды сжатым воздухом. Но на большой глубине воздух перестаёт быть «сжатым». Он уже не может вытеснить воду из балластных цистерн. А в подводном аппарате батискафе в качестве балласта применяется тяжёлый груз, который позволяет погружаться, и сбрасывается, когда нужно всплывать.

    Как и ПЛ, батискаф имеет 2 корпуса – лёгкий и прочный . Лёгкий называют поплавком . В его отсеках находится вещество легче воды. В первых батискафах использовали бензин. Позднее стали применять композитный материал.

    Экипаж, приборы и другие системы размещаются в прочном корпусе, который называется гондолой .

    Батискафы могут погружаться на гораздо большую глубину, чем лодки. Они способны достичь предельных океанских глубин.

    ← Вернуться

    ×
    Вступай в сообщество «export40.ru»!
    ВКонтакте:
    Я уже подписан на сообщество «export40.ru»