Устройство подводной лодки. Принципы и устройство подводной лодки Внутреннее строение атомной подлодки
Бесшумные «хищники» морских глубин всегда наводили ужас на неприятеля, причем как в военное, так и в мирное время. С подлодками связано бесчисленное количество мифов, что, впрочем, неудивительно, если учесть, что их создают в условиях особой секретности. Экскурс в устройство атомных подводных лодок предложен вашему вниманию в этой фишке.
Система погружения и всплытия подводной лодки включает в себя балластные и вспомогательные цистерны, а также соединительные трубопроводы и арматуру. Основной элемент здесь – это цистерны главного балласта, за счет заполнения водой которых погашается основной запас плавучести ПЛ. Все цистерны входят в носовую, кормовую и среднюю группы. Их можно заполнять и продувать по очереди или одновременно.
У подлодки есть дифферентные цистерны, необходимые для компенсации продольного смещения грузов. Балласт между дифферентными цистернами передувается при помощи сжатого воздуха или же перекачивается с помощью специальных помп. Дифферентовка – именно так называется прием, целью которого является «уравновешивание» погруженной ПЛ.
Атомные подлодки делят на поколения. Для первого (50-е) характерна относительно высокая шумность и несовершенство гидроакустических систем. Второе поколение строили в 60-е – 70-е годы: форма корпуса была оптимизирована, чтобы увеличить скорость. Лодки третьего больше, на них также появилось оборудование для радиоэлектронной борьбы. Для АПЛ четвертого поколения характерны беспрецедентно малый уровень шума и продвинутая электроника. Облик лодок пятого поколения прорабатывается в наши дни.
Важный компонент любой субмарины – воздушная система. Погружение, всплытие, удаление отходов – все это делается при помощи сжатого воздуха. Последний хранят под высоким давлением на борту ПЛ: так он занимает меньше места и позволяет аккумулировать больше энергии. Воздух высокого давления находится в специальных баллонах: как правило, за его количеством следит старший механик. Пополняются запасы сжатого воздуха при всплытии. Это долгая и трудоемкая процедура, требующая особого внимания. Чтобы экипажу лодки было чем дышать, на борту субмарины размещены установки регенерации воздуха, позволяющие получать кислород из забортной воды.
Атомная лодка имеет ядерную силовую установку (откуда, собственно, и пошло название). В наше время многие страны также эксплуатируют дизель-электрические подлодки (ПЛ). Уровень автономности атомных субмарин намного выше, и они могут выполнять более широкий круг задач. Американцы и англичане вообще прекратили использовать неатомные подлодки, российский же подводный флот имеет смешанный состав. Вообще, только пять стран имеют атомные подлодки. Кроме США и РФ в «клуб избранных» входят Франция, Англия и Китай. Остальные морские державы используют дизель-электрические субмарины.
Будущее российского подводного флота связано с двумя новыми атомными субмаринами. Речь идет о многоцелевых лодках проекта 885 «Ясень» и ракетных подводных крейсерах стратегического назначения 955 «Борей». Лодок проекта 885 построят восемь единиц, а число «Бореев» достигнет семи. Российский подводный флот нельзя будет сравнить с американским (США будут иметь десятки новых субмарин), но он будет занимать вторую строчку мирового рейтинга.
Русские и американские лодки отличаются по своей архитектуре. США делают свои АПЛ однокорпусными (корпус и противостоит давлению, и имеет обтекаемую форму), а Россия – двухкорпусными: в этом случае есть внутренний грубый прочный корпус и внешний обтекаемый легкий. На атомных подлодках проекта 949А «Антей», к числу которых относился и печально известный «Курск», расстояние между корпусами составляет 3,5 м. Считается, что двухкорпусные лодки более живучи, в то время как однокорпусные при прочих равных имеют меньший вес. У однокорпусных лодок цистерны главного балласта, обеспечивающие всплытие и погружение, находятся внутри прочного корпуса, а у двухкорпусных – внутри легкого внешнего. Каждая отечественная субмарина должна выжить, если любой отсек будет полностью затоплен водой – это одно из главных требований для подлодок.
В целом, наблюдается тенденция к переходу на однокорпусные АПЛ, так как новейшая сталь, из которой выполнены корпуса американских лодок, позволяет выдерживать колоссальные нагрузки на глубине и обеспечивает субмарине высокий уровень живучести. Речь, в частности, идет о высокопрочной стали марки HY-80/100 с пределом текучести 56-84 кгс/мм. Очевидно, в будущем применят еще более совершенные материалы.
Существуют также лодки с корпусом смешанного типа (когда легкий корпус перекрывает основной лишь частично) и многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри легкого). К последним относится отечественный подводный ракетный крейсер проекта 941 – самая большая атомная подлодка в мире. Внутри ее легкого корпуса находятся пять прочных корпусов, два из которых являются основными. Для изготовления прочных корпусов использовали титановые сплавы, а для легкого – стальной. Его покрывает нерезонансное противолокационное звукоизолирующее резиновое покрытие, весящее 800 тонн. Одно это покрытие весит больше, чем американская атомная подлодка NR-1. Проект 941 – воистину гигантская субмарина. Длина ее составляет 172, а ширина – 23 м. На борту несут службу 160 человек.
Можно видеть, насколько различаются атомные подлодки и сколь отличным является их «содержание». Теперь рассмотрим более наглядно несколько отечественных ПЛ: лодки проекта 971, 949А и 955. Всё это – мощные и современные субмарины, несущие службу на флоте РФ. Лодки принадлежат к трем разным типам АПЛ, о которых мы говорили выше:
Атомные подлодки делят по назначению:
· РПКСН (Ракетный подводный крейсер стратегического назначения). Будучи элементом ядерной триады, эти субмарины несут на борту баллистические ракеты с ядерными боеголовками. Главные цели таких кораблей – военные базы и города противника. В число РПКСН входит новая российская АПЛ 955 «Борей». В Америке этот тип субмарин называют SSBN (Ship Submarine Ballistic Nuclear): сюда относится самая мощная из таких ПЛ – лодка типа «Огайо». Чтобы вместить на борту весь смертоносный арсенал, РПКСН проектируют с учетом требований большого внутреннего объема. Их длина часто превышает 170 м – это заметно больше длины многоцелевых подлодок.
ЛАРК К-186 «Омск» пр.949А OSCAR-II с открытыми крышками пусковых установок ракетного комплекса «Гранит» Лодки проекта во Флоте имеют неофициальное название «Батон» — за форму корпуса и внушительность размеров.
· ПЛАТ (Подводная лодка атомная торпедная). Такие лодки еще называют многоцелевыми. Их предназначение: уничтожение кораблей, других подлодок, тактических целей на земле и сбор разведданных. Они меньше РПКСН и имеют лучшую скорость и подвижность. ПЛАТ могут использовать торпеды или высокоточные крылатые ракеты. К числу таких АПЛ относятся американский «Лос-Анджелес» или советский/российский МПЛАТРК проекта 971 «Щука-Б».
Подводная лодка проекта 941 «Акула»
· ПЛАРК (Подводная лодка атомная с ракетами крылатыми). Это самая малочисленная группа современных АПЛ. Сюда входят российский 949А «Антей» и некоторые переоборудованные в носители крылатых ракет американские «Огайо». Концепция ПЛАРК перекликается с многоцелевыми АПЛ. Субмарины типа ПЛАРК, правда, крупней – они представляют собой большие плавучие подводные платформы с высокоточным оружием. В советском/российском флоте эти лодки также именуют «убийцами авианосцев».
К одним из самых больших в мире атомных подводных лодок можно с уверенностью отнести тяжёлые ракетные подводные крейсера стратегического назначения проекта 941 «Акула». Классификация НАТО – SSBN «Typhoon». В 1972 году после получения задания, в ЦКМБМТ «Рубин», приступили к разработке данного проекта.
История создания
В декабре 1972 года было выдано тактико-техническое задание на проектирование, С.Н. Ковалев был назначен главным конструктором проекта. Разработка и создание нового типа подводных крейсеров позиционировалось как ответ на строительство ПЛАРБ типа «Огайо» в США. На вооружении планировалось использовать твердотопливные трехступенчатые межконтинентальные баллистические ракеты Р-39 (РСМ-52), габариты этих ракет и обусловили размеры нового корабля. Если сравнивать с ракетами «Трайдент-I», которыми оснащены ПЛАРБ типа «Огайо», то ракета Р-39 обладает значительно лучшими характеристиками в дальности полета, забрасываемой массы и имеет 10 блоков, в то время как у «Трайдента» таких блоков 8. Но при этом Р-39 значительно превосходит размерами, она почти вдвое длиннее, и имеет массу втрое больше американского аналога. Компоновка РПКСН по стандартной схеме не подходила для размещения ракет столь большого размера. Решение о начале работ по строительству и проектированию стратегических ракетоносцев нового поколения было принято 19 декабря 1973 года.
В июне 1976 года на предприятии «Севмаш» была заложена первая лодка этого типа ТК-208, которая спущена на воду 23 сентября 1980 года (аббревиатура ТК означает «тяжелый крейсер»). Изображение акулы было нанесено в носовой части, ниже ватерлинии, перед спуском лодки на воду, позже на форме экипажа появились нашивки с акулой. 4 июля 1981 года головной крейсер вышел на морские испытания, на месяц ранее американской ПЛАРБ «Огайо», проект которой был запущен раньше. 12 декабря 1981 года вступила в строй ТК-208. В период с 1981 по 1989 год введено в строй и спущено на воду 6 лодок типа «Акула». Седьмой корабль данной серии так и не был заложен.
Более 1000 предприятий бывшего Союза обеспечивало строительство подводных лодок данного типа. 1219 сотрудников «Севмаша», участвовавших в создании корабля были награждены правительственными наградами.
Заявление о создании лодок серии «Акула» прозвучало на XXVI съезде КПСС от Брежнева, который заявил: У нас имеется система «Тайфун», аналогичная новой американской подводной лодке «Огайо» вооруженную ракетами «Трайдент-I». «Тайфуном» новая лодка «Акула» была названа умышленно, на тот момент холодная война еще не была окончена, для введения противника в заблуждение и прозвучало название «Тайфун».
В 1986 году был построен дизель-электрический транспорт-ракетовоз, водоизмещение которого составляло 16 000 тонн, количество принимаемых ракет на борт 16 БРПЛ. Транспорт получил название «Александр Брыкин» и был предназначен для обеспечения перезарядки ракетами и торпедами.
Длительный высокоширотный поход в Арктику был осуществлен в 1987 году лодкой ТК-17 «Симбирск». Во время этого похода была произведена неоднократная замена экипажей.
На ТК-17 «Архангельск» при проведении учебного пуска в шахте взорвалась и сгорела учебная ракета, пуски проводились в Белом море 27 сентября 1991 года. При взрыве сорвало крышку ракетной шахты и выброшена в море боевая часть ракеты. После этого инцидента лодка встала на небольшой ремонт, экипаж при взрыве не пострадал.
«Одновременный» пуск 20 ракет Р-39 прошел на испытаниях проводимых Северным флотом в 1998 году.
Особенности конструкции
Энергетическая установка на лодках данного типа выполнена в виде двух независимых эшелонов, которые расположены в прочных корпусах, корпуса эти разные. Для контроля состояния реакторов используется импульсная аппаратура, на случай потери электроснабжения реакторы оснащены системой автоматического гашения.
Еще на стадии проектирования в техническое задание был включен пункт о необходимости обеспечения безопасного радиуса, в связи с этим проведена разработка и ряд экспериментов, в опытных отсеках, методов расчета динамической прочности наиболее сложных узлов корпуса (крепление модулей, всплывающих камер и контейнеров, межкорпусные связи).
Так как стандартные цеха не подходили для постройки лодок типа «Акула», пришлось возводить новый цех за номером 55 на «Севмаше», который в настоящее время является одним из самых больших крытых эллингов в мире.
Подводные лодки типа «Акула» обладают достаточно большим запасом плавучести 40%. За то что половина водоизмещения на лодках этого типа приходится на балластную воду, они получили неофициальное название на флоте — «водовоз», еще одно неофициальное название «победа техники над здравым смыслом» было присвоено лодке в конкурирующем КБ «Малахит». Существенной причиной повлиявшей на принятие такого решения было требование обеспечить наименьшую осадку корабля. Данное требование было вполне обоснованно получением возможности использования уже существующих ремонтных баз и пирсов.
Именно большой запас плавучести вместе с достаточно прочной рубкой дают возможность проломать лед, толщина которого составляет до 2,5 метров, это позволяет вести боевое дежурство в северных широтах практически до северного полюса.
Корпус
Одной из особенностей конструкции лодки является наличие пяти обитаемых прочных корпусов внутри легкого корпуса. Два из которых, основные, их наибольший диаметр составляет 10 метров, расположены по принципу катамарана – параллельно друг другу. Ракетные шахты с ракетными комплексами Д-19 находятся в передней части корабля, между главными прочными корпусами.
Помимо этого, лодка оснащена тремя герметичными отсеками: торпедный отсек, отсек модуля управления с центральным постом и кормовой механический отсек. Такое размещение трех отсеков между основными корпусами лодки существенным образом повышает пожаробезопасность и живучесть лодки. Согласно мнению генерального конструктора С.Н. Ковалева:
«Произошедшее на «Курске» (проект 949А), на подводных лодках проекта 941, не могло привести к таким катастрофическим последствиям. Торпедный отсек на «Акуле» выполнен в виде отдельного модуля. В случае взрыва торпеды не могло произойти разрушения нескольких основных отсеков и гибели всего экипажа.»
Главное корпуса соединяются между собой тремя переходами: в носу, в центре и в корме. Переходы проходят через промежуточные отсеки капсулы. Количество водонепроницаемых отсеков на лодке – 19. Спасательные камеры, размещенные у основания рубки под ограждением выдвижных устройств, способны вместить весь экипаж. Количество спасательных камер -2.
Изготовление прочных корпусов осуществлялось из титановых сплавов, легкий корпус – стальной и имеет нерезонансное противолокационное и звукоизолирующее покрытие, вес которого составляет 800 тонн. Американские специалисты считают, что звукоизолирующим покрытием снабжены так же прочные корпуса лодки.
На корабле установлено развитое крестообразное кормовое оперение с горизонтальными рулями, которое имеет размещение непосредственно за винтами. Убирающимися выполнены передние горизонтальные рули.
Для осуществления возможности несения дежурства в северных широтах, ограждение рубки изготовлено очень прочным, имеющим способность проломать лед, толщина которого составляет от 2 до 2,5 метров (в зимний период толщина льда в Северном ледовитом океане может быть от 1,2 до 2 метров, иногда достигает 2,5 метров). Снизу поверхность льда составляют наросты в виде сосулек или сталактитов имеющих довольно большие размеры. Во время всплытия на лодке убираются носовые рули, а сама она прижимается к ледяному слою специально приспособленным для этого носом и рубкой, затем осуществляется резкий продув цистерны главного балласта.
Силовая установка
Проектирование главной ядерной энергетической установки осуществлено по блочному принципу. В главную установку входят два водо-водяных реактора на тепловых нейтронах ОК-650 тепловая мощность которых на валу составляет 2х50 000 л.с. а так же в обоих прочных корпусах расположены две паротурбинные установки, это значительным образом повышает живучесть лодки.
На лодках проекта «Акула» применяется двухкаскадная система резинокордной пневматической амортизации и блочная система механизмов и оборудования, что позволяет значительным образом улучшить виброизоляцию узлов и агрегатов, и таким образом снизить шумность лодки.
В качестве движителей используются два низкооборотных малошумных семилопастных гребных винта фиксированного шага. Для снижения уровня шума винты находятся в кольцевых обтекателях (фенестронах).
Система резервного средства движения включает в себя два электродвигателя постоянного тока по 190 кВт. При маневрировании в стесненных условиях на лодке используются подруливающее устройство, представляющее из себя две откидные колонки с электродвигателями по 750 кВт и поворотными гребными винтами. Эти устройства размещаются в носовой и кормовой части корабля.
Размещение экипажа
Размещение экипажа осуществляется в условиях повышенной комфортности. На подводных лодках проекта «Акула» предусмотрен салон для отдыха экипажа, плавательный бассейн размерами 4х2 метра глубина которого 2 метра, бассейн заполняется пресной либо соленой забортной водой с возможностью подогрева, спортзал, солярий, сауна, а так же «живой уголок». Размещение рядового состава происходит в маломестных кубриках, командный состав размещен в двух либо четырехместных каютах обеспеченных умывальниками, телевизорами и кондиционерами. Кают-компании две: одна для офицеров, а вторая для матросов и мичманов. За условия комфортности созданные на лодке, среди моряков она получила название «плавучий «Хилтон»».
Вооружение
Основным вооружением ТК являются 20 трехступенчатых твердотопливных баллистических ракет Р-39 «Вариант». Стартовая масса данных ракет вместе с пусковым контейнером составляет — 90 тонн, а длинна 17,1 м, это наибольшая стартовая масса из всех принятых на вооружение БРПЛ.
Ракеты имеют разделяющуюся боевую часть на 10 боеголовок с индивидуальным наведением, каждая по 100 килотонн в тротиловом эквиваленте, дальность полета ракет – 8 300 км. В связи с тем, что Р-39 имеют достаточно большие габариты, единственным их носителем являются лодки проекта 941 «Акула».
Испытания ракетного комплекса Д-19 проводились на специально переоборудованной дизельной субмарине К-153 (проект 619), на ней была размещена только одна шахта для Р-39, количество запусков бросковых макетов ограничено семью.
запуск ракеты Р-39 с подводной лодки проекта 941 «Акула»
С лодок проекта «Акула» может быть осуществлен старт всего боекомплекта одним залпом, интервал между стартом ракет минимальный. Запуск ракет можно осуществить из надводного и подводного положения, в случае запуска из подводного положения глубина погружения составляет до 55 метров, ограничения по погодным условиям для запуска ракет нет.
Использование амортизационной ракетно-стартовой системы АРСС позволяет осуществить старт ракеты с помощью порохового аккумулятора давления из сухой шахты, это в значительной мере уменьшает уровень предстартового шума, а так же сокращает интервал между запусками ракет. Одной из особенностей комплекса является подвешивание ракет у горловины шахты при помощи АРСС. На стадии проектирования было предусмотрено размещение боекомплекта из 24 ракет, однако решением главкома ВМФ СССР адмирала С.Г. Горшкова, число ракет было сокращено до 20.
Разработка нового усовершенствованного варианта ракеты Р-39УТТ «Барк» была начата после принятия постановления правительства в 1986 году. На новой модификации ракеты планировалось реализовать систему прохождения через лед, а так же увеличить дальность до 10 000 км. По плану, перевооружить ракетоносцы было необходимо до 2003 года к моменту истечения гарантийного ресурса ракет Р-39. Однако, испытания новых ракет прошли не удачно, после третьего пуска закончившегося провалом, в 1998 году Министерством обороны принято решение о прекращении работ над комплексом, к моменту принятия такого решения готовность комплекса составляла 73%. Разработка другой твердотопливной БРПЛ «Булава» была поручена Московскому институту теплотехники, разработавшему сухопутную МБР «Тополь-М».
Помимо стратегического вооружения, на лодках проекта 941 «Акула» размещено 6 торпедных аппаратов калибра 533 мм, которые могут быть использованы для постановки минных заграждений стрельбы ракето-торпедами и обычными торпедами.
Система противовоздушной обороны обеспечена восемью комплексами ПЗРК «Игла-1».
Лодки проекта «Акула» оснащены радиоэлектронным вооружением следующих типов:
- «Омнибус» — боевая информационно-управляющая система;
- аналоговый гидроакустический комплекс «Скат-КС» (на ТК-208 установлен цифровой «Скат-3»);
- гидроакустическая станция миноискания МГ-519 «Арфа»;
- эхоледомер МГ-518 «Север»;
- радиолокационный комплекс МРКП-58 «Буран»;
- навигационный комплекс «Симфония»;
- комплекс радиосвязи «Молния-Л1» с системой спутниковой связи «Цунами»;
- телевизионный комплекс МТК-100;
- две антенны буйкового типа, позволяют принимать радиосообщения, целеуказания и сигналы спутниковой навигации при нахождении на глубине до 150 м и подо льдами.
| Интересные факты |
|
Подводная лодка британского военно-морского флота "Апхоулдер" ("Союзник")
Подводные лодки безо всякого труда плавают по водной поверхности. Но в отличие от всех остальных кораблей могут опускаться на дно океана и в некоторых случаях месяцами плавать в его глубинах. Весь секрет в том, что подлодка имеет уникальную двухкорпусную конструкцию.
Между ее внешним и внутренним корпусами находятся специальные отделения, или балластные цистерны, которые могут заполняться морской водой. При этом увеличивается полный вес подлодки и соответственно уменьшается ее плавучесть, то есть способность держаться на поверхности. Вперед лодка движется за счет работы гребного винта, а погрузиться ей помогают горизонтальные рули, названные гидропланами.
Внутренний стальной корпус подлодки рассчитан на то, чтобы выдерживать огромное давление воды, которое растет с глубиной. В погруженном состоянии держаться устойчиво кораблю помогают дифферентные цистерны, расположенные вдоль киля. Если надо всплывать, то на подлодке освобождают от воды, или, как говорят, продувают балластные цистерны. Подлодке помогают идти нужным курсом такие навигационные средства, как перископы, радар, (радиолокатор), сонар (гидролокатор) и спутниковые системы связи.
На изображении сверху, показанная в разрезе ударная британская подлодка водоизмещением 2455 тонн и длиной 232 фута может двигаться со скоростью 20 миль в час. Пока лодка находится у поверхности, ее дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию. Эта энергия запасается в аккумуляторных батареях и расходуется затем в подводном плавании. Атомные подводные лодки используют ядерное топливо, чтобы превратить воду в перегретый пар для работы ее паровых турбин.
Как погружается и всплывает подлодка?
Когда подлодка находится на поверхности, говорят, что она пребывает в состоянии положительной плавучести. Тогда ее балластные цистерны в основном заполнены воздухом (ближний рисунок справа). При погружении (средний рисунок справа) судно приобретает отрицательную плавучесть, так как воздух из балластных цистерн выходит через выпускные клапаны, и емкости заполняются водой через водозаборные порты. Чтобы двигаться на определенной глубине в погруженном состоянии, на подлодках используют технику уравновешивания, когда сжатый воздух нагнетается в балластные цистерны, а водозаборные порты остаются открытыми. При этом и наступает нужное состояние нейтральной плавучести. Для всплытия (дальний рисунок справа)с помощью сжатого воздуха, хранящегося на борту, выталкивают воду из балластных цистерн.
На подлодке мало свободного места. На верхнем рисунке моряки едят в кают-компании. В правом верхнем углу - американская подлодка в надводном плавании. Справа на фотографии - тесный кубрик, где спят подводники.
Чистый воздух под водой
На большинстве современных подлодок пресную воду делают из морской. И запасы свежего воздуха также делают на борту - разлагая пресную воду с помощью электролиза и освобождая из нее кислород. Когда подлодка курсирует вблизи поверхности, она с помощью прикрытых колпаками шноркелей - приспособлений, выставленных над водой, забирает свежий и выбрасывает отработанный воздух. В этом положении над боевой рубкой лодки оказываются на воздухе, кроме шноркелей, перископ, антенна радиосвязи и другие надстроечные элементы. Качество воздуха на подлодке контролируется ежедневно, чтобы обеспечивать нужное содержание кислорода. Весь воздух проходит через скруббер, или газоочиститель, для устранения загрязнений. Отработавшие газы выходят через отдельный трубопровод.
Бесшумные «хищники» морских глубин всегда наводили ужас на неприятеля, причем как в военное, так и в мирное время. С подлодками связано бесчисленное количество мифов, что, впрочем, неудивительно, если учесть, что их создают в условиях особой секретности. Но сегодня мы знаем достаточно об общей...
Принцип действия субмарины
Система погружения и всплытия подводной лодки включает в себя балластные и вспомогательные цистерны, а также соединительные трубопроводы и арматуру. Основной элемент здесь – это цистерны главного балласта, за счет заполнения водой которых погашается основной запас плавучести ПЛ. Все цистерны входят в носовую, кормовую и среднюю группы. Их можно заполнять и продувать по очереди или одновременно.
У подлодки есть дифферентные цистерны, необходимые для компенсации продольного смещения грузов. Балласт между дифферентными цистернами передувается при помощи сжатого воздуха или же перекачивается с помощью специальных помп. Дифферентовка – именно так называется прием, целью которого является «уравновешивание» погруженной ПЛ.
Атомные подлодки делят на поколения. Для первого (50-е) характерна относительно высокая шумность и несовершенство гидроакустических систем. Второе поколение строили в 60-е – 70-е годы: форма корпуса была оптимизирована, чтобы увеличить скорость. Лодки третьего больше, на них также появилось оборудование для радиоэлектронной борьбы. Для АПЛ четвертого поколения характерны беспрецедентно малый уровень шума и продвинутая электроника. Облик лодок пятого поколения прорабатывается в наши дни.
Важный компонент любой субмарины – воздушная система. Погружение, всплытие, удаление отходов – все это делается при помощи сжатого воздуха. Последний хранят под высоким давлением на борту ПЛ: так он занимает меньше места и позволяет аккумулировать больше энергии. Воздух высокого давления находится в специальных баллонах: как правило, за его количеством следит старший механик. Пополняются запасы сжатого воздуха при всплытии. Это долгая и трудоемкая процедура, требующая особого внимания. Чтобы экипажу лодки было чем дышать, на борту субмарины размещены установки регенерации воздуха, позволяющие получать кислород из забортной воды.
АПЛ: какие они бывают
Атомная лодка имеет ядерную силовую установку (откуда, собственно, и пошло название). В наше время многие страны также эксплуатируют дизель-электрические подлодки (ПЛ). Уровень автономности атомных субмарин намного выше, и они могут выполнять более широкий круг задач. Американцы и англичане вообще прекратили использовать неатомные подлодки, российский же подводный флот имеет смешанный состав. Вообще, только пять стран имеют атомные подлодки. Кроме США и РФ в «клуб избранных» входят Франция, Англия и Китай. Остальные морские державы используют дизель-электрические субмарины.
Будущее российского подводного флота связано с двумя новыми атомными субмаринами. Речь идет о многоцелевых лодках проекта 885 «Ясень» и ракетных подводных крейсерах стратегического назначения 955 «Борей». Лодок проекта 885 построят восемь единиц, а число «Бореев» достигнет семи. Российский подводный флот нельзя будет сравнить с американским (США будут иметь десятки новых субмарин), но он будет занимать вторую строчку мирового рейтинга.
Русские и американские лодки отличаются по своей архитектуре. США делают свои АПЛ однокорпусными (корпус и противостоит давлению, и имеет обтекаемую форму), а Россия – двухкорпусными: в этом случае есть внутренний грубый прочный корпус и внешний обтекаемый легкий. На атомных подлодках проекта 949А «Антей», к числу которых относился и печально известный «Курск», расстояние между корпусами составляет 3,5 м. Считается, что двухкорпусные лодки более живучи, в то время как однокорпусные при прочих равных имеют меньший вес. У однокорпусных лодок цистерны главного балласта, обеспечивающие всплытие и погружение, находятся внутри прочного корпуса, а у двухкорпусных – внутри легкого внешнего. Каждая отечественная субмарина должна выжить, если любой отсек будет полностью затоплен водой – это одно из главных требований для подлодок.
В целом, наблюдается тенденция к переходу на однокорпусные АПЛ, так как новейшая сталь, из которой выполнены корпуса американских лодок, позволяет выдерживать колоссальные нагрузки на глубине и обеспечивает субмарине высокий уровень живучести. Речь, в частности, идет о высокопрочной стали марки HY-80/100 с пределом текучести 56-84 кгс/мм. Очевидно, в будущем применят еще более совершенные материалы.
Существуют также лодки с корпусом смешанного типа (когда легкий корпус перекрывает основной лишь частично) и многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри легкого). К последним относится отечественный подводный ракетный крейсер проекта 941 – самая большая атомная подлодка в мире. Внутри ее легкого корпуса находятся пять прочных корпусов, два из которых являются основными. Для изготовления прочных корпусов использовали титановые сплавы, а для легкого – стальной. Его покрывает нерезонансное противолокационное звукоизолирующее резиновое покрытие, весящее 800 тонн. Одно это покрытие весит больше, чем американская атомная подлодка NR-1. Проект 941 – воистину гигантская субмарина. Длина ее составляет 172, а ширина – 23 м. На борту несут службу 160 человек.
Можно видеть, насколько различаются атомные подлодки и сколь отличным является их «содержание». Теперь рассмотрим более наглядно несколько отечественных ПЛ: лодки проекта 971, 949А и 955. Всё это – мощные и современные субмарины, несущие службу на флоте РФ. Лодки принадлежат к трем разным типам АПЛ, о которых мы говорили выше:
Атомные подлодки делят по назначению:
· РПКСН (Ракетный подводный крейсер стратегического назначения). Будучи элементом ядерной триады, эти субмарины несут на борту баллистические ракеты с ядерными боеголовками. Главные цели таких кораблей – военные базы и города противника. В число РПКСН входит новая российская АПЛ 955 «Борей». В Америке этот тип субмарин называют SSBN (Ship Submarine Ballistic Nuclear): сюда относится самая мощная из таких ПЛ – лодка типа «Огайо». Чтобы вместить на борту весь смертоносный арсенал, РПКСН проектируют с учетом требований большого внутреннего объема. Их длина часто превышает 170 м – это заметно больше длины многоцелевых подлодок.
ПЛАТ (Подводная лодка атомная торпедная). Такие лодки еще называют многоцелевыми. Их предназначение: уничтожение кораблей, других подлодок, тактических целей на земле и сбор разведданных. Они меньше РПКСН и имеют лучшую скорость и подвижность. ПЛАТ могут использовать торпеды или высокоточные крылатые ракеты. К числу таких АПЛ относятся американский «Лос-Анджелес» или советский/российский МПЛАТРК проекта 971 «Щука-Б».
Американский «Сивулф» считается самой совершенной многоцелевой атомной подводной лодкой. Ее главная особенность – высочайший уровень скрытности и смертоносное вооружение на борту. Одна такая субмарина несет до 50 ракет «Гарпун» или «Томагавк». Также имеются торпеды. Из-за большой дороговизны флот США получил только три таких подлодки.
ПЛАРК (Подводная лодка атомная с ракетами крылатыми). Это самая малочисленная группа современных АПЛ. Сюда входят российский 949А «Антей» и некоторые переоборудованные в носители крылатых ракет американские «Огайо». Концепция ПЛАРК перекликается с многоцелевыми АПЛ. Субмарины типа ПЛАРК, правда, крупней – они представляют собой большие плавучие подводные платформы с высокоточным оружием. В советском/российском флоте эти лодки также именуют «убийцами авианосцев».
Внутри подводной лодки
Детально рассмотреть конструкцию всех основных типов АПЛ сложно, но проанализировать схему одной из таких лодок вполне возможно. Ею станет субмарина проекта 949А «Антей», знаковая (во всех смыслах) для отечественного флота. Для повышения живучести создатели продублировали многие важные компоненты этой АПЛ. Такие лодки получили по паре реакторов, турбин и винтов. Выход из строя одного из них, согласно задумке, не должен стать для лодки смертельным. Отсеки субмарины разделяют межотсечные переборки: они рассчитаны на давление в 10 атмосфер и сообщаются люками, которые можно герметизировать, если это необходимо. Не все отечественные атомные субмарины имеют так много отсеков. Многоцелевая АПЛ проекта 971, например, разделена на шесть отсеков, а новый РПКСН проекта 955 – на восемь.
Именно к лодкам проекта 949А относится печально известный «Курск». Эта субмарина погибла в Баренцевом море 12 августа 2000 года. Жертвами катастрофы стали все 118 членов экипажа, находившиеся на ее борту. Выдвигалось много версий происшедшего: самой вероятной из всех является взрыв хранившейся в первом отсеке торпеды калибра 650 мм. Согласно официальной версии, трагедия произошла из-за утечки компонента топлива торпеды, а именно пероксида водорода.
АПЛ проекта 949А имеет весьма совершенную (по меркам 80-х) аппарату, включающую гидроакустическую систему МГК-540 «Скат-3» и множество других систем. Лодка также оснащена автоматизированной, имеющей повышенную точность, увеличенный радиус действия и большой объем обрабатываемой информации навигационным комплексом «Симфония-У». Большая часть информации обо всех этих комплексах держится в тайне.
Отсеки АПЛ проекта 949А «Антей»:
Первый отсек:
Его еще называют носовым или торпедным. Именно здесь расположены торпедные аппараты. Лодка имеет два торпедных аппарата 650-мм и четыре 533-мм, а всего на борту АПЛ находится 28 торпед. Первый отсек состоит из трех палуб. Боевой запас хранится на предназначенных для этого стеллажах, а торпеды подаются в аппарат с помощью специального механизма. Здесь также находятся аккумуляторные батареи, которые в целях безопасности отделены от торпед специальными настилами. В первом отсеке обычно служат пять членов экипажа.
Второй отсек:
Этот отсек на субмаринах проектов 949А и 955 (и не только на них) исполняет роль «мозга лодки». Именно здесь расположен центральный пульт управления, и именно отсюда производится управление субмариной. Здесь находятся пульты гидроакустических систем, регуляторы микроклимата и навигационное спутниковое оборудование. Служат в отсеке 30 членов экипажа. Из него можно попасть в рубку АПЛ, предназначенную для наблюдения за поверхностью моря. Там же находятся выдвижные устройства: перископы, антенны и радары.
Третий отсек:
Третьим является радиоэлектронный отсек. Здесь, в частности, находятся многопрофильные антенны связи и множество других систем. Аппаратура этого отсека позволяет принимать целеуказания, в том числе из космоса. После обработки полученная информация вводится в корабельную боевую информационно-управляющую систему. Добавим, что подводная лодка редко выходит на связь, чтобы не быть демаскированной.
Четвертый отсек:
Данный отсек – жилой. Тут экипаж не только спит, но и проводит свободное время. Имеются сауна, спортзал, душевые и общее помещение для совместного отдыха. В отсеке есть комната, позволяющая снять эмоциональную нагрузку – для этого, например, есть аквариум с рыбками. Кроме этого, в четвертом отсеке расположен камбуз, или, говоря простым языком, кухня АПЛ.
Пятый отсек:
Здесь находится вырабатывающий энергию дизель-генератор. Тут же можно видеть электролизную установку для регенерации воздуха, компрессоры высокого давления, щит берегового питания, запасы дизтоплива и масла.
5-бис:
Это помещение нужно для деконтаминации членов экипажа, которые работали в отсеке с реакторами. Речь идет об удалении радиоактивных веществ с поверхностей и снижении уровня загрязнения радиоактивными веществами. Из-за того, что пятых отсека два, нередко происходит путаница: одни источники утверждают, что на АПЛ десять отсеков, другие говорят о девяти. Даже несмотря на то, что последним отсеком является девятый, всего на АПЛ (с учетом 5-бис) их имеется десять.
Шестой отсек:
Это отсек, можно сказать, находится в самом центре АПЛ. Он имеет особую важность, ведь именно здесь находятся два ядерных реактора ОК-650В мощностью по 190 МВт. Реактор относится к серии ОК-650 – это серия водо-водяных ядерных реакторов на тепловых нейтронах. Роль ядерного топлива исполняет высокообогащенная по 235-у изотопу двуокись урана. Отсек имеет объем 641 м³. Над реактором находятся два коридора, позволяющие попасть в другие части АПЛ.
Седьмой отсек:
Его также называют турбинным. Объем этого отсека составляет 1116 м³. Это помещение предназначено для главного распределительного щита; электростанции; пульта аварийного управления главной энергетической установкой; а также ряда других устройств, обеспечивающих движение подводной лодки.
Восьмой отсек:
Данный отсек очень похож на седьмой, и его тоже называют турбинным. Объем составляет 1072 м³. Здесь можно видеть электростанцию; турбины, которые приводят в движение винты АПЛ; турбогенератор, обеспечивающий лодку электроэнергией, и водоопреснительные установки.
Девятый отсек:
Это чрезвычайно малый отсек-убежище, объемом 542 м³, имеющий аварийный люк. Данный отсек в теории позволит выжить членам экипажа в случае катастрофы. Здесь есть шесть надувных плотов (каждый рассчитан на 20 человек), 120 противогазов и спасательные комплекты для индивидуального всплытия. Кроме этого, в отсеке расположены: гидравлика рулевой системы; компрессор воздуха высокого давления; станция управления электродвигателями; токарный станок; боевой пост резервного управления рулями; душевая и запас продуктов на шесть дней.
Вооружение
Отдельно рассмотрим вооружение АПЛ проекта 949А. Кроме торпед (о которых мы уже говорили) лодка несет 24 крылатые противокорабельные ракеты П-700 «Гранит». Это ракеты дальнего действия, которые могут пролететь по комбинированной траектории до 625 км. Для наведения на цель П-700 имеет активную радиолокационную головку наведения.
Ракеты находятся в специальных контейнерах между легкими и прочными корпусами АПЛ. Их расположение примерно соответствует центральным отсекам лодки: контейнеры с ракетами идут по обе стороны субмарины, по 12 на каждой из сторон. Все они повернуты вперед от вертикали на угол 40-45°. Каждый из таких контейнеров имеет специальную крышку, выдвигающуюся при ракетном запуске.
Крылатые ракеты П-700 «Гранит» – основа арсенала лодки проекта 949А. Между тем реального опыта по применению этих ракет в бою нет, так что о боевой эффективности комплекса судить сложно. Испытания показали, что из-за скорости ракеты (1,5-2,5 М) перехватить ее очень тяжело. Однако не все так однозначно. Над сушей ракета не способна лететь на малой высоте, и поэтому представляет собой легкую мишень для средств противовоздушной обороны противника. На море показатели эффективности выше, но, стоит сказать, что американское авианосное соединение (а именно для борьбы с ними создавалась ракета) имеет отличное прикрытие ПВО.
Подобная компоновка вооружения не характерна для атомных субмарин. На американской лодке «Огайо», например, баллистические или крылатые ракеты располагаются в шахтах, идущих в два продольных ряда за ограждением выдвижных устройств. А вот многоцелевой «Сивулф» запускает крылатые ракеты из торпедных аппаратов. Точно так же запускаются крылатые ракеты с борта отечественной МПЛАТРК проекта 971 «Щука-Б». Конечно, все эти субмарины несут и различные торпеды. Последние используются для поражения подлодок и надводных кораблей.
В продолжение публикаций о подводных лодках, стоявших ранее на вооружении ВМФ СССР и России, и переоборудованных в музеи, предлагаем вашему вниманию краткий обзор современных российских подводных лодок. В первой части будут рассмотрены неатомные (дизель-электрические) подводные лодки.
В настоящее время на вооружении Военно-морского флота России стоят дизель-электрические подводные лодки трёх основных проектов: 877 "Палтус", 677 "Лада" и 636 "Варшавянка".
Все современные российские дизель-электрические подводные лодки построены по схеме с полным электродвижением: основным двигателем является электромотор, питаемый от аккумуляторных батарей, перезарядка которых осуществляется в надводном положении или на перископной глубине (при поступлении воздуха через шахту РДП) от дизель-генератора. Дизель-генератор выгодно отличается от дизельных двигателей меньшими габаритами, что достигается за счёт повышения оборотов вращения вала и отсутствии необходимости в реверсе.
Проект 877 "Палтус"
Подводные лодки проекта 877 (шифр "Палтус", по классификации НАТО - Kilo) - серия советских и российских подводных лодок 1982-2000 гг. Проект разработан в ЦКБ "Рубин", генеральный конструктор проекта Ю.Н.Кормилицин. Головной корабль построен в 1979-1982 гг. на заводе им. Ленинского Комсомола в Комсомольске-на-Амуре. Впоследствии корабли проекта 877 строились, на судостроительном заводе "Красное Сормово" в Нижнем Новгороде и ОАО "Адмиралтейские верфи" в Санкт-Петербурге.
Корпус лодки впервые в СССР был выполнен в "дирижабельной" форме с оптимальным с точки зрения обтекаемости соотношением длины к ширине (чуть больше 7:1). Выбранная форма позволила повысить скорость подводного хода и снизить шумность, за счёт ухудшения мореходности в надводном положении. Лодка имеет традиционную для советской школы подводного кораблестроения двухкорпусную конструкцию. Лёгкий корпус ограничивает развитую носовую оконечность, в верхней части которой находятся торпедные аппараты, а нижнюю занимает развитая основная антенна гидроакустического комплекса "Рубикон-М".
Лодки проекта получили автоматизированный комплекс вооружения. В состав вооружения вошли 6 торпедных аппаратов калибра 533 мм, до 18 торпед или 24 мины. В советское время на кораблях устанавливался оборонительный ЗРК "Стрела-3", который мог использоваться в надводном положении.
Подводная лодка Б-227 "Выборг" проекта 877 "Палтус"
Подводная лодка Б-471 "Магнитогорск" проекта 877 "Палтус"
Продольный разрез подводной лодки проекта 877 "Палтус":
1 - основная антенна ГАК "Рубикон-М"; 2 - 533-мм ТА; 3 - первый (носовой или торпедный) отсек; 4 - якорный шпиль; 5 - носовой люк; 6 - запасные торпеды с устройством быстрого заряжания; 7 - носовой горизонтальный руль с механизмом заваливания и приводами; 8 - жилые помещения; 9 - носовая группа АБ; 10 - репитер гирокомпаса; 11 - ходовой мостик; 12 - перископ атаки ПК-8,5; 13 - зенитный и навигационный перископ ПЗНГ-8М; 14 - ПМУ устройства РДП; 15 - прочная рубка; 16 - ПМУ антенны РЛК "Каскад"; 17 - ПМУ антенны радиопеленгатора "Рамка"; 18 - ПМУ антенны СОРС МРП-25; 19 - контейнер (кранец) для хранения ЗР ПЗРК "Стрела-ЗМ"; 20 - второй отсек; 21 - центральный пост; 22 - третий (жилой) отсек; 23 - кормовая группа АБ; 24 - четвертый (дизель-генераторный) отсек; 25 - ДГ; 26 - баллоны системы ВВД; 27 - пятый (электромоторный) отсек; 28 - ГГЭД; 29 - аварийный буй; 30 - шестой (кормовой) отсек; 31 - кормовой люк; 32 - ГЭД экономического хода; 33 - приводы кормовых рулей; 34 - линия вала; 34 - кормовой вертикальный стабилизатор.
Тактико-технические данные проекта 877 "Палтус":
Проект 677 "Лада" ("Амур")
Подводные лодки проекта 677 (шифр "Лада") - серия российских дизель-электрических подводных лодок, разработанных в конце XX века в ЦКБ "Рубин", генеральный конструктор проекта Ю.Н.Кормилицин. Лодки предназначаются для уничтожения субмарин, надводных кораблей и судов противника, защиты военно-морских баз, морского побережья и морских коммуникаций, ведения разведки. Серия является развитием проекта 877 "Палтус". Низкий уровень шумности был достигнут благодаря выбору однокорпусного конструктивного типа, уменьшением габаритов корабля, применению всережимного главного гребного электродвигателя на постоянных магнитах, установкой виброактивного оборудования и внедрению технологии нанесения противогидролокационного покрытия нового поколения. Строятся подводные лодки проекта 677 на ОАО "Адмиралтейские верфи" в Санкт-Петербурге.
Подводная лодка проекта 677 выполнена по так называемой полуторакорпусной схеме. Осесимметричный прочный корпус изготовлен из стали АБ-2 и практически по всей длине имеет одинаковый диаметр. Носовая и кормовая законцовки имеют сферическую форму. Плоскими переборками корпус разделен по длине на пять водонепроницаемых отсеков, посредством платформ корпус разделен по высоте на три яруса. Легкому корпусу придана обтекаемая форма, обеспечивающая высокие гидродинамические характеристики. Ограждение выдвижных устройств имеет такую же форму, как у лодок проектов 877, в то же время кормовое оперение выполнено крестообразным, а передние горизонтальные рули размещаются на ограждении, где они создают минимальные помехи работе гидроакустического комплекса.
По сравнению с "Варшавянкой" надводное водоизмещение снижено почти в 1,3 раза - с 2 300 до 1 765 тонн. Скорость полного подводного хода увеличена с 19-20 до 21 узла. Численность экипажа уменьшена с 52 до 35 подводников, при этом автономность осталась без изменения - до 45 суток. Лодки типа "Лада" отличаются очень низким уровнем шумности, высоким уровнем автоматизации и относительно небольшой ценой по сравнению с зарубежными аналогами: немецким типом 212, и франко-испанским проектом "Scorpene", обладая при этом более мощным вооружением.
Подводная лодка Б-585 "Санкт-Петербург" проекта 677 "Лада"
Продольный разрез подводной лодки проекта 677 "Лада":
1 - выгородка основной антенны ГАК; 2 - носовая ЦГБ; 3 - 533-мм ТА; 4 - торпедопогрузочный люк; 5 - якорь; 6 - носовой (торпедный) отсек; 7 - запасные торпеды с устройством быстрого заряжания; 8 - выгородка вспомогательных механизмов; 9 - носовая АБ; 10 - ходовой мостик; 11 - прочная рубка; 12 - второй (центрального поста) отсек; 13 - центральный пост; 14 - главный командный пост; 15 - агрегатная выгородка РЭВ; 16 выгородка вспомогательного оборудования и общесудовых систем (трюмных насосов, насосов общесудовой системы гидравлики, преобразователи и кондиционеры); 17 - третий (жилой и аккумуляторный) отсек; 18 - кают-компания и камбузный блок; 19 - жилые помещения и медицинский блок; 20 - кормовая АБ; 21 - четвертый (дизель-генераторный) отсек; 22 - ДГ; 23 - выгородка вспомогательных механизмов; 24 - пятый (электромоторный) отсек; 25 - ГЭД; 26 - топливная цистерна; 27 - приводы кормовых рулей; 28 - линия вала; 29 - кормовая ЦГБ; 30 - кормовые вертикальные стабилизаторы; 31 обтекатель канала выхода ГПБА.
Тактико-технические данные проекта 677 "Лада":
*Амур-950" - экспортная модификация проекта 677 "Лада" оснащена четырьмя торпедными аппаратами и УВП на десять ракет, способна произвести залп из десяти ракет за две минуты. Глубина погружения - 250 метров. Экипаж - от18 до 21 человека. Автономность - 30 суток.
Из-за недостатков силовой установки планировавшееся серийное строительство лодок этого проекта в первоначальном виде отменено, проект будет дорабатываться.
Проект 636 "Варшавянка"
Подводные лодки проекта 636 (шифр "Варшавянка", по классификации НАТО – Improved Kilo) многоцелевые дизель-электрические подводные лодки – улучшенный вариант экспортной подводной лодки проекта 877ЭКМ. Проект разработан также в ЦКБ "Рубин", под руководством Ю.Н.Кормилицина.
Подводные лодки типа "Варшавянка", объединяющего проекты 877 и 636 и их модификации, являются основным классом неатомных подводных лодок, производимых в России. Они стоят на вооружении как российского, так и ряда зарубежных флотов. Проект, разработанный в конце 1970-х годов, считается весьма удачным, поэтому строительство серии, с рядом усовершенствований, продолжается и в 2010-х годах.
Подводная лодка Б-262 "Старый Оскол" проекта 636 "Варшавянка"
Тактико-технические данные проекта 636 "Варшавянка":
Продолжение следует.
