Классификация корпусов ПЛ и особенности их архитектуры
Лекция № 1 Конструкция корпуса подводной лодки
Учебная цель лекции: ознакомить слушателей с особенностями конструктивного исполнения подводных лодок
Учебные вопросы лекции:
1. Классификация корпусов ПЛ и особенности их архитектуры.
2. Классификация корабельных конструкций.
3. Элементы корпуса подводной лодки.
4. Эволюция конструктивного исполнения корпусов ПЛ.
5. Примеры архитектурно-конструктивных типов ПЛ.
Литература.
1. Конспект лекции.
2. Презентация лекции.
Классификация корпусов ПЛ и особенности их архитектуры.
Конструкция корпуса подводных лодок имеет специфические особенности, обусловленные плаванием подводных лодок в воде на значительных глубинах, оказывающих большое давление на корпус.
Основными расчетными параметрами подводных лодок принимают:
а) рабочую, или оперативную, глубину — наибольшую глубину, на которую подводные лодки погружаются при эксплуатации;
б) расчетную, или разрушающую глубину, соответствующую гидростатическому давлению, которое принимается в расчетах прочности корпусных элементов;
в) испытательную, или предельную, глубину погружения. На эту глубину, несколько превышающую рабочую, подводные лодки погружаются во время проведения сдаточных испытаний;
г) прочный корпус подводных лодок рассчитывается на усталостную прочность с числом циклов «погружения—всплытия», равным 10 000— 30 000.
Отношение расчетной глубины погружения к рабочей в называется коэффициентом запаса прочности (безопасности).
Коэффициент безопасности компенсирует возможные неточности при сложных расчетах и ряд принятых допущений. Коэффициент запаса прочности выбирается таким, чтобы в случае провала в глубину на полной скорости лодка не могла бы превысить расчетную глубину погружения. При проектировании современных боевых подводных лодок коэффициент запаса прочности принимается в пределах 1,5 – 2,0.
Основными элементами конструкции ПЛ являются прочный и легкий корпус. Современные подводные корабли могут выполняться однокорпусными, полуторакорпусными, двухкорпусными и многокорпусными.
Однокорпусные: цистерны главного балласта (ЦГБ) нахо-дятся внутри прочного корпуса. Лёгкий корпус только в оконеч-ностях. Элементы набора, по-добно надводному кораблю, находятся внутри прочного корпуса.
Достоинства: экономия размеров и веса, соответственно меньшие потребные мощности главных механизмов, лучшая подводная маневренность.
Недостатки: уязвимость прочного корпуса, малый запас плавучести, необходимость выполнять ЦГБ прочными.
Двухкорпусные (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёг-кий корпус полностью зак-рывает прочный): у двухкор-пусных ПЛ элементы набо-ра обычно находятся снару-жи прочного корпуса, чтобы сэкономить место внутри.
Достоинства: повышенный запас плавучести, более живучая конструкция.
Недостатки: увеличение размеров и веса, усложнение балластных систем, меньшая маневренность, в том числе при погружении и всплытии.
Полуторакорпусные: (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёгкий корпус частично закрывает прочный).
Достоинства полуторакорпусных ПЛ: хорошая маневренность, сокращенное время погружения при достаточно высокой живучести.
Недостатки: меньший запас плавучести, необходимость помещать больше систем в прочный корпус.
Многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри одного лёгкого): такая конструкция нетипична. Известны проекты «Долфейн» (Нидерланды), имеющий три прочных корпуса внутри одного лёгкого, и проект 941 («Акула», СССР), имеющие два основных прочных корпуса и три соединяющих их отсека внутри одного лёгкого корпуса.
Основным элементом конструкции подводного корабля является его прочный корпус, представляющий собою соединение круговых цилиндров или конических колец оболочки, называемых обечайками, подкрепленных поперечными ребрами жесткости — шпангоутами. В подводном кораблестроении нашли применение также прочные корпуса с поперечными сечениями, имеющими вид овала и вертикальной или горизонтальной «восьмерки».
Шпангоуты прочного корпуса имеют в сечении вид таврового профиля и поставлены внутри или снаружи корпуса. Наружный набор улучшает условия использования внутренних объемов и выполняет одновременно роль набора легкого корпуса. Для однокорпусных конструкций обычно применяют внутренние, а для двухкорпусных — наружные шпангоуты.
Прочный корпус состоит из обшивки, набора, переборок. Обшивка в продольном сечении может иметь следующие формы:
1. Лекальная форма обводов выполняется очень редко, так как требу-
ется очень сложная технология:
2. Составная из трех участков, из которых центральный представляет
собой круговой цилиндр, а концевые — усеченные круговые кону-сы с наклонной осью:
3. Составной корпус, состоящий из центрального кругового цилиндра
и концевых круговых конусов с прямыми осями:
4. Сочетание конических концевых участков с цилиндром и цили-
ндром с восьми образным поперечным сечением:
5. Комбинация цилиндрических и конических оболочек для ПЛ
комбинированной конструктивной формы
Переборки прочного корпуса подводной лодки выполняют следующие функции:
1. обеспечивают непроницаемость и прочность корпуса;
2. выгораживают отсеки-убежища;
3. обеспечивают надводную непотопляемость;
4. являются опорами обшивки прочного корпуса;
5. служат для лучшей организации внутреннего пространства.
Классификация переборок прочного корпуса
Легкие обеспечивают надводную непотопляемость, прочные выго-
раживают отсеки убежища, равнопрочными прочному корпусу должны быть концевые переборки.
Концевые переборки, установленные в носовой и кормовой части
прочного корпуса могут быть плоскими и сферическими. В свою очередь сферические переборки бывают выпуклыми и вогнутыми. Наружное расположение выпуклости имеет следующие свои преимущества и недостатки. К положительным относится увеличение внутреннего объема и плавучести, к отрицательным – переборка работает на сжатие, а следовательно, необходимо предусматривать меры по обеспечению ее устойчивости. У вогнутой переборки недостатком является потеря части объема, но ввиду того, что полотно переборки работает на растяжение, обеспечить ее прочность легче, чем устойчивость выпуклой сферической переборки. Отрицательным свойством вогнутой переборки является ее стремление прогнутся во внутрь, тем самым уменьшить опорный контур оболочки, за счет чего возникают изгибные деформации и соответствующие моменты и усилия. Прочные плоские переборки, которыми выгораживают отсеки — убежища, рассчитывают на глубину с которой возможно спасение экипажа.
Отсеки ПЛ по высоте разделяются настилами палуб на отдельные помещения. Количество настилов зависит от диаметра прочного корпуса ПЛ и размещения оборудования в отсеке. В зависимости от предъявляемых требований настилы могут быть непроницаемые и проницаемые. В районах установки судовой арматуры, трубопроводов, отдельных механизмов, и в трюмах устанавливаются съемные настилы. Непроницаемые настилы разделяют отсеки на отдельные помещения по вертикали и обеспечивают герметичность между этими помещениями только для обеспечения надводной непотопляемости.
Для сообщения между верхними и нижними помещениями в каждом настиле предусматривается, как минимум, два люка, располагаемые в носовой и кормовой частях отсека. Конструкция люка выбирается равнопрочной с конструкцией настила и должна обеспечивать герметичность.
Источник
Толщина стены подводной лодки
Атомная подводная лодка проекта 949А (шифр «Антей») создана на базе проекта 949 путем врезки дополнительного отсека (пятого) с целью размещения новой аппаратуры, для удобства компоновки. Внешний вид её весьма примечательный- оставив прочный корпус цилиндрическим на всем протяжении, а пусковые установки разместив по бортам, между прочным и легким корпусами, конструкторы получили весьма «широкоплечую» лодку, которая на фотографиях с носовых ракурсов напоминает батон. На прототипе- проекте 661 в районе ракетных шахт корпус в сечении имел форму «восьмерки».
Краткие характеристики проекта 949 («Гранит», первые два корпуса): водоизмещение надводное- 12500 т, полное подводное- 22500 т, размерения- 144 х 18 х 9,2 м, скорость надводная- 16 уз, подводная- 32 уз, мощность- 98000 л.с. Экипаж- 94 чел.
Основные характеристики модернизированного проекта 949А следующие: водоизмещение надводное- 14820 т, надводное полное- 15100 т, подводное- 19254 т, полное подводное (с учетом объема легкого корпуса)- 25650 т, что всего на 1000 тонн меньше, чем у надводных тяжелых атомных крейсеров типа «Киров»! Запас плавучести составляет 29,9 %, лодка сохраняет надводную (не подводную) плавучесть при затоплении одного отсека. Полная длина- 154,8 м, ширина- ровно 18 м, осадка в крейсерском положении носом- 9,1 м, на миделе- 9,3 м и кормой- 9,5 м, высота от киля до верха ограждения рубки- 18,3 м. Длина легкого корпуса- 151,8 м. Ширина лодки по кормовым горизонтальным рулям- 22 м, по НГР (в выдвинутом положении)- 24 м.
Прочный корпус лодки длиной 122 м разделен на 10 отсеков, имеет переменный диаметр, рассчитан на предельную глубину погружения в 600 метров, более которой корпус разрушается (толщина прочных стенок из стали АК-33 при этом получилась от 45 до 68 мм), рабочая глубина составляет 480 м. Концевые переборки прочного корпуса литые, сферические, радиус носовой 8 м, радиус кормовой- 6,5 м. Поперечные переборки плоские, между первым и вторым, а также между четвертым и пятыми отсеками рассчитаны на давление 40 атмосфер и имеют толщину до 20 мм. Таким образом, лодка разделена на три отсека- убежища для аварий на глубинах до 400 метров: при затоплении части прочного корпуса люди в этом случае имеют шанс спастись или в первом отсеке, или во втором- третьем, или же в кормовых отсеках. При аварии «Курска» так и получилось- более того, переборка кормового отсека- убежища выдержала основной удар от взрыва! Остальные переборки внутри зон спасения рассчитаны на 10 атмосфер (для глубины не более 100 метров).
ПЕРВЫЙ ОТСЕК: разделен платформами на три яруса. Внизу, в трюме, расположены компрессор воздуха высокого давления (ВВД) ЭКСА-25, вентиляторы и в специальной выгородке- носовая аккумуляторная батарея (112 элементов изделия 440). Над ними- газоплотный настил, рассчитанный на давление 0,1 атм. На второй палубе- стойки аппаратуры ГАК «Скат-3» (основной объем), станции воздушно- пенного пожаротушения (ВПЛ) и объемно- химического пожаротушения (ЛОХ), трапы.
Здесь же, по бортам, имеются входные люки в специальные були (прочные выгородки за бортом), в которых находятся приводы носовых горизонтальных рулей. Между второй палубой и торпедным отсеком имеется платформа, рассчитанная на 5 атмосфер, фактически это как горизонтальная переборка для глубины 50 метров! Как видим, обычный пожар не может из межпалубного объема переброситься ни вверх, ни вниз, а конструкция продумана так, чтобы даже при гипотетическом взрыве водорода в аккумуляторной батарее торпедный отсек не был задет.
Торпедных аппаратов всего 6 (шесть). Из них два калибром 650 мм (нижние внутренние, хотя иногда заявляют, что они наружные) и четыре калибром 533 мм (два сверху, два по краям). Автоматизированный торпедо- ракетный комплекс «Ленинград- 949» состоит из ТА, ПУТС «Гринда», торпедопогрузочного устройства (с люком в носовой переборке прочного корпуса, диаметром 800 мм), УБЗ и трехъярусных стеллажей с торпедами и ракетами. Последний момент, с учетом взрыва боезапаса на «Курске», представляет определенный интерес. Итак, по проекту в торпедном отсеке при отсутствии торпед могут быть загружены всего 28 (двадцать восемь) ракето- торпед типов 83-Р (10), ракет 84-Р (8), 10 (десять) ракето- торпед 86-Р (6) и ракет 88-Р (4). В торпедном варианте загружаются 18 УСЭТ- 80 и 10 типа 65-76А, всего 28 единиц боезапаса, из которых, естественно, шесть в торпедных аппаратах. В смешанном варианте по проекту может быть принято 16 (или 12) торпед УСЭТ-80, две (или 6) ракето- торпеды 86-Р и десять 83-Р. Прием и постановка мин не предусмотрены. ТА № 5 и 6 (650 мм) могут служить аварийно- спасательными выходами.
Торпедные аппараты и сами торпеды представляют из себя прочные конструкции- торпедами можно стрелять на глубинах до 480 метров на скоростях от 13 узлов (тип 65-76А) до 18 узлов (УСЭТ-80), причем защита от непроизвольного взрыва на торпедах за более чем 100 лет их применения доведена до совершенства: теперь на них имеются системы, не позволяющие производить самонаведение на стреляющую лодку (торпеда в этом случае самозатапливается), кроме этого, торпеды падают во время погрузок, на них спят, из них сливают спирт и т.д. и тем не менее, они не взрываются. Были случаи, когда лодки на полном ходу, ударяясь о подводные препятствия, сминали и носы, и торпедные аппараты, и находившиеся в них торпеды- и ничего, приходили в базы. С другой стороны, был случай взрыва боезапаса в Полярном, 11 января 1962 года, во время пожара в носовом отсеке дизельной подводной лодки Б-37. Лодке как раз оторвало два носовых отсека…
Устройство быстрого заряжания позволяет заменить боекомплект в торпедных аппаратах за 5 минут. Торпеда типа 65-76А (шифр «Кит») принята на вооружение в 1976 году, противокорабельная, дальноходная, на маловодной перекиси водорода (топливо- керосин), калибр 650 мм, длина- 11 м, скорость 50 узлов, дальность хода 50 км. Масса торпеды- 4650 кг, вес ВВ- 530 кг. Имеется вариант с ядерной боеголовкой (без самонаведения), но по договору в 1989 году такие торпеды сняты с вооружения. По этой же причине в арсенале отсутствуют ракеты ВА-111 «Шквал».
Торпеда УСЭТ-80 на вооружении с 1980 года, универсальная, электрическая, самонаводящаяся, калибр 533 мм, поисковая скорость- 18 уз, максимальная- 50 уз, дальность хода 15 км. Масса торпеды- 1800 кг, длина- 7,8 м, вес ВВ- 290 кг. По проекту имеет серебряно- цинковые аккумуляторы, но на «Курске» имелась опытная торпеда с более дешевой энергоустановкой. Нелишним будет отметить, что указанные торпеды имеют существенно лучшие характеристики, нежели иностранные, а у 65-76А вообще нет аналогов.
Ракето- торпеда 83-Р «Водопад» (УРПК- 6) имеет калибр 533 мм, длину 8,2 м, дальность стрельбы 50 км, в качестве головной части установлена малогабаритная торпеда УМГТ-1. 86-Р «Ветер» (УРПК-7) примерно то же самое, только калибр ее 650 мм, дальность стрельбы 110 км, глубина старта в два раза больше, а в качестве боевой части применена торпеда УСЭТ-80. Комплексы 84-Р и 88-Р представляют из себя модификацию ракето- торпед «Водопад» и «Ветер», где в качестве головной части установлена ядерная глубинная бомба. Очевидно, что ядерных боеголовок тактического оружия на «Курске» не было по причине, указанной выше.
Твердотопливные ракеты этих комплексов стартуют из-под воды, корректируются бортовой инерциальной системой, по установленным ранее от БИУС данным, в заданной точке торпеда (или глубинная бомба) отделяется, на парашюте приводняется, после чего парашют отстреливается, бомба погружается на определенную глубину (около 200 м) и там взрывается, а торпеда начинает поиск и самонаводится на цель.
Общий объем отсека- 1157 м3 . По боевой готовности №1 в отсеке по расписанию находится 5 человек- в кормовой части, по левому борту имеется служебное помещение для командира БЧ-3 (пост контроля перезарядки боезапаса), а по правому борту, через выгородку, переборочная дверь во второй отсек.
ВТОРОЙ ОТСЕК: имеет четыре палубы. На верхней- главный командный пункт с обилием пультов: «Корунд» по правому борту- пост управления рулями, пульты ГАС «Арфа», «Омнибуса», «Гринды», «Молибден» для управления общекорабельными системами, пульт ЦУ, главный воздушный пульт, посты вахтенного офицера и инженера- механика. В кормовой переборке-
люк в третий отсек, рядом- станция ЛOX, походная каюта командира. С ГКП имеется возможность вести наблюдение через два перископа- носовой (командирский ПЗКЭ- 11 «Лебедь») и кормовой (штурманский, «Сигнал-3»). Подводные лодки проекта 949А имеют на вооружении высокоточный навигационный комплекс УНК-90-949А «Симфония» (на первых лодках- «Медведица»), с приемоиндикатором КПФ-ЗК и пеленгатором КПИ-7Ф, навигационной системой привязки по гидроакустическим маякам- ответчикам СНП-3, эхолотами типа НЭЛ-2 и НЭЛ-5, космической системой АДК-ЗМ (или АДК-4М) и АВК-73, гирокомпасом ГКУ-1М, магнитным компасом КМ-145-П2, инерциальными системами «Стеллит» и «Скандий», лагами ЛКП-1 и «Самшит», замкнутыми на ЦВК «Струна». Здесь же имеется тамбур и трап, который ведет в верхний рубочный люк (вернее, во всплывающую спасательную камеру).
Через ВСК входит и выходит экипаж в обычных условиях, в аварийном случае ее вместимость 107 человек. Это, собственно, сама по себе сверхмалая прочная подводная лодка с небольшой автономностью. В ней есть НЗ, воздух, аккумуляторы, радиопередатчик, при помощи ручного привода ее можно вентилировать. Всплывающая камера своим комингсом при помощи кремальерного разъема крепится к комингсу прочного корпуса, при этом между ней и кораблем создается водонепроницаемый шлюз (предкамера). Для отделения всплывающей камеры, после размещения в ней экипажа, необходимо закрыть и задраить нижний рубочный люк и нижний люк ВСК, отдать вручную стопор, развернуть пневматикой или вручную кремальерное кольцо, заполнить водой предкамеру, при необходимости подать воздух на пневмотолкатели для окончательного отрыва ВСК от лодки. По боевому расписанию в отсеке находится 30 человек.
У кормовой переборки второго отсека имеется трап вниз, на вторую палубу, которая занята ЦВК «Струна» (из нескольких ЭВМ) и БИУС МВУ-132 «Омнибус». Там же кондиционеры, приборы микроклимата и основной люк в третий отсек.
На третьей палубе располагаются гиропост и посты комплекса «Гранит». Для удобства организации предстартовой подготовки ракет (их все- таки 24 штуки) и «разгрузки» ЦВК было решено разделить корабельную систему ПП на контуры (3 залпа- 3 контура). Такое тройное дублирование резко повысило гибкость, живучесть системы, сократило время подготовки и ввода данных, позволило таким образом производить обстрел различных целей одновременно. Даже при повреждениях, сбоях и ошибках уж один-то контур в любом случае уцелеет, а ракеты вылетят и найдут, кого нужно. Разумеется, есть и ручной канал ввода данных для крайнего случая. А вообще различных боевых контуров на лодке восемь.
На четвертой палубе, у носовой переборки, большая газоплотная выгородка для аккумуляторной батареи № 2. Обе батареи имеют емкость при 3- часовой разрядке 10500 ампер/часов, при 100- часовой 15000 а/ч. Рядом выгородка кондиционера, пост аккумуляторных ям с приборами контроля газового состава, режима вентиляции и т.д, провизионная для сухих продуктов, цистерна пресной воды. Для обеспечения экипажа пресной водой имеется четыре опреснительных установки типа ПС-2, производительностью 620 литров в час. Общий обьем отсека- 1025 м3 .
ТРЕТИЙ ОТСЕК: радиоэлектронных систем. В нем находятся все основные выдвижные устройства. Сразу за носовой переборкой- шахта антенного поста З-КР-01 для приема целеуказания от космической системы «Легенда» или от самолетного пункта наблюдения. За ним- воздушная шахта для РКП- устройства работы компрессора под
водой. Далее- радиолокационная антенна привязки «Коралл-Б», за ней- РЛС «Радиан» радиолокационного комплекса МРКП- 59, антенна УКВ связи «Анис», антенна дальней связи «Кора- Штырь», антенна радиоразведки «Зона» (пеленгатор) и в корме антенна космической связи «Синтез» (все средства связи объединены в единый комплекс «Молния»). Кроме этого, подключается телевизионная система МТК-110, которая позволяет в определенных условиях видеть под водой на глубинах 50-60 метров. Естественно, что в трюме находятся цистерны и насосы гидравлики, которые поднимают и опускают все эти выдвижные устройства. Жидкость, применяемая в системе гидравлики, совершенно негорюча. Маленький нюанс- подъем выдвижных устройств происходит по команде с ЦП, а вот при контролируемой ситуации они опускаются автоматически, на глубине 50 метров.
Итак, диаметральная линия всех палуб третьего отсека напоминает лес: ее занимают собой стальные стволы выдвижных устройств. Кроме этого, на 1 палубе по левому борту расположены рубки радиосвязи, по правому- запасной командный пункт, который для оперативности имеет люк в ЦП второго отсека. Далее идет рубка гидроакустиков и рубка радиоразведки, у кормовой переборки по левому борту рубка радиометриста. На второй палубе с правого борта пост вахтенного отсека, за ним каюта командира, далее люк в 4 отсек, с левого борта пост «Коралла» с кондиционером, у кормовой переборки третьего отсека- пост химслужбы и станция ЛОХ. По боевой тревоге в отсеке находится 24 человека.
По трапу вниз можно попасть на третью палубу, где по левому борту расположены посты связи, в том числе и засекречивающей, у кормовой переборки отсека устроен гальюн и умывальник, а на свободных площадях- каюты (командира БЧ-5, одна каюта офицеров и три мичманских). На четвертой палубе, как уже говорилось, системы гидравлики, в том числе и автономная, со своими цистернами и приводами, для открывания наружных щитов и крышек ракетных контейнеров. Рулевая гидросистема тоже автономна. Трюм занят водоотливными и осушительными магистралями, системой охлаждения, там же стоит главный осушительный насос ЦН-279 (имеется также четыре водоотливных насоса типа ЦН-294 и два типа ЭНА-4). Общий объем отсека- 956 м3 .
ЧЕТВЕРТЫЙ ОТСЕК: жилой, в него можно попасть как из третьего отсека (по второй палубе), так и через входной люк, который выходит наверх, в кормовую часть рубки (или, правильнее, ограждения выдвижных устройств). На первой палубе по левому борту от носа к корме идут каюта интенданта и коков, затем гальюн с умывальником, медицинский изолятор, амбулатория, каюты матросов и мичманов. По правому борту- трап вниз, секретная часть и далее пять кают мичманов и матросов. По штату всего офицеров на лодке- 43, мичманов- 37, старшин- 5 и рядовых- 21, то есть 106 человек. Автономность- 120 суток. Максимальное время пребывания под водой (с работающей АЭУ, но только с регенерацией воздуха, без вентиляции) 2880 часов.
На второй палубе четвертого отсека справа от входного люка располагаются трапы наверх и вниз, затем идет большая и комфортная кают- компания офицеров с буфетной и мойкой, за ней по коридору два блока офицерских кают, у кормовой переборки пост вахтенного отсека и станция ЛОХ. Основу химической системы объемного пожаротушения в затесненных отсеках составляет фреон-114В- 2 (или хладон). Хладоны при тушении приостанавливают горение, снижая активность кислорода, а то и вовсе связывая его. Хладоны в чистом виде инертны, не проводят электричество, обладают повышенной способностью к тушению, но токсичны, особенно после сгорания. Жидкость находится в резервуаре, в случае пожара и принятия решения на применение ЛОХ из центрального поста подается сжатым воздухом по трубопроводам через сопла- распылители. В случае своевременной подачи тушение пожара гарантировано. Вторая система, ВПЛ, тушит открытый огонь воздушно- пенной смесью, но ею нельзя ликвидировать возгорание регенерации или двух- компонентного торпедного топлива. Всего на лодке 10 станций ЛОХ и 2 ВПЛ.
Вдоль стен прочного корпуса- приборы и установки для поддержания микроклимата в ракетных шахтах, где хранятся ракеты «Гранит».
Третья палуба 4 отсека состоит из двух отделений: носовое занимают офицерские каюты с небольшой душевой личного состава, столовая мичманов и матросов, а также помещение телецентра с видеомагнитофоном, аудиоцентром и пультом трансляции на каюты. Через легкий тамбур имеется проход в кормовое отделение отсека- зону отдыха. Такие зоны имеются лишь на двух проектах- 941 и 949 (на других лодках в усеченном варианте), именно благодаря им стало возможным более чем 80- суточное подводное плавание. Во-первых, здесь имеется спортзал с тренажерами, шведской стенкой, велоэргометром, фотарием, напротив спортзала- парилка, душ и бассейн (обычно для него морская вода берется с глубины не менее 250 метров), довольно вместительный, который «выпирает» на нижнюю палубу. Во-вторых, имеется большой экран с заменяемыми слайдами, где изображена природа и различные сюжеты со звуковым оформлением, на специальных полках- растения, которые возделываются на гидропонике, клетки с канарейками и аквариумы, игровой автомат, телевизор, может имитироваться дуновение ветерка.
На четвертой палубе не так весело, но тоже всякого хватает: через трюм сквозь прочный корпус проходят устройства для выброса мусора за борт (ДУК), рядом камбуз, около него двухуровневая охлаждаемая провизионная цистерна, а остальное свободное пространство заставлено аппаратами поглощения углекислого газа УРМ, которые можно встретить, хотя и не в таких количествах, в других отсеках (всего таких патронов на лодке 200-210 штук, при определенных условиях они горят и взрываются). Системы регенерации и очистки воздуха также дублированы («Сорбент», «Джут», «Кизил» и другие), приборов газового контроля с системами сигнализации семь наименований, так что взрыв кислорода или водорода практически исключен. В трюме- различные системы, помпы, магистрали, трубопроводы. По боевой тревоге в отсеке находится 8 человек. Общий объем отсека- 1487 м3 .
ПЯТЫЙ ОТСЕК: вспомогательных механизмов. На первой палубе расположен компрессор системы высокого давления АЭКС-7,5 и вентиляторы носового кольца, а также выхлопная магистраль (газоотвод) дизель- генератора. На второй палубе, в выгородке- дизель- генератор АСДГ-800/1 на 800 кВт и распределительные щиты. Общий запас дизельного топлива- 43 тонны, дизельного масла- 4,5 тонны. Здесь же по правому борту располагается проход и межотсечные люки. На третьей палубе установлен щит берегового питания (переменного 380 В, 50 Гц, 1500 кВт, 220 В, 400 Гц, 50 кВт и постоянного 175-320 В). В специальном помещении, с отдельным выходом в 4 отсек, располагается пост управления ГЭУ, с пультами электроэнергетических систем «Онега» и ГЭУ «Ураган». На четвертой палубе и в трюме находится, помимо насосов осушения и компрессоров, электролизная установка К-4 для получения кислорода. На лодках первого поколения такой установки еще не было, применялись регенеративные патроны, которые при соединении с грязью и особенно с машинным маслом загорались и служили источниками большинства пожаров.
Электролизная установка расщепляет воду на кислород и водород. Второй удаляется за борт специальным компрессором, а первый в объеме около 250 литров в час подается в отсеки. Процентное содержание в воздухе внутри лодки должно быть 19-21%, причем до пожара на «Комсомольце» допускалось 23%, то есть на 2% выше, чем в земной атмосфере. На нижних пределах экипаж будет себя плохо чувствовать, если содержание выше- повышается опасность пожара. В случае, если кислород и водород ка- ким-то образом соединятся в воздухе, образуется взрывчатая гремучая смесь. Такие взрывы бывали, хотя катастрофических разрушений они не вызывают. По боевому расписанию в отсеке находится 11 человек. Общий объем отсека- 616 м3 .
ПЯТЫЙ-БИС ОТСЕК: также вспомогательных механизмов, много оборудования в них дублируется. На верхней палубе- распредщиты, резервный пост связи (без собственных антенн), на второй- электролизная установка К-4, дизель- генератор АСДГ-800/2 в выгородке, компрессоры, щит ДГ, выпрямитель сети электросварки постоянного тока, станция JIOX, УРМ, в кормовой части тамбур- шлюз с душевой. Такие тамбур- шлюзы устроены для выхода через них из отсека с возникшей радиоактивностью. Здесь в этом случае организуется дезактивация личного состава, причем вода подается со всех сторон.
На третьей палубе- обратимый преобразователь и небольшая курительная комната. На четвертой- насосы общесудовой системы гидравлики с коммуникациями и трубопроводами, а также цистерны. По боевой тревоге в отсеке находится 4 человека. Общий объем отсека- 628 м3 .
ШЕСТОЙ ОТСЕК: реакторный. Имеет два коридора- правого и левого борта, в них стоят стойки системы СУЗ, отсечные вентиляторы и кондиционеры. Правый коридор имеет с носа и кормы межотсечные люки, а также окна для осмотра аппаратных выгородок. Из обоих коридоров по трапам можно спуститься в насосные, которые занимают объем вдоль всего коридора, между ними расположены аппаратные выгородки, над которыми, в свою очередь, компрессорные. Коридоры правого и левого борта сообщаются переходным коридором, проходящим поперек отсека, под возвышенным настилом которого находятся вентиляторы среднего кольца вентиляции. С их помощью можно очищать загрязненный воздух в реакторном отсеке.
Имеется два тамбур- шлюза (с опечатанными входами) для обслуживания реакторов, в компрессорных стоят продублированные насосы вакуумирования, насосы подпитки, аппаратура проб пара.
Ядерные реакторы типа ОК-650М.01, на последних лодках ОК-650.02 (носовой- правого борта, кормовой- левого борта) представляют из себя не только самую ответственную часть оснащения корабля, но и одну из самых надежнейших, с ресурсом работы основного оборудования до 50000 часов. Общий запас ядерного топлива- 115 кг, что при 36% обогащении урана-235 составляет колоссальный энергозапас в 1140000 мВт, кампания активных зон реактора 60000 часов. Как известно, для безаварийной остановки процесса необходимо заглушить активную зону поглотителями нейтронов и обеспечить охлаждение внутренней полости реактора и тепловыделяющих элементов. Еще при разработке систем защиты реактора ставилось непременное условие, чтобы приводы аварийной защиты и компенсирующих решеток (поглотителей) обеспечивали их опускание «самоходом» с определенной скоростью, даже при обесточивании электродвигателей. Из приводов были исключены самотормозящиеся звенья, а решетка была подпружинена. При такой системе после отключения электроэнергии реактор автоматически заглушается даже при опрокидывании корабля.
Для исключения дальнейшего перегрева реактора, в случае аварийного обесточи- вания насосов, необходимо было обеспечить естественную циркуляцию воды первого контура, с постепенным ее остыванием, для съема остаточного тепла с ТВЭЛов безбатарейным расхолаживанием. Уменьшение количества корпусов парогенераторов с четырех до двух, а также применение прямотрубных элементов вместо змеевиков в сочетании с системой прокладки трубопроводов решило эту проблему. Подблочное пространство можно осматривать при помощи специальной телевизионной системы.
В общем, никому ничего «глушить» не требуется. По боевому расписанию в отсеке находится 5 человек. Общий объем отсека- 641 м3 .
СЕДЬМОЙ ОТСЕК: турбинный, в него входят через реакторный отсек, попадают в нишу, затем по трапу поднимаются на первую палубу, которая представляет из себя газоплотный настил, через который можно спуститься к турбинам через тамбур- шлюз. Вдоль прохода установлены пульт аварийного управления ГЭУ (по левому борту у кормовой переборки), главный распредщит с ГРЩ неотключаемой нагрузки, станция ЛOX. Впервые на этих лодках в состав электроэнергетической системы были включены статические выпрямители, которые позволяли останавливать обратимые преобразователи в основных эксплуатационных режимах работы главной энергоустановки. При этом был предусмотрен дежурный режим, обеспечивающий готовность обратимых преобразователей к автоматическому пуску и приему нагрузки после потери питания от главных турбогенераторов. Эта «находка» помогла продлить ресурс многих устройств а главное- снизить количество одновременно шумящих механизмов.
Остальной объем ниже газоплотного настила (рассчитанного на давление 0,1 атм) занимает ГТЗА «Сапфир» типа ОК- 9ДМ правого борта, мощностью 50000 л.с, а также пароэжекторная холодильная машина и испаритель. В этом же отсеке располагается электростанция мощностью 3200 кВт от турбогенератора. Начиная от кормы, агрегат включает в себя разобщительную муфту, редуктор, турбину переднего хода, турбину заднего хода, муфту вспомогательного электродвигателя и сам электродвигатель ПГ-160 на 475 л.с. Под дизель- генераторами и ГЭД лодка может идти со скоростью 5 узлов 500 миль. Под турбинами на полной мощности скорость надводная составляет 15,4 узлов (закрити- ческая), подводная- 33,5 узла. С выдвинутыми антеннами и устройствами лодка не должна развивать ход более 9 узлов, иначе можно просто все их согнуть. Кроме этого, на перископной глубине вокруг винтов может начаться кавитация, поэтому число оборотов ограничено 60. На глубине 100 метров можно по этим же причинам развить не более 21 узла при 127 оборотах.
По боевой тревоге в отсеке находится 9 человек. Общий объем отсека- 1116 м3 .
ВОСЬМОЙ ОТСЕК: турбинный, зеркально идентичен седьмому (по тревоге обслуживают 7 человек). Турбины и другие ответственные механизмы имеют системы амортизации и изоляции для снижения шума, для экономии массы широко применены титановые сплавы, БПТУ рассчитаны на ударные нагрузки, соответствующие параметрам подводного ядерного взрыва. Величина безопасного радиуса для проекта 949А при атомном подводном взрыве мощностью в 10 кТ по ударной волне составляет 1100 м (для прочного корпуса и основных устройств) и 1300 м (для главной энергоустановки). Радиус разрушения принят как 80% от величины безопасного радиуса.
Гребные валы диаметром 950 мм имеют сложную систему защиты от заклинивания на больших глубинах (при обжатии), бака- утовые дейдвудные втулки, входят в прочный корпус через мортиры и передают все свое колоссальное усилие при полном ходу на упорные подшипники. Даже при очень сильном встречном ударе вряд ли валы могут без полного разрушения переборки сдвинуть подшипники Митчеля (а переборки эти остались относительно целыми). Общий объем отсека- 1072 м3 .
ДЕВЯТЫЙ ОТСЕК: вспомогательных механизмов, самый малый по объему (542 м 3 ), имеет всего две палубы. Первую занимают насосы и емкости гидравлики рулевой системы, компрессор воздуха высокого давления, кормовая станция ВПЛ. С правого борта здесь же водоумягчительная лаборатория. В носовой части отсека по ДП имеется трап для подъема в аварийно- спасательный люк. В кормовой части- боевой пост резервного управления рулями с местного поста при отказе системы управления из ЦП «Корунд». В объеме между первой и второй палубами проходят, с небольшим развалом, две линии гребных валов, между ними стоит компрессор ВВД типа ЭКСА-25 (сверху АЭКС-7,5). Имеется токарный станок. На левом борту- гальюн и небольшая душевая, в трюме имеется провизионная цистерна и гидроцилиндры рулевых машин для привода вертикальных рулей (их всего три), а также небольшие цистерны. По боевой тревоге в отсеке должны находиться 3 человека. Из спасательных устройств на лодке размещены 6 надувных плотов (каждый на 20 чел), 120 противогазов и комплектов ССП, 53 изолирующих противогаза ИП-6 (в них можно находиться под водой) и другие, типа РМ-2, КЗМ, бахилы, перчатки и т.п. Во всех отсеках в специальных опечатанных баках хранится шестисуточный неприкосновенный запас продуктов.
МЕЖКОРПУСНОЕ ПРОСТРАНСТВО. Здесь в основном расположены баллоны воздуха высокого давления ВВД-400, что позволяет лодке всплывать при помощи продувки балластных цистерн с глубины менее 399 метров (глубже воздух просто не сможет выдавить воду), общий запас воздуха 128 кубометров. Всего балластных цистерн 25, время срочного погружения из перископного положения 2 минуты 15 секунд. При проектировании принята бескингстонная система, как более простая, наружные шпигаты в подводном положении закрыва ются крышками для уменьшения шума и улучшения обтекаемости. Для аварийного всплытия с больших глубин применяется система с пороховыми генераторами, установленными в нескольких цистернах. Все наружные конструкции имеют ледовые подкрепления.
В прочном корпусе имеется 1400 различных отверстий, для выхода водяных и воздушных магистралей, кабелей ввода, над реакторным отсеком имеется погрузочный люк диаметром 1 метр, чуть меньше люки для перегрузки аккумуляторных батарей.
В носовой части легкого корпуса значительный объем выделен под гидроакустическую антенну ГАК «Скат-3» МГК-540. Комплекс предназначен для непрерывного освещения подводной обстановки и фиксирования надводных целей и состоит из большого количества устройств и станций: определитель разводий НОР-1, станция миноискания МГ-519 «Арфа», станция- аварийный ответчик на запрос поисково- спасательного судна МГС-30, навигационный обнаружитель круговой НОК-1, МГ-512 («Винт»), МГ-518 (эхоледомер «Север»), МГ-543. Все эти средства позволяют в автоматизированном режиме обнаруживать, пеленговать и сопровождать всевозможные цели (до 30 одновременно) в режимах широко- и узкополосного пеленгования в высокочастотном, звуковом и инфразвуковом диапазонах. Имеется буксируемая низкочастотная приемная антенна, выпускаемая из верхней трубы на кормовом стабилизаторе (устанавливается со второго корпуса), а также приемники, расположенные по бортам легкого корпуса. Дальность действия ГАК- до 220 км. Основной режим- пассивный, но имеется возможность автоматизированного обнаружения, измерения дистанции, курсового угла и расстояния до цели в активном режиме (эхо- сигналом). Вдоль легкого корпуса проложено размагничивающее устройство.
В массивной рубке (ограждении) длиной 29 метров находятся, как уже говорилось, шахты выдвижных устройств, всплывающая спасательная камера, а также два выхода, в кормовой части ограждения расположены два устройства ВИПС- своеобразные небольшие торпедные аппараты для выстреливания приборов гидроакустического противодействия. С 12 корпуса начинается установка прочного контейнера с зенитными ракетами типа «Игла» для самообороны от противолодочной авиации и другие улучшения. На флоте такие лодки называют 949AM. Легкий корпус и особенно рубка имеют ледовые подкрепления для проламывания полыньи в случае всплытия.
За рубкой находятся под крышками две всплывающие антенны- «Залом» (на первых двух корпусах- «Параван») для приема и передачи радиосигналов и «Ласточка» (на первых «Зубатка»), предназначенная для приема сверхнизкочастотных сигналов под водой и даже подо льдами, на глубинах до 120 метров. Ближе к корме- аварийный буй В- 600, который отдается из центрального поста. При этом система «Парис» успевает ввести в передатчик координаты места отдачи буя, который после всплытия в свободном плавании сообщает в эфир эти координаты. Раньше, когда глубины погружения лодок были небольшими, все было попроще: буй отдавался на тросе с кабелем, мигала лампа, работал радиомаяк, в сухом отделении буя находился телефон, через который можно было вести переговоры с отсеками. От этого пришлось отказаться- какого объема и веса нужен буй, чтобы он, всплывая, поднимал на себе 600 метров троса и кабеля!
Перед самым кормовым стабилизатором, над аварийным люком, находится посадочное кольцо для стыковки с автономными аппаратами, которые имеются в ПСС ВМФ.
В носовой части имеется якорное устройство с якорем АС-17 (глубина постановки в надводном положении до 60 метров), буксирное устройство (АБУ), под палубой надстройки установлены выдвижные швартовные устройства, шпили, кнехты, киповые планки, вьюшки. Имеются «эпроновские» лючки с буквой «Э.», под которыми находятся вентили, соединяющиеся с лодочной магистралью воздуха среднего давления, что позволяет на небольших глубинах продуть балластные цистерны или подать воздух в отсеки, а также доступ к специальным подъемным штокам (устройство ШУ-400), рассчитанным на усилие в 400 тонн. Вдоль всей палубы протянут жесткий леер, к которому специальными карабинами пристегиваются при палубных работах в море.
Про винты, а в принципе, про всю кормовую оконечность, следует сказать особо: еще в процессе проектирования пришлось искать оптимальные обводы кормы, в результате выбрали раздвоенную. Хотя по расчетам, скорость при этом снижалась на 0,3 узла, зато обеспечивалась равномерность набегающего потока к винтам, что на 20 % снижало шумность. Мало того, по большому счету, у каждой лодки своя корма. Применялись вначале малошумные пятилопастные винты с умеренной саблевидностью, на 606 заказе были установлены соосные четырехлопастные, типа «тандем», затем экспериментировали со спрямляющими водяной поток устройствами, в итоге остановились на семилопастных винтах с саблевидными лопастями диметром 4,8 м. Долго искали и оптимальную «малошумную» форму водозаборников для охлаждающих устройств в турбинных отсеках и даже сдвигали их. В итоге принятыми мерами было достигнуто снижение шумности на 15 децибел.
Большую роль в снижении физических полей играют противорадио- и гидролокационные (в том числе нерезонансные) покрытия корпуса типов «Плавник» и «Панцырь».
Самый большой объем в межкорпусном пространстве занимают шахты и пусковые устройства СМ-225 для ракет «Гранит». Всего их 24, по 12 на одном борту, по штату четыре ракеты должны быть с ядерными боеголовками. Расположены шахты в ряд, одна за одной, под углом в 40 градусов. Старт производится с глубины до 50 метров, на скорости до 5 узлов. Вначале открываются (в сторону ДП) внешние щиты- обтекатели, затем в шахтах, где ракеты назначены для залпа, водой выравнивается давление, открываются крышки и с интервалом в 5 секунд «Граниты» стартуют из- под воды. Как известно, размещение установок крылатых ракет вне прочного корпуса увеличило безопасность лодки в целом в каждой боеголовке по 900 кг ВВ, и, если бы произошла детонация такого количества взрывчатки, от лодки просто ничего бы не осталось.
Источник