В. Гагин - Советские дизель-электрические подводные лодки послевоенной постройки

Успешное создание ОПА зависит от правильного выбора материала прочного корпуса и источников энергии движительного комплекса. В настоящее время для изготовления ПК подводных аппаратов применяются сталь, алюминий, титан, акриловое стекло. Наиболее широкое применение для изготовления корпусов ОПА имеет сталь, что объясняется высокой степенью освоенности этого материала и хорошими прочностными характеристиками.

Одним из перспективных материалов для изготовления ПК является титан, который дает возможность значительно облегчить аппарат при замене им стали. Это была наглядно продемонстрировано переоборудованием американских ОПА«Алвин» и «Си клифф». При изготовлении ПК из титана необходимо особое внимание уделять технологии изготовления сплавов и обработки готовых корпусов.

В последнее время созданы новые марки стали, которые по своим удельным прочностным характеристикам превосходят титан, что дает возможность создавать прочные корпуса для ОПА не менее легкие, чем титановые.

В качестве первичных источников энергии рассматриваемых ОПА обычно применялись только электроаккумуляторы, главным образом, свинцово-кислотные и серебряно-цинковые. Серебряно-цинковые аккумуляторные батареи (АБ) легче в 2-3 раза свинцово-кислотных, но у них меньший срок службы и большая длительность зарядки.

В настоящее время автономность по обитаемости ОПА в 10 раз превышает автономность по запасам энергии. Значительное увеличение энергоресурса может быть достигнуто путем применения аккумуляторов новых систем, электрохимических генераторов или иных перспективных источников энергии.

Наибольшие практические результаты в части разработки химических источников тока нового типа достигнуты в области создания электрохимических генераторов системы водород – кислород (топливный элемент). На ОПА можно использовать и тепловые двигатели, использующие окислитель (кислород, перекись водорода). Отличительной особенностью работы большинства установок этого типа является необходимость удаления избыточных отработавших газов. Отмеченного недостатка лишены поршневые двигатели с внешним подводом тепла (двигатель Стирлинга).

Год постройки………………………………….. -|992

Длина наибольшая, м…………………………… 8

Ширина наибольшая,м………………………… 3 j

Высота наибольшая, м……………………….. 3 7

Спусковая масса, т………………………………. 24

Глубина погружения, м……………………. 6000

Автономность, ч:

рабочая………….. ………………………………….. 12

аварийная……………………………………………. 80

Экипаж, чел………………………………………… 2-3

Скорость максимальная, уз…………… 2,5-3,0

Запас энергии, кВт/ч ……………………………………. 50

Время погружения (всплытия)

на глубину 6000 м, ч……………………………. 2,5

Ленинградскими конструкторами СПМБМ «Малахит» закончено проектирование и корабелами ЛАО ведется постройка обитаемого подводного аппарата (ОПА), получившего название «Русь» и предназначенного для выполнения целого комплекса работ в океане на глубинах до 6000 м. Такая глубина погружения позволит проводить работы на 97% площади дна Мирового океана.

При проектировании этого ОПА был использован имеющийся опыт, а также проанализирован уровень технических решений, примененных на подобных аппаратах, построенных в мире за последние годы. Для сравнения уровня принятых технических решений была проработана информация по ОПА «Синкай-6500» (Япония), «Наутилус» (Франция), «Элвин» (США), «Мир» (Финляндия). Последний аппарат (2 ед.) построен финской фирмой «Раума-Репола» для АН СССР. Практически одинаковое назначение аппаратов и условия их эксплуатации диктуют сходные технические решения и принципы компоновки. Все глубоководные аппараты имеют близкую по размерам прочную сферу для размещения экипажа и необходимых технических средств, твердый легковесный наполнитель (синтактик) для обеспечения плавучести, источник энергии (аккумуляторную батарею) в погружном исполнении, движительно-рулевой комплекс, состоящий из элементов типа «винт в насадке» и «винт в трубе», уровнительно-заместительную систему для регулирования плавучести в процессе подводного плавания, балластную систему, обеспечивающую надводное положение ОПА, манипуляторное устройство (механическая рука), средства навигации, связи, гидроакустики, различное научно-техническое или специальное оборудование, механизмы и системы, обеспечивающие работоспособность перечисленных выше элементов. Все это заключено внутри наружного (легкого) корпуса, обеспечивающего защищенность оборудования, необходимые гидро-динамические характеристики ОПА и определяющего его архитектуру.

Отличительными особенностями таких аппаратов являются, кроме их внешнего вида, следующие элементы:

– применяемые конструкционные материалы;

– принципиальные схемы систем и устройств;

– степень совершенства радиоэлектронного оборудования;

– комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность экипажа и обслуживающего персонала.

В качестве материала прочного корпуса глубоководных ОПА применяются, как правило, либо стальные сплавы, либо сплавы на основе титана. Так, на аппаратах «Синкай-6500», «Наутилус», «Элвин» применен титановый сплав, на ОПА «Мир» – стальной. Для изготовления элементов наружного корпуса применяются различные материалы в разнообразных комбинациях. Это стеклопластики, углепластики, алюминиевые, титановые сплавы, сталь, органическое стекло и прочее. Способы креплений элементов наружного корпуса также различны. Здесь встречаются и сварка, и резьбовые крепления, и применение различных клеев.

В качестве источников энергии используются аккумуляторные батареи различных типов, как щелочные, так и кислотные. В последнее время применяются преимущественно щелочные аккумуляторные батареи (ни- кель-кадмиевые, никель-железные),

Движительно-рулевые комплексы (ДРК) принципиально отличаются по схеме размещения и по виду используемой в приводах энергии (электродвижение, гидродвижение). Вспомогательные механизмы в основном отличаются также родом потребляемой энергии.

Вне зависимости от принципа построения основной энергетической схемы все рассматриваемые аппараты снабжены системой гидравлики, более или менее развитой. Общим для всех перечисленных аппаратов потребителем гидравлики является манипуляторное устройство.

Уравнительно-заместительные системы, применяемые на ОПА больших глубин, могут строиться по двум схемам. Первая представляет собой традиционную систему, состоящую из прочной, рассчитанной на полное забортное давление, соответствующее предельной глубине погружения, цистерны, дистанционно управляемой приемно-отливной арматуры, насоса высокого давления, контрольно-измерительных приборов. Как правило, для изменения плавучести в таких системах используется забортная вода, принимаемая или откачиваемая из прочной цистерны.