Как работает дизельная подводная лодка под водой

Куда уходит отработанный газ? Откуда столько О2 для сгорания?

комментировать
в избранное
Rafai­ l [136K]
8 лет назад

Дизель работает ТОЛЬКО В НАДВОДНОМ положении, при этом часть вырабатываемой энергии идёт на зарядку электрических аккумуляторов. Под водой дизель не работает, работают только электродвигатели. Поэтому дизельные подводные лодки должны время от времени ОБЯЗАТЕЛЬНО ВСПЛЫВАТЬ, чтобы включить дизели и вновь подзарядить аккумуляторы.

модератор выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
alexm­ 12 [259K]
8 лет назад

Вот так: «дыр-дыр-дыр. «.

В общем, точно так жк как и в надлодке и на тракторе и в других местах где он работает.

Если вы имеете ввиду погруженную подводную лодку, то для этого используется труба именуемая «шнорхель». На перископной глубине лодка выпускает эту трубу для забора воздуха и выброса выхлопных газов.

Кстати, дыхательная трубка пловца тоже называется шнорхель/шноркель.

Подлодки Второй Мировой — как работает подводная лодка

комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Груст­ ный Родже­ р [404K]
8 лет назад

Так же, как и на обычном корабле. На солярке и кислороде из атмосферного воздуха.

Для работы дизеля (он нужен для зарядки аккумулятрной батареи). Для работы дизеля на подводной лодке есть специальной приспособление, его «официальное» наименование — устройство для работы дизеля под водой, в просторечии — шнорхель. Его устройство мало отличается от обычной трубки для подводного плавания с маской. Это просто труба, которая высовывается из корпуса лодки наподобии перископа и забирает воздух, подаваемый на дизель. Выхлопные газы сбрасываются в воду.

Источник: www.bolshoyvopros.ru

Дизельные подводные лодки: история создания, проекты лодок, принцип работы, достоинства, недостатки и этапы развития

Идея создания движущегося под водой аппарата, фактически прообраза подводной лодки (далее ПЛ), возникла задолго до их фактического появления в XVIII веке. Точных описаний подводных аппаратов нет ни в многочисленных легендах, ни у гения эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Первыми реально созданными и имевшими точное описание ПЛ стали:

• Проект Корнелиуса Ван Дребеля из кожи и дерева, реально плававший на глубине 4-х метров во времена короля Англии Якова I (первая четверть XVII века);
• Субмарина из жести Папена (конец XVII века), прямоугольной формы (1,68 × 1,76 × 0,78 метров);
• ПЛ Башнела «Черепаха», принимавшая участие в боевых действиях во время Гражданской войны в Северной Америке (последняя четверть XVIII века);
• медная ПЛ американца Фултона 1801 года, на которой во Франции впервые провели успешную атаку, правда, демонстрационную;
• первый железный подводный носитель мин на мускульной силе (одновременно был и «ракетоносцем») в 1834 году построенный в России (автор Шильдер);
• ПЛ с пневматическими движителями появились практически одновременно в России (1863 год, Александровский) и во Франции (1864 год, Буржуа и Брун).

Дизельные ПЛ (ДПЛ) появились в начале прошлого века, потом были изобретены дизель-электрические (ДЭПЛ) и атомные подводные лодки (АПЛ).

Куда уходят выхлопные газы в дизельной подводной лодке под водой?!

История создания ДПЛ и ДЭПЛ, а также их противостояния в эпоху сверхдержав

В прошлом веке первый боевой опыт приобрела небольшая флотилия русских ПЛ в Русско-Японской войне 1905 года. Японцы ПЛ не применяли. Практических успехов достигнуто не было: формулировалась концепция их применения и набирался практический боевой опыт.

В Первую мировую войну, как и в последующую – Вторую, отличился подводный флот Германии, на который и была сделана ставка в битве на морях. Немецкие ПЛ активно уничтожали не только торговые суда, но и боевые корабли коалиции. Всего за Первую мировую войну было потоплено 160 боевых кораблей, а за Вторую — 395, в том числе 75 ПЛ, а также торговых судов с грузом более чем 30 млн. тонн. Со стороны СССР самыми активными были действия ПЛ типа «Щука» 2/3 из которых погибли в Черном и Балтийском морях.

В 1955 в СССР был запущен проект 641 второго поколения ДЭПЛ – знаменитые «Букашки» или по-западному «Фокстрот» (всего было произведено ¾ сотни штук таких ПЛ), которые более 10-ти лет «царствовали» на просторах морей и океанов, хотя им противостояли американские дизельные подводные лодки.

Коренной перелом в стратегии применения ДЭПЛ

Это было время неоднозначного отношения к флоту вообще и к подводному флоту в частности, так как с появлением атомного оружия высказывались мнения о том, что задача по уничтожению морских сил противника может быть решена при помощи ядерного оружия. Однако все же победила разумная точка зрения о том, что и в этих условиях флот будет решать поставленные задачи, а с появлением третьей составляющей ядерной триады – АПЛ этот вопрос был окончательно решен. Стали создаваться ДЭПЛ не только со смешанным вооружением (торпеды плюс запускаемые через торпедные аппараты ракеты) и ударные ДЭПЛ с крылатыми ракетами, но и с баллистическими атомно-ядерными ракетами, в том числе и с подводным стартом (проект 629, 641Б «Танго», 658 и 877 «Палтус»).

«Подводное» противостояние двух сверхдержав

ДЭПЛ активно участвовали в противостоянии СССР и США, на то время двух мировых сверхдержав, в том числе и в «Карибском» кризисе, чуть было не свалившим земной шар в третью мировую, но уже ядерно-атомную войну. В операции «Кама» участвовали четвертые «Букашки», в том числе «Челябинский комсомолец».

Они имели задачу при нападении на наши торговые суда, перевозившие на Кубу ракеты с ядерными боеголовками, нанести удар по американскому флоту. В Атлантике дизельные подводные лодки СССР попали в невиданный ими никогда до этого шторм, но техника и люди выдержали.

Второе испытание хуже прежнего пришло с выходом на место возможных боевых действий: жара в лодках более 50 градусов по Цельсию. При этом воду выдавали крайне ограниченно – один стакан в сутки на одного человека. Этот проект был рассчитан на ведение боевых действий в северных широтах, а никак не на экваторе. Политикам удалось договориться и военного конфликта не состоялось, а уже впоследствии в конструкцию ДЭПЛ дальнего радиуса действия было внесено множество дополнений, в том числе и радикального свойства.

В годы «холодной войны» подводные лодки скрытно действовали у берегов потенциального противника, находясь в автономном плавании до трех месяцев. Известен случай, когда не заходя в прибрежные воды Италии, наша ПЛ определила свое местонахождения по отдаче якоря авианосцем США «Нимиц». А АПЛ 705 проекта почти сутки шла за боевым кораблем НАТО, несмотря на все его попытки «сбросить» ее с «хвоста», и прекратила преследование, только получив соответствующий приказ.

Проекты, принцип работы ПЛ и их виды

Первоначально ПЛ строились с использованием различных принципов действия их движителей:

• с использованием силы человека;
• только на электрических аккумуляторах;
• с использованием бензина;
• только дизельный двигатель подводной лодки;
• только на пневматическом двигателе;
• на комбинированном использовании пара и электричества.

Двойная схема использования дизельных и электрических двигателей полностью «властвовала» всю первую половину прошлого века, показав свое превосходство над предыдущими проектами и принципами работы движителей ПЛ.

Проекты дизельных подводных лодок с артиллерийскими установками удачей не увенчались из-за низкой эффективности «работы» артиллерии по наземным целям и впоследствии нашли свое решение в «ударных» ДЭПЛ, стреляющих крылатыми ракетами.

Дальнейшие направления развитие ДЭПЛ

Заключалось оно в следующем:

• увеличение скорости передвижения;
• снижение шумности;
• совершенствование систем обнаружения и поражения подводных, надводных; воздушных и наземных целей;
• увеличение сроков и дальности автономного плавания;
• увеличение глубины погружения.

Достоинства и недостатки

Парадокс, но главное достоинство дизельных подводных лодок — возможность движения как в надводном, так и в подводном положении, которое обеспечивалось двумя принципиально разными типами двигателей (дизельными и работающими на электроэнергии), являлось и главным их недостатком. Это требовало для обслуживания большие экипажи, которые «теснились» в итак не слишком просторных внутренних помещениях ПЛ.

Недостатком дизельных подводных лодок была и относительно небольшая скорость передвижения в подводном состоянии, которая лимитировалась маломощностью электромоторов и емкостью батарей, аккумулирующих электроэнергию.

Устранение одного из недостатков ДЭПЛ

Слабым местом ДЭПЛ в первой половине прошлого века было отсутствие возможности атаки береговых укреплений и вообще суши. С запуском в 1953 крылатой ракеты с американской ДПЛ «Тунец» началась эра соперничества ПЛ с авиацией в плане угрозы уничтожения стратегических военных объектов и городов на территории противника, которая достигла своего апогея с появлением атомных подводных лодок (АПЛ).

Дизельные подводные лодки «Варшавянка»

Проект 877 «Палтус» реализовывался два последних десятилетия прошлого века. В СССР эта подводная лодка еще называлась «Варшавянка» (проект 636), так как собирались вооружить ими своих союзников по Варшавскому договору, а в НАТО их называли «Улучшенный Кило». Многоцелевая ДЭПЛ (дизель-электрическая) имела двойной корпус веретенообразной формы (легкий 6-8 мм и «прочный» 35 мм стали), шесть изолированных отсеков и была значительно быстрые и малошумнее.

Технико-тактические характеристики

Документально подтверждены следующие:

• экипаж – более 50 чел.;
• водоизмещение 2 325 тонн (надводное положение), 3 076 тонн (подводное положение);
• длина – до 75 –;
• ширина – до 10 –;
• осадка – до 7 –;
• силовая установка – один вал, 2 дизельных двигателя мощностью по 3,65 тыс. л/с и электродвигатель – 5,9 тыс. л/с, а также 2 резервных электродвигателя по 102 л/с;
• скорость движения – до 10 узлов в надводном положении и до 19 – в подводном;
• дальность плавания – до 7 тыс. миль со скоростью 8 узлов в час под РПД (на перископной высоте) и до 460 миль в подводном положении со скоростью 3 уз/час;
• автономность плавания – 45 суток;
• глубина погружения – до 0,33 км;
• вооружение – 6 аппаратов, заряжаемых восемнадцатью торпедами или на 6 больше по количеству мин, 4 КР (крылатые ракеты с дальностью поражения 0,5 тыс. км.) и ЗРК ближнего действия типа земля-воздух (8 ракет). Различное современное радиоэлектронное оборудование для обнаружения целей и сохранения собственной скрытности.

Интересно! Направляющие для основного вала сделаны … из дерева! Правда дерева особого. Это бакаут, произрастающий в Центрально Америке. Он очень твердый (1,3 тыс. кг/м), насыщен гваяковой смолой, очень износостойкий, с естественной смазкой.

Эти показатели дают возможность валу служить пару десятков лет.

«Черная дыра» и ее место в современном мире

Великолепная акустическая скрытность и возможность упреждающего нападения из-за большой дальности обнаружения целей, до настоящего времени (с учетом постоянной модернизации различных систем) обеспечивают приоритет «Варшавянки». Недаром ее за скрытность еще называют «Черная дыра», в неатомном секторе ПЛ. Осенью прошлого года одна из таких ДПЛ нанесла ракетный удар по террористам в Сирии.

Современные дизельные подводные лодки — это лодки третьего поколения, которых всего построено более 50-ти штук. Ранние серии уже списаны, а в настоящее время на Черном море базируются 6 ДПЛ этого типа и еще 6 должны быть построены в ближайшие 5 лет для Тихоокеанского флота России. «Варшавянка» хорошо продавалась на экспорт. В Индию и Китай поставили 10 шт., во Вьетнам и Иран соответственно 6 шт. и 4, и две даже продано в Алжир. Они эксплуатируются и сегодня.

ДПЛ России

Сейчас в России заменить хорошо себя зарекомендовавшие и послужившие Отечеству, действующие ДЭПЛ должны лодки проекта 677 «Лада», опытный экземпляр уже проходит соответствующие испытания. Постройка двух дизельных подводных лодок в России этого типа идет полным ходом, а также рассматривается вопрос о заключении контракта на строительство еще двух лодок проекта «Лада».

Более дешевая и легкая, чем ее прототип проект «Палтус», трехярусная «Лада» начинена хорошими современными «мозгами» (более сотни новейших систем обнаружения и скрытности в связи, благодаря чему на 1/3 сократился экипаж), имеет воздухо-независимую энергоустановку, но основывается на энергетике «холодной войны» двух сверхдержав. В этом направлении и идет доработка этой ДЭПЛ.

Возможно в следующем десятилетии ее не будут дорабатывать, а переключатся на дизельные подводные лодки России проекта «Калина», который, скорее всего и решит все поставленные задачи, в том числе и вооружение ДЭПЛ гиперзвуковой ракетой типа «Циркон» для реализации стратегических задач по неядерному сдерживанию.

Последствия современных западных антироссийских санкций

В связи с западными антироссийскими санкциями заморожен российско-итальянский проект малой неатомной ПЛ проекта «С-1000». Ее длина чуть более 52 м, экипаж 16 чел. плюс спецкоманда до 6-ти чел., погружение до 250 м, с «подводной» скоростью 14 узлов и вооружением 14 ед. торпед и/или крылатых ракет. Поэтому Россия переключилась на давно разрабатываемые новейшие дизельные подводные лодки — проекта «Амур-950» похожие на «С-1000», но превосходящие его по скорости движения (+6 узлов) и вооружению (+2 ед.). А главной изюминкой «Амура-950» является одновременный запуск 10-ти ракет вертикального базирования. Данная ПЛ имеет большой экспортный потенциал, но пока заказы на ее постройку отсутствуют.

Заключение

В XXI веке США и Англия строят только АПЛ. РФ, Франция и КНР располагают как ДЭПЛ, так и АПЛ, тогда как подводный флот всех других государств состоит только из дизельных подводных лодок.

Российские конструкторы вовсю практически работают над ПЛ пятого поколения. Тогда как стратегически уже просматриваются контуры шестого поколения. По мнению военных экспертов, основными параметрами этих ПЛ станут «унифицированные подводные платформы» с совершенно уникальными для сегодняшних ПЛ параметрами, которые очень просто можно изменить, заменив любой из соответствующих модулей, как у роботов-трансформеров.

Источник: fb.ru

Как работает дизельная подводная лодка под водой

sidorenko_vl
Особенности японского устройства РДП
Name: sidorenko_vl
Page Summary
· eugen_pinak — (no subject) [+1]
· shkslj — (no subject) [+17]
· fvl1_01 — (no subject) [+9]
· fvl1_01 — (no subject) [+1]

Latest Month
Entry Tags
9th-Sep-2017 07:30 am

Особенности японского устройства для работы дизеля под водой (устройство РДП, оно же «шнорхель» или «шноркель»).
Самый первый «шнорхель» в японском императорском флоте был установлен на ПЛ № 6 («модифицированный тип «Холланд»), оснащённой бензиновым двигателем и вступившей в строй 05 апреля 1906 г. Устройство [1] было вполне работоспособным, но, естественно, технически несовершенным. 15.04.1910 г., во время очередных учений по движению в подводном положении под бензомотором, лодка не удержалась на перископной глубине, шахта газопровода ушла под воду и в лодку стала поступать вода. Механизм запирания шахты отказал, а пока шахту перекрывали вручную, лодка затонула на глубине 17 метров. Самостоятельно всплыть лодка не смогла, средств спасения с затонувшей лодки в то время не существовало, «долгоиграющих» систем регенерации воздуха тоже, так что надежд на спасение у экипажа лодки не было.
В результате, хотя японские спасатели оперативно подняли лодку на поверхность уже на следующий день [2] , весь её экипаж к тому времени был мёртв. Эта трагедия надолго охладила интерес командования японского флота к такого рода устройствам. Но мужественное поведение командира лодки капитан-лейтенанта Сакума Цутому и её экипажа перед лицом неминуемой смерти сделало их героями японского императорского флота

а сама ПЛ № 6 после вывода из боевого состава флота 1.12.1920 г. была установлена на территории школы подводного плавания в Курэ, как синтоистский храм.

Вспомнили о «шнорхелях» в ходе Второй мировой войны, по тем же причинам, что и их немецкие союзники – требовалось увеличить время пребывания подводной лодки под водой, хотя бы на перископной глубине, где вероятность её (ПЛ) зрительного и радиотехнического обнаружения противником была значительно ниже.
Хотя японские моряки, несомненно, были знакомы с немецким «шнорхелем» «заваливающейся» конструкции, они не стали его копировать, а разработали собственное устройство для работы дизелей под водой – классической выдвижной конструкции. Но основным отличием в японской идеологии применения РДП было то, что японцы предпочитали не использовать для движения под водой главные дизель-моторы лодки. Подводная лодка продолжала идти на электромоторах, а РДП использовалось для работы только вспомогательных дизель-генераторов, обеспечивающих зарядку батарей либо прямое питание гребных электродвигателей, а также для «набивки» баллонов ВВД и вентилирования отсеков. Поэтому в японской терминологии того времени «шнорхель» именовался , дословно – «особое зарядное устройство», но в смысле «особое устройство для зарядки аккумуляторных батарей» (с начала 1945 г. стало употребляться название – «подводное зарядное устройство», «устройство для подводной зарядки аккумуляторных батарей»).

В японских источниках/литературе встречается утверждение, что такая схема была выбрана потому, что широко распространённые на японских ПЛ в качестве главных двигателей двухтактные дизели не подходили для подводного выхлопа, по причине сравнительно низкого давления выхлопных газов, поэтому при уходе газохода под воду существовал риск возникновения обратного тока воды в него. А вот в качестве приводов генераторов использовались как раз четырёхтактные дизели, с относительно более высоким давлением выхлопных газов. Однако данное объяснение, представляется, как минимум однобоким, если вообще истинным.
Во-первых, двухтактные дизели двойного действия были широко распространены на предвоенных типах ПЛ 1-го класса (крейсерских («дзюнсэн») и больших флотского типа («кайдай»)), но уже на модификациях этих проектов военного времени стали ставить менее мощные четырёхтактные главные дизель-моторы, а вновь проектируемые лодки 1-го класса оснащались четырёхтактными главными дизель-моторами изначально. Тем не менее, и на этих подводных лодках, при наличии вспомогательных дизель-генераторов, устройство для работы дизелей под водой использовалось только для обеспечения работы этих генераторов. И лишь на подводных лодках, не имеющих вспомогательных дизель-генераторов, устройство РДП использовался для обеспечения работы одного из главных дизель-моторов.
Тут следует сделать небольшое отступление о достоинствах и недостатках «шнорхеля». Достоинство у него одно – возможность снабжать атмосферным воздухом ПЛ в подводном положении, а вот недостатков гораздо больше.
Во-первых, лодка под РДП не может развить большую скорость, даже при работе дизелей на полную мощность (а точнее, и сам дизель не может развить полную мощность) из-за резко возрастающего сопротивления воды, в т.ч. и от самой трубы «шнорхеля».
«Технические возможности дизельных лодок позволяют в режиме РДП развить скорость хода до 10 узлов. Однако опыт дальних походов показывает, что средняя скорость хода под РДП ниже технической и составляет 4-5 узлов. При движении под РДП увеличивается сопротивление воды движению подводной лодки, а мощность дизелей уменьшается вследствие горения топлива из-за повышения разрежения при всасывании и сопротивления при выхлопе отработанных газов. Расход топлива на милю пройденного пути увеличивается на 30-40%, что сокращает дальность плавания и автономность подводной лодки».

Во-вторых, заметно ухудшаются условия обитаемости в отсеках ПЛ при работе дизелей.
«Обитаемость и условия работы личного состава ухудшаются из-за понижения давления воздуха в отсеках и проникновения в них токсичных газов. Нормальному атмосферному давлению 760 мм рт. ст. соответствует парциальное давление кислорода 21%. С понижением давления воздуха в отсеках ниже атмосферного понижается и парциальное давление кислорода, что отрицательно действует на состояние людей, вызывая кислородное голодание.
… …
Для исключения вывода из строя личного состава при снижении барометрического давления до 550 мм рт. ст. (парциальное давление кислорода 15%) дизеля останавливаются.
Значительное падение давления в отсеках происходит при закрытии поплавкового клапана воздушной шахты или по каким-либо другим причинам, в частности, при его обмерзании льдом. Для недопущения больших снижений давления воздуха в дизельном отсеке, все отсеки подводной лодки при движении в режиме РДП сообщаются между собой посредством вентиляционных магистралей. При плавании под РДП на неблагоприятных курсах выхлопные газы могут попасть внутрь подводной лодки и оказывать вредные воздействия на личный состав».

«Однако шноркели не были лишены недостатков. Главный из них заключался в следующем: когда автоматические клапаны плотно закрывались для предотвращения попадания в дизельные двигатели морской воды, моторы начинали выкачивать воздух из лодки, что вызывало его разрежение и, соответственно, боли органов дыхания и разрывы барабанных перепонок у членов экипажа».

«Если невозможно изменить курс или провентилировать подводную лодку, во избежание отравления личного состава, следует изменить режим работы дизелей, сократить продолжительность несения вахт в дизельном отсеке или перейти на движение под электромоторами».

В-третьих, идущая в режиме РДП лодка «глушит» сама себя шумом от собственных дизелей. Т.е. в этом случае лодка теряет способность и вести полноценное зрительное наблюдение за обстановкой как в надводном положении (кроме как через перископ, который имеет заметные ограничения в этом плане), так и вести гидроакустическое наблюдение за обстановкой, как при движении под электромоторами.

Представляется, что японцы, пользуясь наличием на своих больших подводных лодках вспомогательных дизель-генераторов, просто обошли все вышеописанные проблемы при использовании «шнорхеля».
Во-первых, сравнительно маломощный дизель-генератор требует для работы и меньшего расхода воздуха, чем главный двигатель. Следовательно, воздуха поступающего через узкую шахту «шнорхеля» ему вполне хватает.
К тому же сама эта шахта может быть сравнительно малого диаметра, что уменьшает бурун, создаваемый ею, что способствует снижению его заметности противником. А при внезапном закрытии поплавкового клапана, падение давления в лодке не будет чрезмерно интенсивным. И либо закрытый волной клапан успеет вновь открыться и в лодку возобновится подача воздуха, либо дизель-генератор успеют отключить до того, как у экипажа кровь потечёт из ушей.
Во-вторых, дизель-генератор производит и меньший объём продуктов сгорания (выхлопных газов). Следовательно, их будет меньше просачиваться в лодку, и загазованность отсеков будет меньше. Значит, при необходимости срочного погружения, воздух в лодке будет чище, и долгая вентиляция отсеков не понадобится.
В-третьих, поскольку гребные электродвигатели лодки и так работают, следовательно, автоматически выполняется требование к ПЛ при плавании под РДП, быть в постоянной готовности к даче хода гребными электродвигателями.

Конструктивно японское «особое зарядное устройство» выполнялось в виде двух отдельных телескопических труб – газопровода и воздухопровода, соответственно. Трубы устанавливались рядом друг с другом в ограждении рубки, параллельно ДП.

Трубы жёстко соединялись между собой Т-образной перемычкой и выдвигались, и опускались совместно, при помощи электромотора. В качестве аварийного имелся ручной привод.
Воздухозаборник оснащался поплавковым клапаном, а в самой шахте воздуховода имелся тарельчатый клапан, герметизирующий шахту, и два клапана осушения шахты (выше и ниже тарельчатого клапана). Тарельчатый клапан открывался вручную, валиковым приводом, и на его открытие срабатывали две сигнальные лампы – в боевой рубке и в машинном отделении.
Вот в первом приближении, как-то так.

[1] По всей вероятности, системы Саймона Лейка.
[2] По другим данным – через день, не 16-го, а 17-го числа.

• Tags: японские подводные лодки, японский флот — разное

Источник: sidorenko-vl.livejournal.com