Подводные лодки с традиционной дизель-электрической энергетической установкой (ЭУ) являются достаточно эффективным средством для решения определенных им задач и имеют ряд преимуществ перед ПЛА, особенно при действиях в прибрежных и мелководных районах моря. К числу таких преимуществ относятся низкий уровень шумности, высокая маневренность на малых скоростях хода и соизмеримая с ПЛА ударная мощь. Кроме того, включение в состав ВМС неатомных ПЛ во многом обусловлено невысокой стоимостью их создания и эксплуатации. В то же время они имеют ряд недостатков, в частности ограниченное время пребывания в подводном положении в связи с небольшим запасом энергии в аккумуляторной батарее (АБ).
Для зарядки АБ ПЛ вынуждена всплывать в надводное положение или использовать режим работы дизеля под водой (РДП), в результате чего повышается вероятность ее обнаружения радиолокационными, инфракрасными, оптико-электронными и акустическими средствами. Отношение времени плавания под РДП, необходимого для зарядки аккумуляторов, к периоду разряжания АБ называется «степенью неосторожности».
«Варшавянки» — черные дыры мирового океана
Существует несколько направлений увеличения дальности плавания под водой, основным из которых являются научно-технические и технологические разработки с целью совершенствования традиционной ЭУ неатомных ПЛ и ее составных элементов. Однако в современных условиях реализация этого направления не может в полной мере обеспечить решение главной задачи. Выход из сложившейся ситуации, по мнению зарубежных специалистов, заключается в использовании на ПЛ воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ), которая может служить в качестве вспомогательной.
Успешные результаты, полученные в ходе работ по данной тематике, сделали возможным оборудование вспомогательными ВНЭУ вновь строящихся и дооборудование находящихся в эксплуатации дизель-электрических ПЛ. У последних в прочный корпус врезается дополнительный отсек, содержащий саму энергоустановку, емкости для хранения топлива и окислителя, цистерны замещения массы расходуемых реагентов, вспомогательные механизмы и оборудование, а также приборы контроля и управления. В дальнейшем ВНЭУ планируется использовать на ПЛ в качестве основной.
В настоящее время существуют четыре основных типа воздухонезависимых энергетических установок: дизельный двигатель замкнутого цикла (ДЗЦ), двигатель Стирлинга (ДС), топливные элементы или электрохимический генератор (ЭХГ) и паротурбинная установка замкнутого цикла.
К числу основных требований, предъявляемыми к ВНЭУ, относятся следующие: низкий уровень шумности, малое тепловыделение, приемлемые массогабаритные характеристики, простота и безопасность эксплуатации, большой ресурс и невысокая стоимость, возможность использовать существующую береговую инфраструктуру. В наибольшей мере данным требованиям удовлетворяют вспомогательные ЭУ с двигателем Стирлинга, ЭХГ и паротурбинной установкой замкнутого цикла. Поэтому в ВМС ряда стран ведутся активные работы по их практическому применению на неатомных ПЛ.
Как 19-летний подводник едва не устроил второй Чернобыль?
Энергетическая установка с двигателем Стирлинга. К ее разработке в 1982 году приступила шведская фирма «Кокумс марин AB» по заказу правительства. Специалисты изначально рассматривали ВНЭУ с двигателем Стирлинга как вспомогательную, работающую совместно с традиционной дизель-электрической ЭУ (ДЭЭУ). Проведенные ими исследования показали, что новая установка, создаваемая как главная (без использования традиционной ДЭЭУ), будет слишком дорогой в производстве и технические требования, предъявляемые к энергоустановке подводной лодки, будет трудно удовлетворить.
 |
| Принципиальная схема двигателя Стирлинга |
Королевские ВМС Швеции выбрали ВНЭУ с двигателем Стирлинга по нескольким причинам: высокая удельная мощность, низкий уровень шумности, отработанность технологий производства ДС, надежность и простота эксплуатации.
Высокая удельная мощность ДС достигается за счет сжигания в камере сгорания дизельного топлива в сочетании с кислородом. На ПЛ необходимый запас кислорода хранится в жидком состоянии, что обеспечивается современными криогенными технологиями.
Двигатель Стирлинга является двигателем внешнего сгорания. Принцип его работы предусматривает использование тепла, вырабатываемого внешним источником, и его подвод к рабочему телу, находящемуся в замкнутом контуре. ДС превращает тепло, производимое внешним источником, в механическую энергию, которая затем преобразуется генератором в постоянный ток. Регенератор, входящий в состав замкнутого рабочего контура двигателя, забирает от рабочего тела тепловую энергию, образующуюся после его расширения, и возвращает ее назад в цикл, когда газ меняет направление.
В ДС применяются поршни двойного действия. Пространство над поршнем является полостью расширения, а пространство под поршнем — полостью сжатия. Полость сжатия каждого цилиндра внешним каналом через холодильник, регенератор и нагреватель связана с полостью расширения соседнего цилиндра.
Необходимое сочетание фаз расширения и сжатия достигается с помощью распределительного механизма на основе кривошипов. Принципиальная схема двигателя Стирлинга приведена на рисунке.
Тепловая энергия, которая требуется для работы ДС, вырабатывается в камере сгорания высокого давления путем сжигания дизельного топлива и жидкого кислорода.
Кислород и дизельное топливо в пропорции 4 : 1 поступают в камеру сгорания, где и происходит их сжигание.
Для того чтобы поддерживать необходимую температуру рабочего процесса и обеспечить достаточную термостойкость материалов, в конструкции ДС применяется специальная система рециркуляции газов (GRC). Эта система предназначена для разбавления чистого кислорода, поступающего в камеру сгорания, газами, образующимися в процессе горения топливной смеси.
При работе двигателя Стирлинга часть выхлопных газов удаляется за борт, что может привести к образованию следа из пузырей. Это связано с тем, что процесс сгорания в ДС идет с большим избытком неиспользованного кислорода, который не может быть выделен из выхлопных газов. Для уменьшения количества пузырей, образующихся при растворении отработавших газов в забортной воде, применяется абсорбер, в котором происходит смешивание газов и воды. При этом выхлопные газы предварительно охлаждаются в специальном теплообменнике с 800 до 25 °С. Рабочее давление в камере сгорания позволяет удалять выхлопные газы на разных глубинах погружения ПЛ, вплоть до рабочей, что не требует использования для этих целей специального компрессора, обладающего повышенной шумностью.
Для шведской программы был принят ДС типа V4-275 фирмы «Юнайтед Стирлинг». Он представляет собой четырех-цилиндровый двигатель (рабочий объем каждого цилиндра 275 см3). Цилиндры расположены V-образно с целью снижения шума и вибрации. Рабочее давление в камере сгорания двигателя 2 МПа, благодаря чему обеспечивается его использование на глубинах погружения ПЛ до 200 м. Для работы двигателя на больших глубинах необходима компрессия выхлопных газов, что потребует дополнительного расхода мощности на удаление выхлопных газов и приведет к повышению уровня шумности.
Первой энергоустановкой на базе ДС была оборудована подводная лодка типа «Нэккен», спущенная на воду после модернизации в 1988 году. Двигатель Стирлинга, цистерны для хранения дизельного топлива, жидкого кислорода и вспомогательное оборудование были размещены в дополнительной секции с нулевой плавучестью, врезанной в прочный корпус ПЛ. За счет этого длина лодки увеличилась на 10 %, что незначительно повлияло на изменение ее маневренных качеств.
Два ДС типа V4-275R работают на генераторы постоянного тока мощностью по 75 кВт. Двигатели размещены в шумоизоляционных модулях на виброизолирующих конструкциях с двухкаскадной амортизацией. Как показали испытания, ДС способен вырабатывать достаточное количество электроэнергии, необходимое для питания бортовых систем ПЛ, обеспечения подзарядки АБ и движения лодки со скоростью до 4 уз.
Для достижения более высоких скоростей хода и питания главного гребного электродвигателя предусматривается использование двигателя совместно с АБ.
Благодаря применению комбинированной энергоустановки время плавания в подводном положении увеличилось с 3-5 до 14 сут, а скорость патрулирования — с 3 до 6 уз. В результате этого повысилась скрытность ПЛ.
Как утверждают шведские специалисты, двигатель Стирлинга в корабельных условиях продемонстрировал высокие надежность и ремонтопригодность. Его шумоизлучение не превосходит шума гребного электродвигателя и на 20-25 дБ ниже, чем у эквивалентного по мощности дизельного двигателя.
ВМС Швеции оснащают данной вспомогательной ВНЭУ ПЛ типа «Готланд».
Контракт на строительство трех ПЛ этого типа был подписан правительством страны с фирмой «Кокумс» в марте 1990 года.
Первая подводная лодка данной серии — «Готланд» — была принята на вооружение в 1996 году, две последующие: «Апланд» и «Халланд» — в 1997-м. В ходе модернизации планируется оборудовать вспомогательными ЭУ данного типа также ПЛ типа «Вэстерготланд».
Как сообщают иностранные источники, шведские подводные лодки, оснащенные ЭУ с ДС, уже на практике показали хорошие результаты. В частности, во время учений было доказано превосходство ПЛ «Халланд» над ПЛ ВМС Испании с традиционной дизель-электрической энергоустановкой, а также продемонстрированы ее улучшенные ТТХ в ходе совместного плавания с атомными подводными лодками ВМС США и Франции.
Энергетическая установка с ЭХГ. Электрохимический генератор — это установка, в которой химическая энергия топлива непосредственно превращается в электрическую. Основой ЭХГ являются топливные элементы (ТЭ), в которых и происходит процесс генерирования электроэнергии, возникающей при взаимодействии топлива и окислителя, непрерывно и раздельно подводимых к ТЭ. В принципе топливный элемент — разновидность гальванического.
В отличие от последнего ТЭ не расходуется, так как активные компоненты подводятся непрерывно (топливо и окислитель).
В ходе исследований проводились испытания различных типов топлива и окислителей. Наилучших результатов удалось добиться при использовании реакции между кислородом и водородом, в результате взаимодействия которых вырабатываются электрическая энергия и вода.
Генерирование постоянного тока посредством холодного сгорания водорода и кислорода было известно давно и успешно использовалось для получения электроэнергии на подводных аппаратах. Этот принцип получения электроэнергии был использован на ПЛ только в 1980-е годы. В ПА кислород и водород хранились раздельно в прочных резервуарах под высоким давлением. Хотя электрохимические генераторы более эффективны, чем аккумуляторные батареи, их применение на ПЛ было затруднено тем, что запас топливных реагентов, хранящихся в газообразном состоянии, не позволял обеспечивать требуемую продолжительность подводного плавания.
Наиболее оптимальный способ хранения кислорода — в жидком состоянии (в криогенной форме — при температуре 180 °С), водорода — в форме металлгидрида.
К середине 1980-х годов немецкий консорциум GSC (German Submarine Consortium), включающий фирмы IKL (Ingenieurkontor Lubeck), HDW (Howaldtswerke Deutsche Werft AG) и FS (Ferrostaal), разработал и создал опытную береговую установку ЭХГ с топливными элементами фирмы «Сименс» для проверки совместной работы ее компонентов — топливных элементов, систем хранения водорода и кислорода, трубопроводов, системы управления, а также взаимодействия работы с традиционной ЭУ ПЛ. Опытный образец ЭХГ был конструктивно выполнен с таким расчетом, чтобы по завершении испытаний он мог быть установлен на действующей ПЛ без доработок. Результаты береговых испытаний показали, что ЭУ с ЭХГ может быть эффективно использована на ПЛ.
В 1989 году в интересах ВМС ФРГ успешно закончилась девятимесячная серия морских испытаний ПЛ U-1 проекта 205, оборудованной вспомогательной ВНЭУ с ЭХГ на верфи HDW. В результате руководство этого вида ВС отказалось от дальнейшего строительства ПЛ только с дизель-электрической ЭУ и приняло решение использовать «гибридные» (ДЭЭУ как основная и вспомогательная ЭУ с ЭХГ). Дальнейшие исследования направлены на разработку таких установок с ЭХГ в качестве главной.
Конструктивно ЭХГ представляет собой электрохимические модули с полимерными мембранами (PEM). Все модули устанавливаются на единой раме и могут быть соединены как последовательно, так и параллельно.
Вспомогательными в ЭУ с ЭХГ являются система охлаждения с использованием забортной воды и система остаточных газов. Последняя обеспечивает дожигание остаточного водорода в системе вентиляции АБ и использование остаточного кислорода для бортовых нужд. Система управления ЭУ интегрирована с системой контроля безопасности, мониторы которой находятся в центральном посту.
Преобразование энергии в топливных элементах происходит бесшумно.
В составе ЭУ отсутствуют узлы, совершающие вращательные или колебательные движения. Она имеет малое тепловыделение, вследствие чего не оказывает значительного влияния на формирование физических полей. Единственная вспомогательная система с вращающимися частями — система охлаждения, но она не настолько шумная, чтобы сильно повлиять на уровень акустического поля ПЛ.
Первоначальная активизация реакций в топливных элементах не требует много электроэнергии, для того чтобы металл-гидрид, хранящийся в баллонах, расположенных в междубортном пространстве, стал выделять водород и начал испаряться кислород, хранящийся в жидком состоянии в ударозащищенных криогенных цистернах, выполненных из маломагнитной стали.
Этот тип ЭУ достаточно эффективен, он имеет высокий КПД — до 70 %, и по этому показателю значительно превосходит другие воздухонезависимые энергоустановки. Сравнительные данные зависимости КПД разных типов ВНЭУ от относительного уровня выходной мощности показаны на графике. Процесс преобразования энергии происходит при низкой рабочей температуре (60-90 °С). Для поддержания первоначально инициированного электрохимического процесса требуется небольшое количество тепла, выделяемого системой в процессе работы. Часть тепла, вырабатываемого ЭУ, может использоваться для бытовых нужд, таких как обогрев.
Количество тепла, которое необходимо отводить от установки, невелико, поэтому принудительное охлаждение ЭУ забортной водой не требует длительного времени (до суток ее работы). Воду, производимую в ходе реакции, после соответствующей обработки можно использовать для питья.
Комбинация компактных топливных, последовательно соединенных элементов позволяет получить любое требуемое напряжение. Регулировка напряжения достигается изменением числа пластин в агрегатах с топливными элементами.
Наибольшая мощность может быть достигнута посредством последовательного соединения этих элементов.
Работа ЭУ с ЭХГ не зависит от глубины погружения ПЛ. Электроэнергия, генерируемая такой энергоустановкой, поступает прямо на главный распределительный щит лодки. 65 % ее расходуется на движение и корабельные нужды, 30 % — на систему охлаждения и систему остаточных газов ЭУ, 5 % — на дополнительное оборудование ЭУ.
Вспомогательная ЭУ может работать как параллельно с АБ, обеспечивая электродвижение ПЛ и питание других потребителей, так и для подзарядки АБ.
Планируется оснастить вспомогательной ЭУ с ЭХГ четыре и две ПЛ типа 212А, строящихся для ВМС ФРГ и Италии соответственно, а также экспортный вариант лодки типа 214 для ВМС Греции и Республики Корея.
Две ПЛ из первой подсерии лодок типа 212А для ВМС ФРГ оборудованы вспомогательной ЭУ с ЭХГ номинальной мощностью около 300 кВт с девятью топливными элементами по 34 кВт. Лодки второй подсерии планируется оснастить двумя топливными элементами по 120 кВт. Они будут иметь практически те же массогабаритные характеристики, что и топливные элементы мощностью 34 кВт, но при этом их эффективность увеличится в 4 раза. ПЛ типа 212А будет способна находиться в подводном положении в течение примерно двух недель. Номинальная мощность данной установки позволит развивать скорость хода до 8 уз без использования АБ.
Модульная конструкция ЭУ на основе топливных элементов не только облегчает их установку на строящихся ПЛ, но и позволяет оборудовать ими ранее построенные, даже те, которые были построены по лицензиям на верфях стран — импортеров немецких ПЛ.
Кроме того, такая ЭУ, как утверждают немецкие специалисты, отличается высокой ремонтопригодностью и более продолжительным сроком службы.
Паротурбинная установка (ПТУ) замкнутого цикла. ПТУ MESMA (Module d’Energie Sous-Marin Autonome), работающая по замкнутому циклу Ренкина, была разработана управлением кораблестроения ВМС Франции DCN для продажи на экспорт. В ее производстве участвуют французские фирмы «Текникатом», «Термодайн», «Эр ликвид», «Бертин», а также судоверфь «Эмпреса насьональ Базан» (Испания).
Сравнительные данные зависимости КПД воздухонезависимой ЭУ от относительного уровня выходной мощности (1 — ЭХГ, 2 — ДЗЦ, 3 — двигатель Стирлинга, 4 — ПТУ MESMA)
MESMA является двухконтурной установкой. В первом контуре в результате сгорания этанола в кислороде образуется теплоноситель (парогаз), который проходит через тракт парогенератора и отдает тепло воде, циркулирующей во втором контуре.
Вода превращается в пар высокого давления, вращающий паровую турбину, соединенную с генератором. Кислород хранится на борту ПЛ в специальных емкостях в жидком состоянии. Продуктами реакции горения являются вода и отработанные газы, отводимые за борт. Это может привести к увеличению заметности ПЛ.
Горение в камере сгорания происходит под давлением 6 МПа, вследствие чего установка может работать на глубинах до 600 м, поэтому для удаления за борт продуктов горения не надо задействовать компрессор.
КПД энергоустановки с ПТУ MESMA составляет 20 %, что обусловлено большими потерями при многократном преобразовании энергии — сжигание топлива, получение перегретого пара, генерация трехфазного тока и последующее его преобразование в постоянный.
Вся установка в целом отличается достаточной компактностью и монтируется в секции прочного корпуса длиной 10 м и шириной 7,8 м. Кислород хранится в сжиженном состоянии в баллонах, смонтированных на специальных амортизационных креплениях внутри прочного корпуса ПЛ в вертикальном положении.
В сентябре 1998 года завершились стендовые испытания опытного образца ЭУ MESMA. В апреле 2000 года на судоверфи в г. Шербур была изготовлена первая корабельная энергоустановка, размещенная в секции прочного корпуса.
После завершения сдаточных испытаний модуль с ЭУ должен был быть отправлен в Пакистан для оснащения строящейся там по французской лицензии ПЛ «Гази» типа «Агоста 90B». Это первая ПЛ данного типа, на которой вспомогательная воздухонезависимая ЭУ будет установлена в процессе строительства. Две другие ПЛ, построенные ранее, намечается дооборудовать ими позже — в процессе модернизации и ремонта.
Применение вспомогательных воздухонезависимых энергетических установок на неатомных ПЛ позволило улучшить их ТТХ по продолжительности подводного плавания, что повысило скрытность лодок и расширило их боевые возможности. Помимо строящихся ПЛ вспомогательными ВНЭУ можно оборудовать имеющиеся дизельные подводные лодки в процессе их модернизации. Дальнейшее развитие технологий и получение на этой основе качественно новых характеристик ВНЭУ, вероятнее всего, позволит неатомным ПЛ решать задачи, свойственные атомным.
Зарубежное военное обозрение 2004 №6, С. 59-63
Смотри по теме:
- Неатомные подводные лодки ВМС европейских государств ч1 (2016)
- Подводные средства доставки Сил специальных операций ВМС зарубежных стран ч2 (2013)
- Морской транспорт ФРГ и его использование в военных целях (1981)
- Разработка корабельного ракетного оружия в ведущих зарубежных странах (2012)
- Деятельность оперативной группы EAV 2012 ВМС Германии (2013)
- Направления совершенствования подводных сил ВМС Швеции (2010)
- Новое средство доставки боевых пловцов ВМС Швеции (2009)
- Перспективный фрегат проекта F-125 ВМС Германии (2009)
- О взглядах командования ВМС ФРГ на использование автономных необитаемых подводных аппаратов (2015)
- Миротворческая миссия ВМС ФРГ в составе временных сил ООН в Ливане (2008)
Источник: factmil.com
Как становились командирами дизельных подводных лодок
В 1960–1980-е годы на долю советских дизельных подводных лодок выпал самый напряженный период противостояния военно-морским силам США («Как советская дизельная подлодка могла утопить американский атомный авианосец», НВО от 18.09.20). Десятки дизельных лодок месяцами находились в отрыве от пунктов базирования, выполняя задачи в Мировом океане. Несмотря на все трудности и сложности дальних походов, абсолютное большинство лодок успешно выполняли поставленные задачи и благополучно возвращались на базы.
За почти 30-летний период затонули всего три советские дизельные лодки, в гибели которых в той или иной степени могли быть виноваты их командиры.
26 января 1961 года в Баренцевом море затонула дизельная лодка С-80 проекта 613 Северного флота. Основная версия гибели: экипаж не справился с управлением лодки при отработке режима движения под РДП (работа дизелей под водой на перископной глубине 8–9 м) в штормовых условиях. Нашли ее только в 1968 году. Погиб весь экипаж – 68 человек.
8 марта 1968 года в Тихом океане у Гавайских островов погибла ракетная дизельная лодка К-129 проекта 629 Тихоокеанского флота. Основная версия: К-129 находилась на перископной глубине и заряжала аккумуляторную батарею в режиме РДП; следящая за ней американская атомная лодка, вероятнее всего непреднамеренно, протаранила К-129. Лодка мгновенно затонула на глубине около 5000 м. Погиб весь экипаж – 98 человек. В пользу этой версии говорит тот факт, что американцы в 1974 году подняли часть нашей подводной лодки с телами шести подводников.
21 октября 1981 года в проливе Босфор Восточный близ побережья Приморского края затонула на глубине 31 м дизельная лодка С-178 проекта 613В после столкновения с отечественным транспортным рефрижератором. Погибла часть экипажа – 32 моряка-подводника.
В ту пору в боевом составе ВМФ на всех флотах одновременно находилось в среднем около 110 дизельных лодок. Они совершили в указанный период более 500 походов на боевую службу, причем успешность составила более 99%. Одной из главных причин успеха стала продуманная, хорошо организованная и отлаженная система подготовки экипажей подводных лодок, включая командиров.
Подтверждением этому является опыт моей 11-летней службы в подводных силах Северного флота (1972–1983). Из них три года и восемь месяцев – в должности командира океанской дизельной подводной лодки 641 проекта.
После окончания в 1967 году средней школы я поступил в одно из лучших и старейших военно-морских училищ страны – Ленинградское высшее военно-морское училище имени Фрунзе (ныне Военно-морской институт – Морской корпус Петра Великого). Учиться было интересно, точные науки мне давалась легко. Почти все преподаватели училища были профессионалами с большой буквы, влюбленными в свое дело. Некоторые из них одновременно преподавали в Ленинградском государственном университете.
Казарменный режим в училище, когда время суток расписано по минутам, помогал не только осваивать общеобразовательные и профессиональные дисциплины, но и физически и культурно развиваться. Я с удовольствием посещал читальный зал училищной библиотеки, которая насчитывала несколько десятков тысяч томов. В увольнении знакомился с лучшими музеями города. Стал кандидатом в мастера спорта по вольной борьбе.
Пять лет пролетели быстро. В 1972 году я с золотой медалью окончил училище по специальности «противолодочное вооружение» и выбрал для дальнейшего прохождения службы Северный флот. Службу начал в Краснознаменной ордена Ушакова первой степени 4-й эскадре дизельных подводных лодок, хотя очень хотел попасть на атомные лодки. Но меня распределили на «дизеля» в город Полярный.
Первая моя лодка – «Челябинский комсомолец», первый командир – капитан 2 ранга Игорь Николаевич Мохов. Прослужив под его командованием три года и пройдя путь становления офицера-подводника, я вернулся, будучи уже командиром лодки, под его знамена в 1980 году. К тому времени Игорь Николаевич стал командиром бригады подводных лодок и почти три месяца «вывозил» меня, после чего я был допущен к самостоятельным выходам в море.
Игорь Николаевич оставил о себе самые светлые воспоминания как профессионал и командир. Из 22 лет службы в подплаве Северного флота он более 15 лет провел в море. У него была адмиральская должность, но звание адмирала он получить не успел: скоропостижно скончался в День Победы 9 Мая перед строем своей бригады. Ему было всего 45 лет.
На «Челябинском комсомольце» я прослужил три года – командиром торпедной группы и командиром минно-торпедной боевой части. Прошел три боевые службы: первая – 30 суток в Норвежском море с выходом в Северную Атлантику; вторая – семь месяцев в Средиземном море; третья – почти 17 месяцев также в Средиземном море.
За три года, проведенных на «Челябинском комсомольце», я изучил в совершенстве техническое заведование минно-торпедной частью и устройство подводной лодки. На уровне вахтенного офицера мог уверенно управлять подводной лодкой в подводном и надводном положениях. До автоматизма выполнять первичные мероприятия борьбы за живучесть и решать другие вопросы подводной службы.
После возвращения с боевой службы я был назначен помощником, а после сдачи зачетов флагманским специалистам эскадры и допуска к самостоятельному управлению – старшим помощником командира подводной лодки. В этой должности с октября 1977 по июнь 1978 года совершил дальний поход в Атлантику и Средиземное море. В ходе этих восьми месяцев получил значительный опыт. К концу боевой службы на уровне командира лодки освоил сложные маневры, связанные с погружениями и всплытиями, постановкой на якорь, швартовкой к борту надводного корабля в открытом море и т.п.
После успешного выполнения длительного похода меня направили в августе 1978 года в город Ленинград на 6-е Высшие специальные офицерские курсы ВМФ. Курсы были уникальным учебным заведением; ни в одном флоте мира подобного нет. Здесь получали подготовку все флотские офицеры перед назначением на должность командира надводного корабля, подводной лодки и флагманского специалиста соединения. Слава богу, что после всех потрясений и реформ офицерские классы в Санкт-Петербурге сохранились, хотя и под другим названием – Военно-морской институт дополнительного профессионального образования.
После учебы в Ленинграде снова убыл на Северный флот. В декабре 1979 года был назначен командиром океанской дизельной подводной лодки Б-435. К тому времени я был капитаном 3 ранга и было мне 30 неполных лет.
С учетом опыта своих сослуживцев по подплаву могу заключить: чтобы стать командиром дизельной лодки в советском ВМФ, надо было непрерывно прослужить на подводных лодках не менее семи лет. Пройти должности командира группы, командира минно-торпедной или штурманской боевой части (реже – радиотехнической службы), помощника и старшего помощника командира. Сдать зачеты на самостоятельное управление подводной лодкой и закончить 10-месячные офицерские классы. При этом назначение командиром лодки могло не состояться, если кандидат не имел за плечами длительного похода в должности старшего помощника.
Одним из способов подготовки командиров и экипажей лодок являлось их участие в торпедных стрельбах на приз Главнокомандующего ВМФ. С удовольствием прокручиваю в голове этот памятный эпизод своей командирской службы.
В период выполнения курсовых задач мне и моему корабельному боевому расчету стали удаваться торпедные атаки по надводным кораблям «противника». Поэтому лодку стали готовить к стрельбе на приз Главнокомандующего ВМФ осенью 1982 года. Для этого моя лодка почти полгода принимала участие во всех плановых учениях сил флота с выполнением торпедных стрельб.
Стреляли в основном противокорабельными торпедами 53–65К. Прекрасные и надежные торпеды. Система наведения их по кильватерному следу уверенно обеспечивала наведение торпеды и ее подрыв под днищем – в самом уязвимом месте корабля.
Во второй половине сентября в Баренцевом море состоялись стрельбы атомных и дизельных лодок Северного флота, в том числе моей Б-435, по отряду боевых кораблей «противника».
В советские времена для выполнения ракетных и торпедных призовых стрельб создавалась обстановка в море, максимально приближенная к боевой. Не было никаких упрощений и «подстав». Моей лодке в ходе призовой торпедной атаки противостоял отряд боевых кораблей, состоявший из крейсера «Адмирал Юмашев» (главная цель) в охранении двух сторожевых кораблей проекта 1135 и одного эсминца проекта 956, которые следовали переменными курсами со скоростью не менее 20 узлов. В воздухе осуществлял поиск противолодочный самолет.
В этих условиях всплыть на перископную глубину или воспользоваться радиолокационной станцией было очень проблематично из-за опасности быть обнаруженным и атакованным противолодочными силами охранения. На тот период сторожевые корабли проекта 1135 были новейшими противолодочными кораблями, вооруженными самыми современными гидроакустическими комплексами. В море реально создавалась дуэльная ситуация: в случае обнаружения кораблями охранения или противолодочным самолетом атакующей лодки и выполнения по ней упреждающей стрельбы лодка получала неудовлетворительную оценку. В море на одном из кораблей обязательно присутствовал представитель Главного штаба ВМФ. На борту лодки не могло быть никого из командования и штаба бригады или эскадры – только списочный экипаж лодки во главе со штатным командиром.
Подготовка не прошла даром. Призовая стрельба прошла успешно, обе выпущенные торпеды прошли под главной целью, за что лодка получила отличную оценку.
В завершение – несколько наблюдений из моей службы в подплаве.
Долгое пребывание в прочном корпусе сказывается на поведении моряков. То вспыхнет в кают-компании ожесточенный спор о сущей ерунде, то возникнет обида из-за резко сказанной фразы. В условиях дальнего плавания управление экипажем должно осуществляться твердой командирской рукой. Твердой, но не грубой. Резкость, неуважительное слово, брошенное сгоряча подчиненному, может вызвать ответную вспышку.
Подводники месяцами не видят солнца, родных и любимых, находятся в ограниченном пространстве без элементарных человеческих удобств. Их служба требует постоянного напряжения, концентрации внимания и мгновенной реакции. На лодке как нигде жизнь всех зависит от действий каждого.
Все это предъявляет определенные требования к формированию экипажей, в том числе и по национальному признаку. В советские времена экипажи лодок в основном формировались из славян (русских, украинцев и белорусов), но были и представители других народов.
Экипаж моей Б-435 численностью в 79 человек по национальному составу был таким: русские – 48 человек (63%); украинцы – 10 человек (12,7%); белорусы – 8 человек (10%); татары – 3 человека (4%); узбеки – 3 человека (4%); молдаване – 2 человека (2,5%); евреи, эстонцы и азербайджанцы – по одному человеку (всего 3,8%). По моим наблюдениям, командирами советских подводных лодок наряду с русскими, украинцами и белорусами чаще всего становились татары (целые династии подводников), евреи (осторожные, но очень грамотные подводники), финны (умные и всегда тактичные с подчиненными).
Владимир Пучнин
Владимир Васильевич Пучнин – доктор военных наук, профессор, капитан 1 ранга в отставке.
Права на данный материал принадлежат Независимое военное обозрение
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
Источник: vpk.name
Дизельная подводная лодка пр.617 (СССР)
В 1947 году постановлением Правительства СССР в Германии было создано специальное конструкторское бюро (руководитель — А.А.Антипин), которое занималось восстановлением технической документации парогазовой турбинной установки и розыском в разных местах Германии отдельных входящих в состав ПГТУ механизмов, изготовленных для комплектации немецких подводных лодок XXVI серии. Одновременно в ЦКБ-18 были начаты работы по проектированию отечественной ПЛ с парогазовой турбинной установкой (проект 617). При этом все оборудование, кроме ПГТУ, должно было быть отечественного производства. Что же касается ПГТУ, то она должна была быть скомплектована из тех разрозненных механизмов, которые удалось разыскать сотрудникам Бюро Антипина в Германии, а недостающие изделия и детали должны были быть вновь изготовлены.
Вначале была сделана предэскизная проработка проекта 617, техническое задание на которую было выдано ЦНИИ им. А.Н.Крылова. Работа велась по договору с этим институтом и под наблюдением его представителя Б.М.Малинина. В ЦКБ-18 была создана группа, которая руководила работами, выполнявшимися в отделах Бюро.
Предэскизный проект был закончен в конце 1947 года, рассмотрен в начале 1948 года на техсовете ЦКБ и в 5-м Главном управлении МСП. На основе предэскизного проекта и выполненных одновременно различных его вариантов (варьировались: запас плавучести, количество отсеков, прочность переборок, количество и размещение торпедных аппаратов и др.) был составлен проект тактико-технического задания на разработку эскизного проекта 617.
В мае 1948 года по приказу Министерства судостроительной промышленности все работы по проекту 617 были переданы во вновь организованное специальное конструкторское бюро №143, куда были переведены сотрудники Бюро Антипина, а также большая группа сотрудников ЦКБ-18, ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова и других судостроительных проектных организаций. СКБ-143 разработало эскизный и технический проекты лодки, выпустило рабочие чертежи и всю необходимую техническую документацию для строительства и эксплуатации лодки и отработало на специальном стенде своей производственной базы парогазовую турбинную установку со всеми ее системами и вспомогательными механизмами, а также руководило проведением испытаний ПЛ. В марте 1953 года по распоряжению СМ СССР все работы по проекту 617, а также все научно-исследовательские работы, проводившиеся в обеспечение этого проекта, вместе с имевшимся в СКБ-143 стендом, были переданы из СКБ-143 обратно в ЦКБ-18. Одновременно в ЦКБ-18 были переведены специалисты, которые занимались проектом 617 и научно-исследовательскими работами, связанными с этим проектом.
Правительство придавало большое значение проектам ПЛ с новыми энергетическими установками, в приказе МСП от 2 марта 1949 года отмечалось: «Совет Министров Союза ССР признал необходимым и считает важнейшей задачей Министерства судостроительной промышленности и Министерства Вооруженных Сил создание скоростных подводных лодок на основе использования новых энергетических установок». В СКБ-143 был создан специальный стенд с хранилищем маловодной перекиси водорода, на котором силами специалистов и рабочих СКВ-143 была отработана ПГТУ, собранная из агрегатов, привезенных из Германии.
Устройство лодки
Относительно короткий, несколько вытянутый по вертикали корпус, небольшое, хорошо обтекаемое ограждение шахты входного люка (боевой рубки не было) и рационально спроектированное оперение обеспечивали подводной лодке хорошие скоростные и маневренные качества. Смещение несколько в нос запаса плавучести способствовало улучшению мореходных качеств.
Прочный корпус, рассчитанный на предельную глубину погружения 200 м, был разделен водонепроницаемыми переборками на 6 отсеков: торпедный, аккумуляторный(жилой), центральный пост, дизельный, турбинный, кормовой. Материал прочного корпуса — сталь СХЛ-4. Переборки центрального поста были рассчитаны на давление 10 кгс/см, остальные три переборки — на давление 2 кгс/см. В междубортном пространстве располагались восемь цистерн главного балласта, топливные цистерны и проницаемые выгородки с запасом перекиси водорода. Запас плавучести и деление прочного корпуса водонепроницаемыми переборками обеспечивали надводную непотопляемость ПЛ при затоплении любого отсека прочного корпуса с прилегающей к нему бортовой балластной цистерной.
Энергетическая установка
Энергетическое оборудование ПЛ пр.617 являлось ее главной отличительной чертой. Оно состояло из дизель-электрической установки со схемой, аналогичной применяемой на дизель-электрических ПЛ, и парогазотурбинной установки. Впервые на отечественной ПЛ мощность установки подводного хода достигла 7250 л.с. на один вал. ПГТУ предназначалась для подводного хода на больших скоростях (10-20 узлов), дизель-электрическая — для надводного хода, для хода в перископном положении под дизелями (режим РДП), для хода в подводном положении под электродвигателями с питанием их от аккумуляторной батареи (малые подводные скорости от 2 до 9 узлов) и для зарядки аккумуляторов. Обе установки работали на линию вала,
а) Дизель-электрическая установка
Оба дизеля 84 23/30 и 64 23/30, гребной электродвигатель ПГ-100, генератор ПГ-107 и станции их управления были размещены в четвертом (дизельном) отсеке, электродвигатель экономического хода — в шестом (кормовом) отсеке; аккумуляторная батарея — в аккумуляторной яме в нижней части второго отсека. Для обеспечения режима работы дизелей на перископной глубине было установлено устройство РДП с заваливающейся воздушной и газовой мачтой, представлявшее принципиально новую конструкцию, не применявшуюся на других сериях ПЛ. Одним из преимуществ этой конструкции было отсутствие прохода мачты РДП через прочный корпус, что экономило объем внутри ПЛ. Выбранные размеры и конструктивное выполнение устройства допускали работу на режиме РДП одновременно обоих двигателей на полной мощности, обеспечивая зарядку аккумуляторной батареи и ход со скоростью до 5,8 узла, при этом разрежение внутри ПЛ не превышало 150-200 мм вод.ст., а противодавление в газоотводе 1000-1200 мм вод.ст., в то время как на других сериях ПЛ эти величины составляли соответственно 500-650 мм и 2000-3000 мм вод.ст.
Запасы ПВК хранились в 32-х эластичных полихлорвиниловых мешках, расположенных в проницаемых выгородках легкого корпуса и подвешенных к корпусу на металлической раме. Под давлением забортной воды ПВК выжималась из мешков и подавалась сначала к перекачивающему насосу, а оттуда — к трехкомпонентному насосу (ПВК — топливо — конденсат). Специальное топливо для ПГТУ хранилось в двух цистернах вне прочного корпуса и под забортным давлением подавалось непосредственно к трехкомпонентному насосу. Третьим компонентом этого насоса была конденсатная вода, которая выделялась в цикле в избытке в связи с разложением ПВК и использовалась для регулирования температуры парогаза; избыток ее выбрасывался за борт вместе с углекислым газом компрессором «Лисхольм».
Количество ПВК, топлива и конденсата, подаваемых в камеру горения для образования рабочего парогаза, регулировалось автоматически в зависимости от заданной нагрузки при помощи четырехкомпонентного регулятора. Четвертым компонентом в регуляторе была забортная вода замещения, которой восстанавливалось уменьшение веса корабля, получавшееся из-за разности веса расходуемых ПВК (удельный вес 1,34) и топлива (удельный вес 0,8) и поступающей на их место забортной воды. Регулированием последнего компонента поддерживалось постоянство плавучести ПЛ при ходе под ПГТУ.
Охлаждение конденсата производилось в расположенном за бортом самопроточном холодильнике, куда конденсат подавался конденсатным насосом. Отсос утечек парогаза из сальников турбины производился при помощи водокольцевого разрежающего насоса, создававшего разрежение величиной 0,98 кгс/см. Мощность турбины передавалась на гребной винт через двухступенчатый редуктор, понижавший частоту вращения до 480 об/мин. Часть мощности турбины отбиралась на работу компрессора, а также на вращение в генераторном режиме главного гребного электродвигателя для обеспечения электроэнергией вспомогательных механизмов. В целях обеспечения безопасности эксплуатации турбинная установка имела следующие защитные устройства:
а) предельная защита по оборотам турбины до 11200 об/мин;
б) предельная защита по температуре свежего пара до 575°С;
в) предельная защита по давлению в конденсаторе до 6 кгс/см;
г) минимальная защита по давлению масла до 2,5 кгс/см.
Первые три защиты действовали через предельный регулятор турбины на трехкомпонентный переключатель в трехкомпонентном насосе и выводили установку из действия, а масляная защита с помощью манометрического реле вводила в действие резервный масляный насос. Парогазовая турбинная установка могла длительно работать на полной нагрузке в подводном положении на глубинах от 30 до 120 метров и кратковременно в течение 5 минут на глубинах до 160 метров.
С увеличение глубины погружения мощность турбины, передаваемая на гребной винт, уменьшалась в связи с увеличением расхода мощности на работу винтового компрессора, откачивающего углекислый газ за борт. Пуск установки мог осуществляться в диапазоне глубин погружения от перископной до 80 метров. Пусковой нагрузкой являлась нагрузка по парогазу в 25% от полной. Минимальной эксплуатационной мощностью являлась 30% нагрузка по парогазу, которая обеспечивала плавание ПЛ на глубинах от перископной до 25 метров.
Время непрерывной работы установки до полного использования ПВК в зависимости от нагрузки составляло от 6 до 23 часов. Максимальная мощность установки на глубине 30-40 м составляла 7250 л.с. на фланце турбины при часовом расходе парогаза 37 тонн. На этой же глубине мощность, передаваемая на гребной винт, составляла 6050 л.с.
При плавании на глубине 40 метров удельный расход ПВК, отнесенный к мощности на фланце турбины, составлял при 100% нагрузке — 2,1 кг/л.с.час, при 50% — 2,5 кг/л.с.час и при 30% — 3,4 кг/л.с.час; расход топлива при этих же условиях составлял соответственно — 0,23; 0,28 и 0,37 кг/л.с.час. Полученные маневренные характеристики ПГТУ могут быть охарактеризованы следующим образом: время подготовки установки к пуску составляло 2 минуты 10 секунд; форсированный пуск установки из холодного состояния с выходом на полную мощность составлял 9 минут 30 секунд, а при пуске из прогретого состояния — 4 минуты 35 секунд. Время перехода от работы под электродвигателем экономического хода на минимальную эксплуатационную нагрузку под ПГТУ при пуске из холодного или прогретого состояния составляло соответственно около 4 минут и 2 минут 45 секунд. Время перехода (при прогретой машине) с пусковой нагрузки на самую полную было около 2 минут 30 секунд.
Общесудовые системы и устройства
Оборудование, механизмы и общесудовые системы и устройства ПЛ были в большинстве своем идентичны с другими проектами ПЛ (пр.611, 613), проектирование и постройка которых велась в то время в ЦКБ-18 и на ленинградских судостроительных заводах. Из особенностей можно отметить следующее:
а) цистерна быстрого погружения имела гидравлическое управление кингстоном. Клапан вентиляции имел быстродействующий ручной привод;
б) водоотливные средства состояли из двух насосов — главного осушительного типа 6МВх2 и трюмного насоса ТП-20/250;
в) система воздуха высокого давления включала в себя 18 баллонов емкостью по 410 литров и 2 баллона емкостью по 80 литров. Общая емкость баллонов составляла 7,5 м давление — 200 кгс/см. Для пополнения запаса воздуха на лодке были установлены два дизель-компрессора типа ДК-2, производительностью 10 литр/мин. сжатого воздуха давлением 200 кгс/см и один электрокомпрессор типа 1К производительностью 6 литр/мин. сжатого воздуха давлением 200 кгс/см;
г) всплытие ПЛ из позиционного положения в крейсерское обеспечивалось продуванием цистерн главного балласта отработанными газами дизелей за время около 6 минут при одновременной работе главного и вспомогательного дизелей;
д) система гидравлики, предназначенная для приведения в действие гидроприводов вертикального и горизонтального рулей, подъемников перископа, подъемников антенн «ВАН-5» и «Флаг», рамки подводной связи, штыревой антенны дальней связи и подъемника РДП, а также всех гидравлических машинок открывания кингстонов, клапанов вентиляции, передних крышек торпедных аппаратов и шахт подачи воздуха к дизелям и судовой вентиляции, — состояла из трех насосных установок.
е) система общесудовой и батарейной вентиляции обслуживалась двумя вентиляторами -вдувным и вытяжным — производительностью по 4000 м/час при напоре 350 мм вод.ст. Прием свежего воздуха осуществлялся через шахту подачи воздуха к дизелям, а выброс воздуха — через шахту вытяжной вентиляции;
ж) установленная вначале система стабилизатора глубины «Спрут» ввиду неудовлетворительной ее работы была снята до подписания приемного акта;
з) на лодке были установлены два подводных гальюна и один надводный в ограждении рубки.
Тактико-технические характеристики подводной лодки проекта 617
Водоизмещение нормальное, м 950
Длина наибольшая, м 62,2
Ширина наибольшая, м 6,08
Осадка средняя, м 5,08
Запас плавучести, в % от нормального водоизмещения 28
Глубина погружения предельная, м 200
Глубина погружения рабочая, м 170
Начальная метацентрическая высота в надводном положении, м 0,46
Начальная метацентрическая высота в подводном положении, м 0,37
Команда, чел. 51
Автономность, сут. 45
Наибольшая надводная скорость при нормальном запасе топлива, уз. 11,0
Дальность плавания экономической надводной скоростью 8,5 узла под двигателем 84 23/30, мили (с учетом расхода на вспомогательные нужды) 8500
Наибольшая подводная скорость лод ПГТУ, уз. 20,0
Дальность плавания ею, мили 120
Дальность плавания подводной скоростью 14,2 узла под ПГТУ, мили 198
Полная подводная скорость под гребными электродвигателями, мили 9,3
Дальность плавания экономической подводной скоростью 2,3 узла, мили 132
Энергетическая установка
Парогазовая турбинная установка мощностью 7250 л.с., шт. 1
Главный дизель 84 23/30 мощностью 600л.с. при 1000 об/мин., шт. 1
Дизель-генератор (дизель 64 23,30 и генератор ПГ-107), мощностью 450 л.с. при 1000 об/мин., шт. 1
Гребной электродвигатель ПГ-100 мощностью 540 л.с. при 735 об/мин., шт. 1
Электродвигатель экономического хода ПГ-105, мощностью 140 л.с. при 140 об/мин., шт. 1
Аккумуляторная батарея типа 26СУ из 112 элементов, число групп 1
Вооружение
Носовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт. 6
Запасные торпеды, шт. 6
Общее количество торпед, шт. 12
Глубина стрельбы, м до 30
Средства навигации, наблюдения и связи
Гирокомпас «Курс-3», компл. 1
Лаг ГОМ-III (упрощенный), компл. 1
Эхолот НЭЛ-4УГ, компл. 1
Радиопеленгатор РПН-47-03, компл. 1
Радиолокационная станция обнаружения надводных целей «Флаг», компл. 1
Ответчик РЯС опознавания «Факел-МО-1», компл. 1
Гидролокационная станция «Тамир-5ЛС», компл. 1
Шумопеленгаторная станция »Марс-24 КИГ, компл. 1
Запасы
Топливо дизельное, т 88,5
Маловодная перекись водорода концентрации 80%, т 103,4
Топливо для ПГТУ, т 13,9
Источник: www.dogswar.ru