Что такое подводная лодка наутилус
«Наутилус»: 25 тысяч миль и 25 лет под водой
Первая атомная подводная лодка стала плавучей лабораторией для создания последующих
21 января 1954 года на воду была спущена первая в мире атомная подводная лодка «Наутилус». Она прослужила в ВМС США 25 лет. Имела не столько военное, сколько научно-техническое значение. Первой в истории достигла подо льдами Северного полюса.
Миниатюризация реактора
С появлением компактных твердотопливных ракет у американцев возникла прекрасная перспектива тайно, при помощи подводных лодок, подводить их на расстояние выстрела к берегам потенциального противника. То есть Советского Союза. Однако существовавший в начале 50-х годов подводный флот ВМС США для решения этой задачи был не слишком пригоден. Дизель-электрические лодки должны были периодически всплывать для подзарядки аккумуляторов, приводящих в движение ходовые электромоторы. А также для пополнения запасов воздуха. Правда, последняя причина всплытия уже могла решаться при помощи систем регенерации кислорода.
С появлением стационарных ядерных реакторов усилия конструкторов-энергетиков были направлены на их «миниатюризацию». Потому что и исследовательские реакторы, и реакторы для атомных электростанций весили сотни тонн, и их невозможно было втиснуть в ограниченный объем субмарины.
Первой эту задачу решила американская компания Westinghouse Electric Company, выпустившая водо-водяной реактор S2W, который весил всего лишь 35 тонн и имел вполне приемлемые габариты: 3 метра в высоту и 2,7 метра в диаметре. Активная зона реактора имела диаметр в 1 метр. Вместе же с защитной конструкцией все сооружение имело 6-метровую высоту и диаметр, равный 4,6 метра.
Эта система реакторов для двигательных установок получила распространение и сейчас используется повсеместно. Хоть в начале 60-х годов использовались реакторы, в которых в качестве замедлителя применялись и тяжелая вода, и жидкий натрий.
Обычная легкая вода в водо-водяных реакторах используется в двух контурах. В первом она играет роль и замедлителя, тормозя нейтроны, и переносчика тепла, отбирая его от топливных элементов на основе урана и нагревая воду во втором контуре. Одним из главных достоинств этой системы является невозможность развития неуправляемой цепной реакции. Если, конечно, реактор не разрушится, и вода под давлением не покинет первый контур.
Во втором реакторе вода превращается в пар и вращает турбину турбозубчатого агрегата. Вращение передается на два вала, и они через редуктор вращают гребной винт. В силовую установку также входит турбогенератор, который заряжает аккумуляторы и подает питание в бортовую электросеть. Для малошумного движения на «Наутилусе» был предусмотрен электродвигатель, который обеспечивал меньшую скорость хода в 4 узла.
Первый блин
«Наутилус» был разработан и построен компанией Electric Boat, являющейся подразделением корпорации General Dynamics. Ее закладка состоялась на верфи Гротона 14 июня 1952 года. На воду была спущена 21 января 1954 года, а 30 сентября первую в мире атомную подводку приняли на вооружение ВМС США.
Это был значительный прорыв в области конструирования подводных кораблей. Но он носил более научный, чем практический характер. Единственным достоинством «Наутилуса» стала возможность проходить без всплытия 25 тыс. миль. Ну, и подводная скорость у нее была вполне приличной — 23 узла.
Но шумела она сильнее, чем дизель-электрические лодки, поскольку вал вращал не электродвигатель, а паровая турбина. Это сказывалось не только на ее легком обнаружении на больших расстояниях, но и на затруднении при пользовании своей акустической установкой.
Существенным недостатком стала невозможность установки на лодке должного вооружения и приборного оснащения. Дело в том, что биологическая защита, изготовленная из свинца, весила 740 тонн. В связи с чем удалось оснастить «Наутилус» лишь шестью торпедными аппаратами с боекомплектом из 24-х 533-мм торпед. С таким вооружением у берегов потенциального противника делать было нечего.
25 лет честной службы
Поэтому «Наутилус» применялся не как боевая, а прежде всего как учебная лодка для обучения личного состава и отработки тактических приемов. Но перед этим происходила довольно длительная обкатка технических систем субмарины. И происходило это не без приключений. К счастью, серьезных аварий не случилось.
Еще в ходе постройки лодки во время испытаний энергетической установки лопнул трубопровод второго контура с паром с температурой 220 градусов и под давлением в 18 атмосфер. Неисправность устранили. Но при этом заменили сварной трубопровод на бесшовный.
Во время эксплуатации лодки произошло возгорание изоляции турбины. Пожар потушили, перейдя в надводное положение, изоляцию впоследствии заменили на невоспламеняющуюся. Обнаруживалась течь в паротурбинной установке, ее залатали подручными средствами. Во время учений НАТО «Наутилус» протаранил авианосец «Эссекс», отчего тот получил пробоину ниже ватерлинии.
Трижды «Наутилус» пытался достичь подо льдами Северного полюса. Во время первой попытки был серьезно поврежден перископ. Вторая попытка также окончилась безрезультатно. В третий раз, как утверждал капитан, только чудо спасло лодку от гибели.
Но 3 августа 1958 года «Наутилус» наконец-то достиг Северного полюса, что в полной мере доказало достоинства «атомного хода» по сравнению с дизель-электрическим.
«Наутилус» прослужил в ВМС США до 1980 года. После чего ветеран самостоятельно пришел на место своего рождения — в Гротон. Где после дезактивации лодку превратили в музей.
Первой советской АПЛ стала К-3, появившаяся в 1957 году.
До середины 70-х годов подводный флот США был сильнее советского. Затем силы выровнялись. Сейчас по качеству субмарин Россия опережает США, которые еще долго намереваются эксплуатировать лодки третьего поколения. У нас же на вооружение уже поступают атомные подводные лодки с баллистическими ракетами четвертого поколения, которые по возможностям значительно превосходят американские.
Характеристики ПЛА «Наутилус»
Ширина корпуса — 8,2 м
Водоизмещение надводное — 4157 т
Водоизмещение подводное — 4222 т
Скорость надводная — 20 узлов
Скорость подводная — 23 узла
Экипаж — 11 офицеров, 100 матросов
Тепловая мощность ядерного реактора — 9860 кВт
Мощность на валу — 13400 л.с.
Вооружение — 6 носовых 533-мм торпедных аппаратов
Автономность хода — 25 тыс. миль
Фото: ru.wikipedia.org
Читайте новости «Свободной Прессы» в Google.News и Яндекс.Новостях, а так же подписывайтесь на наши каналы в Яндекс.Дзен, Telegram и MediaMetrics.
Из-за гаджетов пешеходы стали получать травмы на дороге в восемь раз чаще
Гениальные предостережения фантастов сегодня актуальны как никогда
Александр II лично начертает на прошении: «Пусть приезжает. Повесим!»
Атомный «Наутилус»: 8 фактов о первом подводном супероружии
1. В 1948 году Соединенные Штаты закончили разработку проекта атомной энергетической установки и приступили к проектированию и строительству опытного реактора. В августе 1949-го утверждаются тактико-технические данные первой атомной подводной лодки, которая была заложена 14 июня 1952 года в присутствии тогдашнего президента США Гарри Трумэна на верфи в Гротоне и названа «Наутилусом» (USS Nautilus, SSN-571). 21 января 1954 года в присутствии следующего президента — Эйзенхауэра — «Наутилус» был спущен на воду, а через восемь месяцев, 30 сентября 1954 года, был принят на вооружение ВМС США. Экипаж «Наутилуса» состоял из 13 офицеров и 92 матросов. Лодка была оснащена шестью носовыми 533-миллиметровыми торпедными аппаратами и несла на борту 24 торпеды.
2. От дизель-электрических лодок «Наутилус» отличался не только наличием новой энергетической установки, но и конструкцией корпуса, расположением цистерн, помещений и оборудования. При водоизмещении около 4000 тонн корабль, оснащенный двухвальной атомной энергетической установкой марки «S2W» фирмы «Вестингауз электрик корпорейшн» суммарной мощностью 9860 кВт (13 800 л.с.), развивал скорость более 20 узлов.
3. 17 января 1955 года «Наутилус» впервые вышел в море, и его первый капитан Юджин Вилкинсон отправил в эфир историческое сообщение: «Underway on nuclear power» («Идем на атомной энергии»).
4. В августе 1958 года «Наутилус» стал первым в истории кораблем, достигшим Северного полюса своим ходом. Годом ранее первая попытка подобного похода сорвалась. Зайдя под паковые льды, «Наутилус» попытался было всплыть в точке, где эхоледомер показал полынью, однако напоролся на дрейфующую льдину, серьезно повредив единственный перископ.
5. Конструкция «Наутилуса» имела существенные недостатки. Так, удельная масса атомной установки оказалась очень велика, из-за чего на «Наутилусе» не удалось установить часть предусмотренного проектом вооружения. Один только корпус реактора весил около 35 тонн. В то время как вес биологической защиты, в состав которой входил свинец, сталь и другие материалы, достигала порядка 740 тонн. Проблемой лодки был и создаваемый ею шум. Работающие турбины давали такую вибрацию, что сонар становился бесполезным уже на скорости 4 узла. Лодка становилась «глухой», создаваемый шум демаскировал ее. Этот недостаток был учтен американцами при проектировании следующих АПЛ.
6. В «жизни» «Наутилуса» были и забавные эпизоды. Так, в мае 1958 года во время подготовки Наутилуса к походу на Северный полюс на лодке имела место водотечность главного конденсатора паротурбинной установки. Просачивающаяся в конденсатно-питательную систему забортная вода могла явиться причиной засоления второго контура и повлечь за собой выход из строя всей энергетической системы корабля. Попытки найти место протечки не привели к успеху, и командир подводной лодки принял оригинальное решение. После прихода «Наутилуса» в Сиэтл матросы в штатской одежде (подготовка похода держалась в строгой тайне) скупили в автомобильных магазинах всю патентованную жидкость для заливки в радиаторы автомобилей с целью прекращения течи, чем неслыханно удивили владельцев магазинов. Половина этой жидкости (около 80 л) была вылита в конденсатор, после чего ни в Сиэтле, ни позже во время похода проблема засоления конденсатора не возникала. Вероятно, течь была в пространстве между двойными трубными досками конденсатора и прекратилась после заливки этого пространства самотвердеющей смесью.
7. В августе 1960-го первая в мире АПЛ была приписана к 6-му Американскому флоту и впоследствии стала первой атомной лодкой на Средиземном море.
8. 3 марта 1980 года «Наутилус» после 25 лет службы был исключен из состава флота. 20 мая 1982-го корабль было объявлен национальным историческим памятником. Были разработаны планы конверсии подводной лодки в музей для общественного показа. После дезактивации и выполнения большого объема подготовительных работ 6 июля 1985 года «Наутилус» был отбуксирован в Гротон (штат Коннектикут). Здесь, в музее подводного флота США, первую в мире атомную подводную лодку могут посетить все желающие.
Первая атомная подлодка «Наутилус»
В 1944 году руководитель «Манхэттенского проекта» (американской атомной программы) генерал Лесли Гроувз создал небольшую рабочую группу для исследования возможностей «неразрушительного применения» ядерной энергии.
Тем самым была начата работа по созданию атомных силовых установок для кораблей. В силу независимости атомной силовой установки от атмосферного воздуха приоритетной областью ее применения стал подводный флот. Использование таких установок на субмаринах позволяло радикально повысить автономность и скрытность – ведь теперь подлодке не надо было всплывать для подзарядки аккумуляторов.
Теоретические исследования показали практическую осуществимость постройки ядерной корабельной силовой установки. Их результаты представили конгрессу в специальном докладе в 1951 году, после чего законодатели выделили необходимые средства. Это позволило флоту подписать контракты с фирмами «Электрик Боут», «Вестингауз Электрик» и «Комбастинг Инжиниринг» на разработку проекта субмарины и атомного реактора к ней. Для последнего выбрали схему с охлаждением водой под давлением (PWR) – как показал дальнейший опыт, наиболее безопасную и простую в эксплуатации. Наземный прототип реактора получил обозначение S1W, а образец, предназначенный для установки на субмарину, – S2W. Буква «S» означала, что реактор предназначен для подводной лодки (реакторы для авианосцев обозначаются буквой «А», а для крейсеров – «С»), a «W» указывала на фирму-разработчика «Вестингауз».
Проектирование и постройка подлодки велись очень быстро. Уже 14 июня 1952 года на верфи «Электрик Боут» в Гротоне (штат Коннектикут) в присутствии президента США Гарри Трумэна состоялась закладка первой атомной субмарины, а 21 января 1954 года лодку спустили на воду. Крестной матерью корабля стала Мэми Эйзенхауэр – жена президента США Дуайта Эйзенхауэра. Лодка, получившая название «Наутилус» и бортовой номер SSN-571, была официально принята в состав флота 30 января 1954 года. Но еще три месяца она оставалась у причала верфи, поскольку ряд важных работ не был завершен. 30 декабря состоялся пуск реактора. 17 января 1955 года «Наутилус» наконец отошел от причала. Командир субмарины коммандер Юджин П. Уилкинсон передал исторический сигнал: «Иду под ядерным двигателем».
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
Для своего времени «Наутилус» имел значительные размеры: по проекту его подводное водоизмещение достигало 3,5 тыс. т, а длина составляла 98,7 м. Он превосходил новейшие американские дизель-электрические подлодки типа «Тэнг» по водоизмещению на 50 %, а по длине на 15,2 м. Очертания корпуса «Наутилуса» базировались на немецком проекте XXI (времен Второй мировой войны). Большой диаметр корпуса (8,5 м) позволил организовать на большей части длины корпуса три палубы и создать достаточно комфортные условия для экипажа, состоявшего из 12 офицеров и 90 старшин и матросов. Офицеры размещались в каютах (правда, только командир – в одноместной). Каждый из рядового состава имел персональную койку (на дизель-электрических подлодках, как правило, число коек было меньшим, чем численность экипажа, – с учетом того, что часть личного состава постоянно находилась на вахте). Офицерская кают-компания могла одновременно поместить всех офицеров. В кают-компании рядового состава могли одновременно принимать пищу 36 человек, а в качестве кинозала она вмещала до 50 человек. Вооружение «Наутилуса» состояло из шести носовых торпедных аппаратов с боекомплектом 26 торпед. Первоначальным проектом было предусмотрено вооружить лодку крылатыми ракетами «Регулус» (со стартом из надводного положения), но ввиду значительного увеличения массы биологической защиты реактора от этого пришлось отказаться. Основными средствами освещения обстановки были две гидроакустические станции – пассивная AN/BQR-4A (с большой цилиндрической антенной в носовой части лодки) и активная AN/SQS-4.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА
На «Наутилусе» применили однореакторную двухвальную главную энергетическую установку. Корпус реактора S2W весил около 35 т, имел форму цилиндра со сферической крышкой и полусферическим днищем. Высота его составляла 3 м, диаметр 2,7 м. Корпус реактора крепили в вертикальном положении на основание цистерны водяной защиты, которая в свою очередь крепилась на фундаменте в трюме реакторного отсека. Вместе с водяной и композитной защитой высота реактора составляла около 6 м, а диаметр 4,6 м. Активная зона реактора цилиндрической формы диаметром около 1 м. Общий вес загрузки реактора – около 100 кг. Пар, вырабатываемый в результате охлаждения реактора, питал две паровые турбины. Для аварийных случаев и прибережного маневрирования на субмарине имелись два дизель-генератора.
ИСТОРИЯ СЛУЖБЫ
Первые же испытания атомной субмарины «Наутилус» дали ошеломляющие результаты: лодка в подводном положении преодолела дистанцию между базами подводного флота Нью-Лондон и Сан-Хуан за 90 часов.
За это время «Наутилус» прошел 1381 морскую милю (2559 км) со средней скоростью 15,3 узла. Дизель-электрические субмарины в то время были способны преодолеть под водой от силы 200 миль со скоростью 4-5 узлов.
В последующих рейсах «Наутилус» демонстрировал среднюю путевую скорость, близкую к максимальной – показатель, о котором ранее подводники могли только мечтать. Субмарина оказалась способной обогнать противолодочные торпеды, состоящие в то время на вооружении ВМС США! Отличной оказалась и маневренность подлодки.
Однако испытания показали и существенные недостатки лодки, прежде всего – высокий уровень шумов. Главной его причиной стала отнюдь не силовая установка, а вибрация конструкции корабля, вызванная возмущениями обтекания воды за ограждением рубки. В случае превышения частоты этих колебаний 180 в минуту возникала реальная угроза серьезных повреждений конструкции лодки. Высокая шумность существенно снижала боевую ценность «Наутилуса»: при скорости свыше 4 узлов эффективность сонаров становилась нулевой – лодка попросту «глушила» их собственным шумом. Если же скорость превышала 15 узлов, находящейся в центральном посту смене приходилось кричать, чтобы услышать друг друга. Позже субмарину подвергли модификациям, несколько снявшим остроту проблемы шумности. Но в течение всей своей 35-летней службы «Наутилус» оставался по сути опытовым кораблем, а не боевой единицей,
К СЕВЕРНОМУ ПОЛЮСУ
Исключительные возможности ядерной силовой установки позволили реализовать амбициозную задачу – достичь Северного полюса в подводном положении. Однако первая попытка, предпринятая в августе 1957 года, оказалась неудачной. Зайдя под паковые льды, «Наутилус» попытался всплыть в точке, где эхоледомер показал полынью, но напоролся на дрейфующую льдину, серьезно повредив единственный перископ. Лодке пришлось возвратиться. Год спустя была предпринята вторая попытка, оказавшаяся успешной – 3 августа 1958 года «Наутилус» проплыл под Северным полюсом. Событие это произошло во время трансарктического рейса субмарины из Перл-Харбора (Гавайи) в Лондон, подтвердившего возможность маневра атомных подводных лодок между Тихим и Атлантическим океанами через Арктику. Поскольку обычные средства навигации в приполярных акваториях малопригодны, «Наутилус» оборудовали инерциальной навигационной системой «Норт Американ» N6A-1 – корабельным вариантом системы, применявшейся на межконтинентальных крылатых ракетах «Навахо». Весь рейс подо льдом занял четверо суток (96 часов), в течение которых лодка преодолела 1590 миль, всплыв на поверхность северо-восточнее Гренландии.
«Наутилус» стал первой субмариной, достигшей Северного полюса в подводном положении. Первой же лодкой, всплывшей на Северном полюсе, стала другая американская АПЛ – «Скейт». После возвращения из рейса «Наутилус» посетил Нью-Йорк. И если на Северном полюсе после него побывали многие подлодки, то вот в Нью-Йоркский порт больше ни одна атомная субмарина не заходила.
ДАЛЬНЕЙШАЯ СЛУЖБА
Большую часть активной службы «Наутилус» провел в составе 10-й эскадры подлодок, базировавшейся в Нью-Лондоне. Подлодка участвовала в обеспечении боевой подготовки Атлантического флота США и военно-морских сил союзников по НАТО. Участие в маневрах в условиях, приближенных к боевым, порой приводило к весьма опасным инцидентам. Наиболее опасный из них имел место 10 ноября 1966 года, когда «Наутилус», маневрируя на перископной глубине, столкнулся с противолодочным авианосцем «Эссекс» (CVS-9). Авианосец получил пробоину, но остался на плаву. Субмарина же серьезно повредила рубку, но хода не лишилась и смогла добраться до базы. За время службы на «Наутилусе» трижды перезаряжали активную зону реактора: в 1957-м, 1959-ми 1967 годах. В общей сложности лодка прошла более 490 тыс. миль. Интенсивность ее эксплуатации в начальный период службы была гораздо выше. Если за первые два года субмарина преодолела 62,5 тыс. миль (из них более 36 тыс. – в подводном положении), а за последующие два – более 91 тыс., то с 1959 до 1967 года (восемь лет) она про шла 174,5 тыс. миль, а за 12 лет с 1967 до 1979-го – 162,3 тысячи. 3 марта 1980 года «Наутилус» был выведен из боевого состава. Предполагалось его утилизировать, но вскоре решили сохранить первую американскую атомную субмарину в качестве музея. После соответствующей подготовки и вырезки из корпуса реакторного отсека «Наутилус» 11 апреля 1986 года открыли для посетителей. Лодка, имеющая статус национального памятника техники, находится в Гротоне.
Факты об атомной подводной лодке Наутилус
Из-за своей уникальности была задействована в основном в исследовательских заданиях. 26 тел лодка была в эксплуатации. С 1986 года и до наших дней является кораблем-музеем, который ежегодно посещают десятки тысяч туристов в акватории музея подводных сил. Свое имя атомная подводная лодка Наутилус получила в честь одноименной лодки, из известного произведения Жюля Верна, и была четвертой лодкой с таким именем.
История создания
Первые разработки подводной лодки были начаты в США в 1939 году, но с началом Второй мировой войны разработки были отложены на 15 лет. Только 1948 году была закончена разработка энергетической установки, и начато проектирование лодочного реактора. Прототип реактора был высотой в 9 метров, такая была и предполагаемая высота корпуса атомной лодки. В 1950 году выделены финансовые средства для дальнейшего проектирования и разработки первого и второго уникальных в своем роде прототипов атомных суден. Первый был назван «Наутилус», а второй прототип – «Сивулф». Цель строительства «Наутилуса» состояла в сравнении возможностей ядерных установок атомной лодки с дизельными лодками.
Постройка лодки и ее испытания
Стоимость подводной лодки составляла 37 миллионов долларов. Заложена атомная лодка была в присутствии президента США Гарри Трумэна в 1952 году в Гротоне. В 1954 году подлодка была спущена под воду. Наблюдал это событие президент США Эйзенхауэр. В том же году подлодка была взята на вооружение американского ВМС. Лодка доводилась до параметров, заданных проектом, и год оставалась в Гротоне на стоянке. Особую сложность в работе вызвало обеспечение правильной работы системы кондиционирования и обновления воздуха.
17 января 1955 года капитан судна написал, ставший историческим, предложение при отправки лодки в открытое плавание: «Идем на ядерной энергии».
В 1955 году в мае подводная атомная лодка прошла под водой 1300 миль в окрестностях Лондона. Лодка пробыла под водой трое с половиной суток. Постепенно длительность нахождения «Наутилуса» под водой увеличивалась: 16 суток в 1957 году, 31 сутки в 1958 году.
Описание атомной подводной лодки
«Наутилус» стал первой в мире подводной лодкой. От дизельных лодок ее отличали многие факторы. Наиболее важным фактором стало разработка и размещение совершенно новой системы энергетической установки. Иными были и оборудование, другая конструкция корпуса, положение цистерн. Но форма внешних обводов корпусов была взята от дизельных лодок и оставлена неизменной. Корпус подлодки был сооружен из прочной стали и разделен на 6 отсеков. Масса атомной лодки «Наутилус» была слишком велика, в основном вес был добавлен из-за биологической защиты из свинца, стали. Это стало причиной дополнительных 740 тонн защиты. Поэтому часть внесенных в разработку оборудования и военного вооружения, не была установлена на подлодку.
Водоизмещение «Наутилуса» составляло 4157 тонн (надводное) и 4222тонны (подводное). Мощная энергетическая установка с мощностью около 10000 кВт была в состоянии обеспечивать скорость движения около 20 узлов и 14 тысяч лошадиных сил. Шумовые характеристики в атомной лодке были слишком высоки, при работе турбин создавалась мощная вибрация. Поэтому гидролокатор становится непригодным при скорости 4 узла. Скрытность, маскировка и эффективная работа могли быть действенными только со скоростью ниже 4 узлов, поэтому в следующих разработках подводных лодок, например в «Сивулф», этот недостаток был учтен и уменьшен при разработке более обтекаемой формы корпуса.
Вооружение лодки
Атомная подводная лодка Наутилус была при проектировании снаряжена большим количеством оружия, но впоследствии из-за перегруза часть вооружения была удалена. На подлодке было установлено минно-торпедное вооружение – 6 торпедных аппаратов для стрельбы торпедами с запасом 24 торпеды. При проектировании рассматривалась возможность оснащения лодки ракетами, но из-за сложности этот вариант был отклонен.
Еще на лодке была встроена гидроакустическая станция дальностью обнаружения до 5 миль, но из-за слишком громкого шума лодки она дезактивировалась и становилась непригодной для работы на скорости быстрее четырех узлов.
