0 просмотров

Как подводная лодка держится под водой

IT News

  • Новости науки
  • Новости игр
  • Новости IT
  • Другие новости
  • Физика
  • Погода и климат
  • Человеческое тело
  • Подводный мир
  • Все о транспорте

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Устройство подводной лодки

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Дата Категория: Транспорт

Подводная лодка британского военно-морского флота «Апхоулдер» («Союзник»)

Подводные лодки безо всякого труда плавают по водной поверхности. Но в отличие от всех остальных кораблей могут опускаться на дно океана и в некоторых случаях месяцами плавать в его глубинах. Весь секрет в том, что подлодка имеет уникальную двухкорпусную конструкцию.

Между ее внешним и внутренним корпусами находятся специальные отделения, или балластные цистерны, которые могут заполняться морской водой. При этом увеличивается полный вес подлодки и соответственно уменьшается ее плавучесть, то есть способность держаться на поверхности. Вперед лодка движется за счет работы гребного винта, а погрузиться ей помогают горизонтальные рули, названные гидропланами.

Статья в тему:  Как правильно обкатать лодочный мотор

Внутренний стальной корпус подлодки рассчитан на то, чтобы выдерживать огромное давление воды, которое растет с глубиной. В погруженном состоянии держаться устойчиво кораблю помогают дифферентные цистерны, расположенные вдоль киля. Если надо всплывать, то на подлодке освобождают от воды, или, как говорят, продувают балластные цистерны. Подлодке помогают идти нужным курсом такие навигационные средства, как перископы, радар, (радиолокатор), сонар (гидролокатор) и спутниковые системы связи.

На изображении сверху, показанная в разрезе ударная британская подлодка водоизмещением 2455 тонн и длиной 232 фута может двигаться со скоростью 20 миль в час. Пока лодка находится у поверхности, ее дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию. Эта энергия запасается в аккумуляторных батареях и расходуется затем в подводном плавании. Атомные подводные лодки используют ядерное топливо, чтобы превратить воду в перегретый пар для работы ее паровых турбин.

Как погружается и всплывает подлодка?

Когда подлодка находится на поверхности, говорят, что она пребывает в состоянии положительной плавучести. Тогда ее балластные цистерны в основном заполнены воздухом (ближний рисунок справа). При погружении (средний рисунок справа) судно приобретает отрицательную плавучесть, так как воздух из балластных цистерн выходит через выпускные клапаны, и емкости заполняются водой через водозаборные порты. Чтобы двигаться на определенной глубине в погруженном состоянии, на подлодках используют технику уравновешивания, когда сжатый воздух нагнетается в балластные цистерны, а водозаборные порты остаются открытыми. При этом и наступает нужное состояние нейтральной плавучести. Для всплытия (дальний рисунок справа)с помощью сжатого воздуха, хранящегося на борту, выталкивают воду из балластных цистерн.

Статья в тему:  Какое масло лить в плм ямаха

На подлодке мало свободного места. На верхнем рисунке моряки едят в кают-компании. В правом верхнем углу — американская подлодка в надводном плавании. Справа на фотографии — тесный кубрик, где спят подводники.

Чистый воздух под водой

На большинстве современных подлодок пресную воду делают из морской. И запасы свежего воздуха также делают на борту — разлагая пресную воду с помощью электролиза и освобождая из нее кислород. Когда подлодка курсирует вблизи поверхности, она с помощью прикрытых колпаками шноркелей — приспособлений, выставленных над водой, забирает свежий и выбрасывает отработанный воздух. В этом положении над боевой рубкой лодки оказываются на воздухе, кроме шноркелей, перископ, антенна радиосвязи и другие надстроечные элементы. Качество воздуха на подлодке контролируется ежедневно, чтобы обеспечивать нужное содержание кислорода. Весь воздух проходит через скруббер, или газоочиститель, для устранения загрязнений. Отработавшие газы выходят через отдельный трубопровод.

Устройство и принцип работы подводной лодки

Первым упоминанием о далеком «предке» современных субмарин считается германское сказание «Салман и Моролф», датированное 1190 годом. Его главный герой – Моролф сумел построить лодку из кожи и скрыться от преследования вражеских кораблей, погрузившись на дно, где он пробыл две недели. Как утверждает автор сказания, все это время Моролф дышал через длинную трубку.

Чертежи подводных аппаратов встречаются у гениального Леонардо да Винчи. Первым судном, способным передвигаться в подводном положении стала подводная лодка из дерева и кожи, построенная по проекту Корнелиуса Ван Дребеля в 1620 году, у которой в качестве передвижения использовался шест – с его помощью можно было отталкиваться от дна.

Статья в тему:  Как называется лодка хантов

В XVIII – XIX веках предпринимались попытки создания подводных аппаратов в Англии, Франции, США и России. К началу ХХ века сложились основные концептуальные особенности подводных лодок, что положило начало разработке тактики применения субмарин в боевой обстановке на морских театрах военных действий.

Принцип работы подводной лодки

Для нормального функционирования подводной лодки она должна:

  • выдерживать давление воды в подводном положении;
  • обеспечивать управляемость при погружении, всплытии и смене глубины;
  • иметь оптимальную обтекаемую форму;
  • сохранять работоспособность в соответствии с ее ТТХ.

Принцип погружения и всплытия

Для погружения под воду специальные цистерны на борту субмарины заполняются балластом (забортной водой). Все в соответствии с законом Архимеда – для полного погружения необходимо уровнять вес лодки с весом вытесненной воды.

При всплытии осуществляется обратный процесс – продув балласта, вследствие чего вода вытесняется из цистерн сжатым воздухом. В подводном положении лодка может менять глубину погружения с помощью рулей.

Ёмкости, заполняемые забортной водой, носят название цистерны главного балласта (ЦГБ). Они разделены на три группы – носовую, среднюю и кормовую. ЦГБ заполняются в зависимости от выполняемого ПЛ маневра. К примеру, при срочном погружении балластом заполняется цистерна быстрого погружения.

Как плавает подводная лодка

Подводная лодка в надводном положении плывет с открытыми кингстонами (клапанами для приема или откачки забортной воды) и аварийными захлопками (клапанами, через которые при заполнении цистерн водой выходит воздух). Вентиляционные клапаны закрыты. Лодка держится на поверхности за счет воздушной подушки в ЦГБ. В подводном положении кингстоны и аварийные захлопки открыты, а клапаны вентиляции закрыты.

Статья в тему:  Клей лодка как пользоваться

Прочность и водонепроницаемость

От этих важнейших характеристик зависит живучесть ПЛ. Их обеспечивает особая конструкция корпуса субмарины, который в свою очередь может состоять из двух корпусов – прочного и легкого или только из прочного. В первом случае речь идет о российских подводных лодках, во втором – об американских.

Прочный корпус принимает на себя давление воды, для чего ему придается специальная оптимальная форма. Внутри прочного корпуса находятся все основные системы и устройства подводной лодки. Для создания прочных корпусов используются в основном высокопрочные легированные стали и титановые сплавы. Толщина обшивки прочного корпуса при диаметре 8-12 м может составлять от 40 до 60 мм и более.

Легкий корпус обеспечивает оптимальное обтекание во время плавания. Для обеспечения радиолокационной невидимости его «одевают» в специальное противорадиолокационное, звукоизолирующее резиновое покрытие. Внутри легкого корпуса размещаются балластные и топливные (для ДЭПЛ) цистерны, рулевые тяги и гидроакустические антенны.

В подводном положении межкорпусное пространство заполняется водой. Так-как давление на легкий корпус снаружи и изнутри уравновешено, нет необходимости делать его прочным. Толщина обшивки легкого корпуса составляет, как правило, от 8 до 16 мм.

Разделение на отсеки обеспечивают подводной лодке дополнительную живучесть. Отсеки отделены друг от друга водонепроницаемыми дверями-переборками с быстродействующими запирающими устройствами.

Примерный перечень отсеков ДЭПЛ: носовой и кормовой торпедные отсеки; отсек главных гребных электродвигателей и электростанция; машинный отсек; жилые помещения команды; центральный пост.

Статья в тему:  Как заклеить лодку уфимку

Атомные подводные лодки

Первая в мире атомная подводная лодка – «Nautilus» была принята на вооружение в США в сентябре 1954 года. Спустя почти 5 лет, в январе 1959 года вступила в строй советская АПЛ К-3 проекта 627. По многим характеристикам, в частности, водоизмещению, скорости, числу гребных валов, автономности и численности экипажа они были схожи. И все же советская АПЛ имела на один реактор больше. Она превосходила американскую по мощности более чем в 2 раза и по скорости на 6 узлов.

Чтобы понять, как устроена атомная подводная лодка, следует уяснить главное ее отличие от обычной: это субмарина с ядерной силовой установкой, что дает ей ряд уникальных преимуществ:

  1. Ядерная энергия дает возможность АПЛ значительно увеличить время нахождения под водой – от 80 до 99 % всего ходового времени.
  2. Ядерное топливо – это гарантия неограниченной дальности плавания и независимости от береговых баз снабжения.
  3. Атомные энергетические установки обеспечивают субмарине скорость, соизмеримую со скоростью надводных кораблей.
  4. Помимо главной турбины, атомный реактор обеспечивает энергией многочисленные механизмы, системы и электронную аппаратуру.

Мощное вооружение современных российских АПЛ – баллистические и крылатые ракеты различных типов многократно повысило боевые возможности подводного флота, сделав его одной из важнейших составляющих ядерной триады.

Почему подводные лодки вообще должны всплывать на поверхность? Разве они не могут оставаться под водой бесконечно?

Подводные лодки — это огромные морские машины: они ныряют под воду и остаются там в течение длительных периодов времени, проводя военные операции или другие формы подводных исследований. Самое большое.

Статья в тему:  Где сейчас находится подводная лодка курск

Содержание

  • Почему дизельные подводные лодки иметь всплыть?
  • Перезарядка батарей дизельных подводных лодок
  • Трубка
  • Связь
  • Пайки и припасы
  • Обслуживание
  • «Человеческий» угол

Подводные лодки — это огромные морские машины: они ныряют под воду и остаются там в течение длительных периодов времени, проводя военные операции или другие формы подводных исследований. Самое большое преимущество, которое они предлагают, особенно в милитаристском контексте, заключается в том, что они могут спрятаться под водой, подальше от подозрительных глаз врага. Фактически, это главная причина, по которой они были впервые использованы в мировых войнах немецким флотом, чтобы нанести ущерб кораблям союзников.

Однако в тот момент, когда подводная лодка всплывает на поверхность, то есть появляется на поверхности воды, она становится гораздо более легкой целью для мощных орудий и пушек атакующих и эсминцев противника. Вот почему часто говорят, что если вы можете успешно заставить подводную лодку всплыть на поверхность, вы уже выиграли половину битвы.

При этом, если появление на поверхности воды настолько опасно для подводной лодки и ее экипажа, зачем ей вообще всплывать на поверхность? Я имею в виду, что мешает подводной лодке оставаться под водой неопределенное время? Разве он не может оставаться под водой на протяжении всей миссии?

Чтобы понять ответ на этот вопрос, полезно знать кое-что о подводных лодках.

Подводные лодки можно разделить на два типа в зависимости от типа двигателя, на котором они работают: дизель-электрический или ядерный.

Статья в тему:  Сколько стоит лодочный мотор ямаха 60

Подводные лодки, работающие на дизельных электрических двигателях, принято называть дизельными подводными лодками или просто дизельными подводными лодками. Точно так же подводные лодки, которые используют энергию, вырабатываемую ядерным реактором на борту, называются атомными подводными лодками или просто атомными подводными лодками.

Вне зависимости от типа подводные лодки обычно периодически всплывают на поверхность, но причины для этого в обоих случаях разные.

Почему дизельные подводные лодки иметь всплыть?

Дизельные двигатели вырабатывают энергию в процессе внутреннего сгорания (слово «внутреннее» просто означает, что дизельное топливо сгорает. внутри основная часть двигателя). Обратите внимание, что двигатели внутреннего сгорания отличаются от двигателей внешнего сгорания.

Теперь вы можете вспомнить из школьного урока естествознания, что горение — это просто процесс сжигания чего-либо в присутствии кислорода. «Присутствие кислорода» здесь очень важно, особенно в случае больших металлических судов, работающих под водой, вдали от прямого и свежего источника кислорода.

Перезарядка батарей дизельных подводных лодок

Как следует из названия, дизельная подводная лодка работает на дизельном двигателе, а это значит, что она должна подниматься на поверхность (или хотя бы на перископную глубину). Высота перископов на подводных лодках может достигать 18 метров (около 60 футов). Когда подводная лодка погружается на глубину, равную высоте перископа, считается, что подводная лодка находится на глубине перископа.

Подводная лодка выходит на поверхность раз в несколько дней (а то и чаще) не только для того, чтобы получить свежий запас атмосферного кислорода над поверхностью воды, но и для утилизации отработанных газов, которые она производит на борту.

Статья в тему:  Чем обработать дно деревянной лодки

Трубка

Существует устройство, известное как шноркель (англичане называют его «фырканьем»), которое позволяет подводным лодкам работать под водой, при этом набирая воздух над поверхностью. Когда подводная лодка выходит на поверхность, ее дизельные двигатели работают и вырабатывают энергию, которая используется для подзарядки батарей, которые в конечном итоге приводят в действие подводную лодку.

Атомные подводные лодки, с другой стороны, полагаются на энергию, вырабатываемую ядерным реактором на борту. Реактор вырабатывает мощность, достаточную для работы всех электронных и электрических систем на борту, а также систем жизнеобеспечения экипажа. Следовательно, в отличие от дизельных подлодок, атомные подлодки могут работать дни или даже недели, не всплыв ни разу. Фактически, теоретически ядерный реактор на борту подводной лодки производит достаточно энергии, чтобы управлять подводной лодкой в ​​течение нескольких десятилетий!

Связь

Радиосигналы плохо проходят под водой, особенно на глубинах, на которых подводные лодки обычно работают во время миссии. Следовательно, как атомные, так и дизельные подводные лодки должны всплывать на поверхность, чтобы поддерживать связь со своей базой, получать приказы и / или передавать важную информацию.

Пайки и припасы

Атомная подводная лодка может оставаться и работать под водой в течение пары десятилетий, при условии, что она снабжена достаточным количеством припасов и рационов для экипажа на борту, чтобы продержаться так долго.

Очевидно, это далеко не область возможного, поэтому подводные лодки должны всплывать, чтобы загрузить свежие припасы (с другого судна) и продолжить, особенно если это долгая миссия.

Статья в тему:  Можно ли вернуть лодку в течении 14 дней

Обслуживание

Какой бы прочной и надежной она ни была, подводная лодка, в конце концов, остается просто машиной. Он имеет ряд систем различных типов — электрических, механических, электронных, гидравлических и т. Д., Которые позволяют ему работать под водой. Иногда у некоторых из этих систем возникают проблемы, которые бортовой экипаж не может исправить на ходу. Если какая-либо из этих проблем является критической, капитан обычно приказывает поменять поверхность субмарины, чтобы можно было произвести существенный ремонт.

«Человеческий» угол

Не будем забывать, что подводная лодка — это укомплектованный Судно, то есть им управляют люди. Иногда член экипажа получает травму или заболевает, и ему требуется надлежащая медицинская помощь. Также может быть какая-то чрезвычайная ситуация, связанная с людьми, которая потребует незапланированного восстановления поверхности подлодки.

Кроме того, люди — социальные животные. Oни иметь вести «социальную жизнь», т. е. разговаривать с друзьями, встречаться с людьми, посещать места, есть различную еду, зацикливаться на телепередачах, играть в видеоигры, гулять, долго ездить множество других вещей для поддержания их рассудка.

Чтобы команда не сошла с ума из-за недельного пребывания в металлической трубе, полностью оторванной от семьи, друзей и остального мира, миссии на подводных лодках планируются таким образом, чтобы «вращающийся», означающий, что ни один экипаж не должен нести бремя пребывания под водой «слишком долго». Чтобы это произошло, подводные лодки должны всплыть на поверхность, чтобы существующий экипаж мог высадиться, пока новый экипаж садится на подлодку для следующего этапа текущей миссии.

Статья в тему:  Как рассчитать налог на моторную лодку

Жизнь под водой

О подводных лодках я узнал будучи в возрасте младшего школьника. Не то в фильме увидел, не то в книжке прочитал. Тогда подводная лодка показалась мне жутко интересной военной машиной, но при этом какой-то нежилой, будто автоматической. Став школьником, я размышлял: а как подводники живут на лодке? Как едят, спят, ходят в туалет?

А совсем недавно меня, уже взрослого, поразил тот факт, что автономка (так на морском сленге называется боевая служба экипажа корабля) может продлиться до шести месяцев без всплытия! Да и, оказывается, всплывать современным подводным лодкам необходимо только для того, чтобы пополнить запасы продовольствия и сменить уставший экипаж. Подумайте, насколько матросам непросто в замкнутом пространстве прожить полгода! Ведь практически все современные лодки снабжены арсеналом, способным легко уничтожить Великобританию, а каюты матросов находятся всего в нескольких десятках метров от ядерного реактора. Курсы следования, естественно, простыми тоже не бывают. Плавают и подо льдами Северного Ледовитого океана, и по мелководью. Есть риск при встречах с боевыми кораблями других государств. Одним словом, опасностей хватает.

Вот так, по нескольку месяцев не всплывая, и бороздит подводная лодка моря и океаны. А как же обустроен быт экипажа из 100 (а иногда и 160-ти) человек этого железного зверя? Нас, конечно же, в первую очередь интересует решение инженерных вопросов, связанных с водоснабжением, канализацией и вентиляцией. Как устроен туалет или по-морскому — гальюн? Как восполняются немалые резервы воды и воздуха в замкнутом пространстве подводной лодки? Вообще, какими санитарно-техническими приборами оборудованы современные подводные лодки?

Статья в тему:  Как заклеить лодку уфимку

Гальюн

Поразмышляв над тем, куда деваются отходы жизнедеятельности от ста человек экипажа, накопленные не за один месяц, быстро приходишь к выводу, что возить их с собой трудно (это какие ж должны быть ёмкости!). Так что конечный пункт их прибытия или, точнее сказать — выбытия, понятен — синее море. Вопрос: каким способом?

Гальюнов на подводных лодках два: надводный и подводный. Надводным пользуются, когда лодка идет в надводном положении или стоит на якоре. Потребность в подводном гальюне возникает, как правило, в подводном положении.

Выглядит гальюн подводной лодки как туалет вагона поезда. Его стенки обшиты стальными листами, имеется унитаз и педаль смыва. Но за борт содержимое унитаза выбросить не так просто, как, например, в поезде, где нажал на педаль — и содержимое на шпалах или же в баках, как в биотуалетах. Сперва нужно создать внутри лодки давление большее, чем за бортом. Ведь в море на глубине нескольких сотен метров давление за бортом такое, что при использовании системы, применяемой в поезде, лодка немедленно пойдет ко дну. Соль же в том, что отходы жизнедеятельности собираются в специальный баллон, который периодически продувается воздухом под давлением прямо в море. И если по недосмотру нажать на смыв в тот момент, когда давление в системе будет выше, чем в помещении, то содержимое унитаза с большим ускорением полетит совсем в неожиданную сторону.

Статья в тему:  Где сейчас находится подводная лодка курск

Поэтому отличие подводного туалета от туалета поезда в том, что в гальюне много различных вентилей, захлопок и манометров. Поэтому же поход туда напоминает подготовку пилота самолёта к полёту. Не выполнишь ряд необходимых технических действий — и простой поход в туалет может привести, как это ни абсурдно звучит, к локальной санитарной катастрофе! К тому же, лодка ведь не просто чудо военной техники, а чудо, призванное действовать скрытно, и, конечно, гальюн работает абсолютно бесшумно на любой глубине погружения, вплоть до предельной.

А как же мыться?

На современных подводных лодках для экипажа созданы поистине комфортные условия. Возьмём, к примеру, тяжёлые ракетные подводные крейсеры стратегического назначения проекта 941 «Акула». Здесь есть и душевые кабины, и спортзал с сауной, обшитой дубовыми досками, и солярий, и даже маленький бассейн для плавания размером 2х4 метра, который наполняется солёной или пресной водой. В каютах для командного состава установлены системы кондиционирования и телевизоры. Плавучий «Хилтон» — так шутливо-горделиво моряки прозвали этот тип лодок.

Стирка на подводной лодке, как правило, не предусмотрена. После душа морякам выдают комплекты чистой одежды.

Чем дышать?

Теперь о воздухе. Человек за час в среднем потребляет 25-28 литров кислорода, а выдыхает 20-25 литров углекислого газа. Естественно, что на подводной лодке никак не обойтись без специальных систем регенерации воздуха. На подлодках запасы кислорода пополняют, производя реакцию электролиза морской воды. Образующийся при этом водород безопасно удаляют. С углекислым газом справляются специальными газоочистителями СО2. Существуют еще несколько фильтров, которые служат препятствием для прочих ядовитых газов, летающих в воздухе частиц, масляного тумана, запахов и пр.

Статья в тему:  Чем обработать дно деревянной лодки

Прочие системы

На подводных лодках имеются системы пресной воды, мытьевой воды и мусоровыброс.

Пресная вода на субмаринах используется и для питья, и для умывания, и для приготовления пищи. Хранится пресная вода в специальных ёмкостях, а пополняется опреснительной установкой. Как правило, умывальники подлодок имеют два вентиля: один открывает холодную пресную воду, другой — горячую солёную (мытьевую). На камбуз (кухню) вода подаётся через фильтры, очищающие её от случайных примесей и придающие ей хорошие вкусовые качества. Если подаётся дистиллированная вода с опреснительных установок, то в фильтре она обогащается необходимыми солями.

Система мытьевой воды подаёт нагретую морскую воду из систем водяного охлаждения к умывальникам, душу и на камбуз для первичной мойки посуды. Забортная вода подогревается до 30-40°С. Трубопровод для мытьевой воды обычно выполняется из медных цельнотянутых труб.

Среда жизнедеятельности экипажа подлодок максимально приближена к условиям на суше. Соответственно, копится различный мусор. Подводная же лодка не может позволить себе роскошь таскать кучи отбросов до окончания плавания. Да и санитарно-гигиенические нормы нельзя нарушать. Как вы уже догадались, мусор выбросить на подводной лодке тоже не так-то просто. Поэтому мусоровыбрасывающее устройство для избавления от камбузных отходов и прочих остатков тоже должно надёжно срабатывать на глубине. Устройство представляет собой прочный бункер, работающий как шлюзовая камера на космическом корабле. Сначала в него закладывается измельченный мусор, затем он закрывается, заполняется забортной водой и продувается сильной струёй воздуха. Естественно, моряки не сбрасывают в море консервные банки и бутылки.

Статья в тему:  Как называется лодка хантов

Смотря на великолепные технические решения в подводных лодках, восхищаясь инженерной мыслью, понимаешь, что для человека ничего невозможного на свете нет. Какую только среду обитания человек не покорил: и подводный мир, и поверхность океана, и воздушное и орбитальное пространства! Что на очереди? Открытый космос? Другие планеты? Поживем — увидим!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector