Подводные лодки из чего делают
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.
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.
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.
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:
- Ядерная энергия дает возможность АПЛ значительно увеличить время нахождения под водой – от 80 до 99 % всего ходового времени.
- Ядерное топливо – это гарантия неограниченной дальности плавания и независимости от береговых баз снабжения.
- Атомные энергетические установки обеспечивают субмарине скорость, соизмеримую со скоростью надводных кораблей.
- 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.
Как устроена подводная лодка: описание, характеристики и принцип работы
Подводными лодками называют класс кораблей, которые способны двигаться и выполнять другие действия полностью автономно под водой и на ее поверхности. Такие судна способны нести вооружение, а также могут быть приспособлены для различных специализированных операций. Рассмотрим, как устроена подводная лодка и как она работает.
Исторические факты
Самая первая информация о подобных плавательных средствах датируется 1190 годом. В одном из германских сказаний главный персонаж построил нечто вроде подводной лодки из кожи и сумел скрыться на ней от судов врага на морском дне. Это плавательное средство пробыло на дне 14 дней. Воздух внутрь подавался через трубку, второй конец которой был на поверхности. Каких-либо подробностей, чертежей, информации, как устроена подводная лодка, не сохранилось.
Более-менее реальные основы подводного плавания изложил Уильям Буэн в своем труде в 1578 году. Буэн на базе закона Архимеда впервые научно обосновывает способы всплытия и погружения при помощи изменения характеристик плавучести судна, изменяя его водоизмещение. По этим трудам удалось построить судно, способное погружаться и всплывать. Плыть под водой судно не могло.
Далее, в эпоху научно-технического прогресса, в Санкт-Петербурге тайным образом инженеры заложили принцип устройства подводной лодки, предназначенной для вооруженных сил. Она строилась по проектам Ефима Никонова. Проект осуществлялся с 1718 по 1721 год. Далее прототип спустили на воду, и он смог успешно пройти все испытания.
Через 50 лет в США построили первую подводную лодку, которая использовалась в ведении боевых действий. Корпус имел форму чечевицы из двух половинок, которые соединялись при помощи фланцев и кожаных вставок. На крыше была устроена полусфера из меди с люком. На лодке было балластное отделение, которое опорожнялось и заполнялось при помощи помпы. Имелся и аварийный балласт из свинца.
Первой серийной подводной лодкой стало судно Джевецкого. Серия составляла 50 штук. Затем конструкция была усовершенствована, и вместо весельного привода появился вначале пневматический, а затем и электропривод. Эти конструкции строили с 1882 по 1888 год.
Первой электрической субмариной стало судно разработки Клода Губэ. Прототип спустили на воду в 1888 году, судно имело водоизмещение в размере 31 тонны. Для передвижения использовался электрический двигатель мощностью 50 лошадиных сил. Питание осуществлялось от 9-тонной аккумуляторной батареи.
В 1900 году французские инженеры создали первую лодку с паровым и электрическим двигателем. Первый предназначался для движения над водой, второй – под ней. Конструкция была уникальна. Американское судно по подобию разработки французов работало на бензиновом двигателе для плавания над поверхностью воды.
Устройство подводной лодки
Этому вопросу нужно уделить особое внимание. Давайте рассмотрим, как устроена подводная лодка. Она состоит из нескольких конструктивных элементов, выполняющих самые разные функции. Рассмотрим основные элементы.
Корпус
Главная задача корпуса – это полностью обеспечить постоянную внутреннюю среду для механизмов судна и для его экипажа в процессе погружения. Также корпус должен быть таким, чтобы достигалась максимально возможная скорость движения под водой. Это обеспечивается облегченным корпусом.
Типы корпусов
Подводные лодки, где корпус выполняет две эти задачи, называли однокорпусными. Цистерна главного балласта находилась внутри корпуса, что снижало полезный объем внутри и требовало максимальной прочности стенок. Лодка подобной конструкции выигрывает в весе, в необходимой мощности двигателя и в характеристиках маневренности.
Подводные лодки с полуторным корпусом оснащены прочным корпусом, который частично закрыт более легким. Цистерну главного балласта здесь вынесли наружу. Она находится между двумя корпусами. Среди плюсов – отличная маневренность и быстрая скорость погружения. Минусы – мало места внутри, малое время автономной работы.
Классические двухкорпусные лодки оснащаются прочным корпусом, который на всей своей протяженности закрыт легким корпусом. Главный балласт находится в промежутке между корпусами. Лодка обладает большой надежностью, временем автономной работы, большим внутренним объемом. Среди минусов – длительный процесс погружения, крупные размеры, сложность систем заполнения балластных цистерн.
Современные подходы к строительству подводных лодок диктуют оптимальные формы корпусов. Эволюция формы очень тесно связана с развитием систем двигателей. Изначально в приоритете были лодки для надводного перемещения с возможностью кратковременного погружения для решения боевых задач. Корпус тех субмарин имел классическую форму с заостренной носовой частью. Гидродинамическое сопротивление было очень высоким, но тогда оно не играло особой роли.
Современные лодки имеют значительно большую автономность и скорость хода, поэтому инженерам приходится снижать его – корпус делают в форме капли. Это оптимальная форма для движения под водой.
Моторы и АКБ
В устройстве современной подводной лодки для движения имеются аккумуляторы, электродвигатели и дизельные генераторы. Одного заряда аккумуляторов часто недостаточно. Максимум, на что хватает заряда – до четырех суток. На максимальной скорости АКБ подводной лодки разряжается за несколько часов. Подзарядку осуществляют дизельным генератором. Лодка обязательно должна всплывать, чтобы аккумуляторы зарядились.
Также в устройстве дизельной подводной лодки применялись анаэробные или воздухонезависимые двигатели. Им не нужен воздух. Лодка могла не всплывать.
Системы для погружения и всплытия
В устройстве подводной лодки имеются и эти системы. Для погружения подводная лодка, в отличие от надводной, должна иметь отрицательную плавучесть. Этого достигали двумя способами – повышением веса или снижением водоизмещения. Для повышения веса в подводных лодках имеются балластные цистерны, которые заполняются водой либо воздухом.
Для обычного всплытия или погружения лодки применяют кормовые, а также носовые цистерны или цистерны главного балласта. Они нужны для заполнения водой в целях погружения и для заполнения воздухом для всплытия. Когда лодка находится под водой, цистерны заполнены.
Чтобы быстро и точно контролировать глубину, применяют цистерны с контролем глубины. Взгляните на фото устройства подводной лодки. Через изменение объема воды контролируют изменение глубины.
Чтобы управлять направлением лодки, применяются вертикальные рули. На современных машинах рули могут достигать огромных размеров.
Системы наблюдения
Одни из первых субмарин для небольшой глубины управлялись через иллюминаторы. Далее, по мере развития, встал вопрос об уверенной навигации и управлении. Впервые для этого в 1900 году применили перископ. В дальнейшем системы постоянно модернизировались. Сейчас перископы уже никто не использует, а их место заняли гидроакустические активные и пассивные сонары.
Лодка внутри
Внутри подводная лодка представляет собой несколько отсеков. Если рассмотреть, как устроена подводная лодка на примере одного из экспонатов выставки «Из истории подводного флота России», то сразу же в первом отсеке можно видеть шесть носовых торпедных аппаратов, устройство для стрельбы, запасные торпеды.
Во втором отсеке находятся офицерские и командирские каюты, рубка специалиста по гидроакустике и комната радиоразведчика.
Третий отсек представляет собой центральный пост. В данном отсеке масса различных приборов и устройств для управления движением, погружением, всплытием.
Четвертый представляет собой кают-компании для старшин, камбуз, радиорубку. В пятом отсеке находятся три дизельных двигателя мощностью 1900 л. с. каждый. Они работают, когда лодка находится над водой. В следующем отсеке находятся три электрических двигателя для подводного хода.
В седьмом установлены торпедные аппараты, прибор для стрельбы, койки личного состава. Можно посмотреть, как устроена подводная лодка внутри. Фото позволит ознакомиться со всеми приборами и отсеками.
Из чего на самом деле сделана и как работает подводная лодка
С 1980 года по 1998 год подводная лодка несла боевую службу в составе эскадры Северного Флота, выполняла задачи в Атлантическом океане у западного побережья Африки, в Средиземном море, осуществляла боевое патрулирование по охране государственной границы в Баренцевом море.
В 1998 году подводная лодка Б-396 была списана и выведена из состава ВМФ России. 20 октября 2000 года из г. Полярный она была доставлена в г. Северодвинск на Северное машиностроительное предприятие, в апреле 2001 года поднята на слип и затем переведена в цех для переоборудование в музей.
4 июля 2003 года в торжественной обстановке состоялся спуск подводной лодки-музея на воду. В конце августа корабль отправился в свой последний переход по маршруту Северодвинск-Москва. Пройдя Белое море, Беломорско-Балтийский канал, Онежское озеро, Волго-Балтийский канал, Рыбинское водохранилище, Канал имени Москвы, подводная лодка прибыла в Москву.
Теперь местом её постоянной стоянки стал Музейно-мемориальный комплекс истории ВМФ России, расположенный на Химкинском водохранилище в парке «Северное Тушино».
Вход в подводную лодку в музейном варианте осуществляется с правого борта через специально оборудованный тамбур.
До переоборудования вход экипажа осуществлялся через люк.
В первом отсеке расположены носовые торпедные аппараты калибра 533 мм. Справа виден винт торпеды, слева – торпеды до загрузки в торпедный аппарат.
В случае необходимости экипаж мог покинуть подводную лодку через торпедные аппараты, выполнявшие функцию шлюзовых камер. Для выполнения работ за бортом или аварийного всплытия на её борту имелись комплекты снаряжения подводника ССП-К1, состоящие из изолирующего дыхательного аппарата (ребризера) ИДА-59 и гидрокомбинезона СГП-К, дополнительно, для обеспечения всплытия с больших глубин (до 220 м) в комплект входил баллон ДГБ с гелием (в составе дыхательных смесей для глубоководных погружений воздух заменяется гелий-кислородной смесью, что даёт возможность избежать азотной интоксикации и снизить риск возникновения кессонной болезни).
В интерьере подводной лодки есть изменения, в частности, оборудованы проемы в герметичных переборках между отсеками лодки для беспрепятственного перемещения посетителей. В период несения боевой службы члены экипажа перемещались между отсеками через люки.
Самая большая подводная лодка и история создания субмарин
Красота спасет мир! Есть такое расхожее выражение. Вот только если вдуматься, то это не совсем так. Есть очень много безумно красивых военных самолетов, которые созданы для того, чтобы ее отнимать. Защищать тоже, но все равно высокой ценой. И если с самолетами еще более менее понятно, и они могут просто в воздушном бою отгонять или сопровождать цели потенциального противника, то подводная лодка куда более ультимативная штука. Ее задача в случае применения оружия исключительно разрушение. Когда-то они охотились на корабли, а сейчас могут стирать с лица земли чуть ли не целые государства, но они часто тоже очень красивые.
Подводная лодка — это шедевр инженерной мысли.
Когда появились подводные лодки
Первые подводные лодки появились еще в позапрошлом веке, но толку от них было не так много, и по сути они были нужны только для демонстрации технологий. Уже позже они стали настоящей боевой единицей. Сначала дизельные, потом атомные, но все равно очень опасные. Были даже случаи, когда они применялись не только в военных целях. Например, в первой половине прошлого века они применялись германской армией для того, чтобы топить мирные британские суда. Нельзя не отметить, что целью были именно суда, а не люди, которым давали покинуть корабль, но факт остается фактом.
В отличие от обычного надводного судна, подводная лодка имеет возможность преднамеренно изменять свою осадку вплоть до полного погружения под воду. Она может уходить на глубину за счёт заполнения забортной водой цистерн главного балласта. Всплытие производится за счет восстановления плавучести
Первым идею подводных лодок предложил Леонардо да Винчи, но позже он уничтожил свои чертежи, опасаясь ”подводной войны”. Тем не менее, уже в 1578 году англичанин Уильям Боурн описал гренландскую подводную лодку из тюленьих шкур со шноркелем (вытяжная труба), воевавшую в Черном море.
Первые подводные лодки были примерно такими.
В России первые подводные лодки разрабатывались еще при Петре Великом, но их конструкции тоже были далеки от совершенства. А в первый раз в бою подводная лодка применялась в войне за независимость США (1775-1783 гг.) и называлась ”Черепаха”. Правда, она так и не смогла причинить вреда атакуемому судну. Она должна была закрепить мину на днище, но была обнаружена и пришлось взорвать ее просто так, чтобы скрыться.
Корабль викингов пролежал под землей 1 000 лет. Теперь его хотят достать.
Вплоть до 1944 года подводные лодки были в основном надводными кораблями. Из-за несовершенства конструкции они не могли надолго уходить под воду и использовали погружение только для того, чтобы пройти опасный участок или подготовить нападение. Уже позже они постепенно начали переходить на более долгое нахождение под водой, а сейчас это вообще не является проблемой, так как запас провизии на борту большой, системы жизнеобеспечения (кислород, переработка и так далее) хорошие, а запаса ядерного топлива хватает на месяцы автономного плавания.
Рискнули бы погрузиться под воду в такой «кастрюле»?
Ставка на атомный подводный флот
Технология атомной энергетики слишком заманчива, чтобы не использовать ее в военных целях. Я даже не говорю об атомной бомбе, принцип действия которой тоже основан на цепной реакции деления атомов и выделении энергии. Просто в случае с бомбой, в отличии от энергетической установки, деление атомов бесконтрольное.
Как работает АЭС? Опасны ли атомные станции?
В дальнем автономном плавании и на боевом дежурстве атомные лодки хороши тем, что не вырабатывают столько шума, сколько дизельные, имеют больший размер и могут месяцами находиться на дежурстве в любой части мирового океана.
В начале 70-х годов основными игроками на рынке атомных субмарин были, как не сложно догадаться, СССР и США. Именно они сделали ставку на развитие атомного флота и немало преуспели в этом. Особенно, всем хотелось иметь больше лодок, способных нести баллистические ракеты.
Подводные лодки были основой сдерживания во времена холодной войны. Океан надежно прикрывал их своими водами.
Размеры лодок постепенно росли и в результате титул самой большой подводной лодки в мире переходил от одной страны к другой. Один из самых знаменитых американских проектов получил название ”Огайо”. Эти лодки были способны нести до 24 межконтинентальных баллистических ракет. Ответом СССР была подводная лодка проекта 941. Условное название лодки было ”Акула”, но более известна она под именем ”Тайфун”. Про нее мы сегодня и поговорим.
Как создавалась самая большая подводная лодка
Созданием лодки проекта 941 руководил выдающийся советский конструктор Сергей Никитович Ковалев. Он был неоднократно отмечен государственными наградами и бессменно на протяжении нескольких десятилетий руководил ленинградским ЦКБМТ ”Рубин”. Коллективу этого бюро и была поручена работа над царь-лодкой. Строительство осуществлялось на северодвинском предприятии ”Севмаш”.
Вот она гордость советского и российского атомного флота.
Второе название лодки — ”Акула” — появилось после того, как генсек ЦК КПСС Леонид Ильич Брежнев именно под таким названием представил лодку делегатам съезда партии и остальному миру в 1981 году. В целом, можно сказать, что оба названия неплохо отражают суть такой лодки. Она как тайфун должна сносить все на своем пути и как акула являться самым опасным ”хищником” в океане.
Как устроена подводная лодка ”Тайфун”
Лодка имеет просто огромные размеры. Длина ее составляет 173 метра, а ширина 23 метра. При этом полное водоизмещение составляет почти 50 тысяч тонн (втрое больше, чем у американского ”аналога”). Конструкция сделана немного нестандартной и вместо обычного параллельного расположения двух прочных корпусов, она имеет герметичные отсеки капсульного типа. Они созданы для торпедного отсека и центрального поста, а также примыкающего к нему отсека радиотехнического вооружения.
«Акула» отдыхает в порту.
Всего в лодке 19 отсеков, которые соединены между собой, а на случай всплытия из-под тощи льда носовая часть рубки была значительно усилены. Вокруг рубки предусмотрены специальные листы для того, чтобы ей не угрожал даже толстый слой льда.
Как работают атомные ледоколы и почему Россия лидирует в этом направлении.
ТТХ подводной лодки ”Тайфун”
По максимальной подводной скорости лодки разной конструкции отличались не очень сильно и все они были способны передвигаться со скоростью примерно 25 узлов (около 45 км/ч). Зато советский великан мог нести боевое дежурство на протяжении полугода и погружаться на глубину до 400 метров, имея в резерве дополнительные 100 метров.
В носовой части располагались горизонтальные складывающиеся рули, а привод осуществлялся за счет двух семилопастных винтов, каждый из которых оснащался 190-мегаваттным ядерным реактором и турбиной мощностью 50 000 лошадиных сил.
Отдыхаешь себе, а мимо тебя проплывает ЭТО…
Экипаж этого монстра состоял из 160 человек, более трети из которых были офицерами. Условия размещения на борту были очень комфортными, если можно так говорить о подводной лодке. Для офицеров были предусмотрены 2-х и 4-х местные каюты. Для матросов и старшин были предусмотрены маломестные кубрики, в которых были установлены умывальники и телевизоры.
Помимо этого, во все помещения подавался кондиционированный воздух, а в свободное от дежурства время экипаж мог посещать бассейн, спортзал, сауну и даже ”живой” уголок. Не боевая машина, а санаторий. Расскажите в нашем Telegram-чате, что думаете по этому поводу.
Хотя, боевого потенциала лодке тоже хватает. В случае ядерного конфликта ”Тайфун” может одновременно разрядить по противнику ”обойму” из 20 ядерных ракет (Р-39), каждая из которых будет оснащена десятью 200-киллотонными разделяющимися боеголовками. Этого достаточно, чтобы на долгие годы сделать необитаемой территорию, равную по размеру восточному побережью США.
Так устроена АПЛ «Тайфун» изнутри.
А это еще не все. Кроме мощного вооружения, на борту есть более двадцати обычных и реактивных торпед, а еще ПЗРК ”Игла”. Для того, чтобы ”заряжать” лодку, специально был создан корабль ”Александр Бракин”, рассчитанный на перевозку 16 БРПЛ (баллистические ракеты подводных лодок).
На данный момент в строю три атомные подводные лодки ”Тайфун”. Две из них в резерве, а одна используется для испытаний ракетного комплекса ”Булава”. Всего же с 1976 по 1989 со стапелей завода ”Севмаш” было спущено шесть лодок этого типа.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
В 2004 году армия США совершила колоссальную ошибку. Она представила новый цифровой камуфляж, способный работать во всех средах (UCP, Universal Camouflage Pa…
Слышали новость? Дональд Трамп решил начать ядерную войну… Пока, правда, с ураганами. Сказать, что его окружение было шокировано, значит не сказать ничего. Т…
Многие мировые космические агентства сообщили о планах по разработке программ, направленных на возобновление активной фазы исследования спутника Земли. Недав…
