Подводные лодки

Существует старая легенда о подлодке, тестовой глубине и изоляционной ленте. Как гласит эта легенда, раньше подлодки красили в сухих доках. Это было во времена, когда еще не была разработана программа «Безопасная подлодка» и в корпусе подлодке существовало отверстие диаметром 5 сантиметров, которого не было в проекте, но оно было проделано не просто так — наверное, новая труба должна была быть присоединена к системе охлаждения.

По какой-то причине установка новой системы была отложена, а корпус подлодки необходимо было красить изнутри. Отверстие заклеили изоляционной лентой, аккуратно заделали, наложили промежуточное покрытие и покрасили. Про ленту забыли, и отверстие было сверху покрыто изоляционным материалом.

То же самое сделали снаружи, когда пришло время покрывать краской корпус с внешней стороны. Новая система — и проделанное для этого отверстие — были забыты, и судно было выпущено в море.

Подлодка совершила свое первое погружение. Легенда гласит, что сначала все шло как по маслу, но на глубине около 140 метров оба куска ленты отклеились и в подлодку начала поступать вода.

Капитан дал приказ на всплытие. В доках был найден изъян в корпусе подлодки. Наверное, этот случай заставил работников доков проводить испытания на тестовой глубине после каждого капитального ремонта или постройки новой подлодки.

Американские подлодки имеют только один корпус. Это значит, что лишь один слой металла отделяет «населенный» отсек подлодки от морских глубин. Обручи несущей конструкции приварены к внутренней стороне подлодки.

Русские подлодки обычно двухкорпусные. «Населённый» отсек подлодки заключён в большем корпусе, а обручи несущей конструкции приварены к пластинам внешнего корпуса судна. Внешний корпус негерметичен, это своего рода конверт из недорогой стали, который придаёт обтекаемость внутреннему корпусу.

В двухкорпусных подлодках в пространстве между корпусами помещают часть оборудования, давая тем самым возможность сэкономить место во внутреннем корпусе. Но тут существуют компромиссы, как и в любом другом дизайне. Однокорпусные подлодки легче и быстрее. Силовой установке двухкорпусных подлодок приходится прилагать больше усилий, чтобы привести в движение более тяжелую подлодку, из-за наличия внешнего корпуса и дополнительного веса воды. Но двухкорпусная подлодка может выдержать более сильный удар торпеды, в то время как однокорпусная подлодка может пойти ко дну при попадании одной торпеды.

Главной задачей является сохранение корпуса подлодки водонепроницаемым, особенно когда существует такое количество труб, входящих в корпус. Американские подлодки оборудованы специальными выключателями, которые представляют собой гидравлические рычаги управления. Они (во включённом состоянии) направляют гидравлическое масло к шаровым клапанам в системе управления подачей морской воды.

Когда ими управляет вахтенный офицер, эти переключатели закрывают клапан, тем самым перекрывая доступ морской воде. Но непоступление морской воды может привести к тому, что выйдет из строя часть силового агрегата, а потеря движения во время затопления, в свою очередь, является смертельной. По этой причине вахтенный офицер должен быть профессионалом в своем деле: требуется опыт, чтобы знать, какой переключатель когда переключить. Одна ошибка оператора панели переключателей может погубить подлодку и её экипаж.

На подлодке есть основные балластные ёмкости и ёмкости переменного балласта. Балласт — морской термин, обозначающий любой груз, который используется для управления устойчивостью или предотвращения раскачивания судна. Обычно для этих целей используют воду или свинец. Свинцовые блоки помещаются на дно цилиндра корпуса подлодки. Этот балласт делает подлодку более устойчивой, чтобы при вращении она вернулась обратно в первоначальное положение, а не продолжала вращаться, как бревно при сплаве по реке. Идея использования балластных ёмкостей состоит в том, чтобы помочь судну в момент погружения.

Основные балластные ёмкости предназначены для того, чтобы помочь судну погрузиться, а затем вернуться на поверхность. Когда балластные ёмкости затапливаются, вода, попадая внутрь, придает дополнительный вес, что позволяет судну стать тяжелее. Этот добавившийся вес противодействует выталкивающей силе, поэтому судно начинает погружаться.

В свою очередь, объем судна включает и объем балластных ёмкостей, но когда ёмкости заполнены, объем уменьшается (а вес в данном примере остается прежним). Хотя вес остался прежним, объем уменьшился, а плотность равна массе, поделенной на объем. Судно становится более плотным — более плотным, чем морская вода, — и поэтому оно тонет.

Основные балластные ёмкости открываются в море через нижние заборники. Сверху балластных ёмкостей расположены вентиляционные клапан, которые по конструкции подобны стоку в вашей ванной. По форме они напоминают плоскую пробку, которая плотно входит в отверстие в корпусе подлодки.

Когда клапаны открыты, механизм втягивает «пробку» внутрь ёмкостей, открывая отверстие. Вода поступает снизу, потому что воздух выходит из отверстий в верхней части. Когда клапан закрыт, ёмкость остается сухой из-за содержащегося в ёмкостях сжатого воздуха. Вода может попасть в ёмкости только в том случае, если выпустить воздух наружу.

Ёмкости переменного балласта располагаются внутри подлодки в отличие от основных балластных ёмкостей. Они используются для незначительных изменений веса судна для контроля глубины погружения. На больших скоростях (более 5 узлов) судно движется под водой, а контроль глубины погружения осуществляется хвостовыми и носовыми плавниками. А на малых скоростях «принцип самолета» больше не применим. В данном случае судно больше напоминает воздушный шар, наполненный горячим воздухом, который полностью полагается на свой вес.

Корпус подлодки имеет цилиндрическую форму, поэтому он очень неустойчив. Корпус обычного судна напоминает бокал для вина в разрезе. Если он начнет переворачиваться, то объем, погружающийся в воду, возрастает относительно объема, покидающего ее, что создает выталкивающую силу, которая старается вернуть судно в первоначальное положение. Это делает обычное судно устойчивым в воде. Подлодки не обладают подобными свойствами, потому что при вращении цилиндрического корпуса объем, погружающийся в воду, ранен объему, покидающему её.

Если вы наступите на бревно, находящееся в воде, оно будет вращаться вокруг продольной оси. Но если вы прикрепите снизу железный груз (балласт), оно повернется, но очень скоро выправится само собой, используя лишь горизонтальное расстояние от центра объема до центра тяжести. По этой причине моряки-подводники очень часто страдают от морской болезни — во время шторма подлодка являет собой жалкое зрелище. Нет ничего зазорного в том, чтобы, прильнув к перископу, держать пакет для рвоты в одной руке и соленое печенье — в другой во время нахождения на поверхности. «Дежурный по судну, погружаемся, чёрт побери!» — нечто подобное можно часто услышать при движении на поверхности во время качки.