Как движется подводная лодка под водой

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:

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.

Источник

Правильный ход под водой

Не единожды говорил и повторюсь снова: Япония на сегодняшний день имеет просто прекрасный, а самое главное, состоящий из новых кораблей, флот. В перспективе – 2 авианосца, 2 вертолетоносца, 37 эсминцев, 21 подводная лодка, 3 десантных корабля-дока. Учитывая, что 12 подводных лодок еще и с независимой ВНЭУ – это весьма и весьма приличная сила.

Наш Тихоокеанский флот представляет собой очень скромную силу в плане корабельного состава.

1 старый ракетный крейсер, 1 старый эсминец, 4 старых больших противолодочных корабля. Все – советской постройки. 3 новых фрегата. 3 атомных подводных лодки с крылатыми ракетами и еще 2 в ремонте. 1 атомная подводная лодка «Щука-Б» и еще 3 в ремонте. И 8 дизель-электрических подводных лодок типа «Палтус» и «Варшавянка».

Ракетные крейсера стратегического назначения в этот список не входят, у них несколько иные, специфические задачи. Конечно, если речь зайдет о том, чтобы смыть с Японии милитаристские устремления большим количеством морской воды, то тогда можно будет вспомнить и «Бореях». Но не раньше.

Так что новость о том, что в состав Тихоокеанского флота вошла новая дизель-электрическая подводная лодка «Магадан» — это хорошая новость. Если учесть, что в планах до 2024 года стоит вооружить ТОФ еще шестью подводными лодками проекта 636.3, то это значительно усилит корабельную группировку на Тихом океане и, соответственно, обороноспособность России.

Шесть «Варшавянок» — это много или как?

Если изучить мнения многих экспертов, то «Варшавянки» по своим боевым характеристикам превосходят все дизель-электрические лодки, находящиеся на вооружении стран региона.

Проект 636.3 – это модернизированный и улучшенный проект 877 «Палтус», который был создан еще в СССР в конце 70-х годов прошлого века.

«Варшавянкой» назвали проект с намеком на то, что эта лодка будет поставляться в страны Организации Варшавского Договора. Действительно, «Варшавянка» была упрощенной экспортной версией «Палтуса», которая поставлялась хоть и не «союзникам» по ОВД, но продавалась в Китай, Индию, Вьетнам и Алжир.

«Для себя» «Варшавянка» пошла в несколько иной комплектации. Над лодкой хорошо поработали, она стала несколько длиннее, чем «Палтус», увеличилось водоизмещение, скорость и глубина погружения. «Варшавянка» ныряет несколько глубже, чем, например, японская «Сорю», да и скорость имеет выше, что надводную, что подводную.

Конечно, эти цифры не являются полным отображением того, насколько «Варшавянка» актуальна как средство обороны или нападения.

Важная составляющая – это оптимальное сочетание акустической скрытности и возможности обнаружения целей на максимальной дальности, навигационных систем, комплексов управления боевыми системами и возможностей самого ракетно-торпедного вооружения лодки.

Единственным отличием российской лодки от тех же «Сорю», да и вообще от передовых неатомных подводных лодок, является отсутствии ВНЭУ. Это, конечно, дает преимущества зарубежным образцам, и проблема российских ВНЭУ – это большая проблема на неопределенное время.

Однако, лодки проекта 636.3 по своим характеристикам мало уступают импортным лодкам, пусть и оснащенным воздухонезависимыми установками. А вот ракетное вооружение «Варшавянки», состоящее из «Калибров» значительно превосходит вооружение тех же «Сорю», состоящее из американских UGM-84 «Гарпун».

«Гарпун», конечно, весьма приличная ракета, но «Калибр» значительно ее превосходит. И в этом плане «Варшавянки» представляют собой весьма универсальное оружие, пусть и не обладающее независимостью от всплытия.

Кроме того, «Варшавянки» не зря прозвали «Черными дырами», это действительно очень скрытные и тихие лодки. Современные средства шумоподавления и снижения уровня шумов дают подлодке реальную возможность обнаружить вражеский корабль вне зоны своего обнаружения и атаковать его крылатыми ракетами из-под воды.

При этом, «Калмбр» — это универсальная ракета, которой можно атаковать не только надводные цели, но и объекты на берегу.

Тихий ход «Варшавянки», тихий настолько, что даже у самых современных гидроакустических станций возникают проблемы с обнаружением российских лодок.

«Варшавянки» — это вполне реальное оружие, способное значительно охладить пыл японских милитаристов. Шесть новых подводных лодок на страже российских границ – это, с одной стороны, не так много, как хотелось бы, но и не так мало, как могло быть.

Наличие в Тихоокеанском флоте атомных субмарин прекрасно. Но их не так много, как хотелось бы. Японцы вполне смогут в недалеком будущем развернуть две АУГ. Изначально ориентированные, скорее всего, на запад и на север. На Китай и Россию.

Отвечать придется. И здесь два варианта: либо брать количеством, строя корабли, которые смогут нивелировать силу японского флота, либо качеством, за счет технологий, которые обеспечат российским лодкам преимущество перед противником и вооружения, удары которого противник не сможет парировать.

Ударная группировка японского флота из авианосца, вертолетоносца и эсминцев – это реальность, которая будет резать волны через пару лет. Самолеты, вертолеты и ракетное оружие эсминцев – серьезная сила. И, учитывая возможности нашего Тихоокеанского флота, лучшим способом вразумления таких группировок могут стать «Калибры», стартовавшие из-под воды, за пределами гарантированного обнаружения, из торпедных аппаратов подводных лодок.

Можно сколько угодно мечтать о морских боях, о корабельных группировках, осыпающих друг друга ракетами, снарядами и торпедами. Но эффективнее, а самое главное – с наименьшими потерями в личном составе, было бы нанести удар ракетным оружием именно из-под воды.

Нам все равно придется заниматься сдерживанием растущих интересов Японии в регионе, особенно учитывая наличие у японцев за спиной американского флота.

«Варшавянки» нам нужны. Особенно на Тихом океане. Сегодня, пожалуй, это самый «горячий» регион в мире.

Первая подводная лодка проекта 636.6 «Петропавловск-Камчатский» была передана флоту в ноябре 2019 года.
Вторая «Варшавянка» встала в строй в октябре 2020 года.
Третья, «Магадан» — в октябре 2021-го.

То, что с момента закладки «Магадана» (ноябрь 2019-го) до вхождения в строй (октябрь 2021-го) прошло 2 года, можно рассматривать по-всякому. Мы будем смотреть в той позиции, что 2 года для подводной лодки – это не так уж и много. В конце концов, это довольно сложная техника и спешка здесь не то чтобы не нужна, она просто опасна. Лучше качество.

Так что еще три «Варшавянки» — это хорошее подспорье, но… Да, у нас есть Северный, если Балтийский и Черноморский флоты. Но на Тихом океане у нас, пожалуй, самые серьезные противники что в плане устремлений, что в плане количества и качества. Так что чем больше новых кораблей получит ТОФ, тем лучше это скажется на безопасности страны.

И все-таки, нашему флоту очень нужна современная подводная лодка с ВНЭУ.

Источник

Подводная навигация — Submarine navigation

Подводное плавание под водой требует специальных навыков и технологий, которые не нужны надводным кораблям . Проблемы подводной навигации стали более важными, поскольку подводные лодки проводят больше времени под водой, преодолевая большие расстояния и с большей скоростью. Военные подводные лодки путешествуют под водой в условиях полной темноты без окон и света. Работая в скрытом режиме, они не могут использовать свои активные гидролокаторы для обнаружения подводных опасностей, таких как подводные горы , буровые установки или другие подводные лодки. Всплытие для получения навигационных данных предотвращается широко распространенными системами обнаружения противолодочной войны, такими как радар и спутниковое наблюдение. Антенные мачты и перископы с антеннами могут быть подняты для получения навигационных сигналов, но в зонах интенсивного наблюдения только на несколько секунд или минут; Современные радарные технологии могут обнаруживать даже тонкий перископ, в то время как тени подводных лодок могут быть хорошо видны с воздуха.

СОДЕРЖАНИЕ

Навигационные технологии

Надводные подводные лодки, входящие в порт и выходящие из него, движутся аналогично традиционным кораблям, но с некоторыми дополнительными соображениями, поскольку большинство лодок движется ниже ватерлинии, что затрудняет их просмотр и идентификацию для других судов. Подводные лодки оснащены инерциальной навигационной системой, которая измеряет движение лодки и постоянно обновляет положение. Поскольку он не полагается на радиосигналы или астрономические наблюдения, он позволяет лодке перемещаться, оставаясь скрытым под поверхностью. Для поддержания точности подводная лодка должна периодически обновлять свое местоположение с помощью внешних навигационных радиосигналов. С 1960-х по 1990-е годы эти сигналы передавали спутники Transit и береговые станции LORAN. GPS теперь заменил оба.

Наземная и приповерхностная навигация

На поверхности или на перископической глубине подводные лодки использовали следующие методы для определения своего местоположения:

• Спутниковая навигация:
  • Глобальная система позиционирования (GPS) — путем внутреннего ввода путевых точек, позволяющая ориентироваться на более точном уровне.
  • НАВСАТ
• Наземные радионавигационные системы; в значительной степени вытеснен спутниковыми системами
  • ЛОРАН — больше не используется
  • ЧАЙКА , российский аналог ЛОРАНА
  • OMEGA , западный аналог Alpha Navigation System, больше не используется
  • Альфа , российский аналог навигационной системы Омега
• Навигация по небесам с использованием перископа или секстанта — теперь редко используется из-за прогресса в технологиях.
• Радиолокационная навигация ; сигналы радара легко обнаруживаются, поэтому радар обычно используется только в дружественных водах, входящих и выходящих из портов. С внедрением более совершенной радиолокационной системы в этом процессе было реализовано много новых методов.
• Активный гидролокатор ; Как и радар, активные гидролокаторы легко обнаруживаются, поэтому активный гидролокатор обычно используется только при входе в порты и выходе из них.
• Лоцманская проводка — в прибрежных и внутренних водах надводные подводные лодки полагаются на стандартную систему навигационных средств (буи, навигационные маркеры, маяки и т. Д.), Используя перископы для определения линий местоположения для построения точки триангуляции.
• Система управления рейсом — называемая VMS, использует цифровые карты с другими внешними источниками для определения местоположения судна. Другая информация также может быть введена вручную при установлении точного определения местоположения или местоположения.

Глубоководная навигация

На глубине ниже перископической глубины подводные лодки определяют свое местоположение по:

• Информация о курсе сточным расчетом, полученная с гирокомпаса корабля , измеренная скорость и оценки местных океанских течений, это также может считаться оценочным местоположением, если океанское течение вычисляется.
• Инерциальная навигационная система является источником оценки местоположения, использующим для вычислений ускорение, замедление и тангаж и крен.
• Контурная навигация по дну может использоваться в районах, где нанесены подробные гидрографические данные и имеются адекватные вариации в топографии морского дна. Измерения глубины Fathometer сравниваются с диаграммами глубины .

Источник