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.
Источник
12 самых известных видов лодок в зависимости от их назначения
Как все мы знаем, лодка — это судно, специально разработанное для плавания в прибрежных районах или во внутренних территориальных водах, таких как реки и озера. Что отличает лодку от корабля, это, конечно, ее меньший размер и меньшая грузоподъемность. Однако ее размер, форма и вместимость варьируются в зависимости от ее назначения.
В первую очередь, лодки можно разделить на три основных типа:
Лодки без двигателя (например, плоты, гондолы, байдарки и т. д.),
Парусники (парусные лодки)
Моторные лодки (с двигателем)
Существует множество видов и типов лодок, и невозможно перечислить все. В статье мы коснемся только некоторых основных.
1. Рыбацкие лодки
Созданные исключительно для рыбалки, рыбацкие лодки разных размеров используются как для соленых, так и для пресноводных водоемов. Они могут быть как с подвесными лодочными моторами, так и без них (на веслах). Преимущественные качества этих лодок включают стабильность, прочность и долговечность. По сравнению с лодками, предназначенными для озер и рек, лодки, ведущие промысел в прибрежной зоне, более высокие по размеру и крепкие, чтобы противостоять соленой воде и суровым условиям. С другой стороны, алюминиевые рыбацкие лодки весят меньше и отличаются высокой прочностью.
Шлюпка представляет собой небольшую надувную лодку, обычно изготовленную из резины и состоящую из поперечных тросов и шлюзов. Шлюпки, которые приводятся в движение парусами, веслами и маленькими подвесными двигателями, широко известны как парусные лодки, гребные лодки или просто надувные лодки. Эти гребные лодки также могут использоваться в качестве лодок-компаньонов и в необходимый момент могут отправиться в походные экспедиции или для рыбалки на мелководье. В экстренных ситуациях на помощь приходят спасательные шлюпки! Спасательные шлюпки представляют собой небольшие водные суда, которые прикрепляются к более крупным судам, таким как круизы, и их основная функция — перевозить пассажиров в безопасное место.
2. Палубные Лодки
Как следует из названия, палубные лодки производятся с открытой палубой, которая обеспечивает множество вариантов рассадки для небольшой группы людей. Лодка имеет V-образный корпус с широкой балкой для размещения определенного количества пассажиров, они оснащены жестким силовым приводом и широко используются для развлекательных мероприятий и путешествий на небольшие расстояния.
Эта лодка была создана как типичный семейный катер. Боурайдер предлагает места для восьми или более пассажиров. Носовая часть этих типов лодок была построена уникальным образом, чтобы обеспечить просторное размещение сидений. Кроме того, эти малолитражные суда часто оснащены плавательной платформой для вейкбординга. Лодки боурайдеры с классическим V-образным дном обеспечивают великолепную поездку в совершенно различных водных условиях.
В отличие от других катеров, катамаран представляет собой многокорпусное судно, обычно с двумя параллельными корпусами одинакового размера. По сравнению с судами, имеющими один корпус, катамараны имеют меньший объем корпуса, меньшую осадку и большее водоизмещение. Отлично подходящие для рыболовных целей и даже для неспешных водных прогулок, катамараны строятся для различных целей по всему миру.
6. Лодки с центральной консолью
В сущности, это лодка с корпусом без кабины или передней палубы и с постом управления, расположенном в центре лодки. Эти лодки идеально подходят для спортивной рыбалки. Кроме того, палуба обеспечивает мощную изоляционную систему для хранения рыбы.
7. Плавучие дома
В мире есть плавучие дома разных форм и размеров, которые предлагают возможность роскошной жизни на воде и предоставляют отличные условия для отдыха и проживания. Плавучие дома оснащены всеми современными удобствами. Хотя большинство плавучих домов моторизованы, есть лодки, которые не в состоянии работать автономно долгое время, поэтому большую часть времени они пришвартованы.
предназначены для плавного маневрирования по водоемам без чрезмерного расхода лошадиных сил и без излишнего расхода топлива. Это качество делает траулер отличным вариантом для участия в дальних круизных мероприятиях, так как на борту есть все современные удобства, а также широко используется для промыслового лова рыбы.
9. Каютный Крейсер
Каютный Крейсер отлично подходит для спокойного плавания. Эти лодки предлагают основные современные удобства, такие как обогреватели, кондиционеры и генераторы энергии. В дополнение к глубокому V-образному дну, Каютные Крейсера используют механизм безопасного привода вала плюс рулевое управление и, следовательно, в основном подходят для движения в соленой воде.
10. Моторные яхты
Моторная яхта – новейшее слово в эволюции лодок. Это водный транспорт, который в основном используется для приятного проведения досуга. Моторная яхта имеет стандартную длину около 12 м и более, с одним или двумя дизельными двигателями в соответствии с навигационными требованиями во внутренних водах или океанах. Моторная яхта может использоваться для приятного семейного путешествия в течение длительного периода времени. В настоящее время на рынке представлены различные типы яхт, включая парусные яхты и круизные яхты.
11. Водные скутеры
Водные скутеры или водные мотоциклы — это небольшие лодки для приключений. Этот маленький прогулочный катер позволяет людям самостоятельно исследовать акваторию, а также участвовать в играх. Существует два типа скутеров: модели «сидя» и «стоя», где первый предназначен для двух или более человек, в то время как последний может использоваться только одним гонщиком.
Вмещают от четырех до восьми человек, обычно используются для гонок, рыбалки, катания на водных лыжах и т. д. Движение этих открытых лодок контролируется рулевым колесом и средствами управления передним ходом, которые расположены за ветровым стеклом. Катер — это судно начального уровня для занятий водным спортом. Существуют так называемые реактивные катера отличающиеся высокой маневренностью.
Список лодок можно продолжить такими судами, как понтонные лодки, суда на подводных крыльях, буксиры, высокоскоростные корабли, бамперные лодки, лоцманские катера, пожарные катера, байдарки, плоскодонные катера, универсальные рыбацкие лодки, палубные лодки, плоты, плавучие складные лодки, быстроходные лодки, паромы, каноэ, подводные лодки, и т. д.
Все эти виды лодок также доступны на рынке.
Источник
Что такое подводная лодка?
Подводная лодка относится к особому классу боевых кораблей, обладающих способностью плавать под водой, маневрируя по курсу и глубине. Как физический объект, она подчиняется закону Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Этой «подъемной силой» можно управлять с помощью изменения веса лодки. Для погружения субмарины забортная вода принимается в ее балластные цистерны. Чтобы лодка всплыла — их осушают, продувая сжатым воздухом. Поэтому у подводного корабля различают два водоизмещения — надводное (нормальное) и подводное. Лодка на значительной глубине испытывает огромное давление. Ее корпус, включающий обитаемые помещения и основные механизмы, имеет цилиндрическую форму и изготавливается из толстой высококачественной стали или титанового сплава с ребрами жесткости. Его называют прочным корпусом. Для улучшения мореходных качеств лодки сверху на прочный «надет» легкий корпус. В промежутке между ними обычно находятся балластные цистерны и емкости с топливом. Такая лодка называется двухкорпусной. Если легкий корпус не полностью окружает прочный — она относится к полуторакорпусным кораблям. Существуют и однокорпусные лодки. Для повышения живучести субмарины ее прочный корпус разделен поперечными водонепроницаемыми переборками на несколько автономных отсеков (от трех до десяти). Лодка находится под водой во взвешенном состоянии. Ее перемещение вверх и вниз управляется горизонтальными носовыми и кормовыми рулями. Когда передняя кромка пера руля выше задней, набегающий поток воды создает подъемную силу. Если наоборот, встречный поток давит на рабочую плоскость пера сверху вниз. Неподвижная лодка неуправляема и либо должна всплыть, либо набрав дополнительный балласт, лечь на грунт. Движение субмарины вперед или назад, как у любого корабля, зависит от того, в какую сторону вращается винт. Поворот влево — вправо осуществляется изменением положения вертикального руля в корме. Подлодки делятся на дизель-электрические и атомные. Недостаток первых — ограниченное время пребывания под водой. Основной их двигатель — дизель, работающий на соляре, нуждается в постоянном притоке кислорода. Поэтому он обычно используется лишь для надводного хода. Под водой лодка движется на электромоторах, питаемых аккумуляторными батареями. Емкость батарей невелика, и лодке периодически приходится всплывать для их подзарядки дизель-генератором. Со времен Второй мировой войны существует устройство для работы дизеля под водой на небольшой глубине — шноркель. Попросту говоря, это труба, выдвигаемая на поверхность для забора воздуха. Клапан предотвращает попадание воды в систему. Незакрытый шноркель стал причиной гибели не одной субмарины. Атомный реактор без пополнения запасов урана может годами непрерывно давать энергию. Вода, превращенная его теплом в пар, вращает паровую турбину. Та, в свою очередь, движет лодку и посредством турбогенератора вырабатывает электрический ток. Используя громадные энергетические ресурсы ядерной энергетики, из забортной воды легко получить воздух, всегда столь дефицитный на подлодках. Управление субмариной сосредоточено в центральном посту, находящемся в средней части корпуса под боевой рубкой. Сквозь нее или рядом проходят выдвижные устройства. Важнейшим из них является перископ, позволяющий воды наблюдать обстановку на море. Когда он поднят, то головка с объективом выступает над водой. Через систему линз и призм изображение передается внутрь лодки. Перископная глубина не превышает нескольких метров. Корабль, находящийся глубже, может ориентироваться только с помощью гидроакустических средств. Форма корпуса лодок до второй половины ХХ века больше подходила для плавания на поверхности, поскольку погружались они сравнительно ненадолго. Современные субмарины, наоборот, приспособлены в первую очередь к подводной гидродинамике. Их родная стихия — мир безмолвия.
Источник
