Як влаштований атомний підводний човенвід Удалів Карнелій Іванович за 08
Принцип дії субмарини
Система занурення і спливання підводного човна включає баластові і допоміжні цистерни, а також сполучні трубопроводи і арматуру. Основний елемент тут – це цистерни головного баласту, за рахунок заповнення водою яких погашається основний запас плавучості підводного човна. Усі цистерни входять до носової, кормової та середньої групи. Їх можна заповнювати та продувати по черзі або одночасно.
Підводний човен має диферентні цистерни, необхідні для компенсації поздовжнього зміщення вантажів. Баласт між диферентними цистернами передується за допомогою стисненого повітря або ж перекачується за допомогою спеціальних помп. Диферентування – саме так називається прийом, метою якого є «врівноваження» зануреної підводного човна.
Атомні підводні човни ділять на покоління. Для першого (50-ті) характерна відносно висока шумність та недосконалість гідроакустичних систем. Друге покоління будували у 60-ті – 70-ті роки: форму корпусу було оптимізовано, щоб збільшити швидкість. Човни третього більші, на них також з'явилося обладнання для радіоелектронної боротьби. Для АПЛ четвертого покоління характерні безпрецедентно низький рівень шуму та просунута електроніка. Зовнішність човнів п'ятого покоління опрацьовується в наші дні.
Важливим компонентом будь-якої субмарини є повітряна система. Занурення, випливання, видалення відходів – все це робиться за допомогою стисненого повітря. Останній зберігають під високим тиском на борту підводного човна: так він займає менше місця і дозволяє акумулювати більше енергії. Повітря високого тиску знаходиться у спеціальних балонах: як правило, за його кількістю стежить старший механік. Поповнюються запаси стисненого повітря під час спливання. Це довга та трудомістка процедура, яка потребує особливої уваги. Щоб екіпажу човна було чимдихати, на борту субмарини розміщені установки регенерації повітря, що дозволяють отримувати кисень із забортної води.
АПЛ: які вони бувають
Атомний човен має ядерну силову установку (звідки, власне, і походить назва). У наш час багато країн також експлуатують дизель-електричні підводні човни (ПЛ). Рівень автономності атомних субмарин набагато вищий, і вони можуть виконувати ширше коло завдань. Американці та англійці взагалі припинили використовувати неатомні підводні човни, український же підводний флот має змішаний склад. Загалом лише п'ять країн мають атомні підводні човни. Окрім США та Україна до «клубу обраних» входять Франція, Англія та Китай. Інші морські держави використовують дизель-електричні субмарини.
Майбутнє українського підводного флоту пов'язане із двома новими атомними субмаринами. Йдеться про багатоцільові човни проекту 885 «Ясень» і ракетні підводні крейсери стратегічного призначення 955 «Борей». Човнів проекту 885 збудують вісім одиниць, а число «Бореїв» сягне семи. український підводний флот не можна буде порівняти з американським (США матимуть десятки нових субмарин), але він займатиме другий рядок світового рейтингу.
українські та американські човни відрізняються за своєю архітектурою. США роблять свої АПЛ однокорпусними (корпус і протистоїть тиску і має обтічну форму), а Україна – двокорпусними: у цьому випадку є внутрішній грубий міцний корпус і зовнішній обтічний легкий. На атомних підводних човнах проекту 949А «Антей», до яких належав і сумно відомий «Курськ», відстань між корпусами становить 3,5 м. Вважається, що двокорпусні човни живучі, тоді як однокорпусні за інших рівних мають меншу вагу. У однокорпусних човнів цистерни головного баласту, що забезпечують сплив ізанурення знаходяться всередині міцного корпусу, а у двокорпусних - всередині легкого зовнішнього. Кожна вітчизняна субмарина має вижити, якщо будь-який відсік буде повністю затоплений водою – це одна з головних вимог для підводних човнів.
В цілому, спостерігається тенденція до переходу на однокорпусні АПЛ, оскільки новітня сталь, з якої виконані корпуси американських човнів, дозволяє витримувати колосальні навантаження на глибині та забезпечує субмарині високий рівень живучості. Йдеться, зокрема, про високоміцну сталь марки HY-80/100 з межею плинності 56-84 кгс/мм. Очевидно, у майбутньому застосують ще досконаліші матеріали.
Існують також човни з корпусом змішаного типу (коли легкий корпус перекриває основний лише частково) та багатокорпусні (кілька міцних корпусів усередині легені). До останніх належить вітчизняний підводний ракетний крейсер проекту 941 – найбільший атомний підводний човен у світі. Усередині її легкого корпусу є п'ять міцних корпусів, два з яких є основними. Для виготовлення міцних корпусів використовували титанові сплави, а для легені – сталевий. Його покриває нерезонансне протилокаційне звукоізолююче гумове покриття, що важить 800 тонн. Одне це покриття важить більше, ніж американський атомний підводний човен NR-1. Проект 941 – справді гігантська субмарина. Довжина її становить 172, а ширина – 23 м. На борту несуть службу 160 осіб.
Атомні підводні човни ділять за призначенням:
- РПКСН (Ракетний підводний крейсер стратегічного призначення). Будучи елементом ядерної тріади ці субмарини несуть на борту балістичні ракети з ядерними боєголовками. Головні цілі таких кораблів – військові бази та міста противника. До РПКСН входить нова українська АПЛ 955 «Борей». В Америці цей тип субмаринназивають SSBN (Ship Submarine Ballistic Nuclear): сюди відноситься найпотужніша з таких підводних човнів – човен типу «Огайо». Щоб умістити на борту весь смертоносний арсенал, РПКСН проектують з огляду на вимоги великого внутрішнього обсягу. Їхня довжина часто перевищує 170 м – це помітно більше довжини багатоцільових підводних човнів.
ПЛАТ (Підводний човен атомний торпедний). Такі човни ще називають багатоцільовими. Їх призначення: знищення кораблів, інших підводних човнів, тактичних цілей землі і збирання розвідданих. Вони менші за РПКСН і мають кращу швидкість і рухливість. ПЛАТ можуть використовувати торпеди або високоточні крилаті ракети. До таких АПЛ належать американський «Лос-Анджелес» або радянський/український МПЛАТРК проекту 971 «Щука-Б».
Американський «Сівулф» вважається найдосконалішим багатоцільовим атомним підводним човном. Її головна особливість – найвищий рівень скритності та смертоносне озброєння на борту. Одна така субмарина несе до 50 ракет "Гарпун" або "Томагавк". Також є торпеди. Через велику дорожнечу флот США отримав лише три таких підводні човни.
ПЛАРК (Підводний човен атомний з крилатими ракетами). Це найменша група сучасних АПЛ. Сюди входять українська 949А «Антей» та деякі переобладнані в носії крилатих ракет американські «Огайо». Концепція ПЛАРК перегукується з багатоцільовими АПЛ. Субмарини типу ПЛАРК, щоправда, більші – вони являють собою великі плавучі підводні платформи з високоточною зброєю. У радянському/українському флоті ці човни також називають «вбивцями авіаносців».
Усередині підводного човна
Детально розглянути конструкцію всіх основних типів АПЛ складно, але проаналізувати схему одного з таких човнів цілком можливо. Нею стане субмарина проекту 949А "Антей", знакова (у всіх сенсах)для вітчизняного флоту Для підвищення живучості автори продублювали багато важливих компонентів цієї АПЛ. Такі човни отримали по парі реакторів, турбін та гвинтів. Вихід із ладу одного з них, згідно з задумом, не повинен стати для човна смертельним. Відсіки субмарини поділяють міжвідсічні перебирання: вони розраховані на тиск 10 атмосфер і повідомляються люками, які можна герметизувати, якщо це необхідно. Не всі вітчизняні атомні субмарини мають багато відсіків. Багатоцільова АПЛ проекту 971, наприклад, розділена на шість відсіків, а новий РПКСН проекту 955 - на вісім.
АПЛ проекту 949А має дуже досконалу (за мірками 80-х) апарату, що включає гідроакустичну систему МГК-540 «Скат-3» та безліч інших систем. Човен також оснащений автоматизованим, що має підвищену точність, збільшений радіус дії та великий обсяг інформації, що обробляється навігаційним комплексом «Симфонія-У». Більшість інформації про всі ці комплекси тримається в таємниці.
Відсіки АПЛ проекту 949А «Антей»:
Перший відсік: Його ще називають носовим або торпедним. Саме тут розташовані торпедні апарати. Човен має два торпедні апарати 650-мм і чотири 533-мм, а всього на борту АПЛ знаходиться 28 торпед. Перший відсік складається із трьох палуб. Бойовий запас зберігається на призначених для цього стелажах, а торпеди подаються до апарату за допомогою спеціального механізму. Тут також знаходяться акумуляторні батареї, які з метою безпеки відокремлені від торпед спеціальними настилами. У першому відсіку зазвичай служать п'ять членів екіпажу.
Другий відсік: Цей відсік на субмаринах проектів 949А і 955 (і не тільки на них) виконує роль «мозку човна». Саме тут розташований центральний пульт управління, і саме звідси здійснюється управліннясубмариною. Тут знаходяться пульти гідроакустичних систем, регулятори мікроклімату та навігаційне супутникове обладнання. Служать у відсіку 30 членів екіпажу. З нього можна потрапити до рубання АПЛ, призначену для спостереження за поверхнею моря. Там же знаходяться висувні пристрої: перископи, антени та радари.
Третій відсік: Третім є радіоелектронний відсік. Тут, зокрема, знаходяться багатопрофільні антени зв'язку та безліч інших систем. Апаратура цього відсіку дозволяє приймати цілей, в тому числі з космосу. Після обробки отримана інформація вводиться в корабельну бойову інформаційно-керівну систему. Додамо, що підводний човен рідко виходить на зв'язок, щоб не бути демаскованим.
Четвертий відсік: Даний відсік – житловий. Тут екіпаж як спить, а й проводить вільний час. Є сауна, спортзал, душові та загальне приміщення для спільного відпочинку. У відсіку є кімната, що дозволяє зняти емоційне навантаження – для цього, наприклад, є акваріум із рибками. Крім цього, у четвертому відсіку розташований камбуз, або, кажучи простою мовою, кухня АПЛ.
П'ятий відсік: Тут знаходиться дизель-генератор, що виробляє енергію. Тут же можна бачити електролізну установку для регенерації повітря, компресори високого тиску, щит берегового живлення, запаси дизпалива та олії.
5-біс: Це приміщення потрібне для деконтамінації членів екіпажу, які працювали у відсіку з реакторами. Йдеться про видалення радіоактивних речовин з поверхонь та зниження рівня забруднення радіоактивними речовинами. Через те, що п'ятих відсіку два, нерідко відбувається плутанина: одні джерела стверджують, що на АПЛ десять відсіків, інші говорять про дев'ять. Навіть незважаючи на те, що останнім відсіком є дев'ятий, всього наАПЛ (з урахуванням 5-біс) їх є десять.
Шостий відсік: Це відсік, можна сказати, знаходиться в самому центрі АПЛ. Він має особливу важливість, адже саме тут знаходяться два ядерні реактори ОК-650В потужністю по 190 МВт. Реактор відноситься до серії ОК-650 – це серія водоводяних ядерних реакторів на теплових нейтронах. Роль ядерного палива виконує високозбагачена по 235 ізотопу двоокис урану. Відсік має об'єм 641 м³. Над реактором знаходяться два коридори, що дозволяють потрапити до інших частин АПЛ.
Сьомий відсік: Його також називають турбінним. Об'єм цього відсіку становить 1116 м3. Це приміщення призначене для головного розподільчого щита; електростанції; пульта аварійного керування головною енергетичною установкою; а також ряду інших пристроїв, що забезпечують рух підводного човна.
Восьмий відсік: Даний відсік дуже схожий на сьомий, і його теж називають турбінним. Об'єм складає 1072 м³. Тут можна побачити електростанцію; турбіни, які рухають гвинти АПЛ; турбогенератор, що забезпечує човен електроенергією, та водоопреснувальні установки.
Дев'ятий відсік: Це надзвичайно малий відсік-притулок, об'ємом 542 м³, що має аварійний люк. Цей відсік теоретично дозволить вижити членам екіпажу у разі катастрофи. Тут є шість надувних плотів (кожен розрахований на 20 осіб), 120 протигазів та рятувальні комплекти для індивідуального спливання. Крім цього, у відсіку розташовані: гідравліка кермової системи; компресор повітря високого тиску; станція керування електродвигунами; токарний верстат; бойовий пост резервного керування кермами; душова та запас продуктів на шість днів.
Окремо розглянемо озброєння АПЛ проекту 949А. Крім торпед (про які ми вже говорили) човен несе 24 крилатихпротикорабельні ракети П-700 "Граніт". Це ракети далекої дії, які можуть пролетіти комбінованою траєкторією до 625 км. Для наведення на ціль П-700 має активну голівку радіолокації наведення.
Ракети знаходяться у спеціальних контейнерах між легкими та міцними корпусами АПЛ. Їхнє розташування приблизно відповідає центральним відсікам човна: контейнери з ракетами йдуть по обидві сторони субмарини, по 12 на кожній із сторін. Усі вони повернуті вперед від вертикалі на кут 40-45 °. Кожен із таких контейнерів має спеціальну кришку, що висувається при ракетному запуску.
Крилаті ракети П-700 "Граніт" - основа арсеналу човна проекту 949А. Тим часом реального досвіду щодо застосування цих ракет у бою немає, тож про бойову ефективність комплексу судити складно. Випробування показали, що через швидкість ракети (1,5-2,5 М) перехопити її дуже важко. Однак не все так однозначно. Над сушею ракета не здатна летіти на малій висоті, і тому є легкою метою для засобів протиповітряної оборони противника. На морі показники ефективності вищі, але варто сказати, що американське авіаносне сполучення (а саме для боротьби з ними створювалася ракета) має відмінне прикриття ППО.
Подібне компонування озброєння не характерне для атомних субмарин. На американському човні «Огайо», наприклад, балістичні або крилаті ракети розташовуються в шахтах, що йдуть у два поздовжні ряди за огорожею висувних пристроїв. А ось багатоцільовий "Сівулф" запускає крилаті ракети з торпедних апаратів. Так само запускаються крилаті ракети з борту вітчизняної МПЛАТРК проекту 971 «Щука-Б». Звичайно, всі ці субмарини несуть різні торпеди. Останні використовуються для ураження підводних човнів і кораблів.