Подводные лодки. Submarine.itishistory.ru
ПОДЛОДКИ МОДЕЛИ ТАНКИ ИСТОРИЯ

Паросиловые установки на Подводной лодке

Особое место в подводном судостроении занимает применение паросиловых установок. Первоначальное их появление на подводных лодках вполне закономерно. С одной стороны, уже в 1860-е гг. стало очевидным, что необходимо иметь раздельные двигатели для надводного и подводного хода. С другой стороны, реальной альтернативы хорошо освоенной паровой машине просто не было. Именно поэтому им принадлежала честь стать не только первым механическим двигателем, специально предназначенным для надводного хода (детище американца Ольстита), но и первым двигателем надводного хода — генератором для зарядки аккумуляторных батарей (французский «Нарвал»). Более того, паровую машину пытались применить в качестве единого двигателя.

 

Подводная лодка Норденфельдта

Подводная лодка Норденфельдта:

1 — тепловые ящики; 2 — паровой котел; 3 — телескопическая дымовая труба; 4 — конденсатор; 5 — паровая машина

 

Первым это сделал в 1885г. шведский промышленник Торстен Норденфельдт. Его подводная лодка в качестве главной энергетической установки имела паровую машину типа компаунд (то есть паровая машина двойного расширения: с двумя цилиндрами, в которых пар работает последовательно) мощностью 100л. с., снабжаемую паром от котла на угольном отоплении. Кроме этого, имелись так называемые теплые ящики, где аккумулировался пар. Перед погружением горение котла прекращалось и паровая машина расходовала пар теплых ящиков, что обеспечивало ход 6 узлов в течение 2,5 часа. Для того времени не такой уж плохой результат. Недаром две несколько увеличенные в размерах аналогичные подлодки закупила в 1886г. Турция. Прослужили они всего три года, но на металл последнюю из них сдали лишь в 1921г. В 1908г., то есть тогда, когда на подлодки уже устанавливали не только бензомоторы, но и дизеля, во Франции строят «Шарль Брун». Эта подлодка водоизмещением 365/450 т имела котломашинную установку с двумя котлами. В них между трубками размещалась сода. При работе котла тепло сначала аккумулировалось в соде, а затем уже отдавалось через стенки трубок воде, в результате чего образовывался пар. Перед погружением горение в котлах прекращалось, но сода и далее нагревала воду, и паровая машина продолжала работать. В целом эксперимент не удался — запаса тепла соды хватало на обеспечение дальности плавания всего 6миль, но интересно, что применение паросиловой установки на подводных лодках продолжилось. Да еще с каким размахом!

 

Британская подводная лодка типа К

Британская подводная лодка типа К

 

В 1916г. в Великобритании закладывают 21 подводную лодку типа К с котлотурбинной главной силовой установкой надводного хода. Они предназначались для совместных действий с эскадрой надводных кораблей и должны были решать задачи по предварительному ослаблению противника перед предстоящим боем, ведению разведки и противолодочной обороны основных сил. Для этого требовалась высокая скорость надводного хода, чтобы они могли совершать переход в район предназначения в едином боевом порядке. Именно желание иметь подводные лодки со скоростью надводного хода 24 узла и толкнуло британских конструкторов на применение паросиловой установки: существовавшие в то время дизеля такого позволить не могли. Последнее обстоятельство отразилось на судьбе этих кораблей самым трагическим образом. Двухвальная котлотурбинная силовая установка суммарной мощностью 10 000 л. с. оказалась самым уязвимым местом их конструкции, точнее — системы подачи воздуха и отвода продуктов сгорания. Каждый из двух котлов имел по дымовой трубе, при погружении убиравшихся в надстройку, и дистанционно закрывавшиеся двумя клинкетами — нижним и верхним. Несмотря на широкое применение гидравлики, на 15 подводных лодках этого типа из 17 построенных в ходе эксплуатации произошли серьезные аварии, а 7 по различным причинам затонули. Все это, в сочетании с плохой остойчивостью и управляемостью под водой, а главное — с полной бесполезностью в эскадренном бою, привело к тому, что все оставшиеся подводные лодки этого типа сразу после войны вывели в резерв ив 1923—1926 гг. пустили на слом. Четыре последние лодки этого типа достраивали уже по измененному проекту с дизель-электрической силовой установкой.

В отечественном флоте подводных лодок с паросиловой установкой не было, но проектными разработками занимались. В частности, в 1921 г. инженер-конструктор Б. М. Малинин предложил проект «подводного крейсера-максимум». За счет применения котлотурбинной силовой установки предполагалось достичь дальности плавания 25 000 миль при максимальной скорости надводного хода 25 узлов. Два котла, аналогичные тем, которые устанавливали на эскадренных миноносцах типа «Новик», должны были размещаться в одном котельном отделении и иметь каждый свою дымовую трубу.

Другой проект подводной лодки с паросиловой установкой предложил в 1935г. инженер-конструктор С. А. Базилевский. Максимальную скорость надводного хода до 30 узлов предполагалось обеспечить за счет применения котлотурбинной силовой установки. Вроде бы идея стара! Но обратите внимание на мощность этой установки — 70 000л. с.

Котел по своей конфигурации имел форму параллелепипеда длиной 3450, шириной 2010 и высотой 2650 мм. Его масса без воды равнялась 4,4 т. Время поднятия пара с момента включения растопочного агрегата и до получения расчетных параметров составляло 3 минуты. Как мы видим, такая паросиловая установка вполне могла вписаться в габариты отсеков подводной лодки.

 

«Подводный крейсер-максимум» Б. М. Малинина

«Подводный крейсер-максимум» Б. М. Малинина:

1 — водолазная камера; 2 — траверзные торпедные аппараты; 3 — центральный пост; 4 — дизель-генератор; 5 — паровые котлы; 6 — паровая турбина

 

При сходном водоизмещении Малинин считал, что на своем подводном крейсере сможет разместить главную энергетическую установку мощностью 20 000л. с. Британская подлодка типа К имела мощность 10 000 л. с., эскадренный миноносец «Новик» при рождении развивал 42 000л. с., и только строящийся лидер «Ленинград» должен был иметь установку, состоящую из трех котлов и трех турбозубчатых агрегатов суммарной мощностью около 70 000л. с. Как мы видим, реализовать некоторые элементы предлагаемых Базилевским подводных лодок при использовании традиционной котлотурбинной установки не представлялось возможным. Поэтому автор предложил установить на своих кораблях высоконапорные котлы типа «Велокс» швейцарской фирмы «Броун-Боверн». Он считал, что применение этих котлов снизит удельный вес всей установки до 8—10 кг на л. с. и в два раза уменьшит ее габариты, то есть может даже превзойти аналогичные показатели дизелей. У высоконапорных котлов существует еще ряд положительных качеств, очень важных для подводного кораблестроения. Ничтожное содержание воды и крайне малая теплоемкость этих котлов должны были позволить прекратить их действие в течение 15—20 секунд, а пуск из холодного состояния фирма гарантировала за 6—8 минут. Наличие вспомогательных дизелей вполне могло позволить подводной лодке маневрировать, пока котлотурбинная установка не вышла на эксплуатационный режим.

 

Проект подводного крейсера С. А. Базилевского

Проект подводного крейсера С. А. Базилевского:

 1 — дизель-генератор; 2 — паровой котел; 3 — паровая турбина; 4 — главный электродвигатель; 5 — ангар для гидросамолета

 

Применение автоматики и повышенное до 2—3 атмосфер давление в топке должно было обеспечить полное сгорание топлива и гарантировать отсутствие дымления. Наконец, высокое давление в топке, большая скорость воздуха и продуктов сгорания (до 200 м/с) настолько уменьшали сечение дымоходов и воздухопроводов, что делали закрывающие их устройства не менее надежными, чем при установке дизелей. А значит, общепринятые дымовые трубы можно было заменить общим газоходом с выходом в верхней части ограждения рубки. Более низкая температура отходящих газов по сравнению с применением обычных котлов позволяла значительно повысить надежность газоотводных клапанов. При этом если применение котлов типа «Велокс» оказалось бы по каким-либо причинам затруднено, то вполне можно было воспользоваться идеей, реализованной при создании энергетической установки эскадренного миноносца «Опытный». В марте 1934 г. инженер-конструктор В. Л. Бжезинский предложил разработать проект котлотурбинной установки для этого эсминца мощностью 70 000 л. с., когда аналогичные главные энергетические установки серийных эсминцев такого же водоизмещения развивали мощность только 54 000 л. с. Такой качественный скачок предполагалось достигнуть за счет применения, прежде всего, высоких параметров пара (давление 70 кг/см2, температура 450 °С) и прямоточных котлов профессора Л. К. Рамзина. К началу 1940 г. такую установку создали и начали ее испытания на борту корабля (стендовые испытания котлов не проводились). Удельная масса установки составила 8 кг на л. с., время, затрачиваемое на подъем пара в котле из холодного состояния до принятия им нагрузки, находилось в пределах 4—10 минут. Правда, это все же была энергетическая установка для эсминца, и ее габариты не могли удовлетворить создателей подводных лодок. Однако в 1936г. разрабатывается проект универсального катера с паротурбинной установкой, основанной на тех же принципах, что и для «Опытного». Она даже имела значительные преимущества перед аналогом, так как и все вспомогательные механизмы работали также на высоких параметрах пара (давление 65 кг/см2, температура 475 °С). На «Опытном» от этого отказались из-за желания иметь все вспомогательные механизмы унифицированными с серийными эсминцами проекта 7 (давление — 26,5 кг/м2, температура — 350 °С). Это позволило создать котлотурбинную установку с уникальными массогабаритными характеристиками и удельной массой всего 3 кг/л. с. Габариты турбозубчатого агрегата составили по длине 3300 мм, ширине 2350мм и высоте 1820мм, а масса — 7,9 т.

Предыстория Подводной лодки

Первые двигатели для Подводных лодок

Первое оружие Подводных лодок

Почему Подводная Лодка не тонет

Первые работоспособные Подводные лодки

Тактико-технические элементы первых Подводных лодок

Первые двигатели сгорания на Подводных Лодках

Создание первых Торпед для подводных лодок

Жилое помещение на Подводной лодке

Подводные лодки на Войне

Позиционные Подводные лодки

Подводные минные заградители

Паросиловые установки на Подводной лодке

Погружение Подводной лодки

Перископ на Подводной лодке

Гидроакустика на Подводной лодке

Эхопеленгование на Подводной лодке

Радиолокация на Подводной лодке

Торпеда — главное оружие Подводной лодки

Подводные лодки Крейсера

Основные тактико-технические элементы подводных крейсеров

Подводные Авианосцы

Вентиляционные трубы Подводной лодки

Спасательный комплекс Подводной лодки

Анализ Подводных лодок после Второй мировой войны

Двигатели для Подводной лодки

Разработки двигателей для Подводной лодки

Схема электродвижения Подводной лодки

Первые Подводные лодки с ядерной энергетической установкой

Многоцелевые атомные Подводные лодки

Подводные лодки с баллистическими ракетами

Баллистические ракеты Подводных лодок

Подводные лодки с ядерной энергетической установкой

Минно-торпедное оружие Подводных лодок

Крылатые ракеты Подводных лодок

Спасательная камера Подводной лодки

Конструкция корпусов современных Подводных лодок

Центральный пост дизельной подводной лодки

Навигационное вооружение Подводных лодок

Летопись подводного флота

Основы теории корабля

Модель торпедного катера

Модель тральщика

Модель подводной лодки

Модель противолодочного корабля

Модель эскадренного миноносца

Модель крейсера

Двигатели для моделей кораблей

Гребной винт для модели корабля