Живучесть корабля - Непотопляемость подводной лодки
- Details
- Parent Category: Лекции
- Published: 24 July 2014
Непотопляемость подводной лодки
Непотопляемость ПЛ является одним из важнейших мореходных качеств, обеспечивающих ее боеспособность. Так как ПЛ имеют малый запас плавучести в надводном положении, а в подводном положении запас плавучести отсутствует, непотопляемости ПЛ придается особое значение. Для ПЛ различают надводную и подводную непотопляемость.
Надводной непотопляемостью называется способность ПЛ оставаться на плаву с положительными остаточной плавучестью и остойчивостью и не опрокидываться при затоплении отсеков прочного корпуса и прилегающих к ним ЦГБ.
Подводной непотопляемостью называется способность ПЛ при повреждениях, связанных с поступлением воды в прочный корпус, плавать на глубинах, не превышающих предельной, и всплывать на безопасную по прочности переборок глубину либо на поверхность, сохраняя при этом остойчивость и посадку, которые обеспечивают возможность использования ее по назначению.
При поступлении забортной воды в прочный корпус ПЛ изменяется ее запас плавучести, остойчивость, крен и дифферент. Для поврежденной ПЛ важное значение имеют запасы поперечной и продольной остойчивости, которые не должны быть меньше некоторых установленных нормами величин.
Спрямлением можно в определенной степени улучшить мореходные качества ПЛ в надводном положении, улучшить использование оружии и технических средств.
Спрямление ПЛ может быть произведено тремя способами:
- перемещением грузов внутри ПЛ;
- удалением грузов за борт;
- контрзатоплением неповрежденных ЦГБ.
При выборе мероприятий по спрямлению необходимо стремиться к сохранению и восстановлению запаса плавучести. Для ПЛ контрзатопление должно рассматриваться как крайняя мера при угрозе гибели и невозможности применить другие способы. Наибольшую опасность для ПЛ, особенно при повреждении в оконечности, представляет потеря продольной остойчивости. Поэтому следует максимально использовать такие высокоэффективные средства продольного спрямления, как удаление с ПЛ и перемещение (перегон, перекачка) жидких грузов и вспомогательного балласта.
Спрямление ПЛ методом контрзатопления; производится на практике с помощью таблицы надводной непотопляемости, которая составляется при проектировании ПЛ.
Так как ПЛ не имеет запаса плавучести в подводном положении, то при потере хода или неспособности развить значительную скорость она не может плавать под водой даже с одним затопленным отсеком. В общем случае подводная непотопляемость определяется динамическими качествами ПЛ, а задача о возможности всплытия аварийной ПЛ с грунта решается методами статики.
д) Ходкость подводной лодки.
Ходкостью называется способность ПЛ двигаться заданной скоростью при затрате определенной мощности главных двигателей.
Если при движении ПЛ со скоростью υ сопротивление воды ее движению будет R, то для обеспечения заданного движения затрачивается определенная буксировочная мощность .
Полное сопротивление движению ПЛ при равномерном прямолинейном движении в надводном положении или в подводном положении на малой глубине определяется по формуле:
R = Rт+ Rф + Rв = Rвяз + Rв,
где Rт – сопротивление трения;
Rф – сопротивление формы (вихревое сопротивление);
Rв – волновое сопротивление;
Rвяз = Rт + Rф – вязкостное сопротивление воды.
Сопротивление трения образуется в результате действия сил вязкости воды. С увеличением скорости ПЛ увеличивается и сопротивление трения. Сопротивление трения зависит также от кривизны и шероховатости корпуса ПЛ (сварных швов, неровности покраски и т. д,) .
Сопротивление формы, или вихревое сопротивление, образуется за счет влияния вязкости воды и разности скоростей обтекания их поверхности при движении ПЛ.
Волновое сопротивление обусловлено весом воды и возникает вследствие перераспределения давлений по смоченной поверхности ПЛ в связи с волнообразованием, вызванным движением ПЛ. При повышении скорости ПЛ оно резко возрастает, особенно на мелководье. На глубинах более 1/3 длины ПЛ волнового сопротивления нет. Лишь при плавании под перископом или РДП при относительно больших скоростях на поверхности моря образуются корабельные волны и появляется волновое сопротивление.
При плавании ПЛ под водой резко возрастает сопротивление выступающих частей (ограждения рубки, рулей, стабилизаторов, гребных валов, различных наделок корпуса и др.), которое состоит из сопротивления трения и сопротивления формы
е) Управляемость подводной лодки.
Управляемость – способность ПЛ удерживать заданное направление движения и по необходимости изменять его под действием руля или иными средствами. Способность ПЛ удерживать заданное направление движения называется устойчивостью на курсе, а способность изменять направление движения – поворотливостью.
Различают управляемость ПЛ в горизонтальной и вертикальной плоскостях. ПЛ может совершать пространственные маневры с одновременным изменением глубины и курса, когда ее центр тяжести двигается по пространственной траектории.
На ПЛ к средствам обеспечения управляемости относятся рули, движители и нагрузка. Универсальным средством обеспечения управляемости являются рули. Они используются для выполнения всех маневров, включая маневры, при которых применяются другие средства управления. Для повышения маневренных качеств увеличиваются скорости перекладки рулей, которые достигают 5 – 9° в секунду.
Поворотливость ПЛ характеризуется временем изменения курса и циркуляцией – траекторией перемещения центра тяжести ПЛ при повороте. Различают три периода циркуляции:
- маневренный – от начала до конца перекладки руля;
- эволюционный – от момента окончания перекладки руля до начала установившегося движения;
- установившейся циркуляции – движения центра тяжести ПЛ по окружности с практически постоянной скоростью.
Таким образом, эффективность деятельности ПЛ в первую очередь зависит от наличия у нее полного комплекса боевых и мореходных качеств. Обеспечение данных качеств является важной задачей, которая решается как на стадии проектирования и постройки ПЛ, так и в период ее эксплуатации.
Полное обеспечение боевых и мореходных качеств ПЛ невозможно без широкого использования различных систем и устройств, а также во многом зависит от состава энергетической установки.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ, СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА ПОДВОДНЫХ ЛОДОК.
а) Классификация и общая характеристика энергетических установок подводных лодок.
Современная ПЛ оснащена очень большим количеством разнообразных технических средств. Среди этого многообразия энергетическая установка – главное звено.
Энергетическая установка ПЛ (ЭУ ПЛ) представляет собой единый комплекс главных и вспомогательных механизмов, устройств и систем, приборов, обеспечивающих ПЛ заданные подводные и надводные хода, и, совместно с рулевыми устройствами, системой погружения и всплытия – маневрирование ПЛ в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
С помощью ЭУ ПЛ осуществляются: применение оружия, использование средств управления ПЛ и радиотехнических средств, использование средств борьбы за живучесть, пополнение энергозапасов, обеспечение санитарно-бытовых нужд экипажа.
Состав ЭУ определяется классом ПЛ и предъявляемыми к ней тактико-техническими требованиями. В общем случае в состав ЭУ любого класса ПЛ входят следующие элементы:
- двигатели, преобразующие тепловую и электрическую энергию в механическую;
- аккумуляторы энергии – хранители преобразованной энергии (электрические аккумуляторы);
- валопроводы, передающие механическую энергию, получаемую в двигателях, к движителю;
- движители, обеспечивающие превращение механической энергии вращения валопроводов в движение корабля (гребные винты).
Кроме основных элементов в состав ЭУ входят: электродвигатели экономического хода, различные преобразователи, энергетические сети разных видов, передающие энергию от одних элементов ЭУ к другим; приборы контроля, связи и сигнализации, а также системы и устройства. Все эти элементы ЭУ встречаются в самых разнообразных качествах и сочетаниях.
На современных ПЛ применяются энергетические установки двух основных типов. Это дизельная энергетическая установка и атомная энергетическая установка. Каждая из этих установок обладает рядом достоинств и недостатков, поэтому их выбор определяется назначением и классом подводной лодки.