СКОРОСТЬ, МАНЕВРЕННОСТЬ

Прежде в погоне за высокой надводной скоростью корпус лодки вытягивали в длину. Отношение длины к ширине лодки дошло чуть ли не до двадцати (у эсминца оно вдвое меньше). Теперь эта тенденция подверглась решительному пересмотру. Современный подводный корабль похож на лодки С. Джевецкого постройки 1879-1881 годов - еще один пример того, что порою новое - это хорошо забытое старое.

Экспериментально доказано, что наименьшим сопротивлением движению под водой обладают относительно короткие корпуса, имеющие форму тела вращения с тупой носовой частью и заостренной, конической хвостовой. На зарубежных лодках конструкторы нашли возможным увеличить диаметр корпуса до 10 метров. Это позволило сделать основные отсеки трехъярусными, что оказалось очень выгодным: в них можно более удобно разместить экипаж и оборудование.

Борьба за увеличение скорости движения лодки под водой началась с улучшения ее обтекаемости. Была снята артиллерия, уменьшилось количество выступающих частей и вырезов в легком корпусе. Коренным образом изменилась его форма, приспособленная ранее в основном к надводному плаванию. Высота надводной части лодки, всплывшей на поверхность, резко сократилась. Осуществилась дерзкая фантазия Жюля Верна: на подводных лодках уже нет надстройки и верхней палубы, над водой возвышается только узкая обтекаемая рубка и небольшая часть "спины" китообразного корпуса.

Как пишет иностранная печать, новая форма несколько ухудшила надводные качества: увеличилась осадка, снизились скорости и маневренность в надводном положении, но с этим мирятся: теперь уже 80 процентов времени подводные корабли проводят под водой и именно там развивают наибольшую скорость (до 35-40 узлов).

Существенно изменились в последние десятилетия тактико-технические характеристики подводных лодок. Об их боевых возможностях судят прежде всего по энергоресурсу и мощности подводного хода.

Энергоресурс подводного хода дизель-аккумуляторных подводных лодок определяется, как известно, емкостью аккумуляторных батарей. Чтобы увеличить ее, в аккумуляторах устанавливают большое число сравнительно тонких пластин. Наряду со свинцовыми, давно известными, применяют серебряно-цинковые аккумуляторы повышенной емкости, ищут и иные пути запасания энергии впрок. Но лучшим из них был общепризнан переход к атомной энергетике.

У атомных зарубежных субмарин энерговооруженность достигла семи лошадиных сил на тонну водоизмещения, скорость хода под водой - 30-40 узлов, дальность плавания в тех же условиях исчисляется теперь десятками и сотнями тысяч миль. Напомним, что дизельные лодки имели в 2-3 раза меньшую энерговооруженность и скорость подводного хода, и то лишь, как правило, в течение одного часа. Дальность их плавания под водой экономическим ходом (5 узлов, доступные любому паруснику) составляла примерно 300-400 миль. На перископной глубине они могли преодолеть расстояние в 10 000 миль.

Высокая подводная скорость, ставшая возможной благодаря научно-технической революции, выдвигает новые требования, о которых раньше и речь не шла. Требуется особо точное управление маневрами корабля по вертикали. Нужна высокоточная стабилизация хода по глубине, иначе лодка может "провалиться" ниже предельной глубины погружения. Автоматические стабилизаторы на зарубежных лодках выдерживают заданную глубину хода с точностью до 10 сантиметров. Горизонтальные рули, обеспечивающие маневрирование лодки в вертикальной плоскости на ходу, монтируются по-новому. Кормовые рули устанавливаются впереди гребного винта, а носовые выносятся на рубку или смещаются в сторону кормы дальше от носовой части, где размещена гидроакустическая аппаратура, чтобы ее работе не мешали шумы, возникающие при обтекании рулей струями воды.

Управление горизонтальными и вертикальными рулями обычно объединяется на одном посту рулевого-оператора. Подводная лодка может маневрировать одновременно в двух плоскостях, резко изменяя курс и глубину погружения.

ЗА СТЕНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

В исторически короткий срок, исчисляемый одним-двумя десятилетиями, корабельная ядерная энергетика сделала настолько крупные шаги в своем развитии, что ее влияние вышло далеко за пределы собственно кораблестроения. Коренным образом изменились взгляды на роль военных флотов, а это привело к пересмотру стратегии в ряде стран. В чем же сущность этого переворота? Какие качества новых силовых установок вызвали столь существенные и далеко идущие перемены?

Регулируемая реакция деления ядер предоставила человечеству возможность создать компактный источник огромного количества тепловой энергии. Если лучшие нефтяные топлива при сгорании выделяют 10 000 калорий тепла на килограмм, то такое же количество ядерного горючего выделяет тепла в два миллиона раз больше. При этом ядерные установки весят меньше, чем обычные вместе с топливом, необходимым для их работы, и совершенно не нуждаются в подводе воздуха из атмосферы или другого окислителя, без чего не может обойтись ни одна теплосиловая установка. Это обстоятельство и послужило причиной необычайного качественного скачка в развитии подводных лодок.

Неблагоприятной особенностью ядерных установок является их радиоактивное излучение, вынуждающее устанавливать мощную биологическую защиту, системы дозиметрического контроля, но с этим мирятся: преимущества подводному кораблю ядерная энергетика дает неоценимые.

Так заглянем же за стену биологической защиты и посмотрим, что происходит в реакторе. Начинать придется с той самой невидимой глазу частицы, которая сделала революцию в энергетике. Имя ей - нейтрон.

Суть управляемой ядерной реакции такова. Свободный нейтрон, блуждая в массе ядерного горючего, на мгновение соединяется с одним из ядер и делает его неустойчивым. Ядро делится на два одинаково заряженных осколка, которые, взаимно отталкиваясь, разлетаются в разные стороны. При этом выделяется тепло, и чем больше ядер делится в единицу времени, тем сильнее нагревается масса горючего.

Для отвода тепла ядерное горючее заключают в оболочки из материала с хорошей теплопроводностью. Получается своеобразный стержень. Группа таких стержней, окруженная общей оболочкой, составляет один тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ). Тысячи таких элементов находятся в активной зоне реактора, имеющей вид решетки, похожей на соты. Тепло из активной зоны отводится омывающим ее теплоносителем.