Страница:
Неся вахту на посту, оператор перерабатывает большое количество информации, которую он получает от приборов, сигнализаторов и средств внутрикорабельной связи. Чем больше поток информации, тем более вероятны неправильные восприятия и ошибочные действия. Изучив возможности человека, ученые и конструкторы делают все, чтобы избавить оператора от переработки излишнего количества информации. Многие функции контроля и управления передаются автоматическим устройствам. Количество приборов, за которыми надо следить, сократилось. Многие из них заменены звуковыми и световыми сигнализаторами, не требующими постоянного внимания. Появились приборы, дающие обобщенную информацию, например о курсе, скорости и глубине движения лодки. Показания таких приборов читаются легко, ошибочное восприятие информации становится маловероятным. Управление кораблем и его механизмами становится менее утомительным.
НЕВИДИМАЯ ОПАСНОСТЬ
Взрывоопасные ядовитые газы, способные оказаться внутри прочного корпуса, представляют для лодки подчас не меньшую опасность, чем глубинные бомбы, торпеды и мины. Газы эти образуются при работе двигателей и других технических средств корабля, а также в процессе жизнедеятельности экипажа.
Один из этих врагов - водород, самый легкий и простой из химических элементов.
На заре подводного плавания "водородной" проблемы не существовало. Создатель первой в мире подводной лодки с механическим двигателем русский художник-фотограф И. Александровский пробыл под водой вместе с экипажем своей (самой крупной в то время) лодки 16 часов - немыслимый по тогдашним представлениям срок. И вот что, в частности, писал он об этих испытаниях: "Во время пребывания под водой офицеры и команды нижних чинов пили, курили, ставили самовар. Все это происходило при отличном освещении лампами и свечами".
Прочитав эти строки, сегодняшний подводник усмехнется: дичь, нелепая бравада - на лодке нельзя разводить открытый огонь! Но Александровский ничем не рисковал. На его лодке в отличие от современных не было электрических аккумуляторов, при работе которых выделяется водород.
А с водородом, как известно, шутки плохи. Если в воздухе накопится всего 4 процента этого газа, то взрыв от малейшей искры неизбежен.
Аккумуляторные батареи современных дизель-аккумуляторных лодок "производят" водород чуть ли не кубометрами. Почти на всех флотах мира были случаи взрыва гремучей смеси воздуха с водородом. В нашем подводном флоте еще в тридцатых годах появились приборы для беспламенного сжигания водорода, что позволяло избежать его опасного скопления в отсеках. Примерно такие же приборы были созданы и в других странах.
Но водород - далеко не единственная вредная примесь. Не менее опасен для экипажа другой газ, который постоянно присутствует в воздухе отсеков, окись углерода (угарный газ). Поэтому устройства, способные одновременно устранять и водород, и окись углерода, получили широкое распространение. Это каталитические окислительные аппараты, которые обычно называют дожигателями СО и Н2.
Нелегкой для ученых и конструкторов была и другая задача: удаление из воздуха отсеков углекислого газа, а его каждый человек выделяет за сутки около килограмма. Еще до Второй мировой войны для поглощения углекислоты на подводных лодках пользовались натронной известью, наносимой тонким слоем на пластины, сквозь которые прогоняли воздух. Позже появилось более эффективное средство - гидроокись лития. В присутствии влаги, а она всегда есть в воздухе, это вещество активно реагирует с двуокисью углерода. Но ведь каждую молекулу гидроокиси лития можно использовать лишь однажды, ибо реакция необратима, а всякие запасы на лодке ограничены. Поэтому ученые искали и нашли непрерывный регенеративный процесс. Главную роль в нем играет жидкое органическое вещество - моноэтанолаламин. Водный его раствор обладает интересным свойством: при нормальной температуре он действует как щелочь и связывает углекислоту, а при нагревании утрачивает свои щелочные свойства, и углекислота из него выделяется. После охлаждения он вновь приобретает способность связывать углекислоту. Известно, что на основе этого вещества работают на американских подводных лодках системы улавливания СО, которые удаляют весь углекислый газ, выдыхаемый командой в сто и более человек.
СЕМИГЛАВАЯ ГИДРА
Борьба с загрязнениями воздуха похожа на поединок со сказочной гидрой: отрубишь одну голову, и сразу же появляется другая, а порой и несколько новых голов. Подгоревшая пища, горюче-смазочные материалы, технические жидкости разного назначения, многие пластики и краски медленно, но верно выделяют в отсеки всевозможные вещества, часто небезвредные. Чтобы сократить число источников загрязнений, пришлось ограничить или совсем исключить применение в подводном флоте некоторых материалов.
Пролитое в отсеке топливо немедленно удаляется, промасленная ветошь хранится в специальных контейнерах. Ограничено применение летучих растворителей и шеллака. Даже кремы для чистки обуви или бритья, пасты для чистки камбузных плит рекомендуется использовать по возможности реже.
Для борьбы с неизбежными загрязнениями воздуха, связанными с пребыванием в замкнутом объеме десятков людей, используются электростатические и механические фильтры, а также древесно-угольные поглотители. Механическими фильтрами задерживаются крупные частицы, электростатическими - тончайшие аэрозоли. Для поглощения газообразных примесей предназначены абсорбционные фильтры, поглощающие и неприятные запахи.
Каталитические окислители и химические поглотители, о которых мы говорили, объединяются теперь в единую систему очистки воздуха. В ее весьма разветвленную схему входит важная часть, о которой речь еще не шла. Это источники кислорода.
ХИМИЯ ИЛИ ФИЗИКА!
Чтобы жить, нужно дышать, а для дыхания необходим кислород. Откуда его брать? Конечно, можно хранить газообразный кислород в баллонах. Но это вызывает постоянное пребывание на борту большого "мертвого груза": на долю кислорода приходится лишь 10-20 процентов общей массы баллонов. Жидкий кислород, какую бы теплоизоляцию ни применяли, непрерывно испаряется, да и контейнеры с ним занимают немало места. Есть и другой вариант: химические источники кислорода. Они известны. Это так называемые хлоратные свечи, состоящие из смеси хлората натрия, железного порошка и стеклянной ваты. Их сжигают в горелках из нержавеющей стали.
Электролитический способ разложения воды считается сейчас наиболее перспективным. Но ведь при этом получается взрывоопасный водород. Это усложняет технологию получения как раз того газа, без которого невозможна жизнь человека. Одним словом, исследования в области жизнеобеспечения, разработка новых его средств были и будут важнейшими задачами тех, кто занят развитием подводного плавания. Однако давно известно общее положение: чтобы совершенствовать, надо знать. А чтобы знать, надо иметь приборы, способные дать необходимые сведения.
Давно прошли те времена, когда индикатором токсичности (ядовитости) газовой среды, окружающей человека, служила клетка с канарейкой. Ни поведение птички, ни даже ее гибель ничего нам не скажут о составе смеси газов и о концентрации примесей. Химия физическими методами - так можно охарактеризовать общую тенденцию в развитии способов анализа воздуха в отсеках подводного корабля.
Химический состав газов, компоненты воздуха ныне определяют на основе физических свойств атмосферы отсеков. Водород, например, выявляют по изменению теплоемкости смеси газов, в которую он входит, а кислород - по изменению ее магнитных свойств: ведь кислород - парамагнетик. Приборы инфракрасной спектроскопии сообщают об окиси углерода и углекислом газе. Система очистки воздуха на подводной лодке стала ныне сложным комплексом, включающим немало приборов контроля, основанных на разных принципах действия.
Наиболее перспективным способом определения углеводородов (а их в воздухе подводных лодок выявлено великое множество) зарубежные специалисты считают газовую хроматографию, основанную на известном физическом явлении: различные газы адсорбируются (поглощаются) активными веществами с разной скоростью. Поэтому, вместе начав путь по хроматографической колонке, заполненной таким веществом, газы постепенно разделяются, как бегуны "растягиваются" на длинной дистанции. Первыми до противоположного конца колонки "добегают" те газы, которые плохо адсорбируются активным веществом, а последними те, что адсорбируются лучше всех. Специальные детекторы, связанные с самописцами, определяют вид и количество примесей по изменению теплоемкости или показателя преломления, по взаимодействию с реактивами или по другим свойствам.
С помощью газовой хроматографии выявляют многие примеси в воздухе отсеков и ведут с ними последовательную и беспощадную борьбу.
НАВИГАЦИЯ И СВЯЗЬ
В длительном плавании под водой или подо льдом средства навигации корабля и связи с внешним миром приобретают первостепенное значение. В таких условиях для определения перед пуском баллистической ракеты местоположения лодки в океане точность обычных штурманских приборов оказалась недостаточной. Мало того, магнитные и даже обычные гироскопические компасы в околополярных районах вообще не дают сколько-нибудь надежных показаний. На Северном полюсе стрелки сходят с ума: ведь кругом юг! Подводную и подледную навигацию атомных лодок в любых широтах сейчас обеспечивают корабельные инерциальные навигационные системы.
Как сообщает иностранная печать, основное отличие корабельной инерциальной системы от аналогичной ракетной состоит в том, что она должна измерять очень малые ускорения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях в течение длительного времени, а это представляет большую трудность. Постепенно в приборах инерциальной системы накапливается ошибка, достигающая при длительном подводном плавании значительной величины.
Чтобы повысить точность определения места, на зарубежных лодках прибегают к дублированию: инерциальные системы корректируют друг друга. Кроме того, применяют астро - и радиокоррекцию, эхолоты и другую аппаратуру, позволяющую периодически выверять инерциальные системы. Все эти приборы объединены в навигационный комплекс, управляемый универсальной электронной вычислительной машиной.
На подводных лодках, предназначенных для арктического плавания, кроме эхолотов, измеряющих акустическим способом глубину моря под килем, устанавливаются эхоледомеры. Эти приборы работают на том же принципе. Они записывают на ленте положение верхней и нижней кромок льда, фиксируя этим его толщину.
На иностранных лодках поворотная, дистанционно управляемая телевизионная установка, размещенная в носовой части, помогает ориентироваться под водой. Имеются и подводные прожекторы. С помощью всей этой аппаратуры и гидролокаторов подводные лодки, плавая подо льдом, могут уклоняться от столкновения с айсбергами, находить разводья и полыньи, выбирать места для всплытия и "приледнения".
Для связи на УКВ, KB и в промежуточном диапазоне антенна подводной лодки должна находиться над водой. В зарубежных флотах специальные выдвижные устройства, антенные буи, выпускаемые лодкой из подводного положения, расширяют возможности радиосвязи. Они позволяют также по сигналам искусственных спутников Земли (ИСЗ) определять место нахождения корабля с высокой точностью, не всплывая в надводное положение.
На относительно небольших глубинах используется свойство сверхдлинных волн проникать в приповерхностный слой воды. Связь на СДВ-диапазоне (сверхдлинноволновом) находит широкое применение в иностранном подводном флоте. Теперь лодки получили возможность принимать (и только принимать) радиограммы, оставаясь на безопасной глубине. Для передачи же донесений они по-прежнему вынуждены подвсплывать на перископную глубину и выдвигать антенну.
На большой глубине основным источником информации об окружающей обстановке по-прежнему остается гидроакустика.
Еще в годы Второй мировой войны было обнаружено сверхдальнее распространение звука в океане при взрывах на определенной глубине. Оказалось, что дальше всего распространяется звук в тех слоях, где его скорость минимальная. Эти слои, в которых происходит наименьшее рассеивание энергии при распространении звука, называют подводными звуковыми каналами. Глубина их залегания колеблется. Так, в Атлантическом океане ось подводного звукового канала в северной части лежит на глубине 700-900 метров. Взрыв заряда весом всего в 2,7 килограмма в таком канале может быть услышан на расстоянии 5700 километров. Считается, что явление подводной звуковой сверхпроводимости может быть использовано для связи подводных объектов не только между собой, но и с базами.
РАКЕТА ВЗМЫВАЕТ ИЗ-ПОД ВОДЫ
Для начала рассмотрим как запускаются ракеты с субмарин.
Перед запуском в стартовой шахте повышают давление настолько, чтобы оно сравнялось с давлением воды за бортом, и открывают наружную прочную крышку. Лишь тонкая диафрагма из пластиката отделяет в этот момент ракету от забортного пространства. Сжатым воздухом, паром или парогазом под давлением свыше 300 атмосфер ракета выталкивается из шахты. Прорвав диафрагму, она проходит сквозь толщу воды и вылетает в воздух.
Двигатель первой ступени ракеты начинает работать уже в воздухе на высоте 15-25 метров. Приняв строго вертикальное положение, ракета разгоняется до необходимой скорости и переходит на заданную траекторию. Когда отработают и отделятся от ракеты двигатели первой ступени, а затем и второй, ракета переходит на неуправляемый полет по баллистической траектории. Дальность стрельбы ракетами, например, типа "Поларис А-3" составляет 4,6 тысячи километров, а мощность боевой части - 0,65 мегатонны. Однако этим американские конрукторы не удовлетворились. Большинство ракетных лодок уже перевооружены на ракеты "Посейдон" с удвоенной точностью стрельбы и многозарядной боевой частью вдвое увеличенного веса. Каждый из десяти ее зарядов направляется к своей индивидуальной цели. Число ракет на каждой лодке доведено до 24. Таким образом повысилась в несколько раз эффективность ракетного удара из-под воды.
Кроме баллистических ракет, на подводных лодках используются крылатые ракеты тактического и стратегического назначения. Выстреливаются они из обычных торпедных аппаратов.
Имеется у современных ракетных подводных лодок и традиционное тактическое оружие - торпеды парогазовые или электрические, размещенные в 4-8 торпедных аппаратах. Вместо торпед в каждый аппарат подводники могут взять по две мины. Столь большие боевые возможности подводных лодок вызывают активные поиски средств и способов борьбы с ними и, в первую очередь, аппаратуры для их обнаружения.
Совершенствуется гидроакустическая аппаратура противолодочных кораблей. Широко применяются магнитометрические средства обнаружения. Они регистрируют изменения магнитного поля земли, вызываемые присутствием столь крупного ферромагнитного тела, как стальной корпус подводной лодки. Но дальность обнаружения лодки магнитометром невелика. Применение в подводном судостроении пластмасс, алюминия, титана и других немагнитных материалов может существенно снизить эффективность магнитометрических средств.
Чтобы обнаружить работающую атомную установку, разработаны приборы, регистрирующие поток мельчайших частиц (нейтрино), которые выходят из реакторов и беспрепятственно пронизывают толщу металла и воды, а также приборы, реагирующие на изменение температуры в кильватерном следе лодки или на чрезвычайно слабый радиоактивный след.
Как видим, разнообразных средств поиска и обнаружения подводных лодок существует немало. Однако давно известно, что чем больше найдено оригинальных технических решений какой-либо проблемы, тем, видимо, хуже обстоят дела в этой области. И не случайно признают, что ни по простоте эксплуатации, ни по дальности действия ни одно из средств обнаружения подводной лодки не может сравниться с обычной радиолокационной станцией, используемой для обнаружения воздушных и надводных целей. Причиной тому не только высокие боевые качества современных подводных лодок, но и специфические особенности среды, в которой они действуют. Вода, покрывающая более семидесяти процентов земной поверхности, весьма надежно укрывает подводников от их преследователей.
Противолодочная оборона считается одной из сложнейших военно-технических проблем современности. Атомная подводная лодка, вооруженная дальнобойными ракетами, остается одним из самых могущественных и самых трудноуязвимых средств ведения войны.
ДИЗЕЛЬНАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА
Подводные лодки, по сути своей, невидимки. К тому же выпускаются они отнюдь не такими большими сериями, как, скажем, автомашины или самолеты. Поэтому не так уж много людей, которым довелось видеть лодку вблизи. Еще меньше тех, кто был на лодке, ходил из отсека в отсек. Но, когда в мечтах уже видишь себя испытанным асом глубин, конечно же, не терпится заглянуть в центральный пост, потрогать грозные торпедные аппараты, пройтись по кораблю из конца в конец. Так давайте же совершим экскурсию по субмарине.
Ну а если ты, читатель, живешь во Владивостоке, то эта экскурсия может состояться в действительности, потому что поднята на берег и стала музеем-памятником прославленная лодка Великой Отечественной войны гвардейская Краснознаменная С-56. Так давай же поднимемся на ее борт, познакомимся с конструкцией лодки, увидим, в каких условиях жили и сражались наши моряки. Итак, наша экскурсия начинается.
Говорят, что подводная лодка имеет форму сигары или веретена. Пожалуй, верно и то и другое. Все зависит от воображения. Схематично она представляет собой толстую стальную трубу, закрытую с обоих концов полусферами. Называется эта труба "прочный корпус". Как мы уже говорили, он сварен из стальных листов, которые укреплены кольцевыми шпангоутами из швеллерной, тавровой или углобульбовой стали.
Чтобы при повреждении обшивки вода не могла заполнить весь прочный корпус, он разделен переборками на несколько частей.
Чтобы проникнуть внутрь прочного корпуса, на подводной лодке имеется три круглых отверстия, герметически закрывающихся стальными крышками. Диаметр этих люков 65 сантиметров. Два люка находятся в концевых отсеках, а средний - главный люк ведет в третий отсек, центральный пост подводного корабля. Над главным люком устроена боевая рубка - прочная водонепроницаемая надстройка. Поэтому люк называется рубочным. Корпус рубки в сечении имеет круглую или эллиптическую форму и так же прочен, как обшивка.
В стальной сферической крыше рубки тоже есть круглое отверстие с герметической бронзовой крышкой. Это верхний рубочный люк. А люк внутри боевой рубки, ведущий в прочный корпус, называется "нижний рубочный люк". Крышки обоих люков для экономии места открываются вверх (наружу) и при нахождении лодки под водой прижимаются давлением воды. Задраиваются они кремальерами и защелками. Такое устройство позволяет легче открывать люки, а кроме того, рубка является шлюзом, через который в подводном положении при необходимости можно выйти из подводной лодки. Для этого нужно сначала открыть нижний рубочный люк и в легководолазном снаряжении выйти из прочного корпуса в рубку. Затем нижний рубочный люк закрывают и рубку заполняют водой. Потом давление внутри рубки уравнивают с забортным, открывают верхний рубочный люк и выходят из рубки в воду. Верхний рубочный люк снова закрывается, вода из рубки удаляется, и рубка готова к шлюзованию следующей партии подводников.
Подобным образом для спасения личного состава аварийной подводной лодки могут быть использованы два других люка и торпедные аппараты в концевых отсеках корабля. Для этого имеются специальные приспособления и складные резиновые трубы - тубусы.
Вокруг всех люков есть круглые трубы - "пороги" (коммингсы). Они создают дополнительную прочность в ослабленных вырезами местах корпуса. Кроме люков, в прочном корпусе имеются съемные листы для погрузки и выгрузки дизелей, моторов, аккумуляторов. Листы эти стальные и крепятся к корпусу болтами.
Для лучшего уплотнения во всех крышках люков применяются резиновые прокладки (уплотнения).
Вокруг боевой рубки имеется стальное ограждение каплевидной в плане формы, которое улучшает обтекаемость корпуса и защищает ходовой мостик от волн. Здесь в надводном положении находится главный командный пункт управления кораблем.
Для придания подводной лодке лучших мореходных качеств и обтекаемости к тупым торцам прочного корпуса пристроены заостренные оконечности: носовая и кормовая. В них есть вырезы для выхода торпед, до стрельбы закрытые щитами-волнорезами. А для удобства передвижения по кораблю в надводном положении и при стоянке в базе между оконечностями построен из листовой стали водопроницаемый легкий корпус с бортами и верхней палубой. Он имеет вырезы для заполнения водой при погружении. В легком корпусе также размещены различные вспомогательные устройства.
Между легким и прочным корпусами расположены цистерны главного балласта. Их три группы: носовая, средняя и кормовая. Для погружения подводной лодки открывают клапаны вентиляции, и цистерны заполняются забортной водой. Для всплытия часть воды вытесняется сжатым воздухом.
Погружение и всплытие - дело очень сложное и ответственное. Ими управляют командир корабля и инженер-механик подводной лодки (командир БЧ-5 - электромеханической боевой части).
Кроме цистерн главного балласта, на подводной лодке имеются цистерны: быстрого погружения, дифферентные, уравнительные, топливные, масляные, пресной воды... Часть из них размещена в прочном корпусе. Цистерны связаны сетью труб с множеством клапанов и очень важны для жизни подводной лодки и ее экипажа.
Как на любом корабле, на лодке имеются якорное и швартовное устройства. К ним относятся: шпиль с якорной цепью и якорем, кнехты и вьюшки со стальными швартовами. Есть и шлюпки (надувные).
Внутри подводной лодки, конечно, есть и отопление и вентиляция. Чистый воздух в замкнутом объеме подводной лодки особенно важен для здоровья и работоспособности людей. Поэтому курят подводники обычно только на мостике, по очереди. А за чистотой воздуха бдительно следят и люди и приборы.
Теперь ты знаешь главное об устройстве подводного корабля, и можно идти на него.
Никому, не относящемуся к экипажу, не разрешается одному входить на подводную лодку, чтобы нечаянно не натворить беды. Поэтому пойдем вместе.
С причала на палубу подводной лодки ведет узкая сходня с поручнями. Ступив на нее, полагается повернуть голову в сторону кормы и, приложив руку к головному убору, отдать честь военно-морскому флагу. Этим ты приветствуешь знамя боевого корабля и весь экипаж, для которого корабль является частицей Родины. На палубе стоит вооруженный вахтенный. Он отвечает за внешнюю безопасность подводной лодки и охраняет ее.
Пока мы шли по сходне, из рубки вышел дежурный по кораблю, вызванный наверх вахтенным. Офицер проверяет наши документы и разрешает войти внутрь подводной лодки.
БОЕВАЯ РУБКА. ХОДОВОЙ МОСТИК
Идя за дежурным, сначала ты входишь в ограждение рубки и поднимаешься по вертикальному трапу на командный или ходовой мостик. Спереди он защищен стенкой с козырьком - волноотбойником и иллюминаторами. На мостике установлены штурвал рулевого управления, репитеры гирокомпаса и магнитный компас, показывающие курс корабля, телеграф, с помощью которого передают изменения хода, и микрофон для передачи команды внутрь подводной лодки. Отсюда командир корабля и вахтенный офицер наблюдают за окружающей обстановкой и управляют маневрами подводной лодки. Кроме них, здесь, в море, несут вахту рулевой и сигнальщик-наблюдатель.
На одном из репитеров гирокомпаса, установленном на возвышении, имеется оптический пеленгатор, с помощью которого штурман берет пеленги береговых предметов и определяет место корабля.
В палубе мостика, являющейся крышей боевой рубки, находится верхний рубочный люк и под ним трап - вертикальная лесенка с круглыми металлическими перекладинами и поручнями. Дежурный по кораблю уже спустился по трапу в рубку. Иди следом, но не соскользни со ступенек, а то свалишься вниз и не только ушибешься, но и опозоришься. Подводники бегают по трапу вверх и вниз с ловкостью акробатов. Ведь чем быстрее они покинут мостик и окажутся в прочном корпусе, тем быстрее подводная лодка нырнет на безопасную глубину и скроется от преследования самолетами или надводными кораблями.
Под трапом в палубе боевой рубки находится нижний рубочный люк, а под ним следующий трап.
ТРЕТИЙ ОТСЕК - ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПОСТ
Спустившись по трапу, ты окажешься внутри центрального поста третьего, считая от носовой части, отсека подводной лодки. Стоишь ты не на дне лодки, а на настиле, под которым находится трюм отсека.
В третьем отсеке расположены главный командный пункт и посты управления подводной лодкой. Здесь по боевой тревоге находятся командир корабля, старший помощник, командиры боевых частей 1-й, 4-й и 5-й (штурман, связист, инженер-механик).
Здесь же главный боцман, управляющий горизонтальными рулями (изменение глубины), командир отделения рулевых, управляющий вертикальным рулем (повороты вправо и влево), старшина команды трюмных машинистов у главной распределительной колонки воздуха высокого давления, поста погружения и всплытия, который особенно важен для подводного корабля.
НЕВИДИМАЯ ОПАСНОСТЬ
Взрывоопасные ядовитые газы, способные оказаться внутри прочного корпуса, представляют для лодки подчас не меньшую опасность, чем глубинные бомбы, торпеды и мины. Газы эти образуются при работе двигателей и других технических средств корабля, а также в процессе жизнедеятельности экипажа.
Один из этих врагов - водород, самый легкий и простой из химических элементов.
На заре подводного плавания "водородной" проблемы не существовало. Создатель первой в мире подводной лодки с механическим двигателем русский художник-фотограф И. Александровский пробыл под водой вместе с экипажем своей (самой крупной в то время) лодки 16 часов - немыслимый по тогдашним представлениям срок. И вот что, в частности, писал он об этих испытаниях: "Во время пребывания под водой офицеры и команды нижних чинов пили, курили, ставили самовар. Все это происходило при отличном освещении лампами и свечами".
Прочитав эти строки, сегодняшний подводник усмехнется: дичь, нелепая бравада - на лодке нельзя разводить открытый огонь! Но Александровский ничем не рисковал. На его лодке в отличие от современных не было электрических аккумуляторов, при работе которых выделяется водород.
А с водородом, как известно, шутки плохи. Если в воздухе накопится всего 4 процента этого газа, то взрыв от малейшей искры неизбежен.
Аккумуляторные батареи современных дизель-аккумуляторных лодок "производят" водород чуть ли не кубометрами. Почти на всех флотах мира были случаи взрыва гремучей смеси воздуха с водородом. В нашем подводном флоте еще в тридцатых годах появились приборы для беспламенного сжигания водорода, что позволяло избежать его опасного скопления в отсеках. Примерно такие же приборы были созданы и в других странах.
Но водород - далеко не единственная вредная примесь. Не менее опасен для экипажа другой газ, который постоянно присутствует в воздухе отсеков, окись углерода (угарный газ). Поэтому устройства, способные одновременно устранять и водород, и окись углерода, получили широкое распространение. Это каталитические окислительные аппараты, которые обычно называют дожигателями СО и Н2.
Нелегкой для ученых и конструкторов была и другая задача: удаление из воздуха отсеков углекислого газа, а его каждый человек выделяет за сутки около килограмма. Еще до Второй мировой войны для поглощения углекислоты на подводных лодках пользовались натронной известью, наносимой тонким слоем на пластины, сквозь которые прогоняли воздух. Позже появилось более эффективное средство - гидроокись лития. В присутствии влаги, а она всегда есть в воздухе, это вещество активно реагирует с двуокисью углерода. Но ведь каждую молекулу гидроокиси лития можно использовать лишь однажды, ибо реакция необратима, а всякие запасы на лодке ограничены. Поэтому ученые искали и нашли непрерывный регенеративный процесс. Главную роль в нем играет жидкое органическое вещество - моноэтанолаламин. Водный его раствор обладает интересным свойством: при нормальной температуре он действует как щелочь и связывает углекислоту, а при нагревании утрачивает свои щелочные свойства, и углекислота из него выделяется. После охлаждения он вновь приобретает способность связывать углекислоту. Известно, что на основе этого вещества работают на американских подводных лодках системы улавливания СО, которые удаляют весь углекислый газ, выдыхаемый командой в сто и более человек.
СЕМИГЛАВАЯ ГИДРА
Борьба с загрязнениями воздуха похожа на поединок со сказочной гидрой: отрубишь одну голову, и сразу же появляется другая, а порой и несколько новых голов. Подгоревшая пища, горюче-смазочные материалы, технические жидкости разного назначения, многие пластики и краски медленно, но верно выделяют в отсеки всевозможные вещества, часто небезвредные. Чтобы сократить число источников загрязнений, пришлось ограничить или совсем исключить применение в подводном флоте некоторых материалов.
Пролитое в отсеке топливо немедленно удаляется, промасленная ветошь хранится в специальных контейнерах. Ограничено применение летучих растворителей и шеллака. Даже кремы для чистки обуви или бритья, пасты для чистки камбузных плит рекомендуется использовать по возможности реже.
Для борьбы с неизбежными загрязнениями воздуха, связанными с пребыванием в замкнутом объеме десятков людей, используются электростатические и механические фильтры, а также древесно-угольные поглотители. Механическими фильтрами задерживаются крупные частицы, электростатическими - тончайшие аэрозоли. Для поглощения газообразных примесей предназначены абсорбционные фильтры, поглощающие и неприятные запахи.
Каталитические окислители и химические поглотители, о которых мы говорили, объединяются теперь в единую систему очистки воздуха. В ее весьма разветвленную схему входит важная часть, о которой речь еще не шла. Это источники кислорода.
ХИМИЯ ИЛИ ФИЗИКА!
Чтобы жить, нужно дышать, а для дыхания необходим кислород. Откуда его брать? Конечно, можно хранить газообразный кислород в баллонах. Но это вызывает постоянное пребывание на борту большого "мертвого груза": на долю кислорода приходится лишь 10-20 процентов общей массы баллонов. Жидкий кислород, какую бы теплоизоляцию ни применяли, непрерывно испаряется, да и контейнеры с ним занимают немало места. Есть и другой вариант: химические источники кислорода. Они известны. Это так называемые хлоратные свечи, состоящие из смеси хлората натрия, железного порошка и стеклянной ваты. Их сжигают в горелках из нержавеющей стали.
Электролитический способ разложения воды считается сейчас наиболее перспективным. Но ведь при этом получается взрывоопасный водород. Это усложняет технологию получения как раз того газа, без которого невозможна жизнь человека. Одним словом, исследования в области жизнеобеспечения, разработка новых его средств были и будут важнейшими задачами тех, кто занят развитием подводного плавания. Однако давно известно общее положение: чтобы совершенствовать, надо знать. А чтобы знать, надо иметь приборы, способные дать необходимые сведения.
Давно прошли те времена, когда индикатором токсичности (ядовитости) газовой среды, окружающей человека, служила клетка с канарейкой. Ни поведение птички, ни даже ее гибель ничего нам не скажут о составе смеси газов и о концентрации примесей. Химия физическими методами - так можно охарактеризовать общую тенденцию в развитии способов анализа воздуха в отсеках подводного корабля.
Химический состав газов, компоненты воздуха ныне определяют на основе физических свойств атмосферы отсеков. Водород, например, выявляют по изменению теплоемкости смеси газов, в которую он входит, а кислород - по изменению ее магнитных свойств: ведь кислород - парамагнетик. Приборы инфракрасной спектроскопии сообщают об окиси углерода и углекислом газе. Система очистки воздуха на подводной лодке стала ныне сложным комплексом, включающим немало приборов контроля, основанных на разных принципах действия.
Наиболее перспективным способом определения углеводородов (а их в воздухе подводных лодок выявлено великое множество) зарубежные специалисты считают газовую хроматографию, основанную на известном физическом явлении: различные газы адсорбируются (поглощаются) активными веществами с разной скоростью. Поэтому, вместе начав путь по хроматографической колонке, заполненной таким веществом, газы постепенно разделяются, как бегуны "растягиваются" на длинной дистанции. Первыми до противоположного конца колонки "добегают" те газы, которые плохо адсорбируются активным веществом, а последними те, что адсорбируются лучше всех. Специальные детекторы, связанные с самописцами, определяют вид и количество примесей по изменению теплоемкости или показателя преломления, по взаимодействию с реактивами или по другим свойствам.
С помощью газовой хроматографии выявляют многие примеси в воздухе отсеков и ведут с ними последовательную и беспощадную борьбу.
НАВИГАЦИЯ И СВЯЗЬ
В длительном плавании под водой или подо льдом средства навигации корабля и связи с внешним миром приобретают первостепенное значение. В таких условиях для определения перед пуском баллистической ракеты местоположения лодки в океане точность обычных штурманских приборов оказалась недостаточной. Мало того, магнитные и даже обычные гироскопические компасы в околополярных районах вообще не дают сколько-нибудь надежных показаний. На Северном полюсе стрелки сходят с ума: ведь кругом юг! Подводную и подледную навигацию атомных лодок в любых широтах сейчас обеспечивают корабельные инерциальные навигационные системы.
Как сообщает иностранная печать, основное отличие корабельной инерциальной системы от аналогичной ракетной состоит в том, что она должна измерять очень малые ускорения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях в течение длительного времени, а это представляет большую трудность. Постепенно в приборах инерциальной системы накапливается ошибка, достигающая при длительном подводном плавании значительной величины.
Чтобы повысить точность определения места, на зарубежных лодках прибегают к дублированию: инерциальные системы корректируют друг друга. Кроме того, применяют астро - и радиокоррекцию, эхолоты и другую аппаратуру, позволяющую периодически выверять инерциальные системы. Все эти приборы объединены в навигационный комплекс, управляемый универсальной электронной вычислительной машиной.
На подводных лодках, предназначенных для арктического плавания, кроме эхолотов, измеряющих акустическим способом глубину моря под килем, устанавливаются эхоледомеры. Эти приборы работают на том же принципе. Они записывают на ленте положение верхней и нижней кромок льда, фиксируя этим его толщину.
На иностранных лодках поворотная, дистанционно управляемая телевизионная установка, размещенная в носовой части, помогает ориентироваться под водой. Имеются и подводные прожекторы. С помощью всей этой аппаратуры и гидролокаторов подводные лодки, плавая подо льдом, могут уклоняться от столкновения с айсбергами, находить разводья и полыньи, выбирать места для всплытия и "приледнения".
Для связи на УКВ, KB и в промежуточном диапазоне антенна подводной лодки должна находиться над водой. В зарубежных флотах специальные выдвижные устройства, антенные буи, выпускаемые лодкой из подводного положения, расширяют возможности радиосвязи. Они позволяют также по сигналам искусственных спутников Земли (ИСЗ) определять место нахождения корабля с высокой точностью, не всплывая в надводное положение.
На относительно небольших глубинах используется свойство сверхдлинных волн проникать в приповерхностный слой воды. Связь на СДВ-диапазоне (сверхдлинноволновом) находит широкое применение в иностранном подводном флоте. Теперь лодки получили возможность принимать (и только принимать) радиограммы, оставаясь на безопасной глубине. Для передачи же донесений они по-прежнему вынуждены подвсплывать на перископную глубину и выдвигать антенну.
На большой глубине основным источником информации об окружающей обстановке по-прежнему остается гидроакустика.
Еще в годы Второй мировой войны было обнаружено сверхдальнее распространение звука в океане при взрывах на определенной глубине. Оказалось, что дальше всего распространяется звук в тех слоях, где его скорость минимальная. Эти слои, в которых происходит наименьшее рассеивание энергии при распространении звука, называют подводными звуковыми каналами. Глубина их залегания колеблется. Так, в Атлантическом океане ось подводного звукового канала в северной части лежит на глубине 700-900 метров. Взрыв заряда весом всего в 2,7 килограмма в таком канале может быть услышан на расстоянии 5700 километров. Считается, что явление подводной звуковой сверхпроводимости может быть использовано для связи подводных объектов не только между собой, но и с базами.
РАКЕТА ВЗМЫВАЕТ ИЗ-ПОД ВОДЫ
Для начала рассмотрим как запускаются ракеты с субмарин.
Перед запуском в стартовой шахте повышают давление настолько, чтобы оно сравнялось с давлением воды за бортом, и открывают наружную прочную крышку. Лишь тонкая диафрагма из пластиката отделяет в этот момент ракету от забортного пространства. Сжатым воздухом, паром или парогазом под давлением свыше 300 атмосфер ракета выталкивается из шахты. Прорвав диафрагму, она проходит сквозь толщу воды и вылетает в воздух.
Двигатель первой ступени ракеты начинает работать уже в воздухе на высоте 15-25 метров. Приняв строго вертикальное положение, ракета разгоняется до необходимой скорости и переходит на заданную траекторию. Когда отработают и отделятся от ракеты двигатели первой ступени, а затем и второй, ракета переходит на неуправляемый полет по баллистической траектории. Дальность стрельбы ракетами, например, типа "Поларис А-3" составляет 4,6 тысячи километров, а мощность боевой части - 0,65 мегатонны. Однако этим американские конрукторы не удовлетворились. Большинство ракетных лодок уже перевооружены на ракеты "Посейдон" с удвоенной точностью стрельбы и многозарядной боевой частью вдвое увеличенного веса. Каждый из десяти ее зарядов направляется к своей индивидуальной цели. Число ракет на каждой лодке доведено до 24. Таким образом повысилась в несколько раз эффективность ракетного удара из-под воды.
Кроме баллистических ракет, на подводных лодках используются крылатые ракеты тактического и стратегического назначения. Выстреливаются они из обычных торпедных аппаратов.
Имеется у современных ракетных подводных лодок и традиционное тактическое оружие - торпеды парогазовые или электрические, размещенные в 4-8 торпедных аппаратах. Вместо торпед в каждый аппарат подводники могут взять по две мины. Столь большие боевые возможности подводных лодок вызывают активные поиски средств и способов борьбы с ними и, в первую очередь, аппаратуры для их обнаружения.
Совершенствуется гидроакустическая аппаратура противолодочных кораблей. Широко применяются магнитометрические средства обнаружения. Они регистрируют изменения магнитного поля земли, вызываемые присутствием столь крупного ферромагнитного тела, как стальной корпус подводной лодки. Но дальность обнаружения лодки магнитометром невелика. Применение в подводном судостроении пластмасс, алюминия, титана и других немагнитных материалов может существенно снизить эффективность магнитометрических средств.
Чтобы обнаружить работающую атомную установку, разработаны приборы, регистрирующие поток мельчайших частиц (нейтрино), которые выходят из реакторов и беспрепятственно пронизывают толщу металла и воды, а также приборы, реагирующие на изменение температуры в кильватерном следе лодки или на чрезвычайно слабый радиоактивный след.
Как видим, разнообразных средств поиска и обнаружения подводных лодок существует немало. Однако давно известно, что чем больше найдено оригинальных технических решений какой-либо проблемы, тем, видимо, хуже обстоят дела в этой области. И не случайно признают, что ни по простоте эксплуатации, ни по дальности действия ни одно из средств обнаружения подводной лодки не может сравниться с обычной радиолокационной станцией, используемой для обнаружения воздушных и надводных целей. Причиной тому не только высокие боевые качества современных подводных лодок, но и специфические особенности среды, в которой они действуют. Вода, покрывающая более семидесяти процентов земной поверхности, весьма надежно укрывает подводников от их преследователей.
Противолодочная оборона считается одной из сложнейших военно-технических проблем современности. Атомная подводная лодка, вооруженная дальнобойными ракетами, остается одним из самых могущественных и самых трудноуязвимых средств ведения войны.
ДИЗЕЛЬНАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА
Подводные лодки, по сути своей, невидимки. К тому же выпускаются они отнюдь не такими большими сериями, как, скажем, автомашины или самолеты. Поэтому не так уж много людей, которым довелось видеть лодку вблизи. Еще меньше тех, кто был на лодке, ходил из отсека в отсек. Но, когда в мечтах уже видишь себя испытанным асом глубин, конечно же, не терпится заглянуть в центральный пост, потрогать грозные торпедные аппараты, пройтись по кораблю из конца в конец. Так давайте же совершим экскурсию по субмарине.
Ну а если ты, читатель, живешь во Владивостоке, то эта экскурсия может состояться в действительности, потому что поднята на берег и стала музеем-памятником прославленная лодка Великой Отечественной войны гвардейская Краснознаменная С-56. Так давай же поднимемся на ее борт, познакомимся с конструкцией лодки, увидим, в каких условиях жили и сражались наши моряки. Итак, наша экскурсия начинается.
Говорят, что подводная лодка имеет форму сигары или веретена. Пожалуй, верно и то и другое. Все зависит от воображения. Схематично она представляет собой толстую стальную трубу, закрытую с обоих концов полусферами. Называется эта труба "прочный корпус". Как мы уже говорили, он сварен из стальных листов, которые укреплены кольцевыми шпангоутами из швеллерной, тавровой или углобульбовой стали.
Чтобы при повреждении обшивки вода не могла заполнить весь прочный корпус, он разделен переборками на несколько частей.
Чтобы проникнуть внутрь прочного корпуса, на подводной лодке имеется три круглых отверстия, герметически закрывающихся стальными крышками. Диаметр этих люков 65 сантиметров. Два люка находятся в концевых отсеках, а средний - главный люк ведет в третий отсек, центральный пост подводного корабля. Над главным люком устроена боевая рубка - прочная водонепроницаемая надстройка. Поэтому люк называется рубочным. Корпус рубки в сечении имеет круглую или эллиптическую форму и так же прочен, как обшивка.
В стальной сферической крыше рубки тоже есть круглое отверстие с герметической бронзовой крышкой. Это верхний рубочный люк. А люк внутри боевой рубки, ведущий в прочный корпус, называется "нижний рубочный люк". Крышки обоих люков для экономии места открываются вверх (наружу) и при нахождении лодки под водой прижимаются давлением воды. Задраиваются они кремальерами и защелками. Такое устройство позволяет легче открывать люки, а кроме того, рубка является шлюзом, через который в подводном положении при необходимости можно выйти из подводной лодки. Для этого нужно сначала открыть нижний рубочный люк и в легководолазном снаряжении выйти из прочного корпуса в рубку. Затем нижний рубочный люк закрывают и рубку заполняют водой. Потом давление внутри рубки уравнивают с забортным, открывают верхний рубочный люк и выходят из рубки в воду. Верхний рубочный люк снова закрывается, вода из рубки удаляется, и рубка готова к шлюзованию следующей партии подводников.
Подобным образом для спасения личного состава аварийной подводной лодки могут быть использованы два других люка и торпедные аппараты в концевых отсеках корабля. Для этого имеются специальные приспособления и складные резиновые трубы - тубусы.
Вокруг всех люков есть круглые трубы - "пороги" (коммингсы). Они создают дополнительную прочность в ослабленных вырезами местах корпуса. Кроме люков, в прочном корпусе имеются съемные листы для погрузки и выгрузки дизелей, моторов, аккумуляторов. Листы эти стальные и крепятся к корпусу болтами.
Для лучшего уплотнения во всех крышках люков применяются резиновые прокладки (уплотнения).
Вокруг боевой рубки имеется стальное ограждение каплевидной в плане формы, которое улучшает обтекаемость корпуса и защищает ходовой мостик от волн. Здесь в надводном положении находится главный командный пункт управления кораблем.
Для придания подводной лодке лучших мореходных качеств и обтекаемости к тупым торцам прочного корпуса пристроены заостренные оконечности: носовая и кормовая. В них есть вырезы для выхода торпед, до стрельбы закрытые щитами-волнорезами. А для удобства передвижения по кораблю в надводном положении и при стоянке в базе между оконечностями построен из листовой стали водопроницаемый легкий корпус с бортами и верхней палубой. Он имеет вырезы для заполнения водой при погружении. В легком корпусе также размещены различные вспомогательные устройства.
Между легким и прочным корпусами расположены цистерны главного балласта. Их три группы: носовая, средняя и кормовая. Для погружения подводной лодки открывают клапаны вентиляции, и цистерны заполняются забортной водой. Для всплытия часть воды вытесняется сжатым воздухом.
Погружение и всплытие - дело очень сложное и ответственное. Ими управляют командир корабля и инженер-механик подводной лодки (командир БЧ-5 - электромеханической боевой части).
Кроме цистерн главного балласта, на подводной лодке имеются цистерны: быстрого погружения, дифферентные, уравнительные, топливные, масляные, пресной воды... Часть из них размещена в прочном корпусе. Цистерны связаны сетью труб с множеством клапанов и очень важны для жизни подводной лодки и ее экипажа.
Как на любом корабле, на лодке имеются якорное и швартовное устройства. К ним относятся: шпиль с якорной цепью и якорем, кнехты и вьюшки со стальными швартовами. Есть и шлюпки (надувные).
Внутри подводной лодки, конечно, есть и отопление и вентиляция. Чистый воздух в замкнутом объеме подводной лодки особенно важен для здоровья и работоспособности людей. Поэтому курят подводники обычно только на мостике, по очереди. А за чистотой воздуха бдительно следят и люди и приборы.
Теперь ты знаешь главное об устройстве подводного корабля, и можно идти на него.
Никому, не относящемуся к экипажу, не разрешается одному входить на подводную лодку, чтобы нечаянно не натворить беды. Поэтому пойдем вместе.
С причала на палубу подводной лодки ведет узкая сходня с поручнями. Ступив на нее, полагается повернуть голову в сторону кормы и, приложив руку к головному убору, отдать честь военно-морскому флагу. Этим ты приветствуешь знамя боевого корабля и весь экипаж, для которого корабль является частицей Родины. На палубе стоит вооруженный вахтенный. Он отвечает за внешнюю безопасность подводной лодки и охраняет ее.
Пока мы шли по сходне, из рубки вышел дежурный по кораблю, вызванный наверх вахтенным. Офицер проверяет наши документы и разрешает войти внутрь подводной лодки.
БОЕВАЯ РУБКА. ХОДОВОЙ МОСТИК
Идя за дежурным, сначала ты входишь в ограждение рубки и поднимаешься по вертикальному трапу на командный или ходовой мостик. Спереди он защищен стенкой с козырьком - волноотбойником и иллюминаторами. На мостике установлены штурвал рулевого управления, репитеры гирокомпаса и магнитный компас, показывающие курс корабля, телеграф, с помощью которого передают изменения хода, и микрофон для передачи команды внутрь подводной лодки. Отсюда командир корабля и вахтенный офицер наблюдают за окружающей обстановкой и управляют маневрами подводной лодки. Кроме них, здесь, в море, несут вахту рулевой и сигнальщик-наблюдатель.
На одном из репитеров гирокомпаса, установленном на возвышении, имеется оптический пеленгатор, с помощью которого штурман берет пеленги береговых предметов и определяет место корабля.
В палубе мостика, являющейся крышей боевой рубки, находится верхний рубочный люк и под ним трап - вертикальная лесенка с круглыми металлическими перекладинами и поручнями. Дежурный по кораблю уже спустился по трапу в рубку. Иди следом, но не соскользни со ступенек, а то свалишься вниз и не только ушибешься, но и опозоришься. Подводники бегают по трапу вверх и вниз с ловкостью акробатов. Ведь чем быстрее они покинут мостик и окажутся в прочном корпусе, тем быстрее подводная лодка нырнет на безопасную глубину и скроется от преследования самолетами или надводными кораблями.
Под трапом в палубе боевой рубки находится нижний рубочный люк, а под ним следующий трап.
ТРЕТИЙ ОТСЕК - ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПОСТ
Спустившись по трапу, ты окажешься внутри центрального поста третьего, считая от носовой части, отсека подводной лодки. Стоишь ты не на дне лодки, а на настиле, под которым находится трюм отсека.
В третьем отсеке расположены главный командный пункт и посты управления подводной лодкой. Здесь по боевой тревоге находятся командир корабля, старший помощник, командиры боевых частей 1-й, 4-й и 5-й (штурман, связист, инженер-механик).
Здесь же главный боцман, управляющий горизонтальными рулями (изменение глубины), командир отделения рулевых, управляющий вертикальным рулем (повороты вправо и влево), старшина команды трюмных машинистов у главной распределительной колонки воздуха высокого давления, поста погружения и всплытия, который особенно важен для подводного корабля.