Тактико-технические характеристики подводных лодок

В российской практике в число основных тактико-технических характеристик подводных лодок входят:

— водоизмещение;

— глубина погружения;

— автономность и обитаемость;

— скрытность;

— взрывостойкость;

— скорость хода и дальность плавания.

Виды водоизмещения подводной лодки. В отличие от надводных судов, для подводных лодок устанавливается только одно естественное состояние нагрузки — нормальная нагрузка. Это объясняется, в соответствии с законом Архимеда, необходимостью равенства веса ПЛ силе плавучести в подводном положении, однозначно определяемой (при плотности воды р = const) ее постоянным плавучим объемом в подводном положении.

Под нормальной нагрузкой понимают совокупность масс и координаты центра тяжести совершенно готовой подводной лодки, укомплектованной личным составом, готовыми к действию механизмами, системами и устройствами, штатными специальными грузами и нормальными запасами переменных грузов (топливо, масло, вода, провизия и т.д.), удифферентованной твердым балластом [70].

Нормальной нагрузке соответствует нормальное водоизмещение подводной лодки DQ, равное произведению расчетной плотности воды на величину объемного водоизмещения, в качестве которого в подводном положении выступает постоянный плавучий объем (ППО) VQ, а в надводном — объемное водоизмещение Vнк, соответствующее крейсерской ватерлинии, равные по величине, но различные по форме:

Все остальные водоизмещения, употребляемые в подводном кораблестроении, являются производными от нормального водоизмещения и связаны с учетом массы жидкости, заполняющей объемы корпуса, не входящие в ППО, — это объемы цистерн главного балласта Vцгб и проницаемых частей Vnp (рис. 2.1).

Подводное водоизмещение Dn и Va учитывает, соответственно, массу и объем воды нетто в ЦГБ.

Объемное подводное водоизмещение Vn представляет собой весь водонепроницаемый объем, который сохраняет герметичность до начала ухода подводной лодки под воду.

Полное подводное водоизмещение Dпп и УШ1 учитывает массу и объем воды в ЦГБ и во всех проницаемых частях корпуса:

Полный подводный объем вычисляется по наружной поверхности обшивки корпуса, включая все объемы выступающих частей. Необходимо также учесть наружное покрытие корпуса.

Основную часть Vпп составляет объем голого корпуса Vгк, который вычисляется по теоретической поверхности (без учета толщины обшивки, покрытий наружного корпуса ПЛ и выступающих частей).

Перечисленные выше виды водоизмещения относятся к любым плавающим подводным объектам.

Неатомные подводные лодки могут принимать усиленный запас топлива в специально оборудованные топливно-балластные цистерны. Чтобы подводная лодка могла находиться в подводном положении, для погашения положительной остаточной плавучести топлива необходимо принять соответствующее количество дополнительных запасов (масло, вода, провизия) и водяной балласт в цистерны вспомогательного балласта (АР). Для случая приема усиленного запаса топлива вводится понятие «водоизмещение с топливом в перегрузку» или «с усиленным запасом топлива», Dпер, Vпер, определяемое зависимостями

где Vтбц — объем нетто топливно-балластных цистерн.

Из приведенных зависимостей видно, что все перечисленные водоизмещения являются модификациями нормального водоизмещения, поскольку в каждом из рассматриваемых случаев дело сводится к распространению метода приема груза, широко применяемого в теории корабля, на те или иные объемы корпуса, заполняемые водой [67], [68].

Каждое из перечисленных водоизмещений имеет определенный физический смысл и применяется для решения своего круга вопросов. Например, нормальное водоизмещение определяет массу подводной лодки в воздухе без воды в ЦГБ и проницаемых частях. Производные от этого водоизмещения используются в вопросах технологии постройки, транспортировки ПЛ (спусковая масса, транспортная масса), в экономических расчетах. В тактико-техническом задании указывается величина именно нормального водоизмещения.

Нормальное водоизмещение является основным, исходным. Однако оно еще не определяет форму корпуса, главные размерения и такие важнейшие качества подводной лодки как ходкость и управляемость в надводном и подводном положениях. Указанные качества определяют, соответственно, надводное и полное подводное водоизмещение, ибо только они характеризуют форму корпуса, главные размерения, полную движущуюся массу и смоченную поверхность ПЛ. Именно они используются во всех расчетах динамики подводной лодки. В этом и заключается одна из главных особенностей проектирования подводных лодок [120].

В иностранной технической литературе различают следующие виды весового водоизмещения подводных лодок [21]:

— водоизмещение порожнем (light displacement) — вес подводного корабля, оборудованного всеми механизмами, устройствами, системами и вооружением, готовыми к действию, но без личного состава, боезапаса, продовольствия, пресной воды, топлива, масла, питательной воды и остаточной воды в цистернах вспомогательного балласта;

— водоизмещение стандартное (standard displacement) — вес полностью готового подводного корабля, укомплектованного личным составом, снабженного боезапасом, продовольствием, пресной питьевой и мытьевой водой, но без запасов топлива, масла, питательной воды и остаточной воды в цистернах вспомогательного балласта;

— нормальное (надводное) водоизмещение (surface displacement) — вес полностью готового подводного корабля, снабженного всеми необходимыми запасами, укомплектованного личным составом и удифферентованного;

— подводное водоизмещение (submerged displacement) — равняется нормальному водоизмещению, увеличенному на вес воды в цистернах главного балласта.