Отсеки прочного корпуса, их характеристика по функциональному назначению. Основное оборудование

Прочные корпуса подводных лодок выполняются в виде цилиндрических и конических оболочек, разделенных плоскими поперечными переборками на ряд отсеков. Разбивку на отсеки производят исходя из минимально необходимой длины, определяемой устанавливаемым в них основным оборудованием и обеспечивающей стандарт надводной непотопляемости. При принятых в настоящее время диаметрах корпуса каждый отсек имеет один-два настила (палубы). Настилы нумеруются сверху вниз. Между собой настилы связаны трапами, которые могут быть наклонными или вертикальными. Последние применяются, как правило, для спуска в трюм.

Отсеки нумеруются с носа в корму и именуются по названию расположенного в них основного оборудования, т.е. по основному функциональному назначению. Как число отсеков, так и их функциональное назначение на разных проектах ПЛ различается, т.к. зависит от класса и назначения корабля, поэтому при проектировании каждый раз решается задача компоновки отсеков.

Вместе с тем, существуют общие закономерности, которые необходимо соблюдать при расположении оборудования в отсеках. Прежде всего, необходимо учитывать, что все обитаемые помещения ПЛ подразделяются на три основных класса:

I — ГКП, боевые посты в рубках, жилые, общественные и медицинские помещения;

II — боевые посты вне рубок;

III — энергетические отсеки;

IV — другие обитаемые помещения, не вошедшие в классы I, II и III.

В помещениях I класса экипаж находится постоянно в течение всего похода, а в помещениях II класса — только в период несения в них вахты. Помещения III и IV класса посещаются эпизодически.

В помещениях I класса предусматриваются комфортные или близкие к ним, в зависимости от автономности ПЛ, параметры микроклимата. В помещениях II класса показатели микроклимата могут быть снижены до предельно допустимых, а в помещениях III и IV класса допускаются до уровня экстремальных.

При всей изолированности и автономности отсеков они представляют собой единую систему, т.к. соединены между собой множеством коммуникаций, проходящих с носа в корму, а также через прочный корпус в надстройку, ограждение выдвижных устройств, носовую и кормовую оконечности. Все они имеют при проходе через отсечные переборки и прочный корпус уплотнительные конструкции, а трубопроводы — еще и запорную арматуру. Их установка должна быть проработана с учетом прочности конструкций, через которые они проходят, удобства эксплуатации, а также расположения связанного с этими коммуникациями оборудования. Протяженность этих коммуникаций, во-первых, должна быть минимально возможной, а во-вторых, иметь конфигурацию, обеспечивающую их минимальную шумность.

Проблема снижения шумности является одной из основных и при размещении многочисленных шумоизлучающих механизмов, начиная от главных двигателей и кончая насосами и вентиляторами.

Необходимо также равномерно распределять нагрузку по длине корабля для облегчения его удифферентовки и уменьшения необходимого для этого количества твердого балласта. Поэтому, например, аккумуляторную батарею на атомных подводных лодках стараются расположить по возможности дальше в нос, чтобы уравновесить находящуюся в кормовой части лодки энергетическую установку, а на дизельных лодках, на которых аккумуляторная батарея более развита и имеет значительный вес, ее разносят по длине корабля в нос и среднюю часть корпуса.

У всех подводных лодок в архитектурном облике и функциональном размещении оборудования много общего, но есть и различия в номенклатуре и месте конкретного расположения оборудования и вооружения. Это, в основном, зависит от типа энергетики (атомной или дизельной), а также оружия (баллистические или крылатые ракеты, торпеды, мины и их сочетания). С разработкой нового, в том числе малогабаритного, оборудования прослеживаются существенные изменения в архитектурном облике подводных лодок от поколения к поколению. Для примера достаточно проследить, как и почему послевоенные неатомные ПЛ трансформировались от «классических» 7-отсечных в первом поколении в 5-отсечные в четвертом (рис. 6.1).

В первом поколении «классическая» разбивка на отсеки четко соответствовала их функциональному назначению и отвечала решению задач по размещению оружия и удифферентовки корабля.

Во втором поколении количество отсеков осталось прежним, но в результате создания «умных» торпед и БИУСов, которые сами находят цель, кормовой отсек перестал быть торпедным, появилось новое оборудование и радиоэлектронное вооружение, ряд других новшеств, и насыщение отсеков претерпело изменения.

На третьем поколении принципиально изменилась форма корпуса ПЛ, она стала одновальной с расположенными в кормовой оконечности РДК. Диаметр прочного корпуса увеличился почти на 1,5 метра, что позволило совместить носовой торпедный отсек со вторым жилым — аккумуляторным, и ПЛ стала 6-отсечной. Одновременно на корабле были значительно улучшены условия обитаемости, разработано большое количество нового оборудования и вооружения, что также повлияло на их расположение.

На корабле четвертого поколения, по сравнению с ПЛ третьего поколения, установлено 70% нового, специально для него разработанного вооружения и оборудования. Переход на полное электро-движение и установка всережимного электродвигателя, наряду с остальными техническими новшествами, позволили разместить все вооружение и оборудование в пяти отсеках корабля однокорпусного архитектурного типа.

Исходя из вышесказанного в качестве примера рассмотрим расположение основного оборудования и разбивку прочного корпуса на отсеки на современной экспортной неатомной подводной лодке третьего поколения проекта 877 ЭКМ (рис. 6.2) [62].

В тех случаях, когда пример принципиально отличается от АПЛ IV поколения или атомной ПЛ, будем рассматривать их дополнительно, сравнивая с ДПЛ III поколения.

Первый отсек — торпедно-аккумуляторный, разделен двумя герметичными настилами (рис. 6.3).

Традиционным является размещение торпедных аппаратов параллельно ДП, отвечающее условию возможности их быстрой перезарядки, а также осмотра находящихся в аппаратах торпед в течение автономного подводного похода. Для выполнения этих условий казенная часть торпедного аппарата находится в прочном корпусе; сам торпедный аппарат в этом случае проходит через носовую концевую переборку прочного корпуса.

Минимальная длина торпедного отсека Lто определяется как сумма, в которую входят:

— длина казенной части торпедного аппарата — Lкта;

— расстояние от заднего среза трубы ТА до носика запасной торпеды на стеллаже L1;

— длина запасной торпеды LT;

— расстояние от хвостовика запасной торпеды до отсечной переборки L2 :

При размещении запасных торпед по ширине и определении положения горизонтальных настилов, разделяющих торпедный отсек по высоте на помещения, следует учитывать расстояние от оси торпеды до опорной поверхности стеллажа.

Для обеспечения боевого использования торпедного оружия необходимо размещение комплекса цистерн: цистерны кольцевого зазора торпедных аппаратов (ЦКЗ), торпедозаместительной цистерны (ТЗЦ), цистерны беспузырной торпедной стрельбы (БТС) — при воздушной схеме стрельбы, либо импульсной цистерны — при гидравлической схеме стрельбы.

Общие для обеих схем стрельбы: цистерна кольцевого зазора ТА и торпедозаместительная цистерна.

При определении объема ЦКЗ следует исходить из объема наименьшей по габаритам торпеды, принимаемой на ПЛ, а также учитывать, что длины ТА могут быть различны. Обычно ЦКЗ размещают в трюме торпедного отсека под казенными частями ТА.

Объем «нетто» ТЗЦ должен быть не менее, чем:

Торпедные аппараты, стеллажи для запасных торпед с устройством быстрого заряжания и система орошения боезапаса, как правило, размещаются на верхнем настиле. Здесь же находится местный пост управления торпедной стрельбой и размещены приборы автоматического управления ТА, а также гидроприводы судовых устройств, расположенных в носовой части надстройки.

На дизельных подводных лодках III поколения боезапас загружался через торпедные аппараты, что создавало определенные трудности. На НАПЛ четвертого поколения, благодаря разработке торпедного комплекса нового поколения, несмотря на меньшие диаметр прочного корпуса и водоизмещение, проектантам удалось разместить торпедопогрузочное устройство (рис. 6.4), что значительно упростило, процедуру погрузки.

На атомных подводных лодках ввиду их большого водоизмещения проблемы с размещением данного устройства не возникают.

На среднем настиле расположены жилые помещения (каюты экипажа, кают-компания, каюты командира и врача), санитарно-бытовые помещения, пост резервного управления средними горизонтальными рулями, пост управления и контроля АБ, а в выгородке — станция ВПЛ.

В трюме находятся: аккумуляторная батарея и носовая дифферентная цистерна, разделенная на две части (правого и левого борта), в нос от которой размещена цистерна питьевой воды. Объемы, образованные продольными стенками аккумуляторной ямы и прочным корпусом, используются под торпедо-заместительные цистерны правого и левого борта. У кормовой переборки отсека расположена цистерна грязной воды.

Второй отсек — центральный (отсек управления) (рис. 6.5).

Характерная особенность этого отсека заключается в наличии входящих в него через прочный корпус выдвижных устройств, наружные части которых находятся в ограждении.

На верхнем настиле этого отсека в непосредственной близости от ходового мостика располагается главный командный пост (ГКП), представляющий собой совокупность размещенных в нем пультов управления боевыми и техническими средствами, скомпонованных в группы (посты) по функциональному принципу.

Состав пультов и оборудования ГКП определяется из конкретного состава комплексов боевых и технических средств подводной лодки и степени автоматизации. Сквозной проход через отсек центрального поста должен быть обеспечен вне ГКП.

В российском флоте традиционно принято размещать посты управления техническими средствами ПЛ на правом борту, а посты, относящиеся к управлению боевой деятельностью, — на левом. Именно так расположены посты в рассматриваемом примере (рис. 6.6) и на ПЛ четвертого поколения (рис. 6.7).

У носовой переборки с правого борта установлен пульт управления маневрированием ПЛ. На пульт выведена информация о курсе, глубине погружения, крене и дифференте корабля. Управление по курсу и глубине осуществляет один оператор при помощи совмещенной колонки самолетного типа. За спиной рулевого вдоль борта размещено рабочее место вахтенного инженера-механика, который отвечает за работу всех механизмов и систем, обеспечивающих движение корабля. На его пульте установлены приборы сигнализации и управления энергетической установкой: щиты дистанционного управления дизелями, машинный телеграф, щит управления резервным движительным комплексом (РДК), мнемосхема электроэнергетической установки, тахометры оборотов линии вала.

Далее в корму установлен пульт общекорабельных систем. На этот пульт выведена информация о состоянии систем погружения-всплытия, гидравлики, осушительной, дифферентной систем, и осуществляется дистанционное управление этими системами.

По левому борту, у носовой переборки, установлен пульт боевой информационно-управляющей системы (БИУС), предназначенной для автоматизированного решения оперативно-тактических задач: анализа боевой обстановки, выработки рекомендаций по управлению кораблем, выработки данных на торпедную и ракетную стрельбу.

В непосредственной близости от него расположено рабочее место командира ПЛ. Далее в корму расположены рубки гидроакустики, штурмана и радиолокации. В рубке гидроакустики установлен пульт управления гидроакустическим комплексом ПЛ. В штурманском посту устанавливаются пульты и оборудование контрольных приборов навигационного комплекса.

При размещении навигационного комплекса необходимо учитывать следующее:

— для обеспечения наилучших условий его работы гиростабилизированиая платформа должна располагаться в центре тяжести полного подводного водоизмещения подводной лодки;

— оборудование и аппаратура должны быть сосредоточены в одной выгородке, именуемой гиропостом;

— приборы радиоастрономического секстана, астронавигации и гиростабилизированная платформа должны быть установлены под опорным подшипником перископа астрокорректора.

В корму от рубки штурмана расположена рубка радиолокации, откуда осуществляется радиолокационное наблюдение и управление радиолокационным комплексом и станцией обнаружения работающих РЛС в районе нахождения ПЛ.

На рис. 6.8 показано, как выглядит центральный пост (второй) на ДПЛ третьего поколения.

На неатомных подводных лодках четвертого поколения облик отсека существенно изменился, т.к. на этих лодках установлены непроникающие выдвижные устройства. Помещение главного командного поста освободилось от частокола выдвижных устройств, стало просторным и удобным для выполнения личным составом своих обязанностей. Функционально радиоэлектронное вооружение, пульты управления остались прежними, но, разработанные на основе передовой элементной базы и современной эргономики, они стали более элегантными и взаимозаменяемыми (рис. 6.9).

В верхней части отсека, на подволоке, размещено оборудование общесудовой системы вентиляции, трубопровод которой проходит через все отсеки ПЛ.

Дизель-генераторы расположены в нижней части отсека. Здесь же находятся насосы и арматура топливной и масляной систем, системы охлаждения дизелей, распределительные щиты и аппаратура вспомогательных механизмов. Пространство в трюме используется для размещения масляных и топливных цистерн, цистерны грязной воды.

В этом же отсеке расположены: электрокомпрессор для пополнения запасов ВВД, манипуляторы системы гидравлики, арматура и трубопроводы системы пожаротушения, воздухоохладители для поддержания температуры воздуха в отсеке на необходимом уровне, средства регенерации воздуха.

Пятый отсек — электромоторный (рис. 6.13).

В настоящее время неатомные подводные лодки проектируются с одновальной энергоустановкой, выполненной по схеме полного электродвижения. В нижней части отсека установлен главный гребной электродвигатель, соединенный через шинно-пневматическую муфту с валопроводом, передающим вращение на гребной винт.

В кормовой части отсека установлены насосы охлаждения вспомогательных механизмов, системы кондиционирования воздуха, системы смазки валопровода, а также насос охлаждения линии вала и элктрокомпрессор системы сжатого воздуха.

В верхней части отсека, отделенной от нижней настилом, размещены щиты управления электрооборудованием энергетической установки, а также станция пожаротушения. В кормовой части отсека на верхнем настиле размещены холодильная машина с аппаратурой управления и машинный преобразователь электрического тока. С правого борта у кормовой переборки установлен аппарат для выстреливания имитационных патронов. В верхней части прочного корпуса в отсеке установлен электропривод швартовного шпиля.

Шестой отсек — кормовой — расположен в конусной части прочного корпуса и заканчивается сферической переборкой, через которую в кормовую оконечность выходят главный валопровод, два валопровода РДК, гидроприводы вертикального и кормовых горизонтальных рулей. В нем размещены: электродвигатель экономического хода и два резервных электродвигателя побортно, пост управления РДК, насосно-аккумуляторная установка системы рулевой гидравлики, рулевые машины. В верхней части отсека, отделенной от нижней ступенчатым настилом, расположены щиты управления электродвигателем экономичного хода, резервный пост управления рулями, станции пожаротушения ЛОХ и ВПЛ. В трюме — топливная цистерна и кормовая дифферентная (рис. 6.14).

На НАПЛ четвертого поколения гребная электрическая установка принципиально отличается от своей предшественницы. На ней вместо двух гребных электродвигателей главного и эконом хода установлен один всережимный двигатель на постоянных магнитах, а РДК погружного типа расположены за бортом на откидывающихся колонках.