Люди, корабли, океаны. 6000-летняя авантюра мореплавания
Шрифт:
Основным узлом атомной подводной лодки является цилиндрический реактор, охлаждаемый водой под давлением и забранный в кожух из толстых листов углеродистой стали. Диаметр его почти два, а высота примерно три метра. Каналы реактора состоят из циркония. Проницаемость этого металла для нейтронов в шестнадцать раз больше, чем у нержавеющей стали. Кроме того, он не подвергается коррозии, не чувствителен к ударам и обладает хорошей теплопроводностью.
Реактор окружен цилиндрическим котлом, в который нагнетается под давлением морская вода, для защиты экипажа от радиоактивного излучения. Диаметр этого котла 2,7 м, высота — 7,6 м. Автоматические
В качестве теплоносителя используют обычно дистиллированную воду. Замедлителем для торможения нейтронов служит графит или тяжелая вода. Питается реактор стержнями из урана-238, обогащенного ураном-235. Урановые стержни вставляются коаксиально в холодные трубки, через которые протекает теплоноситель, вся же система таких трубок размещается в активной зоне реактора, заполненной замедлителем.
Корпус реактора покрыт изнутри слоем вещества, отражающего нейтроны обратно в активную зону. Как уже упоминалось, снаружи реактор закрыт кожухом из углеродистой стали, окруженным первичным экраном биологической защиты. Этот экран абсорбирует проникающие сквозь отражатель нейтроны и гамма-лучи.
В процессе ядерной реакции выделяется тепло, которое передается теплоносителю (в данном случае теплоносителем служит дистиллированная вода). Эта нагретая до весьма высокой температуры вода прокачивается циркуляционным насосом по замкнутому циклу через трубопровод в парогенератор, отдающий в свою очередь тепло во вторичный контур. Отсюда вода попадает обратно в теплонакопитель и поднимается по трубкам к тепловыделяющим элементам, которые вновь доводят ее до перегретого состояния.
Из парогенератора пар устремляется в сепараторы, а оттуда, по главному паропроводу, — к машинам. Отработанный пар идет в конденсатор. Этим заканчивается вторичный цикл.
Чтобы перегретая вода не обратилась в пар еще в первичном контуре, ее следует нагнетать под высоким давлением. Высокая скорость циркуляции воды обеспечивает интенсивную теплоотдачу.
Энергетическая установка подводной лодки занимает довольно много места: примерно половину общего объема внутренних помещений корабля. Габариты реактора таковы, что ширина атомной подводной лодки оказывается существенно большей, чем у дизельных лодок.
Прочный корпус разделен водонепроницаемыми переборками на носовой торпедный отсек, носовое жилое помещение, аккумуляторный отсек, центральный пост и другие посты управления, реакторный отсек, турбинный отсек и кормовое жилое помещение.
В качестве вспомогательных двигателей служат дизели и питаемые от аккумуляторов электромоторы. Решающим для экипажа является обеспечение свежим воздухом в подводном положении. Эта задача решается системой регенерации и кондиционирования воздуха. Ее фильтры поглощают все запахи, проникающие из турбинного отсека, трюмов и камбуза. Нагретый воздух, поступающий из реакторного и турбинного отсеков, доводится до комнатной температуры. В соответствии с установленной нормой поддерживается постоянной и влажность воздуха.
Воздух, поступающий на регенерацию, проходит через абсорбционный фильтр, задерживающий углерод. Специальный регулятор периодически подает в атмосферу подводной лодки свежий кислород, хранящийся в
Все морские державы непрестанно ведут самые интенсивные исследования, направленные на повышение мореходных качеств подводных судов с атомным приводом.
Ученые, инженеры, конструкторы стремятся отыскать наиболее оптимальную форму подводных лодок, наиболее эффективную конструкцию рулей направления, рубки и т. д.
В процессе исследований было установлено, что отношение длины лодки к ее ширине должно составлять приблизительно 6:1. Весьма важным считается, чтобы палуба лодки не имела выступающих деталей, ограждение рубки было по возможности более обтекаемым, а число отверстий во внешней обшивке — минимальным. Корма должна быть остроконечной. Исследование формы винтов показало, что наиболее эффективными являются пятилопастные винты сравнительно большого диаметра. Бросается в глаза необычная конструкция кормовой рулевой группы, напоминающая систему управления цеппелина. Более всего оправдали себя формы корпусов, выполненных по образу и подобию тел самых крупных обитателей моря — кита и акулы. Все эти мероприятия не только улучшают маневренные свойства лодки, но и уменьшают сопротивление воды ее движению.
Глаза подводного корабля
Вместе с развитием подводного судоходства возникла и проблема навигационного обеспечения длительных плаваний без всплытия на поверхность. Рулевого погруженной подводной лодки можно уподобить шоферу, ведущему свой грузовик с завязанными глазами.
Для точного определения своего истинного места дизельные подводные лодки времен второй мировой войны вынуждены были время от времени всплывать: одного поднятия перископа для этого было недостаточно. Если возникала необходимость плыть несколько часов под водой, пользовались так называемым одографом. Это — связанный с гирокомпасом самописец курса, автоматически регистрирующий на бумажной ленте пройденный путь. Усовершенствованный одограф связан, помимо гирокомпаса, еще и с лагом и наносит пройденный путь непосредственно на морскую карту.
Первые подводные лодки, плававшие под полярными льдами, избежали аварий главным образом благодаря эхолотам, автоматически регистрирующим положение корабля относительно морского дна и ледового купола.
В дополнение к ним, в направлении передней полусферы, работал еще один звуколокатор, своевременно сигнализировавший о препятствиях по курсу лодки.
Чтобы отыскать под ледяным куполом обратную дорогу, не оставалось ничего иного, как целиком положиться на старый, добрый гирокомпас. Однако вблизи полюса этот прибор работать не может. Кроме того, если смотреть с Северного полюса, то все направления будут ориентированы на юг! Это еще более усугубляло трудности подледной навигации.
Для компенсации неточностей в определении своего места прецизионный гироскоп подводной лодки следует регулярно, с интервалами не более часа, подстраивать. И не только в полярных водах, но и в любых других морях планеты. Это осуществляется путем визирования неподвижных звезд при подвсплытии под перископ. Именно так: имеются уже приборы, с помощью которых все необходимые пеленги можно брать через перископ. Однако истинный качественный скачок в подводной навигации произошел лишь с введением так называемых инерциальных систем, перенятых в несколько измененном виде от космических ракет. Работают они следующим образом.