Подводные лодки советского флота 1945-1991 гг. Том 1. Первое поколение АПЛ
Шрифт:
В частности, на совещании, посвященном перспективам развития флота, проводившемся в Севастополе с участием членов Правительства и руководящего состава МО и ВМФ в октябре 1955 г., Н.С. Хрущев утверждал следующее: «…Верю в подводные лодки. Подводный флот и морскую авиацию надо сделать главной силой для борьбы на море…». В этих условиях торпеда, оснащенная ядерным зарядом и способная наносить удары по береговым объектам, представлялась весьма эффективным оружием, а ее носитель – АПЛ – становилась одним из приоритетов в развитии Вооруженных Сил.
Однако вернемся к деятельности СКВ-143. Из двух вариантов архитектуры АПЛ, предложенных комплексной группой В.Н. Пе- регудова, был выбран двухкорпусный, который обеспечивал больший запас плавучести, и как следствие, выполнение требований условий непотопляемости,
Наибольший диаметр и форма прочного корпуса АПЛ определялись габаритами паропроизводящей (ППУ) и паротурбинной (ППУ) установок. Он составил 6,7 м. Диаметр носовой прочной переборки выбирался из расчета размещения одного 1550-мм и двух 533-мм ТА, а кормовой – с учетом расположения рулевых приводов и необходимости «поджатия» кормовых обводов легкого корпуса в целях улучшения ходовых качеств корабля в подводном положении. Первый составил 4,5 м, а второй – 3,2 м. По форме прочный корпус был выполнен в виде цилиндра на большей части длины с усеченными конусами в оконечностях. Причем верхняя кромка кормового конуса шла параллельно основной плоскости, а носового – имела к ней меньший, чем нижняя кромка, наклон. Впервые в отечественном флоте на лодке отказались от боевой рубки – все посты управления кораблем и оружием перенесли в центральный пост, расположенный на верхней палубе третьего отсека. Такое решение объясняется, прежде всего, стремлением в максимально возможной степени сократить размеры ограждения и придать ему лимузинную форму – наиболее благоприятную для условий подводного плавания на большой скорости.
В процессе разработки прочного корпуса конструкторам пришлось учитывать увеличенные (по сравнению с прототипом) глубину погружения и главные размерения АПЛ. Как показали расчеты, использование ранее разработанных для ПЛ сталей (марок СХЛ-4 и МС-1), неизбежно приведет к нерациональному возрастанию водоизмещения корабля[ 5*]. Как следствие, пришлось заняться разработкой новой корпусной стали. К этим работам, которые выполнялись по частным ТТЗ, были привлечены ЦНИИ-48 и ЦНИИ-45. На первый из институтов возлагалась задача разработки самой стали, а на второй – проведение ее испытаний на различные нагрузки, а также теоретические и экспериментальные исследования прочности изготовленных из нее конструкций.
К апрелю 1954 г. ЦНИИ-48 завершил разработку стали марки АК-25 (или АК-25ПЛ). Для проведения ее испытаний на статическую нагрузку на ССЗ-194 в Ленинграде изготовили специальную док-камеру и три натурных отсека (1СМ, 2СМ и 22СМ), а для испытаний на динамическую нагрузку на ССЗ-444 в Николаеве – три других натурных отсека (1ДМ, 2ДМ и 22 ДМ). Одновременно с изготовлением натурных отсеков была отработана технология выполнения корпусных работ из новой стали, установлены режимы ее термической обработки и сварки. Испытания стали АК-25 и изготовленных из нее конструкций прошли успешно, и ее приняли для корпуса АПЛ пр. 627.
Другой проблемой, стоявшей перед коллективом СКБ-143, и не менее сложной, чем конструкция прочного корпуса, являлись обводы легкого корпуса. В период создания АПЛ пр. 627 гидродинамика как наука проходила период становления. Понятно, что работ, охватывающих все проблемы, возникающие во время движения лодки на большой скорости под водой, еще не было. Для отработки формы легкого корпуса (в соответствии с частными ТТЗ) пришлось «прогонять» через бассейны ЦНИИ-45 (в настоящее время ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова) и трубы ЦАГИ несколько моделей его различных вариантов. Одновременно
По результатам испытаний, проведенных в ЦНИИ-45 и ЦАГИ, легкий корпус был принят удлиненным (с отношением длины к ширине – 13,3) цилиндрической формы на большей части длины. Его особенностью являлись оконечности, выполненные в форме эллипсоидных тел вращения с большей осью, стоящей вертикально. Такая форма была наиболее рациональной для размещения 1550-мм ТА и для снижения сопротивления во время движения под водой. В кормовой оконечности в районе расположения гребных винтов имелись горизонтальные и вертикальный стабилизаторы, обеспечивавшие устойчивое движение на заданных глубине и направлении. Вертикальный руль и кормовые горизонтальные рули разместили за гребными винтами, что повышало их эффективность.
Если сравнить обводы легкого корпуса пр. 627 и американской Scipjack – первой американской АПЛ, чей корпус имел форму хорошо обтекаемого тела вращения, – то бросается в глаза разница между отношением длины к ширине. У нашего корабля она составляла 13,3, а у американского – только 7,9. При этом полная скорость хода АПЛ пр. 627в подводном положении, на стадии предэскизного проектирования определялась в 25 уз, а во время ходовых испытаний она составила 23,3 уз (при 60% мощности АЭУ). В то же самое время Scipjack[ 6*] на контрольных пробегах развила в подводном положении ход 29 уз. Оба корабля имели почти равное нормальное водоизмещение – 3065 и 3070 т соответственно, а мощность обоих ГТЗА у отечественной лодки почти в два раза превышала мощность одного ГТЗА Scipjack (35 000 л.с. против 22 000 л.с).
Очевидно, что ходовые качества американской лодки были лучше. Причин тому несколько и среди них можно выделить следующие. Во-первых, комплексная группа В.Н. Перегудова не ставила перед собой задачу обеспечить АПЛ высокую скорость хода. Исходя из опыта Второй мировой войны ее специалисты полагали, что 25 уз будет вполне достаточно для уклонения от противолодочных сил и решения кораблем основной боевой задачи – нанесения ударов по береговым объектам. Во-вторых, несмотря на испытания моделей, форма кормовой оконечности корпуса и схема винто- рулевой группы АПЛ пр. 627 оказались далеки от совершенства. Наконец, в-третьих, сама по себе удлиненная форма корпуса, не является оптимальной для скоростного движения под водой, но ее использование было вынужденным – на лодке требовалось поместить гигантский торпедный аппарат длиной почти 24 м и диаметром 1550 мм, занимавший два носовых отсека.
Отечественные АПЛ поздней постройки «ужались» до каплевидной формы, подобной той, какую имела Scipjack, приобретя при этом высокую подводную скорость. В то же самое время американские корабли этого класса наоборот – «вытянулись», сохраняя за счет увеличения мощности ГТЗА, как минимум, прежнюю скорость хода. Этот процесс и причины его побудившие будут рассмотрены ниже, в главе, посвященной кораблям второго поколения. Здесь лишь отметим, что сравнительно небольшая скорость АПЛ пр. 627, скорее всего, являлась следствием ошибок, заложенных в задании, а не просчетами проектантов. Исключение составляет винто-рулевой комплекс. Вероятно, буксировки различных моделей в бассейне ЦНИИ-45 и их продувки в трубах ЦАГИ оказалось недостаточно – требовались натурные испытания на действующем корабле. Собственно по этому пути пошли американцы. На их Albacore были отработаны оптимальная форма корпуса для скоростных лодок, различные формы их оперения (крестообразное и х-образ- ное), выявлено его влияние на управляемость корабля и работу гребного винта. Кроме того, были испытаны различные типы винтов (одиночных, с различным числом и формой лопастей, а также соосных), система одержания при аварийных провалах, различные формы и расположение гидроакустических антенн, конструкция их обтекателей и пр. В нашей стране подобный корабль – пр. 01710 – правда, для решения не столь широкого круга задач, появился только в 1987 г.