Как работают подводные лодки?

Как и любое современное оружие, подводные лодки требуют строгих технических стандартов и дисциплины в процессе строительства и эксплуатации.

Немецкая подводная лодка ВМС. Фото: История.

Хотя подводные лодки были разработаны довольно рано, лишь в Первой мировой войне немецкие подводные лодки доказали свою эффективность в бою, потопив множество кораблей союзников.

К началу Второй мировой войны, после того как Великобритания разработала радиолокационные и гидроакустические технологии для подводных лодок, ВМС США также усовершенствовали эти системы, а также немецкие шноркели.Это значительно увеличивает время погружения подводной лодки, делая её незаменимым оружием для любой военной державы.

Однако, чтобы стать «убийцами» в глубинах океана, подводные лодки должны строиться в соответствии с жесткими требованиями и строиться по самым строгим стандартам, как сообщает Marinebio.

Механизм погружения и всплытия

Подводные лодки могут либо всплывать на поверхность, либо погружаться под воду в зависимости от балластных цистерн, расположенных между их внутренним и внешним корпусами.

Для погружения подводная лодка должна иметь силу плавучести меньше силы тяжести. В этот момент открываются клапаны на балластных цистернах, позволяя морской воде заполнять цистерны и вытеснять воздух, помогая подводной лодке опускаться. Глубина погружения регулируется путем изменения соотношения морской воды и воздуха в балластных цистернах. Когда вес подводной лодки сравняется с объемом воды в балластных цистернах, подводная лодка будет находиться в равновесии, не всплывая и не погружаясь дальше.

Чтобы помочь кораблю оставаться на плаву, достаточно использовать сжатый воздух для вытеснения морской воды из балластных цистерн, в результате чего плавучесть воды превысит силу тяжести.

Балластные цистерны, заполненные воздухом, помогают кораблю оставаться на плаву (слева). Балластные цистерны открываются, чтобы впустить воду, что помогает кораблю погрузиться. Изображение: submarinesafaris

Проектирование и управление

Подводные лодки всегда имеют цилиндрическую форму, небольшой нос и два корпуса: внутренний и внешний. Внутренний корпус, также известный как несущий корпус, защищает экипаж от огромного давления при глубоководных погружениях и помогает подводной лодке избегать низких температур морской воды. Внешний корпус — это внешняя оболочка, которая окружает подводную лодку.

Технологический прогресс произвел революцию в наблюдении и эксплуатации подводных лодок. Ключевым прорывом в подводных лодках класса «Вирджиния» стало использование фотонных мачт, которые позволили отказаться от традиционных перископов. Вместо зеркал и линз для наблюдения за поверхностью воды были интегрированы несколько цветных камер высокого разрешения, передающих изображения на большие экраны в командном центре по оптоволоконным кабелям.

Модель дизель-электрической системы отсеков подводной лодки проекта 641Б. Фото: sfox.ru

Подводные лодки используют различные типы силовых установок, включая дизельные двигатели, электродвигатели (или их комбинацию) и ядерные двигатели.

Электродвигатели позволяют подводным лодкам находиться под водой в течение более длительных периодов времени.и не выделяет токсичных газов, таких какДвигатели могут работать на пару или бензине. Электродвигатели относительно малы, но их аккумуляторные системы очень большие, тяжелые и громоздкие. Когда морская вода попадает в эти батареи, они выделяют токсичные газы в результате химических реакций, а сами содержат вредные кислоты.

В подводных лодках дизельные двигатели используются для выработки пара, который вращает турбины и производит электроэнергию, используемую для отопления и освещения. Однако дизельные двигатели сжигают воздух и выделяют токсичные газы, поэтому на подводных лодках их часто комбинируют с электродвигателями.

Атомные подводные лодки используют ядерные двигатели, поэтому им не требуется подача воздуха, и они могут оставаться под водой неограниченное время, всплывая на поверхность только при необходимости пополнения запасов.

Спасательные возможности

Помимо соблюдения оперативных процедур, подводные лодки должны обеспечивать и другие условия в подводном положении, включая поддержание жизнедеятельности внутри подводной лодки (воздух, температура, чистая вода), электроснабжение и навигацию.

При возникновении проблемы экипаж подает сигнал бедствия или устанавливает маяк, чтобы указать местоположение судна. В зависимости от серьезности проблемы, ядерные реакторы могут быть остановлены, и судно будет полагаться исключительно на батареи.

В случае инцидента экипаж сталкивается с серьезными рисками, такими как попадание воды внутрь, кислородное голодание, опасно высокий уровень токсичных газов и падение температуры из-за отказа батарей системы отопления судна. В этот момент необходимо срочно начать спасательные работы на поверхности, как правило, в течение 48 часов после инцидента.

Согласно VNE