Общее расположение

В практике американского кораблестроения^ для определения водоизмещения во втором приближении уравнения весов (21) и объемов (23), как правило, не используются, а дальнейшую разработку проекта ведут в такой последовательности. • После вычисления величины нормального водоизмещения в первом приближении на основании зависимостей (8) — (18) определяют составляющие весового водоизмещения. Аналогичные зависимости позволяют" вычислить объемы, занимаемые отдельными техническими средствами и конструкциями подводной лодки, кроме того, используя формулу адмиралтейских коэффициентов и полученную величину Он, определяют потребную мощность на валупо которой производят выбор энергетической установки из числа имеющихся в наличии (обычно выбор атомных энергетических установок для подводных лодок весьма ограничен).

Следующий этап проектирования — проработка общего расположения подводной лодки, с помощью которой проверяется величина постоянного плавучего объема (или, что то же, нормального водоизмещения), полученная при решении уравнений весов и объемов.

Основные принципы общего расположения, применимые к кораблям и судам всех классов и назначений, сводятся к следующему

— при разработке чертежей общего расположения должны быть приняты во внимание все особенности механизмов, устройств и прочего оборудования, обеспечивающие эффективное боевое использование и нормальную эксплуатацию корабля. При проектировании технически сложных кораблей (в том числе подводных лодок) следует принимать специальные меры, направленные на предотвращение возможных упущений в чертежах общего расположения (рекомендуется составлять перечни оборудования, для которого должно быть предусмотрено место на корабле);

• — каждое устройство или механизмы, независимо от их значимости, предварительно должны быть установлены в наиболее подходящих для них местах. Если различное оборудование требует размещения в одном и том же месте, предпочтение следует отдавать более важному для обеспечения эффективности корабля в целом. Правильное решение противоречий во многом зависит от того, насколько всесторонне конструктор знает основное и вспомогательное назначение корабля и условия его будущей эксплуатации;

— взаимное расположение различного оборудования необходимо выбирать с учетом условий его обслуживания личным составом. Другими словами, на проектируемом корабле следует предусматривать наиболее короткие переходы к боевым постам, наиболее удобную планировку самих постов, а также наилучшие условия отдыха личного состава;

— общее расположение должно предусматривать минимальный внутренний объем (если определяющим является объемное водоизмещение подводной лодки) при условии, что это не ухудшает другие эксплуатационные ,и боевые качества. В случае превышения весового водоизмещения над объемным излишек объемов должен быть использован наиболее рациональным способом (обычно для улучшения условий обитаемости и обслуживания механизмов);

— при разработке общего расположения, отвечающего наиболее эффективному использованию объемов корабля, следует, по возможности, принимать во внимание требование разделения корпуса на водонепроницаемые отсеки, исходя из условия обеспечения надводной непотопляемости. Правда, по мнению иностранных специалистов, этот фактор не является определяющим при проектировании современных атомных подводных лодок;

— общее расположение следует разрабатывать с учетом обеспечения нормальной удифферентовки и достаточной остойчивости корабля при всех возможных состояниях нагрузки.

В последнее время иностранные специалисты большое внимание уделяют обеспечению требования ремонтопригодности проектируемых инженерных сооружений. Это требование должно учитываться и при разработке общего расположения подводных лодок. Конкретно оно сводится к обеспечению свободного доступа ко всем механизмам, устройствам, приборам и т. п., а также к обеспечению демонтажа отдельных технических средств с минимальным объемом сопутствующих демонтажных работ.

Проработка общего расположения атомной подводной лодки начинается обычно с размещения энергетической установки в отсеках прочного корпуса, так как максимальный диаметр последнего определяется габаритами ее оборудования.

Опубликованные в зарубежной печати сведения об устройстве атомных подводных лодок и подводных транспортных судов позволяют установить некоторые закономерности общего расположения механизмов в отсеках энергетической установки.

Во-первых, все оборудование энергетической установки компонуется в нескольких специализированных отсеках прочного корпуса: реакторном (в нем размещено оборудование паропро-изводящей установки), турбинном (главный турбозубчатый агрегат и обслуживающие его механизмы) и вспомогательных механизмов (турбогенераторы, аварийный дизель-генератор и т. п.). Два последних отсека могут быть объединены в один, что характерно для первых американских атомных подводных лодок.

Во-вторых, при установке на лодке нескольких атомных реакторов, каждый из них размещают в своем отсеке (например, на подводной лодке «Тритон» «ли на подводных танкерах американского и шведского проектов), что объясняется, вероятно, стремлением повысить живучесть энергетической установки при авариях, связанных с повышением радиоактивности в одном из реакторных отсеков. Турбозубчатые агрегаты на большинстве двухвальных подводных лодок расположены в одном турбинном отсеке и лишь на лодках с обеспеченной надводной непотопляемостью (как, например, на подводной лодке «Тритон») размещены в двух отсеках. Более мелкое подразделение отсеков энергетической установки ограничивается габаритами турбозубча-тых агрегатов, турбогенераторов и другого крупногабаритного оборудования.

В-третьих, реакторный отсек энергетической установки, в котором размещено наиболее тяжелое оборудование, располагают по возможности ближе к центру тяжести подводной лодки, так как при этом наиболее просто решить вопросы ее удифферентовки в подводном и надводном положениях.

Наконец, в-четвертых, под оборудование 'энергетической установки отводят кормовые отсеки подводной лодки, что позволяет до минимума сократить длину валопроводов и снизить вес биологической защиты за счет уменьшения толщины экранов на кормовой переборке реакторного отсека (если в кормовой части лодки отсутствуют жилые помещения команды).

Объемы, занимаемые внутри прочного корпуса собственно энергетическими установками (без учета размещаемого в их отсеках оборудования общекорабельных систем, устройств и т. п.), составляют', м\ на подводных лодках типа «Скейт» —

Общее расположение

Рис. 14. Расположение механического оборудования атомной энергетической установки типа S-5W в отсеках подводной лодкн. / — дизе.чь-генератор; 2 — вспомогательное оборудование; 3 — резервная цистерна питательной воды; 4 — главный конденсатор; 5 — вспомогательное оборудование; 6 — упорный подшипник; 7 — гребиой электродвигатель; а — турбинный отсек; S —главный редуктор; 7(7 — главные турбины; —распределительные щиты; /2— главный паропровод; — пульт управления; М — турбогенераторы (по другим данным, турбогенераторы расположены в турбинном отсеке подводной лодки и сбрасывают отработанный пар в главный конденсатор); /5 — отсек вспомогательных механизмов; 16 — разобщительные клапаны паропровода.

780—800; «Скипджек» — 930—950; «Наутилус» — 1050—1150. В качестве примера на рис. 14 показано общее расположение оборудования атомной энергетической установки подводной лодки типа «Скипджек».

Размещение вооружения оказывает большое влияние на боеспособность корабля. Появление нового оружия потребовало от зарубежных кораблестроителей новых конструктивных решений, связанных с размещением крылатых и баллистических ракет на подводной лодке.

Крылатые ракеты сравнительно больших габаритов размещают в водонепроницаемых контейнерах, которые можно рас-пологать или на палубе лодки непосредственно за ограждением прочной рубки, или в районе надстройки, или в носовой оконечности, при этом они вписываются в обводы легкого корпуса (рис. 15,а,г). Последний вариант размещения принят на атомной подводной лодке «Хэлибат».

Общее расположение

Установка контейнера на палубе подводной лодки (как это было сделано на переоборудованных дизель-электрических лодках типа «Барберо») нежелательна, так как при этом снижается остойчивость лодки в надводном положении и ухудшаются еегидродинамические качества.

Стартовые шахты баллистических ракет врезаются вертикально в прочный корпус в средней части подводной лодки (рис.- 15, ж,). Верхние концы шахт с крышками и механизмами для их открывания прикрываются невысокой надстройкой. При размещении на лодке стартовых шахт, ■длина которых значительно больше диаметра прочного корпуса, приходится увеличивать высоту надстройки (рис. 15, е) или размеры ограждения выдвижных устройств (рис. 15, а).

Габариты ракетного отсека определяются: диаметр — длиной и диаметром стартовых шахт, а также их расположением на лодке (в один или два параллельных ряда); длина — количеством в одном ряду, диаметром и шагом установки шахт. Последний связан с условиями обслуживания стартовых установок и способом подкрепления отверстий для прохода шахт в прочном корпусе подводной лодки.

Размещение на подводной лодке торпедных аппаратов должно быть согласовано с размещением основных гидроакустических систем.

На большинстве атомных подводных лодок торпедное оружие располагают только в носовой оконечности. Применение -НОВЫХ форм обводов корпуса заставило отказаться от традиционного размещения носовых торпедных аппаратов в двух

Рис. 15. Размещение ракетного оружия на подводных лодках-, а — «Таннн» (2КР «Регулус-П»); б—«Грейбек» (2КР «Регу-лус-1Ь); в —«Хэлнбат» (4КР «Регулус-Ь); г—проект (4КР «Регулус-П»); 3 —проект (4БР «Юпитер»); е —«Жимнот» (4БР «Мерсоль»); ж — «Джордж Вашингтон» (.16БР «Поларнс»).

вертикальных плоскостях (рис. 16). На торпедных лодках типа «Скипджек», например, аппараты установлены в носовой оконечности по три в двух горизонтальных рядах. Такое расположение значительно улучшило условия размещения гидроакустической аппаратуры.

Рост габаритов гидроакустических приборов и повышение требований к снижению уровня гидродинамических помех в местах их установки вынудили конструкторов по-новому разместить торпедное оружие. Так, на подводной лодке «Таллиби» торпедные ашпараты расположены побортно под углом 10° к ДП на расстоянии 9 л от носовой оконечности Так же размещено торпедное оружие подводных лодок типа «Трешер» (см. !рИ1С. 16).

Длина торпедного отсека определяется суммарной длиной казенной части торпедного аппарата, запасной торпеды и зазоров для открывания задней крышки аппарата и размещения устройства перезаряжания торпедных аппаратов. На американских атомных подводных лодках длина торпедного отсека составляет 10— 11 м, а диаметр определяется количеством запасных торпед.

На некоторых дизель-электрических подводных лодках (английские типа «А», французские типа «Нарваль») применяются наружные торпедные аппараты. Это позволяет повысить мощность торпедного залпа, не увеличивая объемы прочного корпуса, необходимые для размещения дополнительного торпедного вооружения.

принципы компоновки и размещения постов управления подводной лодкой, ее вооружением и энергетической установкой, изложены в главе «Автоматизация». Для современного иностранного подводного кораблестроения характерна тенденция объединять все основные посты управления в одном помещении (предполагается после внедрения комплексной системы автома-

Общее расположение

тизации, разрабатываемой в США по программе «Сабик») или хотя бы в одном отсеке, называемом отсеком центрального поста.

Значительные внутренние объемы на атомных подводных лодках заняты электронным оборудованием (аппаратурой гидроакустических, радио- и радиолокационных станций, навигационных систем, аппаратурой управления ракетной и торпедной стрельбой и т. п.). По сравнению с подводными лодками времен второй мировой войны эти объемы возросли в три-четыре раза и составляют на подводных лодках типов «Скейт» и «Трешер» соответственно, м^: гидроакустическая аппаратура — 89 н 192; радиолокационная аппаратура — 24 и 21; аппаратура связи—12 и 42; штурманские приборы — 7 и 37; электронные вычислительные машины и аппаратура контроля — 9 и 31. Приборы управления ракетной стрельбой на подводном ракетоносце типа «Лафайет»' занимают объем 90 м^.

Значительно возросли на современных атомных подводных лодках объемы жилых и санитарно-гигиенических помещений. По сравнению с дизель-электрическими подводными лодками времен второй мировой войны объем этих помещений, приходящийся на одного члена команды, увеличился в среднем в два раза (см. главу «Обитаемость»). Возросли также объемы, занятые системами, которые обеспечивают обитаемость подводных лодок (например, оборудование системы кондиционирования воздуха в жилых отсеках на атомных подводных лодках занимает объем около 16 м^).

Жилые помещения на современных атомных подводных лодках размещаются как единый блок в носовой оконечности. По сравнению с принятым ранее расположением жилых помещений в носовых и кормовых отсеках (на дизель-электрических и первых атомных лодках) новый способ имеет ряд преимуществ:

— возможность уменьшения толщины биологической защиты на кормовой переборке реакторного отсека;

— сокращение протяженности трубопроводов систем, обеспечивающих нормальные условия обитаемости в отсеках подводной лодки;

-— сокращение числа и более удобная компоновка бытовых и санитарно-гигиенических помещений (камбуза, столовой, кают-компании, гальюнов, душевых и т. п.).

При размещении жилых и служебных помещений в прочном корпусе подводной лодки проектировщик должен стремиться к максимальной утилизации внутренних объемов, т. е. к получению максимальных площадей для размещения оборудования, приборов, мебели и т. п., с этой целью прочный корпус по высоте делят платформами (палубами) на ряд помещений. Высотапомещений в свету (за вычетом высоты подпалубного набора и изоляции) по американским нормам должна быть не менее 1,9 ж. Отношение полезной площади платформ к объему цилиндрического прочного корпуса с внутренними шпангоутами в зависимости от его диаметра и числа платформ показано на рис. 17.

Под механизмы, трубопроводы и арматуру общекорабельных систем и устройств, цистерны вспомогательного балласта и судовых запасов на подводных лодках в первую очередь отводят объемы, оставшиеся свободными после размещения в прочном корпусе главной энергетической установки, вооружения. электро- и электронной аппаратуры, жилых и служебных помещений (трюмы, верхняя и боковая «горбушки» цилиндрических отсеков прочного корпуса и т.п.).

Объем цистерн вспомогательного балласта на атомных подводных лодках выбирают в соответствии с принятыми нормами (см. главу «Системы и устройства»). Особенность подводных танкеров — наличие на них 'грузовых цистерн (танков) двух типов: легких и прочных. Легкие грузовые цистерны расположены в междубортном пространстве и предназначены для размещения основной части перевозимого груза. Прочные танки служат для компенсации отрицательной плавучести при балластном пробеге подводного танкера. Объем прочных танков Упт связан с объемом легких танков Улт следующей зависимостью:

Общее расположение

Рис. 17. Отношение полезной пло-шади палуб к объему 8/У цилиндрического прочного корпуса с внутренним набором в зависимости от диаметра корпуса ^пк и числа палуб.

/ — высота трюма не более 1,7 м; 11 — то же, более 1,7 м.

Общее расположение

(33)

где у, угр —соответственно удельные веса морской воды и наиболее легкого жидкого груза, на перевозку которого рассчитан подводный танкер.

Суммарный объем прочных и легких танков должен рав'-няться объему грузовых помещений І^гр, определяемому по формуле (25)

Общее расположениеОбщее расположение

Рис. 18. Схемы общего расположения атомных подводных лодок: а — «Наути-джек»; ж — «Джордж Вашингтон»; з — «Трешер»; и — «Итэн Аллен»; к —

i — торпедный отсек; 2 — жилые помещения; 3 — кают-компания; 4 — столовая команды; вигационного оборудования; 5 — реакторный отсек; /О — турбинный отсек; //—отсек 14 — помещение гироскопического успокоителя качки; 15 — пост управления ракетной

Общее расположение

лус»; б — «Сивулф»; в — «Скейт»; г — «Хэлибат»; д — «Тритон»; е — «Скип-

«Дредноут».

5 — кладовые; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — посты управления; 8 — помещение на-вспомогательвых механизмов; 12 — ракетный отсек; 13 — боевой информационный пост; стрельбой.

Подставив это выражение в формулу (33) и выполнив преобразования, получим

1/„^ = й1111ер р (34)

В междубортном пространстве подводной лодки, кроме 'Легких грузовых цистерн (на подводных танкерах) и цистерн главного балласта, размещают или могут разместить часть цистерн вспомогательного балласта, баллоны воздуха высокого давления, преобразователи гидроакустических станций и некоторое другое оборудование. Перед разработкой общего расположения вне прочного корпуса необходимо выбрать архитектурный тип проектируемой подводной лодки (форму наружного корпуса, величину запаса плавучести).

Полученный в результате разработки чертежей общего расположения непроницаемый объем должен равняться постоян-

Подразделение прочных корпусов

   

Отсеки

Тип подводной лодки

I

II

IV

 

«Наутилус»

Торпедный,

жплой 14 x 6,4—320*

Жилой, аккумуляторный 11,6x8,5—500

Центральныйпост 9,8X8,5—400

Реакторный 11,0X8,5—630

 

«Скейт»

Торпедный,

жилой 10x6,4—220

Центральный пост, жилой 20X7,6—860

Реакторный 9,1x7,6—400

Турбинный 19,3x7,6—780

 

«Хэлибат»

Ракетный 25,8 x 7,6—880

Жилой 10 x 6,5—220 .

Центральный пост, жилой 20x7,6—860

Реакторный 9,1X7.6—400

 

«Тритон»

Торпедный,

жилой 10,6x6,6x250

Жилой 9,7x6,6—350

Центральныйпост 11,3x7,2—420

Боевой информационный пост, жилой 11,3x8,2—530

 

«Скипджек»

Торпедный 10,6x7,2—340

Центральный пост, жнлой 16x9,8—1100

Реакторный 8,2x9,5—540

Вспомогательных механизмов 7.6x6,6—260

 

«Дредноут»

Торпедный 11X7,3—360

Центральный пост, жилой 19,3x9,8—1320

Реакторный 8,2X9,7—560

Вспомогательных механизмов 7,6x6,6—260

 

«Джордж Вашингтон»

Торпедный,

жилой 10,6 x 7,2—340 ,

Центральный пост, жнлой 25,2x10,1 — 1800

Ракетный 26X10,1—1800

Реакторный 8,2x9,5—540

 

«Итэн Аллен» .

Торпедный,

жилой 11,4x6—320

Центральный пост, жилой 24,8X10,4-1900

Ракетный 29,8—10,4—2200

Реакторный 8,2x10,1—600

 

«Трешер»

Жилой 10X6,4—220

Центральный пост, жилой,

торпедный 20x10,1—1400

Реакторный 8,2x10,1—600

Вспомогательных механизмов 9,5X7—370

 

* Первая цифра обозначает

длину отсека (л)

вторая — наибольший диаметр (л).

ному плавучему объему, вычисленному при решении уравнения весов и объемов. Если его величина значительно превосходит полученную ранее, рекомендуется прежде всего рассмотреть возможности более плотной компоновки внутренних помещений и оборудования. Один из возможных путей уплотнения — перенос части жилых помещений в специализированные отсеки (торпедный, ракетный). Эта мера принята, в частности, на американских подводных ракетоносцах, где койки личного состава установлены не только в жилых кубриках, но и рядом со стеллажами запасных торпед, а также в свободных промежутках между стартовыми шахтами ракетного оружия.

Если объем отсеков прочного корпуса отвечает указанному выше требованию, но при этом наблюдается нехватка площади палуб, американские специалисты рекомендуют принять меры к ее увеличению за счет изменения диаметра прочного

Таблица 8

атомных подводных лодок на отсеки

(с носа в корму) '

 

V

VI

VII

VIII

IX

1

X 1

 

Турбинный

Жнлой

       
 

21,6x6,6—740

17,2x7,4—330

       
 

Торпедный,

_

_

 

_

_

 

жилой

         
 

10,3x3,5—90

         
 

Турбинный

Торпедный,

_

 

_

_

 

,19,3x7,6—780

жилой

       
   

10,3x3,5—90

       
 

Реакторный

Реакторный

Турбинный

Вспомога- '

. Турбинный

Торпед-

 

11x9,5—780

11X9,5—780

16,9x9,5—810

тельных

9,4x7.4-380

ный,

       

мехіаиизмов

 

жилой

       

9,8x7,6—450

 

22X7—450

 

Турбинный

_ -

_

_

_

 

18,5X7,5—540

         
 

Турбинный

_

       
 

19X7,6—540

         
 

Вспомогатель-

Турбинный

       
 

ных механизмов

;18.5х7,5—540

       
 

12,4X6,6—420

       
 

Вспомогатель-

■ Турбинный

_

 

_

 

ных механизов

22 x 9-900 ,

       
 

11.6X7—450

       
 

Турбинный

 

_

 

_

 
 

22 x 9—900

         
 

третья — объем б

рутто (ы?).

       
Общее расположение

кор'пуса.' Как видно из данных рис. 17, увеличение диаметра корпуса с 9,5 до 9,8 м при неизменном объеме позволяет увеличить полезную площадь палуб в 1,4 раза (благодаря введению дополнительной платформы). Вместе с тем, подобная мера требует, как правило, полного изменения чертежей общего распо-

Общее расположение

Рис. 20. Продольный разрез и план по трюму атомной подводной лодкитипа «Скипджек».

/ — торпедные аппараты; 2 — выгородка гидроакустики; 3 — цистерна кольцевого зазора; 4 — жилые помещения и электронная аппаратура; 5 — центральный пост; 6 — жилые помещения офицерского состава, рубки радиосвязи и гидроакустики; 7 — жилые помещения и столовая команды; 8 — холодильные камеры; 9—цистерна отрицательной плавучести; /О — жилые помещения; // —санитарная цистерна; /2 — цистерна питательной воды; 13 — реакторный отсек; 14 — цистерна дизельного топлива; 15—цистерна главного балласта; /5 — отсек вспомогательных механизмов; /7—масляная цистерна дизель-генераторной установки; 18 — турбинный отсек; 19 — масляная цистерна системы смазки линии вала; 20 — проницаемая часть; 21 — цистерна запасов масла; 22 — кормовая дифферентная цистерна; 2Л — масляные цистерны турбинной установки; 24—масляная цистерна системы гидравлики; 25 — цистерна запасов питательной воды; 26 — цистерна заполнения; 27 — уравнительная цистерна; 28 — цистерна питьевой воды; 25 — гидравлические толкатели торпедных аппаратов; да — носовая дифферентная цистерна; 31 — цистерна торпедной стрельбы; 32 — цепной ящик; 33 — цистерна дистиллята.

ложения ряда отсеков прочного корпуса, поэтому прибегать к ней следует лишь после изучения всех возможностей для достижения соответствия между потребными и располагаемыми площадями 2. Кроме того, следует помнить, что с ростом диаметра прочного корпуса увеличивается осадка подводной лодкив надводном положении. Существует следующая етатистическаз зависимость, связывающая диаметр прочного корпуса йпк и максимальную осадку Т:

, -^=1,2-1,8, (35)

где меньщая величина отнощения характерна для подводных лодок с малым запасом плавучести. Из формулы (35) следует, что при увеличении диаметра прочного корпуса более И м осадка подводной лодки может превышать 9 м. Безусловно, эксплуатация корабля с такой осадкой будет связана с техническими трудностями (ограничение глубины фарватеров, мест базирования, трудности докования и т. п.).

Считается целесообразным всестороннее аналитическое или графическое исследование объемов, полученных при разработке проекта подводной лодки (например, путем построения так называемых эпюр объемов прочного корпуса и междубортного пространства), и сравнение их с данными близкого прототипа и статистическими данными. Схематические эскизы общего расположения атомных подводных лодок и подводных транспортных судов капиталистических стран показаны на рис. 18 и 19 соответственно. Данные о насыщении отсеков и их ориентировочные габаритные характеристики приведены в табл. 8.

В качестве примера на рис. 20 показана более подробная схема общего расположения американской атомной подводной лодки типа «Скипджек».

Предыдущая глава Оглавление Следующая глава