Система гидравлики

в связи с увеличением степени автоматизации процессов управления большое развитие на современных подводных лодках получила система гидравлики. Гидравлические приводы применяют в схемах управления энергетической установкой, рулевом устройстве, системе погружения и всплытия, для открывания крышек торпедных аппаратов, стартовых шахт ракет, для подъема перископа и выдвижных устройств и т. п. По образному выражению одного американского журнала, гидравлическая система — «сердце и артерии, приводящие в движение мускулы подводной лодки». По сравнению с другими системами дистанционного управления, например электрическими или пневматическими, система гидравлики более надежна и удобна в эксплуатации, а также имеет лучшие весо-габаритные ха-рактеристики.2

Давление в системе гидравлики подводных лодок за последние годы сильно возросло, что позволило в значительной степени снизить вес и габариты исполнительных механизмов. Если на американских подводных лодках, построенных в годы второймировой войны, давление в системе не превышало 42 кГ1см? то уже на послевоенных дизель-электрических и первых атомных лодках оно возросло до 85-105 кПсм"^. На подводных лодках типов «Скипджек», «Джордж Вашингтон» и других давление рабочей жидкости доведено до 210 кПсм^.

Система гидравлики

В связи с увеличением давления в системе возникла необходимость создать силовые двигатели с меньшими допусками, что в свою очередь потребовало более качественной очистки рабочей жидкости от примесей. На атомных подводных лодках в системе гидравлики применяют десятимикронные фильтры, а перед отдельными компонентами системы — трех-, пятимикронные.

Большое внимание иностранные специалисты уделяют повышению надежности системы гидравлики. По мнению американ ских кораблестроителей, эта система должна соответствовать следующим основным требованиям': обеспечивать безаварийную работу в течение всего срока автономного плавания; сохранять работоспособность при воздействии на лодку оружия противника; надежно работать при плавании лодки в тропических водах и в районах Северного Ледовитого океана; элементы системы должны быть доступны для осмотра и ремонта во время нахождения подводной лодки в море.

В целях повышения надежности и живучести система гидравлики атомных подводных лодок (рис. 51) , состоит из трех самостоятельных силовых систем 2. в обычных условиях плавания используется общекорабельная система гидравлики, обслуживающая все исполнительные гидравлические механизмы лодки, общее количество которых достигает 70. в аварийных случаях питадие силовых двигателей осуществляется от резервной системы. Магистральные трубопроводы обеих систем проложены по разным бортам корабля, что позволяет избежать одновременного повреждения их при аварии.-Третья силовая система, не имеющая своего магистрального трубопровода, предназначена для питания исполнительных механизмов совместно с общекорабельной или резервной системой при пиковых нагрузках.

Основные элементы системы гидравлики современной американской подводной лодки следующие: расходная цистерна рабочей жидкости, три гидравлических насоса (по числу силовых ■систем), пневмогидроаккумуляторы, воздушные баллоны, трубопроводы, арматура и исполнительные механизмы. Расходная цистерна рабочей жидкости (рис. 52) емкостью 1100 л изготов-, лена из нержавеющей стали и разделена внутренними перегородками на три резервуара, что предотвращает полную потерю

Система гидравлики

жидкости при разрыве трубопровода одной из систем. Для исключения явления кавитации в трубопроводах и насосах к верхней полости цистерны подведен сжатый воздух давлением около 2 кПсм'.

Подачу жидкости из цистерны в трубопроводы систем осуществляют с помощью винтовых электронасосов производительностью 114 лімин при давлении 210 кГ/см^. Скорость вращения насосов 3600 об/мин, а к. п. д.—70—75%. Для снижения щумности за нагнетательными патрубками насосов установлены демпферы (успокоители пульсации жидкости), представляющие собой небольшие поршневые гидроаккумуляторы, в газовую полость которых подается азот под давлением 56—84 кГ/см^. Запас азота хранится в специальных баллонах емкостью 11 л под давлением 140 кГ/см'^.

Постоянное давление в системах гидравлики поддерживают три пневмогидроаккумулятора поршневого типа. Два из них, обслуживающие общекорабельную и резервную системы, идентичны, а третий имеет меньшее время заполнения и осушения рабочей полости при одинаковой производительности насосов гидравлики. Это предотвращает одновременное осушение пнев-могидроаккумуляторов и обеспечивает запас энергии при пиковых режимах работы системы. Конструктивно каждый аккумулятор выполнен в виде цилиндрического резервуара, разделенного на две полости. В верхней полости находится рабочая жидкость, а нижняя полость соединена трубопроводом с баллоном сжатого воздуха. Давление в нижней полости автоматически поддерживается на уровне 210 сл^. При уменьшении объема жидкости в верхней полости до 40±2% от нормального ' дистанционный привод, связанный с поршнем аккумулятора, включает насос гидравлики. При заполнении полости на 95±2% насос отключается, а избыток жидкости перепускается трехходовым клапаном обратно в расходную цистерну.

В качестве исполнительных механизмов системы гидравлики на лодках применяют силовые цилиндры (прессы) и гидромоторы различных типов. Для использования забортных исполнительных механизмов (например, прессов рубочных горизонтальных рулей, установленных в ограждении выдвижных устройств) потребовалось провести специальные меры по ликвидации возможной утечки жидкости или попадания воды в рабочую жидкость. С этой целью штоки забортных прессов снабдили двойными сальниками и системой промежуточного отсоса протекающей через них жидкости.

Входящие __в состав гидравлической системы холодильники масла с этой же целью выполнены двустенными. Рабочаяжидкость и охлаждающая забортная вода разделены в них промежуточным слоем жидкости. Подобная конструкция имеет худшие теплопередающие характеристики, однако почти полностью исключает опасность засоления рабочей жидкости.

Для обнаружения засоления в системе гидравлики используют датчики, сигнализирующие о появлении соли в жидкости, количество которой превышает 0,1%.

Рабочей жидкостью в системе гидравлики подводных лодок служат масла марок 2075, 2П0Н и пр. на основе нефтепродуктов. На атомных подводных лодках типов «Таллиби», «Скипджек», «Джордж Вашингтон» и других была сделана попытка применить взрывобезопасную жидкость, изготовленную из сложных эфиров фосфорной кислоты.' Антикоррозионной присадкой служил ингибитор марки АР-220, представляющий собой сульфат аммония, содержание которого в составе достигает 1% (.срок защиты около трех месяцев). Эта попытка не имела успеха, так как при утечке из системы жидкость разрушала окраску, изоляцию кабелей, покрытия палуб и т. п.

Управление кораблестроения ВМС США ведет большие работы по дальнейшему улучшению гидравлических систем атомных подводных лодок 2. в частности, разработан бесшумный поршневой насос переменной производительности, позволяющий автоматически поддерживать давление рабочей жидкости в системе. Применение подобного насоса позволяет значительно уменьшить размеры пневмогидроаккумуляторов или совершенно отказаться от ■ них. Кроме того, Управление кораблестроения разрабатывает более надежные сервоклапаны и негорючую рабочую жидкость с приемлемым коэффициентом вязкости при высоких температурах. Такая жидкость не должна быть агрессивной по отношению к лакокрасочным и другим органическим материалам, применяющимся при постройке подводных лодок.

Предыдущая глава Оглавление Следующая глава