Дизельная подводная лодка пр.95 (СССР)

В 1938-1939 годах ОКБ НКВД («шарага») разработало проект 95 -экспериментальной малой быстроходной подводной лодки с «единым» движком, работающим по замкнутому циклу с внедрением кислорода для окисления горючего и твердого хим поглотителя для удаления углекислого газа. Основным конструктором проекта ПЛ был A.С.Кассациер, а энергетической установки - B.С.Дмитриевский. В 1946 году работы по проекту 95 были переданы ЦКБ-18. Туда же была переведена группа конструкторов-разработчиков проекта, которая вместе с конструкторами ЦКБ-18 продолжала работы по совершенствованию энергетической установки. Используя главные технические решения, принятые в отношении энергетической установки пр.95, в ЦКБ-18 был разработан ряд новых проектов ПЛ с применением «единых» движков (проекты 615, 630, 637 и другие).

Главной особенностью проекта являлась его энергетическая установка, работавшая по схеме «единого» мотора замкнутого цикла. В состав установки входили: два легких быстроходных дизеля, цистерны с водянистым кислородом, газовые фильтры, загруженные жестким известковым хим поглотителем (ХПИ), газовые охладители, конденсаторы, испарители и подогреватели кислорода, аппаратура удаленного управления, арматура, приборы контроля и ряд вспомогательных устройств.

Механизм работы мотора на замкнутом цикле ЕД ХПИ состоял в последующем: выхлопные газы из дизеля поступали в газоохладитель, где они охлаждались и освобождались от водяных паров и, отчасти, от механических примесей. Потом выхлопные газы направлялись в газофильтры, в каких происходило поглощение углекислого газа, и сразу обогрев газов в итоге хим реакции. Предстоящее остывание газов и освобождение от лишней воды происходило в конденсаторах; сконденсированная влага стекала в конденсаторную цистерну, а освобожденные от лишней воды газы (в главном азот и его оксиды) поступали в дизельный отсек. Перед поступлением в отсек к ним добавлялся газифицированный кислород, подававшийся под давлением из кислородных цистерн и за ранее проходивший через испаритель и подогреватель. Таким образом, в дизельный отсек поступала газовая смесь по собственному составу близкая к составу воздуха. Из отсека эта смесь засасывалась дизелем через поглощающий коллектор.

Главные движки М-50Р часовой мощью 1000 л.с. при 1700 об/мин. каждый, были четырехтактные, бескомпрессорные, 12-цилинд-ровые V-образные с наддувом и охлаждались пресной водой. Они соединялись с линией вала с помощью реверсивно-редукционной муфты. Не считая основных движков на лодке были движки экономического надводного и подводного хода: в носовом дизельном отсеке располагался дизель «Геркулес-Рустон», соединенный с основным генератором МП-510 и, через муфту, с правой линией вала. В кормовом дизельном отсеке устанавливался вспомогательный генератор МП-507, одним концом собственного вала соединявшийся с компрессором воздуха высочайшего давления, а другим, через редуктор, с левым гребным валом. Дизель «Геркулес-Рустон» мог работать как по замкнутому, так и по обыкновенному циклу.

Главный и вспомогательный генераторы муфтами с редукторами соединялись с надлежащими главными движками М-50Р для обеспечения питания вспомогательных устройств и зарядки аккумуляторной батареи. Зарядка могла выполняться и вспомогательным дизелем. Дизельные отсеки были выполнены с газовыми уплотнениями. Все механизмы и устройства, размещенные в дизельных отсеках, имели дистанционное управление. Вход в дизельные отсеки при работе движков по замкнутому циклу был вероятен исключительно в изолирующих противогазах. Управление всей энергетической установкой производилось одним оператором с поста управления, размещенного во II отсеке на кормовой переборке. Пост управления был малогабаритным и комфортным в эксплуатации. Были приняты особые меры для предотвращения лишнего испарения водянистого кислорода в цистерне - она помещалась в отдельном отсеке и кропотливо изолировалась.

Технический проект 95 был утвержден в 1939 году. Проектирование и постройка лодки Велись наряду с отработкой новых лодочных конструкций и узлов энергетической установки. Перед постройкой ПЛ на заводе №196 был сделан натурный дизельный отсек и в нем на авиационном движке марки АН-1 мощью 850 л.с. с апреля по ноябрь 1940 года была испытана возможность работы мотора по замкнутому циклу. Движок отработал в этом режиме 45 часов и показал удовлетворительные результаты. Экспериментальная ПЛ пр.95 была полуторокорпусная, двухвальная, пятиотсечная. Размещение вооружения, технических средств и оборудования на корабле было испытано на древесном макете, сделанном в истинную величину. Макет был принят междуведомственной комиссией в марте 1940 года.

Переборки меж отсеками были рассчитаны на давление 0,8-1 кгс/см. На переборке 51 шп., разделявшей обитаемые и необитаемые отсеки, был установлен тамбур с 2-мя дверями. Обшивка и набор крепкого корпуса, крепкой рубки, внутренние и балластные цистерны, оконечности были выполнены из стали марки 5 завышенной прочности. Все остальные конструкции - из стали марки 4, огораживание рубки - из дюралевых сплавов, жесткий балласт - из свинца. Из других особенностей ПЛ пр.95 необходимо подчеркнуть применение гидравлических машинок для открывания и закрывания кингстонов и клапанов вентиляции балластных цистерн. Гидравлический привод был использован также для подъемника перископа и запорного клапана выхлопного трубопровода дизелей. Электронное управление вертикальным и кормовыми горизонтальными рулями было сосредоточено в тумбе с одним манипулятором, по этому управление кораблем в горизонтальной и вертикальной плоскости производилось при обычных критериях одним оператором. Носовых горизонтальных рулей на корабле не было. Ручное управление производилось также из центрального поста.

При плавании экономическим ходом вспомогательный движок «Геркулес-Рустон» крутил правую линию вала и главный генератор, от которого получал питание вспомогательный генератор, вращавший левую линию вала. На полосы вала были использованы шариковые упрямые и роликовые опорные подшипники. Погрузка ХПИ в газофильтры выполнялась насыпью через горловины в крепком корпусе, выгрузка - вручную через кормовой входной лючок. Кислородные цистерны, состоящие из 2-ух полушаровых цистерн, соединенных вкупе, были подвешены на тросах в герметизированном кислородном отсеке. Потом форма цистерны была изменена на цилиндрическую. Управление клапанами водянистого кислорода было сначала удаленным гидравлическим и выполнялось из центрального поста. В предстоящем гидравлическое управление было заменено ручным. Припас воздуха высочайшего давления пополнялся компактным компрессором производительностью 2 литра/мин. при давлении 200 кгс/см. Компрессор приводился в действие от вспомогательного генератора и от головного мотора M-50P.

Экспериментальная ПЛ пр.95 была заложена на заводе №196 16 ноября 1939 года и спущена на воду 1 июля 1941 года. В связи с началом Величавой Российскей войны в июле 1941 года ПЛ была переведена на завод «Красное Сормово», где выполнялись достроечные работы и швартовые тесты систем. В ноябре 1941 года лодка была отбуксирована в Баку. Во время буксировки по Каспийскому морю на волнении разорвался трос для буксировки и ПЛ в течение нескольких часов шла своим ходом под вспомогательным движком. В Баку лодка находилась в мастерских Военного порта, в каких проводилась наладка машинной установки и швартовые тесты лодки. Швартовые тесты выполнялись в течение пары лет и закончились только 31 октября 1944 года. Ходовые тесты проводились на Каспийском море и были окончены 10 июня 1945 года.

В процессе испытаний много времени было затрачено на отработку машинной установки. Главная трудность состояла в том, что при изменении количества горючего, подаваемого в цилиндры движков, нужно было изменять в соответственных границах количество подаваемого в отсек газообразного кислорода. Автоматического регулятора не было и подача кислорода осуществлялась вручную, зависимо от давления в дизельных отсеках, также от цвета газовой среды в отсеке наблюдаемом через особые иллюминаторы в переборках. Велось также наблюдение за температурой газовой консистенции в отсеке. Увеличение температуры консистенции свидетельствовало об увеличении содержания в ней кислорода.

Плотность машинных отсеков проверялась перед каждым выходом на тесты методом подачи в них сжатого воздуха. Отсек числился герметичным, если в течение 10 минут давление в нем падало менее, чем на 10 мм вод.ст. После остановки дизелей, работавших по замкнутому циклу, пребывание людей в машинных отсеках было затруднено из-за загрязненности их азотными соединениями. Для чистки отсеков от вредных хим соединений выполнялась вентиляция методом запуска дизеля на холостой ход по обыкновенному циклу, другими словами на воздухе. Наилучшие результаты выходили в том случае, когда вентилирование выполнялось этим же дизелем, который работал по замкнутому циклу. Через 5-10 минут после начала вентилирования воздух в отсеке становился незапятнанным и личный состав мог в нем находиться. Никаких следов копоти либо сажи в машинных отсеках не оставалось, только в трюмах обнаруживалось малозначительное количество конденсата. Все же, во избежание коррозии после прихода лодки в базу выполнялась протирка оборудования машинных отсеков.

В процессе проведения испытаний на ПЛ «М-401» было несколько случае пожара в машинных отсеках при работе движков по замкнутому циклу. Эти пожары происходили, обычно, тогда, когда в отсеках скапливались масляные пары либо из-за негерметичности соединений топливного трубопровода в отсек проникало горючее в распыленном виде. Зачинателем воспламенения являлись искры, периодически вылетавшие из поглощающего коллектора работающего дизеля либо образовавшиеся по любым другим причинам и попадавшие в газовую среду с завышенным содержанием кислорода. В итоге этих пожаров прогорали коллектора дизелей, дюритовые соединения, обгорала краска и т.п.

Особо томная трагедия имела место на ПЛ 23 ноября 1942 года в районе острова Нарген. Трагедия произошла при последующих обстоятельствах. Во время ходовых испытаний главные движки в течение нескольких часов работали в подводном положении. В 14 часов 27 минут было найдено, что дистанционно-управляемый клапан подачи кислорода из кислородной цистерны не запирается, а давление в машинном отсеке увеличивается. Было решено выплыть в надводное положение. При работе вспомогательного дизеля на продувание головного балласта сдаточный механик - главный конструктор энергетической установки В.С.Дмитриевский - через иллюминатор увидел в носовом машинном отсеке огнь и вошел в отсек, невзирая на огромную опасность, связанную с этим. Через куцее время он выскочил оттуда в пылающей одежке. Пылающая одежка на нем была погашена личным составом.

После чего В.С.Дмитриевский, по-видимому боясь увеличения давления в кислородной цистерне и в пылающем машинном отсеке, открыл клапан стравливания кислорода во II отсеке, где он сам находился, после этого одежка на нем вновь загорелась. Загорелась промасленная одежка и на операторе машинной установки Н.С.Иссерлисе и еще на 4-х людях. Начался пожар уже во II отсеке (горели кабели, стул управляющего и др.). Н.С.Иссерлис перекрыл клапан стравливания кислорода в отсек и открыл клапан стравливания кислорода за борт. Одежка на людях была погашена, но пожар во II отсеке погасить не удалось и из-за большой задымленности отсека личный состав по приказанию командира лодки вышел на верхнюю палубу. В.С.Дмитриевского, получившего томные ожоги и потерявшего сознание, спасти не удалось и он умер. Во II отсеке прогорело дюритовое соединение на газопроводе у газоохладителя, прогорел поглощающий коллектор левого борта головного мотора, обгорели рессоры мотора, проводка по левому борту и другое оборудование.

Муниципальные тесты проводились в 1945 году. Председателем комиссии гос приемки был К.М.Бубнов. В 1946 году экспериментальная ПЛ «М-401» пр.95 была принята в состав ВМФ. В процессе испытаний был отмечен ряд существенных недочетов ПЛ пр.95 и ее энергетической установки, которые проектантам надлежало убрать при проектировании следующих ПЛ данного типа, а конкретно: 1. Водянистый кислород, применяемый для горения горючего в цилиндрах мотора, при отсутствии его расхода со временем испарялся и стравливался за борт при повышении давления в цистерне. Это снижало автономность ПЛ и время ее пребывания в готовности. 2. Большая шумность работы дизелей в подводном положении. 3. Необитаемость машинных отсеков при работе энергетической установки на замкнутом цикле, снижавшая живучесть ПЛ. 4. Малый ресурс основных движков, используемых в цикле (150 часов). 5. Лишнее сверх атмосферного давление газов в машинных отсеках (на 0,1-0,3 атм.), которое может при нарушении плотности переборки меж II и III отсеками привести к проникновению оксидов азота и углекислого газа в обитаемые отсеки. 6. Отмечался также малый уровень обитаемости подводной лодки.

После принятия лодки в состав ВМФ она была перевезена на жд транспортерах в Ленинград на завод №196, где прошла текущий ремонт. В предстоящем она использовалась для отработки разных опытнейших конструкций, внедрявшихся на ПЛ других проектов. Так, к примеру, в 1949 году на лодке были испытаны новенькая конструкция газопровода, бывалые газоанализаторы, разработанные Ленинградским технологическим институтом, испытаны средства понижения шумности машинной установки и т.п.

Тактико-технические свойства подводной лодки проекта 95 Водоизмещение обычное, м 101,9 Длина большая, м 37,3 Ширина большая, м 3,3 Осадка средняя, м 1,73 Припас плавучести, в % от обычного водоизмещения 37 Глубина погружения предельная, м 60 Глубина погружения рабочая, м 50 Исходная метацентричеокая высота в надводном положении, м 0,39 Исходная метацентричеокая высота в подводном положении, м 0,17 Команда, чел. 9 Автономность, сут. 5 Время непрерывного пребывания под водой при использовании всех средств регенерации (расчетное), час. 80 Большая надводная скорость (при форсированной мощи бортовых движков 2x1000 л.с. и 1700 об/мин. в течение 1-го часа), уз. 23 Дальность плавания экономическим подводным ходом 14 уз., мили 900 Большая подводная скорость (при форсированной мощи бортовых движков 2x1000 л.с. при 1700 об/мин., в течение 1-го часа), уз. 14,5 Дальность плавания экономической подводной скоростью 4 узла, мили 350

Вооружение Носовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт. 2 Полное количество торпед, шт.2 Артиллерийский полуавтомат морского типа, калибра 45 мм, шт. 1

Средства навигации, наблюдения и связи Гирокомпас ГУ, марки 1 компл. 1 Электромеханический лаг системы ГУ, компл. 1 Устройство подводной связи типа "Сириус", компл. 1 Шумопеленгаторная установка "Марс-б" с эллиптической базой, компл. 1 Радиоприемник-передатчик, компл. 1 Радиоприемник типа "Вьюга", компл. 1 Перископ зенитный с оптической длиной 6,0 м, шт. 1

Энергетическая установка Движок М-50Р долговременной мощью 900 л.с. при 1640 об/мин., шт.2 Вспомогательный движок "Геркулес-Рустон" номинальной мощью 48 л.с. при 1600 об/мин., шт. 1 Главный генератор МП-510 мощью 11 кВт при 1950 об/мин., шт.  1 Вспомогательный генератор МП-507 мощью 6,9 кВт при 2100 о,/мин., шт.  1 Аккумуляторная батарея 6СТК-135 в 2-ух ящиках, напряжение 110 вольт, групп  1 Батареи 24 вольта в 2-х ящиках (для освещения), шт. 1

Припасы Горючего, т 5,5 Водянистого кислорода, т 1,65 Хим поглотителя, т  4,0

Источник: dogswar.ru