Люди, корабли, океаны. 6000-летняя авантюра мореплавания
Шрифт:
В процессе ядерной реакции выделяется тепло, которое передается теплоносителю (в данном случае теплоносителем служит дистиллированная вода). Эта нагретая до весьма высокой температуры вода прокачивается циркуляционным насосом по замкнутому циклу через трубопровод в парогенератор, отдающий в свою очередь тепло во вторичный контур. Отсюда вода попадает обратно в теплонакопитель и поднимается по трубкам к тепловыделяющим элементам, которые вновь доводят ее до перегретого состояния.
Из парогенератора пар устремляется в сепараторы, а оттуда, по главному паропроводу, — к машинам. Отработанный пар идет в конденсатор. Этим заканчивается вторичный цикл.
Чтобы перегретая вода не обратилась в пар еще в первичном контуре, ее следует нагнетать под высоким давлением. Высокая скорость циркуляции воды обеспечивает интенсивную теплоотдачу.
Энергетическая установка подводной лодки занимает довольно много места: примерно половину общего объема внутренних помещений корабля. Габариты реактора таковы, что ширина атомной подводной лодки оказывается существенно большей, чем у дизельных лодок.
Прочный корпус разделен водонепроницаемыми переборками на носовой торпедный отсек, носовое жилое помещение, аккумуляторный отсек, центральный пост и другие посты управления, реакторный отсек, турбинный отсек и кормовое жилое помещение.
В качестве вспомогательных двигателей служат дизели и питаемые от аккумуляторов электромоторы. Решающим для экипажа является обеспечение свежим воздухом в подводном положении. Эта задача решается системой регенерации и кондиционирования воздуха. Ее фильтры поглощают все запахи, проникающие из турбинного отсека, трюмов и камбуза. Нагретый воздух, поступающий из реакторного и турбинного отсеков, доводится до комнатной температуры. В соответствии с установленной нормой поддерживается постоянной и влажность воздуха.
Воздух, поступающий на регенерацию, проходит через абсорбционный фильтр, задерживающий углерод. Специальный регулятор периодически подает в атмосферу подводной лодки свежий кислород, хранящийся в баллонах, либо добываемый путем электролиза морской воды.
Все морские державы непрестанно ведут самые интенсивные исследования, направленные на повышение мореходных качеств подводных судов с атомным приводом.
Ученые, инженеры, конструкторы стремятся отыскать наиболее оптимальную форму подводных лодок, наиболее эффективную конструкцию рулей направления, рубки и т. д.
В процессе исследований было установлено, что отношение длины лодки к ее ширине должно составлять приблизительно 6:1. Весьма важным считается, чтобы палуба лодки не имела выступающих деталей, ограждение рубки было по возможности более обтекаемым, а число отверстий во внешней обшивке — минимальным. Корма должна быть остроконечной. Исследование формы винтов показало, что наиболее эффективными являются пятилопастные винты сравнительно большого диаметра. Бросается в глаза необычная конструкция кормовой рулевой группы, напоминающая систему управления цеппелина. Более всего оправдали себя формы корпусов, выполненных по образу и подобию тел самых крупных обитателей моря — кита и акулы. Все эти мероприятия не только улучшают маневренные свойства лодки, но и уменьшают сопротивление воды ее движению.
Глаза подводного корабля
Вместе с развитием подводного судоходства возникла и проблема навигационного обеспечения длительных плаваний без всплытия на поверхность. Рулевого погруженной подводной лодки можно уподобить шоферу, ведущему свой грузовик с завязанными глазами.
Для точного определения своего истинного места дизельные подводные лодки времен второй мировой войны вынуждены были время от времени всплывать: одного поднятия перископа для этого было недостаточно. Если возникала необходимость плыть несколько часов под водой, пользовались так называемым одографом. Это — связанный с гирокомпасом самописец курса, автоматически регистрирующий на бумажной ленте пройденный путь. Усовершенствованный одограф связан, помимо гирокомпаса, еще и с лагом и наносит пройденный путь непосредственно на морскую карту.
Первые подводные лодки, плававшие под полярными льдами, избежали аварий главным образом благодаря эхолотам, автоматически регистрирующим положение корабля относительно морского дна и ледового купола.
В дополнение к ним, в направлении передней полусферы, работал еще один звуколокатор, своевременно сигнализировавший о препятствиях по курсу лодки.
Чтобы отыскать под ледяным куполом обратную дорогу, не оставалось ничего иного, как целиком положиться на старый, добрый гирокомпас. Однако вблизи полюса этот прибор работать не может. Кроме того, если смотреть с Северного полюса, то все направления будут ориентированы на юг! Это еще более усугубляло трудности подледной навигации.
Для компенсации неточностей в определении своего места прецизионный гироскоп подводной лодки следует регулярно, с интервалами не более часа, подстраивать. И не только в полярных водах, но и в любых других морях планеты. Это осуществляется путем визирования неподвижных звезд при подвсплытии под перископ. Именно так: имеются уже приборы, с помощью которых все необходимые пеленги можно брать через перископ. Однако истинный качественный скачок в подводной навигации произошел лишь с введением так называемых инерциальных систем, перенятых в несколько измененном виде от космических ракет. Работают они следующим образом.
С началом плавания приборы подводного судна точно юстируются по известным координатам исходной точки. С первого же метра, пройденного лодкой, в действие вступает счетно-решающий автомат, который непрерывно получает данные от компаса и лага и, сопоставляя их с исходными, вычисляет текущие координаты места судна. Три прецизионных гироскопа, оси которых взаимно перпендикулярны, вращаются со скоростью 20 000 об/мин. Гироскопическая группа находится на стабилизированной платформе, сохраняющей постоянно горизонтальное положение (относительно земной поверхности), независимо от того, кренится ли лодка или вообще плывет кверху дном.
Изменения в направлении движения лодки непрерывно фиксируются и многими другими устройствами. Так, например, специальный прибор, смонтированный на внешней обшивке в корме, постоянно регистрирует силу течений, поперечных курсу лодки.
Вся информация поступает в судовую электронную счетную машину вместе с данными лага и эхолота и служат для уточнения в определении места судна.
Главное достоинство этой системы состоит в том, что она безукоризненно действует при любом состоянии погоды. И пусть внутренние волны или сильные подводные течения стремятся сбить лодку с курса — капитан всегда знает, где находится его корабль, не подвсплывая и не беря пеленгов по радиомаякам или светилам. Переюстировка гироскопов требуется лишь спустя довольно длительное время. Правда, весит это совершеннейшее из навигационных устройств что-то около 50 т [55] . И все же, подводные грузовые суда будущего не смогут обойтись без такой системы, позволяющей точно определять текущие координаты своего места в море. До тех пор, по крайней мере, пока все суда не перейдут на телеуправление.
55
По данным американского журнала «Navigation» (N 4, т. XVII, 1970/71) вес инерциальной системы составляет около 475 кг. (Прим. перев.)
Другим не столь дорогим способом улучшения навигационного обеспечения могла бы явиться прокладка подводных трасс, «обвехованных» глубинными гидроакустическими буями. Схема такой системы могла бы выглядеть примерно так.
На определенных глубинах и на расчетных расстояниях один от другого ставят на якоря пластмассовые контейнеры с портативными атомными генераторами, сохраняющими свою работоспособность в течение многих лет. Буи излучают кодовые звуковые сигналы, принимая которые при помощи гидрофонов, подводный танкер всегда может определить свое место. Звук под водой распространяется, как известно, намного быстрее и значительно дальше, чем в воздухе.