Az orosz haditengerészet, az amerikai haditengerészet és Japán tengeralattjáróinak maximális merítési mélysége

Az orosz haditengerészet, az amerikai haditengerészet és Japán tengeralattjáróinak maximális merítési mélysége
Az orosz haditengerészet, az amerikai haditengerészet és Japán tengeralattjáróinak maximális merítési mélysége
Anonim

A legmélyebb szakadékot meghódítani tudó batiszkáf létezésének ténye arról tanúskodik, hogy technikailag lehetőség van arra, hogy emberes járműveket hozzanak létre bármilyen mélységű merüléshez.

Kép
Kép

Miért van az, hogy a modern tengeralattjárók egyike sem közelít ahhoz, hogy merülni tudjon - akár 1000 méterig?

Fél évszázaddal ezelőtt a standard acélból és plexiüvegből rögtönzött eszközökből összeállított batiszkáf elérte a Mariana -árok alját. És folytathatnám a merülést, ha nagy mélységek lennének a természetben. A biztonságos tervezési mélység Triesztben 13 kilométer volt!

A Világ -óceán területének több mint 3/4 -e a mélység zónájára esik: egy 3000 m -nél nagyobb mélységű óceánfenék. Valódi műveleti tér a tengeralattjáró -flotta számára! Miért nem használja ki senki ezeket a lehetőségeket?

A nagy mélységek meghódításának semmi köze a "Cápák", "Borejev" és "Virginia" hajótestének erősségéhez. A probléma más. És a "Trieszt" batiszkáfos példának semmi köze hozzá.

Hasonlóak, mint egy repülőgép és egy léghajó

Bathyscaphe egy "úszó". Tankkocsi benzinnel, alatta egy személyzeti gondola. Amikor a ballasztot felveszik a fedélzetre, a szerkezet negatív felhajtóerőre tesz szert és a mélységbe süllyed. Amikor a ballasztot leejtik, az visszatér a felszínre.

Az orosz haditengerészet, az amerikai haditengerészet és Japán tengeralattjáróinak maximális merítési mélysége
Az orosz haditengerészet, az amerikai haditengerészet és Japán tengeralattjáróinak maximális merítési mélysége

A fürdőkádakkal ellentétben a tengeralattjáróknak többször meg kell változtatniuk a víz alatti mélységet egy merülés során. Más szóval, a tengeralattjáró képes megváltoztatni a felhajtóerő tartalékot. Ezt úgy érik el, hogy a ballaszttartályokat tengervízzel töltik meg, amelyeket felszálláskor levegővel fújnak.

A hajók általában három légrendszert használnak: nagynyomású levegőt (HPP), közepes nyomást (HPA) és alacsony nyomású levegőt (HPP). Például a modern amerikai nukleáris meghajtású hajókon a sűrített levegőt hengerekben tárolják 4500 psi nyomáson. hüvelyk. Vagy emberileg körülbelül 315 kg / cm2. Azonban a sűrített levegőt fogyasztó rendszerek egyike sem használja közvetlenül a VVD -t. A hirtelen nyomásesések a szelepek intenzív megfagyását és eltömődését okozzák, ugyanakkor veszélyt jelentenek a rendszerben az olajgőzök összenyomódására. A VVD széles körű alkalmazása 300 atm feletti nyomás alatt. elfogadhatatlan veszélyeket okozna a tengeralattjáró fedélzetén.

A VVD -t nyomáscsökkentő szeleprendszeren keresztül 3000 lb nyomás alatt szállítják a fogyasztókhoz VVD formájában. négyzetméterenként hüvelyk (kb. 200 kg / cm2). Ezzel a levegővel fújják a fő ballaszttartályokat. A hajó egyéb mechanizmusainak, a fegyverek indításának, valamint a trimmelő és kiegyenlítő tartályok működésének biztosítása érdekében a "működő" levegőt még alacsonyabb, körülbelül 100-150 kg / cm2 nyomáson használják.

És itt lépnek életbe a dráma törvényei!

10 méterenként a tenger mélyébe merülve a légnyomás 1 atmoszférával nő

1500 m mélységben a nyomás 150 atm. 2000 m mélységben a nyomás 200 atm. Ez pontosan megfelel a tengeralattjáró rendszerekben az IRR és IRR maximális értékének.

A helyzetet súlyosbítja a fedélzeten lévő korlátozott mennyiségű sűrített levegő. Különösen azután, hogy a csónak sokáig víz alatt volt. 50 méter mélységben a rendelkezésre álló tartalékok elegendőek lehetnek ahhoz, hogy kiszorítsák a vizet a ballaszttartályokból, de 500 méteres mélységben ez csak a térfogatuk 1/5 -ös részének átfújásához elegendő. A mély mélységek mindig kockázatot jelentenek, és a legnagyobb körültekintéssel kell eljárni.

Manapság gyakorlati lehetőség van egy 5000 méteres búvármélységre tervezett tengeralattjáró létrehozására. De a tartályok ilyen mélységben történő fújásához 500 atmoszféra feletti nyomás alatti levegőre lenne szükség. Az erre a nyomásra tervezett csővezetékek, szelepek és szerelvények tervezése, ésszerű súlyuk megtartása és az összes kapcsolódó veszély kiküszöbölése mellett ma már műszakilag megoldhatatlan feladat.

Kép
Kép

A modern tengeralattjárók a teljesítmény ésszerű egyensúlyának elvére épülnek. Miért építsünk nagy szilárdságú hajótestet, amely ellenáll egy kilométer hosszú vízoszlop nyomásának, ha a felületi rendszereket sokkal sekélyebb mélységekre tervezték? Miután elsüllyesztett egy kilométert, a tengeralattjáró mindenképpen el lesz ítélve.

Ennek a történetnek azonban megvannak a maga hősei és kitaszítottjai.

Az amerikai tengeralattjárókat hagyományos kívülállóknak tekintik a mélytengeri búvárkodás területén

Fél évszázada az amerikai hajók hajótestét egyetlen HY-80 ötvözetből készítették, nagyon középszerű tulajdonságokkal. Nagy hozam-80 = 80 000 psi nagy hozamú ötvözet hüvelyk, ami 550 MPa értéknek felel meg.

Kép
Kép

Sok szakértő kétségeit fejezi ki egy ilyen megoldás megfelelőségével kapcsolatban. A gyenge hajótest miatt a hajók nem tudják teljes mértékben kihasználni az emelkedő rendszerek képességeit. Melyek lehetővé teszik a tartályok fúvását sokkal nagyobb mélységben. Becslések szerint az amerikai tengeralattjárók merülési munkamélysége (az a mélység, amelyen a csónak hosszú ideig tartózkodhat, bármilyen manővert végezhet) nem haladja meg a 400 métert. A maximális mélység 550 méter.

A HY-80 használata lehetővé teszi a költségek csökkentését és a hajótestszerkezetek összeszerelésének felgyorsítását; az előnyök között mindig ennek az acélnak a jó hegesztési tulajdonságait nevezték.

A lelkes szkeptikusok számára, akik azonnal kijelentik, hogy a "potenciális ellenség" flottáját tömegesen feltöltik nem harcolható szeméttel, a következőket kell megjegyezni. Az Oroszország és az Egyesült Államok közötti hajóépítési ütemben tapasztalható különbségek nem annyira a tengeralattjáróinknál használt magasabb minőségű acélminőségek használatának, hanem más körülményeknek köszönhetők. Különben is.

A tengerentúlon mindig azt hitték, hogy nincs szükség szuperhősökre. A víz alatti fegyvereknek a lehető legmegbízhatóbbnak, csendesebbnek és számtalannak kell lenniük. És ebben van némi igazság.

Komsomolets

A megfoghatatlan "Mike" (a NATO besorolása szerint K -278) abszolút rekordot állított fel a tengeralattjárók közötti merülési mélységben - 1027 méter.

A "Komsomolets" maximális merítési mélysége számítások szerint 1250 m volt.

A főbb tervezési különbségek között, amelyek más hazai tengeralattjáróknál szokatlanok, 10 gyűrű nélküli tartály található egy tartós hajótestben. Lehetőség a torpedók nagy mélységből (800 méterig) történő kilövésére. Felugró menekülő doboz. A fő fénypont pedig a vészhelyzeti rendszer, amely gázgenerátorok segítségével fújja fel a tartályokat.

A titánötvözetből készült karosszéria lehetővé tette a benne rejlő előnyök kiaknázását.

Maga a titán nem volt csodaszer a tenger mélyének meghódítására. A mélyvízi Komsomolets létrehozásakor a legfontosabb az építési minőség és a szilárd hajótest alakja volt, minimális lyukakkal és gyenge pontokkal.

A 48-T titánötvözet, amelynek folyási pontja 720 MPa, csak kissé volt erősebb, mint a HY-100 szerkezeti acél (690 MPa), amelyből a SeaWolf tengeralattjárókat készítették.

A titán tok másik leírt "előnye" alacsony mágneses tulajdonságok és kisebb korrózióérzékenység formájában önmagában nem éri meg a befektetést. A magnetometria soha nem volt kiemelt módszer a hajók észlelésére; víz alatt mindent az akusztika dönt. A tengeri korrózió problémáját pedig kétszáz éve egyszerűbb módszerekkel oldották meg.

Kép
Kép

A titánnak a hazai tengeralattjáró hajóépítés szempontjából KÉT valós előnye volt:

a) kisebb sűrűség, ami könnyebb testet jelentett. A feltörekvő tartalékokat más terhelési tételekre költötték, például nagyobb teljesítményű erőművekre. Nem véletlen, hogy titán hajótestű tengeralattjárókat (705 (K) "Lira", 661 "Anchar", "Condor" és "Barracuda") a sebesség hódítóiként építettek.;

b) Az összes nagy szilárdságú acél és ötvözet között A 48-T titánötvözet bizonyult a legfejlettebbnek a hajótest szerkezetek feldolgozásában és összeszerelésében.

A "technológiailag legfejlettebb" nem azt jelenti, hogy egyszerű. De a titán hegesztési tulajdonságai legalább lehetővé tették a szerkezetek összeszerelését.

A tengerentúlon optimistább volt az acélok használata. A XXI. Század új tengeralattjáróinak hajótestének gyártásához a HY-100 márkájú, nagy szilárdságú acélt javasolták. 1989 -ben az Egyesült Államok alapozta meg a vezető SeaWolfe -t. Két év után az optimizmus megcsappant. A SeaWolfe hajótestet szét kellett szedni, és újra kellett kezdeni.

Számos probléma megoldódott, és a HY-100 tulajdonságokkal egyenértékű acélötvözetek szélesebb körben alkalmazhatók a hajógyártásban. Egyes jelentések szerint egy ilyen acélt (WL = Werkstoff Leistungsblatt 1.3964) a "214 típusú" német nem nukleáris tengeralattjárók tartós hajótestének gyártásához használnak.

Vannak még erősebb ötvözetek a házak építéséhez, például a HY-130 acélötvözet (900 MPa). De a rossz hegesztési tulajdonságok miatt a hajóépítők lehetetlennek tartották a HY-130 használatát.

Japánból még nincs hír.

耐久 folyáshatárt jelent

Ahogy a régi mondás tartja: "Bármit is teszel jól, mindig van egy ázsiai, aki jobban csinálja."

Nyílt forrásokban nagyon kevés információ áll rendelkezésre a japán hadihajók jellemzőiről. A szakértőket azonban nem állítja meg a nyelvi akadály vagy a világ második legerősebb haditengerészetében rejlő paranoiás titoktartás.

A rendelkezésre álló információkból az következik, hogy a szamurájok a hieroglifákkal együtt széles körben használják az angol megnevezéseket. A tengeralattjárók leírásában van egy NS (Naval Steel - haditengerészeti acél) rövidítés, kombinálva a 80 -as vagy 110 -es digitális indexekkel.

A metrikus rendszerben a "80" acélminőség jelölésekor nagy valószínűséggel 800 MPa folyáshatárt jelent. Az erősebb NS110 acél folyási szilárdsága 1100 MPa.

Amerikai szempontból a japán tengeralattjárók szabványos acélja a HY-114. Jobb és tartósabb - HY -156.

Néma jelenet

A "Kawasaki" és a "Mitsubishi Heavy Industries" hangos ígéretek nélkül és a "Poseidons" megtanult hajótestet készíteni olyan anyagokból, amelyeket korábban összeegyeztethetetlennek és lehetetlennek tartottak a tengeralattjárók építésében.

A megadott adatok az "Oyashio" típusú, levegőtől független telepítésű elavult tengeralattjáróknak felelnek meg. A flotta 11 egységből áll, amelyek közül a két legrégebbi, amelyek 1998-1999 között léptek szolgálatba, átkerültek a kiképző egységek kategóriájába.

Az "Oyashio" vegyes kettős hajótestű kialakítású. A leglogikusabb feltételezés az, hogy a középső rész (erős hajótest) a legtartósabb NS110 acélból készül, a hajó orrában és farában kettős hajótestet használnak: könnyű áramvonalas héj NS80-ból (nyomás belül = kívül) nyomás), amely lefedi a fő ballaszttartályokat az erős hajótesten kívül. …

Kép
Kép

A "Soryu" típusú modern japán tengeralattjárók továbbfejlesztett "Oyashio" -nak minősülnek, miközben megtartják az elődeiktől örökölt alapvető tervezési megoldásokat.

Robusztus NS110 acél hajótestével a Soryu munkamélysége a becslések szerint legalább 600 méter. A határ 900.

Tekintettel a bemutatott körülményekre, a japán önvédelmi erők jelenleg a legmélyebb harci tengeralattjáró flottával rendelkeznek.

A japánok mindent kipréselnek a rendelkezésre állóból. Más kérdés, hogy ez mennyiben segít egy tengeri konfliktusban. A tenger mélyén való konfrontációhoz atomerőműre van szükség. A szánalmas japán "fél intézkedés" a munkamélység növelésével vagy az "akkumulátoros hajó" létrehozásával (a világot meglepő Oryu tengeralattjáró) jó arcnak tűnik a rossz játékhoz.

Másrészt a hagyományos részletekre való odafigyelés mindig lehetővé tette a japánok számára, hogy előnyben legyenek az ellenséggel szemben. Az atomerőmű megjelenése a japán haditengerészet számára idő kérdése. De kinek van még a világon olyan technológiája, amely 1100 MPa folyáshatárú acélból készült ultra-erős tokokat gyárt?

Ajánlott: