Важное
На Камчатке обновляют причальную инфраструктуру Тихоокеанского флота
Как устроено 
|
3.3. ДИФФЕРЕНТОВКА ПОДВОДНОЙ ЛОДКИНеобходимость периодической дифферентовкиПри плавании подводной лодки постепенно нарушается равенство между ее весом и силой поддержания (плавучести). Изменяется также вес носа и кормы относительно друг друга, что приводит к возникновению дифферентов.Сила поддержания равна произведению плотности воды на погруженный водонепроницаемый объем прочного корпуса подводной лодки. Плотность морской воды зависит от солености, температуры и давления. Объем прочного корпуса также изменяется и зависит от глубины погружения и температуры забортной воды, вес подводной лодки — от расходования переменных грузов: топлива, масла, боеприпасов, пресной воды, провизии и т. п. Большинство этих грузов замещается забортной водой, в том числе и топливо. Разница в плотностях топлива и воды приводит к нарушению равновесия. Вследствие этого равенство между весом подводной лодки и силой поддержания нарушается, что приводит к возникновению так называемой остаточной плавучести. Если сила поддержания больше веса подводной лодки, то остаточная плавучесть будет положительна, если меньше — отрицательна. При положительной остаточной плавучести подводная лодка стремится всплыть, при отрицательной — погрузиться. Неравномерное расходование переменных грузов в носовой и кормовой частях лодки приводит к образованию дифферентов. Приведение остаточной плавучести и дифферента к заданным значениям путем приема (удаления) воды из-за борта в уравнительную цистерну и перемещения воды между дифферентными цистернами называется дифферентовкой. Указанные выше и другие причины вызывают необходимость периодически дифферентовать подводную лодку. Дифферентовка может выполняться без хода или на ходу. Дифферентовка без ходаДифферентовка без хода выполняется:— когда длительное время не производилось погружения подводной лодки; — в районах, стесненных для маневрирования в подводном положении; — при вывеске; — с учебными целями. При волнении моря не более 3—4 баллов дифферентовка без хода обычно выполняется на перископной глубине, а при волнении моря свыше 4 баллов — на безопасных глубинах. Преимущество дифферентовки без хода заключается в том, что данный способ позволяет удифферентовать подводную лодку в районе с малыми глубинами. К недостаткам относятся: необходимость поддифферентовки при даче хода и обеспечения внешней безопасности в районах, стесненных для маневрирования. Дифферентовку на перископной глубине целесообразно производить заведомо облегченной подводной лодки, для чего перед погружением в уравнительную цистерну следует принять воды меньше расчетной на 5—10 тс (в зависимости от проекта пл). Главный балласт принимается сначала в концевые группы, затем в среднюю. Если после заполнения концевых групп цистерн главного балласта пл будет иметь дифферент более 0,5°, следует перегонкой воды из одной дифферентной цистерны в другую погасить дифферентующий момент. После заполнения средней группы цистерн главного балласта приступают к дифферентовке. Положительная плавучесть в зависимости от величины погашается приемом воды из-за борта в уравнительную цистерну через кингстон или клапан точного заполнения. Чтобы удалить воздушные пузыри из концевых групп цистерн главного балласта и из надстройки, подводную лодку необходимо «качнуть», т. е. перевести дифферент с одной оконечности на другую, перегнав воду между дифферентными цистернами, после чего закрыть клапаны вентиляции этих цистерн. С удалением воздушных пузырей из цистерн концевых групп аналогичным образом вентилируются цистерны средней группы. Перегонку воды из одной дифферентной цистерны в другую рекомендуется прекращать, когда дифферент не дойдет до заданного значения на 1,5—2°. В подводном положении о характере остаточной плавучести судят по показаниям глубиномеров. Если подводная лодка погружается, она имеет отрицательную остаточную плавучесть. Для приведения лодки к нулевой плавучести откачивают за борт воду из уравнительной цистерны. Если подводная лодка всплывает, она имеет положительную остаточную плавучесть. Для приведения ее к нулевой плавучести принимают воду в уравнительную цистерну из-за борта. Дифферентовка без хода считается оконченной, если подводная лодка в течение некоторого времени держит постоянную глубину с заданным дифферентом. С окончанием дифферентовки производится замер и запись фактического количества воды в цистернах вспомогательного балласта, а также проверка и запись имеющегося в каждом отсеке и боевой рубке личного состава. Дифферентовка на ходуВыполняется в районах, позволяющих подводной лодке свободно маневрировать под водой. При спокойном состоянии моря дифферснтовка может производиться на перископной глубине, а при волнении — на безопасной.Для понимания сущности дифферентовки и управления подводной лодкой в подводном положении надо знать Принцип действия горизонтальных рулей и сил, действующих на подводную лодку. При перекладке горизонтальных рулей на ходу (рис. 3.1) возникают гидродинамические силы кормовых Rк и носовых Rн горизонтальных рулей.  Рис. 3.1. Силы, возникающие при перекладке горизонтальных рулей Эти силы пропорциональны квадрату скорости хода подводной лодки и углам перекладки рулей. Силы Rк и Rн можно заменить их составляющими, параллельными осям GX и GY. Силы Rxk и Rxh увеличивают сопротивление воды движению подводной лодки. Силы Rук и Ryн изменяют дифферент и направление подводной лодки в вертикальной плоскости. По известной теореме теоретической механики силы RyK и RyH можно представить приложенными в центре тяжести подводной лодки при одновременном действии гидродинамических моментов горизонтальных рулей Мк и Мн. Перекладка кормовых горизонтальных рулей на погружение дает момент — Мк, дифферентующий подвод-ную лодку на нос, и подъемную силу +Rук. перекладка носовых горизонтальных рулей на всплытие дает момент +Мн, дифферентующий подводную лодку на корму, и подъемную силу + Ryн Перекладка кормовых горизонтальных рулей на всплытие дает дифферентующий момент на корму +Мк и топящую силу _RyK а перекладка носовых горизонтальных рулей на погружение — дифферентующий момент на ос — Мн и топящую силу —Rук.  Рис. 3.2. Силы, действующие на подводную лодку на ходу под водой Совместное использование горизонтальных рулей создает дифферентующий момент и силу, приложенную к центру тяжести подводной лодки, которые являются результирующими дифферентующих моментов и сил, создаваемых отдельно кормовыми и носовыми горизонтальными рулями. На подводную лодку, имеющую установившуюся скорость хода Vпл в подводном положении, действуют статические и динамические силы (рис. 3.2). К статическим силам относятся сила веса, сила поддержания и их моменты, действующие на подводную лодку постоянно. Эти силы обычно заменяются равнодействующей — остаточной плавучестью Q и ее моментом Mq. При продольных наклонениях (дифференте φ) возникает восстанавливающий момент Mψ, который стремится вернуть подводную лодку в первоначальное положение. К динамическим силам и моментам относятся сила упора, момент силы упора гребных винтов и гидродинамические силы и моменты. Сила упора гребных винтов Тт пропорциональна частоте вращения винта. При установившемся движении сила упора винта уравновешивается лобовым сопротивлением. Момент силы упора гребных винтов Мт возникает вследствие того, что оси линии валов на подводной лодке обычно не совпадают по высоте с центром тяжести и располагаются ниже его. Поэтому момент силы упора гребных винтов дифферентует подводную лодку на корму. Гидродинамические силы возникают при движении подводной лодки. Для практической дифферентовки можно принять, что на постоянной глубине равнодействующая гидродинамических сил Rm, действующих на корпус, пропорциональна скорости хода и углу дифферента. Точка К, приложенная к равнодействующей Rm, называется центром давления. Центр давления не совпадает с центром тяжести подводной лодки и обычно располагается в нос от него. На основании упомянутой выше теоремы теоретической механики воздействие на подводную лодку равнодействующей гидродинамических сил можно представить в виде силы Rm, приложенной к центру тяжести G подводной лодки, и момента MR. Силу Rm можно разложить на составляющие. Составляющая Rmх (лобовое сопротивление) характеризует сопротивление воды движению подводной лодки. Составляющая Rm играет важную роль в управляемости подводной лодки в вертикальной плоскости. На постоянной глубине погружения при дифференте около нуля или на корму сила Rmу подъемная, а момент MR дифферентует подводную лодку на корму, при дифференте на нос сила Rту топящая, а момент MR дифферентует подводную лодку на нос. В основу дифферентовки на ходу положено движение подводной лодки на постоянной глубине и прямым курсом, так как это дает возможность определить направление сил и моментов. Определение направления сил и моментов на практике облегчается знанием следующих характерных положений неудифферентованной подводной лодки, идущей на постоянной глубине, в зависимости от углов перекладки горизонтальных рулей и дифферента: — дифферент 0° — кормовые горизонтальные рули переложены на всплытие; — дифферент 0° — кормовые горизонтальные рули переложены на погружение; — дифферент на нос — кормовые горизонтальные рули переложены на погружение; — дифферент на нос — кормовые горизонтальные рули переложены на всплытие; — дифферент на корму — кормовые горизонтальные рули переложены на всплытие; — дифферент на корму — кормовые горизонтальные рули переложены на погружение(1). Примеры дифферентовки на ходуПример 1. Подводная лодка на прямом курсе идет малым ходом, держит постоянную глубину с дифферентом 0°. Рис. 3.3. У подводной лодки тяжел нос Кормовые горизонтальные рули переложены на всплытие 12°, носовые рули находятся на нуле. 1реОуется удифферентовать подводную лодку (рис. 6.6). Кормовые горизонтальные рули создают дифферентующий момент на корму +МК и топящую силу — RyK. Момент +МК стремится создать дифферент на корму, но подводная лодка имеет нулевой дифферент. Из этого следует, что есть какой-то момент, который противодействует моменту +МК создать дифферент на корму. Такой момент может возникнуть из-за того, что нос подводной лодки тяжелее кормы или, что одно и то же, легка корма, т. е. подводная лодка имеет избыточный дифферентующий момент на нос — Мид. Для удифферентования подводной лодки по моменту следует перемещать воду из носовой дифферентной цистерны в кормовую и одновременно отводить кормовые горизонтальные рули к нулю. Определить на практике характер остаточной плавучести в данном случае невозможно, так как неизвестно направление силы Q — равнодействующей сил веса и плавучести. Так как подводная лодка держит заданную глубину, остаточная плавучесть может быть: — нулевой при равенстве сил Rmy и Ryк по величине; — отрицательной, если Rmу > Rvк ; — положительной, если Rmу < Rvк . Остаточная плавучесть в данном случае может быть выявлена лишь в дальнейшем в процессе удифферентования подводной лодки по новым показаниям приборов. Пример 2. Подводная лодка на прямом курсе идет малым ходом, держит постоянную глубину с дифферентом 5° на нос. Кормовые горизонтальные рули переложены на всплытие 12° на нос, носовые — в плоскости рамы (на нуле). Требуется удифферентовать подводную лодку (рис. 3.4). Кормовые горизонтальные рули создают дифферентующий момент на корму +МК и топящую силу — RyK. Дифферент на нос создает топящую силу — Rm , и момент —MR, дифферентующий подводную лодку на нос. Подводная лодка держит постоянную глубину, а под воздействием топящих сил должна погружаться, следовательно, есть сила, препятствующая погружению. Такой силой в данном случае может быть только остаточная положительная плавучесть, т. е. подводная лодка легка. Моменту +МК, как и в примере 1, препятствует создать дифферент на корму избыточный дифферентующий момент на нос — Мид, т. е. у подводной лодки тяжел нос. При таком характерном положении неудифферентовапной пл необходимо сначала переместить воду из носа в корму, отводя при этом кормовые горизонтальные рули на погружение для удержания пл на постоянной глубине, а затем принимать воду из-за борта в уравнительную цистерну для удифферентования по плавучести.  Рис. 3.4. Подводная лодка легка, тяжел нос Попытка удифферентовать пл сначала по плавучести, потом выровнять дифферент может привести к тому, что ее не удастся удержать на заданной глубине. В самом деле, с началом приема воды из-за борта пл начнет погружаться за счет увеличения ее веса. Для удержания заданной глубины придется уменьшать дифферент на нос, т. е. уменьшать топящую силу —Rm , для чего необходимо перекладывать горизонтальные рули на всплытие. Но, так как горизонтальные рули перекладываются лишь на ограниченный угол и уже имеют 12° на всплытие, перекладка их на полный угол на всплытие (до ограничителя) может не обеспечить уменьшения дифферента на нос до требуемой величины. Следовательно, подводная лодка будет погружаться. Подобным же образом анализируются силы и моменты и производится дифферентовка на ходу при остальных характерных положениях неудифферентованной подводной лодки. Практически дифферентовка на ходу выполняется следующим образом. После занятия личным составом мест согласно расписанию по погружению задраивается рубочный люк, дается малый ход электродвигателями и принимается главный балласт, по окончании приема которого подается команда «Удифферентовать подводную лодку на глубине столько-то метров, на таком-то ходу, с дифферентом столько-то градусов на нос (на корму)». Прием главного балласта производится, как и при дифферентовке, без хода. Вентиляция средней группы цистерн главного балласта закрывается на глубине 5—7 м. Заданная глубина дифферентовки удерживается ходом и дифферентом. При уходе на глубину значительный дифферент создавать не следует. Вентиляция концевых цистерн главного балласта закрывается сразу с приходом подводной лодки на заданную глубину (после перевода дифферента с носа на корму). Если после заполнения средней группы цистерн главного балласта подводная лодка получит отрицательную плавучесть, следует создать дифферент на корму горизонтальными рулями и ходом и, удерживая лодку на заданной глубине, одновременно откачивать воду из уравнительной цистерны. Если это окажется недостаточным, дать пузырь в среднюю группу цистерн или продуть ее, откачать из уравнительной цистерны требуемое количество воды и, сняв пузырь со средней группы цистерн, продолжать дифферентовку. Указанные меры принимаются в зависимости от скорости погружения подводной лодки. Если пл не погружается, следует принять воду в уравнительную цистерну через кингстон или клапан точного заполнения. Как только глубиномер покажет изменение глубины, прием воды приостанавливается. Для удаления воздушных пузырей из концевых цистерн главного балласта и из надстройки необходимо поочередно создать дифферент подводной лодки на нос и на корму («качнуть» подводную лодку), после чего закрыть клапаны вентиляции концевых групп цистерн главного балласта. Чтобы правильно и быстро удифферентовать пл по положению горизонтальных рулей и дифференту, определяют остаточную плавучесть и избыточный дифферентующий момент, после чего приступают к дифферентовке. Если офицер, дифферентующий пл, не имеет достаточного опыта, необходимо руководствоваться следующими правилами: 1. Если пл держит заданную глубину и ее дифферентующий момент от горизонтальных рулей совпадает с дифферентом, следует сначала удифферентовать ее по плавучести, а затем по дифференту. 2. Если пл держит заданную глубину, но дифферент не совпадает с дифферентующим моментом горизонтальных рулей, следует вначале удифферентовать ее по дифференту, а затем по плавучести. Осушением или приемом воды в уравнительную цистерну и перекачиванием вспомогательного балласта между дифферентными цистернами добиваются такого положения, чтобы носовые горизонтальные рули находились на нуле, а кормовые — с небольшим отклонением от плоскости рамы. При этом пл с незначительным дифферентом на нос должна держать глубину. В таком положении она считается удифферентованной. С окончанием дифферентовки открывают и закрывают («прохлопывают») клапаны вентиляции цистерн главного балласта для стравливания оставшейся воздушной подушки. Убедившись, что на заданном ходу пл держит постоянную глубину на прямом курсе с нулевым или заданным дифферентом, перекладка кормовых горизонтальных рулей не превышает ±5°, а носовые рули лежат на нуле, подают команду «Окончена дифферентовка». Командиры отсеков докладывают в центральный пост о наличии в отсеках личного состава и количестве воды в цистернах вспомогательного балласта. Эти данные записываются в вахтенный и дифферентовочный журналы. (1) При рассмотрении действия сил принято «нулевое» положение носовых горизонтальных рулей. Вперед Оглавление Назад
|
