Как и для надводного корабля, под живучестью АПЛ подразумевается способность при авариях и боевых повреждениях сохранить в той или иной степени возможность продолжения выполнения задачи или, по крайней мере, возвращения в базу самостоятельно или на буксире. Наиболее тяжелыми по своим последствиям являются аварии, сопровождающиеся пожаром или поступлением воды.
Особенность обеспечения живучести подводных лодок при пожарах связана с необходимостью организации борьбы с ними, как правило, в замкнутых, невентилируемых объемах автономных отсеков и часто в условиях поступления в эти объемы токсичных продуктов горения. Средства сигнализации и борьбы с пожарами на подводных лодках сходны с таковыми на надводных кораблях, однако эффективность использования противопожарных средств снижается, во-первых, из-за сложности быстрой эвакуации личного состава и, во-вторых, вследствие труд-нодоступности отдельных частей отсеков в связи с чрезвычайно высокой плотностью компоновки оборудования.
Основными превентивными противопожарными мерами являются минимальное использование горючих материалов, контроль за температурой и газовым составом в отсеках, внедрение быстродействующих систем защиты от коротких замыканий в электросистемах и оптимальное в противопожарном отношении размещение оборудования (удаление распределительных щитов и аккумуляторных батарей от масляных систем и т. п.).
Возможность использования на подводных лодках, особенно в подводном положении, забортной воды ограничено из-за обилия электрооборудования и опасности перегружения лодки. Но даже и при плавании на поверхности относительно малый запас плавучести не позволяет, как на надводных кораблях, использовать затопление отсека для ликвидации пожара. Поэтому при локальных пожарах применяется пе-нотушение, а наиболее действенным средством борьбы является система так называемого объемного химического пожаротушения, основанная на подаче в замкнутый объем отсека специальных веществ (хлодо-нов) в виде жидкости или газа, прерывающих цепную реакцию горения. Весьма перспективной считается находящаяся в стадии разработки система тушения, основанная на образовании с помощью специальных сопел мелкодисперсного водяного тумана. Ее достоинство — высокая эффективность при относительно малом расходе воды.
Обеспечение живучести при пожарах, помимо рассмотренных, включает также вопросы обеспечения безопасности личного состава, специфические для подводных лодок, поскольку личный состав вынужден действовать в условиях сильной загазованности, в том числе и токсичными веществами. Для действий в этих условиях личный состав обеспечивается различными видами дыхательных средств: изолирующими масками (на принципе противогаза), аппаратами с запасами дыхательной смеси, системой подачи воздуха от корабельных запасов путем подключения аппарата для дыхания к специальной магистрали.
Живучесть при поступлении воды в корпус подводной лодки обеспечивается ее непотопляемостью. Затопление может произойти по самым разным причинам: пробоина или трещина в обшивке прочного корпуса при взрыве или при столкновении, несвоевременное или ненадежное закрытие связанных с забортным пространством магистралей при погружении, нарушение при пожаре герметичности уплотнений в местах прохода через прочный корпус кабелей, разрыв трубопровода под действием забортного давления вследствие брака при его изготовлении или монтаже и др. Для подводных лодок различают непотопляемость в надводном (надводная непотопляемость) и подводном положениях.
Под надводной непотопляемостью понимается способность подводной лодки при частичном или полном затоплении одного или нескольких отсеков корпуса и части цистерн главного балласта оставаться на плаву с допустимым креном и дифферентом, а также с достаточной для безопасности плавания продольной и поперечной остойчивостью. Надводная непотопляемость необходима для спасения ПЛ как при аварии в надводном положении, так и после всплытия на поверхность при аварии под водой, что особенно важно для АПЛ.
Непотопляемость подводной лодки в надводном положении конструктивно обеспечивается, как и непотопляемость надводных кораблей, подразделением корпуса непроницаемыми переборками на автономные отсеки, запасом плавучести, достаточной продольной и поперечной остойчивостью. Особенности заключаются, во-первых, в существенно меньшей, чем на надводных кораблях, величине запаса плавучести и, во-вторых, в использовании на части подводных лодок шпигатных, т.е. постоянно сообщающихся с забортным пространством, ЦГБ.
Величина запаса плавучести на современных АПЛ колеблется в пределах от 10—12% (от надводного водоизмещения) для ПЛ однокорпусной архитектуры до 35% и более для ПЛ двухкорпусной архитектуры. Соответственно изменяется и уровень обеспечения надводной непотопляемости.
При запасе плавучести 10—12% и 3—5 отсеках, что характерно, например, для современных американских АПЛ, сохранение лодки на плаву обеспечивается только при частичном затоплении одного из автономных отсеков. При этом исходят, вероятно, из возможности локализации повреждения, прекращения поступления воды и ее откачку.
При запасе плавучести около 30% и 6—9 отсеках подводная лодка, как правило, выдерживает затопление полностью одного любого отсека и нескольких ЦГБ или частичное затопление нескольких отсеков. Наличие подводных лодок со столь различными уровнями обеспечения надводной непотопляемости отражает существующие до последнего времени у специалистов принципиально различные взгляды на эту проблему.
Приведенный термин — непотопляемость в подводном положении, хотя и получил распространение, является не строгим, так как это свойство принципиально отличается от непотопляемости в обычном смысле, обеспечиваемой за счет запаса плавучести. Дело в том, что, находясь в подводном положении, ПЛ не имеет действующего запаса плавучести (ее ЦГБ затоплены водой), и обеспечение длительного плавания под водой после поступления воды в корпус практически невозможно. Редко складываются и условия для благополучного всплытия ПЛ после ее по-кладки на грунт с затопленными помещениями. Известно всего несколько таких случаев. Один из них произошел с отечественной дизель-электрической ПЛ Л-20 (тип «Ленинец», ХIII-бис серия) во время войны в сентябре 1943 г. Уклоняясь от противолодочных кораблей, ПЛ в подводном положении получили повреждения при ударе о подводную скалу. Появилась водотечность. Лодка легла на грунт на глубину около 110 м (предельная глубина погружения этой ПЛ 100 м). Были частично затоплены два отсека. Используя все запасы сжатого воздуха, личный состав сумел продуть ЦГБ, ПЛ оторвалась от грунта и всплыла на поверхность, хотя в начале всплытия находилась почти в вертикальном положении: кормой вверх.
Ограниченные возможности по реализации этого способа спасения аварийной ПЛ связаны с двумя главными обстоятельствами: сложность обеспечения допустимого дифферента при всплытии (при большом дифференте возможно стравливание воздуха из продутых ЦГБ и зависание ПЛ) и малая вероятность предупреждения распространения воды по лодке из-за недостаточной прочности межотсечных переборок. Они рассчитываются обычно на давление значительно меньшее, чем выдерживает прочный корпус, не говоря уже о том, что глубина в районах действия ПЛ может достигать нескольких километров.
Поэтому под непотопляемостью современных лодок в подводном положении обычно подразумевают их способность совершать без по-кладки на грунт маневр аварийного всплытия на поверхность в условиях продолжающегося поступления воды. Всплытие обеспечивается, во-первых, за счет соответствующего управления рулями с использованием инерции движения или тяги гребного винта, если энергетическая установка продолжает работать, и, во-вторых, за счет создания избыточной положительной плавучести при продувании цистерн воздухом высокого давления или с использованием специальных аварийных средств продувания повышенной эффективности. При этом возможность всплытия зависит не столько от общего запаса плавучести (суммарного объема балластных цистерн), сколько от интенсивности продувания, которая может быть обеспечена при аварии на данной глубине.
Необходимым условием обеспечения маневра аварийного всплытия является превышение сил поддержания над отрицательной плавучестью при затоплении. На глубинах плавания современных АЛЛ, даже при ограниченном по площади отверстии, через которое поступает вода, интенсивность затопления может достигать десятков тонн в минуту, а интенсивность продувания ограничивается расходом сжатого воздуха и падает с увеличением глубины. Поэтому важное значение имеет быстрота, с которой приводятся в действие противоаварийные средства. Допустимое время запаздывания при сколько-нибудь серьезной аварии составляет доли минуты.
Известен случай, когда, благодаря умелому управлению, ПЛ при поступлении воды не только не погибла, но сумела продолжить движение в подводном положении. В апреле 1944 г. ПЛ ВМС США «Scamp» в надводном положении была обнаружена и атакована японским самолетом. При срочном погружении в кормовую часть лодки от взрыва глубинной бомбы стала поступать вода. Лодка потеряла ход и начала погружаться с большим дифферентом на корму. Дело происходило в районе с глубинами, многократно превосходящими испытательную для ПЛ (92 м). После продувания ЦГБ погружение приостановилось на глубине около 100 м и лодка начала быстро всплывать. Заполнением ЦГБ она была удержана на глубине 15 м, после чего вновь начала погружаться. Подобный маневр погружения и всплытия повторялся трижды, прежде чем удалось дать ход и уйти из опасного района, находясь в подводном положении на глубине 45 м и имея около 20 т поступившей в корпус воды.
В связи с быстротечностью аварии в подводном положении и сложностью управления ПЛ и ее противоаварийными средствами при аварийном всплытии используются автоматические системы, которые работают в режиме выработки рекомендаций личному составу или непосредственно управляют исполнительными средствами. Степень обеспечения подводной непотопляемости принято оценивать значениями площади условной пробоины, начальной глубиной и скоростью хода, при которых возможно аварийное всплытие.
Так как потенциальные возможности спасения ПЛ при авариях в подводном положении, связанных с затоплением, ограничены, большое внимание уделяется снижению вероятности, по крайней мере, небоевых аварий, связанных с затоплением под водой. Основное направление этой работы — сокращение протяженности и диаметров трубопроводов внутри корпуса, находящихся под забортным давлением, повышение надежности соединений трубопроводов и запорной арматуры, обеспечение повышенного быстродействия закрытия запорных клапанов, постоянный дистанционно-автоматический контроль за положением арматуры и т. д. Значительный объем работ по пересмотру существующего на тот момент состояния обеспеченности подводной непотопляемости с выводами на перспективу был проведен в США после гибели в 1963 г. АПЛ «Thresher», наиболее вероятной причиной которой было признано поступление воды в корпус из-за разрыва одного из связанных с забортным пространством трубопроводов.
Для спасения личного состава при тяжелых авариях, когда гибель подводной лодки не может быть предотвращена, предусматриваются разнообразные по условиям использования и конструкции средства. Для эвакуации личного состава с подводной лодки, лежащей на грунте, традиционно используются торпедные аппараты, оборудуемые для этого некоторыми дополнительными приспособлениями, и входные люки, снабженные складными тубусами или шлюзовыми камерами. После выхода из ПЛ подводники всплывают самостоятельно с использованием специальных наполненных воздухом защитных капюшонов (метод свободного всплытия) либо с помощью водолазов со спасательного судна, другой подводной лодки или подводного аппарата. Таким способом возможно спасение с глубины до 100 - 150 м.
Рис. 29. Подводный самоходный аппарат для транспортировки подводников с затонувшей ПЛ: а - момент установки аппарата на подводную лодку-носитель; б - подводная лодка-носитель с аппаратом
Часть входных люков на подводных лодках оборудуется комингс-площадками для пристыковки к ним опускаемых с надводных судов спасательных колоколов или самоходных спасательных аппаратов, например, типа американского DSRV(Deep Submergence Rescue Vehicles), имеющего следующие основные характеристики:
Водоизмещение, т:
надводное........................................................................................30
подводное........................................................................................38
Скорость подводного хода, уз............................................................4,0
Дальность плавания, мили (на скорости 4 уз)..................................20
Оперативная глубина погружения, м.............................................1525
Число одновременно спасаемых, чел................................................24
Экипаж, чел..........................................................................................4
DSRV может перевозиться трейлерами, транспортными самолетами, а в море — надводными кораблями и специально дооборудованными АПЛ.
На некоторых ПЛ задача спасения личного состава в случае поклад-ки ее на грунт на безопасной в отношении прочности корпуса и переборок глубине решается с помощью постоянно возимой на ней и равнопрочной ее корпусу всплывающей камеры, рассчитанной на размещение всего личного состава и располагаемой обычно в ограждении выдвижных устройств над отсеком ЦП. Однако из-за больших габаритов и связанной с ними сложности размещения камер, а также проблематичности возникновения условий для их успешного использования такими камерами оснащены далеко не все АПЛ.
С целью оповещения об аварии и наведения на затонувшую лодку
Рис. 30. Испытания спасательной камеры отечественной АПЛ проекта 705 (момент всплытия)
спасательных средств ПЛ оборудуются гидроакустическими средствами типа маяков-ответчиков и всплывающими автономными или привязными буями с радиопередатчиками.
Для эвакуации личного состава с аварийной ПЛ, находящейся в надводном положении, применяются надувные спасательные плоты, которые обычно размещаются в ограждении выдвижных устройств или в надстройке.