"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем

Использование электрических и тепловых двигателей стало толчком к развитию подводного флота, но увеличение дальности и скорости плавания, уменьшение весогабаритных показателей энергоустановок диктовали необходимость замены "двойного" двигателя "единым".

В Тулоне в августе 1901 года для французского флота заложили подводную лодку "Игрек" (надводное водоизмещение 222 тонны), в качестве единого двигателя использовали 4-х цилиндровый 172-сильный спиртовый двигатель. Как показали испытания, практически почти вся мощность использовалась для сжатия отработанных газов, для подводного выхлопа, поэтому на движение подлодки ничего не оставалось. Вторая опытная подводная лодка "Омега" (водоизмещение 300 тонн) была заложена через 2 года. Ее постигли те же неудачи, приведшие к тому, что единый двигатель был заменен пароэлектрической установкой. В других странах этой проблеме также уделялось пристальное внимание: например, американские специалисты настаивали на том, что "полное устранение электроустановок увеличило бы для подводных лодок в 3-4 раза способность к дальним плаваниям, а также исключило необходимость исправлений, которые связаны с пользованием электроэнергии".

"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем



В 1903 году Джевецкий С.К., видный изобретатель в области подводного кораблестроения, предложил построить подводную лодку с единым двигателем. Проект Джевецкого был одобрен Морским министерством. Этим проектом в начале русско-японской войны заинтересовался "Особый комитет по усилению военного флота на добровольные пожертвования". На средства данного комитета кроме 18 минных крейсеров были построены подлодки "Кета", "Фельдмаршал граф Шереметев", а также полуподводный "катер малой видимости", разработанный лейтенантом Боткиным А.С. Комитет заключил договор на постройку подлодки системы Джевецкого с "Компанией Санкт-Петербургского Металлического завода"; так как заказчик был официозной, но при этом общественной организацией, Морское министерство назначить на завод своего представителя для наблюдения не могло и потому не имело о ходе постройки практически никаких сведений.

Надводное водоизмещение подводной лодки с минами составляло 134 тонны, подводное – 148,7 тонн.

Наибольшая длина лодки – 36 метров, ширина – 3,2 метра (включая ограждения горизонтальных рулей). Средняя осадка составляла – 2,73 метра (осадка кормой – 2,85 метра). Прочная надстройка (23х1,4х0,5 метра), игравшая в надводном положении роль поплавка, как и корпус лодки, изготовлялась из листов толщиной 10 мм и была рассчитана на 30-метровую глубину погружения. Поперечное сечение – два полукруга, которые соединялись прямыми стенками. Корпус лодки делился двумя прочными переборками на 3 отсека: носовой (бензиновая цистерна вместимостью 2,5 тонны), помещение экипажа и машинное отделение, кормовой (масляная цистерна – 0,82 тонны).

Масса вертикального киля высотой 370 мм и шириной 240 мм изготовленного из 12-мм листов вместе со свинцовым балластом, находившимся внутри, составляла 14,8 тонн. Поперечный набор (шпация 500 мм) выполнялся из уголковой стали размером 75х75х8 мм и усиливался 10-мм флорами; килевой лист, размещенный в средней части корпуса изготавливался из листов толщеной 12 мм. Стенками балластных цистерн и внутренними продольными связями служили два 12-мм стрингера. В кормовой оконечности и средней части имелись небольшие рубки с перископами. В кормовой рубке также размещалась вентиляционная труба.

"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем


В средней части размещалось две трюмные балластные цистерны емкостью 3,7 и 4,5 м3, столько же бортовых цистерн (емкость каждой 2 м3), компенсационных (по 1,5 м3, предназначенных для замещения израсходованного сжатого воздуха); побортные пары образовывали проход между носом и кормой; в носовой оконечности размещалась кольцевая цистерна (1,35 м3). В надстройке была размещена верхняя дифферентная носовая цистерна (емкость 0,8 м3) и кольцевая цистерна (1 м3) вокруг командирской (боевой) рубки. Кольцевая цистерна предназначалась для регулирования плавучести. Для того чтобы поставить подлодку перед погружением на ровный киль, сначала заполняли дифферентную цистерну, после чего открывали клапаны вентиляции и кингстоны остальных цистерн. Бортовые цистерны заполнялись частично, трюмные – полностью. Продувка могла осуществляться на придельной глубине (30 м); рубочную кольцевую цистерну использовали для погружения на месте.

На подлодке установили 50 баллонов (в дальнейшем количество уменьшили до 45) общей емкостью 11 м3 для хранения сжатого воздуха до 200 атмосфер. Масса баллонов около 2,5 тонн.

Два главных 130-сильных 4-цилинровых бензиновых двигателя компании "Панар и Левассор" вращали при помощи промежуточных валов, зубчатых передач и цепей гребной вал, на котором был установлен винт диаметром 1,3 м с четырьмя лопастями. Баллоны сжатым воздухом наполнялись при помощи вспомогательного 60-сильного 4-х цилиндрового двигателя и двух компрессоров (система Уайтхеда, суммарная производительность 0,36 м3) производства Метеллического завода. Освещение внутренних помещений (лампы накаливания, 38 шт.) осуществлялось по средствам динамо с приводом от 5-сильного двухцилиндрового бензиномотора двигателя "Панар и Левассор", динамо-машины (35 А, 105 В) и небольшой аккумуляторной батареи системы Тюдора (емкость 24 А-ч, 6 элементов). Аналогичный бензиномотор вращал рулевую машину. Выхлопные газы во время надводного плавания через невозвратный клапан и глушитель выходили прямо в атмосферу; сжатый воздух из баллонов под водой через детандер, который понижал давление до 18 атмосфер, поступал в пневмодвигатель. Воздух, отработав в пневмодвигателе, поступал во внутреннее пространство подлодки с давлением 1,2 атмосферы, где его засасывал карбюратор главного двигателя. Газовый насос системы Эльвиля (производительность 900 м3) откачивал выхлопные газы главных двигателей за борт (давление на выходе составляло 1,2 атмосферу). Газовый насос работал от 5-цилиндрового 60-сильного двигателя.

"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем


Во время подводного плавания работал только левый мотор мощностью 80 - 90 л.с., поскольку для удаления за борт выхлопных газов обеих моторов производительности газового насоса не хватало.

Продукты сгорания поступали в надстройку (своего рода глушитель объемом 10 м3), откуда откачивались за борт насосом через две длинные трубы. Трубы располагались вдоль киля и имели множество мелких отверстий, сквозь которые охладившиеся газы уходили в воду не оставляя на поверхности следа.

Для того, чтобы воздух (рассчитанный на 4 часа хода), отработавший в пневмодвигателе, не повышал давление внутри отсека, он предварительно подогревался, а подача из баллонов регулировалась. Отработанную смазку собирали в особый бак, размещенный под командирской рубкой в трюме, откуда откачивалась за борт при помощи ручной помпы. Управление лодкой осуществлялось вертикальным рулем площадью 2,4 м2, двумя кормовыми рулями общей площадью 2,2 м2, двумя носовыми горизонтальными рулями общей площадью 2,9 м2 и кормовым стабилизатором площадью 1,7 м2 (данные после переделки 1908 года). Сначала вооружение подводной лодки состояло из 4-х, а к концу службы из 2-х минных аппаратов системы Джевецкого. Наблюдение велось при помощи двух 12-сантиметровых перископов варшавской компании "Фосс и Ко", а также иллюминаторов командирской рубки. Экипаж подводной лодки: командир, его помощник, два рулевых и два минных машиниста, минер и четыре машиниста.

Весовая нагрузка составляла 118,3 тонн (при водоизмещении порожнем), в том числе:
корпус – 73,2 онны;
системы – 20,2 тонн;
главные и вспомогательные механизмы с трубопроводами – 19,8 тонн;
судовые устройства – 3,6 тонн;
вооружение – 0,5 тонны;
электрооборудование – 0,7 тонны;
средства наблюдения – 0,2 тонны;
снабжение – 0,1 тонны.

Готовая подводная лодка была перевезена в Кронштадт, где 29.11.1906 комиссия, назначенная ГМШ, оценила степень готовности лодки и провела предварительные испытания на швартовых. Двигатели в течение часа работали в надводном и подводном положении; причем в подводном положении при полной изоляции от атмосферы. В связи с начавшимися морозами испытания были прекращены, а подводная лодка оставлена в Кронштадте для зимовки. Приемная комиссия, возглавляемая капитаном первого ранга Беклемишевым М.Н., предъявила Металлическому заводу следующие "минимальные требования" по поводу подводной лодки: надводная скорость – 10 узлов, подводная – 6 узлов, дальность плавания 300 и 15 миль соответственно, глубина погружения минимум 18,3 метров при скорости погружения не более 15 минут. Прочности корпуса должно хватать для перевозки подлодки в неразобранном виде по железной дороге.

Вблизи Кронштадта 29 сентября 1907 года были проведены 6-часовые испытания на "непрерывный надводный ход". По мере расходования топлива кормовая оконечность начала подниматься, поэтому, для того чтобы не оголять винт, в корму перенесли 15 пудов свинцового балласта. Скорость в Морском канале составляла 10 узлов.

"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем


В Бьоркэ 6 октября подводная лодка погрузилась на глубину 26 метров на 14 минут. На следующий день 1,5 часа ходили в надводном положении, при этом механизмы работали исправно, однако уровень их шума был гораздо больше, чем у подводных лодок других типов. Пузырьки отработавших газов, по наблюдениям с сопровождавшего подлодку судна, были менее заметны на легкой ряби, чем бурун от перископов, но лодку выдавал масляный след, который тянулся на 2-3 кабельтова и был виден на расстоянии около полумили. Подводная скорость составляла 6 узлов, а после всплытия – 10,4 узлов. В отсеках давление повышалось незначительно, однако колебания, вызванные неравномерной работой механизмов, сказывались на состоянии членов экипажа. 30 октября были продолжены 2,5-часовые подводные испытания, которые были прерваны поломкой механизмов.

В Кронштадте была определена метацентрическая высота, которая в надводном положении составляла 140 мм, а в подводном – 350 мм, что соответствовало предъявляемым требованиям. Комиссией был сделан вывод о том, что подводная лодка в основном удовлетворяет тех. условиям заказа, кроме пока невыясненных дальности плавания и максимальной подводной скорости. Рекомендовалось выполнить ряд мероприятий для сокращения времени погружения. Специалистами была признана доказанность "полной возможности" плавания на небольшой глубине под бензиновыми двигателями, отмечалась "превосходная" вентиляция; выражалась надежда, что при устранении заводских замечаний "можно ожидать выполнение подлодкой условий заказа", то есть времени подводного плавания на протяжении 2,5 - 3 часов. "Неустранимым" недостатком была признана только повышенная шумность механизмов.

Зимой 1907-1908 годов заводом были произведены следующие переделки: носовая дифферентная цистерна была сделана непроницаемой, что улучшило мореходность и повысило запас плавучести; гребной винт заменили; усовершенствовали якорное устройство, клапаны вентиляции в цистернах, увеличили площадь горизонтальных рулей, и снизили усилия, прилагаемые к ним. 3 августа 1908 года после 2-х дневных испытаний в Бьоркэ комиссия констатировала, что все пункты заказа завод выполнил и подводная лодка подлежит приему в казну. Надводная скорость равнялась 11,6 узлам (при этом мощность механизмов равнялась 270 л.с.), дальность плавания полным ходом составила 340 миль, экономическим (при скорости 6,2 узлов) – 530 миль, под водой – 6,2 и 27 миль соответственно. Глубину погружения в 26 метров достигли без каких-либо деформаций корпуса, при скорости погружения до 7 минут. Стрельба из четырех торпедных аппаратов прошла успешно. Наблюдение за пузырьками выводимых отработавших газов показало, что обнаружение подводной лодки "вряд ли осуществимо практически". 30 сентября 1908 года новый подводный корабль, получивший название "Почтовый", был зачислен в списки флота, 12 марта 1909 года – в состав Отряда подводного плавания; но 4 июня того же года лодку перечислили в Учебный отряд, поскольку она являлся опытным кораблем и в боевом флоте не имеет аналогов. Комплексные обследования подводной лодки "Почтовый", которые были проведены в начале декабря, показали, что требуется капитальный ремонт механизмов; данные опыты, как и проводившиеся при приемочных испытаниях, вновь подтвердили "возможность" подводного плавания под двигателем внутреннего сгорания.

Комиссия рекомендовала построить подводную лодку с единым двигателем, в которой будут учитываться следующие недостатки подводной лодки "Почтовый": малый запас плавучести, ухудшающий мореходность; малое водоизмещение; затруднительное обслуживание механизмов; рассогласованность работы газового насоса, пневмодвигателя и бензиномотора, что вызывало колебания внутрилодочного давления; плохая обитаемость; недостаточная мощность газового насоса; малые дальность плавания и скорость в подводном положении; наличие демаскирующего следа из масла; плохая работа системы замещения израсходованного бензина и воздуха водой. Комиссия сочла опыты "не законченными", а продолжение опытов в следующем году "желательным в высшей степени". При этом саму подлодку решили освободить от выполнения учебных задач. Но в августе 1910 года ее опять зачислили в состав Отряда подводного плавания. 21 июня 1912 года при рассмотрении в ГУКиСе заданий на разработку подводных лодок для Балтийского моря генерал-майор Крылов А.Н. высказал мнение, что "Почтовый" является "лодкой ближайшего будущего" хотя боевого значения и не имеет. Крылову А.Н. и генерал-майору Бубнову И.Г. была поручена разработка программы испытаний "Почтового", возвратив лодку в Учебный отряд.

Результаты эксплуатации были следующими

Менялась глубина погружения – в связи с изменениями производительности газового насоса и количества отработанного воздуха, который поступал внутрь отсека, нарушалась работа главного двигателя. Для ручной регулировки режимов главного двигателя, приходилось даже всплывать на поверхность. На глубине более 11 метров насос прекращал откачивать в надстройку выхлопные газы, поэтому "проскакивание" данной зоны запрещалось. Стесненность внутрилодочного пространства негативно сказывалось на экипаже подлодки, вызывая быструю утомляемость в особенности тех, кто занимался обслуживанием механизмов; боевому настрою команды также не способствовали нехватка электроэнергии для отопления и отсутствие камбуза. Внутрилодочное давление в подводном положении повышалось лишь на 0,04 кг/см2, однако довольно чувствительные колебания давления и значительный шум бензиновых моторов вынуждали подбирать людей с "безукоризненными" барабанными перепонками и верхними дыхательными путями. "Почтовый" в отличие от подводных лодок других типов при подводном плавании эффективно вентилировался потоком свежего воздуха (4 смены в час), при этом содержание углекислого газа составляло менее 0,8%. В кормовой части над цистернами для отдыха машинистов и матросов использовались 4 импровизированные койки.

"Почтовый" - подводная лодка с единым двигателем


Малая конструктивная надежность и сложность механизмов настолько затруднили эксплуатацию подводной лодки "Почтовый", что управлять ей в кампанию 1912 года могли только высококвалифицированные специалисты; например, зарядка сжатым воздухом баллонов (давление 100 атмосфер) из-за неисправности компрессоров растягивалась на 2-3 дня, хотя воздуха хватало всего на 40-45 минут хода в подводном положении. Все усугубляло отсутствие экономической подводной скорости и "страшная зависимость" безопасности плавания от функционирования газового насоса, воздушного двигателя и действий рулевого – горизонтальщика (механизмы при превышении глубины 11 метров прекращали действовать); следность оставалась главным же неустранимым дефектом.

31 января 1913 года контр-адмирал, начальник Учебного отряда, начальник Бригады подводных лодок Балтийского моря Левицкий П.П. доложил вице-адмиралу, командующему Морскими силами Балтийского моря Эссену Н.О. о том, что подводная лодка "Почтовый" не способна к боевым действиям, и не представляет интереса в качестве учебного корабля, из-за отсутствия подобных лодок на флоте. В то же время мичман Никольский М.Н., помощник командира подводной лодки, начал воплощать на Балтийском заводе свою идею о едином двигателе, который может работать по замкнутом циклу. Данная идея получила одобрение генерал-майора Крылова А.Н. Подводная лодка "Почтовый" приказом по Морскому ведомству от 27.07.1913 была исключена из списков флота, а в конце сентября передана Балтийскому заводу. Предполагалось, что подводная лодка будет введена в строй после монтажа новых "кислородных" двигателей. В октябре 1914 года подводную лодку использовали около Кронштадта для "определения района действия подводных взрывов"; нужно было решить вопрос о целесообразности "способа артиллерийской борьбы с подлодками" предложенного генерал-майором Беркаловым Е.А. Снаряды подрывались в непосредственной близости от корпуса подводной лодки, в результате чего большое количество приборов, стекла иллюминаторов и все электролампы оказались разбиты, от стопоров освобождались крышки люков. Удалось получить ценные данные, которые затем использовались для повышения живучести собственных подводных лодок, так и для уничтожения вражеских подлодок. После увеличения количества военных заказов на Балтийском заводе, опыты пришлось прекратить, с подводной лодки "Почтовый" снять баллоны сжатого воздуха, для установки их на новых подлодках.

12 февраля 1915 года Кронштадтскому порту было предписано демонтировать бензиномоторы и отправить их в порт императора Петра Великого. После демонтажа остатков ценного оборудования и торпедных аппаратов корпус подводной лодки предполагалось продать с торгов.

Постройка подводной лодки "Почтовый" является первой успешной реализацией единого двигателя для подводного плавания в мировой практике. Опыты мичмана Никольского М.Н. в 1930-е годы продолжили советские конструкторы, разрабатывавшие образцы единых двигателей – в качестве окислителя использовался жидкий кислород.

Напряженные и длительные стендовые испытания энергоустановок завершились успешно. Опытные подводные лодки "С-92" (1938 год, "Р-1") и "М-401" (1941 год) прошли ходовые испытания удачно. В 1950-е годы в состав военно-морского флота СССР вошли серийные подводные лодки с едиными двигателями. Окончательно все решилось с внедрением атомной энергетики в подводном флоте.


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 3
  1. rudolff 19 ноября 2012 19:56
    Первая ПЛ с ВНЭУ. Джевецкий опередил свое время. 100 лет прошло, а до ума эту тему так и не довели. Электрохимические генераторы на топливных элементах распространения не получили. Возможно проблему решат едиными двигателями Стирлинга. Статья понравилась.
  2. Анатолий 26 августа 2013 23:30
    ... Могу добавить. В 1977 году проходил стажировку (ОВИМУ 1972-1977) в дивизии подводных лодок в Балаклаве (Севастополь). Был определён на "малютку" Проект 629 (?), подзабыл. Но, главное, эта "малютка" - имела возможность "работы дизеля под водой". Как это? Имелась 20-тонная цистерна жидкого кислорода. Дросселируя в прочный корпус кислород - двигатель имел возможность работать под водой. На клапане-дросселе сидел боцман (мичман) и делал "это" вручную, то есть , присутствует "человеческий фактор" (с "бодуна" или "где"?) - это минус. Работа дизеля под водой - шум, второй минус. Да и помнить надо "смесь кислорода и масла" дизельного отсека - "гремучий газ", рванёт. Так эти лодки и простояли в Балаклаве у пирса в виде опытовых. Главное, к 1980-м годам (секрет большой!) половина подводных лодок этой дивизии стояли у пирса по причине необходимости кап. ремонта. На вопрос: "А почему так"? Главный мех. дивизии кап. I ранга Муха (фамилия такая) ответил: "Все средства уходят на поддержание надводного флота, стоящего на рейде Севастполя. Они на виду"! Главный деффект - меж.кристаллитная коррозия металла прочного корпуса. Лодки не "ныряли", а добиралсиь до Очаково, ориентируясь через рубочный люк по береговым навигационным средствам. Вот такая была реальность в середине 1980-х годов состояния Черноморского флота. "Карманный флот" для особо приближенных. Не служба, а мечта!
    Анатолий
  3. Алекс 12 декабря 2013 17:32
    В конце войны немцы тожк пытались сделать ПЛ с единым двигателем. Было две концепции: турбина Вальтера на перекиси водорода и ПЛ с "крейслауф-двигателем" - фактически, повтор идей Никольского. То-ли сами додумались, то-ли кто из беглых наших рассказал, то-ли особого секрета уже и не делали - сказать трудно. Правда, эта идея даже в металле не была реализована (лодки Вальтера хоть немного, но поплавали).

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня