Подводные лодки типа “Барс” (1913-1942)
Шрифт:
Поскольку дизели мощностью 1320 л.с., как уже говорилось, еще никогда не производились промышленностью, точно предугадать их массу, габариты и расход топлива, а следовательно и его запас, было очень сложно, что также в дальнейшем привело к ряду осложнений, а именно; неудобству обслуживания, снижению дальности плавания из-за большего, чем было предусмотрено, расхода топлива, к отказу от водонепроницаемых переборок еще в ходе проектирования из- за большой массы двигателей, чтобы не увеличивать водоизмещение лодки.
Как отмечает, в частности, Г.М. Трусов, служивший старшим механиком на подводной лодке “Тур” (типа “Барс”): “Установка двух дизелей 1320 л.с. не оправдала себя на практике. Они оказались настолько громоздкими по отношению к габаритам машинного отделения, что свободные проходы у двигателей со стороны бортов отсутствовали. Кроме того, установка всех вспомогательных
Путь, который избрал И.Г. Бубнов, оставляя прежние обводы корпуса и наращивая мощность дизелей для достижения заданной скорости хода, нельзя назвать оптимальным. Известно, что скорость корабля приблизительно изменяется прямо пропорционально числу оборотов гребного винта. Этим, в частности, широко пользуются операторы гидроакустических станций, когда на основании подсчета числа оборотов винта и характера шума докладывают командиру подводной лодки о скорости и типе цели. Экспериментально также установлено, что поглощаемая гребным винтом мощность находится примерно в кубической зависимости от числа оборотов винта. Это означает, что при увеличении скорости, например, в два раза мощность двигателей должна быть увеличена в 8 раз. Во столько же раз увеличивается и расход топлива, а следовательно, и его запас, не говоря уже об увеличении массы самого двигателя.
Из сравнения мощности двигателей и скоростей подводных лодок типов “Акула” и “Барс” с “АГ” и “Нарвал” видно, что потребные мощности при примерно одинаковых скоростях хода на подводных лодках И.Г. Бубнова значительно выше. Это наглядно свидетельствует о несовершенстве обводов корпуса лодок его конструкции.
Почему же И.Г. Бубнов отказался от дальнейших попыток оптимизации обводов корпуса подводных лодок типа “Барс”? На этот вопрос в какой-то степени отвечает автор книги “И.Г. Бубнов. Жизнь и творчество” И.Р. Рассол: “Не вполне удачным получились обводы корпуса (подводных лодок типа “Барс” – Авт.): отрицательную роль сыграло пристрастие И.Г. Бубнова к “аналитическим поверхностям”. Этот недостаток пришлось компенсировать мощностью дизель-моторов. Однако с их постройкой возникли проблемы, преодолеть которые до конца не удалось”. 1
1
Изменение тактико-технических элементов подводных лодок типа “Барс” при замене дизельных двигателей
Напомним, что “аналитические поверхности” – это поверхности, образованные с помощью каких- либо математических кривых, которые могли быть интерпретированы в аналитическом виде, т.е. в виде соответствующих формульных зависимостей.
Для корпуса лодок типа “Барс” И.Г. Бубнов применил обводы, аналогичные обводам “Акулы”. Как же были образованы обводы этих лодок? В средней части корпус имел цилиндрическую вставку длиной около одного метра. От этой вставки в нос и в корму следовали круговые обводы с плавно уменьшающимися диаметрами. Верхние части круглых шпангоутов были установлены на общей горизонтальной линии по всей длине корпуса и образовывали верхнюю палубу лодки, а центры шпангоутов располагались на некоторой кривой, которая от центра цилиндрической вставки, плавно изгибаясь, стремилась к верхней палубе. В носу и корме корпус оканчивался двумя сферическими переборками.
При такой конфигурации корпуса плоскость грузовой ватерлинии в любом поперечном сечении отсекает вполне определенную часть круга и отношение хорды (след сечения плоскости грузовой ватерлинии с плоскостью шпангоута) к соответствующему радиусу круга остается постоянным.
| Название подводных лодок, сданных в казну | Мощность дизелей, л.с. | Мощность электромоторов, л.с. | Скорость хода, уз. надв./подв. | Дальность плавания, мили надв./подв. | Отношение мощности к тонне водоизмещения | |
| надв. | подв. | |||||
| «Барс», «Гепард», «Вепрь», «Волк», «Тигр», «Львица», «Рысь», «Пантера», «Леопард», «Тур», «Единорог», «Ягуар» | 2x250 | 2x450 | 11,5/8,5 | 2500/28,5 | 0,76 | 1,15 |
| «Угорь»,
| 2x420 | 2x450 | 13,0/8,5 | 1700/28,5 | 1,29 | 1,15 |
| «Змея», «Кугуар» | 2x1320 (штатные) | 2x450 | 17,5/8,5 | 1000/28,5 | 4,06 | 1.15 |
* Рассол И.Р. И.Г. Бубнов. Жизнь и творчество. 1872- 1919. СПб: изд-во “Элмор", 1999. с. 64.
Но была ли такая форма корпуса оптимальной или хотя бы близкой к ней? Ответ на этот вопрос и дали испытания в Опытовом бассейне, что для достижения заданной скорости 18 узлов необходима мощность двигателей 2x1320 л.с. Надводная скорость лодки “Нарвал”, например, были 13,0 узлов, т.е. на 4,0 узла меньше, чем у “барсов” (со штатными дизелями), а мощность двигателей подводного хода у той же лодки (4x160 л.с.) была меньше на … 2000 л.с.! Таким образом, за увеличение скорости хода на 4,0 узла пришлось заплатить слишком дорогой ценой – увеличением мощности на 2000 л.с. со всеми вытекающими из этого последствиями, а именно: увеличением нагрузки из-за большой массы двигателей, увеличением расхода топлива, сокращением дальности действия. Кроме того, необходимо отметить, что дисбаланс мощностей дизелей (2x1320 л.с.) и гребных электродвигателей (2x459 л.с.) заставил И.Г. Бубнова применить гребной винт с регулируемым шагом (ВДШ), что усложнило конструкцию движителя и в какой-то степени снизило его надежность.
Чтобы иметь представление, как увеличивается их мощность и как это влияет на нагрузку – приведем пример. Дизеля, снятые с амурских канонерских лодок (2x250 л.с.) общей массой 35 т и установленные на первых “барсах”, вступивших в строй, составляли 5,4% водоизмещения, а новые дизеля (2x1320 л.с.), установленные на подводных лодках “Кугуар” и “Змея”, общей массой 99 т составляли уже 15,2% водоизмещения, т.е. и масса двигателей, и нагрузка в процентах от водоизмещения увеличились почти в 3 раза. При этом скорость хода лодок с “амурскими” дизелями составляла 11,3 узла, а с новыми дизелями едва достигала 17,0 узлов.
Приведенные выше два примера наглядно показывают, какой дорогой ценой пришлось расплачиваться за неудовлетворительную форму обводов корпуса лодок типа “Барс” для достижения заданной скорости хода, которая так и не была достигнута.
Но неудовлетворительная форма корпуса лодок типа “Барс” была не единственной причиной повышенного сопротивления воды движению лодки и снижения скорости хода. Свою лепту в этот процесс вносили и решетчатые торпедные аппараты Джевецкого, установленные в специальных нишах корпуса – по четыре аппарата с каждого борта. Эти аппараты создали лишь видимость мощи торпедного вооружения. Они не обеспечивали сохранность торпед в соленой воде, усложняли их проверку и подготовку к стрельбе, в зимнее время обмерзали, в штурмовых условиях приводили к потере торпед, при ходе лодки в битом льду повреждались. После первого же года эксплуатации их перенесли на верхнюю палубу, но это мало что изменило, и впоследствии от них вообще отказались.
Вторым не менее крупным недостатком всех построенных лодок конструкции И.Г. Бубнова, в том числе и лодок типа “Барс” и “Лебедь”, было отсутствие водонепроницаемых переборок, которое, как будет показано ниже, тоже косвенно связано с неудовлетворительной формой корпуса.
Г.М. Трусов высказывается по этому вопросу вполне определенно: “Основным недостатком конструкции подводных лодок типа “Барс” являлось отсутствие водонепроницаемых переборок, в результате чего не обеспечивалась непотопляемость (надводная – И.Ц.) лодки в случае пробоины в прочном корпусе”. Другие авторы тоже сходятся во мнениях по поводу этого недостатка.
Процитируем еще раз И.Р. Рассола, который, как и другие, не обошел вниманием этот недостаток: “Определенным недостатком лодок (типа “Барс” – И.Ц.) было отсутствие прочных межотсечных переборок, что не позволяло обеспечить надводную непотопляемость; несколько лодок погибли в результате навигационных аварий. Соображения, которыми руководствовался Бубнов, избегая деление корпуса на отсеки, представляли собой систему аргументов, отчасти справедливых” (Рассол И.Р. “И.Г. Бубнов. Жизнь и творчество”. Указ. соч. с 64).