Нет, я не собираюсь делать очень подробный обзор технических решений по этой подводной лодке, но для того, чтобы подойти к следующей теме, о которой хотелось бы поговорить, наверное, стоило бы дать общее представление об устройстве подводной лодки. Зачем? Объясню в конце статьи. Итак...
Дизель.
Дизельный двигатель в дизель-электрической подводной лодке (ДЭПЛ) - это "сердце", от него питается все остальное оборудование. По сути, ДЭПЛ, это "ныряющая" лодка. У "Декабриста" автономность 40 суток, а, подводная... 3 суток. Нет, без движения, произведя кое-какие переключения, можно и больше, но штатных 3 суток. Ей все равно нужно выныривать на поверхность, и все равно заряжаться от дизелей. Дизель заряжает батареи, дизель накачивает воздух, дизель обеспечивает переход в надводном положении.
Что за дизеля стояли на этих лодках? Если отбросить идеологическую "шелуху", то на первых двух подводных лодках стояли чистые немцы MAN W6V45/42, закупленные под видом двигателей для тепловозов ЭэЛ-2 (Юэл-1). В литературе пишется о том, что дизеля были "так себе" и у них, мол, случались задиры на цилиндрах.
Логично и понятно. Если без адаптации поставить тепловозный дизель на корабль, на нем могут возникать проблемы. Почему? Тепловоз (в отличие от корабля) качает намного меньше. Его системы сделаны именно под те условия, в которых он эксплуатируется. Если мы заглянем под "военно-спортивный" Камаз 4310 (например), то мы увидим, что его масляный поддон глубже, а заборная трубка масляного насоса длиннее, чем на обычной "трассовой" модели.
Почему? Ну, потому, что 4310 по условиям эксплуатации "болтает" сильнее, и чтобы не было "прохвата" масляной системы, приняты меры, чтобы забор масляного насоса постоянно находился погруженным в масло.
В море то же самое: из-за сильной качки происходит "прохват" масляного насоса, и (естественно) если не переделать масляную систему, возможны задиры. На последующих лодках стояли уже "наши" (коломенские) адаптированные для моря версии этого двигателя 42Б6. Да и в ходе модернизации в импортные дизеля тоже вносили изменения. Вообще, в принципе, подводная лодка, это не "муха в янтаре", ее тоже модернизировали, переделывали, улучшали. Возвращаемся к дизелям.
Дизеля эти четырехтактные, ненаддувные, мощностью каждый по 1100 сил. Для подводной лодки 2х1100 это совсем немного. Тральщики проекта 3 и то большую мощность имели (а они надводные и по водоизмещению намного меньше).
Мы уже говорили о том, что дизель подводной лодки должен обеспечивать заряд батарей, причем, делать это лучше на ходу. За 8-10 часов нужно "набить" все батареи. Но это только часть задачи. Второй по важности после дизелей является.... нет, даже не система электродвижения. Мало нырнуть под воду, нужно еще и вынырнуть...
Часть мощности дизеля у подводной лодки "Декабрист" съедалась достаточно мощным компрессором (и не одним). У двигателя 42Б6 компрессор был навешенным, трехступенчатым, обеспечивая и работу самого дизеля и набивку системы запуска. Одновременно с этим он набивал воздухом баллоны ВВД.
Система сжатого воздуха
Система сжатого воздуха играет особую роль на подводной лодке, без него она даже торпеду не "выплюнет". Запасы сжатого воздуха на ПЛ обеспечивают:
— плавание подводной лодки в надводном и подводном положении при многократном и надежном выполнении маневров погружения и всплытия без пополнения запаса ВВД;
— борьбу личного состава за непотопляемость подводной лодки при боевых и аварийных повреждениях прочного корпуса;
— бесперебойную и надежную подачу ВВД и ВСД ко всем механизмам, системам и устройствам, работающим на сжатом воздухе.
Для различных целей применяется сжатый воздух различного давления, поэтому на ПЛ система сжатого воздуха подразделяется на две основных взаимосвязанных системы: систему воздуха высокого давления (ВВД, с давлением 200-250 кг/см) и систему воздуха среднего давления (ВСД). На подводной лодке "Декабрист" система сжатого воздуха состояла из четырех подсистем с разным давлением.
Ну, казалось бы, что тут сложного, сжал воздух, закачал в баллон, все, дело сделано! Дык... как бы не так. Кто хоть раз стоял рядом с компрессором, знает, что от него при работе идет жар. При выпуске воздуха из баллонов, наоборот, выходное сопло обмерзает. А, еще при работе компрессора в сжимаемый воздух попадает смазочное масло (что тоже не есть хорошо). А, потому, при закачке воздуха в баллоны, воздух необходимо (как минимум) пропустить через масло-влаго-отделитель.
Есть еще один нюанс: поскольку воздух сжимаем, возникают проблемы с балластными танками
Балластная система
Различают шпигатные (бескинтстонные) и кингстонные цистерны главного балласта. Принято писать о том, что достоинство бескингстонных ЦГБ заключается в их более простой конструкции, а также более простой схеме осуществления операций погружения и всплытия, не требующих управления кингстонами. Кроме того, отказ от кингстонов позволяет обеспечить достаточно большие проходные сечения для поступления воды и тем самым сократить время погружения (что было особенно существенно для подводных лодок того времени, значительную часть времени плававших в надводном положении, для которых время погружения являлось важнейшей тактической характеристикой).
Все это так, но есть нюанс (и не один). При погружении на большую глубину воздух в не заполненных водой цистернах (без кингстонов) сжимается давлением воды. Так, что при погружении желательно заполнение всех бескингстонных цистерн, (но это мелочи).
Есть еще один нюанс: при длительном плавании ПЛ в надводном положении, например, после всплытия в связи с аварией, при определенных условиях (качка, наличие аварийного крена) возможно стравливание части воздуха через шпигаты и вследствие этого постепенное затопление ЦГБ. В условиях тяжелой аварии, при невозможности постоянно поддувать ЦГБ, это может привести к опасному уменьшению запаса плавучести ПЛ и в конечном итоге — к ее гибели.
В связи с этим, на "Декабристе" балластная система сделана комбинированного типа. Главные балластные цистерны имели кингстоны, причем кингстоны (после аварии) открывались внаружу, а не вовнутрь (как, изображено например, на рисунке б).
Приведу фрагмент воспоминаний (дабы разбавить сухой материал)
На любой подводной лодке имеются сотни клапанов разного назначения: водяные, воздушные высокого, среднего и низкого давления. Системы водяных и воздушных магистралей очень сложны. Когда конструкторы приступили к созданию водяной системы, а также воздушной низкого давления (арматура в них примерно одинаковая), кто-то вспомнил лекции профессора Б. Г. Харитоновича в Политехническом институте, в которых ученый ратовал за стандартизацию и унификацию. В то время это была совершенно новая идея. Ее решили провести в жизнь. Для начала спроектировали «тарелки». Перемещаясь по вертикали вверх и вниз, тарелка должна точно закрывать отверстие в корпусе клапана. Спроектировав тарелки разных диаметров, взялись за корпуса клапанов и отдельными чертежами заказывали их в цехах.
Когда арматуру изготовили и подали на сборку, то оказалось, что все это никуда не годится. В то время не учитывалось такое понятие, как допуски. В теории все получалось. Для того чтобы одна деталь вошла в другую, она должна иметь меньший диаметр, чем деталь, в которую она входит. Но... на практике тарелки не садились на место, в «седло». Клапаны полностью не закрывались. Слишком большие зазоры получились между тарелкой и «седлом». Только потом кто-то вспомнил термин «допуск». Посмотрели литературу. Действительно, допуски должны быть предусмотрены, но требуется большой набор калибров. Без этого невозможна стандартизация. И пошла вся затея насмарку. Малинин к происшествию отнесся спокойно. «Мы все пробиваем новую тропу, — сказал он. — Переделывайте быстрее». И всё.
Ну, и об остойчивости лодки (о проблеме мы писали в прошлой статье) :
Не рискну утверждать этого наверняка, но конструкторы, видимо, не обратили внимания на одно косвенное предостережение. В «Морском сборнике» № 3 за 1925 год появилась статья по поводу проекта больших лодок довольно известного немецкого кораблестроителя профессора Фламма. Есть в ней такие строчки:
«За время войны ни пр. Фламм, ни кто-либо из его коллег не были способны построить большую подлодку с необходимой величиной остойчивости. Он сам сделал следующее признание: большие подводные суда, которые мы строили в конце войны, часто при погружении давали крен на борт до 25 градусов, что, естественно, действовало разрушающе на нервы личного состава и иногда вело к авариям».
Ну и о клапанах:
Конструкторы не знали, что их ждет с этим треклятым креном. А пока они пытались всячески ускорить погружение и для этого, в частности, решили централизовать систему управления клапанами вентиляции и кингстонами. Решили, но единственное место, где можно собрать все органы управления, — ЦП — центральный пост лодки. А там теснота, негде повернуться. Едва прикинули, как стало ясно — механические валиковые приводы, протянутые от ЦП к клапанам и кингстонам, загромоздят и утяжелят корабль. Пневматика? Уже лучше, однако она потребует значительного расхода драгоценного на лодке сжатого воздуха. Тогда остановились на компромиссном решении: пневматика приводила в действие клапаны вентиляции, а кингстонам придали валиковые приводы. Чтобы не тянуть их через всю лодку, приводы вывели на жилую палубу именно в тех отсеках, где находились и сами кингстоны. Положение тарелок клапанов вентиляции и кингстонов контролировали из ЦП с помощью специальной электрической системы сигнализации. Один вопрос тянул за собой другой. Клапаны вентиляции перевели на пневматику, а можно ли ей полностью доверять? Пришлось продублировать ручными приводами, оборудовав ими соответствующие отсеки.
С пневматикой было вообще много возни. Сначала цилиндры клапанов вентиляции разместили вне прочного корпуса. При этом в лодке не осталось указателей, позволявших судить, сработал ли клапан. Правда, специальная пружина как бы подпирала тарелку, страховала ее, создавая уверенность, что даже в случае выхода из строя системы сжатого воздуха вентиляционные клапаны цистерн после погружения закроются, лодка сумеет «продуться» и всплыть. Почему цилиндры расположили поначалу вне прочного корпуса? Причина простая: инженеры стремились сократить число отверстий в нем и одновременно расход сжатого воздуха. Это легко понять: от цилиндров в прочном корпусе пришлось бы через сильно обжатые сальники выводить штоки к клапанам наружу. А это и вызовет расход сжатого воздуха. Однако сначала на швартовных, а затем на ходовых испытаниях создатели «Декабриста» убедились, что без специальных указателей трудно судить об истинном положении тарелок клапана. Рискованно погружаться «втемную». Цилиндры клапанов перенесли в прочный корпус, штоки вывели через сальники. С «лишней» тратой сжатого воздуха пришлось на первых порах смириться.
Электродвижение
Странная особенность большинства статей: все как-то очень скромно молчат о том, что эта часть подводной лодки была а) довольно оригинальной б) полностью отечественной. В лучшем напишут, что это был "двухьякорный электродвигатель ПГ-20". В реальности, это была очень оригинальная система, которую делали и ленинградский завод "Электросила" (для ленинградских лодок) и завод в Харькове (для черноморцев). Двигатель, грубо говоря, состоял из двух: мощного электродвигателя и двигателя экономического хода (386 и 18 кВт). Гребные электродвигатели позволяли развивать подводную скорость около 9 уз в течение 2 ч.
Якоря малой мощности обеих электродвигателей экономического хода могли переключаться с параллельного соединения между собой на последовательное, что приводило к уменьшению напряжения на их щетках до 60 В при сохранении полного напряжения в обмотках возбуждения. В таком режиме была достигнута подводная скорость 2,9 уз в течение 52 ч. Это соответствовало дальности подводного плавания в 135 миль.
Реверс осуществлялся переключением электродвигателя. Но и это еще не все. В этой системе мы не видим генераторов, заряжающих батареи.
А, они нужны? У нас же есть электродвигатели. Они же (при работе дизеля) становятся генераторами постоянного тока. Авторство этой схемы приписывают Кукелю-Краевскому, только не Владимиру, а брату его Сергею.
А, теперь давайте посмотрим на расположение оборудования и вместимость отсеков подводной лодки.
Зачем? 24 апреля 1942 года командующий ЧФ докладывая о сложностях снабжения Севастополя предложил: "доставлять в Севастополь только минимально необходимое количество продовольствия, боезапаса и топлива. Ввести в Севастополе для гарнизона и населения осадный паек; грузы и пополнения перевозить на быстроходных кораблях и подводных лодках;"
А, вот для того, чтобы понять, насколько эффективной могла быть эта доставка, нам придется прогуляться по отсекам "Декабриста", ибо...
"Приказом командующего Черноморским флотом для перевозки грузов в Севастополь было выделено пять подводных лодок («Д-4», «Д-5», «Л-4», «Л-5» и «Л-23») первой бригады"
