В. Жуков - Физика в бою

Теперь давайте обратимся к более близким по времени вопросам. Ведь использование разнообразных физических закономерностей играет важную роль и в совершенствовании обычных, традиционных форм подводных лодок. Чтобы убедиться в этом, любопытно рассмотреть одну очень важную проблему — пути увеличения глубины погружения подводных кораблей.

Пытливые умы человечества давно стремились проникнуть в глубины вод и за пределы атмосферы. Последние десятилетия были свидетелями штурма человеком, и в первую очередь советским, стратосферы, а затем и космоса. В то же время освоение гидросферы, начатое несколько столетий назад, двигается относительно медленно.

Хотя люди и научились создавать аппараты с глубинами погружения до нескольких тысяч метров, их пока единицы, и обладают они весьма ограниченными возможностями для изучения, а тем более освоения глубин океана. А ведь 70 % поверхности нашей земли покрыто океанами и морями. Значит, под водой скрыто по меньшей мере 2/3 богатств недр земли, не говоря уже о неисчерпаемых богатствах самих океанов и морей.

Большое значение в современных условиях имеют морские глубины для ведения войны на море. Известно, какое развитие получили в первую и вторую мировые войны подводные лодки. И на всех этапах существования подводного кораблестроения шла борьба за то, чтобы лодки могли действовать на все большей глубине. Так же, как большая высота полета самолетов при прочих равных условиях повышает их неуязвимость и боевые возможности в воздушном бою, большие глубины погружения подводных лодок улучшают их тактико-технические показатели — скрытность действий, маневренность, взрывостойкость, возможность уклонения от противолодочного оружия.

Сейчас, когда важнейшее боевое значение приобрели атомные подводные корабли, борьба за большие глубины плавания не только не ослабла, но усилилась.

Однако путь в глубину труден. Ведь при погружении на каждые 10 м гидростатическое давление возрастает на 1 атм. Это значит, что на глубине 100 м на каждый квадратный сантиметр поверхности прочного корпуса лодки действует давление 10 кг, на глубине 1 тыс. м — 100 кг и т. д.

Первой крупной жертвой на пути к большим глубинам атомных подводных кораблей стала новейшая американская подводная лодка «Трешер» с экипажем в 129 человек. Катастрофа произошла 10 апреля 1963 г. в Атлантическом океане во время глубоководного погружения.

В практике подводного кораблестроения используются следующие понятия глубин погружения: рабочая, предельная и расчетная (разрушающая). Отношение расчетной глубины к рабочей называется коэффициентом безопасности. Зарубежные специалисты принимают его равным 1,5–2. Рабочая глубина погружения подводных лодок периода второй мировой войны колебалась в пределах 100–150 м. У американских атомных подводных лодок постройки прошлого десятилетия она достигла 200–250 м, а у построенных в последние годы увеличена до 350–400 м.

Дальнейший рост глубины погружения зависит в первую очередь от возможности повышения прочности корпуса. Чтобы представить, какие громадные внешние силы давят на прочный корпус современной подводной лодки, достаточно произвести элементарный расчет. На каждый квадратный метр поверхности прочного корпуса на глубине 400 м действует сила в 400 т. При водоизмещении подводной лодки 4 тыс. т — 7 тыс. т площадь обшивки прочного корпуса исчисляется 2000–3500 м 2, и следовательно, внешняя нагрузка на него на глубине 400 м достигает 800—1400 тыс. т!

Напомним, что на современной подводной лодке имеется два корпуса: прочный и легкий. В прочном корпусе размещается внутреннее оборудование, экипаж, а легкий образуют балластные цистерны погружения и всплытия.

Известно, что максимальная глубина Мирового океана— 11 тыс. м, но в океанах и морях имеется много мелководных районов. Какой должна быть глубина погружения будущих боевых подводных лодок? На этот вопрос можно ответить, если проанализировать распределение глубин по площади Мирового океана. Такой анализ показывает, что подводная лодка с глубиной погружения 5500 м может достичь дна на 90 % площади океанов и морей, а с глубиной погружения 4600 м — на 60 % площади.

Какова же должна быть конструкция прочных корпусов современных подводных лодок, чтобы выдержать на столь больших глубинах огромное давление? Наиболее оптимальная форма оболочки, рассчитанная на большое наружное давление, — сферическая, но она используется лишь при конструировании глубоководных батискафов. Корпуса же подводных лодок, для которых высокая скорость не менее важна, чем большая глубина погружения, делают, как известно, сигарообразными.