чем покрыта подводная лодка снаружи
Россия создает «стелс» для подводных лодок
Как сообщает пресса, в результате разработок специалистов санкт-петербургского ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова, российский военный флот получит средство, позволяющее, по сути, превратить наши подлодки в невидимки. В новый материал будут встроены активные датчики и пьезополимерные пластины, нейтрализующие сигналы поисковых гидролокаторов, как в былые времена говорили, вероятного противника.
При сохранении достигнутых в кораблях четвертого поколения показателей шумности атомных стратегических и многоцелевых подлодок проектов «Ясень» и «Борей», которые строятся на крупнейшей в Европе военной верфи «Севмаш» в Северодвинске, новое покрытие корпуса позволит снизить их так называемую гидроакустическую заметность как минимум в три раза. Это ноу-хау поистине мирового уровня.
Как свидетельствуют открытые специализированные отраслевые издания, разрабатываемое в ЦНИИ покрытие будет не просто поглощать сигнал гидролокаторов (как делают нынешние, так называемые пассивные материалы покрытия корпусов субмарин), а нейтрализовывать приходящее излучение.
Активное покрытие, содержащее электронику, определит частоту, на которой работает радиолокатор противника, и запустит собственный сигнал той же частоты, но в противоположной фазе. Разработка станет универсальной для всех лодок и должна будет работать с перспективными вычислительными системами для подводного флота.
Технологию создания активного гидроакустического покрытия на основе специального тканевого материала с использованием композитов должны разработать в течение трех лет. Российская пресса уже пишет, что первые образцы появятся к концу 2016 года. И оснований не верить таким сообщениям нет — российские ученые, занятые в военном кораблестроении, давно стояли на пороге именно таких открытий! Как пишут «Известия», на дальнейшую разработку технологии активной противогидролокационной системы Минпромоторг готов потратить 200 миллионов рублей.
По-видимому, покрыть новым противогидролокационным материалом можно будет не только российские подлодки новейших проектов четвертого поколения, которые сейчас строятся, но и корабли третьего поколения, которые уже давно в строю. Например, стратегические атомные подводные ракетные крейсера проекта 6677БДРМ, которые пока составляют основу ракетно-ядерного морского щита России, и которым служить еще как минимум полтора десятка лет.
Для этого достаточно будет во время очередного ремонтного цикла заменить покрытие их корпуса на новое и «привязать» его к электронным системам самой лодки. Напомним, сейчас для скрытия подлодок от систем обнаружения вероятного противника используется так называемое пассивное противогидролокационное покрытие корпуса — это композитный материал на основе резины.
Вообще этому вопросу уделяется значительное внимание не только в России. В США, например, подводная лодка «Альбакор», которая относится к лодкам нового архитектурного типа, наряду с улучшенной формой корпуса имеет и отполированную специальным материалом наружную обшивку, что уменьшает ее шумность. Но вот новый активный тканевый материал и пьезоэлементы — до этого первыми додумались русские.
Но нужно признать, что сама идея покрывать корпуса субмарин составом, уменьшающим эффективность поисковой подводной гидро- и радиолокации, принадлежит немцы. Еще во время Второй мировой на службу германского подводного флота был мобилизован мощный химический концерн «И. Г. Фарбениндустри». Там под руководством молодого тогда инженера Э. Мейера придумали так называемый поглотитель подводного звука под названием «Альберих» (по имени одного из древнегерманских святых). По сути, это было первое практическое применение технологии, которую уже в более позднее время назвали стелс-технологией. Однако поражение Третьего рейха это, конечно, никак не задержало, его дни были все равно сочтены…
Чудодейственной шапки-невидимки для подводной лодки, которую обещали изобретатели покрытия, в полной мере у немцев не получилось. Да и на все подводные боевые единицы кригсмарине дорогостоящего покрытия «Альберих» никак не хватало!
Кстати, в 1970 году английское Акустическое общество учредило очень высокую по своему статусу медаль имени физика-акустика Релея. И первым лауреатом этой медали стал… немецкий профессор Мейер, которому в тот год исполнилось семьдесят лет. Тот самый, который в молодости изобретал для немецких подводников, топивших британские корабли, то самое защитное гидроакустическое покрытие…
Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
От сонаров подлодку может спрятать «пузырьковое» покрытие
Чтобы укрыть субмарину от сонаров, часто используют безэховое покрытие. Как правило, оно представляет собой пористые резиновые пластины, толщиной около 2,5 см. Однако лет 10 назад учёные выдвинули гипотезу, что подобного эффекта можно добиться с помощью гораздо более тонкого слоя, специально наполненного пустотами, сообщает GearMix со ссылкой на интернет-издание «Livescience».
Как предположили учёные, «когда на такой пористый слой попадает звуковая волна, пустоты в эластичном материале меняются в размере и поглощают большую часть звуковой энергии».
Теоретические расчёты потребовали много времени, поэтому исследователи пошли опытным путём.
Чтобы ускорить дело, «профессор физики из «Université Paris Diderot» Валентин Лерой и его коллеги смоделировали пустоты внутри материала в виде сферических пузырьков, каждый из которых тонко реагирует на звуковые волны в соответствии со своим размером и эластичностью окружающего материала», пишет издание.
Такой подход позволил учёным спроектировать «пузырьковый мета-экран», представлявший собой «мягкий слой силиконовой резины толщиной всего 230 микрон». Внутренние пустоты приняли форму маленьких цилиндров, шириной в 24 мк.
По данным издания, «полевые эксперименты показали, что такой мета-экран рассеивает более 91 процента попадающей на него звуковой энергии и отражает менее трёх её процентов (для сравнения, обычный кусок стали отражает 88 % звуковой энергии)».
По итогам испытаний, исследователи сделали вывод: «для поглощения 99 процентов энергии современных сонаров понадобится плёнка толщиной 4 миллиметра».
По словам профессора Лероя, техническая возможность создания такого покрытия существует, однако изготовление образца потребует немалых усилий.
Прочный корпус
Прочный корпус (ПК) — корпус подводной лодки (ПЛ), предназначенный выдерживать забортное давление в подводном положении.
Является основой для остальных конструкций подводной лодки (ПЛ). Содержит все основное оборудование, а часто и грузы.
Содержание
Форма
Выполняется толстостенным (обшивка толщиной 10…25 мм и более), в форме сосуда давления. Идеальный сосуд давления — это сфера. Но сферический корпус нерационален. Поэтому применяют компромисс — обычно ПК бывает цилиндрическим, со сферическими оконечностями, напоминает цистерну или баллон для сжатых газов. [1]
По форме прочный корпус представляет собой сопряженные цилиндрические и конические секции. В зависимости от вида сопряжения, различают типы конструкции ПК. Наиболее распространены: цилиндрический с усеченными конусами, цилиндрический с уступами вверх, с сопряженными цилиндрами с уступами вниз (восьмерка). [1]
Элементы конструкции
Для придания дополнительной жёсткости прочный корпус, аналогично корпусу надводного корабля, укреплён набором — шпангоутами, стрингерами и т. д. Для обеспечения живучести он разделен водонепроницаемыми переборками (называются прочными переборками) на отсеки. Прочные переборки же являются опорой секций корпуса. Концевые отсеки обычно выполняются коническими. В идеале все межотсечные переборки должны выдерживать то же давление, что и прочный корпус. Но добиться этого возможно не всегда. Поэтому только часть отсеков соответствует этому требованию — так называемые отсеки-убежища. Например, на ПЛ проекта 613 это I, VI—VII, III (концевые отсеки и центральный пост). Их межотсечные переборки сферические, вогнутые (поскольку переборка под давлением лучше работает на растяжение, чем на сжатие). [2] Внешние переборки концевых отсеков обычно также сферические. С ростом диаметра прочного корпуса делать сферические переборки становится все труднее. На атомных ПЛ большого водоизмещения все внутренние переборки делаются плоскими. [3]
Цель всех конструктивных мер — добиться, чтобы местная прочность была не ниже общей. Иными словами, если забортное давление выбьет, например, клапан в месте приварки, ни толщина обшивки, ни правильная форма корпуса своего назначения не исполнили. Поэтому в местах, где через корпус пропущены патрубки, клапана, торпедные аппараты (ТА) и т. д., делаются усиления — дополнительные элементы набора, утолщения обшивки. [4] Все элементы конструкции, испытывающие избыточное давление на глубине, также выполняются прочными.
Способ соединения
Корпуса ПЛ исключительно сварные. Хотя клёпаные соединения дают большую прочность, и в прошлом строились ПЛ с клёпаным корпусом, как только достижения в сварке позволили перейти на сварные корпуса (1930-40-е годы), повсюду это и сделали, ради экономии веса.
Материалы
Типичный материал прочного корпуса — легированная сталь с высоким пределом текучести. Встречались и титановые корпуса, например проект 705 («Альфа» по классификации НАТО). Они привлекательны из-за большей прочности титана, меньшего удельного веса и немагнитности. К тому же титановые соединения стойки к коррозии — корпус хорошо стоит в морской воде даже без покраски. Но сварка титановых листов представляет проблемы — титан становится хрупким, растрескивается параллельно шву. Борьба с этим явлением удорожает и замедляет постройку. После проекта 941 («Акула») титановые лодки в СССР не строились. На Западе их не строили вообще.
Прочный корпус и глубина
Способность прочного корпуса выдерживать давление воды определяет такую важнейшую характеристику ПЛ, как глубина погружения. Различают следующие глубины:
Почему подводные лодки всегда черного цвета и что за прямоугольники к ним крепят
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Субмарины в черном
Подводные лодки красят в черный цвет вовсе не потому, что «пафосно и круто». Для того, чтобы лучше понять вопрос, следует сначала взглянуть на морских обитателей. Их внешний вид был определен эволюцией, которая на протяжении миллионов лет приспосабливала живые организмы к агрессивной среде. Например, акулы и киты имеют светлое брюхо и темную спину. Все для того, чтобы отражать меньше света проникающего с поверхности. Аналогичным образом ситуация обстоит и с подводными лодками.
Казалось бы, вода куда больше ассоциируется с синим, темно-синим, голубым, даже серым, но никак не черным цветом. На самом деле это не так. Достаточно посмотреть на фотографии подводных лодок в надводном положении, чтобы понять, насколько черный цвет намного лучше маскирует субмарину, особенно при учете ее низкого профиля относительно поверхности воды.
Примечание: само собой, есть и исключения. Например, в Иране, Израиле, Северной Корее и ряде других прибрежных стран широко используют подводные лодки, покрашенные в зеленый цвет. Делается это также для маскировки с учетом оттенка местных прибрежных вод.
Самое главное, что черный цвет отражает меньше всего света, что повышает незаметность субмарины не только в надводном, но и в подводном положении. Чем глубже опускается субмарина, тем темнее становится водная масса. Черный цвет позволяет защитить подводку от визуального обнаружения, когда она идет на совсем небольшой глубине. Впрочем, большинство подлодок сегодня имеют черный цвет не столько из-за выбора краски, сколько из-за использования безэховых пластин.
Покажи мне свои кубики
Теперь, что касается загадочных квадратов на подводных лодках. Это и есть уже упомянутые выше безэховые пластины, которые крепятся на субмарину с целью маскировки. Вот только если черный цвет скрывает подлодку от визуального обнаружения, то пластины нужны для ее сокрытия от средств радиолокационного и шумового обнаружения. Выражаясь простым языком, безэховые пластины значительно повышают звукоизоляцию корпуса судна. Кстати, устанавливают их не только на субмарины, но и на корабли.
Впервые безэховые пластины применили немцы во время Второй мировой войны. В Германии они назывались «Alberich» в честь невидимого карлика из германской мифологии. Однако, после окончания войны о технологии забыли почти на два десятка лет. К широкому использованию шумоизоляции вернулись только в 1970-е. Изготавливаются пластинки современного типа из многослойных синтетических материалов.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
11 фактов, которые мало кто знает о жизни на подводных лодках
Книги и фильмы нередко романтизируют жизнь на подводных лодках. Служба на подлодке демонстрируется как увлекательное путешествие или как захватывающие дух спецоперации прямо под носом у врагов. Но большинство людей понятия не имеют, с чем сталкиваются подводники, и, думаем, будет интересно узнать факты о жизни на подводных лодках.
1. Служба на подводной лодке — одна из самых сложных работ в мире
Если ты думаешь, что твой офис с опенспейсами — настоящий ад, то это даже близко не соответствует истине. Будучи на подлодке, тебе приходится неделями, а иногда и месяцами сидеть в закрытом пространстве в небольших помещениях, как правило, не более двух квадратных метров, без возможности выйти на поверхность. Прибавь сюда знание, что тебя со всех сторон окружает вода, и что над тобой десятки, а то и сотни метров не особо дружелюбного океана, и поймёшь, что это ничем не лучше добычи угля в шахте.
2. Освещение моделирует цикл дня и ночи
Так как подводники, по сути, находятся в огромной стальной бочке без окон, и неделями не видят белого света, у них, в замкнутых пространствах, начинается депрессия. Чтобы предотвратить это, на лодках монтируют цикличное освещение, которое моделирует смену дня и ночи. Причём для улучшения психического состояния моряков, применяют разноцветное освещение.
3. В подводной лодке очень шумно
В большинстве фильмов подводники буквально крадутся по отсекам, не издавая ни звука. Это действительно так, но только в случае учений или реальных боевых столкновений, когда любой шум может засечь эхолот противолодочных кораблей. В обычном режиме на лодке царит шум, который усиливается узкими вытянутыми помещениями. Да и можно понять подводников, не особо соблюдающих тишину, ведь в постоянном молчании они начали бы сходить с ума уже в первые недели дежурства.
4. Единственной обоснованной причиной выхода экипажа на поверхность является опасность для жизни одного из подводников
Если думал, что жизнь подводников — это регулярное всплытие для пополнения провизии или для того, чтобы моряки могли развеяться, то ты ошибался. Единственная веская причина для всплытия на атомной подводной лодке — угроза жизни одному из членов экипажа. И угроза эта должна быть действительно серьёзной, так как на борту есть корабельный врач, который может справиться со многими проблемами, в том числе провести небольшую операцию.
Более того, на подводных лодках есть холодильные камеры, в которые, если произойдёт несчастный случай во время дежурства, отправят тело погибшего подводника до прибытия в порт.
5. Большая часть подводников не знает, где они, и не могут ни с кем связаться
Перед началом дежурства весь экипаж проходит инструктаж, где им описывается, по крайней мере, примерный маршрут. После отплытия из порта большинство рядовых подводников не в курсе, где они плывут, даже в какой части света они находятся. На борту нет ни телефонов, ни интернета, ни каких-либо других средств связи с землёй, так что, по сути, моряки пропадают с радаров на недели или даже месяцы.
6. Между членами экипажа постоянно случаются конфликты
Представь, что ты заперт в небольшом пространстве с десятками мужиков, которым некуда сублимировать свою энергию. Даже с учётом регулярных занятий, случаются конфликты, которые происходят из-за усталости, депрессии и давления, вызванного важностью выполняемой миссии. Просто вспомни, каким испытанием для многих людей стал карантин из-за коронавируса, когда выходить из дома можно было только за продуктами, и поймёшь, насколько сложно приходится подводникам.
7. Есть ограничения в потреблении воды
Какие ограничения, ведь подлодка плавает, как ни странно, под водой, и проблем с обеспечением этой жидкостью не должно быть? Не забывай, что подлодка бороздит солёные водоёмы, и морская вода не подходит для употребления внутрь. Поэтому у моряков есть ограничения в потреблении жидкости, как правило, не более суточной нормы для человека. Во время боевых дежурств это количество может сокращаться до 1 литра в день. Что касается бытовых нужд, то на них идёт забортная вода, проходящая определённую очистку. Она менее солёная, чем за бортом, но всё же не пресная.
8. Рацион однообразный и состоит из долго хранящихся продуктов
Раньше с этим у подводников было ещё хуже, но, с появлением холодильников и атомных реакторов, питающих эти прожорливые устройства электричеством, стало чуть лучше. На борт даже загружают фрукты и овощи, но большую часть рациона составляют консервированные продукты. Так как в режиме дежурства подъём на поверхность запрещён, судовому повару приходится готовить ограниченное количество блюд, которые не отличаются разнообразием.
9. В подводных лодках есть места для развлечения
Не думай, что подлодка — это огромная казарма, где с пробуждения и до сна моряки постоянно заняты работой. Нет, у них есть развлечения, причём разнообразные. Так, например, на некоторых лодках оборудуются даже спортивные залы, где можно выпустить пар, побив грушу или покачав железо. Также у них есть кают-компании, где моряки играют в настольные игры и просто общаются.
10. На подлодках дают вино
Выше мы сказали, что рацион подводников однообразен, но он всё равно лучше, чем у моряков на кораблях. Кроме того, каждый день вместе с едой моряки получают небольшое количество красного сухого вина, которое, как считается, улучшает пищеварение, а также увеличивает производство красных кровяных телец, что позволяет немного уменьшить влияние недостаточного уровня кислорода на борту.