Det faktum att det finns en badyscaphe, som lyckades erövra den djupaste avgrunden, vittnar om den tekniska möjligheten att skapa bemannade fordon för dykning till vilket djup som helst.
Varför är det så att ingen av de moderna ubåtarna ens är nära att kunna dyka - till och med 1000 meter?
För ett halvt sekel sedan nådde bathyscaphe, monterat av de improviserade medlen av standardstål och plexiglas, botten av Mariana Trench. Och jag kunde fortsätta mitt dyk om det fanns stora djup i naturen. Det säkra konstruktionsdjupet för Trieste var 13 kilometer!
Mer än 3/4 av världshavets område faller på avgrundszonen: en havsbotten med djup över 3000 m. Äkta driftutrymme för ubåtflottan! Varför utnyttjar inte någon av dessa möjligheter?
Erövring av stora djup har ingenting att göra med styrkan i skrovet på "hajarna", "Boreyev" och "Virginia". Problemet är annorlunda. Och exemplet med bathyscaphe "Trieste" har absolut ingenting att göra med det.
De är lika, som ett flygplan och ett luftskepp
Bathyscaphe är en "float". Tankbil med bensin, med en besättningsgondol fixerad under den. När ballast tas ombord får strukturen negativ flytkraft och sjunker på djupet. När ballast tappas återgår den till ytan.
Till skillnad från bathyscaphes måste ubåtar upprepade gånger ändra djupet för att vara under vatten under ett dyk. Med andra ord har ubåten förmågan att upprepade gånger ändra flytreserven. Detta uppnås genom att fylla ballasttankarna med havsvatten, som blåses med luft vid uppstigning.
Vanligtvis använder båtar tre luftsystem: högtrycksluft (HPP), medeltryck (HPA) och lågtrycksluft (HPP). Till exempel, på moderna amerikanska kärnkraftsdrivna fartyg, lagras tryckluft i cylindrar vid 4500 psi. tum. Eller, mänskligt, cirka 315 kg / cm2. Inget av de tryckluftskrävande systemen använder dock VVD direkt. Plötsliga tryckfall orsakar intensiv frysning och blockering av ventilerna och skapar samtidigt risk för kompressionsutbrott av oljedampar i systemet. Den utbredda användningen av VVD under tryck över 300 atm. skulle skapa oacceptabla faror ombord på ubåten.
VVD via ett system för tryckreducerande ventiler levereras till konsumenter i form av VVD under ett tryck på 3000 lb. per kvm tum (cirka 200 kg / cm2). Det är med denna luft som de viktigaste ballasttankarna blåses. För att säkerställa driften av båtens andra mekanismer, sjösättning av vapen, samt blåsning av trim och utjämningstankar används "fungerande" luft vid ett ännu lägre tryck på cirka 100-150 kg / cm2.
Och det är här dramatikens lagar spelar in!
Med ett dyk i havsdjupet för varje 10 meter ökar trycket med 1 atmosfär
På 1500 m djup är trycket 150 atm. På 2000 m djup är trycket 200 atm. Detta motsvarar exakt det maximala värdet av IRR och IRR i ubåtssystem.
Situationen förvärras av de begränsade volymerna av tryckluft ombord. Särskilt efter att båten varit under vatten en längre tid. På 50 meters djup kan de tillgängliga reserverna vara tillräckliga för att förskjuta vatten från ballasttankar, men på ett djup av 500 meter är detta bara tillräckligt för att blåsa igenom 1/5 av deras volym. Djupa djup är alltid en risk, och man måste fortsätta med största försiktighet.
Numera finns det en praktisk möjlighet att skapa en ubåt med ett skrov avsett för ett dykdjup på 5000 meter. Men att blåsa tankarna på ett sådant djup skulle kräva luft under ett tryck på över 500 atmosfärer. Att designa rörledningar, ventiler och kopplingar avsedda för detta tryck, samtidigt som de behåller sin rimliga vikt och eliminerar alla tillhörande faror, är idag en tekniskt olöslig uppgift.
Moderna ubåtar bygger på principen om en rimlig prestandabalans. Varför bygga ett höghållfast skrov som tål trycket från en kilometer lång vattenpelare när ytbeläggningssystem är konstruerade för mycket grundare djup? Efter att ha sjunkit en kilometer kommer ubåten att vara dömd i alla fall.
Denna berättelse har dock sina egna hjältar och utstötta.
Amerikanska ubåtar anses vara traditionella utomstående inom djuphavsdykning
I ett halvt sekel har skroven på amerikanska båtar gjorts av en enda HY-80-legering med mycket mediokra egenskaper. Högavkastning-80 = 80 000 psi högutbyteslegering tum, vilket motsvarar värdet på 550 MPa.
Många experter uttrycker tvivel om huruvida en sådan lösning är tillräcklig. På grund av det svaga skrovet kan båtarna inte fullt ut utnyttja uppstigningssystemen. Som tillåter blåsning av tankar på mycket större djup. Det beräknas att arbetsdjupet för nedsänkning (djupet på vilket båten kan vara under lång tid, vilket gör manövrer) för amerikanska ubåtar inte överstiger 400 meter. Maxdjupet är 550 meter.
Användningen av HY-80 gör det möjligt att sänka kostnaderna och påskynda monteringen av skrovkonstruktioner; bland fördelarna har de goda svetsegenskaperna hos detta stål alltid kallats.
För de ivriga skeptikerna, som omedelbart kommer att förklara att flottan för den "potentiella fienden" massivt fylls med icke-bekämpningsbart skräp, bör följande noteras. Dessa skillnader i fartygsbyggnadstakten mellan Ryssland och USA beror inte så mycket på att stålkvaliteter av högre kvalitet används för våra ubåtar, liksom andra omständigheter. I alla fall.
Utomlands har man alltid trott att superhjältar inte behövs. Undervattensvapen ska vara så tillförlitliga, tysta och många som möjligt. Och det finns viss sanning i detta.
Komsomolets
Den svårfångade "Mike" (K -278 enligt NATO -klassificering) satte ett absolut rekord för dykdjup bland ubåtar - 1027 meter.
Det maximala nedsänkningsdjupet för "Komsomolets" enligt beräkningar var 1250 m.
Bland de viktigaste designskillnaderna, ovanliga för andra inhemska ubåtar, finns det 10 ringstonlösa tankar som ligger inuti ett hållbart skrov. Möjlighet att skjuta torpeder från stora djup (upp till 800 meter). Pop-up Escape Pod. Och den främsta höjdpunkten är nödsystemet för att blåsa tankar med hjälp av gasgeneratorer.
Kroppen tillverkad av titanlegering gjorde det möjligt att inse alla inneboende fördelar.
Titan i sig var inte ett universalmedel för att erövra havets djup. Det viktigaste vid skapandet av Komsomolets djupt vatten var byggkvaliteten och formen på ett fast skrov med ett minimum av hål och svaga punkter.
48-T-titanlegeringen med en flytepunkt på 720 MPa var bara något överlägsen i styrka jämfört med konstruktionsstålet HY-100 (690 MPa), från vilket SeaWolf-ubåtarna gjordes.
De andra beskrivna "fördelarna" med titanhöljet i form av låga magnetiska egenskaper och dess mindre känslighet för korrosion var i sig inte värda investeringen. Magnetometri har aldrig varit en prioriterad metod för att upptäcka båtar; under vatten avgörs allt av akustik. Och problemet med marin korrosion har lösts i tvåhundra år med enklare metoder.
Titan ur inhemsk ubåtskeppsbyggnad hade två verkliga fördelar:
a) mindre densitet, vilket innebar en lättare kropp. De nya reserverna spenderades på andra lastposter, till exempel kraftverk med större kraft. Det är ingen slump att ubåtar med titanskrov (705 (K) "Lira", 661 "Anchar", "Condor" och "Barracuda") byggdes som erövrar av hastighet.;
b) Bland alla höghållfasta stål och legeringar titanlegering 48-T visade sig vara den mest tekniskt avancerade inom bearbetning och montering av skrovkonstruktioner.
"Mest tekniskt avancerade" betyder inte enkelt. Men svetsningskvaliteterna av titan tillät åtminstone montering av strukturer.
Utomlands hade en mer optimistisk syn på användningen av stål. För tillverkning av skrov för nya ubåtar från XXI-talet föreslogs höghållfast stål av märket HY-100. 1989 lade USA grunden för ledningen SeaWolfe. Efter två år har optimismen minskat. SeaWolfe -skrovet måste tas isär och startas om.
Många problem har nu lösts och stållegeringar som motsvarar egenskaperna till HY-100 hittar bredare tillämpningar inom varvsindustrin. Enligt vissa rapporter används ett sådant stål (WL = Werkstoff Leistungsblatt 1.3964) vid tillverkning av ett hållbart skrov av tyska icke-kärnkraftsubåtar "Typ 214".
Det finns ännu starkare legeringar för konstruktion av hus, till exempel stållegering HY-130 (900 MPa). Men på grund av de dåliga svetsegenskaperna ansåg skeppsbyggare att användningen av HY-130 var omöjlig.
Inga nyheter från Japan än.
耐久 betyder sträckgräns
Som det gamla ordspråket säger: "Vad du än gör bra, det finns alltid en asiat som gör det bättre."
Det finns väldigt lite information i öppna källor om egenskaperna hos japanska krigsfartyg. Experter stoppas dock inte av språkbarriären eller den paranoida sekretess som finns i den näst starkaste marinen i världen.
Av tillgänglig information följer att samurai, tillsammans med hieroglyfer, i stor utsträckning använder engelska beteckningar. I beskrivningen av ubåtarna finns en förkortning NS (Naval Steel - naval steel), kombinerat med digitala index 80 eller 110.
I det metriska systemet betyder "80" vid beteckning av stålkvalitet sannolikt en sträckgräns på 800 MPa. Det starkare stål NS110 har en sträckgräns på 1100 MPa.
Ur amerikansk synvinkel är standardstålet för japanska ubåtar HY-114. Bättre och mer hållbar - HY -156.
Stum scen
"Kawasaki" och "Mitsubishi Heavy Industries" utan några höga löften och "Poseidons" lärde sig att göra skrov av material som tidigare ansågs vara oförenliga och omöjliga vid konstruktion av ubåtar.
De angivna uppgifterna motsvarar föråldrade ubåtar med en luftoberoende installation av typen "Oyashio". Flottan består av 11 enheter, varav de två äldsta, som togs i bruk 1998-1999, överfördes till kategorin utbildningsenheter.
"Oyashio" har en blandad dubbelskrovsdesign. Det mest logiska antagandet är att den centrala sektionen (starkt skrov) är gjord av det mest hållbara NS110-stål, en dubbelskrovsdesign används i båtens för och akter: ett lätt strömlinjeformat skal av NS80 (tryck inuti = utsidan tryck), som täcker de viktigaste ballasttankarna utanför det starka skrovet. …
Moderna japanska ubåtar av typen "Soryu" anses vara förbättrade "Oyashio" samtidigt som de behåller de grundläggande designlösningarna som ärvts från sina föregångare.
Med sitt robusta NS110 stålskrov beräknas Soryus arbetsdjup vara minst 600 meter. Gränsen är 900.
Med tanke på de omständigheter som presenteras har de japanska självförsvaret för närvarande den djupaste flottan av stridsubåtar.
Japanerna "klämmer" allt möjligt från det tillgängliga. En annan fråga är hur mycket detta kommer att hjälpa i en sjökonflikt. För konfrontation i havets djup krävs ett kärnkraftverk. Den ynkliga japanska "halvan mäter" med att öka arbetsdjupet eller skapa en "batteridriven båt" (Oryu-ubåten som överraskade världen) ser ut som ett bra ansikte för ett dåligt spel.
Å andra sidan har traditionell uppmärksamhet på detaljer alltid gjort det möjligt för japanerna att ha en kant över fienden. Framväxten av ett kärnkraftverk för den japanska flottan är en tidsfråga. Men vem i världen har teknik för tillverkning av ultrastarka höljen av stål med en sträckgräns på 1100 MPa?
