Лобеф М., Стро Г. / Laubeuf M., Stroh H. Подводные лодки -------------------------------------------------------------------------------- Издание: Лобеф М., Стро Г. Подводные лодки. — М-Л.: Отдел издательства НКО СССР, 1934. — 242 с. / Управление Военно-Морских Сил РККА. Научно-Исследовательский Институт Военного Кораблестроения ВМС РККА // Перевод с французского издания: А. Иерxо, Э. Крюгер, М. Малинина, К. Перцева. Под редакцией НИВК. /// Тираж 2000 экз. /// Оригинал: M. Laubeuf et H. Stroh. Sous-Marins. — Paris, 1923. Scan: Андрей Мятишкин (amyatishkin@mail.ru) Имз предисловия: Книга Лобефа и Стро: «Подводные лодки, торпеды и мины» широко охватывает почти все вопросы, связанные как с конструкцией самих лодок, так и с устройством и назначением отдельных вспомогательных механизмов, необходимых для жизни лодки, давая в то же время ряд ценных указаний расчетного характера. ОГЛАВЛЕНИЕ От переводчиков (стр. 7) Предисловие автора (стр. 9) Глава I. Исторический обзор подводного плавания (по 1914 год включительно) (стр. 10) 1. Возникновение судов подводного плавания (стр. 10) 2. Tortue Бушнеля (1776) (стр. 11) 3. Nautile Фультона (стр. 12) 4. Brandtaucher В. Бауера (1850) (стр. 16) 5. Plongeur Бургуа и Брюна (1864) (стр. 16) 6. Первые электрические подводные лодки: Gymnote Густава Зеде (1886) (стр. 19) 7. Gustave Zede постр. Густава Зеде и Ромацотти (стр. 21) 8. Идея подводной лодки, транспортируемой другим кораблем (стр. 23) 9. Типы Morse и Farfadet. Изыскания в области подводного плавания за границей (стр. 24) 10. Первая автономная ныряющая лодка Narval (1897) (стр. 26) 11. Сравнительные испытания во Франции лодок чисто подводного и ныряющего типа (стр. 34) 12. Последний этап: эскадренная ныряющая лодка (стр. 39) 13. Подводные лодки других держав (стр. 43) 14. Подводная лодка Голланда (стр. 45) 15. Подводная лодка Лэка (1902 г.) (стр. 46) 16. Сравнительные испытания 1907 г (стр. 47) 17. Новый тип Лэка (1906 г.) (стр. 47) 18. Применение на лодках двигателя Дизеля (1908 г.) (стр. 48) Глава II. Корпус (стр. 67) 1. Различные типы подводных лодок (стр. 67) 2. Расчет прочности корпуса (стр. 77) а) Толщина обшивки (стр. 78) б) Определение размеров шпангоутов (стр. 80) Метод Лобефа (стр. 82) Марбека (стр. 86) Хюттера (стр. 102) Формулы Радигэ (стр. 112) Метод Симоно (стр. 116) Исследования Дуайэра пластин и колец, нагруженных внешними силами (стр. 130) I) Общее решение задачи (стр. 130) II) Приложение к отдельным частным случаям (стр. 138) III) Выводы и заключение (стр. 143) Глава III. Остойчивость (стр. 145) Глава IV. Двигатели для надводного хода (стр. 152) 1. Условия, которым должны удовлетворять двигаели надводного хода. Вес двигателей (стр. 152) 2. Габарит двигателей (стр. 156) 3. Скорость пуска и остановки (стр. 156) 4. Удобство обслуживания (стр. 157) 5. Дым. Шум (стр. 158) 6. Судовой двигатель Дизеля (стр. 160) 7. Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей (стр. 165) 8. Пуск в ход и реверс (стр. 170) 9. Нефтяные систерны (стр. 173) Глава V. Двигатели для подводного хода (стр. 176) 1. Первые ходовые электромоторы (стр. 176) 2. Винты с поворотными лопастями (1897—1903) (стр. 177) 3. Современные глазные электромоторы (стр. 178) 4. Приборы управления (стр. 183) 5. Выбор напряжения тока (стр. 185) 6. Режимы работы. — Зарядка (стр. 188) 7. Электрические аккумуляторы (стр. 189) Глава VI. Изыскания в области единого двигателя (стр. 201) 1. Паровые двигатели (стр. 203) 2. Двигатели внутреннего сгорания и взрывные двигатели (стр. 207) Глава VII. Винты (стр. 217) Глава VIII. Скорости и мощности в надводном и подводном положении. Районы плавания (стр. 223) 1. Надводное положение (стр. 223) 2. Подводное положение (стр. 226) 3. Надстройки (стр. 231) 4. Испытание моделей буксировкой в опытовом бассейне (стр. 233) 5. Исследование вице-адмиралом Фурнье сопротивления судов в погруженном состоянии (стр. 235) 6. Район плавания (стр. 238) Глава IX. Вооружение подводных лодок. — Торпеды (стр. 241) 1. Расположение торпедных аппаратов (стр. 241) 2. Расположение аппаратов относительно корпуса лодки: аппараты внутренние и наружные (стр. 248) Глава X. Вооружение подводных лодок. — Артиллерия (стр. 254) Глава XI. Вооружение подводных лодок — Мины заграждения (стр. 262) Глава XII. Погружение и всплытие (стр. 263) 1. Заполнение баластных систерн (стр. 273) 2. Удаление воздуха из баластных систерн (стр. 279) 3. Всплытие (стр. 283) Глава XII. Средства управления (стр. 286) 1. Вертикальные рули (стр. 286) а) Расположение рулей (стр. 291) б) Рулевые устройства и приводы (стр. 297) 2. Компасы магнитные и жироскопические (стр. 294) а) Магнитные компасы (стр. 294) б) Жироскопические компасы (стр. 300) 3. Перископы (стр. 306) Длина и диаметр трубы (стр. 309) Устройство перископов (стр. 318) Установка перископов на лодках (стр. 319) Глава XIV. Средства для погружения, Горизонтальные рули. Погружение с хода. Погружение на месте (стр. 321) 1. Погружение с хода (стр. 321) 2. Погружение на месте (стр. 340) Глава XV. Вспомогательные устройства (стр. 343) 1. Водоотливная и осушительная системы (стр. 343) 2. Швартовка и буксировка (стр. 345) 3. Якорное устройство (стр. 348) 4. Вентиляция (стр. 353) 5. Регенерация воздуха на лодках в погруженном состоянии (стр. 357) 6. Жилые устройства (стр. 360) а) Жилые помещения для личного состава (стр. 360) б) Помещения для приготовления и хранения пищи (стр. 361) в) Санитарные устройства (стр. 362) 7. Лоты (стр. 363) Глава XVI. Средства внешней связи. Спасательные устройства (стр. 366) 1. Подводные колокола. Микрофоны (стр. 366) 2. Беспроволочный телеграф и телефония (стр. 369) а) Беспроволочное телеграфирование в надводном состоянии (стр. 369) б) Беспроволочное телеграфирование под водой (стр. 371) 3. Спасательные устройства а) Свинцовые «грузы безопасности» (стр. 374) б) Система сжатого воздуха (стр. 376) в) Внешние средства спасания (стр. 382) г) Применение сжатого воздуха (стр. 384) д) Средства для спасания личного состава (стр. 384) Глава XVII. Постройка подводных лодок во Франции и за границей после 1914 года (стр. 388) ОТ ПЕРЕВОДЧИКОВ. По сравнению с обширной отечественной литературой, относящейся к самым различным отраслям военной техники (авиация, автомобильное дело, химическая оборона и т. д.), в распоряжении читателя имеется очень немного трудов, как оригинальных, так и переводных, затрагивающих вопросы подводного плавания. Эта область представляла собой своего рода «табу» для «непосвященных», так как была скрыта за завесой секретности, а то, что мы имеем на сегодняшний день, это — весьма популярный материал самого общего характера, имеющий небольшую ценность для читателя, желающего более подробно ознакомиться с этой отраслью техники (Дебу, Голов, Белецкий, Миллер и др.). Книга Лобефа и Стро: «Подводные лодки, торпеды и мины» (Вторая часть книги — «Torpilles et mines» не переведена, как устаревшая.) широко охватывает почти все вопросы, связанные как с конструкцией самих лодок, так и с устройством и назначением отдельных вспомогательных механизмов, необходимых для жизни лодки, давая в то же время ряд ценных указаний расчетного характера. Следует признать, что выход в свет перевода этой книги, изданной во Франции в 1923 году, является в настоящий момент несколько запоздалым, поскольку и в области подводного плавания за эти десять лет техника шагнула далеко вперед. Ряд отделов этой книги (напр., глава о главных электромоторах, о спасательных средствах и др.) надлежит рассматривать, с современной точки зрения, как материал, имеющий лишь историческое значение, но и в том виде, как она написана, эта книга встретит, вероятно, живейший интерес, как у специалистов подводного плавания, так и в широких кругах читателей. Как при переводе всякой технической книги, так и в данном случае, переводчики считали своей обязанностью придерживаться возможно ближе и точнее текста оригинала, отдавая себе ясный отчет в том, что от этого иногда страдает литературность слога. Кроме того, они не считали возможным заполнять перевод большим количеством примечаний, даже и в тех случаях, когда точка зрения автора явно расходится с существующими воззрениями на тот иди иной вопрос, полагая, что подводник сам сможет в нем разобраться, для неспециалиста же он большого значения не имеет (таков, напр., вопрос об остойчивости двухкорпусных лодок); краткие же примечания, отвлекая внимание читателя, все равно не смогут осветить его с достаточной полнотой. Читатель встретится в этом переводе с двумя отдельными терминами: «подводная лодка» (sous-marin) и «ныряющая лодка» (submersible), из коих последний в нашей литературе почти что не встречается. Он сознательно сохранен нами с той целью, чтобы подчеркнуть в каждом отдельном случае разницу между обоими типами подводных судов, поскольку сам автор постоянно проводит параллель между «подводными» и «ныряющими» лодками, как с точки зрения их конструкции, так и условий эксплоатации. Под термином «надводное водоизмещение» подразумевается водоизмещение лодки в крейсерском положении, иными словами,—»объем воды, соответствующий весу лодки», по аналогии с надводными судами; «подводное водоизмещение» представляет собой полный объем прочного корпуса. Переводчики надеятся, что их труд принесет хоть небольшую пользу как судостроителю, так и плавающему составу подводных лодок, внося тем самым свою лепту в дело обороны границ СССР. Э. Э. Крюгер. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА. Подводное плавание насчитывает в настоящее время не более 30 лет существования, так как моментом, с которого оно ведет свое действительно практическое существование, следует считать появление в 1886 году подводной лодки Gymnote. С тех пор в области подводного плавания были достигнуты громадные успехи, но, тем не менее, и на сегодня остается еще многое сделать. Авторы данного труда не берут на себя смелости утверждать, что ими изложено полностью все, что касается данной широкой темы, так как еще многое можно было бы добавить к тому, что в нем изложено. Необходимо иметь в виду, что проблема подводного корабля соприкасается во многих отношениях с основами проектирования и теорией корабля, с тепловыми двигателями (двигатели Дизеля), с электротехникой (электромоторы и аккумуляторы) и, наконец, с теорией гребных винтов. На подводной лодке приходится иметь дело с большим числом различных вспомогательных механизмов и устройств, разработка конструкций которых, в свою очередь, относится к области насосов, вентиляторов, воздушных компрессоров, беспроволочного телеграфа, микрофонов, оптических приборов (перископы), вопросов дыхания в замкнутом пространстве и т. п. Пришлось бы, очевидно, написать не мало томов для того, чтобы осветить полностью все эти вопросы, большинство которых относится к самым различным областям прикладных наук. По этой причине во многих случаях мы принуждены были ограничиться только указаниями на те сочинения, с помощью которых можно подробно разобраться в том или ином вопросе, или же — разъяснениями тех отклонений, которыми отличаются детали устройств подводных лодок от обычных корабельных конструкций. Мы заранее просим принять наши извинения за допущенные нами в данном труде возможные и неизбежные недочеты, каковые могут быть пополнены в других томах энциклопедии. М. Лобеф. Париж 1923. ======================================================= УПРАВЛЕНИЕ ВОЕННО-МОРСКИХ СИЛ РККА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВОЕННОГО КОРАБЛЕСТРОЕНИЯ ВМС РККА М. ЛОБЕФ и Г. СТРО ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ Перевод с французского издания: А. ИЕРXО Э. КРЮГЕР М. МАЛИНИНА К. ПЕРЦЕВА Под редакцией НИВК ОТДЕЛ ИЗДАТЕЛЬСТВА НАРОДНОГО КОМИССАРИАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР Ленинград 1934 Москва SOUS-MARINS par M. LAUBEUF et H. STROH Paris. 1923 Отв. редактор H. В. Алякринский. Техн. редакюр Л. В. Пискунов ОИЗ № 254. Сдано в набор 21/1Х-1933 г., подписано к печати 5/VM934 г. Авторских листов 351/81 печ. знаков в бум. л. 105984. Бум. листов 13V4- Формат бумаги 62 X 94 Vie-Леяоблгорлит № 13726.________Тираж 2000 экз. Зак. № 986. Картотип. Гидр. упр. Упр. В.-М. Сил РККА, Ленинград, зд. Гл. Адуиралтейств? ОГЛАВЛЕНИЕ. Стр. От переводчиков ........................... 7 Предисловие автора.......................... 9 Подводные и ныряющие лодки. Глава I. Исторический обзор подводного плавания (по 1914 год включительно) ........................ 10 1. Возникновение судов подводного плавания........... 10 2. Tortue Бушнеля (1776)................... 11 3. Nautile Фультона...................... 12 4. Brandtaucher В. Бауера (1850)................. 16 5. Plongeur Бургуа и Брюна (1864)............... 16 6. Первые электрические подводные лодки: Gymnote Густава Зеде (1886)......................... 19 7. Gustave Zede постр. Густава Зеде и Ромацотти........ 21 8. Идея подводной лодки, транспортируемой другим кораблем ... 23 9. Типы Morse и Farfadet. Изыскания в области подводного плавания за границей................ 24 10. Первая автономная ныряющая лодка Narval (1897)....... 26 11. Сравнительные испытания во Франции лодок чисто подводного и ныряющего типа................... 34 12. Последний этап: эскадренная ныряющая лодка......... 39 13. Подводные лодки других держав............... 43 14. Подводная лодка Голланда................. 45 15. Подводная лодка Лэка (1902 г.) ............... 46 16. Сравнительные испытания 1907 г................ 47 17. Новый тип Лэка (1906 г.).......... ..... 47 18. Применение на лодках двигателя Дизеля (1908 г.)....... 48 Глава II. Корпус.......................... 67 1. Различные типы подводных лодок............... 67 2. Расчет прочности корпуса.................. 77 а) Толщина обшивки..................... 78 б) Определение размеров шпангоутов............. 80 Метод Лобефа...................... 82 Марбека...................... 86 Хюттера...................... 102 Стр. Формулы Радигэ.................... 112 Метод Симоно ...................... 116 Исследования Дуайэра пластин и колец, нагруженных внешними силами......................... 130 I) Общее решение задачи................... 130 II) Приложение к отдельным частным случаям....... 138 III) Выводы и заключение.......... 143 Глава III. Остойчивость ....................... 145 Глава IV. Двигатели для надводного хода.............. 152 1. Условия, которым должны удовлетворять двигаели надводного хода. Вес двигателей.................. 152 2. Габарит двигателей..................... 156 3. Скорость пуска и остановки................. 156 4. Удобство обслуживания................... 157 5. Дым. Шум.......................... 158 6. Судовой двигатель Дизеля.................. 160 7. Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей..... 165 8. Пуск в ход и реверс......... ...... . 170 9. Нефтяные систерны..................... 173 Глава V. Двигатели для подводного хода ............ 176 1. Первые ходовые электромоторы................ 176 2. Винты с поворотными лопастями (1897—1903)......... 177 3. Современные глазные электромоторы............. 178 4. Приборы управления..................... 183 5. Выбор напряжения тока................... 185 6. Режимы работы. — Зарядка.................. 188 7. Электрические аккумуляторы................. 189 Глава VI. Изыскания в области единого двигателя.......... 201 1. Паровые двигатели..................... 203 2. Двигатели внутреннего сгорания и взрывные двигатели .... 207 Глава VII. Винты.......................... 217 Глава VIII. Скорости и мощности в надводном и подводном положении. Районы плавания.................. 223 1. Надводное положение..................... 223 2. Подводное положение.................... 226 3. Надстройки......................... 231 4. Испытание моделей буксировкой в опытовом бассейне .... 233 5. Исследование вице-адмиралом Фурнье сопротивления судов в погруженном состоянии................. 235 6. Район плавания...................... 238 Стр. Глава IX. Вооружение подводных лодок.—Торпеды......241 1. Расположение торпедных аппаратов.............. 241 2. Расположение аппаратов относительно корпуса лодки: аппараты внутренние и наружные................ 248 Глава X. Вооружение подводных лодок.—Артиллерия........ 254 Глава XI. Вооружение подводных лодок—Мины заграждения .... 262 Глава XII. Погружение и всплытие................. 263 1. Заполнение баластных систерн................ 273 2. Удаление воздуха из баластных систерн............ 279 3. Всплытие......................... 283 Глава XII. Средства управления................... 286 1. Вертикальные рули...................... 286 а) Расположение рулей.................... 291 б) Рулевые устройства и приводы............... 297 2. Компасы магнитные и жироскопические........... 294 а) Магнитные компасы................. 294 б) Жироскопические компасы................. 300 3. Перископы ......................... 306 Длина и диаметр трубы................... 309 Устройство перископов.................... 318 Установка перископов на лодках ............... 319 Глава XIV. Средства для погружения, Горизонтальные рули. Погружение с хода. Погружение на месте.......... 321 1. Погружение с хода ..................... 321 2. Погружение на месте..................... 340 Глава XV. Вспомогательные устройства............... 343 1. Водоотливная и осушительная системы............ 343 2. Швартовка и буксировка................... 345 3. Якорное устройство..................... 348 4. Вентиляция......................... 353 5. Регенерация воздуха на лодках в погруженном состоянии . . . 357 6. Жилые устройства...................... 360 а) Жилые помещения для личного состава........... 360 б) Помещения для приготовления и хранения пищи 361 в) Санитарные устройства................... 362 7. Лоты............................ 363 Глава XVI. Средства внешней связи. Спасательные устройства .... 366 1. Подводные колокола. Микрофоны............... 366 Стр. 2. Беспроволочный телеграф и телефония............ 369 а) Беспроволочное телеграфирование в надводном состоянии . . 369 б) Беспроволочное телеграфирование под водой........ 371 3. Спасательные устройства................... а) Свинцовые "грузы безопасности".............. 374 б) Система сжатого воздуха.................. 376 в) Внешние средства спасания................ 382 г) Применение сжатого воздуха................ 384 д) Средства для спасания личного состава........... 384 Глава XVII. Постройка подводных лодок во Франции и за границей после 1914 года.................... 388 ОТ ПЕРЕВОДЧИКОВ. По сравнению с обширной отечественной литературой, относящейся к самым различным отраслям военной техники (авиация, автомобильное дело, имическая оборона и т. д.), в распоряжении читателя имеется очень немного трудов, как оригинальных, так и переводных, затрагивающих вопросы подводного плавания. Эта область представляла собой своего рода «табу» для «непосвященных», так как была скрыта за завесой секретности, а то, что мы имеем на сегодняшний день, это—весьма популярный материал самого общего характера, имеющий небольшую ценность для читателя, желающего более подробно ознакомиться с этой отраслью техники (Дебу, Голов, Белецкий, Миллер и др.). Книга Лобефа и Стро: «Подводные лодки, торпеды и мины» 1) широко охватывает почти все вопросы, связанные как с конструкцией самих лодок, так и с устройством и назначением отдельных вспомогательных механизмов, необходимых для жизни лодки, давая в то же время ряд ценных указаний расчетного характера. Следует признать, что выход в свет перевода этой книги, изданной во Франции в 1923 году, является в настоящий момент несколько запоздалым, поскольку и в области подводного плавания за эти десять лет техника шагнула далеко вперед. Ряд отделов этой книги (напр., глава о главных электромоторах, о спасательных средствах и др.) надлежит рассматривать, с современной точки зрения, как материал, имеющий лишь историческое значение, но и в том виде, как она написана, эта книга встретит, вероятно, живейший интерес, как у специалистов подводного плавания, так и в широких кругах читателей. Как при переводе всякой технической книги, так и в данном случае, переводчики считали своей обязанностью придерживаться возможно ближе и точнее текста оригинала, отдавая себе ясный отчет в том, что от этого иногда страдает литературность слога. Кроме того, они не считали возможным заполнять перевод большим количеством примечаний, даже и в тех случаях, когда точка зрения автора явно расходится с существующими воззрениями на тот иди иной вопрос, полагая, что подводник сам сможет в нем разобраться, для неспециалиста же он большого значения не имеет (таков, напр., вопрос об остойчивости двухкорпусных лодок); краткие же примечания, отвлекая внимание читателя, все равно не смогут осветить его с достаточной полнотой. Читатель встретится в этом переводе с двумя отдельными терминами: «подводная лодка» (sous-marin) и «ныряющая лодка» (submersible), из коих последний в нашей литературе почти что не встречается. Он сознательно сохра- 1) Вторая часть книги— "Torpilles et mines" не переведена, как устаревшая. нон нами с той целью, чтобы подчеркнуть в каждом отдельном случае разницу между обоими типами подводных судов, поскольку сам автор постоянно проводит параллель между «подводными» и «ныряющими» лодками, как с точки зрения их конструкции, так и условий эксплоатации. Под термином «надводное водоизмещение» подразумевается водоизмещение лодки в крейсерском положении, иными словами,—«объем воды, соответствующий весу лодки», по аналогии с надводными судами; «подводное водоизмещение» представляет собой полный объем прочного корпуса. Переводчики надеятся, что их труд принесет хоть небольшую пользу как судостроителю, так и плавающему составу подводных лодок, внося тем самым свою лепту в дело обороны границ СССР. Э. Э. Крюгер. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА. Подводное плавание насчитывает в настоящее время не более 30 лет существования, так как моментом, с которого оно ведет свое действительно практическое существование, следует считать появление в 1886 году подводной лодки Gymnote. С тех пор в области подводного плавания были достигнуты громадные успехи, но, тем не менее, и на сегодня остается еще многое сделать. Авторы данного труда не берут на себя смелости утверждать, что ими изложено полностью все, что касается данной широкой темы, так как еще многое можно было бы добавить к тому, что в нем изложено. Необходимо иметь в виду, что проблема подводного корабля соприкасается во многих отношениях с основами проектирования и теорией корабля, с тепловыми двигателями (двигатели Дизеля), с электротехникой (электромоторы и аккумуляторы) и, наконец, с теорией гребных винтов. На подводной лодке приходится иметь дело с большим числом различных вспомогательных механизмов и устройств, разработка конструкций которых, в свою очередь, относится к области насосов, вентиляторов, воздушных компрессоров, беспроволочного телеграфа, микрофонов, оптических приборов (перископы), вопросов дыхания в замкнутом пространстве и т. п. Пришлось бы, очевидно, написать не мало томов для того, чтобы осветить полностью все эти вопросы, большинство которых относится к самым различным областям прикладных наук. По этой причине во многих случаях мы принуждены были ограничиться только указаниями на те сочинения, с помощью которых можно подробно разобраться в том или ином вопросе, или же—разъяснениями тех отклонений, которыми отличаются детали устройств подводных лодок от обычных корабельных конструкций. Мы заранее просим принять наши извинения за допущенные нами в данном труде возможные и неизбежные недочеты, каковые могут быть пополнены в других томах энциклопедии. М. Лобеф. Париж 1923. Подводные и ныряющие лодки. ГЛАВА I. Исторический обзор подводного плавания (по 1914 г. включительно). I. Возникновение судов подводного плавания. Идея подводного плавания почти столь же стара, как и идея воздухоплавания. Мечта подняться ввысь, в воздушное пространство, подобно птице, или исследовать таинственные пучины океана, влекла человека, в области, казалось бы, запретные для его природы; но, воспламенив один раз его воображение, порыв этот должен был в дальнейшем увлекать за собой смелые умы и подстрекать их хотя бы одной только трудностью разрешения задачи. Хотя в истории подводных лодок на протяжении веков нет ничего, подобного легенде Икара, все же, обращаясь взором всего только на два века назад, мы находим в прошлом почти столько же попыток плавания под водой, сколько и летания в воздухе. Все это—химерические проекты, в большинстве случаев— попытки, уже вперед осужденные на неизбежную неудачу, ибо для осуществления летательного аппарата, более тяжелого, чем воздух, так же, как и для создания подводной лодки, требовалось прежде всего иметь подходящий двигатель. Не желая умалять значение исследований и опытов Лилиенталя, Адера и всех их предшественников, надо все же определенно признать, что авиация перешла в область реального осуществления и смогла начать развиваться только с того дня, когда техника сумела дать мотор внутреннего сгорания достаточно легкого веса. Равным образом и подводное плавание вышло из периода нащупываний и единичных опытов только тогда, когда почти одновременные успехи в области постройки аккумуляторов и электромоторов дали то, чего до этого времени не доставало: механический двигатель, не поглощающий кислорода, не меняющий веса на породном ходу и не выделяющий вредных для дыхания газов. Первые подводные лодки обладали весьма посредственными качествами; они были весьма ненадежны в действии и возможность их эксплоатации была ограничена слишком узкими пределами, чтобы они могли успешно служить делу изучения условий подводного плавания и позволить разъяснять все возникающие вопросы, подготовляя тем самым будущие достижения в этой, весьма специаль-аой области. Все же, с чисто исторической точки зрения, они представляют известный интерес не только потому, что они знакомят нас, в какой весьма несовершенной форме могли по тому времени разрешаться изобретателями возникавшие перед ними проблемы, но также и потому, что мы убеждаемся, что уже с самого начала подводного плавания жизнью были поставлены на разрешение те же самые вопросы, с которыми мы встречаемся и в настоящее время. Выло бы бесцельно перечислять все, подчас довольно нелепые проекты, возникавшие в мозгу изобретателей за последние 150 лет. К тому же, только небольшая доля из них была выполнена в действительности1). Однако, некоторые из этих первых образцов заслуживают того, чтобы задержать на них наше внимание. 2. «Tortue» Бушнеля (1776 г.). Бушнель, «отец подводного плавания», как его называют американцы, построил в 1776 году первую "подводную лодку, которая действительно смогла доказать, что она до известной степени обладает теми качествами, которые от нее требуются, поскольку ею была сделана попытка атаковать стоявший перед Нью-Йорком английский фрегат. Фиг. 1. Tortue Бушнеля (восстановлено по описаниям). На Tortue уже имелись многие из устройств, которые впоследствии JycTa-навливались на всех подводных лодках: два резервуара с водяным баластом или баластяые систерны, две помпы для выкачивания воды из этих резервуаров* отделяющийся баласт—для обеспечения безопасности, гребной винт—движитель, (винт Архимеда), приспособление для закрепления мины к подводной обшивке корабля и, наконец, приспособление для погружения, в виде винта на верти- !) Мы отсылаем интересующихся детальной историей подводных лодок к следующим трудам: G. L. P e s с е. La Navigation soirs-marine (Vuibert & Nony, editeurs).. M. D e 1 p e u с h. La Navigation sous-marine a travers les ages (F. Juven, edit); Forest & Noalhat. Les bateaux sous-marins (Berger-Levrault, editeurs). _ 1 9 -—•— л .и —— кальной оси. Один и тот же человек должен был приводить в действие и управлять всеми вышеуказанными приспособлениями. Вход в лодку осуществлялся через непроницаемую горловину, расположенную в верхней части лодки. Судно Бушнедя могло обладать лишь весьма незначительной скоростью, так как одной рукой человек может развить при посредстве гребного винта весьма слабое усилие; в то же время Бушнель не мог, конечно, никогда держать и верный курс в погруженном положении, так как не обладал для этого достаточно надежными органами управления. Тем не менее Бупшелю должно быть отведено особое место в истории подводного плавания. Его способ держания глубины является, как мы увидим дальше, одним из трех, которые впоследствии были применены на разных типах подводных лодок. Наконец, если перевод текста описания лодки Бушнеля правилен, то Бушнель должен быть признан изобретателем гребного винта, как судового движителя. 3. «Nautile» Фультоиа. Подзодная лодка, изобретенная Фультоном, заслуживает особого упоминания. Действительно, если верить документам той эпохи, то судно .Фулътона должно быть признано первым, которому удалось плавать и над, и под водою. Как на судне Бушнеля, так и на Nautile Фультона, мы встречаем главнейшие из устройств, которые являются неотъемлемыми принадлежностями современной подводной лодки. Об этом весьма интересном судне у нас сохранился документ в виде чертежа, хранящегося в Национальном архиве и выполненного, по всей вероятности, самим Фультоном. Снимок с него мы даем на фиг. 2. В связи с тем, что металлические конструкции не вышли еще в ту эпоху, когда Фультон осуществлял свою подводную лодку, из детского возраста, корпус лодки был построен из дерева и, для достижения непроницаемости и сопротивляемости давлению воды при погружении, был набран из тщательно пригнанных друг к другу и проконопаченных обшивочных досок. Далее, мы находим на чертеже, в нижней части судна, резервуар из листового железа, представляющий собой баластную систерну. Корпус лодки имел форму эллипсоида, длиной в 6,48 м, при наибольшей ширине в 1,94 м. Единственный люк, подобный входным люкам современных лодок, был расположен вверху полушарового куполообразного выступа, весьма похожего на колоколообразный выступ Gymnot'z, 1889 года, представляющего собой прототип современных прочных рубок. В подводном положении люк задраивался при помощи тщательно пригнанной крышки. Для того, чтобы судно могло погрузиться, предварительно увеличивали его вес. за счет заполнения водою металлического резервуара, помещенного в нижней 1асти корпуса, совершенно так же, как теперь заполняют систерны водяного 5аласта для погашения запаса плавучести. Первая модель имела, повидимому, очень небольшой запас плавучести. Запас тлавучести второй модели был, надо предполагать, значительно больше, для обес-ючения лучшей остойчивости судна нри надводном плавании под парусами. — 13 — В погруженном состоянии судно приводилось в движение людьми вручную при помощи механического привода, вращающего вал с закрепленным на нем> в первоначальном исполнении, винтом Архимеда. Этот винт был впоследствии Фультоном заменен нормальным четырехлопастным гребным винтом, ясно изображенным на рисунке. В своих письмах к Лапласу и Монжу Фультон указывает на то, что со своим гребным винтом, который он называет «крылаткой» («volant»), он достиг значительного увеличения скорости и, по его словам, почти ее удвоил. Управление судном производилось при помощи вертикального руля, баллер которого проходил через сальник внутрь эллипсоидального корпуса лодки. Для плавания под водою на Nautile имелся горизонтальный руль. Ято обстоятельство имеет чрезвычайно большое значение, так как в данном случае мы встречаемся впервые с применением общеупотребительной системы держания глу- Фиг. 2. Nautile Фультона. бины на подводном ходу лодки, а именно, при помощи горизонтальных рулей. Мы считаем, поэтому, необходимым привести здесь выдержку из рапорта комиссии, назначенной для рассмотрения проекта Фультопа.1): ' «У сооружения, предназначенного для перемещения под водою, недостаточно иметь только один руль, вращающийся около вертикальной оси; необходим еще 1) Эта комиссия, назначенная морским министром адмиралом Bruix, состояла из следующих лиц: Adet, Rosily, Prony, Forfait, Gautier, Cachin и Burgues-Missiessy. — 14 — также руль, перо которого вращается около горизонтальной оси для того, чтобы управлять сооружением, когда оно всплывает или погружается. Автор проекта поместил этот новый руль на другом—вертикальном руле, который проходит через его середину. Горизонтальный руль разделен на две равные части, закрепленные на одной общей оси, расположенной на расстоянии 0,3 м от оси вертикального руля. Руль вращается около этой оси, при чем полный угол перекладки его равен 30°; на половину этой величины он поворачивается вверх от горизонтали и настолько же вниз от нее. При помощи этих двух плоскостей, из коих одна перемещается в вертикальном, другая в горизонтальном направлении, комбинируя их перемещения, можно получить эффект, подобный эффекту от действия хвоста рыбы, которым она отбрасывает воду во все стороны...» Скорость Nautile оказалась, однако, весьма малой, как это и предвидела комиссия. Равным образом и эффект от действия горизонтального руля, будучи пропорциональным квадрату скорости судна, оказался совершенно недостаточным ,для управления судном на подводном ходу, и Фультон был принужден добавить гребной винт на вертикальной оси, какой мы видели и в проекте Бупшеля (письмо Фультона к Монжу и Лапласу от 8 ноября 1800 г.). На чертеже этот винт не указан; по всей вероятности, он был установлен впереди колоколообразного выступа (рубки). По всплытии лодки на поверхность, опорожнив систерну водяного баласта и выйдя наверх через люк, команда поднимала небольшую мачту, убиравшуюся перед погружением в выемку в корпусе. При подъеме мачты развертывался парус, имевший вид перепончатых крыльев летучей мыши и придававший маленькому судну вид раковины, называемой Nautile, откуда и появилось название, которое Фультоном было дано своей подводной лодке. Таким образом, на поверхности лодка могла двигаться под парусами. Необходимо особо отметить это последнее обстоятельство, так как в нем мы находим, уже в самом начале истории подводного плавания, соблюдение столь важного принципа автономной ныряющей лодки: применение двух различных двигателей—для надводного и подводщйю ходов. Для надводного хода Фультоном применен экономический двигатель, дающий возможность совершать длинные переходы, при чем в этом отношении его породная лодка даже превосходит самые современные ныряющие лодки, в связи с тем, что сила ветра ничего не стоит и, следовательно, при-.менение ее оказывается еще более экономичным, чем применение наилучших нефтяных двигателей. Для подводного хода применен двигатель значительно более тяжелый я гораздо менее экономичный, но все же в достаточной мере удовлетворительный, если принять во внимание краткевременность погружения. В данном случае мы имеем дело с совершенно аналогичным соотношением весов и мощности—как в современных установках, состоящих из электромоторов, питаемых свинцовыми аккумуляторами, так и у того которым только и мог пользоваться Фультон. Выше приведенные данные позволяют поставить подводную лодку Фультона на особое место, которое она заслуживает в истории развития ныряющих лодок. Представляется почти несомненным, что плавание на Брестском рейде этого предка современных ныряющих лодок дало весьма убедительные в экспериментальном отношении результаты. Появившись сперва под парусами, лодка срубила .затем свою мачту и, полностью погрузившись, скрылась под водою, где и оста- — 15 — валась некоторое время, перемещаясь при этом с такою точностью, что смогла подвести заряд пороха под корпус корабля стоявшего по соседству на якоре. Несомненно, что для того, чтобы подобное судно могло иметь такое же боевое значение, каким эти суда обладают в наши дни, надо было, чтобы были уже изобретены недостававшие ему электромоторы, аккумуляторы, дизель-моторы, перископы и самодвижущаяся торпеда. Но надо признать, что, с точки зрения плавания под водою. Фулътон сумел разрешить сразу целый ряд задач, которые впоследствии неоднократно возникали перед его преемниками, и разрешить их довольно удовлетворительным образом. Становится поэтому понятным, что Директория не могла не проявить некоторого интереса к этим опытам, производившимся в Бресте. •ч— "~STT .su.. Фиг. 3 и 4. Сечение и план Brandtaucher^ или „морского ныряльщика" Bauer'a (1850 г.) А — входной люк; В — маховики привода, приводящего в действие винт, С—управление рулем; D —насос; Я—перемещающийся груз для поддержания продольной остойчивости; F — управление перемещением груза; G — систерна водного баласта. Дальнейшего продолжения опыты эти, однако, не имели. После того, как ояи, вначале, произвели огромное впечатление, они были впоследствии, повиди-ОДому, быстро преданы забвению. Последовавший затем долгий период европей-С-фго мира, начавшийся с 1815 года, отвлек изобретателей военных сооружений от изысканий в области подводных лодок. Отдельные попытки этого рода, — 16 — с которыми мы встречаемся в первой половине XIX столетия, представляют мало интереса. Мы находим здесь целый ряд странных приборов необычайных кон-струкцпй, которые только в единичных случаях осуществлялись на деле. Но и эти попытки претворения их в жизнь заканчиваются в большинстве случаев неудачей. Вместо того, чтобы следовать по пути, намеченному Фультоном, изобретатели отходят от него и вопрос не получает дальнейшего развития. 4. «Brandtaucher* В. Бауера (!850). Баварец Бауер также заслуживает, чтобы ему было отведено почетное место среди пионеров подводного плавания. С 1850 по 1858 год он, с настойчивостью, достойной лучшего результата, построил и испытал несколько подводных лодок. Первая из них была построена в Киле из железа и имела следующие размеры: длина 8 м, ширина 1,85 м и переменная по длине высота от 2,5 до 2,7 м. Водоизмещение 35 тонн. Из-за слишком сплющенной формы поперечного сечения «ныряльщик» Бауера был раздавлен на 18-метровой глубине и остался лежать на дне, при чем Бауер со своими двумя помощниками смог с большим трудом выбраться наружу через боковую горловину; сама лодка была поднята на поверхность только в 1887 году. Она приводилась в движение гребным винтом, вращаемым с помощью ручного привода. Оригинальной частью ее устройства являлся способ погружения: лишь только запас плавучести был приведен почти к нулю заполнением баластных систерн водой, передвигали внутри судна перемещающийся при помощи бесконечного ходового винта груз; если груз перемещайся в нос, то судно получало диферент на нос и уходило наклонно под воду. При перемещении груза к середине судно снова приводилось в горизонтальное положение и двигалось под водой на достигнутой глубине. При перемещении груза в корму, нос судна подымался и «ныряльщик» возвращался снова на поверхность в наклонном положении. В этом заключалась третья система, примененная для выполнения погружения и для управления судном на подводном ходу. Во всей истории подводного плавания мы встречаем на действительно существовавших подводных судах только следующие устройства для погружения: винт Архимеда или гребной винт на вертикальной оси—Бушнеля, горизонтальные рули—Фультона и, наконец, перемещающийся груз—у Бауера. В конечном счете наибольшие преимущества оказались на стороне системы Фультона. Судно Бауера, построенное в России в 1855 г., имело одно нововведение: особую камеру, через которую мог под водою выходить наружу водолаз. Спустя более чем 30 лет, это устройство, было предложено, как новинка, американцем Лэком. 5. «Plongeur» Бургуа и Брюна (1384). Интересное .подводное судно было построено в 1862—1864 гг. двумя французами: адмиралом Бургуа и инженером Шарль Брюн. В данном случае мы имеем дело с попыткой, в основу которой была положена серьезная пред- — 17 — вафельная подготовка, и для осуществления которой имелись налицо большие средства. Причину того, что успех не соответствовал ЗЕатраченн^ЩйвЭВЙЙР: турелей, надо искать, главным образом, в отсутствии в то время мотора, при-с|особленного для действия на подводном ходу судна. водоизмещение—всего лишь 31 т. Такие размеры были вполне достаточны для разрешения той узкой задачи, которая была поставлена перед собой его конструкторами. Gymnote был снабжен электромотором Крэбса в 50 л. с., питаемым от аккумуляторной батареи, вес которой равнялся 9,5 т. Эти аккумуляторы, типа Плантэ, ничем особым не отличались от сухопутной модели аккумуляторов, они были тяжелы и емкость их была невелика. Полученная скорость равнялась 7 узлам при надводном ходе и 5 узлам при подводном. Надводный район плавания не превышал 65 миль при скорости хода в 5 узлов и 45 миль при 3 узлах подводного хода. Форма корпуса лодки походила на таковую торпеды и только немногим отличалась от формы заостренного по концам тела вращения: этот тип англичане называют «корабль-сигара» (cigar-ship). Корпус был построен из стали. Погружение осуществлялось посредством горизонтального руля, расположенного, в первоначальном проекте, в кормовой части судна. Как и все первые подводные лодки, Gymnote имел внутренние баластные систерны, которые заполнялись водой до погружения для того, чтобы свести запас плавучести до нескольких килограммов, после чего было достаточно приложить небольшое усилие на перекладку горизонтальных рулей, чтобы лора полностью ушла под воду. Фиг. 6. Поперечное сечение Gumnote Густава З^дэ (1886). Начиная с 1888 г. в г. Тулоне были проведены многочисленные испытания этого небольшого судна, во время которых было исследовано несколько вариантов расположения горизонтальных рулей, согласно которым рули устанавливались в одном случае ближе к носовой оконечности, в другом—к кормовой и, нако- — 21 — нец, располагались по средине судна; кроме того, менялась сама их площадь за «чет добавления или удаления закрепляемых на них небольших плоскостей, так называемых плавников (ailerons). Наблюдения, сделанные за время этих испытаний, дали возможность собрать /большое количество опытных коэфициентов. После того, как были получены эти интересные данные, наступил момент, когда, не опасаясь возможных ошибок, подобных тем, которые были сделаны при постройка Plongeur'1a, можно уж было приступить к постройке большой и быстроходной подводной лодки, вооруженной торпедными аппаратами, т. е. к постройке настоящего военного судна, имеющего определенное боевое значение; этой лодкой был Gustave Zede. Фиг. 7. Перевозка Gymnote & на железнодорожной платформе. 7. «Gustave Zede» (постройки Густава Зэдэ и Ромацотти). Разработка детального проекта и постройка первой французской подводной лодки, имевшей военное значение, были поручены в 1889 г. инженеру корпуса морских инженеров Ромацотти. Общий проект ее был составлен Густавом Зэдэ. Имя последнего, незадолго перед этим скончавшегося, было дано этому судну с тем, чтобы отметить великие заслуги этого инженера в области подводного плавания. Gustave Zede так же, как и Gymnote, имел форму сигары, но носовая и-кормовая его оконечности не были симметричны. Носовая часть была уширенной формы, форштевень был прямым. По сравнению с Gymnote'm все судно было гораздо длиннее, так как при полной длине в 48 м, наибольший его диаметр равнялся 3,3 м. Надводное водоизмещение лодки равнялось 266 тоннам и подводное—272 тоннам. — 22 — •e s ? I s I <ъ, л оо оо to Лодка была оборудована 3 парами горизонтальных рулей; одной парой—в носу, одной—по середине судна и одной — ближе к корме. К столь изощренной конструкции привела авторов желание добиться хорошего использования этого устройства. В этом отношении результаты получились чрезвычайно удовлетворительные; F конце тщательно проверенных испытаний, продолжавшихся от 1893 до 1898 года, Gustave Zede достиг скорости в 12 узлов в надводном положении и 10 узлов — в подводном; но вместе с тем, из-за большой его длины, эволюции его под водой оказались весьма медленными, что является большим недостатком с военной точки зрения. Gustave Zede был построен целиком из бронзы «Рома». Вооружение его состояло из одного постоянного носового торпедного аппарата и 2-х запасных торпед (короткие торпеды, диаметром в 450 мм). Перископа он еще не имел. Взамен этого на Gustave Zede был испытан ряд рубок разных типов, которые не представляют для нас интереса, поскольку в настоящее время все подводные суда снабжаются отличными одическими приборами. Во время первых испытаний лодка была действительно совершенно слепа и должна была постоянно всплывать для проверки курса, в связи с чем на долю ее рубки выпадала весьма ответственная роль. Так же, как и на Gymnote"^, на Gustave Zede применялась в качестве движущей силы исключительно электрическая энергия, благодаря чему ему приходилось постоянно возвращаться к зарядной станции обслуживавшей его базы для зарядки своих батарей. Тем не менее, благодаря его большому водоизмещению" и мощности его аккумуляторной батареи, его надводный район плавания был равен около 175 миль при — 23 — скорости в 5 узлов. Этого было уже достаточно, чтобы считать Gustave Zede надежным оружием для береговой обороны; ни для какой иной роли он не годился. Фиг. 9. Gustave Zede (1889). 8. Идея подводной лодки- транспортируемой другим судном. В ту же начальную эпоху были сделаны попытки разрешить вопрос о недостаточности района плавания лодок косвенным путем. Выл произведен ряд опытов, главным образом у Гиерских островов, которые заключались в том, что Gustave Zede буксировался надводным судном до того района, в котором ему предстояло оперировать, благодаря чему получалась возможность использовать подводную лодку на весьма большом расстоянии от ее базы без расходования запаса энергии ее аккумуляторной батареи. По этому же пути мысль пошла еще дальше; намечалось, что подводные лодки будут сопровождаться крупным надводным судном, специально приспособленным для их буксировки, конвоирования и снабжения их необходимой им электрической энергией для зарядки их аккумуляторов. Кроме того, это судно-конвоир, являющееся в полном смысле слова плавучей зарядной станцией, должно быть оборудовано мастерской для выполнения самых необходимых для подводной лодки ремонтных работ и должно было иметь удобные помещения, предназначенные для отдыха части экипажа подводных лодок при продолжительных переходах, так как помещения на самих лодках плохо приспособлены для отдыха команды. Под влиянием таких взглядов было даже решено использовать минный транспорт—La Foudre, в качестве транспорта подводных лодок, переименовав его в матку (Mere-Gigogne) подводных лодок. При такой постановке вопроса, отбрасывались соображения о необходимости максимального увеличения района плавания и о мореходных качествах подводной лодки: в основу брались лодки минимального тоннажа с тем, чтобы их можно было подымать на судно наиболее простым способом и спускать на воду, как обыкновенные судовые шлюпки. Лодки таким образом, избавлялись от трудностей плавания в открытом море, они спускались на воду только в районе боевых действий, за несколько часов до начала их непосредственных операций. — 24 — Несмотря на то, что опыты в этом направлении не были доведены до конца и проверки правильности этой идеи сделано не было, идея эта была отброшена, как мало пригодная в условиях морского плавания и, вообще говоря, как мало отвечающая требованиям военного дела. Подводная лодка должна действовать самостоятельно. Ставить лодку в условия зависимости от операций сопровождающего ее надводного судна, значит ставить ее в положение, когда она теряет самое главное из своих преимуществ, а именно—невидимость. Правильное решение этого вопроса было найдено несколько позже—оно заключалось в создании автономной ныряющей лодки. 9. Типы «Morse» и «Farfadet». Изыскания в области подводного плавания за границей. Построенные во Франции вслед за Gustave Zede подводные лодки-Morse (1897), Francais (1899), Algerien (1899), Gnome, .Far/a; det, Korrigan и Lutin (1899), первые три из коих были построены по проектам Ромацотти, а остальные четыре—по проектам M о г а имели в большей или меньшей степени своим прототипом Gustave Zede\ никакой действительно новой идеи в этих проектах не было проведено в жизнь, были лишь усовершенствованы отдельные детали их конструкций. Прогресс в области постройки электрических моторов и аккумуляторов, выразившийся в уменьшении веса главных механизмов, позволил почти полностью выполнить программные задания Gustave Zede при значительно меньшем тоннаже лодок и, следовательно, при меньшей их стоимости. Водоизмещение лодок типа Morse и Francais было не больше 140 тонн; но надводная их скорость была не более 10,5 узлов п подводная 9 узлов, вместо соответственных 12 и 10 узлов у Gustave Zede. Водоизмещение лодок типа Farfadet достигало 196 тонн, из них значительная часть пошла на устройство водонепроницаемых переборок и снабжение лодки обеспечивавшими ее безопасность отрывными свинцовыми грузами. Одна из особенностей подводных лодок этого типа заключается в том, что число водонепроницаемых переборок на них возросло и вес свинцовых грузов был увеличен до таких размеров, чтобы в случае полного затопления водой любого из отсеков через пробоину, подводная лодка могла бы, отдав свои свинцовые грузы, всплыть на поверхность. Это устройство, которое должно было значительно увеличить безопасность лодки, было чрезвычайно тяжелым: оно увеличивало тоннаж этих лодок примерно на 35°/0 по сравнению с лодками типа Morse, при приблизительной равноценности всех остальных тактических качеств. Практика не подтвердила, однако, действительной пригодности этой системы, так как она не смогла спасти ни Farfadet, ни Lutin, затонувших в Бизерте в 1905 и 1908 гг. Корпус у всех этих судов имел форму сильно удлиненной сигары и запас плавучести равнялся от 3 до 8°/0. Наибольшее проходимое ими расстояние было невелико, мореходные их качества в свежую погоду были весьма посредственны. Вооружение было сильнее; оно состояло из 2-х и даже 3-х торпедных аппаратов. Лодки были снабжены незадолго до этого изобретенными перископами. С появлением перископов связаны имена директора Корпуса Морских инженеров Г а р н ь е, старших лейтенантов флота Даррьё, Давелюи и Вио- 25 лет, полковника Манжея и инженера-конструктора, члена Французского Института Карпантье. Параллельные работы в этом направлении производились в то время и за границей. В течение с 1885—1889 гг. были построены Норденфельдом несколько подводных лодок с паровым двигателем и котлом-аккумулятором для плавания под водой (см. главу YI). В 1885 г. в Соединенных Штатах Америки Тук построил подводную лодку с котлом-аккумулятором, в котором вместо воды применялся раствор соды. В 1886 г. в Англии были произведены Уэдингтоном испытания электрической подводной лодки длиной 11,3 метра и диаметром 1,85 метра, которая погружалась при помощи 4 гребных винтов с вертикальной осью и 2-х пар горизонтальных рулей (одна в корме, другая по середине длины). Фиг. 10. Farfadet (1893). 8 октября 1887 г. Пераль спустил подводную лодку длиною 22 метра диаметром 2,87 м и водоизмещением в 87 тонн, имевшую 2 электромотора по 30 л. с. Испытания дади хорошие, повидимому, результаты: необходимо отметить, что первое неофициальное испытание этой лодки было произведено в Кадпксе в марте 1889 г.; учитывая эту дату, мы можем определенно сказать, что по времени постройки Gymnote был предшественником указанной лодки. Испытания ее вызвали взрыв энтузиазма в Испании, но затем о П е р а л е ничего не было слышно. 'Еще в 1875 г. Гол ланд начал в Соединенных Штатах Америки свои работы в области подводного плавания, и только в 1900 г. ему удалось построить подводную лодку, которая после удовлетворительных испытаний была приобретена американским морским ведомством. Это была его девятая модель; о ней мы будем говорить ниже. — 26 — После того, как в 1877 г. Джевецкий построил в Одессе небольшую подводную лодку, приводимую в движение вручную, он получил в 1884 г. заказ от русского Адмиралтейства на постройку 52 маленьких подводных лодок с электрическим мотором. Лодки эти были построены в С.-Петербурге. Погруже* ние осуществлялось с помощью подвижного груза (как у Bay ер а). В 1892г. Пул ли но построил в Италии подводную лодку Delfino\ это была опытная лодка, также как и Gymnote, но появившаяся на свет 6-тыо годами позже него. Длина ее была 24 м, диаметр 2,9 м, надводное водоизмещение 95 тонн, и подводное—107 тонн. Это была первая подводная лодка итальянского королевского флота. Она погружалась при помощи двух винтов с вертикальной осью. Вопрос о подводном плавании был поставлен в порядок дня во всех странах. 10. Первая автономная ныряющая лодка «Narval» (1897 г.). Первый крупный успех в области подводного плавания выпал на долю Франции с появлением Gymnote и Gustave Zede. Испытания последнего были сопряжены с большими трудностями и продолжались с 1893 по 1897 г. За этот же период Франция сделала еще один шаг вперед по этому пути: Создание в 1897 г. первой автономной ныряющей лодки сильно изменило царившие взгляды на принципы проектирования подводных лодок и внесло в него, благодаря выдвинутым новым идеям, ряд значительных изменений. В то время, когда бывшим морским министром Л о к р у а был объявлен конкурс, в результате которого появился Narval, идея ныряющей лодки уже витала в воздухе. Испытания первых чисто электрических подводных лодок, имевших небольшой запас плавучести, показали, что создано новое чрезвычайно мощное оружие, но испытания эти в то же время выявили и недостатки новых судов, которые не позволяли использовать их в полной мере, а именно—недостаточность радиуса действия и неудовлетворительность мореходных качеств. Лодки ^весьма плохо держались на волнении в свежую погоду и плохо всходили на волну; в шторм они вовсе теряли управляемость. Даже* попытка открыть верхнюю крышку люка на рубке оказывалась для командира сопряженной с риском. Имея же в своем распоряжении для наблюдения за курсом лишь только перископ, командир не мог быть обеспечен достаточной видимостью из-за того, что водяные брызги и набегавшие волны чрезвычайно сужали поле зрения. Оставалось сделать только один шаг от вышеперечисленных критических замечаний, хорошо известных всякому интересующемуся этим вопросом, чтобы установить перечень тех качеств, которыми должна была обладать подводная лодка для того, чтобы ее можно было считать действительно ценным оружием. Из числа морских офицеров, понявших, чем должна бы быть подводная лодка, никто не сформулировал с такой полнотой и точностью отдельных положений этого перечня, как адмирал Бодри-Лакантинери. Этот офицер, бывший в свое время первым командиром Gymnote^, в одной статье, посвященной подводному плаванию, поставил вопрос следующим образом: «Подводная лодка не будет постоянно находитьси под водой; для того, чтобы ходить в дальние походы и атаковывать рейды противника, она должна иметь возможность ходить в надводном положении»; несколькими строками ниже адмн- — 27 — рал уточняет свою мысль: «подводная лодка должна держаться в море так же хорошо, как и наши миноносцы, и должна обладать таким же районом плавания». Все основные задания для автономной ныряющей лодки заключаются в этих немногих строках, отражающих собой положения, которые в наши дни являются общепризнанными, между тем как в конце XIX столетия они поражали своей новизной. Задача была сформулирована, таким образом, вполне определенно. Вот, впрочем, какова была программа конкурса, объявленного французским морским министерством: I. Минимальные условия, подлежащие выполнению: Скорость—12 узлов. Полный район плавания 100 морских миль при 8-ми узловом ходе. Подводный район плавания 10 морск. миль при 8-ми узловом ходе. Две торпеды, готовые к выстрелу из аппаратов. II. Участникам конкурса предоставляется право превысить вышеуказанные задания в отношении надводной и подводной скорости, района плавания и продолжительности пребывания лодки под водой, также как и вооружения. Им предоставляется полная свобода широкого выбора механизмов для управления лодкой,, системы погружения и т. п. Водоизмещение судна не должно превосходить 200 тонн. Принимающий участие в конкурсе должен представить подробно разработанный проект, заключающий в себе (далее следует перечисление объяснительных записок, чертежей и расчетов, которые должны быть представлены). III. Представляемые на конкурс проекты должны быть поданы в срок не позже одного года, считая с сего дня... IV. Представленные на конкурс проекты будут рассмотрены в Совету Сооружений (Conseil de Travaux), который произведет их оценку. Премия в 10 000 франков будет присуждена автору проекта, который займет первое место. Менее значительные премии будут присуждены проектам, в зависимости ог их ценности. Пунктом пятым предусматривался второй конкурс, касающийся изобретений разного рода устройств и т. п., относящихся к подводному плаванию. Мы видим, что программой не затрагивались какие бы то ни было пункты, характеризующие именно ныряющую лодку, как например: большой запас плавучести, двойной корпус, наружные баластные систерны. Незначительность заданного района плавания указывает также на то, что возможность применения двойного двигателя не предусматривалась. Именно, на этот конкурс инженером Лобефом были представлены чертежи первого судна типа, именуемого «автономная ныряющая лодка», к постройке которого и было приступлено 1 июня 1898 года, и которое получило название Narval. В проекте судна типа «ныряющей лодки» доминируют две основные идеи: одна касается двигателей, другая—корпуса. •В виду того, что аккумуляторы были слишком тяжелы для условий надводного плавания, необходимо было прибегнуть к применению легкого и экономичного двигателя и пойти в связи с этим на усложнение всей установки из-за необходимости применения двойного двигателя. Двигатель Дизеля пребывал тогда еще в зачаточном состоянии. Морское ведомство не желало применять на лод- — 2a — ках в качестве горючего газолина или бензина, опасаясь реальной опасности возможных взрывов и пожаров. Поэтому Л о б е ф установил для вращения гребного вала паровой двигатель и электромотор. Паровой двигатель того же типа, что и на миноносцах, получал пар от котла с тонкими трубками, отапливаемого мазутом. Благодаря применению жидкого топлива можно было мгновенно прекращать горение в топке и погружаться без промедления. Сразу же определилось, что, несмотря на свое незначительное водоизмещение (117 тонн в надводном положении), Narval обладает районом плавания, который в четыре или пять раз превышает район плавания чисто электрических подводных лодок водоизмещением в 140 или 190 тонн. Кроме того, в надводном положении можно было использовать паровой двигатель для работы электромотора как генератора, и, таким образом, производить зарядку аккумуляторной батареи. Таким образом, не только надводный район плавания значительно увеличился, но и суммарный район плавания в подводном положении, если можно так выразиться, умножился за счет возможности выполнения вышеупомянутых повторных зарядок: Narval был_4шбавлен от необходимости возвращениям евоей-зарядной базе в тех случаях, когда после продолжительного пребывания под водой его батарея разряжалась, или, иными словами, он в полном смысле слова был автономен. Необходпмо отметить, что наличие двойного двигателя: теплового—для надводного плавания и электрического—для подводного плавания, еще не является достаточным признаком для того, чтобы причислить лодку к типу «ныряющих лодок». Правда, во Франции Narval был первым судном подводного плавания, снабженным двумя моторами: предшествовавшие ему подводные лодки, и даже следующие за ним, имели только один двигатель, а именно, электромотор с аккумуляторной батареей, вследствие чего район их плавания был чрезвычайно мал. Но и на чисто подводных лодках можно устанавливать двойной двигатель. Опыты такого рода были, осуществлены на практике. Такая установка была выполнена в Соединенных Штатах Америки Джоном Голланд в 1894 году на его Plunger (паровой двигатель и электромотор) и в 1897 г. на Holland's (газолиновый мотор и электромотор). Испытания Plunger's, оказались неудачными, после чего на всех американских подводных лодках, построенных после него, получил применение газолиновый мотор. Различия между чисто подводной лодкой и ныряющей лодкой касаются, вообще говоря, самой системы конструкции корпуса, запаса плавучести и обводов корпуса. 1. Конструкция. У чисто подводных лодок баластные систерны (или вместилища для воды, принимаемой для уравновешивания судна в подводном положении) располагаются внутри корпуса, при чем корпус этот имеет круговые сечения. При этой системе приходится придавать весьма большую толщину обшивке баластлых систерн, так как ей приходится выдерживать при подводном положении лодки полное забортное давление воды. У ныряющих же лодок эти резервуары, имеющие гораздо больший объем, располагаются снаружи корпуса. В результате такого устройства получаются для обоих случаев совершенно различные конструкции; у ныряющих лодок имеется двойной корпус: только внутрен- — 29 — ний корпус, который должен выдерживать давление воды при погружении, имеет обшивку из листов большой толщины. Сечения корпуса либо круговые, либо эллиптические. Второй (наружный) корпус может быть либо сплошным, как у Narval'я., либо частичным, как у следующих за ним типов. Этот второй корпус служит защитой внутреннему корпусу или «собственно корпусу» подводной лодки против различных ударов. Наличие второго корпуса позволяет придавать внутреннему корпусу надлежащую форму в отношении сопротивляемости его раздавливанию, наружному же корпусу—форму, выгодную для плавания на поверхности. Этот тип конструкции дает возможность уменьшить вес собственно 'корпуса лодки. Благодаря расположению баластных систерн снаружи прочного корпуса (coque interieure), в подводном положении лодки получаются следующие преимущества: в случае разрыва, при ударе наружной обшивки корпуса, лодка не подвергается опасностям, связанным с изменением ее веса и с условиями равновесия, по той причине, что на подводном ходу все баластные систерны у нее нол-ностью заполнены водой и остаются все время в сообщении с забортной водой через устройства затопления. Таким образом, давление воды по отношению к внутреннему корпусу остается неизменным. Обшивка .наружного корпуса не подвергается какому-либо наружному давлению, а потому может быть тонкой, как обшивка миноносцев, ибо, как и на этих судах, ей приходится оказывать сопротивление давлению воды только при надводном плавании, когда баластные систерны пусты и приспособления для их затопления закрыты. 2. Запас плавучести. Если подразумевать под термином «запас плавучести» выступающий из воды объем судна при нормальном плавании на поверхности; то для морских судов обычного типа этот объем примерно равен объему части, погруженной в воду. Часто он бывает даже и больше. Называя «коэфициентом плавучести» отношение запаса плавучести к полному объему судна, полностью погруженного в воду, мы увидим, что это отношение, которое для обычных морских судов характеризуется по меньшей Фиг. И. Narval в доке (1898). — 30 — мере 50%, у первых подводных лодок равнялось всего 3—7°/0 и редко превышало 12-13°/0 у «чисто подводных лодок», построенных до 1905 г. Коэфициент этот значительно больше у типа «ныряющей лодки». У последующих лодок этот коэфициент был равен 25—33°/0. У NarvaVu он был равен 42°/0, в чем, однако, никакой необходимости не встречалось. Из этого чрезвычайно важного различия следует, что чисто подводная лодка, мало выступающая над водой и имеющая небольшой запас плавучести, легко врезается в волну, благодаря чему в море ее команда должна находиться внутри лодки и должна держать все люки задраенными. Таким образом, в надводном положении подводная лодка оказывается в совершенно тех же условиях, как если бы она находилась в погруженном положении. В противоположность этому ныряющая лодка оказывается при надводном плавании в условиях обыкновенного морского судна не только вследствие большой ее ' плавучести, но еще и благодаря ее наружным обводам. Разница, касающаяся как условий обитаемости, так и утомляемости команды, получается значительная. На маневрах 1902 г., произведенных во Франции с подводными лодками типа Morse и ныряющими лодками типа Sirene в 150 тонн, при сравнительных испытаниях в 1905 г. подводной лодки Z и ныряющей лодки Aigrette в 180 тонн и, наконец, на маневрах 1909 г., в которых участвовали подводные лодки типа Emeraude и ныряющие лодки типа Pluviose в 400 тонн, с совершенной очевидностью выяснилось, что тип «ныряющей лодки» обладает в отношении мореходности гораздо более высокими качествами, чем тип «чисто подводной лодки». После появления типа «ныряющей лодки», у «чисто подводных лодок» стали увеличивать запас плавучести, все же сохранив на них внутренние баластные систерны. 3. Обводы корпуса. Мореходные качества лодки, как надводного судна, зависят не только от величины запаса плавучести, но обеспечиваются еще частично и качествами наружных обводов. Весьма существенной является разница между обоими типами лодок именно в смысле их наружных обводов: отличием чисто подводных лодок являются круговые их сечения и, в течение многих лет, заостренная форма их оконечностей, или классическая форма сигары, как на первых подводных лодках. Существовало убеждение, что такая форма является единственной, которая обеспечивает наилучшим образом держание лодкой глубины. Когда, в 1897 г., был представлен проект NarvaVu, наружные обводы которого представляли собой полную копию обводов миноносца, многие лица (а в особеннности, морские офицеры, изучавшие подводное плавание практически) утверждали, что построенная по этому проекту лодка никогда не сможет погружаться надлежащим образом. Только опытным путем можно было найти ответ на эти сомнения. Испытания показали, что в действительности ныряющие лодки могут плавать на поверхности, благодаря их мореходным обводам, так же, как и обыкновенные морские суда, и, что, кроме того, они могут столь же хорошо держаться под водой, как и чисто подводные лодкн. Применение наружных обводов, соответствующих условиям надводного плавания, позволило получить в надводном положении такие скорости, которые были недостижимы для лодок чисто подводного типа, имевших форму сигары. Ныряющие лодки должны, однако, также иметь внутренние, либо наружные, уравнительные систерны (caisses de reglage), обшивка которых должна выдержи- вать забортное давление. Эти систерны могут быть заполняемы частично и позволяют осуществлять точное регулирование веса лодки, приводя его в соответствие с водоизмещением, и компенсируя вес расходуемых материалов (продуктов питания, воды т. п.). Таким образом мы видим, что основная идея Narval*& покоилась на совершенно новых принципах конструирования корпуса 1). Большим затруднением, которое необходимо было преодолеть, являлась необходимость быстрого заполнения этих больших баластных систерн, объем которых достигал 80 м*. В начале нельзя было и мечтать о возможности вводить столь огромную массу воды в такой же короткий промежуток времени, .какой затрачивался чисто подводивши лодками на заполнение их систерн, имевщих полную вместимость от 4 до 5 тонн Фиг. 12. Narval (1898). Согласно произведенных для NarvaVu расчетов максимальная продолжительность заполнения принималась равной 20 минутам, за каковое время снаружи корпуса лодки все должно было быть приготовлено к погружению, прекращено горение в топке и т. п. После первых испытаний и неизбежных при осуществлении совершенно нового по типу корабля нащупываний продолжительность заполнения систерн была постепенно снижена до 15-16 минут. Дальнейшее усовершенствование отдельных устройств позволило еще больше снизить этот срок и довести его до 12 мпнут. На лодках, следовавших за NarvaVm, были сделаны в этом направлении большие успехи и, в конце концов, научились строить ныряющие лодки, которые переходили из надводного положения в подводное почти также быстро, как и чисто подводные лодки, обладающие небольшим запасом плавучести. Цифры показывают лучше, чем всякие рассуждения, со сколь значительными массами воды приходится иметь дело у больших ныряющих лодок. У некоторых современных судов этого типа объем одних только наружных баластных систерн превосходит 400 л/3, при чем заполнение их осуществляется менее, чем в одну минуту. Мы имеем, таким образом, дело с настоящим потоком воды, проникающим 1У В дальнейшем нашем изложении мы будем применять термин „ныряющие лодки" (submersibles), для таких подводных судов, которые обладают большим запасом плавучести, имеют сплошной или частичный двойной корпус и у которых систерны главного баласта расположены снаружи прочного корпуса; термин же „подводная лодка" (sous-marin) будет относиться к подводным судам с ординарным корпусом и с внутренними систернами главного баласта. Примечание автора. — 32 — внутрь судна и имеющим мощность равной 24000 л/3/час. Это—примерно расход; небольшой реки; достигнуть такого эффекта можно только при няличии весьма больших впускных отверстий, суммарное сечение которых равняется многим квад* ратным метрам. Вернемся к Narval'®: размеры этой первой ныряющей лодки были сравнительно небольшие: надводное водоизмещение 117 тонн и подводное 200; длина ее равнялась всего лишь 34 метрам, т. е. она была такой же как у миноносцев 2-го класса, а обводы ее корпуса были также почти такие же, как и у этих миноносцев. Несмотря на свои небольшие размеры, она была вооружена четырьмя торпедами, расположенными снаружи в аппаратах Джевецкого и всегда готовыми к выстрелу, что по сравнению с современными ей подводными лодками представляло собой чрезвычайно грозное вооружение. В надводном положении она могла развивать скорость в 10 узлов. В подводном положении максимальная ее скорость немногим превышала 5 узлов. Район плавания был равен 400 миль при 8 узлах надводного хода (паровой двигатель и котел с отоплением мазутом) и 40 миль при 3 узлах на подводном ходу (электромотор и аккумуляторы). С первых же испытаний подтвердились хорошие качества этого судна нового типа. Вообще же говоря, лишь дополнительные испытания, проведенные после основных пробных испытаний, смогли окончательно выявить эти хорошие качества лодки. По окончании вооружения его в 1900 г., было решено отправить Narval из Шербурга в Сен-Мало и обратно, а затем в Брест. При этом походе, являющемся весьма важным моментом в истории подводного плавання, были приняты некоторые меры предосторожности, заключавшиеся в том, что Narval получил конвоира в виде эскадренного миноносца. Narval вышел в поход со своим конвоиром в такое время года, когда в Ламанше обычно бывает свежая погода. Вскоре после его выхода погода испортилась и волнение увеличилось; оба судна были в это время в районе разбросанных островков и подводных рифов, где течение от прилива и отлива, носящее название «поток Бланшар» и «пролив Дерут», весьма сильно. Эскадренный миноносец, перенося сильную качку и будучи заливаем волнами, плохо переносил штормовую погоду. Несмотря на свои небольшие размеры Narval', как это ни странно, меньше страдал от непогоды, чем миноносец. Это обстоятельство, неоднократно впоследствии подтверждавшееся, явилось в то время в полном смысле откровением. Эту замечательную способность судна малых размеров столь хорошо держаться в море можно объяснить тем, что при одинаковом тоннаже, ныряющая лодка имеет почти вдвое большее углубление, чем надводный корабль, а также и тем, что ее горизонтальные рули выполняют роль боковых килей. Под впечатлением успеха этого первого перехода было решено отправить Narval в Брест после его возвращения в Шербург. Переход был совершен в строго боевой готовности, т. е. со всеми принятыми на лодку торпедами. Narval должен был подойти ко входу на Брестский рейд и пройти его в погруженном состоянии; достигнув рейда он должен был выпустить свои торпеды по заданной цели. Программа эта была выполнена полностью. Испытание оказалось настолько убедительным, что после него можно было приступить уже без всякого риска к серийной постройке большого числа ныряющих лодок. И, действительно Франция приступила к постройке судов этого типа с тем, чтобы поддержать свое первенство в области подводного плавания перед иностранными державами. __ Qi> ___ «— OO * Перйая серия, состоявшая из 4-х ныряющих лодок Sirene, Triton, Silure и Espadon'^, заложенных в 1900 г. (по чертежам Лобефа), являлась прямым развитием типа Narval. Суда эти имели несколько увеличенный тоннаж (157 тонн на поверхности) и меньший запас плавучести (примерно 26°/0 вместо 42°/0). Фиг. 13. Sirene (1900). Чго касается двигателей, то ничего нового на них проведено не было, если не считать того, что установка по типу Narval9я была на них доведена до возможной степени совершенства. На них был сохранен и паровой двигатель и котел с нефтяным отоплением. Уменьшение запаса плавучести было, главным образом, следствием того, что у этих ныряющих лодок двойной корпус не распространялся на всю длину судна <ак у Narval'я. Это устройство имело с точки зрения эксплоатации большие ?&&Л8& Фиг. 14. Aigrette (двигатель Дизеля) (1902). неудобства, так как, во 1-х, оно задерживало период заполнения систерн в связи с тем, что верхняя их часть имела наибольшую ширину и заполнялась только в конце погружения, т. е., когда разность наружного и внутреннего уровнен воды была наименьшей, во 2-х, благодаря большой ширине свободной поверх-Подводные лодки. 3 — 34 — ности воды в систернах, остойчивость во время заполнения систеря сильно понижалась, в особенности же, к концу этой операции. Мы видим впервые на этой лодке размещение главного баласта, которое получило впоследствии общее распространение, а именно—устройство бортовых баластных систерн. Двойной корпус хотя и имеется, но он является частичным, и располагается только на бортах лодки; его не имеется вовсе в нижней и верхней частях, при чем наверху его заменяет слегка приподнятая надстройка. Пространство между палубой надстройки и самим корпусом лодки совершенно открыто и находится в свободном сообщении с водой. Такое расположение баластных систерн позволило свести продолжительность их заполнения к 5-ти минутам. На лодках следующего типа Aigrette и Cigogne (1902 г., проект Лобефа) корпус остался таким же, как и у предыдущих лодок, но существенное улучшение было достигнуто, благодаря применению вместо паровой машины двигателя Дизеля. Суда эти были несколько больше, чем предшествовавшие (надводное водоизмещение 175 тонн), и подводная их скорость была несколько выше (6,2 узла), благодаря увеличению их тоннажа и применению более острых обводов. В то же время надводная скорость этих судов была относительно ниже (9 узлов вместо 10), так как двигатели Дизеля не смогли развить расчетной мощности; но зато экономия в расходе топлива весьма заметно увеличила район плавания, а именно, в два раза. 11. Сравнительное испытание типов чисто подводной и ныряющей лодки. Продолжая строить небольшие ныряющие лодки, французское морское ведомство не прекращало постройки и чисто подводных лодок. К их числу принадлежат: 20 подводных лодок типа Naiade, построенных по чертежам Ромацотти (1901 г.); это были маленькие суда в 70 тонн водоизмещения, предназначавшиеся для береговой обороны портов и рейдов; опытные подводные лодки, под литерами Г, Z—1901 г., X—1902 г. и, наконец, Omega (1903г.) и шесть подводных лодок типа Emeraude, водоизмещением в 400 тонн (1904 г.)1). Но под влиянием ныряющей лодки и чисто подводная лодка должна была в весьма значительной степени видоизмениться; нельзя было уже довольствоваться столь малыми районами плавания чисто электрических подводных лодок, и этот тип отошел в область истории. На самом деле, все только что перечисленные нами лодки снабжены двойным двигателем и могут претендовать на причисление их к типу автономных лодок, поскольку их мореходные качества позволяют им успешно использовать тот значительный район плавания, которым они обладают, благодаря наличию на них теплового двигателя. Даже маленькие подводные лодки типа Naiade имели бензоловый двигатель (moteur a benzol); но двигатель этот работал не непосредственно на винт: им приводилась в действие динамомашина-генератор, ток от которой мог быть использован при народном ходе либо на зарядку аккумуляторной батареи, либо для питания главного электромотора лодки. Породная лодка X была оборудована двумя гребными винтами, румя электродвигателями и двумя группами генераторов. Бензоловые моторы были, впрочем, вскоре изъяты !) Подводная лодка X построена по проекту Ромацотти, Qmega — по чертежам Бертэна и Птитома, Z и Emeraude—по проекту Мога. Примечание автора. — 30 — из употребления, так как бензол с точки зрения воспламеняемости мало чем отличался от беюина и опасность пожара оставалась п при нем. Остальные подводные лодки были оборудованы двигателями Дизеля, установленными на той же линии вала, что и винты, за исключением п/л F, на которой был установлен единый двигатель Дизеля, как для надводного, так и для подводного хода 1). В 1903 г. была заложена ныряющая лодка Omega, проект которой разработан Бертэном и Петитомом, имевшая в основе ту же идею. Но после того как F оказалась неудачной, Omega была перестроена в ныряющую лодку с паровым двигателем. При рассмотрении. вопроса установки двойного двигателя на Narvaiv может показаться, что, поскольку подводная лодка получила тот же район плавания, что и ныряющая лодка, то она стала равноценной последней. Однако, необходимо принять во внимание, что .новые подводные лодки были подобны ныряющнм лодкам только в отношении главных двигателей, что же касается корпуса, то они весьма сильно от них отличались. Запас плавучести возрос у них только незначительно: с 3°/0 яа, Zede я Morse он был доведен до 4,5% (Francais, Algerien) и затем до 7°/0 (тип Farfadet я Emeraude). Величина эта была все же недостаточной. Обводы подводной части корпуса мало изменились; тем не менее стремились обеспечить им мореходные качества за счет установки приподнятых мостиков и развития надстроек. Как чисто подводные, так и ныряющие лодки имзли в этот период весьма ярых приверженцев во французском морском ведомстве. Эта двойственность типов не могла выгодно отражаться на деле развития подводного плавания. Однако, она имела и свою положительную сторону, побуждая к соревнованию умы инженеров и офицеров флота, приверженцев того и другого типа лодок. Около 1904 г. выявилась необходимость сделать окончательный выбор между обоими типами лодок с тем, чтобы стандартизировать их конструкцию. Еще в 1902 г. качества ныряющих лодок были выявлены на маневрах Северной эскадры п отряда шербургских подводных лодок. В 1905 г. были произведены сравнительные испытания судов, принадлежащих к обоим типам: ныряющей лодки Aigrette и чисто подводной лодки Z. Испытания эти показали с полной очевидностью преимущество ныряющей лодки; они показали, что, несмотря на значительный объем баластных снстерн, ныряющая лодка может заполнить их при погружении и скрыться • под водой так же быстро, как п подводная лодка; с другой стороны, хотя ныряющая лодка и имела в погруженном состоянии несколько меньшую скорость по сравнению с чисто подводной лодкой, зато в надводном положении она имела явное преимущество, заключавшееся в том, что только она была в состоянии совершать большие крейсерские переходы. В частности уменьшение ее скорости при свежей погоде было значительно меньше. Результаты сравнительных испытаний были следующие. I. Название судна и водоизмещение: Aigrette 177/253 тонны Запас "плавучести 29,7% На надводном ходу ( Мощность 39 л. с. 72 л. с. 146 л. с. 180 л. с. при спокойном море \ Скорость 5,8 узл. 7,2 узл. 8,5 узл. 8,975 узл. *) См. главу VI. На надводном ходу { Мощность 61,7 л. с. 148,5 л. с, при свежей погоде \ Скорость 6,02 узл. 8,1 узл. Потеря в скорости при одинаковых мощностях 5,4 % 11,7% Ня nnimn-rn,™ ™ w J Мощность 41 л. с. 69,4 л. с. 162 л. с. 182 л. с. На подводном ходу | Скорость 3,821 узл. 4,63 узл. 6,32 узл. 6,46 узл. Потеря в скорости по отношению к скорости при спокойном море и одинаковой мощности 34,5% 35,4% 27,2% 28,0% Продолжительность периода погружения, включая сюда и все приготовления 4 мин. 22 сек. II. Название судна и водоизмещение: Z 205/223 тонны Запас плавучести 8,0% На надводном ходу ( Мощность 41 л. с, 60,6 л. с. 153 л. с. 181 л. с. при спокойном море ( Скорость 4,6 узл. 5,8 узл. 7,6 узл. 7,876 узл. На надводном ходу ( Мощность 70 л. с. 154 л. с. при свежей погоде \ Скорость 4,37 узл. 6,39 узл. Потеря в скорости и на одинаковых мощностях 16,5% 21,8% ття л , i Мощность 41 л. с. 71 л. с. 152,3 л. с. 180,4 л. с На подводном ходу | Скорость 3,26 узл. 4 узл. 5,26 узл. 5,846 узл Потеря в скорости по отношению к скорости при спокойном море и одинаковой мощности 29,3 % 34,2% 31,2% 25,8% Время погружения и все приготовления 4 мин. 55 сек. Вопреки тому, что можно было бы ожидать в силу большого различия в запасе плавучести, потеря в скорости при переходе от надводного хода к подводному у ныряющей лодки немного больше, чем у чисто подводной лодки; при одинаковой же мощности скорость у ныряющей лодки выше как на надводном, так и на подводном ходу. &^*-^я?ыЛ^?$х&?яш Фиг. 15. Emeraude (1903). Спорный в течение столь долгого времени вопрос был; наконец, разрешен во Франции с полной определенностью. Начиная с того момента Францией не было заложено ни одной чисто подводной лодки (за исключением опытного судна — Mariotte (проект Р а д и г э р а), •? которое погибло в Дарданеллах во время войны), н было приступлено к серийной постройке ныряющих лодок; это были: 18 лодок типа Pluviose (1905 г.) с паровым двигателем, за которыми вскоре последовали 16 лодок типа Brumaire (1906 г.), одинаковых с предыдущими, за исключением того, что двигателями для надводного хода у тех были дизельмоторы. Эта серия, состоявшая из 34-х приблизительно одинаковых судов, построена по проектам Лобефа. Фиг. 16. Французская ныряющая лодка Circe в 350 т (спущ. в 1906 г.). Мосле удачных испытаний Aigrette, Лобефом был составлен в 1904 году проект большой двухвинтовой ныряющей лодки, имеющей надводное водоизмещение в 351 тонну и подводное в 500 тонн. ^Увеличенные размеры позволили усилить вооружение (6 торпедных аппаратов) и довести скорость народного хода до 12 узлов, а подводного до 8 узлов. На двух судах этого типа, начатых постройкой в 1904 году, Circe и Calypso были установлены но два четырехтактных четырехцилиндровых двигателя Дизеля, по 280 л. с. Эти суда были взяты за образец при постройке лодок типа Pluviose. Поскольку имевшийся опыт указывал на возможность затруднений при поставке двигателей Дизеля, a также в силу опасений, что французская промышленность окажется не в состоянии изготовить моторы надежного действия, а, главное, сдать их во время, было решено, во избежание всяких задержек, оборудовать первые 18 судов всей серии (типа Pluviose)—паровыми двигателями, установив дизельмоторы только на 16 следующих судах (тпп Brumaire). В виду того, что паровые двигатели были более громоздкими, чем керосиновые двигатели той же мощности, пришлось удлинить машинный отсек против такового на Circe и Calypso на 4 метра. За счет этого же удлинения хотели добиться и некоторого увеличения скорости надводного хода (12 узлов у типа Pluviose и 13 у Brumaire, на которых было установлено по 2 четырехтактных 6-ти цилиндровых двигателя Дизеля мощностью в 420 л. с.), а также усилить вооружение добавлением одного внутреннего носового торпедного аппарата. В результате всех переделок водоизмещение этих судов увеличилось до 400 тонн — надводное, и до 550 - подводное, хотя тип судна остался неизменным. — 38 — Суда эти оказались весьма надежными, они хорошо держались в море, благодаря их запасу плавучести в 27°/0 и наличию на них длинной простирающейся с носа до кормы надстройки. Длина их равна 51 метру. Личный состав, включая и офицеров, состоит из 27 человек. Эти ныряющие лодки, в отношении проведенных на них улучшений и усовершенствований, являются успешным завершением логического развития начального тина Narval. В отношении скорости, района плавания и вооружения они являются с военной точки зрения значительно более ценными сооружениями, чем лодки предшествовавших им типов. Наличие у них двух гребных винтов на-ряду с двумя независящими друг от друга двигателями сильно уменьшает риск потери ими хода в случае какой-либо аварии и делает пх более выносливыми на длинны! переходах; и если их размеры еще и недостаточны для того, чтобы их можно было считать судами открытого моря, все же они. могут быть использованы при различных военных операциях, как например, для. закрытия проливов и осуществления блокады на больших расстояниях от их базы. Фиг. 17. Французская ныряющая лодка Pluviose в 400 т (спущ. в 1907 г.). Нельзя было бы утверждать, что ныряющая лодка получила во Франции свое окончательное оформление, поскольку пути прогресса не знают пределов; однако, е появлением столь отличной флотилии, состоящей из 34 ныряющих лодок «типа 1905 г»., как их принято называть, начинается практическое строительство целых соединений военных судов этого нового типа, имеющих свое вполне определс ЕЕСС назначение. На весьма интересных маневрах, производившихся в 1909 г. в Атлантическом океане и Ла-Манше с участием ныряющих лодок в 400 тонн типа Plu» viose и чисто подводных лодок в 390 тонн типа Emeraude, окончательно было установлено превосходство ныряющих лодок над лодками чисто подводного типа. Начиная с этих пор во Франции уже больше не строились чисто подводные лодки. С этого же момента не приходится уже отмечать и появления подводных лодок, совершенно новых по своему типу. Строительство лодок вступает в период планомерного развития, которое отныне > может быть сравнено е развитием строительства кораблей других типов. Переходя от одной серии — 39 — к другой, строители лодок в одних случаях увеличивают надводную скорость, в других—подводную, либо увеличивают район плавания или же вооружение. Тоннаж судов постепенно растет. В результате прогресса промышленности в области изготовления аккумуляторов и постройки электромоторов, перископов и торпед, вносится много разных усовершенствований в конструкцию деталей как основных частей устройств лодки, так и вспомогательных приборов и принадлежностей. В течение этого периода ныряющие лодки проводят много времени в плавании, из которого извлекаются ценные указания. Весь этот путь непрерывных улучшений дает возможность перейти в 1910 г. к новому этапу строительства подводных судов и приступить, наконец, с полным расчетом на успех к созданию, так называемой, эскадренной ныряющей лодки. Наибольшие трудности лежали в области развития двигателя Дизеля; можно сказать, что за весь этот период строительство лодок находилось в полной зависимостп от темпов развития двигателей Дизеля, которые больше всего тормозили прогресс в постройке самих лодок. Так, например, оказалось, что тип четырехтактного 6-ти цилиндрового двп-гателя, принятого для лодок типа Brumaire, был еще далек от совершенства: испытания его были связаны с большими трудностями и задержками с повторными авариями, главным образом, крышек цилиндров, неудачную конструкцию которых пришлось изменить. Окончательно лодки типа Brumaire развили надводную скорость в 13 узлов и подводную—9 узлов. Следующая серия, состоявшая из двух ныряющих лодок типа Clorinde (1910 г.) и восьми типа Atalante (1911 г.), отличалась за исключением некоторых деталей только тем, что на ней были установлены двигатели Дизеля двухтактного типа с расчетом получить большую надводную скорость хода; общая мощность увеличилась с 700 эфф. л. с. на лодках типа Pluviose и 840 эфф. л. с.—на лодках типа Brumaire, до 1250 эфф. л. с. на лодках типа Clorinde, при чем водоизмещение увеличилось не более, чемна1-2°/0. Однако, опыт этот оказался преждевременным; так же, как это имело место на лодках типа Brumaire, двухтактные моторы доставили много затруднений и не дали возможности получить 15-ти узловую надводную скорость, на которую велся расчет. На двух лодках типа Clorinde (1910 г.) и на восьми типа Atalante (проект Хюттера, 1911 г.) пришлось снизить мощность каждого мотора с 625 л. с. до 400— 450 л. с. (за исключением 3-х судов), при чем скорость надводного хода оказалась равной не больше 13 узлов у 7 из 10-ти лодок и 13,75—у трех последних. Период испытаний продолжался, кроме того, весьма долгое время, так как последние из этих судов, заложенных в 1911 г., были закончены в 1917 году* 12. Последний этап: эскадренная ныряющая лодка. Благодаря принятию серийного метода постройки ныряющих лодок, а также в результате того, что все эти лодки являлись последовательным развитием одного и того же первоначального типа и в основе имели мало отличающиеся друг от друга спесификационные данные, Франция создала себе подводный флот, который в 1910 г. стоял, по сравнению с флотами других держав, на первом месте. Блестящие результаты, полученные с 400-тонными лодками, дали основание полагать, что ныряющая лодка будет играть современем еще более ответственную роль. Вообще же все стремления Франции были направлены к созданию лодки такого типа, который в дальнейшем получил название «под- — 40 — водной лодки открытого моря» или «подводной лодки для крейсерского плавания»; такое судно должно было обладать в первую очсредь весьма большим районом плавания - по меньшей мере от 3 до 4 тысяч морских миль, при крейсерской скорости около 13-14 узлов; для того же, чтобы иметь возможность использовать этот большой район плавания, необходимо было, чтобы судно обладало также и достаточно удовлетворительными условиями обитаемости, а именно, необходимо было довести до возможных пределов удобство жилых помещений, в которых судовой состав принужден проживать в течение нескольких нед 1ль под ряд. Наконец, необходимо было улучшить мореходные качества лодок, чтобы они могли хорошо держаться в море также и в свежую погоду. Как мы увидим далее, эти> хотя и трудно выполнимые, требования могли быть все-таки проведены в жизнь в относительно короткий срок за счет отказа от выполнения других менее необходимых и, иногда, даже излишних требований. Но тут появились на свет новые идеи, которые, как показал опыт, можно было осуществить с еще большим трудом. Мы говорим об «эскадренной подводной лодке», способной сопровождать высокобортные суда и в то же время не стеснять и не задерживать их на походе, для чего требовалась крейсерская скорость, равная по меньшей мере 15-16 узлам, при-наиболыпей скорости не ниже 20 узлов. Для того, чтобы эскадренная лодка могла играть роль в морском бою, необходимо было значительно повысить и подводную ее скорость до 12, 13 и даже до 15 узлов. Свое крайнее выражение эти идеи получили в предложениях слить воедино эскадренный миноносец и ныряющую лодку или создать тип судна: «днем—надводное судно, обладающее скоростью эскадренного миноносца, а ночью—подводная лодка». Быть может в отдаленном будущем мы и увидим суда такого типа, хотя это и представляется весьма сомнительным, но в настоящее время идея ныряющей лодки, имеющей надводную скорость, равную 30—35 узлам при-12-13-узловой скорости подводного хода, должна быть-отнесена к области утопии. Появление этих идей имело пагубные последствия в том отношении, что под их влиянием все внимание конструкторов было обращено исключительно на достижение высоких скоростей, в ущерб развитию других качеств, имевших существенное значение и осуществимых с большой легкостью. Высокие скорости надводного хода были бы возможны, если бы имелись основания надеяться на появление двигателя внутреннего сгорания в одно и то же время весьма мощного и очень легкого; таким образом, большие скорости можно было бы получить лишь при условии принесения в жертву долговечности моторов. G другой стороны, и самое осуществление эскадренной лодки было связано с большими препятствиями в связи с тем, что трудности постройки двигателя Дизеля весьма быстро растут с увеличением их мощности. Во всяком случае какими бы качествами это судно нового типа ни обладало, было ясно, что оно могло бы быть осуществлено лишь за счет весьма значительного увеличения тоннажа. Поскольку же в соответствии с мощностью двигателей возрастал тоннаж этих судов, постольку возрастала и их стоимость. Из этого следовало, что на предназначающиеся для постройки судов подводного плавания кредиты можно было построить только небольшое количество судов нового типа. Вопрос же количества, как показа! олыт^ войны, имеет очень большое значение. 41 Первый шаг по пути увеличения тоннажа был сделан в 1906 г. объявление^ конкурса на разработку проекта судов по следующей спесификации: Надводная скорость—15 узлов. Подводная скорость —10 узлов. Район плавания при 10-узловой скорости (надводной)—2500 миль. Район плавания при 5-узловой скорости (под водой)—100 миль. Трудно ответить точно на вопрос, каким военным требованиям отвечала эта, -епесификация. На самом же деле эти показатели были установлены просто из тех соображений, чтобы провести в жизнь некоторые улучшения по сравнению с предыдущими судами, не увеличивая, в то же время, чрезмерно их тоннажа. Суда, построенные согласно заданию этого конкурса, ни в каком случае не могли изображать собой эскадренной лодки. Фиг. 18. Armtde (1912) на 17 узл. ходу. В результате этого конкурса появились следующие лодки: Archimede (проект X ю т т е р а)—ныряющая лодка с паровым двигателем, с надводным водоизмещением 580 тонн и подводным—800 тонн, представляющая собой ни что иное, как увеличенный тип Pluviose: Mariette (проект Радигэра) подводная лодка в 540/640 тонн и Amiral Bourgois (проект Вурдалля) ныряющая лодка в 565/735 тонн, оборудованная двигателями Дизеля, и, наконец, Charles Bran, лодка особого типа в 355/450 тонн с единым двигателем, который работает на подводном ходу паром от котла-аккумулятора, изобретенного инженером Морисом, разработавшим и проект самого судна *). Быстро построенный Archimede прошел через испытания в 1909 г. и дал надводную скорость, равную 15,2 узлам и подводную—11 узлам. Другие суда — Mariette и Amiral Bourgois, запоздавшие из-за задержки в поставке дизельмоторов, были закончены постройкой только через 2 и 3 года после Archimed&'a. Mariette дал надводную скорость в 14,2 узла и подводную—в 11,06 узлов. Скорость Amiral Bourgois была соответственно равна только 13,85 и 8,65 узлам. !) См. главу Vf. — 42 — Успех Archimede'&, маневрировавшего так же легко, как и 400-тонные лодки, показал, что опасения, вызывавшиеся увеличением тоннажа, были не основательны и что по пути увеличения тоннажа можно было итти и дальше, не опасаясь каких-либо неудач, т. е. можно было удвоить тоннаж Pluviose** и дойти до 800 тонн, которые были необходимы для того, чтобы осуществить идею эскадренной лодки. После того, как это положение было установлено, Франция не стала терять времени. По окончании нового конкурса, объявленного в 1909 году, была заложены в 1910 и следующих годах крупные единицы по 800 тонн и более каждая: Gustave Zede п Nereide—Ш тонн в 1910 и 1911 году (проект С п мои о), серия Dupuy de Lomew п Lagrangew по 840 тонн (1912—1913 г. проект Хюттера), Foulton и Joessel (1914г., проект Си мои о), 930 тонн. Параллельно с ними проводилась постройка ныряющих лодок меньших размеров, называющихся с тех пор лодками береговой обороны, причем тоннаж их постепенно возрастал: три лодки типа Gorgone и Daphne по 640 тонн (проект Симоно) 1913 г., Armide, Amazone, Antigone (проект Лобвфа) по 460 тонн. (Последние три были реквизированы во время войны, в 1915г.). Некоторые из вышеописанных судов были оборудованы еще паровыми двигателями, а именно: Gustave Zede, Dupuy de Lome и Sane. Произошло это по той причине, что согласно спеспфикаций, составленных под влиянием вышеупомянутых идей, эти суда должны были обладать наибольшей надводной скоростью в 20 узлов. Фиг. 19. Lagrange (1913). Для получения этой скорости при данном тоннаже необходимо было располагать мощностью механизмов около 4000 л. с. или 2000 л. с. на каждом из валов, т. е. явно превышающей наибольшую мощность, которую могли развивать наибольшие дизе ьмоторы, относящиеся к этой эпохе. Только одни паровые двигатели могли дать такую моще ость и, в действительности, наиболее высокая скорость из лодок этой серии была достигнута Dupuy de iowe'oM, оборудованным паровыми двигателями и развившим на испытаниях 19 узлов. Остальные ныряющие лодки большого тоннажа, оборудованные двигателями Дизеля, развивали надводную скорость хода около 17 уров. На подводном ходу они развивали 11 узлов, представляя собой превосходные мореходные суда. — 43 — Крейсерская их скорость довольно высока: они легко могут поддерживать скорость 14-15 узлов. Здесь будет уместно отметить, что нормальный режим дизельмотора приближается в значительно большей степени к максимальной его мощности, чем у парового двигателя. А именно—в то время, как экономический ход парового двигателя соответствует мощности, лежащей в пределах от */4 до а/5 от его максимальной, у дизельмотора экономический ход отвечает 1/2 до 3/4 от его максимальной мощности. Из этого следует, что паровое судно, способное развпть наибольшую скорость в 19 узлов, и судно с дизельмоторами, развивающее максимальную скорость в 17 узлов, будут оба иметь одинаковую крейсерскую Фиг. 20. Fulton (1914). скорость около 14 узлов. Из этого свойства двигателя Дизеля, вместе с разными другими его преимуществами, изложенными в другой главе, следует, что двигатель Дизеля является единственным двигателем, который во всех отношениях соответствует потребностям судов подводного плавания. Действительно, применение его сделалось безраздельно общераспространенным, вримененне же паровых двигателей окончательно отошло в прошлое. Можно сказать, что к моменту начала войны руководящими идеями во Франции были: принятие за основной тип—тип ныряющей лодки с большим запасом плавучести (25—30°/0), стремление увеличить скорость сверх уже достигнутой величины в 17 узлов и параллельная постройка эскадренных до док примерно в 850/1200 тонн водоизмещением и лодок береговой обороны, тоннаж которых не был еще окончательно установлен, поскольку он лежал в пределах от 400 до 415 тоня у лодок типа Pluviose, Brumaire, Clorinde ц Atalante, 530 тонн у типа Bellone и до 640 тонн у типа Diane. В дальнейшем мы увидим, как эти идеи видоизменились под влиянием опыт войны *). 13. Подводные лодки других держав. В предыдущем изложении мы оставили в стороне все изыскания в области подводного плавания, производившиеся, начиная с 1897 г., вне пределов Франции, с тем, чтобы проследить эволюцию в строительство только французских подвод- *) См. главу XVII. — 44 — SHI лодок. Исторический обзор в чисто хронологическом порядке оказался бы весьма запутанным, поскольку, начиная с этого времени, мы повсюду наталкиваемся на неуверенные искания и опыты до того, как они переходят в область реального осуществления. Мы переидем теперь к историческому обзору развития постройки подводных лодок отдельвыми великими морскими державами до наступления 1914 г. Соединенные Штаты Америки. Мы начнем с Соединенных Штатов, так как в этой стране развитие подводного плавания так же, как и во Франции, шло наиболее быстрыми шагами. Еще во время гражданской войны был построен ряд подводных лодок и тем «самым был дан толчок к изысканиям в этой области. Изобретатели продолжали представлять свои проекты и после окончания войны; некоторые из них были •осуществлены: Тук (1884 г.). Кэмпбель (1884), Бекер (1886), Г о л л а н д (начиная с 1875 г.). Равным образом, и Норденфельдом были сдетны предложения американскому морскому ведомству на постройку под* водной лодки. Американское адмиралтейство рассмотрело все эти проекты в 1886 г. и, не найдя ни одного, который бы его , удовлетворил, объявило, первое среди адмиралтейств других держав, конкурс на поставку подводной лодки. Условии и программа конкурса были опубликованы 4 октября 1888 года. Лицам, принимавшим участие в конкурсе, было предоставлено 3 месяца для представления ими предложений. Срок этот был весьма коротким, тем более, что, как мы увидим, условия конкурса были вееьма строги. Они заключались, вкратце, в следующем: Подводная лодка должна обладать способностью плавать в трех разных положениях: в надводном, позиционном (имея возможность вести непосредственное наблюдение) и в совершенно погруженном положении. Условия, относящиеся к скорости: 15 узлов в надводном положении, 12 — в позиционном положении, 8—в подводном положении. Условия, касающиеся выносливости и дальности плавания: 30 часов полного надводного хода или район плавания в 450 мпль, 30 часов в позиционном положении при наибольшей соответствующей скорости, илп район плавания 360 миль, 2 часа в погруженном положении с полной подводной скоростью, пли район—16 миль. Двигатель надводного хода должен быть приспособлен к использованию, по мере надобности, на подводном ходу. Бремя перехода пз позиционного положенпя в полное подводное положенпе не должно превышать 30 секунд. Корпус должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать давление, соответствующее погружению па 45 м. Судно должно иметь возможность стрелять торпедами, снаряженными по меньшей мере 50 килограммами взрывчатого веществ ь Мы привели только главнейшие пз выставленных условий конкурса. Совершенно очевидно, что ни один из авторов проектов не смог выполнить условий конкурса, чему и не приходится удивляться, поскольку эти условия могли оказаться выполненными только спустя 15—20 лети даже еще того позже. — 45 — I4. Подводная лодка Holland'a В 1893 году американское адмиралтейство заключило с Голландом договор на постройку подводной лодки, плавающей в надводном и в подводном-положениях—под электромоторами. Судно это, названное Plunger 'ом и спущенное на воду в 1897 г., имело: длину—25,5 метров, диаметр—3,35 м, надводное водоизмещение—113 тонн и подводное—138 тонн. Предусматривавшиеся договором условия сдачи выполнены не были, в силу чега американское морское ведомство в 1898 г. отказалось принять лодку. После этого общество Голланд предложило заменить эту лодку другою—нового образца, на что было дано согласие; заказанный таким образом Holland был первой подводной лодкой американского флота. Испытания этой лодки были произведены в конце 1899 года, одновременно с испытаниями Narvaiz во Франции. Размеры лодки были следующие: длина 16,5 м, диаметр 3,1 м, водоизмещение-надводное—65 тонн, подводное—74 тонн. Корпус ординарный, с круговыми сечениями, имеющий форму сигары. Лодка эта является прототипом всей многочисленной группы подводных лодок тппа Holland. В надводном положении Holland приводился в движение бензиновым двигателем взрывного типа, мощностью в 50 л. с., в погруженном же положении— электромотором в 50 л. с., работавшим от аккумуляторов. Вероятная надводная скорость этой лодки—около 8 узлов и подводная—6 узлов. Лодка имела вертикальные и горизонтальные рули, установленные в самой корме и придающие кормовой оконечности форму креста, характерную для всех подводных лодок типа Holland и им подобных. Лодкп типа Holland погружаются, принимая наклонное положение при помощи своего кормового горизонтального руля с тем, чтобы войтн в воду под некоторым углом. В 1900 году после испытаний Holland'^ компания Голланд получила заказ, на постройку 7 лодок типа Adder; лодки эти представляют собою увеличенный тип Holland'^ (длпна 19,3 м; диаметр 3,6 м, водоизмещение: надводное — 105 тонн и подводное—122 тонны, запас плавучести 13,5°/0). Суда эти были спущены в промежуток времени между 1901 и 1903 гг. Они, таким образом,, современники французских лодок типа Sirene (спущены в количестве 4 шт. 1901 г.). Они оборудованы бензиновым двигателем в 160 л. с. и электромотором; в 70 л. с. (каждая). Скорость, полученная при испытаниях: Надводная:—8,5 до 8,8 узлов. В позиционном положении около 8 узлов. Подводная—от 7,0 до 7,2 узлов. Вооружение состояло из 1-го внутреннего торпедного аппарата, расположенного в носу, и трех торпед. На восьмом судне, почти во всем аналогичном предыдущим, а именно—на прежнем Plunger'^ 1893 года, его паровой двигатель был заменен бензиновым двигателем, как и на предыдущих судах, что с достаточной убедительностью указывает на то, что первый опыт постройки автономной подвод но* лодки потерпел в Соединенных Штатах полное фиаско. Лодка эта была продана русскому морскому ведомству в 1903 г., во время русско-японской ъойны (она получила название Сом}. — 46 — I5. Подводная лодка Лэка (1902 г). Другой изобретатель Л эк также работал над разрешением того же вопроса в течение долгих лет. Первые его попытки относятся к судам, которые иредназначалпсь для обследования обломков затонувши! кораблей, при чем суда «го должны были перемещаться на колесах по морскому дну. Первой подводной лодкой, которая действительно была достойна этого названия п способна ходить под водой, был Protector, спущенный на воду 1-го ноября 1902 г. Длина этой лодки—20,43 м, диаметр—3,405 м, надводное водоизмещение 136 ш, подводное—174 m, запас плавучести—22°/0. Это, попрежнему, чисто подводная лодка с ординарным корпусом, несмотря на то, что надстройки, в которых помещалось жидкое топливо (petrole), придают ему в большей, чему Hoi->/ажГа, степени вид надводного судна. Лодка приводится в движение во время надводного хода 2-мя бензиновыми моторами по 120 л. с. каждый и двумя электромоторами по 150 л. с. на подводном ходу. Она имеет 2 гребных винта и 4 пары горизонтальных рулей. Надводная скорость ее была около 8 узлов (вместо предполагавшихся 10 узлов) и подводная около 5 узлов (вместо предполагавшихся семи). После того, как американское морское ведомство отказалось от приобретения этого судна, оно было продано России во время русско-японской войны (п получило название Осетр). В России было построено еще 4 подобных ей лодки и кроме них еще 4 увеличенного размера (типа Др а к он). Характерные черты судов этого типа, которые мало отличались от современных им НоИапа'оъ, но в то же время обладали лучшими мореходными качествами, были следующие: Они должны были погружаться, оставаясь в горизонтальном положении, при помощи 2-х пар горизонтальных рулей, расположенных выше ватерлинии впереди ii позади миделя. Они имели большую овальную рубку, длиной 3,15 м, шириной 1,40 м и высотою 2 м. На них имелся один перископ, два торпедных аппарата в носу п один в корме. Зака зы Го лланд Субмарин Ко (1901—1907 г.). Компания Г о л л а н д, которой в течение долгих лет передавались па исполнение вез заказы американского морского ведомства на подводные лодкп, поставляла лодки типа Adder также и многим другим державам: Англии в 1901 г., России и Японии во время войны между ними, Голландии и др. Многие конструктора подражали этому типу лодок: в Австрии — тип Нау-Whitehead в России — тип Бубнова; в Швеции-тип Richson, в Голландии — тип Hay-Denny. Компания Г о л л а н д, превратившаяся впоследствии в Electric Boat Co, продолжала последовательно развивать свой тип подводных лодок, построив 3 судна типа Viper или типа Б (1905 г.) (длина 24,7 м, диаметр 3,9 м, .водоизмещение 149/170 тонн, запас плавучести 12,5°/0) и 5 судов типа Octopus (1906—1907) (впоследствии переименованного в тип С) (длина 32,3 м, диаметр 4,37 м, водоизмещение 238/275 тонн, запас плавучести 13°/0), оборудованного 2-мя бензиновыми моторамп (или газолиновыми) по 300 л. с. каждый для надводного хода, 2-мя элсктро-моторами по 130^ л. с. для хода под водой и вооруженных 2-мя носовыми торпедными аппаратами и 4 торпедами. 47 — 16. Новый тип Лэка (1906 г.). Работая в области подводного судостроения с достойным уважения упорством, Л эк в 1906 г. представил проект новой подводной лодки типа увеличенного Protector'^, размеры которой были весьма близки к размерам Octopus'^. Длина 30,5 м, диаметр 3,5 м, водоизмещение 220/260 тонн, запас плавучести 15°/0; 2 бензиновых мотора по 320 л. с. для надводного хода, 2 электромотора по 100 л. с. для подводного хода, 2 торпедных аппарата в носу, 1—в корме; 6 торпед. В виду того, что Protector плохо держал глубину со своими двумя парами средних рулей, расположенными около миделя, новые суда Лэка получили по 4 пары рулей: одну—в носу, одну—в корме и 2 пары впереди и позади миделя. Расположение это одинаково с таковым же на французских лодках типа Ете-raude (проект M о га, 1903 г.), но в этом случае 2 пары рулей, носовая и кормовая, назначением коих является сохранение лодкой горизонтального положения, должны были приводиться в движение одновременно и всегда во взаимно обратном направлении. Средние пары рулей предназначаются также, как и у предыдущих судов для перевода лодки на погружение и для держания глубины. 17. Сравнительные испытания 1907 г. В мае 1907 г. американским адмиралтейством были произведены сравнительные испытания Octopus'^ и Lake: Результаты испытаний были следующие: Octopus Lake Скорость надводного хода под газолиновыми моторами................ 11,57 узл. 7,7 узл. Скорость в позиционном положении или в полупогружении .............. 9,97 „ 7,5 „ Скорость в подводном положении...... 10,03 „ 5,65 „ Диаметр циркуляции Octopm'a, равен на подводном ходу 140 м или 4,37 его полным длинам. Продолжительность перехода из надводного положения в полное подводное равно 4 мин. 18 сек. Район плавания равен 700 милям на 10 узловом надводном ходу и 28,5 милям, 3 часа по 9,5 миль, на подводном ходу. Лодка была подвергнута испытанию на прочность на глубине в 61 м (без личного состава; судно поддерживалось краном) и испытанию на продолжительное пребывание под водой в течение 24 часов на наибольшей глубине, с 15 человеками команды на борту. После получения результатов этих испытаний адмиралтейство отказалось приобрести лодку Лэка. Между тем, 2 судна Лэка были построены военным портом в Поле для австрийского морского ведомства. Общество «El ее trie Boat Co», владелец патента Голданда, получило, кроме того, следующие заказы. В 1907—1908 гг. на 3 судна типа D (Narwhal), длина 41,15 м, диаметр 4,27 м, водоизмещение 285/335 тонн, мощность ригателей 600/450 л. с., скорость 13/10,5 узлов. — 48 — В 1908 г. на 2 лодки типа Е (Salmon), длина 42,7 ле, диаметр 4,55 му водоизмещение 310/370 тонн, мощность механизмов 600/500 л. с., скорость 13,5/10,5 узлов. В 1909 г. на 4 судна типа F (Carp), длина 43,38 „и, диаметр 4,85 л*, водоизмещение 350/430 тонн, мощность механизмов 800/600 л. с., скорость 13,5/10,? узлов. 18. Применение на лодках двигателя Дизеля (№08 г.). Отметим, что тип D был последним, оборудованным газолиновыми моторами. Следующие типы были оборудованы двигателями Дизеля. Применение газолина или бензина представляет собой большую опасность из-за возможности взрыва в ограниченном иространстве внутри подводной лодки. Газолин и бензин послужили причиной крупных аварий в различных флотах, применявших этот род топлива. Фиг. 21. Американская подводная лодка типа Adder (1900). Приведем некоторые из этих аварий: 29 апреля 1902 г. Американская подводная лодка Foutton, взрыв газолина, 5 человек раненых. $$ sayN 4 марта 1903 г. Английская подводная лодка Holland № 1, взрыв газолина, 4 человека раненых. Апрель 1903г. Английская подводная лодка А-1: взрыв газолина, серьезная авария. 5 февраля 1905 г. Английская подводная лодка А~5:2 взрыва, один за другим, 6 человек убитых, 12 раненых. * ^ 15 октября 1905 г. Английская подводная лодка А-4: взрыв, лодка затонула. — 49 — Ноябрь 1906 г. Русская подводная лодка Стерлядь, взрыв газолина, 1 убитый, 4 человека раненых. 13 июня 1907 г. Английская подводная лодка C-S: взрыв газолина, 3 человека раненых. 13 июля 1908 г. Английская подводная лодка A-9: вся команда чуть не задохнулась из-за просачивания газолина. 26 апреля 1909 г. Итальянская ныряющая лодка Foca: ужасный взрыв в Неаполе, 16 убитых, 9 человек раненых. 23 июня 1909 г. Английская подводная лодка C-S3: взрыв на походе, 3 человека раненых. 10 июня 1909 г. Английская подводная лодка А-4 : взрыв, 4 человека раненых. 14 августа 1909 г. Русская подводная лодка Дракон, взрыв во время швартовных испытаний,—3 человека убитых, 15 или 16 раненых. * *&'*.$*>%& *»i^V *&**': i^'^V^-*-- Фиг. 22. Американская подводная лодка типа Е (1908). Французский флот благоразумно никогда не считал возможным согласиться ва применение бензина на подводных судах. Приведенный выше и производящий сильное впечатление перечень аварий указывает на то, что принятое Францией решение было правильным. В силу его на части французских ныряющих лодок были установлены паровые двигатели вплоть до того момента, когда оказалось возможным применить дзигатель Дизеля, т. е. около 1904 г. После французского флота и все остальные флоты также стали применять двигатель Дизеля, примерно с 1908-1909 года. Возвращаясь к американскому флоту, отметим, что им были испытаны кроме Holland^ и другие типы подводных лодок. В 1908-1909 гг. было заказано 4 лодки типа G (G-1 в 1908 г., 3 остальных в 1909 г.). G-l, G-2 и G-3—постройки Лэка; длина 43,3 л/, водоизмещение 400/450 тонн, запас плавучести 26°/0; мощность 1200/620 л. с.; скорость 14/9,5 узлов; 6 торпедных аппаратов. G-4—построена К р а м п о м по итальянскому проекту Laurent!; длина 48 м, водоизмещение 360/460 м\ запас плавучести 21°/0, скорость 15,9 узлов, 4 торпедных аппарата. Постройка и испытание этих четырех судов продолжались очень долго. Они были спущены на воду в 1911 г. (G-1 п G-2) и в 1912 г. (Q-3 Подводные лодки. 4 — 50 — и G-4). G-1 была закончена постройкой только в 1913 г., G-8 и 0-3—в 1916 г. и G-4—в 1914 г. Начиная с этого момента заказы на лодки распределяются между Electric Boat Со (тип Holland] и Lake Submarine Co, при чем значительно большая часть этих заказов передается первому контрагенту; 1910 г. — Electric Boat Со строит 3 лодки типа Н: длина 45,84 лг, ширина 4,65 м, водоизмещение 355/434 тонны; мощность 480/620 л. с.; скорость 13/10,5 узлов; район плавания: 3150 миль при 8,0 узлах и 100 миль при 5 узлах; вооружение: 4 носовых торпедных аппарата, 8 торпед диаметром 453 мм. Фиг. 23. Американская подводная лодка типа L (1912), 1911 г. Electric Boat Co. 8 лодок типа_йГ—длина 46,7 м, ширина 5Д м\ водоизмещение 390/520 тонн; мощность механизмов 1000|680 л. с,; скорость 14,5/10,5 узлов, район плавания 4500 миль при 10 узлах и 100 миль при 5 узлах; вооружение—4 носовых торпедных аппарата и 8—453 мм торпед, 1912 г. 7 лодок типа L (3—Лэка и 4—Electric В о ai Со): длина 50,25 м ширина 4,5 м, водоизмещение 490/720 тонн у лодок Лэка; длина 51,5 л, ширина 5,35 л«, водоизмещение 4 50/ 5 70—у лодок Electric Boat Co; мощность двигателей 1000/750 л. с.; скорость 14/10,5 узлов; район плавания 3150 миль при 8 узлах и 100 миль при 5 узлах; вооружение: 4 носовых торпедных аппарата, 8—453 мм торпед, кроме того 1—76 мм пушка. 1913 г. Electric Boat Co. 4 лодки типа L: длина 51,5 м, ширина 5,35 м\ водоизмещение 450/570 тонн; мощность механизмов 1000/750 л. с., скорость 14/10,5 узлов; район плавания 3150 миль при 8 узлах, (100 миль при 5 узлах; вооружение: 4 носовых торпедных аппарата, 8—455 мм торпед и 1—76 мм—пушка. 1913 г. Electric Boat Co. 1 лодка типа М\ длина 56,6 м\ водоизмещение 550/740 тонн; мощность 1200/800 л. с., скорость 15/10,5 узлов; район плавания 3000 миль при 14 узлах и 100 миль при 5 узлах, вооружение: 4 носовых торпедных аппарата, 8—453 мм торпед и 1—76 мм пушка. Лодки типа H были закончены постройкой в 1914 г.; типа К в 1915 г.; типа L в 1916и1917гг. Тип M представляет собой первую серьезную попытку увеличения водоизмещения. Накануне войны Соединенные Штаты строили, можно сказать, исключительно подводные лодки береговой обороны, тип которых постепенно совершенствовался и получил почти полное завершение в лодках типа L, имевших надводное водоизмещение в 450 тонн. — 51 — Во Франции к этому моменту дошли уже до водоизмещения в 840 тонн. Соединенные Штаты имели в 1914 году всего на всего 52 подводных лодки, из коих 32 были уже закончены постройкой. В одной из следующих глав мы увидим, как отразилось влияние войны на постройке лодок морским ведомством Соединенных Штатов. Великобритания. Англия, владычица морей, с ее флотами,состоящими из высокобортных надводных кораблей, не могла спокойно взирать на развитие постройки судов, могущих бороться с ее линейными кораблями. Поэтому на протяжении многих лет она делала все возможное, чтобы обескураживать изобретателей подводных лодок. Ф у ль т он рассказывает, что после того, как он взорвал 15 октября 1804 г. бриг Dorothee при помощи мины собственного изобретения, адмирал лорд Сэн-Винцент изложил ему свою точку зрения на подводные лодки и мины в следующем виде: «Пи т т, повидимому, самый большой болван, которого когда-либо видел свет, поскольку он поощряет такой род войны, который бесполезен для тех, кто владеет морем, но который лишит их этого господства, если этому роду оружия будет обеспечен успех». Поэтому в Англии Ф у л ь т о н у, из соображений политического расчета, не было оказано никакой поддержки; во Франции он ничего не смог достичь из-за полного непонимания современниками проповедуемых им идей, и в декабре 1806 года он уехал обратно в Соединенные Штаты. Такая же судьба постигала всех изобретателей XIX века, которые обращались со своими проектами в английское Адмиралтейство. Но достигнутые во Франции успехи с Gymnote'm и Zede, a затем с лодками Holland9^ сильно взволновали в конце столетия общественное мнение Англии. На первый вопрос депутата Мак Ларенав Палате Общин первый лорд Адмиралтейства Гошен дал довольно презрительный ответ: «Идея подводного плавания—идея бессмысленная. В морской войне не приходится считаться с подводными лодками». В другой раз он ответил, что Адмиралтейство внимательно следнт за опытами других держав в области подводных лодок и что оно, не собираясь строить подводные лодки, заботится лишь о практических мероприятиях для защиты от нападения подводных лодок. Наконец, 13 мая 1900 г. он высказался в Палате Общин следующим образом: «Подводная лодка—это оружие держав слабых, держав бедных». На это он получил от Арнольда Форстера в ответ: «Если, действительно, существует возможность строить подводные лодки, имеющие практическое значение, то та нация, которая будет nf иметь, uepe-станет быть слабой и станет в действительности могущественной. Более, чем кому-либо другому, нам следовало бы опасаться нападения подводных лодок. Поэтому с нашей стороны совершенно неправильно предоставлять другим державам работать в области этой проблемы, не делая со своей стороны попыток разрешить ее нашими собственными силами». Несмотря на сопротивление Адмиралтейства, эта точка зрения восторжествовала и сам Арнольд Форстер, сделавшись членом Совета Адмиралтейства, провел по бюджету 1901-1902 гг. заказ на 5 подводных лодок. — 52 — Англия не предприняла нпкакнх шагов, чтобы выработать свой собственный национальный тип подводной лодки, и на основании принятого решения, которое должно было бы уязвить британскую гордость, ее первые 5 подводных лодок были построены (у Виккерса в Барроу) по американским чертежам Общества Г о л л а н д. Этп суда были но типу совершенно одинаковы с американскими подводными лодками типа Adder в 108/122 тонны (см. выше). Первая из этих 5 лодок была спущена *2 октября 1901 года. Четыре остальных спущены вслед за нею в период с февраля по июнь 1902 г. Лодки получили Ж№ Н-1 до Н-5. %ъ '<^^^^^^ш^^^^^.^^^. Фиг. 24. Английская подводная лодка B-I на якоре. В 1902 г. было приступлено к постройке лодок нового типа, А-1, на этот раз—по английским чертежам. Лодки этого нового типа, разработанного Виккерсом, представляли собой лодки типа Я-* до Я-б, но больших размеров. Длина 30,5 м\ диаметр 3,86 м, надводное водоизмещение 180 тоня, подводное 207, двигатель для надводного хода—12-тп цилиндровый бензипо-мотор, обладающий мощностью в 400 л. с., двигатель для подводного хода— электромотор в 15()л. с., скорость 11/7,5 узлов; 2 носовых торпедных аппарата. ^-АЙ&*$«**$%»«« F- '"' •-•№ В1! -, .~*-^% 1^Ш BS^^r-SBgg.•;•-.:"..•-";< У*:-;'-;. . ,'/ :"Т.Щ59-"М! ' **• * - - ,. $ v . v . _ * v%v * ' <&?MJj#> < х л--*. $ * * *\ : ^ ,^>v _*,*- ч ? Фиг. 25. Английская подводная лодка В-/ на ходу. А-1 была спущен* 16 апреля 1903 г. Лодок этого пина было 4 о^ А-1 до A4, задними следовали 10 лодск того же типа, ^о несколько Ссль-НШ1 размеров Л-o до А-14; все они были одновинтовые. — 53 — В 1903 г. была начата постройка новой модели лодки В-1. тлкже одновинтовой, но большего водоизмещения, и, как п предыдущие,—по чертежам В и к к е р с а. В 1904 г. последовало распоряжение о постройке еще 10 лодок этого типа (В-a до В-Щ. Мы видим, что Англия принимала решительные меры, чтобы наверстать упущенное ею время. Это явилось следствием того, что происходившие в сентябре 1902 г. в открытом море под Шербургом французские маневры показали с достаточной убедительностью военным специалистам, какой опасности подвергается Англия после зарождения и непосредственном соседстве с нею флотилии подводных лодок, с которыми уже нельзя было не считаться. Действительно, ко времени этих маневров у Франции находились в строю и в постройке следующие лодки: Подводные лодки: Gymnote, Gustave Zede, Norse, Francais, Algerien, четыре лодйи типа Farfadet n 20 малых подводных лодок типа Naiade; нырлющие лодки: Narval', 4 лодки типа Sirene. Всего—34 лодки. Великобритания имела: 5 уже построенных подводных лодок -—R-1 до Н-5 и 4 в периоде постройки—А-1 до А-4, т. е. всего 9' лодок. Вот почему, начиная с этого момента, число закладок подводных лодок в Англии начинает все более и более увеличиваться. За 11 лодками типа В последовали в 1905—1908 гг. 38 лодок тп!1а С. Размеры их. те же самые: длана 39,6 м, диаметр 4,1 м, водоизмещение надводное 280 тонн, подводное—318 тонн. У 20 последних лодок типа С водоизмещение несколько увеличено—285/326 тонн. Двигатель для надводного хода на них все еще газолиновый, но песколько более мощный, а пменноЦв 600 л. с. вместо 500 л. с. Скорость надводного Фиг. 26. Английская подводная лодка В-1 (1903) (вид спереди). — 54 — хода 13 узлов, вместо 12- скорость подводного хода также увеличена с 8 до 9 узлов за счет применения электродвигателей в Г; О О л. с. вместо 200. Вооружение такое же: 2 носовых торпедных аппарата, расположенных в горизонталь- Фиг. 27. Английская подводная лодка типа С (1905). Фиг. 28. Группа английских подводных лодок типа С. вой плоскости. Эти суда были последними из числа оборудованных газолиновыми двигателями. После них на всех лодках начинают устанавливать двигатели Дизеля. — 55 — За типом С в 1908—1910 гг. последовал тип и, представляющий собой в конструктивном отношении заметный шаг вперед; надводное водоизмещение у него доведено до 550 тонн; подводное же до 610, т. е. оно почти удвоено. &&IIIICZ Ж^-у^' Фиг. 29. Английская подводная лодка типа D (1908). У лодок этого типа 2 гребных вннта, 2 носовых торпедных аппарата, расположенных один над другим и один аппарат в корме. Два двигателя Дизеля для надводного хода по 600 л. с. и 2 электромотора по 275 л. с. для подводного хода сообщали лодке надводную скорость в 14 узлов и подводную—10 узлов. Всего судов этого типа было построено восемь. Надстройка у них имела более значительные размеры, передняя часть ее и форштевень имели прямолинейные очертания. Фиг. 30. Английская подводная лодка типа Е (1911) (вид с носа). Тип Е, последовавший за типом D, к которому принадлежат 16 заложенных в 1911—1913 гг. лодок (плюс 2 для Австралии), представляет собой дальнейшее увеличение все того же основного типа. Длина достигает 55,2 м, ширина 6,87 м. Ширина их уже не равняется диаметру корпуса судна, так — 56 — как снаружи к нему примыкают два полукруглых выступа в виде полумесяцев *), основное назначение которых — служить наружными баластными систернами. Балаетные систерны делятся, таким образом, на внутренние и наружные. Запас плавучести увеличен; принимая во внимание, что надводное водоизмещение их равно 730 тоннам, а подводное 825 тоннам, запас плавучести получился равным около 12%, вместо 10% как у лодок предыдущего типа. Увеличение ширины позволило, дроме того, установить на этих лодках 2 траверз-ных торпедных аппарата. Таким образом, вооружение их состоит из 2-х носовых аппаратов, 2-х средних, из коих один стреляет по правому борту, а другой по левому, и одного кормового торпедного аппарата. Лодка может принять всего 10 торпед. Главные их механизмы: 2 восьмицилиндровых двигателя Дизеля по 800 л. с. и 2 электромотора по 420 л. с. Фиг. 31. Английская подводная лодка типа Е (вид с кормы). Скорость * надводного хода 15 узлов и подводного—10,5 узлов. Запас топлива (petrole) равен 42 тоннам, надводный район плавания 3225 морских миль при скорости в 10 узлов. Одновременно с постройкой этих лодок британское морское ведомство изучало и ныряющие лодки разных типов, но меньших размеров 3 лодки типа 8, построенных на заводе Scot t'a по чертежам Fiat Lauren ti. Водоизмещение их—254/312 тонн, мощность двигателей 650/320 л. с.; скорость 12/15 узлов; 2 носовых аппарата. 3 лодки типа F (по чертежам Адмиралтейства): 354/445 тонн; скорость 13/9 узлов; 2 носовых торпедных аппарата и один кормовой. 4 лодки типа F (чертежи В и к к е р с а) 382/488 тонн; скорость 13/9 узлов; 2 носовых и 1 кормовой торпедный аппарат. В конструктивном отношении лодки этих двух типов близка походят на итальянские лодки типа Laurenti. !) Так наз. ,булив. (Примечание переводчика). — 57 И, наконец, 4 лодки типа FF (проект Шнейдер-Лобефа), построенные у Армстронга в количестве 4-х единиц: водоизмещение 350/500 тонн, скорость 13/9 узлов; 2 носовых торпедных аппарата. Все лодки этпх типов имеют двойной корпус. " А ^ W "»>'<;.й ч- •*S*4fcx'»i»'i>igSBi4*> Ш*^ЕЁ fp Фиг. 37. Итальянская подводная лодка Galileo Ferraris (1913). На всех последующих итальянских лодках были установлены двигатели Дизеля. Это были: 8 ныряющих лодок типа Medusa (проект инженера Лауренти), построенных Акционерным Обществом Фиат в Сан-Джиорджио, начиная с 1910 Фиг. 38. Итальянская ныряющая лодка типа Nautilus (1913). по 1914 год: длина 45,2 „и, ширина 4,5 м\ водоизмещение 245/300 ТОНБ^ скорость 13,0/7,5 узлов; мощность механизмов 650/320 л. с. Все эти суда имеют по 2 носовых торпедных аппарата и по 4 торпеды. 60 — Акционерным Обществом Ф и а т в Сан-Джиорджио был построен, также по чертежам инженера Л а у р е н т и ряд ныряющих лодок этого же типа и для иностранных флотов: Hvalen (для Швеции); Dyklceren (для Дании); Езра->dartc (для Португалии); 3 для Бразилии; о для Испании; 1 для Соединенных Штаюв Америки; 3 для Великобритании. За dio же время итальянские военные порты построили 2 лодки: Nauiihte и Nereide по проекту инженера де-Бернардис (в портовом Адмиралтействе в Венеции). Они были спущены на воду в 1913 г. Размеры этих лодок потти одинаковы с размерами типа Medusa: длина 41 м, водоизмещение 230/500 тонн; мощность механизмов 650/320 л. с.; скорость 13,3/У,0 узлов; 2 торпедных аппарата. И, наконец, итальянское морское ведомство построило по проекту инженера К а в а л лини средствами военного порта в Специи две подводных лодки Galileo-Ferraris и Giacinto-Pullino. Лодки эти несколько больше преды-.дущих—водоизмещение их равно 345/400 тонн. Их малый запас плавучести и форма корпуса вынуждают причислить их к чисто подводным, а не к ныряющим лодкам. Постройка этих лодок начата в 1912 г. и закончена в 1915 г. Не считая двух лодок последнего типа, в дальнейших постройках, отметим, уже не повторявшегося, Италия имела перед войной в строю только ныряющие лодки; она так и остановилась на этом типе лодок береговой обороны невысокого тоннажа. Wi№f~$ 5&Е'»/ Фиг. 39. U-1 —первая германская ныряющая лодка. У фирмы К р у и п - Г е р м а н и я - В е р ф ь Италия приобрела ныряющую лодку, Atropo, водоизмещением в 235/300 тонн и, в свою очередь, построила для Германии ныряющую лодку большого тоннажа, в 710/870 тонн; последняя была ею реквизирована в начале войны и получила название Bdlilla. Германия. Германское морское ведомство занялось подводными лодками значительно позже, чем другие государства. В 1901 г. адмирал фон Тир in. т ц заявил в Рейхстаге, что Германия, благодаря конфигурации сиоей береговой полосы и географическому положению портов ке нуждается в подводных лодках, которые Тирпитц рассматривает как суда чисто оборонного значения. Приходится признать, что лицо, возглавлявшее германский флот плохо разбиралось в этих вопросах в ту эпоху. Впоследствии Т и р п к т ц изменил свое мнение о подводных лодках. — 61 — Около 1902 года один из технических руководителей германского морского ведомства заявил в свою очередь, что подводная лодка не может правильно погружаться и держать глубину надлежащим образом по причине недостаточной продольной остойчивости. Из появившихся, однако, немного позже газетных официозных сообщений стало известно, что Германия раздобыла чертежи все х иностранных подводных лодок, в том числе и французских ныряющих лодок, и что она собирается создать тип лодки, более совершенный, чем все существующие. Действительно, в 1903 г. в Киле на верфи Круппа-Германия была начата постройка лодки ныряющего типа. Лодка эта была спущена на воду 30 августа 1905 г. и закончила свои испытания в 1906 г. Это была U-1, первая германская подводная лодка. Это судно было похоже во многих отношениях на французские ныряющие лодки типа Sirene 1900 года и Aigrette 1902г. Так же, как и на этих лодках, прочный корпус U-1 был круговой формы; наружный корпус был частичным и спстерны водяного баласта были расположены в пространстве между обоими корпусами. Длина лодки 39,9 м\ ширина 3,54 м\ диаметр прочного корпуса 3,1 м\ водоизмещение 185/235 тонн; запас плавучести 21°/0; два двигателя Кертинга, работающие на керосине (petrole lourd) по 200 л. с. на валу, два электромотора по 100 л. с., 2 носовых торпедных аппарата; скорость надводного хола 10,9 узла, подводного—7,5 узла. Здесь не место выяснять, как немцы смогли обеспечить себя французскими чертежами. Для того, чтобы составить себе об этом представление, достаточно вспомнить о предшествовавшем войне и впоследствии разоблаченном германском шпионаже. В 1906 году заводом Данцпгского военного порта была начата постройка трех ныряющих лодок: U-2, U-8 и U-4, имевших несколько большие размеры, чем U-1: водоизмещение 235/300 тоня; длина 43,2 м\ ширина 3,75 м\ два двигателя Кертивга по 300 л. с., два электромотора по 160 л. с.; скорость надводного хода 12 узлов, подводного—8,25 узлов; район плавания 1200 миль при 9 узлах надводного хода; 40 миль при 5 узлах подводного хода; 2 носовых торпедных аппарата с одной запасной торпедой (торпеды в 450 лш). По тем же-чертежам фирма Крупп-Г ер мания-Верфь начала в 1908г. постройку трех ныряющих лодоки типа Карп для России; в 1907 г. начаты постройкой две лодки для Австрии и одна—несколько измененного типа, КоЪЪеп, для Норвегии. Решительно изменивший свои взгляды адмирал фон Тирпитц высказал в 1907 г. в Рейхстаге свою радость по поводу того, что он не слишком торопился с постройкой подводных лодок: «Франция, говорил он, имеет много лодок, но все те, которые спущены на воду до 1905 года, не имеют никакого военного значения. Германия хорошо распорядилась своими деньгами и людьми, терпеливо выжидая момента, когда техническая мысль разрешит проблему подводной и ныряющей лодки. Мы хотим, чтобы подводная лодка была мореходной и могла плавать также на поверхности. Мы не хотим применять слишком опасных бензиновых двигателей. Тотчас же как двигатель, потребляющий керосин (petrole lourd), стал пригодным для эксшгоатации, мы построяли судно, которое полностью отвечает нашим заданиям, вместо того, чтобы иметь теперь в паших портах тридцать или сорок непригодных судов». — 62 — Одним словом, Германия выжидала, когда Франция произведет все сравнительные испытания разных типов лодок и когда она окончательно усовершенствует тип ныряющей лодки. При помощи своего широко поставленного шпионажа, раскрытого в столь чудовищны! размерах, Германия украла или заставила украсть французские чертежи и построила по ним свои лодки. Фиг. 40. U-5 (1907), Такая политика имела и свои выгоды и свои неудобства: выгода ее заключалась в том, что, присваивая себе мошеническим путем результаты чужит 'трудов, она смогла обойтись без длительного изучения вопроса, опытов и нащупываний, которыми была отмечена работа французского морского ведомства, начиная с 1889 по 1902 г. При таком способе сберегалось как время, так Фиг. 41. Германская ныряющая лодка типа U-35 (1913). о деньги. Недостаток же такой политики заключался в том, что, несмотря на утверждения фон Тирпитца, Германия все же сильно запоздала с постройкой лодок. Несмотря на всю ее лихорадочную деятельность, несмотря на громадные -суммы, затраченные ею на постройку подводных лодок, ей не удалось во время лаверстать этого опоздания, так как согласно английски! данных, на 1 августа 1914 г. Германия могла располагать только двадцатью восьмью ныряющими — 63 — лодками, готовыми для военньи действий и двенадцатью, находившимися в постройке уКруппа, к которым можно присоединить еще шесть лодок бывших в постройке у Круппа для других флотов (одна для Норвегии и пять для Австрии), последние были затем реквизированы германским морским ведомством. Кредиты на подводные лодки появляются в германском бюджета только в 1905 г., в размере 1.750.000 франков на постройку U-1. С этого момента расходы Германии на подводные лодки все время растут. Они составляли, считая марку равной 1,25 франка: в 1906 г.— 3.125.000 франков; в 1910 г.—18.750.000 франков; в 1907 г.— 6.250.000 „ в 1911 г.—18.750.000 в 1908 г.— 9.750.000 „ в 1912 Г.-18.750.000 в 1909 Г.-12.500.000 . в 1913 г.—25.000.000 в 1914 г.—23.750.000 В объяснительной записке, комментирующей закон 1910 года о военном судостроении, говорится: «Мы будем строить ныряющие лодки больших размеров, единственные лодки, которые могут принести нам ту пользу, которую мы от них ожидаем», другими словами, лодки, которые могут взять на себя наступательную роль. В соответствии с этим, водоизмещение лодок, закладка коих следует одна за другой, все больше и больше возрастает. В 1907 г.: U-5 до U-8 на верфи Круппа «Германия»: длина 50,6 лг, ширина 5,5 м\ водоизмещение 400/500 тонн; запас плавучести 20°/0; два двигателя Дизеля по 400 л. с., два электромотора по 250 л. с.; скорость надводного хода 12,5 узла; 8,5 узла—подводного; район плавания 60 миль при 5-узловой подводной скорости; вооружение: два носовых торпедных аппарата, четыре торпеды по 450 мм. Начиная с этих пор на всех лодках устанавливаются 4-х тактные двигатели Дизеля. Тип этих лодок отличается тем, что на них, впервые, устанавливается артиллерия. Лодки эти имеют по одной 55 мм пушке. В 1908 г.: U-9 до U-12-, длина 55,8 м\ ширина 5,8 м\ водоизмещение 520/650 тонн, запас плавучести 20°/0, мощность обоих двигателей 1000/700 л. с.; скорость 13/8 узлов; подводный район плавания—50 мнль при скорости в 5 узлов; вооружение: два носовых торпедных аппарата, два кормовых; шесть 450 мм торпед. Имеется одна 88 мм пушка. В 1909 и 1910 гг. U-13 по U-18: длина 61,2 м; ширина 5,9 л*; водоизмещение 640/800 тонн; запас плавучести 20°/0 ; мощность обоих двигателей 1200/800 л. с.; скорость 14,5/8,5 узлов; подводный район плавания— 55 миль при скорости 5 узлов; вооружение такое же, как и у предыдущих. 4 торпедных аппарата и 6 торпед, но диаметр последних 500 мм вместо 450 мм. В 1911 и 1912 г.г.: U-19 по U-34: длина 64 м\ ширина 6,25 м водоизмещение 690/860 тонн; запас плавучести 20°/0, мощность обоих двигателей 1700/900 л. с.; скорость 15,5/8,5 узлов; подводный район плавания— 60 миль при скорости в 5 узлов; вооружение, как вышеприведенное: одна 88 мм пушка, два носовых и два кормовых торпедных аппарата; но запас торпед—8 штук диаметром 500 мм. Наконец, в 1913 и 1914 гг. начата постройка лодок: U-35 по ?7-56; водоизмещение 780/980 тонн; запас плавучести 20°/0; мощность обоих двигателей 1800/1000 л. с,; скорость 15,5/8,5 узлов; вооружение, как вышеприведенное. К моменту начала войны постройка первых лодок этого типа была почти закончена. — 64 — Таким образом, начиная с 1909 г. Германия держалась более последовательно, чем какая-либо иная держава, линии постройки ныряющих лодок большого тоннажа и большого района плавания, имеющих сильное вооружение и созданных в полном смысле слова для нападения. Можно сказать, что хорошо еще, что Германия развила свою деятельность в этом направлении слишком поздно: если судить по результатам действия германских лодок, то, имей германский флот к началу войны сотню таких судов, последствия их деятельности оказались бы для союзников весьма тяжелыми. Япония. Из справочников японского морского ведомства можно почерпнуть, вообще говоря, немного сведений о его постройках. В 1914 году Япония имела: Две маленьких подводных лодки Галланда водоизмещением в 62/87 тонн Ж№ 6 и 7; пить подводных лодок Галланда, типа американских лодок Adder, в 108/122 тонны, за Ж№ с 1 по 5, купленных ею во время русско-японской войны. Пять подводных лодок английского типа С, в 280/318 тонн, из коих две (Ж№ 8 и 9) построены в 1908 г. в Англии Виккерсом, а три других в Японии (J6J6 10, И, 12). Одну подводную лодку того же несколько измененного типа, водоизмещением в 300/330 тонн, № 13, постройки 1911 года. Наконец, две ныряющих лодки типа Шнейдер-Лобефа, за Лив 14 и 15 находились в момент объявления войны в постройке в Шалоне на Саоне. Одна из 7их была реквизирована французским морским ведомством. Другая была сдана Японии в 1916 г. (J6 15). Таким образом, Япония не вступила еще к тому времени на широкий путь развития своего подводного флота. В дальнейшем, мы увидим, как война видоизменила в этом отношении взгляды японского адмиралтейства. Другие державы. Военные флоты других держав держались в области постройки подводных лодок далеко позади ведущих стран. Россия приобрела во время русско-японской воины несколько подводных лодок типа Голланда и Лэка в Соединенных Штатах Америки (в 1904 г.), и три ныряющих лодки у Общества Крупп-Германия (в 1906 г.). Она пробовала создать и свой собственный национальный тип подводного судна (Бубнова, Еолбасьева, Кутейнпкова, Джевецкого). Ей удалось, однако, создать лишь весьма разнокалиберную флотилию, которая принесла ей во время войны весьма малую пользу. Австро-Венгрия. Начиная с 1907 г. Австро-Венгрия построила 2 подводных лодки типа Голланд у Уаитхэда, две подводных лодки типа Лэка— на заводе военного порта в Поле и две ныряющих лодки типа Germania Круппа—в Киле. Это вс1, чем она располагала к момеигу, когда разразилась воина 1914 года. Флоты второстепенных держав создали свои флотилии подводных лодок еще позднее. И все же, как сказал об этом Гоше и: «Подводная лодка есть оружие слабых держав»—только она дает возможность слабому флоту защищаться против более сильного противника, мы это хорошо видим во время войны. Швеция спустила на воду в 1904 году подводную лодку Hajen построенную по проекту Р и х с е н'а н представлющую собой подражание типу Голланда в" 107/127 тонн; эта лодка строилась в Стокгольме, В 1909 г. ею была приоб- — 65 — ретена у общества Фиат в Сан-Джиорджио лодка Hvalen (проект Лауренти) в 180/230 тонн, почти такая же как Foca. В 1910 г. в Стокгольме была начата постройка трех лодок того же типа и в 1913 г. еще трех (по измененному проекту шведского адмиралтейства). Норвегия приобрела в 1907 г. у общества Крупп —«Германия» подводную лодку КоЪЪеп. В 1912 г. ею было заказано еще четыре лодки этого же типа. Последняя из них еще не была сдана к моменту начала войны и она была реквизирована Германией и получила название U-A. Голландия приобрела свою первую подводную лодку в 1906 г. Это была лодка Голланда типа Adder. Голландский флот остался и в дальнейшем Фиг. 42. Португальская ныряющая лодка Espadarte. верен этому типу, так как все остальные его лодки построены либо по проектам Electric Boat Co (Голланд), либо Hay Whitehead'a или Hay Denny, которые являются лпшь подражанием"типу Голланд. Перед войной количество голландских подводных лодок было незначительно. В 1914 г, оно состояло: во - первъи, из лодок береговой обороны 0-I Б 102/120 JOHH; от 0-2 до 0-5, в 131/150 тонн; 0-6, в 170/208 тонн и 0-7, в 176/280 тонн. Двз последних находились в постройке. Во-вторых, из лодок типа К, предназначенных для обороны Голландской Ивдии Эти лодки большего размера: К-1, 330/390 тонн; К-2, 550/800 тонн. Последняя из них находилась в постройке. Греция. Грецпя обладала двумя ныряющими лодками Шнендер-Лобефа (1912 г.), в 310/460 тонн, 13/8,5 узла; первая из них участвовала в Балканской войне и способствовала блокаде Дарданелл. В 1913 г. Грецией были заказаны еще 2 ныряющих лодки Шнейдрр-Лобефа. Не будучи закончены в 1914 году, они были реквизированы французским правительством. — 66 — Дания. Данией была приобретена в 1908 г. у общества Фиат лодка Dykkeren (проект Лауренти) — небольшое судно в 105/130 тонн. После этого ею были заказаны лодки типа Hay Whitehead (подражание Голланду): в 1911 г. шесть единиц типа Havmanden по 170/200 тонн; скорость 13/8 узлов, два торпедных аппарата. В 1913 г. заказано 5 лодок типа Аедгг, несколько больших размеров: водоизмещение 185/235 тонн, которые строились в Копенгагене по тому же проекту, что и вышеупомянутые, и были закончены постройкой в 1915 г. Португалия. Ею была в 1912 г. приобретена у общества Фиат ныряющая лодка Espadarte (проект Лауренти). Водоизмещение ее 240/300 тоня, так же как и у итальянских лодок типа Medusa. г ( ^р ^~~* р.^^- -«,«^9^^ I '- V/^"'4-v-V^-^ t -v. V. ~; :VV - ••/•" ;t * ; Л ^rV'rt: ^^t;^;^b^^^ ^ *;ч-' ' "*' " - -''МЧ: VK*V-f •;'; " -^::^'1^г^^^Ц Ctb****^i Фиг. 43. 0'Byrne — ныряющая лодка, построенная для Румынии и реквизированная французским правительством в 1917 г. Испания. В 1914 г. у Испании не было ни одной подводной лодки. Румыния и Турция. В начале 1914 г. Румынией и Турцией были заказаны ныряющие лодки типа Шнейдер-Лобефа в 350/500 тонн. В связи с тем, что к началу войны постройка этих лодок не была закончена, она была приостановлена, а затем в 1917 году снова возобновлена уже для французского правительства. Вне Европы. Перу, первое из внеевропейских государств, заказало в 1910 г. две ныряющих лодки Шнейдер-Лобефа в 280/410 тонн, 13/8,5 узлов, которые и были сданы в Калдао в 1913 г. Бразилия заказала в 1913 г. обществу Фиат три ныряющих лодки твпа Medusa (проект Лауренти). , Они были сданы в 1915 г. "Чили заказало в 1912 году Electric Boat Co Соединенных Штатов Америки две подводных лодки. Они были приобретены Канадой в начале войны. Республика Аргентина не имеет ни одной подводной лодки. Таково было положение в различных флотах к началу 1914 г. В другой главе мы увидим, как повлияла война на взгляды относительно роли подводных лодок и на их конструкцию. ГЛАВА IL Корпус лодок, t. Различные типы подводных лодок. В предыдущей главе нами было установлено разделение подводных лодок на два основных типа: тип подводной лодки в буквальном смысле этого слова и тип лодки ныряющей. Возникновение последнего типа относится к 1897 г. (Narval). Первый тип лодок был предназначен для плавания исключительно в погруженном состоянии; при плавании над водой его качества были совершенно неудовлетворительны. Ныряющей лодке, наоборот, были приданы качества для преимущественного плавания в надводном состоянии; погружается же она лишь ЛРОСТРЯНСГЗО СЗОоОДНОН ЦНРКУЛЯЦММ вОДЬ/ 1 J_^ ЗЯТЕРЛППНЯ /tPOCTP/fffCTffO СВОБОДН0Н ЦНРХУ-\S7ffltff/f ВОДЫ ^ ЗЯТаРЛИННЯ \ аодямол\ вядлнсн I ?ЯЛЛА&1 Фиг. 44. Американская подводная лодка системы Голланда. Тип Adder, спущена в 1900 г. Фиг. 45. Подлодка американской Electric Boat Co. Тип К» спущена в 1913 г. Сечения круглые; без двойного корпуса. Внутренний водяной баласт. Водоизмещение 390/520 m. Запас плавучести 25%. в последний момент перед атакой или в целях самозащиты. Таким образом на этом типе лодок было обращено внимание на развитие мореходных качеств. На фиг. 44 по 48 показаны поперечные сечения различных подводных лодок. Запас плавучести лодок этого типа непрерывно увеличивался. Gustave Zede (1889 г.) обладал запасом плавучести всего в 3,4°/0; тип Morse (1897 г.) — 4,5°/0, тип Emeraude (1903 г.)—7% , тип Mariotte (1906 г.)—14%. В Англии первые лодки типа американского Голланда имели запас плавучести 11°/0 (1901 г.) — на типе D 1906 г. он достиг 13°/0, равно как и — 68 — на типе ЕЕ 1910 г., имевшем водоизмещение 715/820 тонн при расположении части главного водяного баласта вне кругового корпуса. В течение войны был 7f>uCTP/7/fCrBU CBU60JZrtPff Ц.МР-КУЛЯЦ"/1 BUJbf дергвчяяяя Б?нзняаздя скоте?™ ВЛГ?Р77Нг:г'<9 1 Ч Г к <0 I *~ f?W6*\ \«M*«»»*W Фиг. 49. Ныряющая лодка системы Лобефа Narval. Спущена в 1899 г. Сечения эллиптические. Наружный водяной баласт. Полный двойной корпус. Водоизмещение 117—120 т. Плавучесть 420/0. Средняя цифра 25°/0 представляется минимально необходимой для придания лодке удовлетворительных мореходных качеств без значительного увеличения времени погружения. Фиг. 49—54 представляют поперечные сечения ныряющих лодок типа Лобефа. На фиг. 55—57 показаны германские подлодки; из этих чертежей видно, что немцы, начиная с первых своих подлодок и кончая лодками, построенными в течение войны, всецело подражали французскому типу,— по крайней мере на судах водоизмещением ниже 1000 тонн. Помимо этого немцы подражали итальянскому типу подлодок Фиат - Лауренти (фиг. 58). Этот тип, с начала своего возникновения и до войны включительно, имел свои характерные особенности. Он имел полный двойной корпус на протяжении 2/3 длины судна. Водяной баласт расположен в междукорпусном пространстве и разделен по высоте /7?ГПНЯ КОРПУС Фиг. 51. Ныряютая лодка системы Лобефа. Тип Pluviose. Спущена в 1907—1909 гг. Другие типы спущены в 1909-1910 гг. Сечения эллиптические. Наружный водяной баласт. Частичный двойной корпус. Плавучесть 27,5— ЗОо/о. 70 ва две части наклонной платформой, имеющей погибь. С обоих бортов верхняя сжстерна снабжена клапанами, расположенными непосредственно;:над грузовой S/?r?f>S?rtfifS? /7fr??u/'/f/? Л?ГММЯ ЛОРЛУ С ЛМЛЬ П?ФТЯНЯЯ СИС7?РЯЯ Фиг. 52. Ныряющая лодка системы Лобефа. Последние типы спущены в 1911 и 1914 гг. Сечения эллиптические. Наружный водяной баласт. Двойной корпус частичный, но более удлиненный. Запас плавучести 32%. ватерлинией и служащими для сообщения с забортной водой. Упомянутая платформа соединяется с наружным корпусом точно на уровне грузовой ватерлинии. А>: «I [вод. 6АТ?РЛН/ГНЯ \\ V-77// л/щнддводмом\± "2" *Ш**«н,. \\*% ^±^\L/ /7?ГЯММ ЯОРЛУС \&а/7яо/го& Я/?ЛУ6Д J_______, "tft" ОЯ7?Я/7#пяя ^р/гя/гдеодя. -?/7/?#ff/7M/f ' "a S7?rST/fff /ГОРЛУС А. Листы с прорезами. В. Часть свободной циркуляции воды между палубой и корпусом. Фиг. 53. Французская ныряющая лодка типа Aigrette — 1902 г. Circe — 1904 г. Pluviose -1905 г. Фиг. 54. Немецкие ныряющие лодки типа UB-48 и UC-16. Погружение лодки происходит путем заполнения водой как верхней, так и нижней части междукорпусного пространства, для чего одновременно открываются их клапана; маневр погружения показан на фиг. 61. — 71 — ЧЯСГЬ CSGSU/ifiOrt ЦИРКУЛЯЦИИ GOMbf " 'as*T?/*/7#/t/fft Для всплытия достаточно откачать лишь водяной баласт нижней части систерны; верхняя же их часть опоражнивается автоматически по мере всплывания подлодки. Заманчивое на первый взгляд, такое расположение водяного бала-ста, составляет основное отличие итальянского типа подлодок от французского. Но, к сожалению, это расположение обладает двумя существенными недостатками: 1) скорость заполнения резко уменьшается к его концу, вследствие малой разности уровней воды в верхней части бадаст-яых систерн и забортной; 2) остойчивость в период заполнения .систерн недостаточна, вследствие большой ширины свободной поверхности воды в верхних снстернах. То же самое относится к остойчивости и в период KHJ7b всплытия. Эти же недостатки были и у французской ныряющей лодки JVar-val; именно, они заставили Лобефа изменить первоначальный тип ныряющей лодкп с полным двойным корпусом на тип с частичным двойным корпусом (Sirene, 1900 г.). Фиг. 55. Ныряющая лодка системы „Германия-Крупп". А-1, спущ. в 1905 г. (Германия). Водоизмещение 185—240 m. (/-_?, U-3, U-4 спущены в 1908 г. (Германия). Водоизмещение 240—300 m. U-5, U-6 спущены в 1910 г. (Австрия). Водоизмещение 240—300 т. КоЪЬеп спущ. в 1907 г. (Норвегия). Водоизмещение 202—245 т. ureiPCTfff) е ^opfjyci E/0. Medusa—1911 г. 225—300 т. Запас плавучести 22%. Полный двойной корпус в центральной части на протяжении !/з длины и частично на оконечности. На лодках большого тоннажа, спущенных на воду в период войны, полный двойной корпус простирался не более, как на х/4 длины судна. ЛОГРУМЕНМЕ Фиг. 61. Погружение итальянских ныряющих лодок типа Лауренти. eC/7S7?>/rff? Фиг. 62. Всплытие на поверхность. Итальянский тип Бернардиса (1912 г.) аналогичен по форме поперечного сечения типу Лаурзнти, но имеет то преимущество, что на нем нет верхних баластныт систерн (фиг. 63). Идея другого типа ныряющей лодки (скорее—итальянской чисто подводной лодки) принадлежит инж. Каваллини (фиг. 64). Два судна этого типа— — 74 — Galileo-Ferraris и Giacinto-Pullino водоизмещением 345/400 тонн были заложены в 1912 году. Но в дальнейшем этот тин не повторялся. Вполне Фиг. 63. Итальянская ныряющая лодка Бернардиса Nautilus, 1913 г. Водоизмещение 250—310 т. Запас плавучести 19%. Фиг. 64. Итальянская подводная лодка Каваллини Gla-cinto-Pullino, 1913 г. Водоизмещение 345—400m. Запас плавучести 14%. основательно итальянцы предпочли пойти на компромисс между двумя типами Лауренти и Каваллини, вылившийся в смешанный тип, пригодный для ныряющих лодок большого тоннажа. Он имеет в ньжней части корпуса отсек для аккумуляторов (Каваллини) и верхние баластные си-стерны, ограниченные платформой на высоте грузовой ватерлинии (Лау-ренти). Эти верхние баластные систерны расположены по длине в средней части судна и простираются примерно на 30°/0 JSF/***\ \J**^~T^^^S / его длшш' остальная t<&>(7fc v J^T ^*C / часть надстройки — про- ницаема. В течение войны были заложены 4 ныряющих лодки этого типа в 730 Фиг. 65. Итальянская ныряющая лодка смешанного T°°H И?'^arbarigo) типа Каваллини-Лауренти. Тип Barbarigo 730 m. н 6~в 80° тшш (сеРия Тип Pietrc-Micca 800—1200 т. Запас плавучести Pietro-Micca). 33%. На фиг. 66 показана конструкция шпангоута ныряющей лодки с полным двойным корпусом; на фиг. 67—-то же для ныряющей лодки с частичным двойным корпусом; оба типа "принадлежат к числу 75 — французски! подлодок. Наконец, на фиг. 68 показан мидель-шпангоут германской ныряющей лодки типа UB в 529 тонн. Подведем итоги всего А изложенного выше: если исходить от начального положения в конце XIX века, т. е., с одной стороны, от чист о подводной лодки, имевшей сигарообразную форму, внутренние баластяые систерны и малый запас плавучести (от 3 до 13°/0), ас другой стороны, от ныряющей лодки типа Narval, имевшей полный двойной корпус, образование мореходного судна по образцу миноносца и большой запас плавучести (42°/0), то становится ясным, что оба типа подлодок эволюционировали, сближаясь по своим данным друг с другом. У чисто подводных лодок запас пловучести возрос до 20—25°/0. Часть систерн водяного баласта Л?ГКИЯ КОРПУС С?Ч?ПК? А А ВЬ/РЕЗ Yfu/ibflHffff В ПЛ6ОР Фиг, 66. ClVZrtfff /-/ • ipU i /7/70С/fH И ЛИСТ -vembrwe &№?? ОАОСПМ/WCT Я?Р?ЗРЯЛЯЯ ЯЯ/7У5А J-. ЯМС7 ВЯУТР O&iksfB/T/i лррстгдяство СВО5ОД/1(/# ЦЯР-ПУЛЯШМ 8u?t>i C?V?fftf? 2-2 Фиг. 67. — 76 — размещается на них иногда вне прочного корпуса (английские типы Е и L, новые американские типы). На лодках появились надстройки, которые придали им мореходные обводы, в особенности в носовой части. Но все эти лодки .принадлежат к однокорпусным судам. В Англии, США и Голландии продолжают Фиг. 68. придерживаться этого типа лодок, хотя в Англии как до, так и во время войны, был построен и ряд ныряющих лодок (типа ИГ, Т7", .F, G, I, К), У ныряющих же лодок запас плавучести снизился до 20—25°/0. На них часть междубортных систерн использована обыкновенно^ для жидкого топлива. У всех сохранился двойной корпус, хотя бы частичный, который обеспечивает им в надводном состоянии лучшую мореходность и живучесть, чем у чисто подводных лодок. Итальянский тип лодок—по началу оригинальный, совпал в своем дальнейшем развитии в основных данных с французскими. Разница между ними осталась лишь в деталях конструкции. Франция, Англия, Италия и др. строят в настоящее время как ныряющие-лодки, так, в отдельных случаях, и чисто подводные, но с определенным предпочтением в сторону первых. 2. Расчеты прочности корпуса. Погруженная подводная лодка подвергается, находясь в состоянии равновесия, действию следующих сил: 1) Поперечного сжатия. 2) Продольного сжатия. 3) Местных усилий от продольного изгиба и среза. В самом деле, хотя вес лодки в целом и уравновешен ее силой поддержания,—веса, относящиеся к какому-нибудь отдельно взятому отсеку, не уравновешиваются силой поддержания того же отсека, вследствие чего и появляются перерезающие силы и усилия от продольного изгиба. 4) От неравномерности распределения гидростатического давления по периметру корпуса от его верхней образующей до нижней, появляются изгибающие моменты, действующие в поперечной плоскости даже в том случае, еслп сечение круговое, и тем более, если оно эллиптическое. Последние два из этих усилий имеют величину, которой можно пренебречь по сравнению с остальными. При увеличении глубины погружения до некоторого предела лодка раздавливается, при чем это может произойти от двух причин: 1. От разрыва обшивки между шпангоутами. 2. От раздавливания шпангоутам соответствующей частью обшивки. Рассмотрим отдельно сопротивление обшивки изгибу между шпангоутами и сопротивление шпангоута изгибу под действием изгибающих моментов. При расчете обшивки первых подлодок, имевших круговое сечение корпуса, т. е. при определении толщины листов, довольствовались полуэмпирическпми формулами, уподобляя корпус лодки цилиндрической трубе, подверженной наружному давлению; это давление считалось равномерным и принималось равным 25 метрам столба морской воды. Таким способом была назначена толщина обшивки французских подводных лодок Gymnote и Gustave Zede, построенных ранее Narval'&. В допущении, что давление распределено равномерно по всей окружности сечения, заключалась та% ошибка, что прп размерах Gustave Zede разность давления между верхней и нижней точками сеченпя равнялась 320 граммам на квадратный сантиметр. Эта разность в соединении с неравномерностью распределения весов на судне создает неравномерное давление по окружности корпуса и влечет за собой появление изгибающих моментов. Благодаря круговой форме корпусов и незначительной глубине погружения (25 метров), считавшейся в то время предельной, эти изгибающие моменты были незначительны; их учитывали тем, что толщину листов обшивки назначали с известным запасом. — 78 — С появлением ныряющих лодок с двойным корпусом, как Narval,— такой приближенный способ расчета оказался недостаточным. Сечения корпуса были правильными эллипсами с переменными эксцентриситетами; в целях экономии веса толщина обшивки была назначена минимально необходимой для восприятия давления столба воды, равного 23 метрам в верхней части корпуса и 25 метрам—в нижней. Листы обшивки считались опертыми на шпангоуты или бимсы. В конечном счете для внутреннего корпуса вернулись к круговой форме, но наибольшая глубина погружения последовательно увеличивалась до 30, 40 и 50 метров. Для современных подводных лодок требуется глубина погружения 75—80 метров. Вследствие этого требования значительно возрастает вес корпуса; с другой стороны главные двигатели,—как дизеля, так и электромоторы, также и аккумуляторы, дают все возрастающие сосредоточенные нагрузки. Таким образом приходится иметь дело со значительными изгибающими моментами, определение которых необходимо для рационального распределения материала в конструкции. а) Толщина обшивки. Толщина обшивки естественно возрастает с увеличением: 1) наибольшего давления, 2) радиуса кривизны корпуса и 3) расстояния между шпангоутами. Формула Фэрберна. Для расчетов первых подводных лодок, имевших круговой корпус с большими шпангоутными расстояниями (а иногда, как на Gustave Zede и вовсе без шпангоутов на протяжении между двумя переборками)—пользовались формулой Фэрберна, полученной экспериментальным путем: Р= 376700 ^ +Н60 4г — 93 -4-, LtU U U .где: Р—разрушающее давление в килограммах на кв. см. е — толщина обшивки в сантиметрах. L —- расстояние между подкрепляющими ребрами. D — диаметр корпуса. Формула Фэрберна, как указывает инж. Радигэр, имеет тот недостаток, что она не однородна н не всегда совпадает с результами опытов, из которых она выведена. Лов вывел более сложную формулу, точнее совпадающую с экспериментальными данными; но она справедлива лишь в тех пределах, при которых она была выведена, а именно: g -р------в пределах от 0,004 до 0,007. J-J g -fi-----в пределах от 0,003 до 0,015. L -fi------в пределах от 2,5 до 15. В частности, верхний предел первого из этих отношений меньше тех вели-чян, которые встречаются на подводных лодках. Формула Лов, как он это указывает и сам, в отдельных случаях довольно сомнительна и малонадежна. Нужно заметить, что, для определения разрушающего давления с учетом шпангоутов, формула Фэрберна неприменима, так как она была выведена на основании опытов над круговыми трубками малых диаметров, подверженных равномерному давлению и, следовательно, нагруженных лишь незначительными изгибающими моментами. Ее можно применять лишь в расчете обшивки между шпангоутами. Пренебрегая в формуле двумя последними членами, мы делаем ошибку в сторону безопасности, так как третий член по величине не всегда меньше второго. Отсюда получим следующую формулу: e = KVPLD = Q^lYPLD. Другая формула Фэрберна пишется в виде: 2,19_______ e*'l*~KPLD, откуда е = 0,0676 j/PLD. В обеих формулах е в мм, Р — в кг на кв. см, L и D в см. Формула Ллойда. Формула, применяемая Ллойдом для расчета цилиндрических топок паровых котлов, подверженных наружному давлению, имеет вид: Р--=752,6-^, откуда е = 0,036 VPLD . JuLJ Р—в килограммах на кв. см. L — расстояние между подкрепляющими ребрами топки, или между шпангоутами подводной лодки в см. D — диаметр котельной топки или корпуса подлодки в см. е — толщина обшивки в мм. Эта формула дает не разрушающее давление, как предыдущие, а пробное, при котором не должны появляться остаточные деформации. Формула Wehage. Формула дает значение разрушающего давления для труб, подверженных наружному давлению: 3 Г-------- 4 Р — К-^и -?--;, откуда е = 0,00325 D}/~P4:. % Как и формула Фэрберна, она приложима только к трубам, и притом в довольно узких пределах. Лобеф применил в 1898 г. для расчета обшивки первой французской ныряющей лодки Narval следующую формулу: е~0,031/Р?Д где D — есть удвоенный наибольший радиус кривизны сечения корпуса. Сечение корпуса было эллиптическое: в кормовой части большая ось горизонтальна, малая—вертикальна, в носовой части—наоборот. Отношение боль- — 80 — шой оси к малой было: 1,20 в носу, 1,46 в средней части судна и 1,36 в кормовой. В средней части двойной радиус кривизны был равен 3 м 09 см. С тех пор эта формула применялась Лобефом для всех ныряющих лодок, построенных по его проектам и имевших корпус как эллиптической, так и круговой формы. В последнем случае через D обозначается диаметр корпуса. Так как толщина обшивки не получается по этой формуле в целых единицах, то ее округляют в сторону увеличения, чтобы получить ближайшую подходящую по сортаменту толщину. Хюттер—главный инженер французского флота, дал в 1905 году на основании анализа данных непосредственных опытов, произведенных в 1904 г. над моделями подводных лодок,—следующую формулу: e = KVPLD, где ^=0,0346 до 0,0375. Формула служит для назначения обшивке корпуса круговой формы такой толщины, которая обеспечивала бы прочность корпуса под давлением Р. Формула почти в точности соответствует формуле Ллойда. б) Определение размеров шпангоутов. На первый взгляд кажется очевидным, что круговая форма наиболее соответствует для восприятия корпусом подводной лодки тех различных усилий, которые на него д^ствуют и из которых главнейшим является наружное давление окружающей воды. Мы полагаем^' что это общепринятое мнение ошибочно, оно справедливо лишь для невесомого кругового кольца, подверженного равномерному гидростатическому давлению. В этом случае действительно в кольце отсутствуют изгибающие моменты. Но с подводной лодкой дело обстоит иначе: 1) корпус лодки имеет вес, которым нельзя пренебречь, так как он составляет в среднем около 40°/0 от водоизмещения и увеличивается по мере того, как к подлодке предъявляются требования достижения все большей и большей глубины погружения; 2) прочие веса судна, как то: двигатели, аккумуляторы и т. п.—создают неравномерно распределенные местные нагрузки, величина которых весьма далека от прене-брежимых; 3) гидростатическое давление неравномерно, так как оно непрерывно изменяется от верхней к нижней точке корпуса. Надо заметить, между прочим, что относительная разница в давлениях в верхней и нижней точках корпуса тем больше, чем больше его размеры и чем меньше глубина погружения. Так, подводная лодка в 800 тонн, имеющая дпаметр корпуса 5 метров и находящаяся на глубине 20 метров от верхней точки корпуса до поверхности моря,—несет нагрузку в этой точке равную 2 кг на кв. см, в то время как в нижней точке 2,5 кг, т. е. на 25°/0 большую. Та же лодка на глубине 70 метров несет нагрузку в верхней точке 7 кг на кв. см и 7,5 пм в нижней точке, т. е. всего на 7°/0 больше. Из этого следует, что изгибающие моменты, возникающие от неравномерности гидростатического давления, в первом случае будут значительно больше. — 81 — Инж. Дуайэр говорит: «Преимущество круговой формы имеет место лишь в тех случаях, если предварительно установлено одно из двух следующих положений: 1) или, что изгибающие моменты, возникающие в корпусе подлодки в погруженном состоянии от неравномерности давления,—пренебрежимо малы, 2) или, что по крайней мере они для кругового кольца меньше, чем для всякой другой его формы. Но ни то, ни другое из этих положений не доказано. Поэтому необходимо произвести исследование для общего случая изгиба тонкого кольца под действием каких угодно сил». В дальнейшем мы познакомимся с теорией, предложенной Дуайэром. Из сказанного выше видно, что прежние расчеты корпусов подлодок по эмпирическим формулам Фэрберна, Лов и др. не имели никакого смысла в применении к шпангоутам. Для расчета шпангоута необходимо определение действующих на него изгибающих моментов. Дуайэр делает следующее замечание:. «В том случае, когда кольцу уподобляется отсек судна, соответствующий расстоянию между шпангоутами, предполагают, что внешние силы, приложенные к кольцу, известны и находятся в равновесии. Это условие необходимо для возможности поставить и решить задачу». На корпус корабля действуют силы: а) силы поддержания Д подчиняющиеся гидростатическому закону; б) силы веса, действующие на протяжении рассматриваемого отсека, в) силы, происходящие от связей рассматриваемого отсека с остальной частью корпуса. Последние силы имеют вертикальную равнодействующую И—Р, направленную сверху вниз и распределенную равномерно на все части набора, ее воспринимающие, как то: обшивку, флоры стрингеров, продольные карленгсы и пр. Как мы видим сюда входят части продольного набора; они участвуют еще в совместной работе со шпангоутом, уменьшая его гибкость и давая ему опору, которая меняет его деформацию. «В действительности, говорит Дуайэр, корпус корабля, состоящий из поперечного и продольного набора, работает как одно целое, и это положение справедливо для подводной лодки, как и для всякого другого корабля. Без этого предположения было бы невозможно объяснить, как могли существовать подводные лодки, не имевшие в своем наборе шпангоутов. Между тем такие лодки выдерживали давление, так как имели в двух точках но своей длине поперечные сечения (соответствующие переборкам), практически почти не деформируемые; деформация корпуса в этом промежутке заставила продольные связи принимать участие в его работе. Из этих соображений вытекает, что для подводной лодки, сечения которой но длине не идентичны, а распределение нагрузки резко меняется от шпангоута к шпангоуту, следовало бы определять изгибающие моменты для каждого шпангоута, принимая во внимание перерезающие силы от продольной нагрузки. Такие расчеты были бы непреодолимы, требуя весьма продолжительного времени. Поэтому в практике удовлетворяются расчетом сечений или наиболее сплющенных, или наиболее неравномерно нагруженных; иногда расчет производят лишь для одного из наиболее неравномерно нагруженных сечений средней части корпуса. Если в результате такого расчета находят для выбранного сечения допустимые напряжения, то в действительности существование продольных связей Подводные лодки. б — 82 — понижает их благодаря совместной работе различных частей набора. Таким образом расчет дает известный запас прочности. Перейдем к изложению в хронологическом порядке различных способов расчетов. Метод Лобефа. В 1897 г. Лобеф применил для расчета двух-корпус-ной ныряющей лодки Narval, имевшей эллиптическую форму прочного корпуса, следующий способ. Так как корпус имеет вертикальную плоскость симметрии, рассмотрению подлежит лишь половина сечений. Расчеты были сделаны для трех отсеков: 1) для носового сечения, имевшего эллиптическое или, точнее говоря, овальное сечение с большой вертикальной осью .4. = 1,55 м и малой горизонтальной 5 = 0,95 м\ наименьший радиус кривизны т = 0,37 м, наибольший jBz=l,12 м\ 2) для среднего сечения с большой горизонтальной осью А иг 2,75 м, малой вертикальной В-=. 2,40 м, г =i:l,08 м и .В =1,545 м\ 3) для кормового сечения с большой горизонтальной осью А = 1,70 л«, малой вертикальной J3=l,0 м, г=:0,38 м и J2 = l,35 м. Длина отсека — 0,50 м, равная расстоянию между шпангоутами. Вследствие симметрии касательные к верхней и нижней точкам контура остаются горизонтальными и после деформации. Откинутая половина контура заменяется при расчете заделкой концов, дающей моменты m и m' и реакции F и Ff, подлежащие определению (черт. 69). Пользуясь формулой изгиба кривых брусьев, имеем: EJI \Р J '-) = Р / = Ж (I) Фиг. 69. О А—..... ос Фиг. 70. Здесь: M—изгибающий момент от внешних и реактивных сил; Е — модуль упругости; J— момент инерции профиля; с' — радиус кривизны нейтральной оси после деформации; р — то же до деформации. — 83 — M считается положительным при увеличении кривизны или, что то же, при уменьшении радиуса кривизны. . С другой стороны имеем: до деформации dS=c>dn\ после деформации dS = p' da, откуда J __ da J __da'' ~р~ "~~Жи~р7~ ~~^?г' Подставляя в выражение (I), получим: ---fda' da] ^1ж-ж1=ж' или интегрируя 3 м a' —a= f wds- Дуга СВ после деформации занимает положение СВ'', при чем СВ' = GYB . Угол -0^-0, , Jfd5 J5B' Б(7В' =--: da = ^у = -7Т7Г-EJ ВС Но Б^Б7 сг> ЛВС, следовательно ВК _ BBf АС — ВС ' откуда dx , Ifd^ ' = da ---= - У-/ ~ EJ • Равным образом Ay _ MdS х — х1 EJ Если за начало координат примем сечение в верхнем конце, который считается закрепленным, то перемещение сечения с координатами х' и у' будут: МЛ8 Г M x-x=jy^J О X y'-y = fx-j-dS. — 84 — Для нижнего сечения, которое в силу условий симметрии остается из той же вертикали, имеем: у M /M у -=— dS= 0. Обозначая (фиг. 71): M—изгибающий момент от сил, расположенных по одну сторону огграс- сматриваемого сечения, m — момент заделки в верхнем конце. 2Р/ — сумма моментов внешних сил: гидростатического давления Р15 Р2 и т. д., веса корпуса pl, р^ и т. д. и сосредоточенных весов П1, JT2 и т. д., расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения. Fd — момент реакции откинутой половины контура в верхнем конце—необходимо произвести следующие действия: кнтегРлльмАЛ КРНВЯЯ М+лг Фиг. 71. 1) Задаться приближенным значением F. 2) Построить кривую М-\- mm ^Pl — Fd для различных точек половины контура (развертка которого разделена, например, на 9 равных частей). 3) Вычислить площадь, заключенную между кривой Mm и осью а>ов. Эта площадь дает. /• (М + m) dS = EJ (а' — a) + mS. Но для этой целой дуги 8 a'— a-zzO, так как касательная в верхней точке! контура остается горизонтальной; mS есть ничто иное, как А а на фиг. 71®и, следовательно, Аа Vn ----- ------------ ^ 8 ' — 85 — После этого определяют значение M в каждой точке: так, в точке О, Ж— — m; в точке 3, Ж-.-иЗЗ'— т и т. д. 4) Наконец, необходимо проверить, что для s = 8 тождественно Хг — Х= О или иначе, что / ymds^............ГО Для этого строят кривую по точкам, при чем предварительно строят кривую l?7OT ° до 9' Кривая, определяемая уравнением (II), должна иметь площадь, равную нулю, иначе говоря, площадь ее выше оси абсцисс должна быть тождественно равна площади ниже этой оси. Интегрирование по точкам должно дать для интеграла, распространенного по всей дуге 8 — нулевое значение. Если значение интеграла не равно 0, надо задаться другим значением F и вычисление повторить сначала. Таким образом методом последовательных приближений находят действительную величину F, a из нее и величину изгибающего момента M в любой точке контура. Как видим, в расчет входит момент инерции сечения J. В случае подводной лодки с полным двойным корпусом (как Narval) его величина непостоянна; она еще менее постоянна у лодок с частичным двойным корпусом. Мы задались наперед основными главнейшими размерами корпуса, толщиной обшивки как внутреннего, так и внешнего корпуса. Первая определяется способом, указанным ранее,—вторая меняется в незначительных пределах от 4 до 6 мм. Угольники шпангоутов наружного корпуса мало влияют на величину J. Влияние на величину J оказывают, главным образом, шпангоуты внутреннего корпуса; в назначении их размеров существует значительная свобода выбора. В настоящее время, когда накопилось много опыта из предыдущих построек, имеется возможность назначать наперед наиболее вероятные размеры частей корпуса, а весь вышеприведенный расчет принимает характер лишь поверочного. Впрочем имеются различные способы назначать элементы конструкции, участвующей в работе на изгиб. Некоторые инженеры принимают во внимание обшивку и шпангоуты одного внутреннего корпуса, совершенно пренебрегая элементами корпуса наружного. Они засчитывают обшивку на всей ширине отсека, т. е. па ширине шпации. ___________________________ Этот способ расчета представляется I i—Г~"~-ГГ::—-----•-:»:"--,-.---"J \.—>-:^ неточным: опыты с моделями пока- JJ I зали, что общему разрушению корпуса предшествует деформация об- Фиг. 72. шивки между шпангоутами. Очевидно, что при таком методе расчета момент инерции сечения уменьшается чрезвычайно (фиг. 72). Кроме того, представляется нелогичным пренебрегать существованием наружного корпуса (полного или частичного) и не заставлять его элементы работать совместно с внутренним корпусом. Последнее было сделано на Narval — 86 — в 1898 г.: части обоих корпусов были связаны между собой достаточным образом, чтобы можно было считать, что они работают совместно. Если бы расчет этого корпуса был произведен, принимая во внимание элементы одного лишь внутреннего корпуса, то этот корпус (эллиптической формы) должен был бы разрушиться на глубине от 15 до 18 метров. В действительности же он выдержал давление, соответствующее глубине погружения в 25 метров без каких-либо оататочных деформаций. Наконец, представляется разумным учитывать участие обшивки в сопротивлении изгибу не всю ее ширину между шпангоутами, а ширину, равную двойной длине прилегающей полки шпангоута. Так это было сделано для Narval. Это судно было построено из очень легких материалов: внутренняя обшивка 6-7 мм, наружная—4 мм, наружные шпангоуты из угольников 40Х40Х4лш, внутренние—из угольников 40X^0X5 мм. Наиболее напряженной точкой корпуса, согласно расчета, была верхняя точка наиболее сплющенного кормового сечения; напряжение в ней равнялось 7,8 кг на кв. мм на глубине 30 метров, считая от центра корабля. Автор проекта гарантировал в качестве глубины погружения цифру 25 метров; эта глубина в действительности достигалась неоднократно. Могут заметить, что напряжения были определены, исходя только из условий изгиба. Как будет показано ниже, работы Марбека и Дуайера подтвердили правильность такой точки зрения и показали, что усилия от растяжения п среза пренебрежимы по сравнению с усилиями от изгиба. Метод Марбека. Главный инженер французского флота M а р б е к, чья преждевременная смерть в 1917 году была невознаградимой потерей,—занимался в 1902 и последующих годах изысканиями в области вопросов равновесия гибких нитей и пластин. Результаты этих работ опубликованы в двух статьях: первая—посвящена вопросу расширения трубопроводов, вторая—касается равновесия гибкой пластины, подверженной равномерному давлению. Выводы труда Марбека применимы к корпусам подводных лодок. M арбе к ставит задачу в следующем общем виде: Гибкая замкнутая пластина подвержена равномерному давлению, внутреннему или наружному. Какому закону подчинены развивающиеся в ней упругие силы? Внутренняя равнодействующая. Пластина находятся в одной плоскости. Под влиянием давления происходит деформация. Если после деформации рассматривать упругие силы, действующие в сечении as, то все эти силы имеют равнодействующую -К, находящуюся в той же плоскости; эта равнодействующая имеет некоторое направление, именно, она наклонна к сечению а и не проходит через его центр. Сила jB, которую M а р б е к называет внутренней Фиг. 73. равнодействующей, разлагается на две составляющих: одну, направленную по касательной и вызывающую растяжение, и другую, направленную по нормали и вызывающую срез. Момент силы относительно центра сечения G является изгибающим моментов. Обозначим: S—элемент длины пластины. о—площадь сечения (7. — 87 — 1—момент инерции сечения а относительно перпендикуляра к плоскости оси, проходящей через центр <7. Е—модуль упругости материала пластины на растягивание. G — то же на кручение. Растяжение, срез и изгиб. 1) Растягивающая сила Т вызывает в элементе 8 элементарное удлинение t: *=-^'8Т 2) Срезывающая сила С вызывает в элементе S элементарный сдвиг д: ^^•8С- 3) Изгибающий момент M вызывает элементарный изгиб или изменение угла смежности ф: <р=ж-ж 1 M а р б е к называет выражение ~^f гибкостью пластины и обозначает ее через Е. Пластину считают разрезанной в сечении а, а часть ее по одну сторону от сечения отброшенной; развиваемые ею упругие силы заменяются их равнодействующей jB. Относительная величина усилий. Марбек исследует перемещения ?, g и ф, вызываемые соответствующими силами и показывает, что перемещение от изгиба так относится к любому из двух других перемещений, как квадрат продольного размера кольца относится к квадрату размера поперечного. Таким образом перемещение от изгиба несравненно больше других двух. Следовательно, пластину можно рассматривать как не испытывающую ни удлинения, ни сдвига; она может Фиг. 74. таким образом рассматриваться как многоугольник. Всякое смещение элемента В относительно элемента А заключается исключительно в изменении углов в вершинах этого многоугольника, вызываемом действием изгиба. Если элемент А считать неподвижным, — смещение элемента В можно рассматривать как сумму отдельных поворотов, каждый из которых происходит вокруг вершины многоугольника (как центра), а по величине равен элементарному изгибу в этой точке. Совокупность поворотов. Рассматривая гибкость 2 как своего 1 , рода плотность, можно величину ——- . as считать за некоторую массу MeJL элемента дуги ds. Элементарные повороты относятся между собой, как эти условные массы, Бесконечное множество элементарных поворотов эквивалентно одному повороту, равному по величине сумме поворотов около их общего центра тяжести. Полный изгиб и центр изгиба. Перемещение элемента В есть поворот, называемый изгибом дуги АВ; он равен сумме элементарных изгибов А и В и происходит вокруг общего центра тяжести изгибов -^rfds, называемого центром гибкости. В теории M ар бек а расмотрение уравнения деформированной нейтральной оси заменяется рассмотрением полного изгиба и его центра. Теоремы, относящиеся к внутренней равнодействующе и. I. Дуга нити АВ, имеющая в точках ЛЕВ соответственные внутренние равнодействующие а и (3 и подверженная на промежутке А—В действию внешних сил,—находится в равновесии. Фиг. 77. П. Для всех точек дуги АВ, не имеющей нагрузки внешними силами, внутренняя равнодействующая Е постоянна. III. Если конец дуги В свободен, внутренняя равнодействующая в точке А равна равнодействующей внешних сил, действующих на участке от В до А. IV. Если, следуя по длине дуги в точке M встречается внешняя сила ср — внутренняя равнодействующая изменяет cgoro величину в этой точке М, Два последовательных внутренних составляющих пересекаются в точке приложения силы о. V. Если по длине кольца нагрузка распределена равномерно, внутренняя равнодействующая изменяется непрерывно от точки к точке. Равнодействующие имеют развертку и точки /, в которой внутренняя равнодействующая точка Ж касается развертки, лежит на нормали к поверхности в точке М. В самом деле, внешней силой теоремы III в данном случае является сила давления на элемент М\ а она нормальна к поверхности. VI. Если из каждой точки M опустить перпендикуляр на соответствующую ей внутреннюю равнодействующую, то все такие перпендикуляры пересекутся в одной точке. Действительно, проведем из произвольного начала координат векторы, равные и параллельные RM и RMi. Если точки M и M бесконечно близкие друг другу, то линия mm! есть геометрическое приращение внутренней равнодействующей при переходе от M к M'. Оно равно внешней силе, действующей на элемент ММ'. Но эта внешняя сила порождаемая давлением, имеет интенсивность (ММ' Х_р) и нормальна к ММ'. В таком случае элемент mm' перпендикулярен к элементу ММ' и имеет длину mm' — ММ' -р. — 89 Фиг. 78. Из этого следует, что если из произвольного начала координат провести прямые равные и параллельные всем внутренним равнодействующим кольца, то концы их расположатся на кривой, которая по отношению к кольцу подобна-расположена ортогонально и имеет масштаб р. Отсюда очевидно следует, что прямая ЖО, как показано на фиг. 77— подобна т G). Именно дочка О, подобная о, будет точкой пересечения всех линий аналогичных МО. VII. Величина внутренней равнодействующей. Точка О называется центром напряжений. Величина внутренней равнодействующей в точке M пропорциональна расстоянию этой точки до центра напряжений. Таким образом, если точка О (ценгр напряжений) случайно окажется лежащей на кольце, то внутренняя равнодействующая в этой точке кольца будет равна нулю и сведется к действию пары (фиг. 79). YIII. Помещая начало координат в центре напряжений,— получим нормальное напряжение в какой-либо точке M равным произведению проекции радиуса вектора на нормаль и величины^. Перерезающее усилие в той же точке равно произведению проекции радиуса-вектора на касательную и величины р. Из этой теоремы следует, что внутренняя равнодействующая Им равна произведению р • г и нормальна к радиусу. Достаточно спроектировать точку О на нормаль и касательную в точке Ж, чтобы получить усилия растяжения Q ^х. / и среза: р X ЖС— равняется усилию среза в точке М. py^Mt — » » растяжения в точке М. Точки нулевого растяжения. Если из точки ,О провести касательные к кольцу, то получим точки A, J9, (7, D, в которых растяжение равно нулю. Такие точки вовсе не существуют, например, в выпуклом кольце. Если же они существуют, то являются точками раздела между дугами растянутыми и дугами сжатыми. Таким образом прп внутреннем давлении дуга AEMD растянута, дуга АВ сжата, В С—растянута и CD—также сжата. Правило знаков. Можно видеть, что растяжение имеет место, когда работа возможного перемещения под действием давления р положительна, считая от Ж к О. Когда эта работа отрицательна, получается сжатие. Это правило имеет общее значение и учитывает одновременно как форму кольца, так и характер Давления (внутреннего или внешнего). Нахождение изгибающего момента. Существование центра напряжений приводит к замечательному выражению Для определения изгибающего момента в любой точке. Фиг. 79. — 90 — Пусть точки M и Ж' бесконечно близки друг к другу, О—центр напряжений, г—радиус-вектор и а—угол, образуемый им с нормалью. 4Г СР?& |i \ ! ' г«е--------.....—*О Фиг. 80. M Фиг. 81. Известно, что в любой точке перерезающая сила равна производной от момента, изгибающего дугу; так как перерезающая сила равна jpr sin a,—имеем: d\L =pr sin а • dS, но так как dS • sin a HZ dr, то откуда Д|1 = ргйг = -|-Д (г2), Р у.= ^(г* + А), где А — постоянная произвольная. Tt/t^ds Ttr' Значение этой постоянной легко определить. Шр,+а[1) Принимая во внимание, что приращение кривизны do от точки M к Ж' равно 2 |* d S — получим: Фиг. 82. йо = e|tASf= s -С- (г2 + -4) «J/S z •-^-(?Г2^+ЛвЙЯ). -О Но do представляет собой поворот элемента Ж' по отношению к Ж и, следовательно, /. йб) представит поворот Б относительно А\ но для всего контура J do rr О, 91 — так как кольцо замкнутое; и следовательно L L ъгЧ8 + А /бА-?=0 откуда I tr*dS + A Lzflr=' а -/• erW .1 = LdS Очевидно, что частное /. tr48 f&dS есть полярный радиус инерции р2 масс s относительно точки О и значит А = -р2. Таким образом выражение для [л в любой точке *РУ Фиг. 83. Фиг. 84. К, = 4(гв-р«), v • откуда следует вывод: IX. Проведя полярный круг инерции масс е d S из центра напряжений О,, получим величину изгибающего момента в любой точке, равную половине произведения давления р на разность квадратов радиуса-вектора кольца и поперечного радиуса инерции масс s d S. X. Момент нулевого изгиба. Узловые точки. Точки пересечения кольца с полярным кругом инерции представляют особый интерес: В этих точках изгибающий момент равен нулю, так как г2 — р2 — 0. Окружность этого круга есть геометрическое место точек нулевого изгиба. __ qo __ -—— t/ Ы ——— В любой точке гибкой осп приращение кривизны равно произведению местной (в этой точке) гибкости на местный (в этой точке) изгибающий момент. В точках пересечения узлового круга с гибкой осью кривизна после деформации остается неизменной. Итак, в любом гибком кольце, нагруженном равномерным давлением, точки нулевого изгиба, или иначе точки неизменной кривизны, лежат на одной окружности. Точки неизменной кривизны называются узлами или узловыми точками кольца. Окружность, на которой они находятся, называют узловым кругом. XI. Узловой круг. Нами указан общий прием для нахождения узлового круга: он является полярным кругом инерции, проведенным из центра напряжений 0; но предыдущая теорема дает возможность несколько упростить его нахождение, если некоторые из узловых точек могут быть указаны a priori. Р Для любой точки кольца изгибающий момент равен произведению — на раз- ы ность г2 — р2. Для точек, находящихся внутри узлового круга, эта разность отрицательна, и для находящихся вне его—положительна. Это дает возможность заключить, что изгибающие моменты получаются разных знаков в зависимости от того, лежат ли они внутри узлового круга или вне его. Критические точки. Критическими точками J, J, К и L называются точки с наибольшими изгибающими моментами. Они являются основаниями нормалей, проведенных из точки О к оси кольца. Очевидно, что они представляют собой одновременно и точки нулевого сдвига. Растяжения или сжатия в них достигают максимума. Эти точки не являются точками, где и напряжение на 1 пв. мм непременно достигает своего максимума, так как напряжение от изгибающего момента [х ix7 аУ равняется -у-, но максимум ^-у не совпадает с максимумом JJL, если сечение V балки, а следовательно, и -у— переменно. Равным образом напряжение от растя- Т жения равно-рг-, где Т—растягивающая сила и О — площадь сечения; но 1/ Т максимумуг- не совпадает с максимумом Г, если О переменна. Однако, эти kl точки являются точками наибольшего напряжения, если сечение однородно, т. е. если I и О постоянны. XII. Величина и направление внутренней равнодействующей. Знание узлового круга (и, следовательно, его центра) позволяет определить в любой точке растяжение, срезывающую силу и изгибающий момент, т. е. все три составляющих внутренней равнодействующей. Однако, желательно определить ее непосредственно как по величине, так и по направлению. Теорема, позволяющая сделать это—такова: «Внутренняя составляющая RM в точке M равна произведению р на расстояние от точки M до центра напряжений и направлена по прямой, проходящей через середины касательных к узловому кругу проведенных из точки М". — 93 — Первая часть теоремы уже известна. Так как известно, что Нм перпендикулярна к ОМ, то для второй части теоремы достаточно заметить, что _ Р 2 МТ* : так как Вм = р • QM то мы имеем: откуда р • МП • ОМ=-?-. ЦТ* 5 ^ 2 Мй"- Olf^J/T5" Но из подобия треугольников ЖЕ- ОМ=МТ • Ml, 5>(<^ откуда 2 Ж1—МТ. Линией действия Вм является таким образом прямая, проходящая через середины касательных, проведенных из М. Фиг. 85. Определение центра напряжений и центра узлового круга-До сих пор мы доказали существование центра напряжений и показали, что нахождения его достаточно для определения внутренней равнодействующей в любой точке кольца; но мы еще не указали, как можно найти его действительное положение. Это положение в отдельных случаях может быть указано a priori из условий симметрии. ' Очевидно, что у кольца, имеющего две осп симметрии и с симметричным распределением гибкости относительно этих осей,— центр напряжений совпадает с центром симметрии. Это случай эллиптических оболочек постоянной толщины. Если у кольца имеется одна ось симметрии как формы, так и гибкости (что имеет место в случае отсека подводной лодки), то центр напряжений лежит на этой оси и определению подлежит только его ордината. Будем разыскивать этот центр в общем случае, когда кольцо не имеет осей симметрии, ни формы, ни гибкости. Для этого применим теорему II, т. е. возьмем какую-либо точку М0 и будем искать уравнение линии М0 О, представляющей собой перпендикуляр, опущенный из точки М0 на соответствующую внутреннюю составляющую. Убедимся, что уравнение этой линии удовлетворяет условию прохождения ее через определенную неподвижную точку,—в данном случае именно О,—и вычислим ее координаты относительно этой неподвижной точки. Предварительно определим направление внутренней составляющей. Для этого рассуждаем так: если рассечь кольцо в точке М0 и заделать его левый конец, — 94 — то молекулярные силы в этой точке окажутся откинутыми; если допустить, что силы давления продолжают действовать,—кольцо разомкнется и его свободный конец в M* даст некоторое перемещение. Если после этого к свободному концу приложить силу, равную внутренней равнодействующей (иначе говоря — отброшенным молекулярным силам),— первоначальное положение восстановится ж кольцо замкнется. Таким образом, внутренняя равнодействующая в точке М0 является силой, способной сообщить свободному концу гибкого кольца, разрезанного, как предположено, в точке Ж0 ,— перемещение, равное по величине и противоположное по направлению перемещению, которое вызывается силой давления р. Пусть ? есть гибкость кольца в точке М. Примем (фиг. 86) за начало координат центр тяжести величин sds, рассматривая их, как массы. За координатные оси примем главные оси инерции этих масс. Пусть MQ (XQ, F0) есть точка, внутреннюю составляющую в которой мы ищем: точкам М. (X, Y')— текущая точка. Рассечем мысленно кольцо в точке MQ и заделаем его левый конец; благодаря этому внутреннюю равнодействующую в Ж0 мы как бы откидываем. Кольцо разомкнется и точка M переместится: Обозначим через А хорду ММ0. Равнодействующая сила давления на промежутке от М0 до Ж равна рА, нормальна к А и проходит через ее середину. Момент этого давления относительно M равняется l /2 p А2. Бесконечно малая .дуга ЖМ.' длиною ds получит приращение кривизны равное zp A2ds Перемещение свободного конца М0 от этой деформации дуги S равно ново- Zp№dS ЦГ ТТ * ИГ рОТу —?_-------- около точки М. Полное перемещение свободного конца М0 & получится интегрированием этих элементарных поворотов. Координаты Х0 Т0 поворота Ф0 выразятся формулами: (1) 00X0 = ^fztfxdS (2) ФвГ0 = -|-|бД>уйЯ Уравнения, определяющие положение центра тяжести элементарных поворотов. Мы выразим эти величины в зависимости от нескольких определенных интегралов кольца. Введем следующие функции кривой оси: | zx*dS = A jzy*dS=B А и В суть главные моменты инерции масс. — QPi v cJ - I zp*xdS=C fzp*ydS=D CED суть некоторые моменты инерции третьей степени. Так так за координатные осн взяты главные оси инерции, то, кроме того, имеем: | zxyd S = 0. Имеем: b* = (x — x0)* + (y — y0)* = p* + p0*—Z?x0 — iyy0. . . . (3) Уравнение (1) после подстановки в него вместо А2 его выражения (3) и заменяя функции их сокращения обозначениями, примет вид: так как А и Б пропорциональны квадратам осей эллипса инерции. Уравнение перпендикуляра, опущенного из точки М0 на ее внутреннюю равнодействующую,—будет: -о. JL л , ^ У — Уо = -^- X-jr- (x — x0), что, принимая во внимание уравнения (!') и (2'), может быть переписано в виде У — Уо х — хп А Р—Чц0Б~ В С—2х0А или еще иначе У — Уо _ ж—ж, ТБ^ ~Уо 2 A D -- - С ........(4> Таково уравнение перпендикуляра, опущенного из точки М0 на ее внутреннюю равнодействующую; очевидно, каковы ни были бы значения х0 и у0, т. е. какую бы точку M мы не взяли, уравнение перпендикуляра (4/) всегда удовлетворит точке с координатами С D х = —— и у 2 А у~~ 2 Б Очевидно, что этот перпендикуляр всегда проходит через одну определенную точку, независимо от того, какую точку М0 мы берем, как мы это установили, впрочем, ранее; но теперь мы, кроме того, нашли координаты этой точки, названной нами ранее центром напряжений. Что касается до радиуса узлового круга, то величина его легко определяется из постоянных Л, В, С и D, найденных выше; именно—он равен L / <72 D2 \ Г ^ + Б + (т^ + тж)/е^ ___ (jY __. Формулировка основной теоремы. В коротких словах вся теория сопротивления кольца силам равномерного давления может быть формулирована так: 1) Пусть кольцо в каждой своей точке имеет плотность, равную гибкости в этой точке. Дуга кольца dS будет обладать в таком случае фиктивной массой m = &dS. 2) Определим следующие элементы кольца, находящегося под этой фиктивной нагрузкой: L Суммарную массу JE= idS. Центр тяжести ее 6г. Главные оси инерции Gx и GIJ. Постоянные: Л = f ? х2 d S- L Б = Js j/2 d S: L С -i j s (&2 -f- y2) yd U' 0 ? D ~ f s (ж2 + г/2) ^ 5: 3) Находим точку О, координаты которой относительно главных осей инерции: Y= — г 73 ^1? ' 4) Вычертим, наконец, полярный круг инерции около точки О. Тогда для любой точки M внутренняя равнодействующая будет: а) равна р X ОЛГ, б) нормальна к ОМ, в) момент в точке Ж равен произведению-— на г2 — р2. /L Изложенная теория дает, как мы сейчас увидим, ряд следствий и важных приложений. Подводные лодки. 7 — 98 - Вся теория гибких стержней, нагруженных равномерной нагрузкой, заключена в приведенной формулировке основной теоремы M а р б е к а. Можно убедиться, что все обыкновенные случаи, разбираемые в теории сопротивления материалов, являются лишь простыми следствиями этой общей теоремы. Но изложенный метод вообще дает более простые представления даже для этих элементарных случаев, чем общепринятые теории. Во всех случаях дело сводится к построению узлового круга. Приложение к частным случаям. I. Круговое кольцо переменной гибкости. Круг обладает той особенностью, что в нем под влиянием равномерной нагрузки вовсе не возникает явление изгиба. g - На это свойство часто ссылаются и применяют его, быть может, не замечая ошибки, которую делают, пользуясь этим свойством. Очевидно, что круговое кольцо постоянного сечения является и своим собственным узловым кругом. Точки G Е О совпадают с геометрическим центром в силу условий симметрии, а полярный радиус инерции кольца равен радиусу круга. Такова очевидная применяемая теорема; но се часто распространяют на случай кольца с переменной гибкостью, не отдавая себе отчета в законности такого распространения. ^Действительно, если кольцо не обладает одинаковой гибкостью во всех своих точках,—центр тяжести гибкости G не совпадает с геометрическим центром. Казалось бы естественным a priori, что тем более с ним не совпадает и центр О (центр узлового круга), так как его координаты зависят от функций инерции второй и третьей степени гибкостей, распределение которых произвольно. Фиг. 86. Фиг. 87. Если это так, то полярный круглили иначе узловой круг) не будет в общем случае концентричным с самим кольцом,—и в последнем появятся два узла 1и J. Таково заключение, которое должно бы вытекать из приведенного рассуждения. Но на самом деле вычисление показывает, что в замкнутом круговом кольце центр напряжений всегда совпадает с геометрическим центром, каков бы ни был закон распределения гибкости по длине кольца. 99 — «У Эта замечательная теорема оправдывает применение круговой формы и для случаев переменного сечения кольца; однако, небесполезно ее рассмотреть и доказать. Теорема, относящаяся к кругу. В круговом кольце положение центра напряжений не зависит от закона изменения гибкости, он совпадает с геометрическим центром кольца. Пусть дано круговое кольцо с переменной гибкостью; пусть Gx и Gy ? лавные оси инерции гибкостей, а и Ъ—координаты геометрпческого центра у. Пусть M есть произвольная точка, <р— угол, составляемый радиусом у M с Gx, е — гибкость в точке Ж", при чем в является произвольной функцией угла ф. Положим, т = ? г, так что m также будет произвольной функцией ср. Мы имеем: х — а + У cos ф; у — Ъ -f-r sin 9. По определению осей Gx и Gy и распространяя интегрирование на 2 тс,—получим: Mte^/wJ (т (Ъ + * su ф) dtp = 0. jm (a + r соз ф) йф — 0. f т (а + г cos ф) (Ъ + г sin ф) d 9 = О, Фиг. Отсюда: Положим, тогда получим: a f md ф + г | m cos ф^ф = 0, b Г md ф + г I т sin ф d ф — О, ab I md ф + &г j т sin ф d ф + or J m cos ф rf ф + г2 J m sin ф cos фй ф = 0, J md ф = |i; / пг соз ф йф / — 100 т b и. /0ч иг sm фа ф =--------— ..... . (г) / 7 aby* /лч иг sin 9 cos ф d 9 = —^—........(3) Согласно определения главные моменты инерции А н В выражаются следующим образом: А = [m (а + г cos ф)2 d ф = а2 [х + 2 аг Jwcosc d ф + r2[m cos2 фиф Б = \т(Ъ + г sin ф)2 йф = б2 [х + 2 &г 1т8Шфйф4-г2|т8т2фйф. Откуда /• / 9 , .4 + я2 Ц- /, \ ШС082фс2ф---и---------2—— -.....W т8Ш2фЙф=:----- '2 ^ . . ,.....(5) Вычислим затем моменты инерции третьей степени С и D, которые нужны для определения центра О. По определению имеем: С = | m (х2 + У2) ^ ф = (m [(а + г cos ф)2 + (& + г sin ф)2] (а + г cos ф) и ф С = [ иг [(а2 + &2 + ^2) + ^ ar cos ф + 2 Ъг sin ф] (а + гсозф)йф, или раскрывая знак интегрирования 6у-=г(а2 + 62 + г2)а[х + 2 а2 г J m cos фиф + 2а6г fm sin фиф + + (а* + Ь2 + г2) rim cos ф d ф + 2аг* fm cos2 ф d ф + 2 &r2 fm sin ф cos ф d ф. Заменяя интегралы их выражениями (1), (2), (Н), (4) п (о),—получим после преобразований С=2аА. С Абсцисса центра напряжений, имеющая в общем случае величину -, 2i Л. в данном случае равна а. Таким же образом мы найдем, что ордината этого центра равна Ъ. Центр напряжений совпадает, следовательно, с геометрическим центром. Теорема таким образом доказана. 101 - в Фиг. 89. Следствия этого свойства кругового кольца. Если часть кольца несгибаема, то по всей длине несгибаемой части т :п 0; однако, только что выведенная теорема остается в силе. Таким образом дуга кругового кольца переменного сечения, заделанная с обоих концов, под действием равномерной нагрузки не имеет напряжений от изгиба в том случае, если она не растяжима (фиг. 89). Если часть кольца несгибаема (т = 0), а концы ее имеют шарнирные соединения (т ~ ос) ^фиг. 90), то теорема также остается справедливой в том смысле, что в дуге кругового кольца с переменным сечением, имеющей по концам шарниры,—под действием равномерной нагрузки не возникает никаких изгибающих моментов. Примечание. Заметим, что для применимости этой теоремы необходимо, чтобы круг по всей длине 2ти был из нерастяжимого материала независимо от того, гибок он или нет, так как теория гибких колец предполагает их растяжимость близкой к нулю или во всяком случае весьма малой по сравнению с гибкостью. Если оба конца дуги меньшей 2 тс заделаны в жестком теле или имеют шарниры,—то круг может быть мысленно продолжен внутри этого жесткого тела. Но было бы грубой ошибкой применять теорему к кольцу, составленному из неполных окружностей, концы которых не связаны друг с другом жестко. Например, на фиг. 92 показан контур, составленный из двух неполных круговых колец; если точки M и N не соединены жестко,—то составное кольцо работает как одно целое некруговой формы и имеет центр напряжений, узловой круг, узловые точки и значительные изгибающие моменты, независимо от того, постоянна ли гибкость кольца или переменна. Фиг. 90. Фиг. 91. Фиг. 92. Едва ли нужно добавлять, что во всякой другой форме кольца неизбежно появляются изгибающие моменты независимо от закона распределения гибкости, так как такое кольцо не может совпасть со своим узловым кругом. Мы изложили метод M а р б е к а отчасти в силу большого интереса, представляемого им, а отчасти также потому, что многие инженеры его применяли для расчета изгибающих моментов в шпангоутах подводных лодок. Мы утверждаем, не задумываясь, что применение этого метода к подводным лодкам незаконно, так как он приложим лишь к случаю невесомого кольца под действием равномерной нагрузки, нами же в начале этой главы было — 102 — установлено, что силы, действующие на корпус подводной лодки,—не позволяют принять такую гипотезу. Поэтому метод M ар бек а непригоден для расчета шпангоутов подводной лодки, как бы талантлив и заманчив он ни был сам по себе. Метод Хюттера. Главный инженер флота М. X ю т т е р, работавший на подводных лодках в Шербурге, в период с 1902 по 1905 г., произвел ряд испытаний над моделями лодок, подвергая их давлению в кессоне. Он предложил следующую теорию. ч Теоретическое изучение усилий, которым подвергается круговой отсек корпуса подводной лодки, или точнее говоря изучение кругового кольца, подверженного равномерному давлению,—показывает, что существует полная аналогия между кольцом в таких условиях и брусом, нагруженным продольной силой. В обоих случаях имеет место явление внезапного разрушения, называемого потерей устойчивости формы. I. Изучение продольного сжатия брусьев. Прежде чем приступить к изучению кругового кольца, рассмотрим подробно потерю устойчивости прямолинейным брусом под действием продольного сжатия; в частности разберем случаи, когда нагрузка приложена к брусу с небольшим эксцентриситетом, а также когда брус не вполне прямолинеен. Обозначим: Е—модуль упругости материала. о — площадь постоянного сечения бруса. J—наименьший момент инерции его сечения. L — длина бруса. р — нагрузка, приложенная по концам бруса. v — расстояние от нейтрального оси наиболее удаленного волокна. В том случае, если брус не заделан и не имеет промежуточных опор, в нем не возникает никаких деформаций и в нем развиваются напряжения от одного f простого сжатия до тех пор, пока внешняя нагрузка | р остается ниже предельной величины Р, опреде- i_: ляемой формулой Эйлера ^ f р_ ^EJ /il r— L* ' /к; Когда нагрузка достигает этой величины (или превосходит ее), — брус теряет устойчивость, т. е. у х. него появляется стрелка прогиба, которая увеличи- Твается вплоть до излома бруса. При этом наблю- г •) дается весьма отчетливо внезапность описываемого \Р явления. Фиг. 93. Эта внезапность исчезает, если вместо строго фиг- 94- прямолинейного бруса под действием строго центральной нагрузки мы будем рассматривать брус непрямолинейный под действием внецентренной нагрузки. 1) Брус не строго прямолинейный. Пусть нейтральна^ ось бруса в сосгоя-нии покоя имеет произвольную форму, однако, мало отличающуюся от прямой. L — 103 — Каков бы ни был закон изменения малых стрелок прогиба, их всегда можно представить в виде ряда Фурье и изучать отдельно действие каждого члена ряда, пользуясь принципом наложения малых деформаций. Первый член ряда дает деформацию в виде синусоиды — . ъх -Г ------ ? S Ш ~^~ , Li где s есть наибольшая стрелка синусоиды, имеющая согласно нашего предположения вообще малый размер. При этих условиях, до тех пор, пока продольная нагрузка р меньше предела Р, даваемого формулой Эйлера,—состояние равновесия определяется следующим уравнением нейтральной оси, имеющей форму синусоиды. р . т:х y = t-FI^™-r. Другими словами, начальная стрелка прогиба под действием нагрузки р р в любой точке пропорциональна отношению —^------. .г—р Наибольшая стрелка равна /-.__?_ f~—p=J- Наибольший изгибающий момент получается равным if-e^-М-'Р-р я, наконец, наибольшее напряжение от изгиба равно 7? — TiT V Р'Р V Ef-M-T=*-p=^- Т' Для того, чтобы найти полное напряжение, надо прибавить к напряжению от изгиба сжимающее напряжение В ~^- MC~ G) ' 2) Нагрузка с малым эксцентриситетом. В этом случае анализ приводит к результатам, аналогичным предыдущему. Множитель Р Р-р — 104 — заменяется выражением. т: р COST V т которое при р = Р делается равным бесконечности подобно множителю Р Р—р * В общем, если теоретические условия (прямолинейности б-руса и t/? центральной нагрузки) в действительности не выдержаны точно,— е * явление потери устойчивости теряет свою внезапность; ему предшествует изгиб при нагрузках р, меньших Р, соответствующей потере устойчивости; стрелки от этого изгиба быстро увеличиваются по мере приближения нагрузки р к пределу Р. У*. Закон изменения стрелок прогиба, равно как и напряжений, могут быть графически представлены в виде серии гипербол. Непосредственные испытания брусьев, имеющих небольшую синусоидальную погибь, показали, что опыт хорошо согласуется с вычислением. Расхождение очень невелико. \Р Заслуживает внимания то обстоятельство, что вышеизложенное не только показывает, что на практике явление потери устойчивости Фиг. 95. не наступает внезапно, как это предсказывает теория, но и дает возможность определить напряжение в материале при нагрузках ниже предельной, учитывая дополнительные напряжения, происходящие от начальной погиби и внецентренной нагрузки. Эта теория равным образом показывает, что стрелки прогиба в брусках, подверженных продольному изгибу, появляются раньше, чем достигается Эйлерова нагрузка; при этом они растут не пропорционально нагрузке, как это имеет место при простом изгибе, а быстрее,—следуя гиперболическому закону. То же самое относится и к напряжениям. II. Напряжения в равномерно-сжатом круговом кольце. Обозначим: D — диаметр кольца. р — внешнее давление на единицу площади. I — ширина кольца. е — толщина кольца. «7—момент инерции сечения. 8—длина дуги круга. Предположим, что под действием внешнего давления кольцо слегка деформировано. Уравнение изогнутой нейтральной оси в полярных координатах напишется: D ! Р = -9- + У, -- 105 •-- dy при чем величина у всегда настолько мала, что степенями у и ~- можно преее- cts бречь. Имеем: M = ±.ply(D + y) = l~- 'У пренебрегая членом с у*. Уравнение равновесия будет <^У _ и_ РЮ „ EJ~d№~- — —M-~У' Так как начало координат взято произвольно, интеграл уравнения напишем в виде у = Х8тГ-|/^_ - S]. У [\ 2EJ J Так как кривая остается замкнутой, — напишем условие, что у имеет одну и ту же величину при изменении 8 на TU D V- 2#/ или *>Ш .r.D = 2Kr, ^Д>-1Д? 2#J-4 ' или JS/J ^ = 8 Я8- Легко видеть, что наименьшая величина К равно 2. В самом деле, для ?= 1 имеем: , . 28 , . у = A sin —^r~ = A sin a, где а — угол, соответствующий дуге S. Таким образом строго говоря нет деформации, а лишь смещение круга. При К—2, наоборот,—круг сплющивается в эллипс: у = X sin 2 а. Давление р, соответствующее /?--:-: 2, равно: Р-ОО ДГ •г—•" ш3 ' 106 — Если внешнее давление р достигает или переходит за эту предельную величину, кольцо сплющивается вполне, так как легко проверить, что момент внешних сил, приложенных в любом сечении больше изгибающего момента в том же сечении. Фиг. 96. Фиг. 97. Фиг. 98. Если давать К значения 3, 4, 5 и т. д.,—найдем более сложные деформации кольца, которые в нем образуются, как если бы оно имело промежуточные равноотстоящие опоры (напр., пиллерсы). III. Аналогия между кольцом и брусом при продольном изгибе. Легко заметить, что диференциальное уравнение предыдущего отдела имеет тот же вид, как и в случае прямого бруса под действием продольной сжимающей нагрузки. Решение его так же имеет ту же форму, как для деформации, соответствующей потере устойчивости при отсутствии заделки и промежуточных опор, так и для более сложных деформаций, когда имеются промежуточные опоры. Идентичность обоих случаев видна еще яснее при рассмотрении формул, дающих величину нагрузки, вызывающей потерю устойчивости. Формула Эйлера EJ Р = к* L2 пригодна для бруса под действием продольного сжатия. Для кругового кольца 32JE7 Т) __ Ш3 Возьмем длину четверти окружности кольца г D L=i.T и сжимающую силу в сечении кольца F = РЮ 107 — Давление, вызывающее потерю устойчивости кольца, выразится -/_JL_\._. ( ±L) 0_ 32 EJ _ 32 EJ _ 32 I -к \ . _ тс2 EJ Р_ W3 ~ Ш • D* ~ 2 F \ 4 L ) ~ L'' ' F откуда 1.-JS7 •*• —— -г- Л Это может быть выражено следующим образом: разрушение кругового кольда под действием равномерного наружного давления происходит в тот момент, когда сжимающая сила становится равна силе, вызывающей потерю устойчивости прямого бруса, имеющего длину, равную четверти окружности кольца, и момент инерции, равный таковому сечения кольца. Это тождество формул устойчивости кольца и прямого бруса, устанавливаемое для случая идеальной теоретической формы того и другого,—имеет место в практически наблюдаемом случае потери устойчивости, т. е. тогда, когда кольцо не имеет идеально-круговой формы. Математические выкладки для случая кругового кольца идут тем же путем, как и для бруса и результат их таков: Допуская, что кольцо имеет весьма малую начальную деформацию, мы разлагаем ее в полярных координатах в ряд Фурье и ограничиваемся двумя первыми членами. Если е—начальная стрелка,—уравнение кривой нейтральной оси после деформации в полярных координатах будет: D . р . / 4# \ p=T+s-i^-sm (-ir)> откуда видно, что начальная стрелка под действием давления р—как и в случае прямого бруса, пропорциональна отношению Р Р-р ' Напряжение от изгиба выразится формулой Р PID 4 V Ef = -2-'f--J-где f—стрелка; полное напряжение 7? — -R ^7? -РШ ( 1 I M R-R<+Ef—ir(-^+-j) — 108 — IV. Пределы применимости выведенных формул. Расчеты, относящиеся к кольцу независимо от его длины, цриложимы также и к трубе произвольной длины, открыгой по концам. Последнее обстоятельство является причиной того, что формула потери устойчивости для трубы не подтверждается прямым опытом в противовес тому, что имеет место для формулы Эйлеря. Мы предполагали, между прочим, что толщина кольца в мала по сравнению с диаметром D. При выводе формулы потери устойчивости мы пренебрегли напряжением от простого сжатия. В случае трубы, в особенности тонкостенной, действие простого сжатия на величину давления, вызывающего потерю устойчивости, пренебрежимо мало. Действительно, момент инерции сечения невелик, давление, вызывающее потерю устойчивости вследствие этого так же мало, равно как невелико и напряжение от сжатия, возникающего от этого давления. Все это не имеет места при рассмотрении корпуса подводной лодки, представляющего собой тонкостенную трубу с сильными подкреплениями в виде шпангоутов. Эти подкрепления в значительной мере увеличивают момент инерции сечения и повышают давление, вызывающее потерю устойчивости; из этого следует, что напряжение от простого сжатия, соответствующего этому давлению, имеет значительную величину и складывается с напряжением от изгиба. Отсюда можно заключить, что у подкрепленных шпангоутами корпусов потеря устойчивости произойдет при давлении меньшем, чем дается формулой р_ nEJ Ш3 ' Необходимо установить, при каких условиях эта формула приложима к трубе с подкрепляющими ребрами, т. е. к корпусу подводной лодки. Предположим, что рассматриваемый отсек корпуса имеет длину, равную расстоянию между шпангоутами, и ограничен двумя вертикальными плоскостями, проходящими через середины двух соседних шпаций. Сечение кольца показано на фиг. 99, при чем шпангоут образован обыкновенным угольником. Сечение кольца о равно сумме площадей сечения обшивки корпуса п шпан-гоутного угольника. Нейтральная ось проходит через центр тяжести этого составного сечения; момент инерции берут относительно нейтральной оси. Таким образом допускают, что шпангоуты работают совместно с обшивкой и что формулы изгиба приложимы к такому составному профилю. Это справедливо лишь в определенных пределах. Действительно, приведенная выше гипотеза противоречит действительности в случае корпуса с широкорасставленными шпангоутами и в то же время с тонкой обшивкой. Для того, чтобы обшивка и шпангоуты работали совместно, образуя одно целое, необходимо, чтобы расстояние между шпангоутами было в соответствии с тзлщиной обшивки. В этом случае может быть применена эмпирическая формула Фэрберна: Р~ 376700 -frr + 1160 4т — 93 4- • LjD U U 109 Она дает разрушающую нагрузку для цилиндрической оболочки, ограниченной со длине неизменяющими форму сечениями. Б силу своей неоднородности—формула не имеет общего характера. Поэтому ее не следовало бы применять для расчета прочности корпуса подлодки. Но условия опытов, из которых она была выведена, показывают, что она пригодна для определения давления, при котором обшивка начнет продавливаться между шпангоутами, если считать их достаточно прочными для того, чтобы при этом давлении в них не появлялись заметные деформации. Вследствие этого, если формула Фэрберна дает для давления, вызывающего прода-влпванпе обшивки между шпангоутами, такое значение, что оно значительно выше давления, вызывающего потерю устойчивости обшивки совместно с шпангоутом, то можно быть уверенным, что при этом последнем давлении обшиька и шпангоут работают заведомо совместно и что применение формулы потери устойчивости вполне законно. Впрочем, можно заметить, что в практике это является общим случаем. Одни лишь первые подводные лодки Zede и Morse имели обшивку корпуса из толстых ТПЛ„МАРВ/!/1 ЯЕНТРЯЛаЯЬ/М CS7OM Фиг. 99. Фиг. 100, листов, подкрепленную шпангоутами на расстояниях от 2 до 2,5 метров друг от друга. На всех прочих судах шпангоуты сближены гораздо более значительно (Narval 0,50 м: тип Stjrene 0,84 м\ тип Pluviose—0,85 м— все эти суда предназначались для глубины погружения .в 30 метров; для 40 метров погружения расстояние было доведено до: О'Byrne 0,64 м\ Armide 0,66 м\ для 50 метров оно было еще более уменьшено: Lagrange 0,56 м\ Joessel 0,60 м. Германские подлодки имели, однако, расстояние между шпангоутами от 0,70 до 0,80 метра). В этих условиях формула, выведенная для нахождения потери устойчивости для простого кольца, приложима и к кольцу, подкрепленному шпангоутом. Однако, формула не приложима к шпангоуту, имеющему большую высоту: это имеет место на ныряющих лодках с двойным корпусом, у которых шпангоуты расположены с внешней стороны прочного корпуса (Narval, фиг. 100). Действительно в этом случае теоретическая кривая нейтральной оси, проходящая через Центры тяжести сечений, весьма близка к середине высоты флорного шпангоута; следовательно, она значительно отличается от кривой приложения сил давления, которая совпадает с внешним контуром обшивки прочного корпуса. Между тем вывод формулы потери устойчивости основан на гипотезе, что кривая нейтральной оси совпадает с кривой приложения сил давления. У подводных лодок с внут- — по — ренними шпангоутами нейтральная ось достаточно близка к внешней поверхности обшивки, вследствие чего их можно считать совпадающими друг с другом. Для всех лодок с внешними шпангоутами, а также с высокими внутренними, прочность должна определяться другими методами расчета. Хюттер находит подтверждение изложенной теории в данных непосредственного опыта. В пробном отсеке были испытаны давлением модели различных подводных лодок. Хюттер развивает и анализирует полученные результаты. За деталями этих опытов мы отсылаем читателя к труду автора. Хюттер делает заключение, что для воображаемого случая внешнего равномерного давления и при отсеках, состоящих лишь из обшивки и шпангоутов без учета сосредоточенных внутренних нагрузок,—круговая форма является наивыгоднейшей и прибавляет: «Пробовали, однако, оправдать применение сечений овальной формы, исходя одновременно как из условий удобства внутреннего размещения, так и из соображений прочности, и считаясь с тем обстоятельством, что внешнее давление не является равномерным, а изменяется согласно гидростатическому закону. Очевидно, что это изменение давления порождает новые усилия, не учитывающиеся предыдущей теорией. В то время как равнодействующая сил равномерного давления на отсек любой формы постоянно равна нулю,—равнодействующая гидростатического давления равна весу объема вытесненной воды и обратна по знаку. Если изучать прочность корпуса в этих новых условиях,—необходимо рассматривать отсек в целом, т. е. учитывая равным образом как вес корпуса, так и веса, неравномерно распределенные по отсеку. Если сумма этих весов равна водоизмещению отсека, то последний находится в равновесии. А это-то и не является для корабля общим случаем. Вес отсека может быть и больше и меньше соответствующего ему водоизмещения. В этих случаях уже нет общего решения, а лишь отдельные частные случаи. Уместно заметить, что добавочные напряжения, вызываемые сосредоточенными нагрузками и разностью давлений, проистекающей из гидростатического закона, независимы от глубины погружения. Они одинаковы как на поверхности воды, так и на глубине 50 метров. Наоборот, напряжения, вызываемые внешним равномерным давлением, возрастают с повышением давления и притом быстрее, чем по закону простой пропорциональности. Мы считаем, что из этих соображений могут быть сделаны следующие заключения: а) Круговая форма сечения является наиболее устойчивой, так как равномерное давление не вызывает в ней изгибающих моментов. б) Важнейшей задачей является сохранение круговой формы путем достаточного подкрепления корпуса. в) Дополнительные усилия, вызываемые сосредоточенными нагрузками, должны учитываться путем местных усилений набора. Хюттер делает еще два замечания: 1) В большинстве задач сопротивления материалов в выражение напряжения в брусках входит модуль — ; в данном случае в коэфициент жесткости J —,—— входит лишь момент инерции «7. IJD — Ill — 2) При рассмотрении вместо отсека действительного корпуса подводной лодки—появляется продольное сжатие корпуса. В случае одной обшивки без поперечных шпангоутов и продольных связей, напряжение от продольного сжатия равно половине такового от сжатия поперечного. В действительности такой случай не имеет места: наличие солидных продольных связей (стрингеров, фундаментных балок двигателей и т. п.) делает напряжения от продольного сжатия незначительными по сравнению с поперечными напряжениями. Окончательно Хюттер излагает метод расчета обшивки и шпангоутов подводной лодки следующим образом: «Задача ставится так: как определить основные размеры корпуса, чтобы получить наибольшую прочность на раздавливание, если вес корпуса задан в первом приближении предварительной спесификацией? В вес корпуса, являющийся определенной функцией водоизмещения, засчитывают различные части набора: карленгсы, подкрепления и т. п.; мы' ими пренебрегаем и будем рассматривать вес, отведенный исключительно для обшивки и шпангоутов прочного корпуса. Заранее назначая этот вес, мы тем самым назначаем площадь сечения 6) шпации. Следовательно, напряжение от простого сжатия будет 7? - РШ ^с~~иГ' Если же задаться определенным допускаемым напряжением Вс, — верхний предел давления, которое может выдержать корпус, работая на простое сжатие, будет: 2G) IF __ л w Р — Тп~ * ^с При обычно имеющих место весах корпуса определенное таким образом давление получается довольно высоким. Но как мы уже указывали, корпуса с тонкой обшивкой не подвергаются раздавливанию от действия одного простого сжатия. Раньше, чем величина его достигнет опасных пределов, корпус потеряет устойчивость при давлении Р, определяемом выражением EJ Р=321Ш--. Иначе говоря, если бы мы имели возможность поддерживать круговую форму корпуса неопределенно долгое время, он был бы раздавлен при давлении Рг, которое создает напряжение от простого сжатия, равное разрушающей нагрузке. Таким образом необходимо поддерживать круговую форму корпуса как можно дольше, иначе говоря, подкреплять корпус шпангоутами так, чтобы коэфициент жесткости EJ ID* был бы по возможности высоким. — 112 — Этого можно достигнуть, уменьшая вес, отпущенный на обшивку корпуса, и увеличивая за его счет вес шпангоутов. До какого же предела? В этом отношений мы будем руководиться соображениями относительно давления, соответствующего потере устойчивости. Давление, при котором происходит потеря устойчивости, должно быть высоким, значительно выше того давления, которое должен безопасно выдерживать корпус лодки на заданной глубине. Принимая, например, коэфициент безопасности равным 2, — можно быть уверенным, что круговая форма корпуса сохранится при нормальных рабочих давлениях и что напряжение в материале корпуса сведется почти исключительно к простому сжатию, что дает возможность наилучшим образом использовать материал. Распределение общего веса корпуса на веса обшивки и шпангоутов определится по формуле потери устойчивости и желаемым запасом по отношению к давлению, соответствующему назначенной безопасной глубине погружения. Пусть Р будет этой глубиной; тогда имеем: _Z2EJ J _ Pl _ б ~^— ~TD*~ ~w*~—WE~l Однако, этого еще недостаточно для определения основных размеров шпангоута: в пределах одного и того же веса можно применить как шпангоуты с сильным профилем сечения, но с большими расстояниями между ними, так и шпангоуты слабого профиля, но с малыми расстояниями. Уместно заметить, что корпус может быть разрушен помимо общего раздавливания также и вследствие продавливания обшивки между шпангоутами. Для этого случая мы можем воспользоваться формулой Фэрберна, дающей точное значение давления, при котором происходит продавливание обшивки. Поступая таким образом, мы назначаем толщину обшивки и расстояние между шпангоутами так, чтобы продавливание обшивки между шпангоутами не происходило ранее потери устойчивости. При этом условии можно быть уверенным, что обшивка и шпангоуты работают как одно целое и что применение формулы устойчивости вполне допустимо. Таким путем определяются все элементы главных размеров обшивки и шпангоутов, а равным образом и расстояние между последними. Формулы Радигера. В 1905г. корабельный инженер Радигер, анализируя результаты опытов над моделями, — сравнил их с данными расчета по методу Марбека. В этом случае упомянутый метод более применим, чем к подводным лодкам в натуральную величину, так как наружное давление весьма близко к равномерному и местные сосредоточенные нагрузки отсутствуют. Вычисленные по методу Марбека напряжения Радигер обозначает: растягивающее через аР и сжимающее через ЪР. Здесь а пЬ — численные коэфицпекты, переменные для различных моделей, а Р — давление, при котором происходило раздавливание. Он приходит к выводу, что произведение V ab.P имеет почти постоянную величину и заключает отсюда, что величина ]/а6 есть коэфициент, меняющийся обратно-пропорционально Р. Этот коэфициент, а также отношение и -=-, позволяющее судить о несимметричности усилий, дают представление о напряжении в конструкции. — 113 — Затем, оставляя в стороне теорию Марбска, Радигер берет формулу Хюттера, преобразовывает ее, сравнивает с одной стороны построенные суда, а с другой стороны опыты над раздавливанием моделей. Обозначая через vl и #2 расстояния от нейтральной оси сечения шпангоута до наиболее напряженных волокон, через г — радиус инерции сечения, — заключаем на основании упомянутого сравнения: г* 15 200 -p-j —меняется в пределах от-^до -^ ^1 + ^2 7,5 30 _п------, > , От1ог*°1ог 6,8 23 - » > » OT1O^°IF Весьма широкие пределы между минимумом и максимумом в этих формулах показывают, что практического применения для расчета шпангоутов подводньи лодок эти коэфициенты иметь не могут. Общие соображения относительно опытов над моделями. Выводы, сделанные на основании результатов опытов над моделями подводных лодок, подвергнутыми равномерному давлению в кессоне, — вызвали серьезные возражения. Вот что по этому поводу говорит инженер Дуайер: «Прежде всего, нет никакого сомнения в том, что нельзя испытывать судно и его модель одинаковым давлением; при этом не соблюдалось бы механическое подобие между изгибающими моментами в обоих случаях. Для кольца, имеющего диаметр равный 4 метрам и испытываемого давлением, соответствующим столбу воды в 40 метров в верхней точке диаметра, отношение между наибольшим и 44 наименьшим давлениями равно -j?r — 1ДО в то время как для модели в мас- 41 штабе 1 :4 это отношение равно ТА — 1,025. Для того чтобы подобие было соблюдено, нужно испытывать модель в масштабе X (например Хи-:^) давлением Ас, что для предыдущего случая дает высоту столба воды в 10 метров в верхней точке. В этих условиях изгибающие моменты, развивающиеся внешним давлением на единицу длины кольца, будут находиться в отношении X8. В этом же отношении будут находиться модули инерции — нормальных сечений кольца и его модели. Если, например, кольцо и его модель представляют собой простые оболочки, их толщины должны быть в отношении Х3/з ; в разбираемом случае, если кольцо диаметром 4 метра имеет толщину 20 лш, толщина модели в масштабе 1 : 4 должна быть / 1 \'/« 20 20 мм X ( -?-) = -g- = 2,5 Mi (для модели в масштабе 1:2 она была бы равна 7,42 мм и испытывать ее нужно давлением столба воды в 20 метров). Подводные лодки. 8 — 114 — Но в таком случае не будет равенства в растягивающих (или сжимающих) напряжениях, а равно и в скалывающих. Равнодействующие J3, а следовательно, касательные усилия Т и перерезающие силы G, вызываемые давлениями (на единицу длины образующих), находятся в отношении X2. Следовательно, сечения S' и S модели и самого кольца должны находиться в этом отношении, т. е. для разбираемого случая толщина обшивки модели должна быть 1 \2 20 / 1 \ 20 10- 20 х (т) = и = 1>**мм (или 5 мм для модели в масштабе 1:2). Таким образом, испытывая давлением столба воды в 10 м, кольцо диаметром 1 м и толщиной 2,5 мм, мы поставим его с точки зрения изгиба в те же условия, что кольцо диаметром 4 метра и толщиной 20 мм под давленном столба воды в 40 метров, но с точки зрения сжатия и перерезающих усилий модель кольца будет напряжена вдвое меньше, чем само кольцо. Если кольцо образовано не только обшивкой, но имеет еще шпангоут, можно осуществить для модели одновременно два условия: iC. — х'/. — и в' = A2S Но в таком случае геометрическое подобие основных размеров не имеет места. С другой стороны, для того чтобы полностью осуществить механическое подобие, необходимо его осуществление не только для давлений, но и для всех сил, действующих как на само кольцо, так и на его модель. Кольцо (образованное, например, одной шпацией судна) находится в равновесии под действием внешнего давления, местных нагрузок и реакций связей с остальной конструкцией корпуса. Следовательно, необходимо для модели создать усилия, подобные как по величине, так и по расположению. Но это условие крайне трудно осуществимо. Испытуемая модель представляет собой отсек судна, но веса и реакций опор, действующие на нее в опытовом отсеке и уравновешивающие плавучесть,— не могут быть распределены подобно действительному судну; в частности, реакции опор ни в какой мере не соответствуют силам связей, которые в действительности имеют место на судне. Таким образом, если отсек-модель, представляющий собой водонепроницаемый отсек подводной лодки между двумя поперечными переборками, выполнить даже в натуральную величину и нагрузить силами, соответствующими на судне, то и такой отсек-модель будет находиться в иных условиях по сравнению с таким же отсеком па судне; он не будет иметь по своим концам нп нагрузки от связей, ни реакций от изгиба, которые испытывает судно, рассматриваемое как брус; у модели, представляющей отдельный отсек, этот изгиб или вовсе не существует, или существует в ином виде. Очевидно, что кривые равнодействующих и кривые моментов судна и модели как общее правило не соответствуют друг другу. В общем мы поступаем таким образом, как если бы желая иметь представление о напряжении в стержне, стали испытывать модель этого стержня, нагружая его силами и снабжая его опорами, расположенными совершенно иначе, чем распределены действительные — 115 — силы и опоры и притом, не устанавливая между теми и другими никакого определенного отношения. К этому надо добавить, что если бы в отдельном случае и удалось осуществить необходимое подобие между судном и моделью, опыт был бы действителен лишь для этого отдельного случая; на основании его нельзя было бы делать общих выводов, которые были бы годны для судна, имеющего иную нагрузку, так как для одного и того же кольца величина и распределение усилий от изгиба в значительной мере зависят от распределения нагрузок и реакций. В конечном итоге опыты над раздавливанием моделей, стоящие чрезвычайно дорого, могут дать лишь весьма сомнительные данные. Единственный опыт, который может иметь смысл, — это испытание самого корабля в действительных условия!, т. е. при различных погружениях, начиная от поверхности и до крайнего предела, который рассчитывают достигнуть; при этом нельзя забывать: 1) Если давлению подвергается корпус не кругового сечения, — ничем не доказано, что максимум величины напряжения совпадает с максимумом глубины погружения. 2) Точки наибольших напряжений перемещаются с изменением глубины погружения. 3) Напряжение в каждой точке корпуса меняется с глубиной и оно может то увеличиваться, то уменьшаться и даже менять свой знак». Испытания давлением корпусов самих судов, о которых говорит Дуайер, производились в Италии. Обществом «Фиат Сан-Джорджио» в Мужано около Специи было построено значительное число малых ныряющих лодок типа Лауренти водоизмещением 250 тонн. Для их испытаний был выстроен док в виде трубы больших размеров, ограниченной с одного конца клепанной переборкой, а с другого конца водонепроницаемым затвором. Судно, находясь на плаву, вводится в трубу; затем его ставят на клетки, расположенные внутри трубы, давая ему небольшую отрицательную плавучесть. Все забортные отверстия на лодке задраиваются, после чего закрывают водонепроницаемую дверь трубы. Труба полностью заполняется водой; давление в трубе постепенно доводят до предельного. Люди, оставшиеся внутри судна, делают при различных давлениях замеры деформаций. Такой способ испытаний весьма удобен; общество «Фиат Сан-Джорджио» применило его к целому ряду малых ныряющих лодок типа Лауренти водоизмещением 240 т. Но с постепенным увеличением размеров подводных лодок до 800, 1000 и 1200 m, для производства таких испытаний потребовался бы цилиндр громадных размеров, стоимость которого сделалась бы недоступной. Трудно допустить, чтобы общество «Фиат» взамен сделавшегося недостаточным по величине испытательного дока построило новый — больших размеров. В настоящее время придерживаются способа испытаний подлодки путем ее непосредственного погружения, как того требует и Дуайер. Лодку обычно погружают, давая ей небольшую отрицательную плавучесть и подвешивая ее к гиням специального спасательного судна; такие суда существуют во многих флотах. Погружение задерживают на различных глубинах, так что является возможность делать измерения деформаций в различных точках корпуса через определенные интервалы давлений, например, через каждые 10 метров. После всплытия устанавливают, были ли наблюденные деформации упругими или остаточными. — 116 — Метод Симон о. Корабельный инженер Симоно к расчету шпангоутов различны! подводных лодок применял следующий способ. Определение прочных размеров поперечных шпангоутов, вообще говоря, производится путем расчета напряжений от изгиба и сжатия, возникающих под действием внешнего давления и сосредоточенных сил. Рассматривая в первую очередь лишь силы внешнего давления, являющиеся преобладающими по своей величине для больших глубин погружения, требующихся в настоящее время (от 80 до 100 м),—можно считать, что они являются результатом наложения двух нагрузок: 1) Нагрузка от равномерного давления, распространяющаяся на весь корпус и равная давлению р в наивысшей его точке. 2) Нагрузка от переменного давления, подчиняющаяся закону гидростатического давления и изменяющаяся от 0 в верхней точке корпуса до некоторой определенной величины в нижней его точке. Очевидно, что напряжение от равномерного давления возрастает одновременно с увеличением наружного давления или, иначе говоря, глубины погружения; напряжение же, происходящее от увеличения давления согласно гидростатическому закону, от глубины не зависит, а зависит от величины и формы поперечного сечения корпуса. Эти два основных соображения показывают бесполезность поисков такой формы корпуса, при которой он был бы равнопрочным по всей длине независимо от площади поперечного сечения. Теоретически поперечные изгибающие моменты не могут возникнуть под действием равномерного внешнего давления лишь при такой форме поперечного сечения корпуса, при которой нейтральная ось представляет собой окружность. Такой корпус может быть раздавлен в поперечной плоскости путем аналогичным потере устойчивости прямых брусьев при продольном изгибе (см. выше способ Хюттера). Но неизбежное существование карленгсов, подкреплений, пиллерсов и т. п. приводит к тому, что практически нейтральная ось поперечного сечения корпуса даже круговой формы зачастую весьма значительно отличается от окружности. Больше того, если принять во внимание, что даже в случае круговой формы нейтральной оси необходимо всегда иметь в виду наличие изгибающих моментов ст переменного внешнего давления, подчиняющегося гидростатическому закону, станет очевидно, что ни одной форме сечения нельзя дать решительного предпочтения. И действительно, соображения удобства внутреннего размещения, обтекаемости и формы корпуса и т. п. заставили многих конструкторов как во Франции, так и за границей, применять формы поперечного сечения корпуса, отличающиеся от круговой (Narval, ныряющие лодки типа Pluviose и другие). Необходимо заметить, что в общем случае нейтральная ось поперечного сечения имеет форму, не поддающуюся аналитическому выражению. Поэтому можно заключить, что в таком случае следует предпочесть для определения поперечных напряжений графический метод. Ниже мы приводим общие формулы сопротивления материалов, которые могут быть применены для определения изгибающих моментов и сжимающих и перерезывающих сил от действия следующих нагрузок, рассматриваемых каждая в отдельности: а) от равномерного давления р\ б) от переменного давления, меняющегося ио гидростатическому закону; в) от весов конструкций судна. — 117 Способ расчета поперечных напряжений. На фиг. 101 показано поперечное сечение с линией нейтральной оси, проведенной пунктиром. Разрезая это сечение продольной плоскостью А А1, проходящей через наиболее высокую точку сечения,— можно заменить внутренние силы, отбрасываемые при разрезе, соответствующим изгибающим моментом и силами реакций в АА1. Таким образом можно заменить действие правой части сечения (А10) на левую (АО): изгибающим моментом R смотря по часовой стрелке; силой X, направленной по оси ОХ; силой У, направленной по оси О У, при чем ОХ касателъна к нейтральной оси в ее верхней точке. «В точке нейтральной оси Е на единицу длины (1 мм) судна действует момент, считающийся положительным, если под его действием оси ОХ Фиг. 101. поворачивается в сторону M=(E + hX + gY) + mu + mh+mp . ОУ: В этом выражении сумма R + h X + g Т представляет собой момент реакций в точке A: mu=plb — момент, вызываемый равномерным давлением р, действующим на участке нейтральной оси =. AE\ *S?GqSd *м, —— > _±______ mh—^B 106 (фиг. 103) является моментом, вызываемым увеличением давления по гидростатическому закону от J5 до G; т. — Ч* Е I ------- /* Л. Po есть момент веса отдельных элементов отрезка нейтральной оси АЕ. Фиг. 102—104 достаточно понятны из введенных в них обозначений и позволяют определить различные элементы, нужные для определения суммарного действия всех приложенных сил. — 118 — Для определения моментов ти и тр, а также для других подсчетов суммирования элементов, приведенных ниже, — достаточно разделить нейтральную ось GM-MB 1ч Фиг. 102. Фиг. 103. на произвольное число равных дуг а (предположим—15—20 для половины сечения). Для определения момента от гидростатического давления mL нужно разделить на произвольное число равных частей 5 контур обшивки, к которому приложено это давление. Построив кривую моментов m /- как функцию длины дуги контура обшивки BG, ^ т J а также кривую дуг нейтральной оси, как Фиг. 104. Фиг. 105. функцию той же BG,— можно легко найти для любой точки нейтральной оси Е момент mfr Установив эти зависимости и пользуясь хорошо известными из теории сопротивления материалов формулами изгиба криволинейных брусьев, найдем для любой точки нейтральной оси Е следующие выражения для малых перемещений: — 119 — 1) Угловое смещение касательной в точке Е относительно касательной в точке О: Л */ M , Т . M \ Да, = 2, (^-^ + -^ + -рг^г j ^. 2) Элементарное перемещение точки _Е относительно 0: ЬхБ= — 2Е0 (УЕ—У] аа = — уьЛ OLE + ^E0yd а Д уя zn + -20 (я* — ж) da =: XE A a# — 2* xd * В этих формулах: u — площадь сечения в кв. мм в точке .Z? на единицу длины (1 мм) корабля. Практически надо брать в кв. мм сечение профиля шпангоута и работающей совместно с ним на изгиб части обшивки корпуса. Деля эту величину на расстояние между шпангоутов, получим О. Если « — элемент сечения, s — его отстояние от нейтральной оси, р — радиус кривизны нейтральной оси в точке Да — длина элемента дуги нейтральной оси, Ts — проекция на касательную в точке Е всех сил, действующих на отрезке А Е, Е •— модуль упругости, равный для стали около 20000—получим: •J-- ?а U = \--------------6). + 7 Отсюда следует, что, беря общий случай корпуса несимметричного относительно оси Оу по форме, моментам инерции, весам и пр., — для нахождения трех неизвестных J5, X, Т получим три уравнения; эти уравнения выражают, что при распространении суммирования по всему контуру нейтральной оси от точки А через О и до А1: а) Касательные в точках А и А1 совпадают: ^л А V/ M « т . M \ m 2йа = 0 = 2(ж+^ЩГ + "ЖрГ-)^.....W б) Точки А и А1 также совпадают: ^4ж~0, или на основании (1) Ыа = 0...........(II) Ау = 0 или gd(t = Q..........(Ill) Окончательно имеем три линейных уравнения первого порядка с тремя неизвестными, из которых определяется Е, X и Г; зная их, найдем для любой точки нейтральной оси изгибающий момент, силу сжатия и перерезающую силу. Эти формулы остаются достаточно точными и для того случая, когда касательная Ох в точке О в силу несимметричности корпуса не остается горизонтальной (по предположению — перемещения малы). — 120 — Разобранный способ аналогичен случаю расчета пиллерса, действие которого обычно заменяют силой; эта сила определяется уравнением, выражающим условия перемещения точки соединения пиллерса с корпусом. Касаясь деталей применения изложенного способа, рекомендуем для облегчения нахождения элементов и, Z, &, g, d и е — нанести на кальку кривые контура корпуса нейтральной оси, нормали и пр.; помещая под кальку лист хорошо-градуированной миллиметровой бумаги, легко снять все указанные выше размеры. Упрощение расчетов. Практикой установлено, что в большинстве случаев выведенные формулы могут быть упрощены. Так, вообще можно пренебречь членами Т M г---- И 2 JSOp J?Up M по сравнению с членом _ тт • EU Наоборот, во многих случаях нельзя заменить выражение ?7=2------------ 1 + — моментом инерции JT=2?2«. p Случай шпангоута с вертикальной осью симметрии. В силу условий симметрии в этом случае [7=1", F=0, почему достаточно производить суммирование для половины сечения от О до А, написав, что горизонтальное смещение точки А, а также угловое смещение касательной к нейтральной оси в этой точке равны нулю. Отсюда следует: т^дНМ Л Л -^«7 = 0. J0 Ы ^А M A -_ —=- = 0 и Л ^ = 0. ^е0 I ^0 I Обозначим: 1) v — часть водоизмещения подводной лодки, отвечающую нагрузке, равномерно распределенной по всему контуру нейтральной оси; если Р — нагрузка, приходящаяся на 1 кв. мм поверхности, то р_____vr__________vr____ 2000000 ~ 2.106 — 121 — 2) (x — часть водоизмещения, представляющую две равные силы, приложенные симметрично относительно вертикальной оси в двут точках нейтральной оси; тогда G_v^L 2.106 3) X—часть водоизмещения, отвечающую добавочной равномерно — распределенной нагрузке Q на 1 кв. мм, расположенной по обе стороны вертикальной оси в днищевой части корабля на дуге тс— @, тогда /)_ *тс _?__ ^-тс—р'^ТШ Для равновесия необходимо: (X + [л + v) = /. I. — Сечение- имеющее нейтральную ось круговой формы и вертикальную ось симметрии. Равномерное давление не вызывает изгибающих моментов даже в том случае, если момент инерции сечения переменный. Изгибающий момент от разности гидростатического давления и от нагрузки, равномерно распределенной по корпусу, — равен /! — Л 1л /* • /* cos© \ , т«=(-Н( -ТГ (формула Биро). Максимум его получается при @ = 180° и равен (I__v)r3 О 7^ ^ " °'75-----ш (в нижней части контура). Изгибающий момент от сил 26г, симметрично распределенных относительно вертикальной оси с азимутом (3, равен: M — ^Г [(т: — Р) sin ft — (1 + cos ji) — sin2 p cos©] от 0 до (3 и 2. 106 г— 2- 10е1 о М= -~тъ [(тсsin @ — sin2 p cos© — p sin p — (1+cos p)] от р до 180°. Наибольшее абсолютное значение для M получается при & = 180°, т. е. в наиболее низкой точке, и равно: - MHl =-0,51 Gv для $= 90°. — 122 — - ~21;4150?r-=- °'46 Gv *M P=135° —T7HF~ = ~ °'39 G*для p ~ 150°- — 0,53ixr3 e\ л* л о "lEto --------!ГЛО* = ' ДЛЯ Р = 16Б ' Эти моменты стремятся сплющить нижнюю часть корпуса и частично уравновешиваются моментами от изменения давления (по гидростатическому закону). Изгибающий момент от добавочной нагрузки Q на кв. мм, распространенной по всему днищу корпуса, начиная с азимута р и с I постоянным, будет: \ ~з РОЧ (h) Jf. =27ior [2 sin р - (TU - p) (1 + cos P)--------—(тс - p - sin p cos p)] от О до (З и J?i==Jf1+^F-^-ii-[(@-p)sme + (cos@-cos p)] от О до 180". и • 11/ TU ——- p Максимум имеет место также в нижней части и равен: — \гв М=ТТ? <0'8 при Р = 13б° M=T7W'()№ Ч* Р = 1бО» ПОМНЯ, ЧТО X 7U Г 2 = 2 (ти- Р) 106 Изгибающий момент в том крайнем случае, когда момент инерции в нижней части корпуса, начиная с угла (3, достаточно велик, чтобы можно было корпус считать недоформирующимся (7 остается, однако, постоянным) — будет: М= V~16 (a + 6cos@ + @ sin @)r3. Здесь v представляет собою часть водоизмещения корпуса, которая соответствовала бы нагрузке на единицу поверхности корпуса в том случае, если бы она была равна нагрузке в верхней части корпуса при I постоянном; /в ft • яч / P ,sin2(3\ . я/p cos 2 8 sin2^\ (P cos P — sin p) /-L + -j-4 — sin P (4-------g-4 a— _____ ___ P /P . sm2p\ H 2 +~4 )-Sm P- 123 — 'jicos2j3 sin2ji b = ft/jjcos2p sin28\ ,fl Q • л - * РГ 4------g-^J—(Pcoep —smp)einp 1+;211)_ш.„ При (3 — 150° максимум имеет место в точке заделки и равен 0,38 (1 — У) г3 Ш 5 стремясь уменьшить в этом месте радиус кривизны. Для случая трубы с постоянным моментом инерции при (3:zzl500 этот максимум равен лишь: 0,06(1 —У) И + 106 ..пр.^Ш--»-75''-^ 106 Известно, что согласно исследования Хюттера равномерное давление, вызывающие потерю устойчивости, возрастает в отношении 1) U-P1 ) Влияние горизонтальной подпоры, проходящей через центр круговой нейтральной оси. Такого рода подпора понижает 2) величину равномерного давления, вызывающего потерю устойчивости, так как длина стержня уменьшается вдвое. Рассмотрим влияние увеличения давления, подчиняющегося гидростатическому закону, а также равномерно распределенных нагрузок, при чем ограничимся тем гипотетическим случаем, когда подпора создает в корпусе одно лишь горизонтальное усилие у\ эта неизвестная у определяется из условия, что точка D не имеет горизонтального перемещения, т. е. что Д XD = 0. Отсюда найдем момент от меняющегося гидростатического давления и от равномерно-распределенной нагрузки: для верхней четверти контура ©sin©)(l — v) r8 М= 0,96 — 0,97 cos@- 106 !) Непонятно, какую связь имеет эта последняя фраза с предыдущим изложением. (Примечание переводчика). 2) В подлиннике допущена, видимо, ошибка: уменьшение длины стержня повышает, а не понижает его устойчивость. (Примечание переводчика). — ш — и для нижней четверти контура Df------ Jf =10,96 +0,47 со. в-«--^j .1=^-1 Максимум момента приходится на наиболее низкую точку и равен р?49 (1— У) г3 IQ6 "/ х 0,75 г3 / в то время как без подпоры он равен--------г^— Для Y получается отрицательное значение; это по-Фиг. 106. называет, что подпора оправдывает свое назначение. Влияние вертикального осевого пиллерса. Равномерное давление оказывает такое же действие, как и в предыдущем случае. Изгибающий момент от переменного давления и от равномерно-распределенной нагрузки равен м = + 2- 106 (•-т)" sin© Q70 0,50 d5J 040 GJO 0,20 О. 10 0 / 0,75 0,49 u° / / / а 2.S 1 / 1/Г ^••* "-».. V • г Г-/ / N \ ^ ** ,.•-• \w ,< .-' / »,. / Л / 7 2 (? 5 i? 4 \ г^\ ^6 ""' 0 7 0 8 0 У г> № /; 0 71 U Л го ;* U °/7. 'О I, / M // 0 \ \ ~ -- "в — *" \ \ t. ^ s \ / / / ^ ^_ \ ч ^' / / 'с' - ........ • .*' 1 Q21 Фиг. 107. Наибольшие его значения получаются при в-=40° и Oj-zrHO0 и равны _^ 0,48 г3 ~ 106 — 125 — На фиг. 107 показаны кривые значения коэфициента К в формуле Af = Кг* 106 для кругового шпангоута. Кривая А — для шпангоута без подпор. В — тоже с осевой горизонтальной подпорой. С—тоже с осевым вертикальным пиллерсом. Применение подпор уменьшает величину изгибающих моментов, в особенности, если они действуют в вертикальной плоскости. Во всех случаях подпоры содействуют сильному увеличению давления, вызывающего потерю устойчивости. Они действуют так же, как и усиление жесткости днища. Нет необходимости упоминать, что при конструировании нет свободы выбора того или другого решения; подводная лодка в большей степени чем надводный корабль представляла и долгое время будет еще представлять большие трудности со стороны внутреннего размещения, вследствие ограниченности габаритов и разнообразия предъявляемых и часто противоречащих друг другу требований. Решение этих задач является предметом творчества конструктора. Суммирование изгибающих моментов для корпуса лодки с круговыми шпангоутами без подпор, находящегося в воде в устойчивом равновесии (I—постоянно). Если суммировать изгибающие моменты в нижней точке корпуса от действия различных нагрузок, — получим такую таблицу: Переменная Равномерно распре- Симметр. сосредот. Равномерное распред. сила поддерж. деленная нагрузка грузы с азим. р нагрузки от р до 180°. гз — 0,75 v — 0,36 [А для р = 165° M = ^ х + 0,75 — 0,60 „ — 0,33 X „ Р = 150° — 0,72 „ — 0,40 X . Р = 135° -0,80 . — - Р= 90° В этой таблице показаны коэфициенты степени влияния весов, уравновешивающих действие переменной силы поддержания. Для равновесия корпуса сумма отдельных весов должна быть равна водоизмещению, т. е. X + (x + v —1. Допустим, что распределение нагрузок задано коэфициентами Fi..! 0,25; |Л ni: 0,40 И Х--=-:0,35. и а S s§ Its ^ \ i=?s-, 2^ 2 -5 Sg 1 я o^ e II S^g *1 it M Т* распре-1ВЛЯЮЩ. доизме- Действие груза в 1 кг. номерно у, начи-ЛОО/о от остоян. SCO M jj SoS-i g §^s §00 « S о распре-тавляю-[ия в ус-столбца. эра рассматривае тояние по верти натриваемой точ шны. Я %% т* g * «3 ао s°> - СО Я -US S 0 %5? 2 H g С ca H я *hx . з*«ь« Лса^ * 8§ой ESS» Q> г-» Я ент от изменении воды плотностью с с э _» э " ^ 1 ент от равномер. шя грузов, состг постоянного во 1Я. расположенного симметрично по обоим бортам и составляющего на оба борта 21% от водоизмещения; грузы помещены в следующих точках и / остается постоянным. ент от грузов рав ределен. по днищ т 15 и составляют измещения с /— ni ент от изменения :, предполагая от >ч. момент инерц. ш., чем в остальн. ,ент от раьномерн* иных грузов, сое 13% водоизмещек ях предыдущего < « . Я о я S я н SO Я H S a 5 s .> аТ „ *t=°-pt? где jpw и jpt — составляющие удельного давления на нормаль и на касательную при чем Pf положительно в направлении возрастающих $, a рп положительно? считая слева направо для наблюдателя, движущегося по дуге в таком же направлении. Нужно быть очень осторожным, применяя к общему случаю выводы, которые годны лишь длл случая нормального давления. Так, остается справедливым, что изгибающий момент имеет максимум и минимум в тех точках, в которых G равно нулю и что дуга изоплексична, если С равно нулю по всей длине дуги; но уже более неверно заключение, что 2)t и Т имеют максимум и минимум в одних и тех же точках. Зависимость р р = const также теряет силу. Во всех случаях рпс> — — Т\ но Т уже не является постоянным и уравнения дают Ф Pn9 = -T0 + fpf9dv........(4) о или в диференциальной форме ^=ЛР ..........(Ч У1. Определение внутренних равнодействующих и моментов. Диференцируя первое уравнение системы (3), получим «+0--W-4JJ2!.......(„ Правая часть этого линейного уравнения является некоторой функцией ср, зависящей от формы кольца и от действующих на него сил. Обозначим ее через: •=**-**%*-.........о 134 — Тогда С определится диференциадьным уравнением ;р+с=Ф...........(8) Уравнения (3) дают также: РТ . _ *(PtP) +--'=-1'« Р—--- dcp2 ' ^~ '"г tfcp или, полагая » = --.р—*3*L.........(9) Л277 З^ + ^Ч?...........(Ю) Линейные диференциальные уравнения с постоянными коэфициентами (8) и (10) дают: С = A sin ф + Б cos ср + У \ ч Г=1)8шф + .#со8ф+ T7J........ (11' где V Е W суть функции ср, вид которых зависит от Ф и Ч*. Определив (7, найдем _№ из уравнения Ш т = CDI0—jcpd9..........(12) Выражения для С я Т содержат четыре произвольных постоянных -4, J5, Z) и Е. Эти постоянные определяются при помощи уравнений (3) и (И), если известны начальные значения (70 и TQ. т// dV „ dTf Полагая г ------ ~г— и Ту — —;— легко видеть, что йср йф — -М) \РпС)ь го з ^— ^0 ^0 I /I q\ = C0-(pf р)-Ж0'; ^=Г0-Ж0|.....l ; ^ = Уп — JD (полагая ф0 zn 0, т. е. беря за координатные оси нормаль и касательную в начальной точке). Полученные общие выражения могут быть в частных случаях упрощены, например: Если кольцо и действующие на него силы симметричны относительно какой-нибудь оси и имеют вершины на этой оси, то, беря за начало координат одну из этих вершин, легко найдем, что (70=:0. С другой стороны, в точках Р15 в которых касательные параллельны оси симметрии — Т1 равна сумме вертикальных составляющих внешних сил дей- — 135 — ствующих в промежутке от Р0 до Рг Это позволяет заменить предыдущие выражения (13) следующими: 4 = —Г0 —(ряр)0-70'; B = -V, D=T1—W1\ E=TU-W, .....(14) в которых остается неизвестной только Т0. Если кольцо и действующие на него силы имеют две взаимно-перпендикулярные оси симметрии с вершинами на этих осях, то С0 — С± = О, a TQ определяется как Тг (Т0 равво сумме горизонтальных составляющих внешних сил на промежутке от Р0 до P-J. Следовательно: |-?о A = -vl; B = —Vn D = Tl—Wl; E=T0—W, (15) Фиг. 111. и в этих уравнениях все величины известны; для полного решения задачи остается только определить ЗИ0. VII. Уравнение изоп лексической кривой. Из уравнения (8) явствует, что если кольцо имееет изоплексическую форму, оно удовлетворяет условию: d (р р) Ф = 0 или pt р------rlLJll-o . (16) ctcp потому что раз на всей длине дуги С --= 0, то /"7л /-/2л равным образом и ---— и 2 равны нулю. Для изоплексической формы уравнение Ф =: 0 обязательно; но являясь для этой формы условием необходимым, оно одно еще недостаточно, так как из условия Ф=--0 вовсе еще не следует, что и (7=0, а лишь что С = A sin Ф -|- Б cos 9 Для того, чтобы форма кольца была изоплексической, необходимо, чтобы А и В были равны нулю, откуда следуют два равенства; A = -Tu-(pttp<>)-V^ = 0 B = CU-V0 = 0 а так как У0 и F0' равны нулю, то .4г=-Г0-(Рйр0) = 0 Б = Спг=0. 136 — Найдя значения Т0 и (70 способом, который будет указан ниже, к уравнению Ф = 0 надо'будет присоединить еще два только что написанных; тогда совокупность трех уравнений определит, что исследуемая кривая имеет изоплек-«ическую форму. Если к ним добавить еще условие 9К0 = О, то оно покажет, что форма кривой аплексическая. Для случая кольца с двумя осями симметрии и с вершинами, лежащими на этих осях, выведенные условия упрощаются. Для выражения в этом случае, что кривая имеет изоплексическую форму, единственным необходимым и достаточным условием является уравнение Ф = 0, так как в этом случае С равно нулю тс при <р = О и <р = —, а следовательно, ii А = Б = 0. Можно показать, что это условие достаточно для доказательства аплексичности формы кривой. Фиг. 112. VIII. Определение и В0 и ЗИ0 Нам остается показать, каким образом могут быть определены значения J20 и 9ft0 по величине, направлению и положению. Мы будем исследовать исключительно кольцо, т. е. замкнутую пластину. Определение -В0 и Slft0 основано на общем методе, разработанном Марбеком. Взяв за начало координат любую точку Р0, а за координатные оси касательную и нормаль к кривой в этой точке (фиг. ИЗ), рассечем кольцо в этой точке плоскостью, нормальной к контуру; заделаем мысленно один из концов рассеченного кольца, например, левый, оставляя другой конец свободным, и напишем, что полное перемещение свободного конца (в нашем случае—правого) от действия на него внешних сил равно перемещению от действия внутренних сил или что то же от действия силы, равной и противоположной по знаку внутренней равнодействующей J20. Если обозначить через [х момент относительно точки Р внешних сил, действующих на дугу Р0 Р, то перемещение ds точки Р0 от этих сил будет поворотом сечения около точки Р на угол d®, равный произведению z\ids (где — 137 — € — есть согласно определения M ар бек а коэфициент гибкости). Этому повороту соответствуют два перемещения точки Р0. dx =2 yd® =. ^yds dy — — xd® = — z\Lxds Полное же перемещение точки Р0 под действием всех внешних сил будет: \х = I еаг/ds \ ..........(17) Ду = t^xds (Интегралы распространяются на весь контур кольца). С другой стороны полный угол поворота равен: ® = J ?|ЛС?,9 Отсюда следует, что перемещение Р0 соответствует повороту на угол 0 около некоторой точки К, координаты которой определяются выражениями: f z\Lxds ] Z0=(----------..........(18) I ejjids J f ъм/ае | го=Г7~ ..........(19) J ^ds, J Зная точку К мы определим из рассмотрения эллипса напряжений положение и направление внутренней составляющей JB0. Что касается ее величины, то она определится из рассмотрения момента ея Ь33-0 относительно точки К\ величина же момента 9Л0 определится из рассмотрения работы при перемещения точки Р0. Работа возможного перемещения от силы J20 равна SJII0 ©; она равна сумме работ возможных перемещений внешних сил. При элементарном повороте d0 около точки Р работа этих сил равна [хй@ = sji2 ds, следовательно, f S[x2 ds \ six2 ds iJ»o = J e =7------------...... (20) W | eiute Зная величину 5Ш0 и положение внутренней составляющей В0, найдем и ее величину. — 138 — Как видим, в конечном итоге задача сводится к вычислению четырех определенных интегралов, распространенных на весь контур кривой, что определяется пределами 0 и 2т:: 2к & = f Efxcfa о 2к Дя = / *WA* о 2к Ау zn ( epjcds о 2к А = I ?[х2 ds (21) IX. Случай, когда условие Ф = 0 достаточно для изоплек-сичностикривой. Мы указывали, что для изоплексической кривой условие Ф = 0 необходимо, но недостаточно. Можно доказать теорему: «Если замкнутое кольцо под действием сил, удовлетворяющих условию Ф=0, находится в состоянии равновесия без добавления каких-либо других сил или реакций, то условие Ф = 0 достаточно для доказательства того, что форма кольца не только изоплексична, по и аплексична». II. Приложения к частным случаям. Выведенные выше зависимости могут иметь многочисленные применения. Не входя в детали расчетов, мы приведем лишь их результаты для нескольких случаев. X. Пример первый, круговое кольцо, находящееся под равномерно распределенной нагрузкой. Предполагая, что кольцо лежащее в вертикальной плоскости, опирается на горизонтальную плоскость и обозначая через К его вес в килограммах на 1 мм длины, найдем: С=Кг (1,58 sin 9— 9 cos 9) Т=Кг [ (тс—<р) sin 9 + 1,58 cos 9] -K-uJTr2 [—4,16 + 2,58 cos

= const представится в виде: р (у + а) = с>0а или р = ^- i/ I В этом случае изоплексическая кривая принадлежит к семейству кривых,, обладающих тем свойством, что радиус кривизны в любой точке обратно пропорционален давлению, или иначе—ординате этой точки, отсчитываемой от поверхности воды. 140 Фиг. 116. В различных трудах по механике эта кривая встречается под названиями '«эластической кривой», «кривой, выдерживающей нагрузку воды», «кривой d'Ivon Yillarseau» или «lintearia» и мы предпочитаем ее назвать «гидроплексяческой кривой». Кривая эта трансцендентная и ее уравнение в прямоугольных координатах выражается через эллиптические функции. Формы ее весьма разнообразны в зависимости от величины р0 и а. В интересующих нас условиях, в применении к корпусу подводной лодки, она представляет собой род трохоиды (фиг. 116), имеющей бесконечное число витков, ограниченных двумя общими горизонтальными касательными; эта кривая не замыкается в кольцо. Витки кривой симметричны относительно вертикальных прямых, проходящих через наиболее высокие (Р0) и наиболее низкие (Р2) точки. Легко установить, что каждая гидроплексическая кривая соответствует лишь определенной глубине, так как если уравнение р0а р0а Р У + а Z удовлетворяется при определенных а и Z, то при увеличении и а и Z на одну и ту же величину это уравнение уже не удовлетворяется, Гидроплексическая кривая не замыкается в кольцо п поэтому сама по себе не может быть использована для образования контура сечения подводной лодки. Ее необходимо чем-то добавить. Наиболее простой способ — это взять виток кривой, симметричный относительно вертикали, проходящей через верхнюю точку, и две половины Фиг. 117. Фиг. 118. его соединить общей касательной в двух нижних точках. Полученный таким способом контур мы называем кратко «шпангоутом гидроплексической формы». — 141 — Однако, для того, чтобы в шпангоуте не возникали изгибающие моменты, недостаточно придать ему такую форму. Он не находится в равновесии под действием одних лишь сил поддержания: необходимо, чтобы они уравновешивались силами веса, равнодействующая которых равна по величине сумме сил поддержания. Предположим, что силы веса распределены равномерно на участке от Р-. до Р2 п что вес контура Рг С Р2 пренебрежимо—мал. Из сказанного в параграфе 10 следует, что если кольцо погружено на глубину, соответствующую выбранной форме контура,—оно вполне аплексично, т. е. не испытывает никаких изгибающих усилий, в то время, как кольцо круговой формы на той же глубине погружения и при той же нагрузке по ширине в средней части будет в значительной мерз работать на изгиб. Для шпангоута под действием такой нагрузки и при условии нахождения его на одной и той же заданной глубине—целесообразной является именно такая форма, а отнюдь не круговая (круг гидроплексичен на бесконечно большой глубине). Но если кольцо получает иную нагрузку или если оно меняет глубину, оно перестает быть изоплексичным, как мы уже говорили. Погружение равносильно дополнительной нагрузке от равномерного давления; но так как сечение не круговой формы, то это дополнительное давление вызывает изгибающие моменты. Это справедливо как для увеличения, так и для уменьшения глубины погружения, и мы таким образом видим, что для контура, отличающегося по форме от круга, наибольшие напряжения в корпусе не соответствуют наибольшей глубине погружения; кольцо по своим данным не испытывающее изгиба на глубине 40 метров, возможно будет нести значительные изгибающие моменты на глубине 30 или 20 или 0 метров. Как видим, ложное представление о принципиальном преимуществе круговой формы совершенно рассеивается, так как в рассмотренных условиях равновесия гидроплексическая форма шпангоута для заданной глубины является более выгодной, чем круговая. Следует ли из этого, что гидроплексическая форма является предпочтительной во всех случаях? Отнюдь нет: не существует такой формы, которая во всех случаях была-бы предпочтительней всякой другой. Все зависит от распределения сил и реакций, уравновешивающих силы поддержания. XIV. Частные свойства круга. Круг обладает двумя свойствами, которые могут заставить все же отдать ему предпочтение: 1-я теорема: «Круговая форма под действием гидростатического давления аплексична, если силы поддержания уравновешены нагрузками, равномерно-распределенными по окружности». В самом деле, пусть К—плотность жидкости, со стороны которой круг испытывает силы поддержания, и Кг вес круга на единицу длины. Легко видеть, что для его равновесия необходимо v - Кт Л1 ——A— где г — радиус круга. — 142 — Предположим, что круг касается своей верхней точкой поверхности воды: Кг . Pt=-^ sm <Р v , Kr РП-КУ + — С039 Но у = г — г cos 9, т. е. К 2 ,_ Кг Pu = Kr — -ir со3 ?• Отсюда следует, что условие изоплексичности Ар-^ = 0 Фиг. 119. соблюдено; а так как круг является крпвой с двойной симметрией, то он аплексичен. Это справедливо в случае, если вершина круга касается поверхности воды; •следующая теорема показывает, что это остается справедливым и для любой глубины погружения. 2-я теорема. «В гидростатической среде круг на любой глубине погружения находится под действием одинаковых изгибающих моментов». Действительно при погружении добавляется лишь равномерное давление, по отношению к которому круг аплексичен. Поэтому вообще можно быть уверенным (по меньшей мере с точки зрения изгиба), что условия сопротивления давлению у круга будут таковы, что раз он выдержал глубину 0 метров, то выдержит 10, 20 метр, и более. Круг, сила поддержания которого уравновешена одной сосредоточенной силой веса. Этим ничуть не сказано, что на указанных глубинах круг менее напряжен, чем какая-либо иная форма сечения: это зависит от распределения весов. В частном случае, если предположить, что сила поддержания уравновешена одной сосредоточенной силой веса, приложенной к низшей точке шпангоута, мы найдем весьма значительные напряжения от изгиба. Все изложенное выше показывает, что круговая обшивка в силу своей формы не подвергается усилиям изгиба и может не иметь шпангоутных колец. В действительности же подводная лодка круговой формы может выдержать эти усилия благодаря существованию шпангоутов, поперечных переборок, двойного корпуса и продольных связей. Когда отсек корпуса на протяжении одной шпации уподобляют кольцу, то силами, определяющими состояние равновесия, являются не только силы поддержания ти (подчиняющиеся гидростатическому закону) и веса Р на протяжении этой шпации: к ним должны быть добавлены силы связи между таким отсеком и остальной частью корабля. Последние силы имеют вертикальную равнодействующую тс—Р, направленную сверху вниз; она представляет собой перерезывающую силу, которую представляется целесообразным равномерно распределить — 143 — по сечению всех частей набора, воспринимающих это усилие: обшивки, внутреннего дна, карленгсов, продольных связей и т. д. Мы видим, что в расчет сопротивления шпации судна деформациям входят продольные связи; их расположение и основные размеры входят для определения распределения сил, под действием которых шпация находится в равновесии. Действие связей сказывается и еще одним образом. В точке, на которую приходится продольная связь, шпация получаст более или менее жесткую опору, так что шпация изгибается, заставляя работать и продольную связь. Дело Ф г 120 обстоит таким образом, что в этих точках, благодаря существованию опоры как бы уменьшается коэфициент гибкости кольца. III. Выводы и заключение. Дуайер делает следующие выводы из своего исследования: 1) «Если тонкое гибкое кольцо, имеющее форму плоской кривой, находится под действием каких-угодно известных сил в равновесии, всегда возможно путем расчета или графического построения определить внутренние равнодействующие в любом нормальном сечении кольца (так же, как в случае кольца под действием равномерного давления). 2) Если действующие на кольцо внешние силы изменяются по известному закону от точки к точке, для каждого отдельного случая такого закона существует условие, при котором форма кольца может быть изоплексична, т. е. во всех точках контура кольца изгибающий момент имеет одну и ту же величину (или равен нулю, тогда форма аплексична). 3) Общее условие изоплексичности формы выражается уравнением: Ф=+ЛР_^)=„. В нем р — радиус кривизны в данной точке, <р—угол наклона этого радиуса, pt и рп — составляющие удельного давления, т. е. давления на 1 мм длины дуги, на касательную и нормаль к кольцу. Если кольцо находится под действием только нормальных сил, то вышеприведенное уравнение приводится в виду рр = Cte ; иначе говоря, для того, чтобы форма кольца была изоплексична, необходимо, чтобы радиус кривизны в любой точке был обратно пропорционален удельному давлению. 4) Для того, чтобы изгибающий момент действительно был постоянным или равным нулю по всему контуру кольца, еще недостаточно одной изоплексичности его формы. Иными словами, написанное выше условие изоплексичности необходимо, но может быть недостаточным. В некоторых случаях оно оказывается достаточным; в частности, если кольцо находится в равновесии под действием сил, удовлетворяя условию Ф — 0 без приложения каких-либо других сил или реакций, оно является не только изоплексичным, но и аплексичным, т. е. в нем - 144 — нет ни изгибающих моментов, нп срезающих усилий, а действуют только касательные усилия (растяжение или сжатие). 5) В случае давления, подчиняющегося гидростатическому закону, допущение, что круговое кольцо не испытывает изгиба, совершенно неверно; изгибающие усилия могут быть значительными. 6) У изоплексической кривой, соответствующей случаю гидростатического давления (короче—гидроплексической кривой) радиус кривизны в любой точке обратно пропорционален глубине погружения этой точки: эту кривую называют также lintearia. 7) Гидроплексическая кривая, соответствующая определенной глубине погружения, перестает быть гидроплексической на любой иной глубине—меньшей или большей. Необязательно, чтобы кольцо испытывало наибольшие напряжения от изгиба на наибольшей глубине погружения. 8) При расчете напряжений должны приниматься во внимание не только силы поддержания и веса, но и реакции, заменяющие связи частей корпуса между собой. 9) Круговая форма не является предпочтительной по существу. Можно подобрать другие формы, которые, не будучи аплексичны, будут нести меньшие изгибающие моменты, чем круг той же площади; эти моменты могут быть при 20 и 40 метрах погружения меньше, чем при нуле, между тем круг испытывает на любой глубине одни и те же изгибающие моменты. Круг аплексичен, если сила поддержания уравновешена нагрузкой, распределенной равномерно по всему его контуру. 10) Наконец, опыты над разрушением моделей судов под действием давления имеют сомнительную ценность и не могут заменить собой опытов над самим судном». ГЛАВА III. Остойчивость. Остойчивость подводных лодок необходимо рассматривать для трех положений: 1) при плавании на поверхности, 2) в период погружения при приеме водяного балаета, 3) в погруженном состоянии. У чисто подводных лодок с ординарным круговым корпусом центр тяжести лежит во всех положениях лодки ниже метацентра, который в свою очередь близок к центру величины при плавании на поверхности и совпадает с ним в погруженном состоянии. С вопросом остойчивости ныряющих лодок дело обстоит значительно сложнее. Как известно, у судов этого типа, как и у всех надводных судов, общий центр тяжести лежит выше центра величины С (центра объема погруженной части) (фиг. 121) Р* / П$8?Р$1О?Го МОРЯ С5ЖЩР •k& ic а.#г?рл#ямя Т Фиг. 121. Фиг. 122. Суда эти обладают остойчивостью формы. Остойчивость эта измеряется расстоянием между поперечным метацентром Ж и центром тяжести G. Обозначив расстояние ЖС через р, нмеем: р — —, гдз / момент инерции площади грузовой ватерлишп относительно продольной оси, a v—объем погруженной части судна. Обозначив отрезок ОС через а, можем написать для плеча восстанавливающей пары при наклонении судна на угол а от прямого положения M(jf sin а = (р — а) sin а. В погруженном аостояяип подводные суда не имеют 0:тойчивости формы, равно и поперечного метацентра, так как в погруженном состояния площадь дей- Подводн-ые лодки. 10 — 146 ^м- ствующей грузовой ватерлинии равна нулю. В этом случае центр тяжестя должен лежать ниже центра величины и плечо остойчивости будет равно: GC -sina = al sin a. Б данном случае имеем остойчивость веса. В надводном состоянии ныряющие лодки не отличаются с точки зрения остойчивости от надводных судов. Их центр тяжести лежит над центром величины и тем выше, чем больше запас плавучести лодки. Для лодки Narval имеем, например, следующие данные: Ж7 = р— 0,784; ОС=а = 0,312; р — a = 0,472. В период погружения необходимо, чтобы центр тяжести и центр величины переместились так, чтобы первый оказался ниже второго и притом на величину достаточную для обеспечения подводной остойчивости. В данном случае остойчивость формы заменяется остойчивостью веса. Однако, при заполнении ба-ластных еиетеря, образуемых обоими корпусами, необходимо знать взаимное перемещение этих двух центров для того, чтобы обеспечить не только удовлетворительную остойчивость в погруженном состоянии, но чтобы иметь полную картину изменения остойчивости за период погружения. Задача эта была принципиально поставлена при постройке первой ныряющей лодки в следующей форме: если при Фиг. 123. заполнении систерн в некото- рый момент времени наружная ватерлиния занимает положение FL, а внутренняя РгЬг (фиг. 123), то следует ли эту последнюю считать ватерлинией, свободно вращающейся около точки А, центра фигуры при наклонениях судна, или же рассматривать ее, как две ватерлинии, вращающиеся свободно каждая вокруг1 своего центра Сг и (X х)? Если кренение лодки происходит медленно, то верно первое положение. Для быстрых же кренений, каковыми и является поперечная качка корабля, весьма близко к истине второе положение, поскольку переливание воды с борта на борт затруднено продольными стрингерами Вг i?2, сделанными из листов с вырезами и слоем цемента /С помещенного на днище. в, !) Согласно принятой у нас терминологии задача эта должна быть сформулирована так: следует ли при наличии свободных поверхностей воды в систернах при определении остойчивости вводить поправку на собственные и переносные моменты инерции этих поверхностей или только на собственные. Примечание переводчика. — 147 — . Эта последняя точка зрения считается основной. В первом случае вес воды, принятой в еистерны, действует так, как если бы' вес этот был сосредоточен в точке диференциального метацентра M1 (au point metacentrique differentiel) свободной поверхности воды FlLl (смотри труды капитана Гюйу, члена Института). Остойчивость в этом случае получается отрицательной и лодка опрокидывается. Во втором случае одна половина веса воды сосредоточена в точке wt, другая—в точке w2, — в диференциальных метацентрах сравнительно малых свободных поверхностей воды Fl F^ Ьг Lz. Такое расположение веса воды понижает центр тяжести лодки, при чем последний опускается за период запол- РУ6ПА КОМАНДИРА Г0лг?глн#на полного аагружепия ЯРИ ЗЯ/Т04П?ММе/Х ОААЛЛСТНШ ОТСЕЯЛ*. 8ОДОМЗМЕЩ?/Я*? 202 ТГ р^ 8*Г?/>ЛНМНЯ ХОДЯ /7ОД0?РЯС/Г0ЯОМ'* _ ** ffPM 6ЯЛ/1ЛС7#ЫХ 0ГС?/Г/ЫГ /70 J/rS70Sff?ff/fe>/jr. ЛЛЯЭГ00 M ГСРЛЯМЮ хЗ^х р АМ*У/7МРУ?ГСЯ FJ,. яраяежугоумля fMpywftfiff в /гтегл/fff/fji QV \ : ;;•„- ..;;.•-: ~ё^^ч F. ff*rCfiWtf**fff С fff/TUASfM* г >Г& ~ ~л" Tr'TfT?"1^^2^"1 /-^/Jwv ллг ПУСТАЯ бля~ [а^-4:а:Ш2...-* мстжх отсм** <$ О. ffff?0#Jfir?e??tff? M 7 Т Фиг, 124. Остойчивость ныряющей лодки с полным двойным корпусом и большим запасом плавучести (Narval, водоизмещение 117/202 тонны). нения балаетных систерн ниже центра величины раньше, чем обратится в нуль метацентрический радиус р> вследствие исчезновения действующей грузовой ватерлинии. Истина находится где-то по середине между обоими этими положениями, при чем она несомненно ближе ко второму, чем к первому, по причинам, указанным выше 1). Это утверждение доказано на опыте: фактически все явления происходят пря погружении так, как будто оба борта судна разделены друг от друга. Ч Фактически дело обстоит иначе: мера остойчивости, определенная в соответствии со вторым положением, определяет собою поведение лодки в смысле остойчивости, мера же остойчивости, определенная в соответствии с первым положением, определяет угол крена, который лодка может получить при погружении под действием того или иного кренящего момента и сил инерции при погружении. Примечание переводчика. 10* — 148 — На последующих французских ныряющих лодках борта их были разделены друг от друга (фиг. 123 и 125), в силу чего второе положение становится еще более близким к действительности. Тем не менее полного совпадения с действительностью и здесь нет, так как вода в балаетных систернах разных бортов находится в сообщении между собой через кингстоны и мора. В равной мере это относится н к немецким и к итальянским ныряющим лодкам. Следует заметить, что на немецких ныряющих лодках, погружающихся очень быстро, площадь сечения кингстонов достигает весьма значительной величины (нескольких квадратных метров). В этом случае имеется меньше оснований делать расчет остойчивости в предположении раздельности водяного баласта по бортам. Тем не менее и здесь нельзя считать воду в систернах разных бортов сообщающейся между собой, так как период боковой качки составляет для ныряющей лодки примерно 31/2-4 секунды, а количество воды, которое может перелиться из систерны одного борта в систерну другого борта незначительно, в соответствии с краткостью периода, несмотря на значительные размеры кингстонов. Расчеты остойчивости следует производить, в целях безопасности, по обоим •пособам, при чем средний результат, полученный по этим способам, должен всегда давать положительную остойчивость 1). Следует заметить, что при полном погружении, т. е. когда баластные «истерны %шолнены целиком, остойчивость лодки будет одна и та же, незавв-вимо от метода расчета. Ниже приводятся результаты опытного определения остойчивости подводных додок различных типов: I. Ныряющая лодка Narval, водоизмещением в 117/202 тонны, с полным двойным корпусом и большим запасом плавучести (42°/0) (фиг. 124). а) при надводном плавании без воды в баластных систернах р = ЖС — 0,784; а= GC— 0,312; р —an 0,472 м. величина совершенно нормальная для судна указанного выше тоннажа. В данном случае имеет место остойчивость формы. $) в погруженном состоянии р = 0; а^= G1C\ = — 0,142; р — а= + 0,142 л., имеем дело с остойчивостью веса. Во время заполнения систерн центр тяжести опустился ниже центра величины раньше, чем метацентрический радиус обратился в нуль (точка А). Величина наименьшей остойчивости определяется отрезком аг = 0,105 м. На фиг. 125 показано изменение меры остойчивости за период погружения. Величина наименьшей остойчивости была признана на Narval'e недостаточной и увеличена на последующих типах судов:—на Sirene до ОД8 „и, на лодках типа Aigrette—до 0,195 м и типа Pluviose—до 0,24 м. 1) С этим положением автора согласиться нельзя, так как оно, во-первых, не имеет никакого физического смысла, и во-вторых, не дает никакого представления об истинной остойчивости судна. Примечание переводчика. — 149 — Для достижения этого часть наружного корпуса, находящаяся выше прочного, была уничтожена (фиг. 125). Развитый надводный борт давал слишком большую свободную поверхность воды в сиетернах в конце погружения, что задерживаю заполнение систерн и повышало в то же время диференциалъний метацентр. То же самое имеет место и на итальянских ныряющих лодках типа Лаурент» яри условии, если кингстоны для приема верхнего баласта открыты непостоянна я площадь сечения их не настолько велика, чтобы можно было рассматривать сиотерны как находящиеся в постоянном сообщении с забортной водой 1). Резюмируя, можно сказать, что при плавании на поверхности начальная остойчивость, определяемая величиной р—а, должна быть у ныряющей лодке меньше, чем у миноносца такого же тоннажа. Это положение легко доказать. Объем воды, свободно сообщаю- | щейъя с морем Фиг. 125. Остойчивость ныряющей лодки с частично-двойным корпусом (Delphin, 312/460 тонн). У ныряющих лодок подводная остойчивость бывает обычно очень незначительная, поэтому необходимо принимать все меры к ее увеличению. Как надводная, так и подводная остойчивость должны возрастать с увеличением водоизмещения судаа. Ниже приводятся примеры: II. Ныряющая лодка с частично-двойным корпусом, водоизмещением в 312 тонн с запасом плавучести в 31% (фиг. 125). а) При плавании на поверхности без воды в баластных сиетернах: р = 0,76; а = 0,13; р— а = 0,63. i) Увеличение площади сечения и постоянное открытие кингстонов в настоящее время осуществлено на итальянских ныряющих лодках. Примечание автора. 150 — б) В погруженном положении: Р=0; а = —0,185; р-а=0,185. Наименьшая остойчивость во время погружения равна 0,14 м. Следует заметить, что центр тяжести опускается ниже центра величины уже в начале заполнения систерн. а = 0;29 /ГОПЛЪЗМРСЛЯ? РУ?Л* Объем, воды, свободно сообщающейся с морем Mrefa/ftr/f* fff># /fA40O/lM0ff/7/MBffff/ft Фиг 126 Остойчивость подводной лодки американского типа Голланда, 355/434 тонн. III. Ныряюшая лодка с частично двойным корпусом, водоизмещением в 650 тонн, с запасом плавучести в 31%. а) В надводном положении р=:0,97; а-^0,18.; р — а = 0,79. б) В погруженном состоянии Р = 0; а — — 0,22; р - а - 0,22. Наименьшая величина остойчивости в период погружения—ОД5. IV Американская подводная лодка Electric-Boat C° типа Голланда, водоизмещением в 355/434 тонн с запасом плавучести 18%. В этом случае центр тяжести находится всегда ниже центра величины и подводная остойчивость — 151 — больше надводной. Величина первой вполне достаточна и даже несколько велика. Вторая же явно недостаточна и является одной из причин плохих мореходных качеств этих судов при плавании на поверхности (фиг. 126). а) В надводном состоянии: pu-: 0,03 м; о = — 0,14 м\ р — а = 0,17 м. б) В погруженном состоянии: р = 0; а =—0,27 м\ р —я = 0,27 м. На подводных лодках этого же типа, но водоизмещением в 450 тонн и с запасом шювучести более значительным (25°/0), приведенные выше цифры изменяются так: а) р = 0,05; а = —0,180; р— я=0,28. б) pzzO; а = — 0,305; р —а = 0,305 ПАВА IV. Надводные двигатели ')• !. Условия, которым должны удовлетворять двигатели надводного хода* Вес двигателей. В первой главе мы уже видели, что предъявляемое к подводным лодкам требование больших районов плавания привело к установке на яях двойного двигателя: теплового—для надводного хода, и электрического—для породного ход а. Мы видели также, что основное достоинство двигателей надводного хода заключается в малом расходе топлива. В первое время, когда только что начали применять установки с двойным двигателем, получив при этом значительное увеличение районов плавания, вполне удовлетворялись эксплоатацией двигателя «относительно» экономичного, в особенности при сопоставлении его с электромотором, питаемым от аккумуляторной батареи: ибо иа числа генераторов механической энергии, электромотор и аккумуляторы являются, как аггрегат, одним из наиболее тяжелых. Одни свинцовые аккумуляторы, даже с тонкими пластинами, весят не менее 30 «г на силу-час, что составляет вес в 50 раз больший, чем расход угля на силу-час у парового двигателя, и в 150 раз больший, чем расход топлива у 4-тактного двигателя Дизеля. При такой значительной разнице в расходе топлива применение двигателей средней экономичности давало уже вполне приемлемые результаты. Этим же объясняется, что вплоть до того времени, когда двигатели Дизеля стали настолько распространенной установкой на подводных лодках, что применение их стало почти единственным, имелось еще достаточно большое число подводных судов, на которых продолжали работать в качестве надводных двигателей либо паровые механизмы, либо взрывные двигатели. Чтобы определить степень превосходства одного типа двигателя перед другим, необходимо сравнить одновременно: количество топлива, потребляемого им на эффект, силу-час и вес самого двигателя на силу. В зависимости от боевого назначения корабля приходится отдавать предпочтение тому или иному типу двигателя. Вполне очевидно, что двигатель, расходующий меньше топлива, может оказаться менее выгодным в том случае, когда целью будет достижение больших скоростей в надводном положении и сравнительно небольшой радиус действия, поскольку двигатели с малым расходом топлива имеют обычно более высокий 1) Подробно о двигателях Дизеля см. том издания Encyclopedie de Mecanique Appliquee: „Двигатели внутреннего сгорания", P. Du man ois. Примечание автора.. 153 — вес на силу. В этом, в частности, и заключается проблема 2-х и 4-тактных дизелей, и эту задачу—которому из дву! циклов отдать предпочтение, в отдельны! случаях не представлялось бы возможным разрешить', если бы на-ряду с вопросом экономии веса, не было други! приводящих воображений, шиеющит не менее серьезное значение. В нижеследующей таблице мы поместили сравнительные данные пяти осаов-ны! типов двигателей: электрического, парового с котельной установкой, работающей на мазуте, двигателя взрывного типа и, наконец, двух типов двигателя Дизеля, работающи! по 2 н 4 тактному циклу. Помещаемые цифры—средние. Вес двигателей на силу отнесен к наибольшей эффективной мощности; в качестве образца взят двигатель судового типа мощностью, приблизительно, в 600 л/с и с большим числом оборотов. Расход топлива на силу-час отнесен, наоборот, к пониженной мощности, равной около */4 от наибольшей, что, примерно, соответствует экономическому ходу лодки. Этот пониженный режим является для парового двигателя наиболее экономичным, тогда как у быстроходных двигателей взрывного типа или внутреннего сгорания, расход топлива бывает обычно наименьшим при мощностях, близких к 8/4 от наибольшей мощности. Наименование установки Вес на эфф. силу !) Расход топлива на силу-час при экономич. ходе 3) Электрический двигатель с принадлежностями (станц., реостат и т. д.) . Паровая машина тройн. расшир. с котлами, работающая на мазуте, с трубопровод., водой в котлах и т. д. . Керосинов, двигат. взрывного типа с принадлежностями ........ 20 кг 30 кг 20 кг 30 кг ( 0,6 кг на индик. л/с. ( 0,725 кг на эфф. л/с. 0 450 кг на эфф. л/с. 2-тактный двигатель Дизеля, работающий на тяжелой нефти, со всей установкой ........ 3*> кг 0 270 кг на эфф. л/с. То же — 4-тактный двигатель Дизеля . 40 кг 0,240 кг на эфф. л/с. Сравнение приведенных цифр указывает, ч го при электрической установке, вес самого двигателя относится к наиболее легким, но его свинцовые аккумуляторы чрезвычайно тяжелы и совершенно исключают его использование в качестве надводного двигателя. Сравнивая между собой 4 типа тепловых двигателей, мы видим, что потребление топлива у паровой машины в" 3 раза больше, чем у двигателей Дизеля, а у взрывного двигателя—в 2 раза, больше; между *) В этот вес входит для электрического двигателя только электромотор; для паровой установки—сама машина, ее холодильник, насосы и котлы. 2) В этот вес входят — для электрического двигателя только аккумуляторы; для других двигателей — топливо. Примечание автора. J54 обоими типами двигателей, работающих по 2-тактному и 4-тактному циклу, имеется разница в расходе топлива на силу-час всего в 10°/01). Таким образом, двигатель Дизеля оказывается наиболее подходящим для подводных лодок с большим районом плавания. Однако, вопрос выгоды веса может оказаться спорным, если рассмотреть одновременно с районом плавания и скорость. Для большей убедительности возьмем конкретный пример и просчитаем веса для различных комбинаций. Ограничимся сравнением между собой 3-х типов двигателей: парового, дизеля двухтактного, и дизеля четырехтактного. Мы оставляем в стороне двигатель взрывного типа, как неподходящий для подводных лодок, ибо потребляемое им горючее—бензин—представляет собой большую опасность в пожарном отношении. Двигателей же большой мощности, работающих на керосине, в настоящее время не существует. Вообразим себе два судна со следующими характеристиками: 1-ая подводная лодка. Наибольшая подводная скорость Соответствующая ей мощность . Скорость экономического хода . Соответствующая мощность . . Район плавания ! /^ Необходимое количество сил-часов (а) (б) 16 узлов 1.600 эфф. л/с. 13 узлов 600 эфф. л/с. 1.000 миль 3.000 миль 46.200 138.600 11-ая подводная лодка. Наибольшая подводная скорость Соответствующая мощность . . Экономическая скорость .... Соответствующая мощность . . ( (а)..... Район плавания > ,^ Необходимое количество сил-часов (а) (б) 13,75 узлов 800 эфф. л/с. 11 узлов 400 эфф. л/с. 1.000 миль 3.000 миль 36.400 109.200 Исходя из этих данных, совместно с указанными в предыдущей таблице весами двигателей на силу и расходом топлива на силу-час, мы получим для каждой из обеих ныряющих лодок—со всеми тремя вышеуказанными типами двигателей—следующие цифры общего веса: ]) Отдельные строители дизелей указывают, что для двигателей больших мощностей не существует никакой разницы в расходе топлива между 2-х и 4-такт-ными дизелями (Ансальдо). Между тем, опыты, произведенные в Италии тем же строителем (Този) над 2-х и 4-тактными дизелями, показали заметную разницу. Двигатели были мощностью в 1.300 эффект, л/с., при чем у двухтактных шестицилиндровых двигателей расход на силу-час был 0,244 кг, а у четырехтактных восьмицилиндровых—0,176 кг. Разница достигает здесь 40%, что представляется несколько преувеличенным. Примечание автора. — 155 — Паровой двигатель. 1-ая подводная лодка Чистый вес механизмов............ 48 т Вес топлива................. (а) 33,5 т (б) 100,5 т Полный вес паровой установки......... (а) 81,5 m (б) 348,5 т Н-ая подводная лодка Чистый вес механизмов............ 24 m Вес топлива..................(а) 26,4 т (б) 99/2 т Полн1Е(й вес паровой установки.........(а) 50,4 т (б) Г23/2 т Двухтактный дизель. 1-ая подводная лодка Вес двигателей................ 51,2 т Вес топлива.........•........(а) 12,4 т (б) 37,2 т Полный вес 2-тактной Дизельной установки ... (а) 63,6 т (б) 88,4 т 11-ая подводная лодка Вес двигателей........,....... 25,6 т Вес топлива..................(а) 9.8 т (б) 28,5 т Полный вес 2-тахтной установки........(а) 35,4 т (б) 54,1 т Четырехтактный дизель. 1-ая подводная лодка Вес двигателей................ 64 m Вес топлива................. (а) 11 т (б) 33 т Полный вес 4-тактной дизельной установки ... (а) 75 m (б) 97 m И-ая подводная лодка Вес двигателей............... 32 т Вес топлива..................(а) 8,75 т (б) 26,2 т Полный вес 4-тактной установки........(а) 40,75 m (б) 58,2 т Из этого сравнения видно, что для первой подводной лодки — для случая (а)—паровая установка тяжелее, чем 2-тактный дизель, и даже тяжелее, чем 4-тактный дизель. Для случая (6) 4-тактный дизель приближается к 2-такт-ному, паровая же установка много тяжелее. Для второй подводной лодки для случая (а) паровая установка является самой тяжелой, для случая же (б) разница еще больше. Незначительное преимущество в весе двухтаниюй установки, во сравнению с четырехтактной, стало бы противоположным, если бы район плавания увеличился на несколько сот миль. Из этого примера ясно видно, какое влияние оказывает на полный вес той или нной установки преобладающее значение скорости или района .плавания лодки, в зависимости от ее боевого назначения. 156 2. Габарит двигателей. Как ни велико значение веса, он является, однако, только одним из элементов проблемы, так как имеется еще целый ряд других обстоятельств, с которыми приходится считаться. После вееа—в первую очередь надо поставить габарит, ибо, в pea льны к условиях, на подводной лодке, в противоположность надводному кораблю, ощущается скорее недостаток места, чем веса. В изложенных выше примерах было бы достаточно одного этого фактора— габарита, чтобы отдать, при всех условиях, предпочтение двухтактному Дизелю. Хотя паровая машина со своим многотрубдым котлом, работающим на мазуте, весит и немного, зато объем, ею занимаемый, на много превышает объем, необходимый для установки двухтактного дизеля, при той-же эффективной мощности. Можно е уверенностью сказать, что во всех приведенных нами выше примерах, выигрыш в габарите машинного отделения, получаемый при дизельной установке,—чрезвычайно высок. Пример: размеры машинного отделения для двигателей надводного хода допускают да подводных лодках типа Pluviose установку в 700 индикаторных или в 580 эффективных сил—при паровом двигателе, и в 820 эффективных сил — при 4-тактном дизеле, т.е., на 40°/0 больше. Расход энергии на вспомогательные механизмы бывает на подводной лодке .довольно значительный. Обычно эти механизмы приводятся в движение своими электромоторами, и в тех случаях, когда последние питаются нормальным образом от аккумуляторной батареи, необходимо считаться с увеличением веса последней. Если же вспомогательные механизмы представляют собою самостоятельные аггрегаты с отдельными двигателями (не электромоторами), то необходима учитывать затрачиваемый на них добавочный расход топлива. Во всяком случае, при паровой установке вспомогательные механизмы более многочисленны, чем при дизельной; в первом случае крупными потребителями энергии являются, например, циркуляционные насосы п котельные вентиляторы. Последнее обстоятельство окончательно убеждает нас в том, что дизельная установка действительно является более выгодной, чем паровая—заключение, к которому мы не могли прктти сразу, рассматривая, в первом приближении, только главные двигатели. При выборе двигателя необходимо принимать во внимание, помимо веса и габарита, еще ряд других их особенностей, перевести которые на язык цифр не представляется возможным. 3. Скорость пуска и остановки. Свойство подводной лодки—быстро переходить из надводного положения в подводное—одно из важнейших условий для ее безопасности; оно влечет за собой необходимость почти мгновенной остановки надводных двигателей. Требование быстроты пуска двигателей после всплытия лодки—менее категорично, но и оно имеет достаточно серьезное значение, чтобы условие минимума времени для пуска было включено в технические условия при заказе двигателей. Поэтому двигатель Дизеля, который останавливается тотчас же, как только прекращена подача горючего, не требующий для пуска в ход ни предварительного прогревания, как перовой двигатель, ни в особенности, разжигания котла — J57 — и ноднйтйя в нем паров—представляет собой несомненные и бесспорные ире- В<зе эти недостатки паровой установки можно, однако, сильно уменьшить* частью путем принятия соответствующих подготовительных мер, частью путем усовершенствования самих методов обслуживания всей установки, и на последних паровых подводных лодках удалось, благодаря принятым мерам, свести продолжительность подготовительных операций к погружению менее, чем к 5 минутам. Одна пз таких мер заключается, например, в том, что котельные вонти-ляторы заставляют работать на полное дутье, после того, как закрыты форсунки; сквозь трубки котла пропускается при этом мощный поток холодного воздуха, благодаря чему давление в котле быстро падает, а температура понижается настолько, чго лодка может быстро погрузиться. Что касается всплытия, то и здесь, благодаря применению котлов с большой поверхностью нагрева, и незначительным объемом воды, время для поднятия паров было в значительной степени снижено, а в тех случаях, когда предыдущее погружение было мало продолжительным и котел не успел окончательно охладиться, пар получался уже спустя несколько минут после того, как был разведен огонь в топках. Но из того, что, путем специальных мероприятий, удалось получить от паровой установки более или менее приемлемые результаты, еще не следует делать вывода, что она равноценна, Дизелю, который попрежнему сохраняет над ней, и с данной точки зрения, свое превосходство. 4. Удобство обслуживания. Здесь мы встречаемся с фактором, который трудно поддается оценке—с человеческой личностью, но который накладывает свой отпечаток" на все оборудование и устройство подводной лодки. Хороший двигатель подводной лодки должен обслуживаться возможно меньшим количеством персонала, чтобы не увеличивать общего числа ее команды, ддя которой на подводной лодке обычно и так мало места. Комфорт команды лодки ни в коем случае нельзя рассматривать как излишнюю роскошь; наоборот, он является настоятельной необходимостью, следовало бы даже сказать—одним из элементов района плавания, так как плохо размещенная команда, неимеющая возможности отдохнуть в свободное от службы время, быстро утомляется, и тут не помогут большие запасы топлива, дающие возможность лодке плавать по несколько недель, если, через несколько дней пребывания в море, команда будет в изнеможении. С этой ТОЧЕН зрения применение двигателей со смазкой под давлением и с закрытой фундаментной рамой было большим шагом вперед не только потому, что этим путем были сведены к минимуму мелкие аварии текущего характера, в виде поломок отдельных движущихся частей двигателя, их нагревание и задирание, но еще и потому, что от команды не требовалось особа внимательного ухода за двигателем при его работе. Этим преимуществом обладали, однако, в равной степени как нефтяные, так и паровые двигатели, так как с самого же начала развития подводного плавания это мероприятие» была проведено в жизнь как на одних, так и на других. Большим возражением против паровой установки на лодко служит много-Ч1шви1оетъ е@ вспомогательных механизмов, как-то: котельные вентиляторы,. _ 158 — насосы и подогреватели для мазута, циркуляционные и воздушные насосы и питательные помпы; и хотя нефтяное отопление котлов утомляет команду несравненно меньше, чем угольное, одно уже наличие котлов требует дополнительного количества обслуживающего персонала. Вера в целом—обслуживание паровых механизмов требует значительно большего таела команды, чем двигатели Дизеля. 5. Дым. Шум. На подводных лодках надлежит устанавливать такой двигатель, который не №давал бы их присутствия на большом расстоянии, будь это благодаря далеко видимому столбу дыма, будь это благодаря шуму от выхлопных газов. На первый взгляд можно было предполагать, что первый из этих недостатков имеет значение, главным образом, в дневное время, второй же—ночью, и отсюда вывести заключение, что преимущества и недостатки Дизеля по отношению к паровой матине взаимно противоположны. На самом деле это не совсем так. Прежде всего—относительные недостатки шума и дыма ни в коем случае нельзя сравнивать в смысле одинаковости их значения. Даже очень сильный шум отработавших газов двигателя Дизеля слышится в море на расстоянии от одной до полутора миль, да еще при условии весьма тихой погоды, и с подветренной стороны. Расстояние, на котором виден дым, находится, конечно, в зависимости от атмосферных условий, но, исключая очень туманную погоду, оно простирается много дальше границы слышимости шума отработавших газов. При очень ясной погоде дым бывает виден далеко за пределами линии горизонта; общеизвестен факт, что дым парохода становится видим много раньше, чем появляются верхушки мачт над горизонтом. С другой стороны, имеется полная возможность уменьшать в широких пределах шум выхлопа у двигателей Дизеля при помощи шумоукротителей. Если эти шумоукротители (глушители) имеют достаточный объем и сконструированы надлежащим образом, то звук, производимый газами в момент их выхода из каждого отдельного цилиндра, заглушается полностью, и слышно только одно равномерное гудение. Этот глухой шум перестает быть слышимым на расстоянии нескольких сотен метров от корабля. Кроме того, можно совершенно избавиться от внешнего шума, выпуская выхлопные газы под воду, как это делают англичане. При расположении выходного отверстия газоотводной трубы немного ниже ватерлинии—шум совершенно пропадает. Такое расположение газоотвода имеет, правда, тот недостаток, что повышает немного противодавление в выхлопном трубопроводе и несколько понижает мощность двигателя, но полное избавление от шума заслуживает того, чтобы купить его этой ценой. Можно, кроме того, уничтожить шум от выхлопных газов, выпуская их и над ватерлиниеС, по подавая в глушитель всю или часть воды, охлаждающей двигатель. Для радикального же уничтожения дыма не существует никаких средств. Нефтяное отопление дает, при правильном сгорании топлива, т. е. при достаточно подогретом мазуте и при небольшом избытке воздуха, светло-серый, прозрачный дым, значительно менее заметный, чем дым от угля. Этот результат полу- — 159 чается, однако, только при правильной топке, т. е. когда выполняются оптимальные условия горения. Стоит лишь изменить .режим топки котлов, т. е. в соответствии с ним увеличить или уменьшить силу дутья котельных вентиляторов и подачу топлива форсунками, как сейчас же появляются клубы черного и густого дыма, которые исчезают лишь после того, как установился новый режим и условия топки котла к нему применились. Очень опытные кочегары умеют быстро приноравливаться к изменениям режима и сводят время, в течение которого выходит черный дым, всего лишь к нескольким секундам, но они не могут полностью уничтожить появления этих густых клубов, которые остаются в воздухе, как бы во взвешенном состоянии, в виде облаков из сажи. Как бы кратковременно появление этих клубов ни было, их вполне достаточно, чтобы обнаружить присутсгвие подводной лодки, и е того момента, как внимание противника к ней привлечено, лодка уже не может чувствовать себя в безопасности на поверхности. Даже ночью, несмотря на темноту, дым может выдать присутствие парового судна. На военных кораблях имеются мощные электрические прожекторы, при помощи которых эти суда «обшаривают» горизонт н поверхность моря; общеизвестен факт, что, при атаке эскадры миноносцами, последние бывают обнаружены благодаря дыму значительно раньше, чем будут замечены самэт корпуса судов; как только луч прожектора встречает на своем пути облако дыма, как бы мало оно ни было, оно освещается весьма характерным образом, благодаря отражению света от твердых частиц угля, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. Отсюда следует, что лодка с паровым двигателем будет находиться, даже ночью, в худших условиях, с точки зрения ее видимости, чем лодка с двигателями Дизеля. Резюмируя все сказанное, мы приходим к заключению, что двигатель Дизеля имеет перед паровым двигателем большое преимущество в смысле малого расхода топлива и малых габаритных размеров. В виду того, что в настоящее время от лодок требуются весьма большие районы плавания, этот ригатель всегда бывает выгоден с точки зрения суммарного всеа. Кроме того, двигатель внутреннего сгорания имеет перед паровым еще ряд преимуществ: простоту остановки и пуска в ход, удобство обслуживания и отсутствие дыма—качества, которые делают применение его на подводных лодках еще более ценным. В настоящий момент этот вопрос может считаться окончательно решенным, поскольку все нации применяют на своих подводных лоддах только двигатели Дизеля. К паровому двигателю л двигателю взрывного типа пришлось прибегнуть вначале в силу необходимости. Но и они оказали существенную услугу в тот период, когда судового двигателя Дизеля еще не существовало или он находился, с точки зрения надежности, еще на недостаточно высокой ступени развития. Последние паровые подводные лодки, построенные Францией, были: 18 лодок типа Pluviose (1905), Archimede и Charles-Brun (1906). Gustave-Zede (1910), Dupuy-de-Lome и Sane (1912). В Англии, где до 1906 года лодки все время строились с двигателями взрывного типа, а затем с двигателями Дизеля, был построен в течение войны (1916—1918 гг.) только один тип большой паровой подводной лодки типа К, с надводным водоизмещением в 1.850 тонн, и с подводным в 2.200 тонн. Чтобы — 160 — получить от этих судов скорость от 23 до 24 узлов, нужно было иметь на обоих гребных валах мощность более, чем 10.000 л/с.; но поскольку таких двигателей Дизеля, мощностью в 5.000 сил на вал, еще не существовало, пришлось обратиться, в силу необходимости, к помощи пара. Упомянем еще, что эти подводные крейсера имели один вспомогательный Дизель, работавший на динамо. Этот Дизель применялся: 1) при малых ходах—для того, чтобы компенсировать недостаток парового двигателя, заключающийся в более высоком расходе топлива; аггрегат давал энергию двум электромоторам, насаженным на оба гребных вала; 2) для зарядки аккумуляторов. Как известно, постройка подводных лодок типа К была приостановлена после заключения мира, и окончательно они были разоружены в 1921 году. б. Судовой двигатель Дизеля, В амж первоначальном виде, какой был придан ему его изобретателем, двигатель Дизеля не мог бы быть использован в деле подводного плавания. С числом цилиндров—один или два, с их малым диаметром и большим ходом поршня, с поршневым: штоком, соединенным с крейцкопфом и ползуном, с его длинным шатуном—-зтот двигатель представлял собой очень высокое сооружение; ко всему этому надо добавить еще его громадный маховик, неизбежный вследствие небольшого числа цилиндров. Достаточно хорошо известно,—какие крупные изменения пришлось внести в конструкцию двигателя Дизеля, чтобы приспособить его для пудовых установок. Хотя современные стационарные двигатели и являются весьма усовершенствованными механизмами, они все еще имеют очень много характерных черт, присущих первоначальному типу, и было бы совершенно невозможно приспособить их для работы на судне. Их вес, равный от 130 до 300 кг на силу, совершенно исключает возможность их установки на подводных лодках. Такой высокий вес объясняется не только тем, что они изготовляются почти исключительно из чугуна,—в этом смысле было бы сравнительно легко уменьшить их вес заменой чугуна стальным литьем,—но еще и тем, что они работают с малым числом оборотов, обычно равным от 100 до 150 об/мин. Цилиндры с большим ходом поршня, у которых диаметр всегда много меньше хода, наличие крейцкопфов и ползунов,—все это влечет за собой увеличение габарита двигателя по высоте. Если такой габарит и приемлем на грузовом гудке, он ЕЙ в коем случае не допустим на подводной лодке. Кроме того, их малые числа оборотов не соответствовали бы тем числам оборотов, которые должны иметь электромоторы, расположенные на тех же линиях валов. Что касается, в частности, габарита, то следует иметь в виду, что на подводных лодках встречаются затруднения, главным образом, по высоте, и это не только потому, что пределом для высоты двигателя служит диаметр прочного корпуса, а еще и потому, что этот диаметр невозможно использовать полностью. Ливии валов, в особенности на двухвинтовых лодках, занимают более или менее заранее определенное положение, которое можно изменять только в очень узких пределах: а одной стороны, винты должны быть расположены достаточно глубоко под поверхностью воды и положение их диктуется образованием кормовой частя корпуса, а другой стороны, главные электромоторы должны удо- — 161 — житься внутри габарита прочного корпуса, и поскольку они имеют одинаковые размеры в радиальном направлении, считая от оси вала,—эту ось приходится располагать довольно высоко в отделении главных электромоторов. Все эти требования сильно уменьшают располагаемый габарит вверх от линии вала. В силу этого судовой двигатель Дизеля должен сильно отличаться от стационарного по следующим статьям: 1. Общий его габарит, а в особенности—высота, должны быть очень малы. 2. Вес двигателя на силу сильно уменьшится; поскольку маховику будет придаваться малое значение, вес его будет небольшим, к диаметр его сведется к диаметру венца разобщительной муфты. 3. Число оборотов будет значительно выше и будет заключаться между 340 об/мин, для двигателей большой мощности и 450 об/м. для малых. Необходимо еще указать на то обстоятельство, что большие числа оборотов двигателей, даже если бы они не диктовались винтом и электромотором, были бы все равно неизбежны, так как в этом заключается наиболее действительное средство для уменьшения веса и габарита двигателей. Характерным признаком судового двигателя является, таким образом, короткий ход поршня; но, в виду того, что соответствующее уменьшение диаметра цилиндров понизило бы чрезмерно мощность двигателя, необходимо, чтобы диаметр цилиндров был снижен в меньшей степени, чем ход поршня; отношение хода поршня к диаметру цилиндра должно быть близким к единице. Иногда оно бывает даже меньше единицы. Чтобы обеспечить надлежащую равномерность вращающего момента при наличии маховика малого веса и малого диаметра, необходимо пойти по пути увеличения числа цилиндров. Увеличение числа цилиндров диктуется, в одинаковой степени, соображениями габарита, который по высоте более ограничен, чем по длине. Действительно, 4 - цилиндровые двигатели редко встречаются на подводных лодках. Наиболее распространенным типом двухтактных двигателей являются 6-цилиндровые. Силы инерции движущихся частей в такой установке достаточно хорошо уравновешиваются. Что касается 4-тактных двигателей, то таковых было много построено с числом цилиндров 8, а некоторое количество — даже с числом цилиндров 10 и 12 (Виккерс). Следует отметить, что когда конструктора применяли установку двигателей с числом цилиндров более восьми, то происходило это, во всяком .случае, не из-за погони за малым весом или стремления получить большую равномерность вращающего момента двигателя, а исключительно с той целью, чтобы повысить мощность прежней, 8-цилиндровой, модели. Обычно конструктор разрабатывает какой-нибудь один тип цилиндра со всеми его деталями, развивает его и доводит постепенно до возможной степени совершенства; группируя 6 или 8 такт цилиндров, изученных до мельчайших подробностей, он составляет двигатель той или иной мощности. Если в дальнейшем, вследствие ли увеличения тоннажа судна или повышения скоростл, потребуется более мощная установка, то, в большинстве случаев, конструктор не решается приступить к разработке совершенно нового типа двигателя со всеми его деталями, поскольку, во-первых, на это нужно время, а, во-вторых, это связано с расходами, которые приходится затрачивать как на саму разработку проекта, так и на изготовление новых моделей и на испытания. Подводные лодки. 11 — 162 — Кроме того, при создании нового типа двигателя всегда существует значительная доля риска, которая может повлечь за собой, если не полную неудачу, то, во всяком случае, необходимость длительных испытаний или дорого стоющих переделок, надобность в коих может быть установлена только опытом. Поэтому много проще, скорее и надежнее, имея готовый тип 8-цилиндрового двигателя, дающий, скажем, мощность в 800 лош. сил, добавить к нему на тот же вал еще 2 или 4 таких цилиндра, чтобы получить требуемые 1.000 или 1.200 лош. сил. Однако, такой способ увеличения мощности двигателя, сам по себе экономичный и быстрый, не может быть рекомендован, как общее правило, так как практика показала, что не представляет особой выгоды увеличивать чрезмерно число отдельных звеньев механизма; вероятность поломок возрастает, примерно, в той же пропорция. Кроме того, двигатели с числом цилиндров более восьми надо рассматривать, в принципе, как необычный тип. Что касается числа оборотов судовых двигателей, то у них, по сравнению со стационарными двигателями, уменьшался одновременно с увеличением скорости вращения, и ход поршня, но последний, сравнительно со скоростью, C.N. в меньшей степени. Средняя линейная скорость поршня F— —$тг- (С—ход о\) поршня, N—чпсло оборотов в минуту) у двигателей подводных лодок больше, чем у двигателей стационарных, поэтому и износ у первых больше, чем у вторых. Однако, нам представляется, что не большое число оборотов и не увеличение линейной скорости поршня были причиной наиболее серьезных затруднений при конструировании судовых двигателей Дизеля. На самом деле, если просмотреть статистику основных поломок и причин неисправной работы двигателей, имевших место после их продолжительной работы, то приходится констатировать, что та доля неисправностей, которую надлежит отнести за счет больших скоростей,-— другими словами—нагревание и заедание приводов и движущихся частей,-— очень мала по сравнению с теми неисправностями, происхождение коих следует приписать другим причинам. Объясняется это почти повсеместным применением на судовых двигателях Дизеля смазки под давлением. Правильная смазка всех движущихся частей, которые подвергаются большим усилиям, чрезвычайно важна для удовлетворительной работы двигателей Дизеля. Ко всем движущимся частям и приводам, как бы маловажны они ни были, масло должно подводиться под давлением, и ни в коем случае нельзя ограничиваться, как это было в начале, применением простой смазки разбрызгиванием (барботажной смазки); производительность масленых насосов рассчитывается таким образом, что, при всех режимах двигателя, они подают большее количество масла, чем его требуется теоретически. На отливном трубопроводе масленой помпы устанавливают параллельно 2 фильтра, для удержания sai равнений, которые могут попасть в масло, при чем только один из фильтров находится в работе. При таком устройстве можно производить очистку любого из обоих фильтров, не прерывая смазки. И, наконец, еще одно чрезвычайно важное условие: масло должно проходить через маслоохладитель, охлаждаемый забортной водой (аналогично холодильникам паровых машин), и рассчитанный с таким запасом, чтобы температура выходящего маслп никогда не превышала 40° по Цельсию. Можно сказать, что, благодаря этим устройствам, аварии чисто механического характера сделались исключительно редкими. — 163 — Действительные трудности, с которыми пришлось встретиться при конструировании легких и быстроходных двигателей Дизеля, совершенно иного рода. Управление всасывающими, выпускными и нефтяными клапанами производится обычно посредством распределительных шайб. Работа этих распределительных шайб происходит, при малых скоростях вращения, много спокойнее, чем при больших; когда же скорость их вращения становится значительной, то начинает сказываться влияние сил инерции, и для того, чтобы ролик находился в постоянном соприкосновении с кулачной шайбой и не происходило ударов, приходится сильно увеличивать натяжение пружин, прижимающих ролик к шайбе. От этого происходят два неудобства: поскольку, с одной стороны, вращение ролика по шайбе происходит при большом давлении, постольку и изнашивание получается более быстрое; с другой стороны, сильно натянутые пружины, подверженные очень быстрым переменным давлениям, скоро «устают». Чтобы избежать чрезмерного износа распределительных шайб, необходимо было подыскать соответствующий металл, достаточно стойкий против износа. Наилучшие результаты были получены при применении специальных сортов стали, с цементацией или закалкой ее, и с последующей обработкой ее на шлифовальном станке. Что касается пружин, то они изготовлялись из лучших сортов стали, при чем одновременно были увеличены и их размеры, чтобы уменьшить их «уставание». Следует, однако, всегда иметь некоторое количество пружин в запасе, чтобы поломка одной из них не выводила двигателя из строя. С этой точки зрения 4-тактный двигатель Дизеля имеет несомненные преимущества перед двухтактным. Дело в том, что полный цикл всех явлений, происходящих в цилиндре 4-тактного дизеля, совершается за два полных оборота коленчатого вала, при чем распределительный вал, управляющий всеми фазами цикла, делает за этот период один оборот; иными словами—распределительный вал имеет число оборотов вдвое меньшее, чем вал двигателя. У двухтактного же двигателя полный цикл завершается за один оборот коленчатого вала, и распределительный вал делает одинаковое с ним число оборотов; следовательно, скорость его вращения в два раза больше, чем у четырехтактного дизеля, что в сильной степени увеличивает вышеупомянутые нежелательные явления. Второе затруднение, с которым приходится встречаться у быстроходных двигателей, скорее физического, чем механического свойства, и устранить это затруднение не представляется возможным. Какой бы, в каждом отдельном случае, системы ни был двигатель, —это всегда механизм, превращающий тепло в работу. Поскольку разница в отдаче •одного типа двигателя, по сравнению с другим, очень невелика, постольку можно •сказать, что количество сгорающей в секунду нефти, а следовательно, и число получаемых в единицу времени калорий—пропорционально отдаваемой мощности. Если рассматривать два двпгателя одинаковой мощности—один тяжелого, берегового типа, другой—легкого, судового, то в обоих механизмах будет развито одинаковое количество калорий; но в стациопарном двигателе эти калории будут распределены по значительно большему объему и по большей массе, чем у судового двигателя. Между этими двумя типами двигателей существует такая же аналогия, как между двумя котлами одинаковой паропроизводительности, один вз которых имеет большую площадь колосниковой решетки, большую поверхность нагрева и большой объем воды, а другой -- малую площадь колосниковой решетки, 11* — 164 — небольшой объем воды и относительно небольшую поверхность нагрева. Второй котел является, таким образом, согласно общепринятой терминологии, более «напряженным», чем первый; эта разница характеризуется двумя величинами: количеством топлива, сжигаемого на 1 кв. м колосниковой решетки, и количеством пара, снимаемого с 1 кв. м поверхности нагрева. Последняя из этих величин характеризует в итоге то количество тепла, которое передается в единицу времени поверхностью нагрева. С такой же точки зрения можно рассматривать и двигатель Дизеля. Количество сжигаемой в секунду нефти, отнесенное к объему цилиндра, или иначе—число калорий, передаваемых в секунду рабочей втулке цилиндра, характеризует в точности степень «напряженности» двигателя. Поскольку у легких двигателей проходит через малый объем большое количество калорий, постольку и температура должна быть у них выше. Чтобы иметь возможность бороться с таким повышением температуры, которое могло бы оказаться для них разрушительным, необходимо, чтобы охлаждение производилось более интенсивно; в итоге получается, что количество тепла, которое проходит в единицу времени через единицу поверхности стенок, у этпх двигателей больше, чем у тихоходных, т. е. мы имеем дело с совершенно таким же явлением, как у легких котлов миноносцев. Но не следует думать, что задача будет решена, если, путем более энергичного охлаждения, будут поставлены известные пределы чрезмерному повышению температуры. По закону теплопроводности количество тепла, проходящее через тонкую пластину в единицу времени, прямо пропорционально разности температур по обеим сторонам пластинки и обратно пропорционально ее толщине. Следовательно, если бы у легких двигателей были сохранены те же толщины стенок, что и у стационарных двигателей, то, в силу того, что температура наружной поверхности втулки цилиндра, находящейся в соприкосновении с охлаждающей водой, постоянна,—температура внутренней ее поверхности должна бы быть выше. Очень скоро смазка внутренних поверхностей цилиндра стала бы невозможной; с другой стороны, большая разница температуры в различных точках одного и того же изделия вызвала бы, благодаря расширению, такие явления, которые быстро привели бы его к разрушению. По счастью, как мы на это уже указывали выше, размеры цилиндров судовых двигателей меньше, чем у стационарных двигателей одинаковой с ними мощности. С уменьшением абсолютных размеров двигателя задача передачи тепла упрощается, так как объемы двух геометрически подобных двигателей относятся как кубы линейных размеров, а поверхности—как квадраты. Поскольку общее количество передаваемых калорий пропорционально объему, постольку у меньшего двигателя число калорий, которое должно быть передано через единицу поверхности втулок, будет меньше. Сказанное верно только как общее положение. На деле судовые двигатели и стационарные—не подобны: у стационарного двигателя ход поршня обычно много больше, чем его диаметр, тогда как у судовых двигателей ход поршня или равен диаметру или немного больше его. Такое соотношение, которое имеется у стационарных двигателей, весьма выгодно, так как изо всей поверхности цилиндра его цилиндрическая часть наиболее доступна энергичному охлаждению. — 165 — Крышка цилиндра, в которой находятся много различных клапанов, не может достаточно хорошо охлаждаться; что касается поршня, то охлаждение его еще более затруднительно. Чтобы бороться с явлениями расширения и повышения температуры на внутренних поверхностях, необходимо делать рабочие втулки цилиндров настолько тонкими, насколько это возможно. В этом направлении служит, однако, пределом сопротивление втулки разрыву. Был сделан ряд попыток использовать для этих втулок металлы более прочные, чем чугун. Однако, испытывавшиеся специальные сорта поковочной стали дали неудовлетворительные результаты, так как эта сталь плохо работает на трение. Рабочая втулка имеет большую толщину с конца, противоположного коленчатому валу, т. е. именно там, где происходит первоначальное сгорание смеси, и утоныпается постепенно к другому концу; кривая изменения толщины втулки должна примерно соответствовать диаграмме давлений, снимаемой индикатором. Е несчастью, самая высокая температура получается в том же районе, где и самое высокое давление и где втулку приходится делать наибольшей толщины. В целях более энергичного охлаждения втулок пытались применить к ним такую конструкцию, которая напоминает радиаторы, употребляемые для парового отопления. Втулка цилиндра снабжалась в верхней части приливами, имеющими двойное назначение: с одной стороны, эти ребра повышают прочность втулки разрыву, с другой, увеличивают ее поверхность охлаждения. В некоторых случаях эти ребра располагались даже по винтовой линии, образуя как бы змеевик, по которому циркулировала охлаждающая вода. Благодаря этому, охлаждение происходило вдвое более энергично, во-первых, потому, что вода пропускалась с большей скоростью, что повышало интенсивность обмена тепла, а во-вторых, потому, что охлаждающая вода имела при этом более низкую температуру. 7. Сравнение 2-тактных и 4-тактных двигателей. В начале этой главы мы установили, что двухтактные двигатели по весу значительно легче и имеют меньший габарит, чем четырехтактные; последние, в свою очередь, более экономичны, чем первые. Если придерживаться только этих основных характеристик, то, в зависимости от назначения подводной лодки, или первый или второй тип может оказаться более целесообразным. Но как бы ни были важны соображения веса, габарита и экономичности—они не единственные, которые решают участь выбора того или другого типа двигателя. Относительные преимущества и недостатки обоих типов служат предметом горячих споров: и тот и другой тип имеют своих убежденных сторонников. Вопрос этот до сих пор остается нерешенным; мы ограничимся по возможности беспристрастной оценкой преимуществ и недостатков каждого из обоих типов. С механической точки зрения основным признаком, характеризующим 4-тактный двигатель ординарного действия, является тот, что из 4-х ходов поршня у него только один рабочий. Совершенно ясно, что такие условия работы представляются мало выгодными как с точки зрения равномерности вращающего момента, так и с точки зрения использования веса. — 166 — С точки зрения равномерности вращения—один цилпндр двухтактного двигателя равноценен теоретически двум цилиндрам 4-тактного двигателя, соединенным в один общий аггрегат. Благодаря этому у двухтактного двигателя можно получить цри 3-1 мотылях достаточно равномерный момент вращения на валу, в то время, как у 4-тактного двигателя, при прочих равных условиях, т. е., при маховике с одинаковым моментом инерции, необходимо иметь для получения той же степени равномерности вращения 6 цилиндров. Следовательно, при 4-тактном двигателе необходимо иметь большее количество цилиндров, чем при двухтактном, п, обратно, при одинаковом числе цилиндров момент вращения у 4-тактного двигателя будет менее равномерный, и Фиг. 127. Четырехтактный двигатель Шнейдера, мощностью в 510 л/с. для ныряющей лодки. линия валов будет испытывать большие напряжения. Этот вопрос имеет весьма серьезное значение для двигателей, у которых число мотылей невелико. Он имеет меньшее значение на ныряющих лодках, где габаритные условия приводят к установкам с большим числом цилиндров (6 или 8). Совершенно очевидно, что при 8 мотылях вращающий момент уже достаточно равномерен, даже у 4-тактного двигателя. Равномерность эта еще больше у 10 и 12 цилиндровых двигателей. Более серьезным является вопрос влияния веса отдельных частей двигателя обоих типов. Если мы рассмотрим два цилиндра одинакового диаметра и с одинаковым: ходом поршня, из коих один работает по 2-тактному циклу, а другой—по 4-тактному—то, поскольку, давления будут одни и те же, шатуны и фундаментные — 167 — рамы должны быть одинаковой прочности, а, следовательно, должны иметь одни и те же размеры. Но ведь первый из этих цилиндров развивает, теоретически, двойную мощность, по сравнению со вторым; поэтому, казалось бы, что и вес на силу у четырехтактного двигателя должен быть вдвое больше, чем у двухтактного. На самом деле, разница в весе на силу много меньше; происходит это, во-первых, потому, что для работы двухтактного дизеля необходим продувочный насос, которого не имеется у 4-тактного дизеля; во-вторых, конструкция цилиндров 2-тактных двигателей более сложна, а рабочие втулки цилиндров—более длинные, что также влечет за собой некоторое увеличение веса. Наконец, как бы ни была совершенна продувка цилиндров двухтактного двигателя, в них - ' ? Л, Л \ \ «У "**С *<<>* ^W*"^ ; -Л ** <ц,, > \» ^ \* &„. <. -"- ^* : ••'^•^ei^/^^ * ***** ' Ч v'^fc^^V^vj^V Фиг. 128. Судовой, шестицилиндровый двигатель Дизеля. Мощн. 700 эфф. л/с. постройгси Sautter-Harle. всегда остается часть отработавших газов, тогда как при 4-тактном цикле выталкивание отработавших газов, производимое поршнем, почти полное. Из этого следует, что средняя расчетная мощность 2-тактного цилиндра меньше, чем 4-тактного. На самом деле, действительно развиваемая мощность у первого не вдвое больше, а приблизительно в 1,7 раз больше, чем у второго. Все эти причины, вместе взятые, приводят к тому, что преимущество с точки зрения веса у 2-тактного дизеля равно, по сравнению с 4-тактным, не 50°/ , а всего лишь около 30°/0. Что касается габарита, то преимущество оказывается еще меньшим, чем по весу, так как добавочные устройства, имеющиеся у 2-тактного двигателя—его продувочный насос низкого давления и его трубопроводы—занимают очень много места. — 168 - Те же замечания, которые были нами сделаны в отношении обмена тепла при сравнении стационарных двигателей с судовыми, могут быть в одинаковой степени приложены при сравнении двухтактных дизелей с четырехтактными. Из того факта, что у 2-тактного двигателя цилиндры использованы в два раза интенсивнее, чем у 4-тактного, следует, что первый является более «напряженным» и требует поэтому более энергичного охлаждения рабочих втулок циркуляционной водой. Однако, с этой, термической, точки зрения не все преимущества оказываются в пользу 4-тактного Дизеля. Наличие у 2-тактного дизеля, в нижней части его цилиндра, окон для выпуска отработавших газов надлежит рассматривать, яа самом деле, как преимущество, если сравнить эти окна с выпускными клапанами, расположенными в крышке цилиндра 4-тактного двигателя. Выпускные Фиг. 129. Двухтактный двигатель Дизеля постройки Ansaldo San Giorgio, 1350 эфф. л/с., 360 об/мин.; для японского флота. клапаны представляют собой сравнительно нежную часть двигателя и служат причиной частых аварий. Будучи расположены в верхней части цилиндра, они подвергаются наибольшему давлению в момент вспышки, т. е. тогда же, когда и температура достигает наивысших значений. Они не могут охлаждаться непосредственно; водяному охлаждению может быть подвергнуто только их седло (корпус клапана 1). С другой стороны, размеры клапанов должны быть настолько велики, чтобы отработавшие газы не встречали при выходе слишком большого сопротивления, ибо это понизило бы мощность двигателя. Конструкция этих клапанов потребовала длительного изучения; но, несмотря на применение специальных сортов стали для их изготовления (хромо-никель), поломка штокок выпускных клаианов—одна из наиболее часто встречающихся аварий. 1) Утверждение автора относительно непосредственного охлаждения корпуса клапана—непонятно. Известны системы двигателей, у которых охлаждаются непосредственно клапана, а не их коробки (корпуса). Примечание переводчика. — 169 — Мы уже указывали, что вдвое меньшая скорость вращения распределительного вала 4-тактных двигателей составляет большое преимущество последних. Напомним, что в смысле экономии топлива, расход его на силу-час у 4-такт-ного Дизеля приблизительно на 10°/0 меньше, чем у двухтактного (цифра— средняя). Что касается пуска в ход. то 2-тактный двигатель отличается большей легкостью пуска, чем 4-тактный: пуск осуществляется более надежно, при чем расходуется меньшее количество сжатого воздуха. Наконец, оставляя в стороне принципиальные соображения о преимуществах того или другого типа, и останавливаясь на эксплоатационой стороне вопроса, можно сказать, в виде общего положения, что работа 4-тактных двигателей более надежна, более исправна и менее подвержена авариям, чем 2-тактных. Рассматривая выписки из судовых журналов, мы приходим к определенному выводу, что 4-тактный двигатель отличается большей выносливостью. Этот факт можно, до известной степени, объяснить тем, что хронологически 4-тактный двигатель появился на свет раньше, чем 2-тактный; поэтому он находится в более законченном состоянии, так как для его усовершенствования и для исправления первоначальных его недостатков имелось больше времени и обслуживающий персонал более знаком с уходом за ним. Надо надеяться, что с течением времени положение вещей изменится, и двухтактный Дизель займет, в смысле надежности, то же место, что и четырехтактный. Что же касается выносливости, то в этом отношении 4-тактный двигатель сохранит всегда, поскольку он менее «напряжен», чем двухтактный, долю превосходства над ним, вследствие чего ему следует отдавать предпочтение во всех тех случаях, когда от механизмов не требуется очень большой мощности. Заметим, что установка двигателей Дизеля на подводных лодках была впервые осуществлена во Франции (подводные лодки типа Aigrette, Cigogne, 1902 г.). Остальные морские державы стали их устанавливать после 1905 года, а Германия только в 1907 году. Чтобы резюмировать все вышеизложенное, сведем в одну таблицу все преимущества и недостатки обоих типов. , 4-тактный двигатель. 2~тактный двигатель. I. Вес на силу. II. Габарит на силу. III. Расход топлива на силу. IV. Вращающий момент. V. Пуск в ход. VI. Распределительный вал. VII. Выхлоп. VIII. Выносливость. Экономия на 10% Вращается в 2 раза медленнее Неудобство наличия клапанов Более надежная работа. Преимущество от 25 до ЗОО/о Преимущество от 15 до 200/0 Большая равномерность Более легкий и более надежный Преимущество выпускных окон в цилиндрах. — 170 — 8. Пуск в ход и реверс. Б противоположность стационарным двигателям, которые вращаются всегда в одном и том же направлении и работают всегда длительно,—судовые двигатели должны быть реверсивными и должны быть приспособлены к частым остановкам и вускам в ход, ибо без этого корабль будет лишен возможности маневрировать. В этом заключаются два новых требования, которым должен удовлетворять судовой двигатель. Первое требование—реверсивность—осуществляется довольно просто. Наиболее распространенное решение этой задачи состоит в том, что на распределительном валу устанавливается против каждого из цилиндров по 2 комплекта распределительных кулачных шайб, имеющих такой профиль, чтобы получить правильное распределение при вращении двигателя в обе стороны. Перемена хода производится после остановки двигателя путем подъема роликов и путем перемещения—либо самого распределительного вала, либо одних кулачков, насаженных подвижно на шпонке вала, в направлении, параллельном оси вала, чтобы привести в соприкосновение с роликами второй комплект кулачных шайб. После указанного перемещения ролики, передающие движение различным клапанам, снова опускаются. Из этого мы видим, в чем состоит различие между дизелем и паровым или воздушным, или электрическим двигателями. Все три последних могут изменять направление вращения таким образом, что момент остановки остается у них почти незамеченным; прежде же, чем пустить двигатель Дизеля в обратном направлении, он должен быть остановлен на некоторый срок, достаточный для того, чтобы произвести необходимое изменение распределения. Одно из главных затруднений заключается в пуске в ход двигателя. Тепловые двигатели, будь они взрывного типа или медленного сгорания, не могут быть пущены в ход непосредственно путем одной подачи топлива в двигатель. Относительно малых двигателей, например, автомобильных, известно, что они пускаются в ход посредством рукоятки прямо от руки. Но лишь только мы переходим к двигателям более высокой мощности, то для их пуска в ход необходимо применение механических приспособлений. Правда, на двигателях взрывного типа удавалось достигнуть своего рода «непосредственного» пуска, направляя в один из цилиндров, поршень которого находился в верхней мертвой точке, струю сжатой смеси. При зажигании этой смеси, в цилиндре происходил взрыв, импульса от которого было достаточно, чтобы пустить в ход двигатель. Но этот способ не применим на двигателях Дизеля. В этом отношении подводные лодки находятся в довольно благоприятных условиях, поскольку на той же линии вала насажены главные электромоторы. Выло, поэтому, вполне естественно использовать их для пуска в ход дизелей, что в первое время обычно и производилось, и что сейчас еще практикуется на цепом ряде небольших подводных лодок. Такой способ пуска в ход очень прост и одновременно весьма надежен. Для этого не требуется никаких специальных устройств, кроме некоторого добавочного сопротивления к пусковому реостату электромотора, чтобы избежать слишком резкого повышения силы тока в момент пуска, когда электромотору приходится преодолевать не только вредные сопротивления в двигателе Дизеля, но и свою собственную инерцию. — 171 — Задача очень просто решается на подводных лодках с относительно небольшой надводной, но с большой подводной скоростью. В этом случае электродвигатель имеет приблизительно одинаковую мощность, что и тепловой, и разворачивает поэтому последний без особых затруднений. В виду того, что перемена хода у электромотора осуществляется очень просто и быстро путем простого перекидывания рубильника, на подводных лодках устанавливались иногда нереверсивные двигатели Дизеля; предполагалось, что во всех случаях маневрирования лодки, таковое будет выполняться работой электромоторов. Последнее обстоятельство, конечно, сильно упрощало конструкцию двигателя. Но, обычно, мощность надводных двигателей сильно превышает мощность двигателей для подводного хода. В этом случае главный электромотор слишком слаб, чтобы развернуть двигатель Дизеля. Если, с другой стороны, двигатель Дизеля может быть пущен в ход только посредством электромотора, то надежность управления судном становится много меньше. Достаточно незначительной аварии с электромотором или с аккумуляторной батареей, чтобы лодка, несмотря на оба своих двигателя, осталась без всяких средств для передвижения. Поэтому должно быть уделено особое внимание возможности пуска двигателя Дизеля своими собственными средствами. Для этой цели употребляется исключительна сжатый воздух, при чем методы его использования бывают весьма разнообразны. У береговых двигателей, имеющих небольшое число цилиндров и очень большой маховик, особый трубопровод подводит пусковой воздух, сжатый от 8 до 12 атмосфер, к каждому из цилиндров; имеющийся на каждом цилиндре специальный пусковой клапан управляется кулачной шайбой, профиль которой дает возможность производить пуск по двухтактному циклу. Как только сжатый воздух попал в цилиндр, двигатель трогается и начинает работать, как воздушная машина, при чем, поскольку он не нагружен, скорость его вращения быстро возрастает. Когда двигатель приобретает нормальную или несколько большую скорость вращения, подача воздуха мгновенно прекращается и впрыскивается топливо. Вследствие приобретенной скорости и благодаря наличию махового колеса, двигатель делает еще несколько оборотов; вспышка в одном из цилиндров дает двигателю достаточно большой импульс, чтобы поддержать движение до вспышки в следующем цилиндре, и двигатель начинает работать. Такой же способ пуска применяется и на судовых двигателях, в частности на 4-тактных. Но у судовых двигателей процесс пуска происходит менее надежно, чем у стационарных, в силу того, что масса маховика у них много меньше. Благодаря вредным сопротивлениям число оборотов двигателя очень быстро падает, как только прекращается подача сжатого воздуха, и неудачные пуски происходят довольно часто. Кроме того, вспышек не получается в тех случаях, когда скорость поршня слишком мала: с одной стороны, неизбежные пропуски в клапанах и соединениях приобретают большое значение и степень сжатия становится меньше; с другой стороны, благодаря малой скорости поршня, срок для обмена тепла между воздухом в цилиндре и его еще холодными рабочими втулками получается более длительный, и сжатие происходит уже не по адиабате. Благодаря этим двум обстоятельствам температура воздуха в конце сжатия может оказаться недостаточной для воспламенения топлива. Поэтому для правильного пуска очень важно, чтобы маневр производился как можно быстрее, в противном случае пуск может оказаться неудачным; его необходимо начинать — 172 — •сызнова, бдагодаря чему расходуется двойное количество сжатого воздуха. Второй пуск имеет во всяком случае больше шансов на успех, чем первый, так как двигатель, который уже вращался, несколько нагрелся, вследствие сжатий, которые происходили в его цилиндрах. Вообще говоря, пуск теплого двигателя, т. е., двигателя, который уже достаточно долго работал и части которого приняли нормальную рабочую температуру, происходит значительно легче, чем пуск холодного двигателя—факт, неоднократно подтверждавшийся на практике. Неудобство «осечек» при пуске двигателя имеет на корабле сугубое значение: во-первых, поскольку у командира не имеется полной уверенности в своих двигателях, приходится прибегать, при входе в гавань, к ходу под электромоторами; во-вторых, каждая операция пуска поглощает большое количество сжатого воздуха, и если неудачные пуски происходят по три или четыре раза под ряд, то корабль рискует остаться с пустыми пусковыми баллонами. Правда, имеется возможность пополнить сжатый воздух из судовых баллонов, которые служат для зарядки торпед и для продувания баластных систерн, но при этом необходимо принять некоторые меры предосторожности, так как воздух в этих резервуарах находится под давлением в 180 атмосфер, в то время, как пусковые баллоны рассчитаны только на 30 атмосфер. Кроме того, предпочтительно, чтобы пусковые баллоны заполнялись воздухом непосредственно от двигателя. На ныряющих лодках ставится иногда в машинном отделении вспомогательный компрессор для сжатого воздуха, приводимый в движение или небольшим двигателем Дизеля, или, чаще, электромотором. Во время работы дизелей, их компрессора, основное назначение коих — подача сжатого воздуха для впрыскивания топлива, и производительность которых рассчитана с некоторым избытком, пополняют одновременно как форсуночные, так и пусковые баллоны. Выли сделаны попытки сконструировать такое пусковое устройство, работающее сжатым воздухом, которое отличалось бы большей надежностью, чем только что описанное, а главное, чтобы оно не требовало бы при нормальном пуске особой тренировки или навыка от персонала, обслуживающего двигатель. Одно из таких наиболее удачных решений, которое применяется на двухтактных двигателях с 6-ью, 8-ыо или большим числом цилиндров, состоит в следующем: цилиндры двигателя разделены на 2 группы, из коих только одна имеет пусковые клапана. На 6-цилиндровом двигателе только три цилиндра имеют такие клапана; на двигателе с 8, 10 или 12 цилиндрами их достаточно иметь— четыре. Чтобы пустить такой двигатель в ход, открывают сначала т. н. разгрузочные клапана на тех цилиндрах, на которых не имеется пусковых клапанов, чтобы уменьшить сопротивление двигателя в период сжатия. После этого пускают сжатый воздух в другую группу цилиндров, и двигатель делает несколько оборотов. Затем, не прекращая подачи сжатого воздуха во вторую группу, закрывают разгрузочные клапана на первой группе и подают в них топливо. Если с первого лее раза вспышки не получится, то продолжают подавать сжатый воздух в первую группу до тех пор, пока не произойдет вспышки. С этого момента число оборотов двигателя начинает увеличиваться, и можно без опасения прекратить подачу сжатого воздуха; двигатель работает некоторое время вхолостую только на одной половине своих цилиндров, после чего переводят на топливо цилиндры и первой группы. Короче говоря, эта система сводится к тому, что двигатель Дизеля делится как бы на два двигателя, из коих первый, рабо- — 173 — тающий на сжатом воздухе, пускает в ход другой двигатель. Такое устройство настолько надежно, что позволяет производить пуск двухтактных Дизелей даже под нагрузкой; гребной винт остается при этом включенным, что, конечно, представляет большое удобство. При применении первого из вышеуказанных способов пуска приходилось часто прибегать к выключению разобщительной муфты двигателя, так как гребной винт представляет собой настолько значительное сопротивление, что двигатель может остановиться, как только прекратится подача сжатого воздуха. Если двигатель пущен в ход с разобщенным винтом, то необходимо включить его на ходу, для чего необходима установка фрикционных соединительных муфт, представляющих, при больших мощностях, серьезные конструктивные затруднения. Подведем итог всему сказанному о двигателях Дизеля: При средних мощностях, до 600 эфф. л/с., мы отдаем предпочтение 4-тактным двигателям, из-за большей простоты их конструкции, меньшего расхода топлива и большей выносливости. Учитывая недостаточную надежность их пуска—необходимо производить этот маневр с выключенным винтом; при средних мощностях установка таких фрикционных разобщительных устройств не представляет затруднений. При мощности свыше 600 л/с. может быть рекомендовано применение двухтактных двигателей, занимающих меньший габарит, отличающихся большей легкостью пуска и допускающих, в силу последней, установку постоянных соединительных устройств. 9. Нефтяные систерны. Выше мы видели, что для выполнения своих боевых задач, лодки должны обладать большими районами плавания; поэтому размещение запасов топлива на них приобретает особое значение.' Топливо помещается в непроницаемых систернах, располагаемых, обычно, частью внутри прочного корпуса, частью между прочным и наружным корпусами, т. е., в бортовых систернах, разделенных между собой переборками. Такая разбивка систерн на отсеки необходима по соображениям остойчивости. Наличие ОДЕОЙ систерны или небольшого числа их, но имеющих огромный объем, создавало бы, при неполных доверху систернах, большие свободные поверхности жидкости внутри лодки, в результате чего получалось бы недопустимое уменьшение остойчивости. При разделении той же самой внутренней свободной поверхности на четыре, пять или шесть отдельных отсеков, момент инерции свободных поверхностей значительно уменьшается и влиянием последних на остойчивость лодки можно почти что пренебречь. Для того, чтобы ныряющая лодка могла в любой момент погрузиться, необходимо, чтобы происходило постоянное замещение уменьшения веса, обусловливаемого расходом топлива. Простой выход из этого положения состоял у германских подводных лодок в том, что их нефтяные систерны имели снизу постоянное сообщение с забортной водой. Поскольку нефть легче воды, она всегда занимает верхнюю часть систерн; там же помещается и приемное отверстие топливного трубопровода, идущего к двигателю. Замещение веса происходит, таким образом, автоматически, по — 174 — мере расходования топлива. Эта система представляет, однако, некоторые неудобства. Хотя на нефтяных систернах и устанавливаются указатели уровня, но, при недостаточно внимательном отношении команды, систерны могут заполниться доверху забортной водой, и если последняя попадет в двигатель, то это может привести к тяжелой аварии. Поэтому совершенно необходимо иметь внутри прочного корпуса так называемую отстойную систерну, в которой должно происходить отделение воды от нефти. Насосы, подающие топливо к двигателям, забирают его из этой систерны через приемный клапан, расположенный на некоторой высоте от дна систерны. Такая система применяется, главным образом, при наличии систерн, расположенных в междубортном пространстве. Другая система заключается в том, что нефтяные систерны разделяются на отсеки меньшего объема, чем в предыдущем случае. Эти небольшие отсеки опоражниваются последовательно один за другим при помощи насоса, забирающего нз них топливо и подающего его в расходный бачек, расположенный внутри прочного корпуса, откуда оно поступает к нефтяным насосам двигателя. Как только одна из систерн полностью опорожнена, идущая от нее приемная труба к насосу перекрывается, систерна целиком заполняется забортной водой, и, в случае, если она расположена внутри прочного корпуса, дальнейшее сообщение ее с забортной водой прекращается. При этих условиях замещение веса происходит не постоянно, а через некоторые промежутки времени. Разница в весе составляет величину, всегда меньшую, чем объем той систерны, из которой расходовалось топливо в момент погружения лодки. Поэтому необходимо, чтобы емкость каждой такой систерны была настолько мала, чтобы вес воды, который она могла бы принять, мог быть замещен приемом воды в диферентную и уравнительную систерну, расположенные внутри прочного корпуса. Применяя любой из этих способов замещения веса, необходимо помнить, что топливо имеет удельный вес: 0,82 — керосин и 0,86 до 0,88—нефть. Замещая его морской водой, имеющей, в зависимости от места, плотность от 1,010 до 1,026, мы утяжеляем лодку на каждый кубический метр израсходованного топлива, в зависимости от его удельного веса, на 150 до 400 кг. Если общий запас топлива составляет, например, 50 куб. метров, то увеличение веса получилось бы настолько значительным, что его совершенно невозможно было бы компенсировать посредством уравнительных систерн. Эта компенсация производится другим путем. Расход смазочного масла на подводных лодках довольно большой и достигает часто 4°/0 от расхода топлива, при чем масло не замещается забортпой водой. Кроме того—имеется еще целый ряд других материалов, которые расходуются одновременно с топливом, и, можно сказать, почти что пропорционально ему, как например, провизия. Вес этих грузов также не замещается 1). Таким образом, прием морской воды в систерны для топлива замещает довольно точно уменьшение всех весов, потребляемых на лодке, так что в результате получается очень небольшая разница в весе, которая легко может быть сбалансирована при помощи уравнительных сщугерн. Конструкция самих нефтяных систерн не отличается от таковой надводных судов. Известно, что добиться нефте- или масло-непроницаемости значительно 1) Обычно на лодках имеются специальные „систерны замещения провизии". Примечание переводчика. — 175 — труднее, чем водонепроницаемости. Нефть разъедает краску и замазку, которую часто закладывают в швы. Кроме того вода, вызывающая оборжавление, делает швы, которые вначале могли давать течь, с течением времени, непроницаемыми чего не может быть с нефтью. Поэтому при сборке нефтяных систерн необходимо рассчитывать только на правильную сборку листов, без каких бы то ни было замазок, и на достижение возможно большей плотности швов. С этой целью листы систерны соединяются, по меньшей мере, двухрядным заклепочным швом, с очень небольшим расстоянием между заклепкам (шаг—1,5 диаметра). ГЛАВА У. Двигатели для подводного хода. Т. Первые ходовые электромоторы. Первые электромоторы на Gustave-Zede (1893 г.). Одним из самых первых практических применений электромоторов было приведение в движение подводных лодок; в этой области эксшюатация электромоторов была проведена в жизнь раньше, чем во многих других отраслях промышленности, в частности—на сухопутном транспорте или в передаче движения станкам. В первое время, как только появились подводные лодки, перед морскими ведомствами встали совершенно новые задачи: первые подводные лодки были чисто электрические и пользование электромоторами производилось в весьма различных условиях, в зависимости от того, находились ли лодки над или под водой; мощность, отдаваемая винтам, связанным непосредственно с электромоторами, изменялась, в зависимости от положения лодки (под водой или над водой), в отношении 1 к 1,15 и даже 1 к 1,30. По условиям плавания лодок требовалось, чтобы число оборотов винта изменялось в широких пределах, электродвигателя же с переменной скоростью вращения в то время еще не существовало. Число оборотов его можно было изменять, действуя лишь посредством реостата на возбуждение поля; однако, получаемая при этом разница в числах оборотов лежала в пределах всего 3°/0 в обе стороны от нормального числа оборотов. Чтобы пойти дальше в этом направлении, нужно было бы уменьшать возбуждение индукторов в такой степени, что уже невозможно было бы получить удовлетворительной коммутации, несмотря на все меры, которые принимались для уменьшения реакции якоря. Изменение направления вращения у электро-двигателей того времени было также весьма сложной операцией: чтобы достичь удовлетворительной коммутации, т. е., чтобы не получалось искрения и обгорания щеток, нужно было устанавливать щеткодержатели точно в нейтральной плоскости; последняя же меняла свое положение, в зависимости от стороны вращения электромоторов. Поэтому, прежде чем изменить направление тока, необходимо было изменить положение щеток. На Gustave-Zede (первом) винт был с постоянными лопастями; перемена хода производилась путем манипуляций с весьма сложным механизмом, который выполнял последовательно следующие операции: включал ток в якоре, смещал щетки, менял направление тока п, наконец, замыкал ток посредством жидкостного реостата. — 177 — Изменение чисел оборотов достигалось путем изменения напряжения на зажимах электро-мотора. Для этой цели аккумуляторы были разделены на шесть групп таким образом, что можно было менять число включаемых групп элементов параллельно и последовательно, начиная от 6 параллельно (вольтаж 50 в.) до 6 последовательно (вольтаж—6 X 50 -г.: 300 в.). На практике пользовались обычно комбинациями, дававшими напряжение: 2 в., 3 в. и 4 в., или 100, 150 и 200 вольт. В виду того, что электромотор был с независимым возбуждением, числа оборотов зависели в сильной степени от напряжения на зажимах электромотора и соответствовали, при надводном ходе, наибольшим скоростям в 6 узлов, 9 узлов и 12 узлов. Поскольку, с другой стороны, реостат возбуждения допускал изменение числа оборотов в пределах 3°/0 в ту и другую сторону от среднего, можно было, в конечном итоге, располагать шкалой скоростей, заключавшихся между: 5,6 узл. и 6 узл. 8,5 » и 9 » 11,25 » и 12 » Скорости были, как мы видим, достаточно разнообразны; но их прерывистая последовательность, имевшая значительные пропуски, была чрезвычайно неудобна для хода. Однако, и эти результаты получались при помощи тяжелого контроллера, занимавшего очень большой объем и имевшего чрезвычайно сложную конструкцию. Контроллер, пусковое устройство *и батарейный переключатель, вместе взятые, занимали больший габарит, чем сам электродвигатель; такой громоздкий аггрегат признавался поэтому мало удовлетворительным. 2. Винты с поворотными лопастями (1897—Т903). Выдвинутое в этот период предложение установки винтов с поворотными лопастями преследовало ту цель, чтобы разрешить сразу все затруднения, существовавшие как при перемене хода, так и при изменении числа оборотов. При этой системе, пользовавшейся успехом в течение нескольких лет (Morse 1897 г., подводные лодки водоизмещением в 70 тонн и тип Naiade 1901 г.), электромотор вращается все время в одном и том же направлении и имеет, теоретически, постоянное число оборотов. Приборы электрического управления сводятся к одному пусковому реостату; не приходится больше менять положения щеток. Поворот лопастей осуществляется посредством тяги, которая проходит внутри пустотелого гребного вала. При установке лопастей в среднее положение упор винта равен нулю, и корабль теряет ход, не стопоря электромоторов. По мере поворачивания лопастей упор винта возрастает и скорость увеличивается. Если лопасти повернуты в обратном направлении, судно получает задний ход. Перемещая установочную тягу в том или другом направлении, можно получить все" хода, начиная от наибольшего вперед и кончая наибольшим назад. Этот сповоб представлял несомненные преимущества. При нем, правда, сохра- Подводные лодки. 12 — 176 — няется контроллер, но действие его сводится к двум простым операциям, а именно, к включению двух групп батарей или юследовательно, или параллельно, изменяя этим путем напряжение на зажимах электромотора в отношении 1 :2, а, следовательно, и число его оборотов в той же пропорции. Эти два режима электромотора необходимы потому, что, при малых скоростях, угол поворота лопастей тоже очень мал, и винт работает с малым коэфициентом полезного действия. Заставляя электромотор работать со скоростью в два раза меньшей, необходимо повернуть лопасти винта для получения той же скорости судна на больший угол, отчего отдача винта улучшается. Несмотря на это усовершенствование, к. п. д. у винтов с поворотными лопастями оказался на практике много ниже, чем у винтов с постоянными лопастями. Лопасти первых винтов состояли пз плоских пластин; отдача таких двигателей была очень низка, даже при наивыгоднейшем повороте лопастей. Плоские лопасти были вскоре заменены лопастями с изогнутой поверхностью, которая при наибольшем угле поворота лопасти точно совпадала с винтовой поверхностью. При этих условиях к. п. д. поворотных винтов почти равнялся к. п. д. нормальных винтов; небольшая разница, которая существовала между их к. п. д., объяснялась тем, что у первых ступица была значительно больших размеров, чем у вторых, благодаря тому, что внутри ступицы помещался весь поворотный механизм. Но при всех остальных углах поворота, иными словами, при всех других скоростях, кроме наибольшей, к. п. д. получался весьма небольшой: при малых углах поворота часть поверхности лопасти работала даже на задний ход. Наконец, когда мощности двигателей стали расти, управление тягой для поворота лопастей потребовало настолько значительных усилий, что приводило к нагреванию подшипников. В конце концов совсем отказались от винтов с поворотными лопастями. 3. Современные электромоторы. Еще до окончания последних опытов с винтами с поворотными лопастями (1903 г.) конструкторы-электрики создали такой тип электродвигателя, у которого щетки сохраняли постоянное положение, а число оборотов изменялось посредством изменения возбуждения (Narval, 1898 г.). Необходимо было, действительно, добиться гибкости в работе электродвигателей: появление на свет автономной ныряющей лодки потребовало от электромотора выполнения новой роли—работы его как генератора для зарядки аккумуляторов. Это обстоятельство заставило применять на лодках только шунтовые электромоторы; для зарядки аккумуляторов необходимо было иметь такой электромотор, который обладал бы переменной скоростью вращения. Среднее напряжение заряжаемых аккумуляторов значительно больше среднего напрял.ения разряжаемых элементов. Если один элемент не дает больше, чем 2 вольта в начале разрядки, и всего лишь 1,7 до 1,65 вольт к концу ее, то для зарядки необходимо иметь с самого ее начала напряжение 2,2 вольта на элемент, которое, по мере зарядки, должно постепенно возрастать, чтобы достичь 2,5 до 2,55 вольт к концу ее. Поэтому было необходимо, чтобы электродвигатель, служащий для продвижения судна, мог работать не только как простой генератор, но и как генератор, дающий ток переменного напряжения, — 179 — дабы не прибегать к помощи вольтоповышающих аггрегатов, которые мало употребительны на судах. Описание электромоторов. Мы видим, что от электродвигателей требовалось, чтобы они удовлетворяли весьма разнообразным требованиям. Для этого имеется ряд различных решений. Укажем на одно из наиболее распространенных. Электромоторы имеют обычно либо 2 якоря, либо один якорь с двойной обмоткой и двумя коллекторами. Магнитная система—многополюсная, в большинстве случаев—с числом полюсов 6 или 8. Немцы строили электромоторы с числом полюсов 10 и даже 14. Влияние реакции якоря уничтожалось при помощи компенсационной обмотки. Добавочные полюса, именуемые «полюсами-выпрямителями» (Poles redresseurs), установленные между главными полюсами, приводят в надлежащее положение плоскость коммутации при работе электромотора как такового. При работе его в качестве генератора, смещается весь комплект щеток. Изменение числа оборотов достигается изменением вольтажа на зажимах якоря и изменением возбуждения. Последнее берется обычно от полного вольтажа батареи. Если батарея состоит, например, из 124 элементов, то напряжение возбуждения будет меняться, в зависимости от степени разряженности аккумуляторов, в пределах от 248 до 230 вольт. Поскольку, с другой стороны, ток в якорь может быть пущен либо от половины, либо от всей батареи, а якоря могут быть соединены либо последовательно, либо параллельно,—постолько имеется возможность получить 4 комбинации, дающие на зажимах каждого якоря 1/4, 1/2 или полное напряжение батареи. Посредством шунтового реостата, можно, кроме того, изменять число оборотов для каждой комбинации с последовательно включенными якорями в отношении 1 к 1,8, перекрывая таким образом часть одной комбинации другой. Приведем пример различных возможных комбинаций: Число оборотов. Подводная скорость Малый ход: якоря включаются последовательно; напряжение от половины батареи............. 80—140 3 узла до 5,3 узл. Средний ход: якоря—последовательно; напряжение от всей батареи . . . 130—240 5 узл. до 9,25 узл. Полный ход: якоря параллельно; напряжение от всей батареи .... 230—290 9 узл. до 11,25 узл, Мы не будем входить в подробности конструкции электромоторов, так как этот вопрос выходит из рамок настоящего труда1), упомянем лишь, что электромоторы для подводных лодок должны обладать чрезвычайно высокой изоляцией в силу того, что им приходится работать в сырой, насыщенной парами соли атмосфере; кроме того, они должны быть особо прочной конструкции, так как, будучи мертво связаны с гребным валом, они подвергаются вместе с ним весьма сильным ударам. 1) Для более подробного ознакомления с этим вопросом см. следующие труды: «Динамо-машины постоянного тока" и „Конструкция электрических машин" в изд. „Энциклопедия Промышленной Электротехники". Примечание автора, 12* — 180 При надводном ходе—якорь вращается вхолостую, представляя собой маховик для теплового двигателя. Число оборотов обычно не превышает 300. Корпус электромотора изготовляется из литой стали с высокой магнитной проницаемостью и состоит из 2-х частей для облегчения разборки. Крепитель- КОМЛЕПСНРУ/ОЩДЯ 06MOTH Я Фиг. 130. ные лапы расположены таким образом, что допускают уборку нижней часта корпуса без разборки якоря и вала. Полюсные сердечники—наборные и состоят из ряда железных пластин, а электромагниты—из проволочной обмотки на изолированных каркасах. Добавочные полюса сделаны из мягкой стали и прикреплены к корпусу болтами. Щетки—угольные. Железо якоря состоит из листов, изолированных друг от друга бумагой и насаженных прочно на вал на шпонках. Лпсты эти имеют прорези, внутри — 181 — которых проходят стержни обмотки якоря, изолированные посредством миканита, имеющего корытообразное сечение. Междужелезное пространство—довольно большое. Обычно оно делается равным 3 миллиметрам—необходимая предосторожность, предусматривающая срабатывание подшипников. Якорь прочно охвачен бандажами; необходимо, чтобы он мог безопасно вращаться при наибольшем числе оборотов теплового двигателя, которое много выше, чем у электромотора (400 оборотов—во Франции и 450 оборотов в Германии). Изоляция пластин коллектора состоит из слюды. Часто приходится принимать меры предосторожности против нагревания электромоторов. Наибольшее нагревание электромотора происходит не при его наибольшей мощности, как этого следовало бы ожидать. Объясняется это, с одной стороны, тем, что нагревание, вызываемое индукторами, более значительно, чем то, которое происходит от якоря, а с другой стороны,—тем, что при наибольшей мощ-ностп скорость вращения обеспечивает хорошее охлаждение. Наиболее неблагоприятные условия—следующие: а) ход при наименьшем числе оборотов (батарея включена последовательно, якоря—параллельно), так как последнее получается при наибольшем возбуждении; б) зарядка при малом, числе оборотов, так как для того, чтобы получить достаточно большую электродвижущую силу, также приходится прибегать к максимальному возбуждению. Последний режим дает обычно наибольшее нагревание, поскольку к влиянию индукторов присоединяется еще так называемый эффект Джоуля от якоря, достигающий значительной величины, если зарядка производится с большой силой тока. При расчете динамо-машин конструкторам ставится обычно условие, чтобы нагревание различных обмоток не превышало 50°, а коллектора—60° сверх окружающей температуры, равной 30°. Для выполнения этих условий можно было в течение довольно долгого времени ограничиваться установкой на якорях вентиляторных крылаток, дающих достаточно сильный поток охлаждающего воздуха. Для охлаждения электромоторов большей мощности такого устройства было уже недостаточно, имея в особенности в виду режим зарядки. Поэтому была принята конструкция моторов совершенно закрытого типа, с отдельно установленными электрическими вентиляторами, производившими циркуляцию воздуха при небольшом избыточном давлении. После этого были построены электромоторы с циркуляционным масляным охлаждением. Очевидно, что при этой системе достигается больший эффект, чем при предыдущих; при этом она дает еще значительную экономию в весе меди, но конструкция электромоторов получается более сложная; установка холодильников с циркуляцией воды для охлаждения масла вызывает, однако, большие затруднения. Поэтому эта система не получила большого распространения на подводных лодках. Испытания электромоторов. 1. Испытание изоляции секций якоря. Определенное число секций каждого якоря (от 3-х до 10) погружается в пресную воду и выдерживается в ней в течение 10 часов. Сопротивление изоляции каждой секции доллсно бщь по крайней мере 2 500 ом в воде к концу срока погружения. После того, как секции вытерты, каждая пз них должна иметь без всякого подогрева сопротивление изоляции, по крайней мере, 50 000 ом. — 182 — 2. Испытание изоляции на пробивание. Испытание изоляции производится переменным током, имеющим напряжение 1500 вольт, на каждом окончательно собранном электромоторе, при рабочем соединении всех обмоток. Напряжение при этом испытании увеличивают постепенно, с таким расчетом, чтобы полная продолжительность испытания равнялась не менее, чем 60 секунд, из коих, по крайней мере, 20 секунд при полном напряжении. Полюса источника переменного тока присоединяются, с одной стороны — к цепи динамо, с другой стороны—к корпусу. Каждый рубильник и выключатель подвергаются аналогичному испытанию ири напряжении 1000 вольт. Каждая распределительная станция подвергается в полном сборе испытанию прп напряжении тока в 1000 вольт. Эти испытания производятся дважды: а) до испытания главных электромоторов, б) в нагретом состоянии, после испытания электромоторов. 3. Заводские испытания электромоторов и определение их к. п. д.: а) прп последовательно соединенных якорях и б) с якорями, включенными параллельно. Эти испытания входят в число нормальных испытаний электромоторов1). После испытания при максимальной мощности измеряют нагрев различных обмоток по отношению к окружающей температуре. Если последняя около 30°, то допускается следующий нагрев: катушки возбуждения якоря, компенсационные обмотки и добавочные полюса—50° сверх тем» пературы окружающего воздуха, всего—80°; коллектора—60°, а всего—90°. Что касается приборов управления, то через каждый из них пропускают в течение 3-х часов наибольший ток, который в условиях их эксплоатации может чфрез них пройти. Наибольший нагрев не должен превышать: 45° для шин, 60° для контактов и 100° для шунта (амперметра). Угольные контакты не должны нагреваться до-красна. Пусковые сопротивления подвергаются в течение 5 минут наибольшей действующей силе тока. Их нагрев не должен превышать 200°; для реостата возбуждения эта цифра равна 150°. Если температура окружающего воздуха ниже 30°, то степень нагрева понижается2) в отношении: 1 1 + 0,005 (T—t) ' где: Т—расчетная температура (30°); t — действительная температура окружающего воздуха. После определения степени нагрева производится тотчас же измерение изоляции обмоток, которая должна равняться, по крайней мере, 1 мегому. 1) См. Essais des moteurs electriques в „Encyclopedie d'Electricite inqustrielle". Примечание автора. 2) В оригинале сказано—.понижается*. Должно быть .повышается", поскольку для нагревания частей электромотора имеет значение абсолютная величина температуры. Примечание переводчика. — 183 — Кроме того, производятся испытания прогрессивного изменения числа оборотов, режима при наименьшем числе оборотов и режима электромотора, как 1евератора. 4. Приборы управления. Приборы управления (не считая выключателей, нормальных измерительных приборов и т. д.) состоят, главным образом, из следующих: 1. Приборы управления пуском или пускатели (demarreur), 2. Реостат возбуждения—или ускоритель (accelerateur). 3. Реверсивный переключатель (inverseur). 4. Батарейный переключатель. 5. Якорный рубильник. Все эти приборы были вначале раздельные и каждым ш них управляли самостоятельно. Представлялось вполне рациональным соединить четыре первых прибора в один общий манипулятор; при таком способе можно постепенно перейти от положении «стоп» на «полный ход вперед» и обратно на «полный ход назад», минуя положение «стоп», при котором якорь оказывается замкнутым накороткое, с введенным наибольшим сопротивлением. Это условие легко выполнимо при одноякорном электромоторе и при одной лишь группе батареи (в этом случае имеются налицо только первые три прибора управления). Это условие более трудно осуществить, когда электромотор двухякорный и когда питание его должно производиться при двух различных напряжениях, например, при 120 и при 240 вольт1). Первоначальный пуск с (положения «стоп») производится легко, потому что напряжение сети невелико, и потому что пуск происходит при наибольшем магнитном поле. Второй пуск, или вернее, переход от работы с минимальным возбуждением при напряжении сети 120 в. к работе при наибольшем возбуждении и при напряжении сети 240 в.—более сложен, несмотря на то, что мотор находится уже на ходу. В начале предполагали, что этот переход может быть осуществлен без повторного введения пусковых сопротивлений в цепь якоря, и что будет вполне достаточно, во избежание слишком большого повышения тока в якоре, осуществить некоторый разрыв между числами оборотов обоих режимов—другими словами: приспособиться таким образом, чтобы число оборотов при наименьшем магнитном поле (при 120 вольтах) превышало на 5—10% число оборотов при наибольшем магнитном поле (при 240 вольтах). Теоретически, электромотор, пущенный со скоростью, превышающей таковую нового режима, должен осуществить переход к этому новому режиму без значительных бросков тока. В действительности -же это было не так по двум причинам: первая заключается в том, что, как только цепь в якоре размыкается—число оборотов электромотора быстро падает под влиянием сопротивления винта—с одной стороны и токов Фуко в якоре—с другой стороны; вторая причина заключается в том, что обмотка возбуждения, обладая значительной самоиндукцией, задерживает установление окончательного режима при переходе от наименьшего магнитного поля к наи- *) В действительности же, если половина вольтажа равна 120 вольт, то полный вольтаж будет равен только 230 вольт, вследствие падения напряжения аккумуляторов при большом потреблении тока. Примечание автора* — 184 — большему. Это явление запаздывания можно хорошо проследить по стрелке амперметра возбуждения и по ней установить, что между моментом выведения сопротивления возбуждения и моментом, когда ток достигает своей нормальной величины—проходит время, которое может доходить до 30 секунд. В соответствии с этими условиями было признано необходимым вводить в цепь якоря некоторое сопротивление, дабы избежать, в момент переключения, чрезмерного повышения тока, которое могло бы вывести электромотор из строя, или, по крайней мере, выбросило бы максимальный автомат. Последовательность операций, которые должны выполняться единым прибором управления (манипулятором), именуемым: пускатель—переключатель—ускоритель (demarreur—coupleur—accelateur), следующая (начиная от положения «стоп»): Положение .стоп* Якорь замкнут накороткое Пуск в ход Увеличение числа оборотов . . . Переключение батареи .... Увеличение числа оборотов . . . Включение якоря на половинное напряжение; все пусковые сопротивления введены в цепь якоря. Сопротивления постепенно выводятся до полного выведения пускового реостата из цепи. Выключить цепь якоря. Ввести снова несколько ступеней пускового сопротивления. Питание якоря при полном вольтаже. Постепенное выключение пусковых сопротивлений. В цепь возбуждения постепенно вводится сопротивление Сопротивление возбуждения выводится, чтобы получить наибольший ток возбуждения Постепенно вводится сопротивление в цепь возбуждения При пуске мотора на задний ход последовательность операций остается прежней, с тою лишь разницей, что направление тока в якоре—противоположное. На маховичке манипулятора имеется стрелка, перемещающаяся по дуге градуированного круга (см. фиг. 131). Маховичок этот аналогичен пусковому приводу паровой машины. Управление им очень простое и быстрое, и всякие ошибки исключаются; но это достоинство покупается ценой большой сложности всего устройства. В иностранных флотах этот аппарат нередко бывает разбит на три отдельных прибора управления; если же еще имеется рубильник для включения якорей последовательно и параллельно, то он устанавливается отдельно. Механическая блокировка его с мани- Соиротивление возбуждения выведено — 185 — STOP цулятором препятствует производить с ним какие бы то ни было действия, если пускатель не установлен в нулевое положение. Для предотвращения обгорания контактов при размыкании тока на всех прибора! для включения и размыкания тока применяют сильные магнитные искрогасители. При больших мощностях сила тока в якоре слишком велика, чтобы ее можно было бы размыкать посредством металлических контактов, поэтому приходится прибегать к помощи реле. В этом случае манипулятор остается таким же, только вместо того, чтобы пропускать через него весь главный ток, в него поступает только маневренный ток, который приводит в действие электромагниты реле; что касается возбуждения индукторов, то все остается без перемен, и включение его производится непосредственно. Распределительные -станции похожи на устанавливаемые на суше; но в силу особенности судовых условий, необходимо, чтобы изолирующие материалы были самого лучшего качества и негигро-шшичны; кроме того, в них не должны приме- Фиг. 131. няться слишком хрупкие материалы. Нельзя поэтому ставить ни дерева, которое огнеопасно и гигроскопично, ни мрамора или шифера, которые весьма хрупки; обыкновенно применяют для станций металлические щиты с рамкой из угольников, к которым и крепят на специальных фарфоровых изоляторах различные приборы. 5. Выбор напряжения тока. Выбор напряжения тока на подводной лодке является компромиссом между соображениями экономии веса меди—соображения, которые на береговых установках почти единственные, с которыми приходится считаться, и между специфическими условиями судовых установок, в особенности же установок на подводных судах. Вопрос экономии меди имеет для судна весьма существенное значение, принимая во внимание большую плотность тока, идущего по кабелям, несмотря на то, что их длина не так уже велика. — 186 — На большой ныряющей лодке мощность каждого из главных электромоторов может достигать 1000 эффективных лош. сил, или, при к. п. д. электромотора, равном 0,92, 800 киловатт на зажимах; в зависимости от того, при каком напряжении производится питание током—при 400 вольт, 200 или 100 вольт— сила тока будет равняться в данном случае 2000, 4000 или 8000 ампер. Эти силы тока много больше, чем те, которые применяются в береговых транспортных сооружениях. Например: мощность электромоторов в поездах подземных железных дорог порядка 500 л/с. и, при обычном напряжении в 500 вольт, сила тока не превышает 800 ампер; при этом надо иметь в виду, что такая сила тока будет существовать только при пуске, который весьма кратковременен; продолжаясь всего лишь несколько секунд, он затем быстро падает; электромоторы не успевают сильно нагреться в течение такого короткого срока пуска, кроме того они охлаждаются при остановках. Поэтому для таких кратковременных бросков тока можно допустить более высокую плотность, чем при длительном режиме. На подводных же лодках, наоборот, режим бывает обычно весьма продолжительным. Кроме того, на суше большинство проводников состоит из голых кабелей, которые гораздо лучше охлаждается, чем изолированные, и могут, поэтому, выдерживать большую плотность тока: 3 и даже 4 ампер на 1 мм*. Кабели же подводных лодок не только покрыты толстым слоем изоляции— дурным проводником тепла, они, кроме того, еще бронированы. Несмотря, однако, на то, что защитная броня—металлическая, и состоит либо из стальных полос, навернутых по винтовой линии, либо из оплетки из оцинкованной железной проволоки—она также препятствует рассеиванию тепла, вызываемого в проводнике эффектом Джоуля,—и вот почему: бронирование накладывается не непосредственно на изоляцию, а на промежуточный слой из джутовой или пеньковой обмотки, которая очень плохо проводит тепло. Поэтому, если взять за основу обычно принимаемую норму, ограничивающую повышение температуры в проводнике на 40° выше окружающей температуры, то допускаемая плотность тока получится для таких проводников чрезвычайно малой, в особенности для проводников большого сечения. Из того факта, что сечение проводника растет пропорционально квадрату его диаметра, а его охлаждающая поверхность—пропорционально первой степени диаметра, следует, что плотность тока, соответствующая одной и той же степени нагрева, должна уменьшаться с увеличением сечения проводника. Если г—радиус проводника круглого сечения, то площадь его равна тгг*. а поверхность—пропорциональна 2тгг. При плотности тока на квадратный миллиметр сечения, равной Д, сила тока будет: 1 п Д X кг*. Количество тепла, выделяющегося по закону Джоуля, будет: Q = RI* = -JL- (Д Хкг*)* = К&* тгЛ так как сопротивление проводника обратно пропорционально его сечению. — 187 — С другой же стороны, тепло, рассеиваемое лучеиспусканием и которое должна равняться количеству тепла, образующемуся по закону Джоуля, пропорционально наружной поверхности кабеля: Q — K' 2тиг. Приравнивая эти два уравнения друг другу, получаем: К Д2т:г2 — JT2itr К №г—ЪК', или окончательно: Ь = А 1 Vr ' Отсюда мы видим, что плотность тока уменьшается с увеличением диаметра проводника. В соответствии с этим получаем, что на подводных лодках нельзя допускать для кабелей больших сечений большей плотности тока, чем х/2 ампера на квадратный миллиметр, что совершенно неприемлемо. Кабель становится чрезвычайно тяжелым и громоздким, теряет всю свою гибкость, п выгибать его применительно к условиям размещения на лодке не представляется возможным. Поэтому приходится разбивать один кабель на два отдельных, несмотря на увеличение изолирующей обмотки и на повышение стоимости и веса. Сечение отдельных кабелей должно быть таким образом рассчитано, чтобы нагревание их не превышало в нормальных условиях и при длительном прохождении наибольшего рабочего тока « 50е над окружающей температурой. Поэтому для подводных лодок представляет громадную выгоду возможность применения максимально допустимого напряжения тока; то же самое следует сказать и относительно электромоторов, которые от этого становятся легче и занимают меньший габарит. Однако, целый ряд соображений препятствует применению высокого вольтажа на лодках. С одной стороны, изготовление таких аккумуляторных батарей вызвало бы много затруднений; при вольтаже одного элемента, равном двум вольтам в начале разрядки, нужно было бы иметь 200 элементов, соединенных последовательно, чтобы получить 400 вольт. На больших подводных лодках устанавливают обычно по одной батарее на каждый электромотор; общее число элементов получается,, таким образом, равным 400. Эти элементы, более многочисленные и значительна меньших размеров, чем те, которые дают ту же энергию при меньшем общем вольтаже, занимали бы больший объем, потому-что место, которое отводится на стенки баков и на интервалы, которые необходимо оставлять между двумя соседними баками, увеличивается с числом элементов. С другой стороны, распределительная сеть должна обеспечивать питание освещения и всех вспомогательных моторов: воздушных компрессоров, помп, вентиляторов, рулевых моторов, перископных лебедок и т. д. Большинство из этих моторов—малой мощности и не приспособлено для высокого вольтажа. Правда, можно было бы понизить вольтаж питающего источника при помощи умформера, что и было бы выполнено на Narval (1898 г.), но это являлось ЛИШНЕМ усложнением, от которого в дальнейшем отказались. — 188 -- Питание вспомогательной сети от части батареи также неприемлемо, так как в этом случае одна часть элементов будет быстрее разряжаться, чем другая, и потребует отдельной зарядки, что влечет за собой новое усложнение. Наконец, последнее соображение, являющееся наиболее серьезным по сравнению с выше рассмотренными,—это вопрос изоляции. Воздух на подводных лодках почти всегда сырой; неизбежное осаждение влаги при каждом погружении лодки служит причиной утечки тока, которая тем больше, чем выше вольтаж. Помимо влажности, воздух еще насыщен испарениями соли, что еще больше понижает стойкость изоляции. Поэтому нужны особые меры предосторожности для поддержания надлежащей изоляции при напряжении разрядного тока в 240 вольт; при более высоких напряжения риск короткого замыкания был бы слишком велик. Поскольку, с другой стороны, напряжение во время зарядки повышается, приходится окончательно остановиться на числе элементов, заключающемся между 110 и 124, что соответствует вольтажу при разряде от 210 до 235 вольт, и от 280 до 320 вольт в конце зарядки. Эти 110 или 124 элемента разделены на 2 группы, которые могут быть соединены параллельно или последовательно; соединение по второму способу для получения полного напряжения применяется лишь при ходе с наибольшей мощно-чяъю электромоторов. Для среднего и малого ходов, для питания электромоторов вспомогательных механизмов, реле и сети освещения используется напряжение только одной группы, равное от 110 до 120 вольт. 6. Режимы работы.—Зарядка. Электродвигатель, который в состоянии работать с разными числами оборо-'тов, отличается большой гибкостью при работе на зарядку, как генератор. Так, например, если при постоянном напряжении тока можно изменять посредством реостата возбуждения число оборотов в минуту в отношении 1 к 1,8, то и обратно—заставляя электродвигатель работать, как генератор при постоянном числе оборотов, можно изменять вольтаж в том же отношении—1 к 1,8. Если якоря имеют двойную обмотку, то можно, кроме того, включая якоря параллельно или последовательно, изменять электродвижущую силу примерно в таком же отношении 1 к 1,8. В итоге можно изменять вольтаж при одном и том же числе оборотов в отношении 1 к 3,25, что не только позволяет регулировать совершенным образом силу тока в соответствии с ходом зарядки, но дает еще возможность тепловому двигателю работать с наивыгоднейшим числом оборотов. Применяются следующие способы зарядки: 1) отключают один винт и производят зарядку при большом числе оборотов теплового двигателя, т. е. при наиболее равномерном его режиме. Это—обычный способ зарядки на двухвинтовых лодках. Второй винт остается включенным и лодка совершает свой путь под вторым тепловым двигателем; 2) на одновинтовых лодках винт также может быть отключен при зарядке. Если же необходимо производить зарядку на ходу, то винт остается неразобщенным и мощность двигателя разбивается на 2 части: часть работы передается винту, отчего лодка продолжает ход, другая часть идет на вращении якоря, как динамо. Число оборотов двигателя, а отсюда и скорость,—в этом случае— ниже. Необходимо сделать одно замечание относительно питания, во время — 189 — зарядки, освещения и вспомогательных механизмов: напряжение сети повышается со 120 вольт до 130 вольт в начале зарядки и до 155 вольт к концу ее. Необходимо, следовательно, ввести в сеть освещения реостат; сила тока в этой сети—невелика. Если бы такой же способ был применен для питания, сети вспомогательных механизмов, где сила тока много больше, то получилась бы большая потеря энергии, а выделяющееся при этом тепло затруднило бы пребывание людей на лодке. Поэтому при конструировании электромоторов для вспомогательных механизмов предусматривается возможность их работы без реостата,, при наибольшем возможном к концу зарядки напряжении тока. При надводном ходе (исключая периоды зарядки) можно питать освещение' и вспомогательные механизмы от одного из главных электромоторов, включая его как генератор, что очень просто осуществить, так как якоря всегда вращаются при работе теплового двигателя. В обычных условиях службы было, однако, признано более целесообразным питать сеть вспомогательных механизмов непосредственно от аккумуляторов. Способ этот отнимает часть энергии от аккумуляторов, но он более прост и, кроме того, более экономичен, так как расход энергии на вспомогательные механизмы растет обратно пропорционально отдаче аккумуляторов. Следует еще учитывать, что мощность, расходуемая на вспомогательные механизмы при надводном ходе на ныряющей лодке, водоизмещением в 400 тонн и снабженной главными электромоторами с общей мощностью 200 киловатт (или несколько большей мощности),—равна, примерно, 20 киловатт. При этих условиях питание вспомогательной сети непосредственно от главных динамо заставило бы последние работать с нагрузкой, не более, чем с десятой долей их наибольшей мощности, при чем они имели бы очень малый коэфициент полезного действия, равный приблизительно 50°/0. Очевидно, что, этот способ невыгоден с экономической точки зрения. Поэтому следует предпочесть периодическую подзарядку батареи большой сплои тока через равные промежутки времени, по мере расходования части энергии батареи в сети вспомогательных механизмов. 7. Электрические аккумуляторы. Применение аккумуляторных батарей на подводных лодках принудило аккумуляторную промышленность сделать огромный шаг вперед, выразившийся, если не в изменении самого принципа конструкции аккумуляторов, то, во всяком случае, в технике их изготовления; в частности, это относится к бакам, к изоляции, к увеличению размеров и повышению емкости аккумуляторов и т. п. Размеры аккумуляторов, применяемых на подводных лодках, постепенно все увеличивались. Во Франции вес аккумулятора изменялся последовательно от 120 килограммов на первых подводных лодках, до 255 т (на лодках типа Aigrette и Pluviose), до 540 кг (лодки типа Brumaire и Diane), до 620 кг (лодки типа Nereide) и до 640 кг (тип Dupuy-de Lome). В Италии от элементов весом 280 пг на лодках водоизмещением в 240 тонн (типа Fiat) дошли до 820 кг (подлодки типа Balilla, водоизмещение 715 тонн) и до 840 пг (подлодка типа Pietro Micca, водоизмещение 800 тонн). Англия же и Германия, наоборот, считали нежелательным иметь такие тяжелые элементы. Англии- _ loo _ «кое морское ведомство остановилось на весе одного аккумулятора в 310 пг\ германский же флот имеет несколько моделей, весом в 280, 370 и 445 кг. Отсутствие последовательности во взглядах—черта, характеризующая морское ведомство Франции в его прошлом,—липший раз подтверждается его политикой в области аккумуляторного дела: во Франции существовал такой период, когда одЕОврсменно находилось в эксплоатации не менее 12 различных типов аккумуляторов. В то же самое время Италия имела всего две или три модели, Германия— три или четыре, а английский флот имел и имеет сейчас один единственный тип аккумулятора. Вполне очевидно то удобство, которое получается при английской системе, с точки зрения изготовления запасных батарей, запасных частей к ним, наличия запасных элементов на складах и, наконец, себестоимости. Многообразие же типов аккумуляторов §лужило во Франции постоянной причиной крупных затруднений во время войны. Электрические аккумуляторы, применяемые на подводных лодках, должны удовлетворять целому ряду условий, выполнения коих не требуется от сухопутных батарей. В соответствии с этими условиями выработался тип элемента, сильно разнящийсж от типа элемента стационарных батарей: а) Габарит должен быть очень мал; совершенно необходимо, чтобы объемная отдача аккумулятора, определяемая количеством ватт-часов, снимаемых с кубического дециметра, была высокой. б) Вес аккумулятора не должен быть слишком большим, другими словами, число ватт-часов на 1 килограмм веса элемента должно быть по возможности большим. Второе требование менее категорично, чем первое. Мы уже имели случай указать, до какой степени стесняющим обстоятельством является недостаток места на лодке. Что касается веса, то, вообще говоря, в этом направлении имеется больше свободы. Рассматривая аккумуляторы независимо от всего остального, а только с точки зрения установки их в трюме лодки, т. е. в районе, лежащем значительно ниже общего центра тяжести судна, мы приходим к выводу, что несколько повышенный вес их не является уже таким серьезным недостатком, ибо этот вес повышает остойчивость лодки в погруженном состоянии. г) Кислота из аккумуляторов не должна выливаться ни при боковой, ни при килевой качке, что должно быть предусмотрено конструкцией баков, при чем особое внимание должно быть обращено на герметичность их крышек. д) Наконец, необходимо, чтобы аккумуляторы переносили без ущерба для •себя форсированные режимы разрядки и зарядки. Большая удельная мощность, требуемая от аккумуляторов при их разрядке, дает возможность лодке передвигаться в погруженном состоянии в течение сравнительно корот ого промежутка времени с большой скоростью; скорость эта ей необходима, чтобы занять выгодное положение для атаки. Зарядка должна производиться при большой силе •тока., чтобы время, затрачиваемое на зарядку, было минимальным. Желательно, что#и полная зарядка батареи производилась в течение 6 часов. Если итти еще дальше в повышении этих требований, то это привело бы только к понижению надежности работы и долговечности элементов. Вот что имело место во Франции: Начиная с 1906 года, французский флот требовал от подводных лодок, i: соответствии с их боевыми заданиями наибольшей подводной скорости — — 191 — 10 ysJOJ, и района плавания—100 миль при 5-узловом ходе. В 1910 году эти требования были повышены до 11-узловой подводной скорости и района плавания—125 миль при 5 узлах. Указывалось, что серьезные операции с подводными лодками невозможны, если эти требования не будут выполнены. Однако, в течение войны германские подводные лодки доказали, что военные операцяи возможны при значительно меньших скоростях и с районами плавания в три раза меньшими, да еще вдали от баз; при этом успех, которого они добились, был весьма ощутительный. Дойствителыз, германскме подводные лодки должны были довольствоваться значительно меньшими возможностями. Нижеследующая таблица позволяет провести сравнение между несколькими французскими и германскими ныряющими подводными лодками, беря в качестве примера лодки одного и того же времени и одинакового тоннажа и выбирая германские подводные лодки из наиболее многочисленных классов: Эффектив. мощность эл. моторов. Наибольш. подв. скор. Вес батареи. Подв. район плавания. Французские лодки: Ныряющие лодки во-доизмещен. 460 т. 858 11,25 узл. 87 т 155 м при 5 узл. Ныряющие лодки во доизмещен. 530 т . 750 9 101 112 .... Ныряющие лодки во-доизм. 800—840 т 1600 11 156 140 „ „ . . Германские лодки: Тип UC-45 водоиз-мещен. 480 т . . 600 6,5 !) узл. 48 45 м при 4,5 узл. Тип UB-4S водоиз-мещен. 520 т . . 760 7,5 58 45 „ , 4,5 узл. Тип U - 38 водоиз-мещен. 800 т , . 1.000 8,5 86 65. . 5 , Тип ?7-105 во доизмещен. 900 r/i . . 1200 9,2 97 90. * 5 „ Каковы же были результаты этих требований французского генерального штаба х флоту? *) Незначительная величина наибольшей подводной скорости германских подводных лодок частично объясняется чрезмерно большими размерами их рубок и надстроек. Примечание автора. — 192 — Во-первых, вес аккумуляторов на французских лодках оказался много больше, чем на германских. Из вышеприведенной таблицы видно, что на французской подводной лодке, водоизмещением в 400 тонн, вес аккумуляторов, кабелей и соединителей составляет 87 тонн, т. е. 19°/0 от ее водоизмещения, в то время как на германской лодке типа UC-46, водоизмещением в 480 тонн, он равен 48 тоннам, т. е. Ю°|0 от водоизмещения. На германской ныряющей подводной лодке, водоизмещением в 520 тонн типа UB-48, вес аккумуляторов, кабелей и соединителен составляет 58 тонн, или 11% от водоизмещения. Французская ныряющая подводная лодка, водоизмещением в 530 тонн, типа Bellone, имеет вес аккумуляторов, равный 101 тонне, или 19% от водоизмещения. У германской ныряющей лодки, водоизмещением в 800 тонн, типа ?7(7-53, аккумуляторы весят 86 тонн, или 11% от водоизмещения, тогда как на французской ныряющей лодке водоизмещением в 840 тонн они весят 166 тонн, шги 20% от водоизмещения. Поскольку подводная лодка так же, как и всякий военный корабль, представляет собой известный компромисс между разнообразными требованиями (desiderata) в смысле использования веса и места, немцами было обращено большее внимание на другую сторону дела: на надежность работы нефтяных двигателей, на торпедное вооружение, на надводный район плавания и другие тактические элементы. Вопрос этот, конечно, спорный, так как возможны различные точки зрения на подводную войну, и, отдавая предпочтение большей подводной скорости и большему району плавания в погруженном состоянии, можно несколько поступиться другими качествами лодки. Значительно более серьезным обстоятельством было то, что повышенные требования привели к уменьшению надежности батареи, так как конструкторы аккумуляторов, связанные большими емкостями при заданном весе и габарите, были вынуждены увеличивать число пластин в элементах, для увеличения действующей поверхности пластин, а следовательно, уменьшать их толщину. На-ряду с этим уменьшалось количество электролита и приходилось применять более концентрированную кислоту (28° до 30° Б). Идя по этому пути, французы пришли к 3,5 мм толщине отрицательных пластин, расположенных между положительными пластинами толщиной в 4 мм, тогда как у немцев пластины были толщиной 4,5 и 5 мм, у американцев— 4,4 и 5,25, а у англичан—5,25 и 6,75 мм. Французские элементы показали в условиях заводских испытаний великолепные результаты. Вот, например, данные, относящиеся к элементу крупных размеров, предназначенному к установке на подводной лодке 1). В условиях же эксплоатации результаты получились чрезвычайно неудовлетворительные: слишком тонкие пластины ломались илп коробились, отчего происходило короткое замыкание, несмотря на наличие изолирующих прокладок из перфорированного эбонита; активная масса выпадала, ложилась на дно бака, и емкость элемента быстро падала. -) См. Jumau. «Исследование электрических аккумуляторов*. Примечание автора. — 193 На 1 кг полного веса элемента На 1 куб. децим, внутренн. объема Мощность в ват- Энергия в ватт- Мощность в ват- Энергия в ватт- тах на 1 кг час, на кг тах на децим. » час, на децим.3 0,52 29,50 2,00 133,8 1,06 26,65 4,10 102,8 2,09 23,03 8,09 88,8 3,16 21,12 12,19 81,5 5,24 17,58 20,20 69,9 6,32 17,38 24,38 67,1 11,42 13,12 44,05 50,6 Предполагали, что с этим неудобством удастся справиться, вложив положительные пластины в чехлы из асбеста (amiante). Емкость при этом, конечно, понизилась, потому что для размещения асбестовых чехлов необходимо было уменьшить число пластин на 2 или 4 штуки в каждом элементе. Это уменьшение, мало сказывавшееся при слабых режимах (понижение емкости—примерно на 4°/0, при силе разрядного тока 1|, амп. на 1 килограмм веса элемента), становилось более заметным при большом расходе тока (9°/0 при разрядном токе от 4 до 5 амп.). Но это средство принесло мало пользы, ибо и в мирное время очень трудно было достать асбест, который не содержал бы в себе железа. Во время же войны доставать его стало невозможным. В электролите железо представляет очень серьезные неудобства: оно вызывает чрезмерную сульфатацию пластин, вздутие их и т. п. Необходимо отметить, что ни Германия, ни Англия никогда не применяли асбеста по вышеуказанным мотивам. Следствием этого было то, что во время войны у французов находилось в бездействии одновременно до дюжины лодок по следующим причинам: либо надо было заменять полностью их батареи, либо производить ремонт батарей, заключавшийся или в замене разрушенных положительных пластин, сохраняя при этом отрицательные пластины, которые находились в удовлетворительном состоянии, или же в смене электролита, содержавшего слишком большое количество железа, и т. п. Вывали случаи, когда на совершенно новых лодках приходилось лишь только окончились испытания полностью заменять их аккумуляторные батареи, благодаря чему лодки запаздывали вступать в строй на срок от 4 до 5 месяцев. Эти крупные неудачи принесли свои плоды: у новых французских батарей толщина пластин больше: 4 мм у отрицательных пластин и 6 мм—у положительных. Действие крена и диферента. Чтобы предохранить элементы от выливания из них электролита при боковой и килевой качке, необходимо, чтобы при крене от 15 до 20° и при диференте от 12 до 15° уровень электролита не касался краев бака. Однако, назначение этих величин углов в достаточной мере произвольно, ибо при очень свежей погоде этой предосторожности недостаточно, чтобы предохранить электролит от выливания. Поэтому необходимо, чтобы Подводные лодки. 13 — 194 — баки были снабжены герметическими крышками; последние должны иметь по середине отверстия для выхода газов, выделяющихся во время зарядки. Баки. В течение долгого времени во Франции применялись баки из довольно тонкого эбонита (толщиною от 4 до 5 мм)\ они вставлялись в деревянные ящики с прочной железной оковкой для возможности подъема элемента. От этой системы пришлось в дальнейшем отказаться, потому что крышка, прикрепленная к эбонитовому баку на шпильках с гайками, не давала необходимой герметичности. Эбонитовый бак был слишком тонок и не обладал достаточной жесткостью; кислота просачивалась между эбонитовым баком и деревянным ящиком и дерево быстро разъедалось кислотой. Изоляция батареи была плохая и за короткий промежуток времени элемент выходил из строя. В настоящее время находятся в" употреблении баки, отлитые из гуммита, рюбеллита, гальванита и из других составов, основой которых служит камедь (resine). У баков имеются ребра для увеличения их жесткости. Толщина стенок зависит от размеров элемента. Крышки сделаны из того же состава, что и баки; плотность соединения достигается при помощи прокладок из полосовой резины, толщиной от 4-х до 5 мм. Для изготовления баков применялся также так наз. «эбонит повышенной прочности», который представляет собою не что иное, как обыкновенный эбонит с прожилками из асбеста (amiante), увеличивающими его механическую прочность. Чтобы повысить изоляцию батареи, каждый элемент устанавливается на изоляторах. Эти изоляторы бывают либо из фарфора, либо из стекла и ставятся обычно по углам под днищем бака. Кроме того, баки поддерживаются в верхней своей части другими изоляторами, служащими для расклинки аккумуляторов между собой и для упора их в стойки обрешетника. Предосторожность эта необходима из-за размахов, которые лодка производит при качке. Между этими изоляторами и их металлическим основанием кладется резиновая прокладка. Недостаток места на подводных лодках принуждает устанавливать баки значительно ближе друг к другу, чем это практикуется на суше. Промежуток между двумя соседними элементами не превышает 40 или 50 мм\ в некоторых случаях: он доходит даже до 30 мм. На английских подводных лодках принята совершенно другая система установки аккумуляторов, обеспечивающая их надежную изоляцию. Аккумуляторы устанавливается бок-о-бок на одном общем основании в специальных водонепроницаемых отсеках, со стенками из листового железа, и расположенных в трюме лодки (в так наз. аккумуляторных ямах); аккумуляторы плотно прилегают друг к другу; посл<* установки все пустоты между баками заливаются парафином, чем обеспечиваются одновременно п надежность изоляции, и неподвижность элементов. Но при этой системе усложняется задача выема баков, поэтому, если необходимо произвести какой-нибудь ремонт аккумулятора, то вынимаются только пластины, бак же остается на месте. Типы конструкций аккумуляторов, зарекомендовавших себя с наилучшей стороны, следующие: германские—Hagen, английские—Chloride Storage Co, итальянские—Societes Tudor et Hensenberger и французские—Fulmen, Societe pour le Travail electrique des Metaux, Societe Tudor. Правила и методы, которые могут быть в настоящее время рекомендованы при изготовлении аккумуляторов для подводных лодок, в общих чертах следующие: — 195 — а) Рекомендуется иметь в эксплоатации только два типа аккумуляторов: один—весом от 450 до 500 иг, для подводных лодок водоизмещением приблизительно в 500 тонн и один—весом от 600 до 650 килограммов, для подводных лодок водоизмещением от 800 до 900 тонн. Если для каждого из этих типов небходимо иметь две модели: одну—вертикальную, другую—горизонтальную, то следует выдерживать одну и ту же высоту п ширину для размеров каждой модели. Тогда будут существовать только два размера пластин и аккумуляторы будут отличаться друг от друга только по длине, т. е. по числу пластин, что, конечно, будет большим удобством при их замене. Толщину пластин следует выбирать: 4 мм для отрицательных и 5,5 для положительных. б) Для баков надлежит применять ребристые ящики, изготовленные из одного из тех составов, которые в настоящее время показали наилучшие результаты: гуммит или эбонит повышенной прочности (Франция), гальванит (Италия), рюбеллит (Германия). в) Не применять чехлов из асбеста; ставить в качестве прослоек: либо деревянные дощечки с двухсторонними ребрами (Англия), либо тонкие листы ялдстнпы . ОТРКЦД7?/?ЬНЫ? 4/УМ C7?ffff# CUCYMff -V____1__ь SitPtufiffffMf РАЗДС.МГГЛ# r0/!U4ff/??>/f a /лгп \\ /7/r/fCTffffa/ ЯйЛОЯ1М7?ЛЬНь/? 5,5 мк / Э?ОМТОвЫ? ЯРУТбР Фиг. 132. ЛЯС7Ы Э6ОННТЯ (толщиной 1 мм) из тюльпанового дерева (Германия и Италия), располагая их с каждой стороны отрицательной пластины вместе с гофрированной пластинкой из перфорированного эбонита и круглыми вертикальными палочками из эбонита, для предохранения последней от смятия. Эти тонкие деревянные п эбонитовые пластинки немного шире, чем свинцовые пластины, п выступают по 4 мм на сторону (см. фиг. 132). г) Подвешивать положительные пластины посредством имеющихся на них приливов на внутреннем ребре бака. Устанавливать отрицательные пластины на дне бака, оставляя, однако, между ними и дном бака зазор в 4 мм, что достигается, если снабдить каждую пластину двумя башмаками, отлитым и заодно с рамкой (из сурьмистого свинца). Таким образом, на дне бака образуется свободное пространство, куда могут падать частицы отставшей активной массы, не вызывая при этом короткого замыкания. Вентиляция. Во время зарядки аккумуляторы выделяют большое количество кислотных газов, в особенности к концу зарядки. 13* — 196 — Случаи серьезных взрывов на подводных лодках различных флотов во время зарядки аккумуляторов—довольно многочисленны. Вентиляция батарей выполнялась различным образом. Во Франции под аккумуляторы отводится отдельное водонепроницаемое помещение; оно занимает либо целый отсек лодки (на подлодках водоизмещением меньше 500 тонн), либо часть отсека, отгороженную по концам водонепроницаемыми переборками, а сверху настилом, который служит одновременно полом для вышерасположенных помещений и находится, приблизительно, по средине высоты лодки (на подлодках водоизмещением свыше 500 тонн). Это помещение тщательно вентилируется при помощи электрических вентиляторов и должно быть, по мере возможности, всегда закрытым. Вентиляторы засасывают воздух, содержащий испарения кислоты, и выдувают его наружу. В этом помещении не должно находиться никаких электромоторов, коммутаторов или других приборов, которые могли бы вызывать искру и этим путем воспламенять выделяющийся газ. КЛУЧУКСЗЛЯ 7"s*,ieMCttlB/Wff!t\ У • ы воздух* / Щ?Ж мтео* дл* ™- *»•--.-*........^^~~~±^Ж«"Жг. ЛР#?/1ЯН ВОЗДУХ Я Фиг. 133. В Англии аккумуляторы помещаются в особых ямах из листового железа, окрашенных изнутри специальной краской или выложенных листовым свинцом. Верх этого помещения забирается деревянными щитами, плотно пригнанными друг к другу. Аккумуляторные ямы вентилируются путем засасывания воздуха электрическими вентиляторами с одного ее конца; к другому концу подводятся вентиляционные трубы для подачи свежего воздуха. В погруженном состоянии лодки вентиляция прекращается п аккумуляторные ямы находятся в сообщении со всей лодкой через отверстия, которые служат для прохода воздуха во время вентиляция. В Германии и Италии вместо общей вентиляции аккумуляторов применяется «индивидуальная» вентиляция. Трубопроводы, по которым электрические вентиляторы засасывают воздух, соединяются резиновыми шлангами со средними пробками в крышках каждого из аккумуляторов. Через две другие пробки особой конструкции воздух поступает в аккумулятор, засасывая вместе с собой пары кислоты. Трубопроводы должны быть, конечно, изнутри защищены слоем кислотоупорной краски или какого-либо другого состава, неразъедаемого кислотой. Средняя пробка, изготовленная из эбонита, имеет внутри кислотоотделители, которые задерживают увлекаемые капли кислоты. — 197 — В погруженном состоянии лодки аккумуляторы находятся так же, как и в первом случае, в сообщении с ее внутренним пространством. Какая бы система вентиляции ни была принята, вентиляторы должны пускаться в ход с момента начала зарядки. Они должны работать безостановочно, увеличивая свое число оборотов к концу зарядки, и должны продолжать работать в течение еще получаса после окончания зарядки. Каждая из этих систем вентиляции имеет свои достоинетва п недостатки. Независимо от системы вентиляции необходимо, однако, чтобы при разрядке, т. е. в погруженном состоянии лодки, аккуммуляторы не выделяли никаких вредных газов. Как в Англии, так и во Франции во время походов с длительным пребыванием лодки под водой, которое зачастую продолжалось по 18 часов в летнее время (англичане производили такие погружения в Северном море, а французы— в Адриатическом), случаи отравления имели место на различных подводных лодках. Все они были вызваны выделением мышьяковистого водорода. Мышьяковистый водород образуется вследствие содержания мышьяка: а) в электролите, б) в окислах свинца, из которого изготовляется активная масса, и в) в решетчатых рамках из сурьмистого свинца, составляющих основу пластин. Все материалы, которые входят как составные части для изготовления аккумуляторов подводных лодок, должны быть абсолютно безупречного качества. В Италии, например, где эти материалы были совершенно свободны от примесей, случаев отравления никогда не было. Мышьяк, входящий в состав свинца и сурьмы, не безупречного качества, переходит, повидимому, постепенно, в процессе зарядок, в электролит; во время зарядь'н в электролите образуется мышьяковистый водород, который смешивается с газом, выделяющимся во время этого процесса. Этим путем мышьяк постепенно совершенно удаляется из элементов, чем и объясняется, что батареи, бывшие долго в употреблении, не вызывали случаев отравлений, тогда как при совершенно ЕОВЫХ батареях такие факты имели место. В то вр(мя, как во Франции пробовали применять специальные очистительные приборы для поглощения мышьяковистого водорода, в Англии принимались другие радикальные меры: если анализ показывал присутствие мышьяка, то батареи выгружались и заменялись новыми, изготовленными из совершенно безукоризненных материалов. Этот способ, конечно, много лучше, чем устанавливать на подводных лодках, обслуживание коих и так слишком сложно, еще один лишний прибор (очиститель). Ниже мы приводим технические условия, коим должны удовлетворять эти материалы. Английские технические условия: Они отнесены к 100 куб. сантиметрам электролита, т. е. к разведенной серной кислоте, имеющей плотность 1,215 при 15°,5 Ц. Она должна быть бесцветна и должна составлять после выпаривания осадок максимум 0,05 г на 100 см?. Наибольшее допустимое содержание примесей следующее: Железа...... 0,002 г на 100 см*. Хлористых соединений 0,001 г на 100 ел*3. Меди....... 0,001 Сернистых соединений 0,001 Азотистых веществ 0,001 Марганца......0,0005 Аммиака..... 0,01 Мышьяка......0,0001 — 198 — Для свинца (свинец идет на получение окяслов, а сурьмпстый свинец—на изготовление рамок для пластин) содержание мышьяка допускается не свыше 0,01°/0 или ОД г на 1 кг. Итальянские технические условия: Для кислот они отнесены к весу серной кислоты при 66° Б (плотность 1,842). Кислота. Свинец. Железо и марганец.......... 0,01O/0 Медь, платина............ О Азотистые соединения........ 0,01% Хлористые соединения........ 0,002% Мышьяк............... 0,005%, Цинк................ следы Висмут.........-...... О Серебро.........-..... О 0,010/е 0,0050/о 0,030/о, т. е. 0,3 г на 1 кг 0,0210/0 0,020/0 0,0050/0 Эти строгие условия устраняют всякую опасность отравления. В Англии электролит полностью заменяется новым по истечении 25/2 лет службы, благодаря чему нормальный срок службы батареи достигает четырех, а часто и пяти лет. *»л ^с]^\ *чя?* $080 5408 50QQ ьйоу 30UO 2СОО 1009 Саб 27 ^з5$"> "•---.еыю J**3S *оа*3*я- 5ес *™ 83S lOOO^wj^g 15°0 *"* Фиг. 134. 2000'"" ]8г}25(Ю/*^ МОЩНОСТЬ effffffCPJX В общем же мы видим, что во время войны, т. е. тогда, когда французы были лишены возможности выбора материалов—иностранное производство аккумуляторов стояло выше, чем французское. Для доказательства этого приводим кривые относительной емкости французского элемента, весом в 505 кг, по сравнению с германским элементом, весом в 370 кг. Несмотря на малую толщину пластин французского элемента, емкость на 1 кг веса у германского элемента—выше (исключая режим при большом потреблении энергии), несмотря на то, что разрядный режим на 1 кг веса у него значительно интенсивнее, чем у французского (см. фиг. 134). — 199 — Другим доказательством отличных качеств германски! аккумуляторов служит их свойство выдерживать при зарядке, начиная с начала ее, зарядный ток большой плотности. Это обстоятельство было совершенно необходимо для службы подводных лодок, в особенности для германских, оперировавших в районах, которые бдительно охранялись неприятельскими патрулями; лодки должны были иметь возможность быстро вернуть батарее значительную долю израсходованной ею энергии, чтобы быть всегда наготове уйти под воду в наивозможно кратчайший срок. Кривые, изображенные на фиг. 135 и относящиеся к элементу, весящему 370 кг (вес пластин равен приблизительно 220 яг), показывают, что, примерно, в течение трех с половиной часов восстанавливается около 85°/0 полной емкости элемента при зарядке его силой тока, начиная от 1.000 ампер и спускаясь медленно до 920. Heures 3 so" ~ * Фиг. 135. Другие типы аккумуляторов (не свинцовые). Делались попытки применять другие тины аккумуляторов, как например: цинк—щелочь—окислы меди (или окислы никеля), медь—цинк—щелочь—перекись серебра, и железо—щелочь—окислы никеля. Последний тип, разработанный Эдисоном, единственный, который представляет интерес. Опыты, начатые в 1900 году, привели его к созданию промышленного типа аккумулятора, применяемого на электровозах Соединенных Штатов Сев. Америки. Положительные электроды этого аккумулятора состоят из ряда спиральных трубок из листовой никелевой стали, имеющих ряд дырочек малого диаметра и укрепленных в рамке. Трубки эти заполнены составом, представляющим собой смесь из гидрата окиси никеля и опилок из сплава никель-кобальт (последние—для обеспечения проводимости). Отрицательные пластины изготовляются из тестообразной массы, состоящей из окиси железа с примесью небольшого количества ртути; для увеличения проводимости масса эта запрессована в решетку из никелевой стали. Пластины отделяются друг от друга палочками из эбонита и устанавливаются на эбони- — 200 — -.5 товых решетках в баках из листовой никелевой стали. Электролит состоит ив 20% раствора поташа с небольшой примесью лития (lithine). Крышка, сделанная из никелевой стали, приварена автогеном к баку, а контакты проходят сквозь крышку через отверстие с уплотнителышм устройством. Бак получается, таким образом, совершенно герметичный, для того чтобы углекислота не поглощалась раствором поташа. Автоматический клапан дает возможность выхода газам, выделяющимся во время зарядки. Возникала мысль заменить на подводных лодках свинцовые аккумуляторы аккумуляторами Эдисона. Элемент Эдисона более долговечен, чем свинцовый, но его емкость падает на 20—25°/0 после 1.000 зарядок. Стоимость его значительно выше, чем свинцового. Вольтаж колеблется в пределах от 1,27 вольт (при малой силе тока, приблизительно, 1,5 на ампер на 1 кг веса элемента) до 1,16 вольт (сила тока 7,5 амп. на 1 кг). Разрядка его на 1 кг веса может быть доведена значительно дальше, чем у свинцового, что является ценным преимуществом. Кривые разрядки показывают, что, при одинаковой энергии, аккумулятор Эдисона легче—при сильном разрядном токе и немного тяжелее—при малом, но зато он занимает больший объем. Падение вольтажа во время разрядки происходит у него значительно резче (см. фиг. 136). Со временем аккумулятор Эдисона, быть может, н заменит свинцовый, но, представляя некоторую выгоду в весовом отношении, он требует значительна большего объема; на подводных же лодках испытывают, обычно, большие затруднения с габаритом устройств, чем с их весом. Поэтому аккумулятор Эдисона, несмотря на его бесспорные достоинства, не представляет, по крайней мере в настоящий момент, лучшего решения вопроса, чем свинцовый аккумулятор. ®ii ..' ; N iX в ** **«» \ ..... \ ..... \ * 4 N •I • S (О Ш 20 22 rJPGMuыла разоружена, не побывав в строю; представляется мало вероятным, чтобы в этом направлении производились новые попытки. D'Equevilley запантетовал в 1908 году довольно сложную установку, состоявшую из: 1 котла, 1 цилиндрического резервуара с горячей водой и 2-х других резервуаров (оба кольцевого сечения), у которых внутренний цилиндр содержит раствор соды, а кольцевое пространство—воду. Вся установка значительно тяжелее и занимает больше места, чем система M а а г i с е ' а, не имея, по нашехму мнепию, никаких преимуществ перед ней. Рассчитаем ту мощность, которую мы можем получить обратно от котла-аккумулятора 1). Предположим сначала, что мы имеем котел-аккумулятор с чистой водой. Обозначим через 7-_, Рг и tr—объем, давление и температуру в котле-аккумуляторе в тот момент, когда он начнет давать пар; через F2, Р2 и ?2—объем, давление и температуру к моменту остановки машины. Сделаем выгодное для этой системы предположение, что отдаваемый пар— совершенно сухой. Кроме того, мы предполагаем, что при впуске пара в машину детандер не применяется. Этот прибор хотя и позволяет поддерживать постоянное давление пара, но дает большую потерю тепла при волочении пара. Мы допускаем, следовательно, что регулирование числа оборотов может производиться при использовании того давления пара в котле-аккумуляторе, какое он дает, изменяя при этом лишь количество подаваемого в цилиндры пара высокого давления; имеем: ти — количество воды, израсходованное во время работы котла: тг —- тг ___Y ТС —- У1 ----- К2 Количество располагаемого тепла: V, t.-V, t^=V, ft — *,) —7rfa Кривая, дающая изменение веса в зависимости от температуры, показывает, что для: Vl = 40.000; *1 = 187°; Р1 = 12 кг/ем* ; *а = 133° и Р2 ш 3 кг/см* ; отсюда получаем: тс= 5.670 кг. 1) Более подробно—см. I. Delestrade. „La locomotion a vapeur sans foyer. La Technique Moderne—февраль, 1921 г. Примеч. автора. 206 — Уменьшая эту цифру на 5°/0 (что, повидимому, немного) — на потери на лучеиспускание котла, машины и разтшчных трубопроводов, получаем: тс =5.387 кг. При 8-часовой работе котла мы имеем таким образом 673 кг в час. Паровой двигатель подводной лодки с надводным водоизмещением в 350 тонн отдает при этих условиях (т. е. при подводном ходе) самое большое 1/w от своей нормальной надводной мощности (650 л/с.). При этом он будет расходовать на 1 силу-час большое количество пара, которое будет все время возрастать по мере того, как давление его будет падать, а степень впуска необходимо будет увеличивать. Принимая, в среднем, расход пара в 12 кг на 1 индикаторную силу-час, мы будем иметь, по всей вероятности, цифру несколько меньшую истинной. Принимая ее в основу, мы можем т. о. располагать мощностью в 56 индикаторных л/с. или, в данных условиях работы, мощностью не свыше 45 эффективных лош. спл. При полном весе всей установки в 50 тонн (40 тонн весит вода и 10 тонн— котел и его вспомогательные механизмы) подводная лодка с подводным водоизмещением в 465 тонн сможет итти, при мощности в 45 л/с., со скоростью 4,25 узла в течение 8 часов, т. е. совершить путь в 34 мили. Мы говорили сейчас о резервуаре с горячей водой. Если мы будем рассматривать котлы-аккумуляторы со щелочными растворами, например, котел Maurice'a, то количество тепла, которым можно располагать на 1 кг воды, будет значительно выше, чем в первом случае, но при одинаковом весе и объеме котел будет содержать меньшее количество воды. На самом деле — оба котла Maurice'a на Charles Brun вмещали всего 2.200 кг воды и около 6 m реактива, аккумулирующего тепло. Вся установка, готовая к действию, весила 22,6 тонны. Если принять полный вес установки в 50 тонн, то вес воды будет равен всего 5 тоннам, а вес аккумулирующего тепло вещества—приблизительно 14 тоннам. Сравнивая установку на Charles Brun и установку двойного двигателя на ныряющей лодке типа О*Byrne (обе лодки имеют совершенно одинаковое надводное водоизмещение—350 тонн), мы получим следующую картину: Charles Brun Двигатели для надв. хода: 2 паровых двигателя по 650 индик. лош. сил .18 т 2 котла с водой .... 22,6 т Двигатели для подв. хода: 2 электромотора мощн. по 100 л/с....., . . j т Аккумуляторы.....20 т Нефть и масло для одинакового района плавания при надводном ходе. 42 5 т Итого . . . ПО т О'Вугпе Двигатели для надводн. хода: 2 нефт. двигателя по 510 эфф. лош. сил .... 39,2 т Двигатели для подв. хода: 2 электромотора мощн. по 200 л/с ....... 18,2 т Аккумуляторы .... 51,4 т Нефть и масло для одинакового района плавания при надводном ходе . 12,5 т Итого . . 121,3 т — 207 — Вес механизмов, как мы видим, несколько выше у лодки с двойным двигателем, но эта разница резко уменьшается, если принять во внимание расход топлива, которое при одинаковых районах плавания равно 750 г на эфф. силу-час у парового двигателя и 220 г на эфф. силу-час у двигателя Дизеля. Разница в весе всей установки с топливом получается таким образом незначительная. Результаты испытаний были следующие: Charles Brun О'Вугпе Наибольш. надвс „ подвс Район плавания | при 5 узлах | дн. скорость ...... 14,1 уз. 7 уз. 6 миль 15,6 мили 14,2 уз. 8,72 уз. 63 мили дная скорость .... С котлом ........ С аккумул ....... Всего ...... 21,6 мили 63 мили Мы видим, что разница в подводных скоростях, а в особенности в районах плавания под водой—довольно значительна. И скорость и район плавания много ниже тех, которые мы имеем при электрических аккумуляторах, сама же система аккумулирования пара влечет за собой все те недостатки, которые связаны с применением пара на подводных лодках. Мы считаем бесполезными всякие дальнейшие попытки по применению пара при подводном ходе лодки. Получившее за последнее время широкое развитие дело постройки дизелей окончательно вытеснило паровой двигатель, как двигатель надводного хода, и нам представляется совершенно очевидным, что применение его в качестве двигателя для подводного хода также отойдет в область предании. 2. Двигатель внутреннего сгорания и взрывной двигатель. Подводная лодка F Вертэн^а, директора кораблестроения заводов, и Ре t i t ho m me'a, главного корабельного инженера французского .флота. В августе 1901 года Тулонскип Арсенал получил распоряжение произвести закладку подводной лодки- названной вначале «F», с надводным водоизмещением в 222 тонны. Характерной особенностью этого опытного корабля было применение 4-цшшндрового дизеля, мощностью 172 эфф. л/с., как для надводного плавания, так и для хода под водой. Предполагалось, что при работе всех 4-х цилиндров на винт надводная скорость достигнет 10 узлов. В подводном состоянии лодки двигатель должен был как бы разделяться на 2 части: 2 цилиндра должны были работать на винт, а 2 других—на компрессор для сжатия отработавших газов. Эти газы, сжатые, после их охлаждения, до 3-х атмосфер в особом резервуаре, должны были выпускаться под воду через известные промежутки времени, чтобы не — 208 — оставлять постоянного заметного следа при ходе. Скорость должна была равняться 6 узлам. Тщательно поставленные опыты ни в коей мере не подтвердили предположений авторов. Пришлось сохранить все 4 цилиндра для совместной работы при ходе лодки под водой. Работа, потреблявшаяся на сжатие отработавших газов, оказалась значительно больше предполагаемой. В проекте не были достаточно учтены пи уменьшение числа оборотов после перехода лодки из надводного положения в подводное, ни малый к. п. д. компрессоров для сжатия отработавших газов, в связи с теми условиями, в которых им приходилось работать. В результате этих опытов было установлено, что почти вся эффективная мощность двигателя уходила на работу сжатия отработавших газов, а для перемещения лодки оставалась очень незначительная часть этой мощности. По всей вероятности можно было бы получить более благоприятные результаты, изменив соответствующим образом шаг винта и сохранив то же самое число оборотов двигателя, равное 320. Достичь этого можно было при помощи винта с поворотными лопастями. С таким винтом можно было бы всегда поддерживать необходимое число оборотов (320 об/мин.), устанавливая его шаг таким образом, чтобы двигатель развевал мощность в 172 л/с. и чтобы эта мощность распределялась надлежащим образом между винтом и компрессором отработавших газов. Учитывая малый к. п. д. впнта с поворотными лопастями и наличие компрессора—в лучшем случае можно было бы получить подводную скорость, равную 4 узлам, т. е. ни 2 узла меньше, чем ожидалось. Даже и при таком благоприятном предположении (во время опытов оно не было подтверждено) количество воздуха, необходимое для работы двигателя в погруженном состоянии лодки, должно было равняться, считая по 2,9 м* на 1 эффективную лошадиную силу-час, примерно 500 куб. м при атмосферном давлении, или 4,166 кг/б, м при 120 атм. Для того, чтобы лодка могла ходить под водой в течение 6 часов с 4-узло-вой скоростью, иными словами — обладала районом плавания в 24 милил необходимо было иметь: 4,166 X 6 :---.: 25 ку5. м. Применяя резервуары длиной 2 метра и емкостью по 48 литров каждый, мы получили бы всего 520 баллонов. При весе каждого баллона в 116 кг имеем: Вес резервуаров ..........60.320 я;г Вес воздуха............ 650 кг Итого . . . 60.970 кг. С батареей электрических аккумуляторов, весящей 30.200 кг, т. е. почти ровно вдвое меньше, ныряющая лодка Aigrette, имеющая одинаковое подводное водоизмещение, обладала районом плавания в 42 мили при 5-узловой скорости. --- 209 — Мы видим, что такая установка, которая имелась на лодке F, не могла привести к удовлетворительному решению вопроса. Это можно было предвидеть и заранее, и не производить постройки и испытаний корабля, эксперименты с которым обошлись французскому флоту около 2-х миллионов франков. Другая аналогичная подводнаи лодка Omega, водоизмещением в 300 тонн (вместо 222), была заложена на Тулонском заводе в 1903 году по чертежам тех же инженеров. После неудач с п/л Y двигатель, который должен был быть на ней установлен, был заменен паровой машиной, котлом, электромотором и аккумуляторной батареей, после чего Omega, переименованная в Argonaute, вступила в строй как паровая подводная лодка. Подводная лодка С. Джевецкого Почтовый. Инженер С. Джевецкий, произведший в 1877 году в Одессе удачные опыты со своей первой маленькой подводной лодкой п построивший в 1882 году 50 таких лодок (они приводились в движение силой 4-х человек, работавших педалями), предложил в 1903 году русскому правительству новый тип лодки значительно больших размеров; от существующих, современных ей лодок она отличалась тем, что должна была ходить под водой не под электромоторами, а под тем же бензиновым двигателем, который служил ей и для надводного хода. Лодка была построена и значилась в списках русского флота под именем Почтовый. Длина ее—36 метров, надводное водоизмещение 134 тонны, подводное—146 тонн. На ней было установлено два вертикальных двигателя взрывного типа, работавших на бензине (Панар и Левассор), мощностью 130 л/с. каждый. Двигатели были соединены посредством передач с гребным валом, расположенным в диаметральной плоскости, обеспечивая ей ход в надводном положении. При ходе под водой один из двигателей выключался; воздух, необходимый при работе другого двигателя на винт, доставлялся 50 баллонами-аккумуляторами общей емкостью 11,5 пуд. м, при давлении в 200 атм. Посредством автоматического детандера давление воздуха уменьшалось до 18 атмосфер, после чего он подогревался выхлопными газами и попадал в двигатель сжатого воздуха, мощностью в 60 сил, а оттуда, при небольшом давлении, внутрь лодки, обеспечивая в ней таким образом отличную вентиляцию и давая бензиновому двигателю возможность работать в условиях, близких к нормальным, с точки зрения подачи воздуха. Отработавшие газы попадали из двигателя в непроницаемую часть надстройки, представлявшей собой, таким образом, глушитель огромных размеров, имевший объем около десяти куб. метров и выполнявший роль поплавка при надводном плавании лодки. Из надстройки газы засасывались воздушным насосом, приводимым в движение вышеупомянутым двигателем сжатого воздуха, и поступали в две длинных трубы, расположенные вдоль киля лодки; трубы эти имели большое число отверстий небольшого диаметра, сквозь которые охладившиеся газы уходили в воду; благодаря этому струйки газа становились столь мелкими, что не оставляли при ходе лодки под водой почти никакого заметного следа на поверхности воды. Вспомогательный двигатель, мощностью 60 сил, приводивший в движение воздушный компрессор, давал возможность пополнять запас сжатого воздуха в баллонах, после того как лодка всплывала на поверхность. В носовой части лодки помещалась бензиновая систерна, емкостью в 4.000 литров, находившаяся в сообщении с забортной Подводные лодки. 14 — 210 — водой; вода замещала бензин по мере его расходования. Особая уравнительная систерна производила автоматическое замещение водой уменьшение веса воздуха, поглощаемого двигателем. Освещение производилось от небольшого аггрегата— двигатель-динамо, отработавшие газы которого также уходили в надстройку. Испытания этой лодки оказались вполне удовлетворительными. При надводном ходе под двумя двигателями она развивала скорость 10,5 узл., а в погруженном состоянии под одним двигателем она давала 6 узлов. Управляемость лодки была хорошая, обитаемость—отличная. Запаса воздуха хватало на 5 часов хода под водой. Большим недостатком всей этой установки был шум .от двигателей под водой. Кроме того, применение бензина на подводных лодках, даже в надводном положении, представляет всегда серьезную опасность, как это показывают многочисленные и тяжелые катастрофы, происходившие в английском, американском и итальянском флотах1). Применение бензина при подводном ходе является еще более опасным, поэтому в настоящее время во всех флотах отказались от установки бензиновых двигателей на подводных лодках. Наконец, подводный район плавания этой лодки равнялся всего 30 милям. Этими обстоятельствами объясняется, почему русское морское ведомство не сочло возможным продолжать свои изыскания по этому пути, несмотря на полученные, безусловно интересные результаты. Проект д ель-Пропо ст о 2). Инженер дель-Пропосто запатентовал в 1906 году подводную лодку с единым двигателем, похожую на лодку системы Джевецкого, но, в общем, уступавшую последней. — _ з>_. s M Р3-if ..5.. Фиг. 137. ^ Дель-Пропосто устанавливает двигатель Дизеля (М) отдельно от его компрессора. Компрессор (Кг) помещается рядом на гребном валу и сконструирован таким образом, что может самостоятельно работать как воздушный двигатель; (К^) — другой компрессор, помещающийся на валу впереди двигателя; он также может работать как воздушный двигатель. А—гребной вал, Р—упорный подшипник, _Е?19 J?2 и Z?3—разобщительные муфты. При надводном ходе двигатель Ж"приводит в действие компрессор Е^ который накачивает воздух в баллоны, сжимая его до 200 кг/слР. При ходе лодки под водой, воздух, имеющий давление 200 кг/см**, поступает в компрессор -К"2, заставляя его работать, как воздушный двигатель, после чего 1) См. первую главу. 2) „Bulletin de l'Association Technique Maritime" 19Ц год. Примеч. автора. — 211 — он попадает внутрь лодки. Затем этот воздух засасывается компрессором -й\, сжимающим его до 60—70 атм. для подачи в форсунки Дизеля. Компрессор Къ должен поэтому работать вполне согласованно с Л\, чтобы воздух, выходящий из первого, полностью забирался бы вторым, иначе неизбежно повышение давления внутри лодки. Выхлоп газов из дизеля происходит непосредственно за борт. Эта система имеет два недостатка: во-первых, двигатель, работающий на -сжатом воздухе, нельзя питать воздухом, имеющим давление в 200 атм. Необходимо предварительно понизить это давление, иначе' происходящее при расширении воздуха понижение температуры заморозит масло и вызовет заедание поршней. Поэтому мощность, на которую рассчитывал автор, не могла бы быть получена, несмотря на то, что им был предусмотрен подогрев воздуха отработавшими газами дизеля. Во-вторых, противодавление выхлопу изменялось в зависимости от глубины погружения лодки; это изменение отражалось на работе двигателя, уменьшая с увеличением глубины погружения его мощность, а с нею и количество воздуха, засасываемого двигателем. Чтобы обойти это неудобство, дель-Пропосто предлагает добавить насос и холодильник для засасывания и охлаждения газов, остающихся н цилиндрах двигателя, что является новым усложнением. Третий недостаток—это выпуск отработавших газов прямо в воду, благодаря чему остается видимый след во время хода лодки. Для тех случаев, когда необходимо, чтобы лодка была совершенно невидимой—дель-Пропосто предлагает довольно смело устранить вовсе выхлоп газов за-борт, стопоря двигатель Дизеля и воздушный двигатель К1У и, выключив муфту ЕЪ , итти только под одним воздушным двигателем К^ выпуская его отработавший воздух внутрь лодки, «где давление может постепенно подняться до З-х-4-х атмосфер, и даже выше». Все эти предложения весьма трудно выполнимы, в особенности последнее. Заранее можно сказать, что изменение давления внутри лодки в указываемых автором пределах —неприемлемо. Другие неудобства, как-то: шум при ходе лодки под водой, уменьшение мощности, а, следовательно, и скорости, в зависимости от глубины погружения, сложность изготовления воздушных компрессоров, которые могли бы работать в качестве воздушных двигателей, и пр. и пр.—также весьма серьезны, и надо полагать, что довести до степени совершенства изобретение дель-Пропосто—будет весьма тяжелой задачей. Мы не думаем, что когда-либо будет построен подводный корабль подобного типа, несмотря на то, что выдающимся итальянским инженером Лауренти составлен, применительно к идее дель-Цропосто, проект подводной лодки, которая должна удовлетворять следующим заданиям: Надводное водоизмещение.......435 тонн. Подводное » .......580 » 2 винта. Мощность двух двигателей дизеля при надводном ходе—1700 л/с. Суммарная мощность обоих двигателей дизеля и четырех воздушных двигателей при подводном ходе—3.280 л/с. — 212 ~- Надводная скорость . . ..... 16,45 узла. Подводная * ....... 16,6 » Способов использования тепловых двигателей для перемещения лодки в погруженном состоянии было запатентовано очень много. Подробное изучение всех этих патентов (или по крайней мере тех, которые нам извес-ры), завело бы нас слишком далеко. Мы ограничимся краткими выдержками пз выданных патентов. Патент G. Jaubert. 1) Французский патент J& 309633 (30 марта 1901 года). Патент предусматривает работу двигателей на гремучем газе вместе с воздухом, насыщенным кислородом, или вместе с чистым кислородом. Работа может происходить или по замкнутому или по незамкнутому циклу. В первом случае выхлопные газы расширяются в особом глушителе, проходят затем через змеевпк, охлаждаемый забортной водой и поступают оттуда в очистительный аппарат со щелочным раствором, который поглощает углекислоту. После этого онв перемешиваются с необходимым количеством кислорода и снова идут в двигатель-Автор указывает, что количество кислорода, которое должен получать автомобильный двигатель мощностью от 15 до 20 сил, равно 600 литрам/час (добавление от 22 октября 1904 г. к основн. патенту). 2) Французский патент от 30 декабря 1904 года. Второй патент уточняет процесс работы двигателей при подводном ходе. Автор рассматривает эту работу либо по совершенно замкнутому циклу, очищая газы при помощи щелочного раствора, либо по циклу частично-замкнутому, производя только прополаскивание газов забортной водой. Патент Сабатэ (франц. патент № 348569 от 5-го декабря 1904 года и дополнения к нему от 18 марта и 13 сентября 1905 года). Изобретатель применяет инертный, неразлагаемый газ, используя егс в качестве проводника тепла. Газ этот сжимается отдельно до давлевия «достаточного для получения экономического цикла». Топливо и чистый кислород вводятся или вместе, или в отдельности в сжатый инертный газ, после чего смесь воспламеняется. Развивающееся при горенип тепло целиком поглощается инертным газом, который превращает его при расширении в работу, не выделяя и не поглощая при этом тепла. Этот инертный газ используется затем снова в работе цикла и служит бесконечно долго, освобождаясь каждый раз от всех продуктов сгорания. Первое добавление к патенту указывает на: 1) возможность впрыскивания горючего в инертный газ в любой момент периода сжатия или всасывания; 2) возможность повышения мощности путем увеличения количества кислорода, смешиваемого с инертным газом. Автор, повидимому, забывает, что развивающаяся при этом высокая температура скоро положила бы предел подобному насыщению газа кислородом; 3) возможность подачи в цилиндр двигателя к концу периода расширения и в течение всего периода выталкивания—твердого, жпдкого или газообразного вещества, которое должно поглощать в ^самом цилиндре те калории, которые содержатся в продуктах сгорания. Второе добавление к патенту имеет в виду несколько иной процесс работы: двигатель работает по 2-х-тактному циклу, открывая газовыхлопные окна незадолго до конца хода расширения. Небольшая часть продуктов сгорания при этом уходит, а остальная подвергается сжатию в цилиндре. Горючее впрыски* — 213 — вается во время всего илп части периода сжатия; смесь подается в конце периода сжатия и в течение всего периода сгорания. Патенты Charivean (Французские патенты № 350208 от 5 октября 1904 г.; J& 350218 от 12 октября 1904 г. и № 350273 от 29 октября 1904 г.). Первый патент касается принципа сжигания смеси водяного пара и кислорода в качестве горючего. Смесь эта получается путем перемешивания обоих компонентов, вырабатываемых каждый в отдельности. Другой вариант рассматривает возможность смешения этих обоих продуктов в виде воды, насыщенной кислородом. Второй патент относится к аггрегату, состоящему пз испарителя воды и смесителя водяного пара п кислорода. Третий патент касается применения взрывного двухтактного двигателя, использующего в качестве взрывной смеси смесь из вышеуказанных продуктов, совместно с каким-нибудь другим горючим. При швартовании двигатель может работать как паровая машина. Надо, однако, иметь в виду, что вода, насыщенная кислородом, не содержит такого количества кислорода, чтобы ее можно было использовать в качестве горючего. Патент Clarke Chapman nJ. Robson (франц. патент Je 377360 от 2 мая 1907 г.). Этот патент рассматривает применение паров аммиака, работающего в цилиндре двойного действия, устанавливаемого тэндем с цилиндром двигателя взрывного типа. При надводном ходе продукты сгорания взрывного двигателя нагревают раствор аммиака, прежде чем уйти в атмосферу. Пары аммиака находятся под давлением в 11,25 атм. Авторы патента забыли, что первое условие, предъявляемое к двигателю подводной лодки, заключается в том, чтобы при нахождении лодки под водой двигатель не выделял во время работы никаких вредных для дыхания газов. Количество трубопроводов, соединений и т. п. при этой системе настолько велико, что можно с уверенностью сказать, что утечка паров аммиака будет неминуема, благодаря чему воздух станет негодным для дыхания. Патент Royer (франц. « патент от 23-го марта 1915 г. № 75987). Патент относится к двухтактному дизелю, работающему на чистом кислороде. Часть отработавши! газов уходит через окна цилиндра, открываемые до конца хода расширения; оставшаяся часть газов снова сжимается в цилиндре, после чего в конце сжатия подается топливо вместе с кислородом. Убедившись в том, что применение кислорода ведет к большому повышению температуры, Rover понижает температуру остающихся в цилиндре газов путем впрыскивания в него воды в течение периода выхлопа. Часть продуктов сгорания п образовавшихся паров воды уходит в момент выпуска, а остальная часть—смесь паров воды п углекислоты—снова подвергается сжатию. . Количество впрыскиваемой воды регулируется таким образом, чтобы смесь имела достаточно высокую температуру для ее воспламенения в конце сжатия. В виду того, что углекислота и пары воды обладают свойством поглощать тепло, степень сжатия будет в этом случае меньше, чем у нормального дизеля; поэтому для получения достаточно высокой температуры для воспламенения смеси необходимо исходить из начальной температуры сжатия, которая, вообще говоря, будет выше 100°. — 214 — Мощность двигателя можно изменять различными способами: изменением подачи кислорода, или топлива, или, наконец, изменением количества впрыскиваемой воды. Продукты сгорания содержат в себе только углекислоту и пары воды, т. е. вещества, растворимые в воде, поэтому ни один из этих газов не выдает лодку при ходе ее под водой. Пропуская эти газы через холодильник, можно было бы восстановить большее количество воды, чем то, которое подается в цилиндры путем впрыскивания, в виду образования паров воды при сгорании водорода, который содержится в нефти. Восстановление воды в цикле регулируется количеством впрыскиваемой воды, остальная же часть паров воды уходит вместе с углекислотой за борт. Вместо того, чтобы подавать горючее одновременно с чистым кислородом в конце сжатия, его (горючее) можно впрыскивать вместе с выхлопными газами, охлажденными и сжатыми, с добавкою к ним кислорода. Т. о. получается легкое сгорание, менее высокая температура и следовательно — уменьшение расхода воды. Еоуег указывает каким путем перейти от нормальной двухтактной работы двигателя с воздухом (при надводном ходе) к работе с кислородом (под водой). Он предвидел также возможность отключения вспомогательных устройств, которые становятся ненужными при работе с кислородом (продувочный насос, часть компрессора), сгруппировав их у носовой части двигателя. Прп работе двигателя на кислороде, т. е. в погруженном состоянии лодки, и при отключенных вышеуказанных устройствах, вредные сопротивления и шум от движущихся частей уменьшаются. Эту группу механизмов можно установить и отдельно от главного двигателя, приводя ее в действие от своего вспомогательного двигателя, благодаря чему мощность на гребном валу может быть повышена при надводном ходе. В о у е г производил свои расчеты применительно к уже испытанной ныряющей лодке, имевшей нефтяной двигатель, электро-мотор и батарею аккумуляторов. Надводное водоизмещение этой лодки—518 тонн. Вся установка по системе R о у е г'а должна бы привести к следующим цифровым данным: Увеличение нагрузки. Винты и валы..................... Два вспомогательных двигателя по 200 сил каждый . . . Холодильники, трубопроводы и вода........... Кислородо-генераторная установка........... Динамо, мощн. в 80 кв., для обслуживания вспомогательных механизмов, вентиляции и освещения....... Увеличение запаса нефти.............. Запас пресной воды для впрыскивания в двиг...... 88 резервуаров для кислорода, сжатого до 200 атм..... Вес кислорода ..................... Трубопроводы, арматура и др. добавочные устройства . . Всего ...... 1.250 10.000 4.000 10.000 3.200 7.900 1.500 24.730 2.970 2.000 67.550 — 215 — Уменьшение нагрузки. Часть аккумуляторной батареи снимается с лодки (из 104 тонн остается всего 14,8 тонны для освещения, вентиляции и т. д.)................... Снимаются главные электромоторы, приборы управления, кабеля и т. д..................... Всего 89.200 28.000 117.200 Допуская даже значительную ошибку автора в расчете нагрузки, остается около 50.000 кг. в запасе на все непредвиденное его расчетом. Окончательные результаты следующие: Двойной двигатель: Единый кислородн. нефт. и элек- двигатель. трический. Наибольшая надводная скорость . 16,5 узл. 17,5 узл. Наибольшая скорость подводная . И 15 Район плавания в погруж. состояв. Расходуя при 5 узлах ......... 110 миль 90 кислород в 6 ........ 78 75 баллонах 8 ....... i \j п 41 48 только до H .......... 17,5 , 28 давл. „15 „ . . • ...... 19,5 J 30 кг\смъ Мы видим, что при малых скоростях двойной двигатель дает больший район плавания. Начиная от 7 узлов—картина получается обратная. Мы остановились несколько более подробно на этой системе для того, чтобы показать ее преимущества с точки зрения веса и подводной скорости, а также потому, что труд Royer представляет собой наиболее полное и подробное исследование вопроса об едином двигателе. Приходится только пожалеть, что эта система не была испытана. Подводя итог всему вышеизложенному, можно сказать, что требования, которые должны быть предъявлены к единому двигателю, следующие: 1) Быстрый и надежный способ управления. 2) Двигатель не должен выделят:, каких-либо вредных газов. 3) Бесшумность работы. 4) При надводном ходе лодки должна быть предусмотрена возможность пополнять запасы тех веществ, которые необходимы для подводного хода. К этим требованиям добавлялось иногда еще одно: не изменять в погруженном состоянии лодки условий ее нагрузки. Однако, это требование вовсе не является обязательным, поскольку имеется полная возможность компенсировать потерю веса при расходовании какого бы то ни было горючего, путем приема соответствующего количества воды в уравнительные (и дифферентные) систерны,, размеры коих должны быть надлежащим образом рассчитаны. — 216 — Третье требование—бесшумность—сильно усложняет вопрос о возможности применения в качестве единого двигателя—двигателя парового или нефтяного: и тот и другой могут быть очень легко обнаружены посредством акустических приборов. Увеличение скорости подводного хода является насущнейшей необходимостью для операций подводных лодок, необходимостью, которая, повидимому, еще не достаточно осознана. Благодаря своей малой скорости современные подводные лодки бывают очень часто лишены возможности атаковать неприятеля во время боевых операций, поскольку при настоящем положении вещей, т. е., прп применении электродвигателей для оодводного хода, пределом скорости для последнего являются, самое большее, 12 узлов. Всем изобретателям надлежит обратить поэтому особое внимание на этот чрезвычайно существенный вопрос. Большая скорость может быть получена только при едином двигателе, и мы полагаем, что будущее решение этой задачи выльется в установку турбины внутреннего сгорания с подачей воздуха при надводном ходе и кислорода—при подводном. ГЛАВА VII. Винты. Винты подводных лодок должны рассчитываться одновременно на надводный и на подводный ход. При этом надо иметь в виду, что сопротивление движению лодки в погруженном ее состоянии значительно больше, чем в надводном. Происходит это не только из-за приема в лодку воды в объеме запаса плавучести, благодаря чему вес перемещаемого судна увеличивается, но и по другим причинам. Если бы это обстоятельство было единственной причиной увеличения сопротивления, то, при одинаковых скоростях, сопротивление судна должно бы возрасти, примерно, в отношении степени 2/3 от водоизмещения, при том, конечно, условии, что надводные выступающие части имеют такие же плавные обводы, как и сам корпус. Для ныряющей лодки с запасом плавучести: г_____ Dr — D__л л /г D —надводное водоизмещение D' '* ' I -D'—подводное водоизмещение увеличение сопротивления выразилось бы отношением: /^:у/з_/—V/3-i27 (D) -\o,7oj -1"4' На самом деле это увеличение значительно больше. Причина этого кроется, главным образом, в сопротивлении рубки, волнорезов, орудий, торпедных аппаратов, устройств беспроволочного телеграфа и остальных выступающих частей, и в отсутствии непрерывности обводов; все это дает значительное добавочное сопротивление. К этому надо еще прибавить сопротивление проницаемой части надстройки, вызванное: 1) тем объемом воды, который увлекается этой надстройкой и 2) теми водоворотами воды, которые образуются в пространстве между надстройкой и корпусом через шпигаты. Из сказанного следует, что винту приходится работать уже не в прежних условиях: при одинаковом числе оборотов он должен развивать в погруженном состоянии лодки значительно большую мощность, чем в надводном, или, при одинаковой мощности, винт будет вращаться под водой с меньшим числом оборотов, чем когда лодка находится на поверхности. Скольжение его будет всегда •больше, поскольку, при одинаковом числе оборотов, подводная скорость меньше надводной. Ниже мы приводим несколько данных о ходовых испытаниях подводных лодок в надводном и подводном положениях. В обоих случаях двигателем слу- — 218 — жил электромотор, питаемый от батареи аккумуляторов, поэтому мощности, к. п. д. и т. п. можно легко сравнивать. Вследствие малого запаса плавучести и малоразвитых выступающих частей увеличение сопротивления сказывается на работе винта у лодок чисто подводного типа менее сильно, чем у лодок ныряющего типа. Gustave Zede (первый).—Испытания 1905 года: надводное водоизмещение 261,4 тп; подводное—269,7 m; запас плавучести—3°/0. Винт-один. Обводы корпуса—очень плавные. Никаких надстроек, кроме небольшой рубки. Числа оборотов................ 151 193 217,5 Мощность на зажимах J над водой....... 208'3 409'8 603'2 Мощность на зажимах | под водой....... 225 443 64б Увеличение мощности в % при ходе под водой . 8 8,1 7,1 Aigrette. — Опыты 1905 года: надводное водоизмещение 177,8 т\ подводное—253,3 т. Запас плавучести—30°/0. Один винт. Подводные испытания производились с 4-мд торпедами в наружных аппаратах. Числа оборотов...............- 227 279 353 382 Мощность на зажимах \ над водой....... 38'9 72 146'2 18° Мощность на зажимах | под водой....... 48j9 g4 162 198j5, Увеличение мощности в % при ходе под водой . 25,7 16,7 10,8 10,2 Тип Brumaire.— 2 винта. Водоизмещение: надводное — 398 m; подводное—550 т. Запас плавучести — 27,6%. 6 торпед в наружных аппаратах. Много выступающих частей. Числа оборотов................ 186 235,5 309 Эффективная мощность { ~ая ! ! ! ! ! ! 10? 220 500 Увеличение мощности в %........... 34 45 37 Тип Amazone.— 2 винта. Водоизмещение: надводное — 460 ш; подводное—676 т. Запас плавучести 32°/0. Выступающие части корпуса—незначительные. Наружные торпедные аппараты отсутствуют. Числа оборотов................ 200 225 250 280 Эффективная мошность { *~* ;;;;;; g» '25 460 go Увеличение мощности в о/0........... 38 36 32 30,3 Mariette.— 2 винта. Водоизмещение: надводное—540 w; подводное— 634. Запас плавучести—17°/0. Выступающие части мало развиты. Числа оборотов............... 194 283,6 340,2 Эффективная моашость { ~ая ! ! ! ! ! ! Ill *? Ш5 Увеличение мощности в %........... 35 20,9 16 Nereide.— 2 винта. Водоизмещение: надводное—793 w; подводное— 1.084 т. Запас плавучести—24°/0. Выступающие части—довольно развиты. — 219 — Числа оборотов ............ . . . • 81,5 143,7 292 365 25 184 614 780 27 220,5 1090 1470 35 --ч,, " ( надводная . . . . . . 75 Эффективная мощность | по?водная _ ; . . . . 108,5 . . . . 44,7 Мы видим, что процентное увеличение мощности в подводном состоянии, сравнительно с надводным, не остается постоянным и падает по мере того, как скорость возрастает; это доказывает, что в пределах реальных скоростей сопротивление на винте следует в первом случае, т. е. в погруженном состоянии лодки, иному закону, чем во втором. К этому вопросу мы еще вернемся. Таким образом, винт, имеющий наибольший коэфициент полезного действия при надводном ходе, очевидно, не будет его иметь при ходе под водой и наоборот. По этому поводу сделаем несколько замечаний. Первое: поскольку значений Б2 заметно увеличиваются при переходе от надводного положения к подводному, постольку было бы вполне логично увеличить диаметр винта, чтобы сохранить jg2 ' / то же отношение -^. Этим объясняется, почему многие авторы, просчитав винт отдельно для надводного и подводного ходов, приходили к заключению, что винт, имеющий наилучший к. п. д. для второго случая, имел больший диаметр, чем винт, имеющий наибольший к. п. д. для первого случая *). Второе замечание: не следует опасаться явления кавитации в погруженном* состоянии лодки, если таковое не имеет места в надводном ее положении, ибо, если, при одинаковом числе оборотов, скорость лодки и уменьшается, то и высота столба воды над винтом становится больше. Дли некоторых ныряющих лодок водоизмещением в 840 тонн было установлено, что упор винта при надводной скорости в 19 узлов остается, примерно, таким же, как и при подводной скорости в 11 узлов. Еслп не наблюдалось кавитации в первом случае, то наверное ее не будет и во втором, когда винт будет находиться много ниже от поверхности воды и будет делать меньшее число оборотов. Мы рекомендуем придерживаться следующего метода расчета винта: 1. Подобрать наилучший винт для надводного хода; подсчитать его к. п. д. 2. Рассчитать для надводного хода винт, имеющий максимальный диаметр-Границами для определения диаметра будут служить, с одной стороны—условие, чтобы не наблюдалось кавитации, с другой стороны — чтобы кромки винта не подходили слишком близко к корпусу лодки. Из двух найденных таким путем диаметров надлежит взять, конечно, меньший, после чего определяют к. п. д, этого винта2). !) См. Р о i n с е t. —Статья .О гребных винтах". Memorial du Genie maritime, 11-ое изд., 1918 г. Примечание автора 2) См. по поводу этих расчетов издания Энциклопедии: .Теория корабля", .Корабельная архитектура" Doyere'a, главн. кораб. инж. фр. флота,—.Общая теория винта" Джевецкого, 1920 г.-—„Теория винтов" Rat eau — 1921 г.— „Заметки о гребных винтах".— Poincet. Memorial du Genie maritime, 11-ое изд.. 1913 г. Примеч. автора. — 220 — Кривая к. п. дв винта для надводного хода понижается очень медленно с увеличениям его диаметра, если итти от точки, где этот к. п. д. имеет наибольшее значение. В частном случае мы имеем следующие значения: Диаметр......2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 К. п. д. при надводном юде 0,71________0,705 0,702 0,701 0,695 наивыгоднейший винт Предполагая, что при винте, диаметром 2,25 м, не будет кавитации в надводном положении лодки, и что кромки его не будут подходить слишком близко к корпусу, мы и должны в данном случае на нем остановиться, так как в погруженном состоянии лодки он будет иметь безусловно наибольший коэфпциент полезного действия. Действительно, расчет показывает: Диаметр.......2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 К. п. д. при подводном ходе . 0,58 0,595 0,608 0,615 0,620 Мы видим, что кривая коэфпциентов полезного действия для подводного хода не достигла еще, при диаметре винта, равном 2,25 м, своего максимума, ж что имело бы смысл итти еще дальше в смысле увеличения диаметра, если бы этому пе препятствовали другие соображения. Определив таким путем диаметр винта, надлежит подобрать остальные его элементы, пользуясь формулами Фруда и Тэйлора. Мы не будем входить в подробности этих расчетов, так как это составляет предмет рассмотрения теории корабля, остановимся лишь несколько на следующих положениях: Базой всех этих расчетов служит действительный упор винта, определяемый путем испытаний модели корабля в Опытовом Бассейне. Эта модель, выполняемая со всеми выступающими частями (киль, рули, винты и т. д.), дает возможность установить некоторый коэфпциент сопротивления К, выражаемый в кг на -тонну водоизмещения. Переход от него к упору на винте производится при помощи козфициента шотери упорного давления: «=0,55-^-0,21, где V—объемное водоизмещение корабля с выступающими частями. L — полная длина. I — наибольшая ширина. р — осадка. Если Р — весовое водоизмещение корабля с выступающими частями, то упор Т на винте бу »ет: T=KP(l+t)........(1) Кроме того, известны N и число оборотов двигателя при наибольшей скорости. — 221 — Отсюда определяют величину действительного скольженпя, действительный» шаг, коэфициент полезного действия и геометрический шаг винта (по кривым-Тэйлора). В общем случае, т. е. когда испытаний модели не производится, мы располагаем только эффективной мощностью двигателя — Fe на его соединительной муфте. Если коэфициент полезного действия линии вала — р, то эффективная мощность на винте Fm = FeX р- У обыкновенных судов р берется обычно = 0,98. Для подводных лодок, где приходится принимать во внимание силу инерции и вес якорей электромоторов, вращающихся вместе с гребным валом, р следует брать .и 0,94. Для первого приближения принимают величину коэфициента полезного действия винта р', основываясь на данных, которые получены на уже построенных, подобных судах. При скорости корабля V упор будет, таким образом, равен: Т= Je X Р X р'.......(2) и расчет производится, как указано выше. Если найденная величина к. п. д. рг отличается от р', ее вставляют в формулу (2) и производят вторичный расчет, с новым значением Т. Если мы перейдем теперь к подводному ходу, то нам уже нельзя применять формулу (1) для определения У в функции от К—сопротивления в килограммах на тонну, найденного при испытании модели с выступающими частями в погруженном ее состоянии. Множитель (1+0 необходимо заменить коэфпциентом т, выведенным на основании данных испытаний другого, уже изученного корабля и в достаточной степени подобного первому, чтобы можно было принять т, как первое приближение. Для ныряющей лодки водоизмещением в 400 тонн типа Pluviose т = = 1,24. Можно поступить еще и следующум образом: Fe — эффективная мощность электромотора, измеренная на его кормовом фланце. р — к. п. д. линии валов, в котором вес якорей электромоторов п их валов уже не участвует; как первое приближение его можно принять-----: 0,95. р" — к. п. д. винта, выведенный на основании испытаний ранее построенных кораблей. Тогда действующий упор на винте т_ Fe X Р X ру •*-— у Дальше расчет ведется, как было указано выше. По всей вероятности, этим путем будут подобраны винты с элементами, несколько отличными от тех, которые имеют наилучший винт для надводного и наилучший винт для подводного хода, поскольку мы заранее задались диаметром винта. Но эти коэфициенты полезного действия будут мало разниться1 Друг от друга, и надлежит выбрать либо тот, либо другой винт, в зависимости. — 222 — от того, придается ли большее значение к. ц. д. винта при надводном или при подводном ходе. Следует еще заметить, что расчет этот можно производить, задаваясь целью получить винты, имеющие наилучшие показатели при скоростях экономического хода, а не при наибольших скоростях, так, например, для 12 узлов надводной скорости и 5 узлов—подводной (экономические хода), вместо 17 узлов надвод-яой и 11 узлов подводной скорости (наибольшие скорости). ГЛАВА VIII. Скорости и мощности в надводном и подводном положениях. Районы плавания. «Коэфициент утилизации» (coefficient cTntilisation) Ж корабля определяется ао одной из следующих формул 1): или •=-<'У-? где v — скорость в узлах. F—мощность механизмов в лош. силах; в расчет можно вводить или эффективную мощность, или индикаторную (для парового двигателя), или же мощность на клеммах (для электромотора). Мы будем всегда исходить из эффективной мощности. _/92 — погруженная часть площади мидель-шпангоута, в квадратных метрах. D — водоизмещение в метрических тоннах. В дальнейшем мы будем всегда пользоваться второй формулой. 1. Надводное положение. В надводном положении подводная лодка представляет собой тот же надводный корабль. Вообще говоря, с увеличением скорости ее коэфициент утилизации уменьшается. Выло, однако, установлено, что, по мере увеличения скорости, процесс относительного уменьшения коэфпциента утилизации протекает все медленнее п медленнее, и, наконец, начиная с некоторого момента, величина этого коэфи-цпента начинает расти. В то же время скольжение винтов, увеличивавшееся вначале, начинает падать, и на кривой мощностей, откладываемых в функции от скоростей, отме- 1) „Коэфициент утилизации* (или „коэфициент относительного достоинства")— выражение общепринятое во французской литературе. Между применяемыми в СССР „адмиралтейскими" коэфициентами С\ и С2 и „коэфициентами утилизации" M и М% существует следующая зависимость: з ___ з ___ M = У~Съ и Mi = У Ci. Примечание пе сС | дчика. — 224 — чается точка перегиба. Скорость, при которой происходят все эти изменения., носит название критической скорости. Явления подобного рода мы наблюдаем у миноносцев, у легких крейсеров и, вообще говоря, у всех быстроходных кораблей, с тем, однако, отличием, что они происходят на значительно более высоких скоростях. Для миноносцев Норман дал следующую формулу критической скорости з___ v = 9VD. У ныряющих лодок наименьший коэфициент утилизации соответствует значительно меньшей скорости, чем та, которая дается этой формулой, при чем эта критическая скорость является функцией обводов корпуса. Инженер Дуайер дает для критической скорости такую формулу: v = 0,26 до 0,27 / ~ L L з VD На ныряющих лодках типа Лобеф критическая скорость, повидимому., близка к значению: 6___ г? = 5,4 j/D. Формула эта дана самим Лобефом. 15Л I6rt I7b 17п4-6 ХРИТИЧЕСЛЯЯ СЛ0Рв?Та-,еУЗЛЖ CKQPffCTb Фиг. 138 Кривые испытаний п. л. Armide. На графике (фиг. 138) изображены результаты, полученные при испытаниях ныряющей лодки Armide, водоизмещением в 460 тонн, надводная скорость кото- рой равнялась 17,46 узла; критическая скорость ее—около 15,2 узла. Формула Дуайера дает 14,3—14,85 узла, формула Лобефа дает 15 узлов. Лобеф полагал, что это постепенное изменение коэфициента утилиза' ции должно сопровождаться изменением «посадки» корабля. Замеры, произведенные на Armide, показывают, что до критической скорости осадка корабля, действительно, увеличивается, после чего она уменьшается. Аналогичное явление наблюдается у миноносцев, идущих с большой скоростью на малых глубинах. При некоторой определенной скорости корабль всходит на свою волну, его осадка уменьшается и коэфициент утилизации увеличивается 1). Ныряющие лодки типа Dupuy de Lome, английские лодки тиса I и К и лодки типа Armide были до сих пор, пожалуй, единственными, которые явно перешли за предел критической скорости и дали возможность наблюдать характер этого явления. Действительно, можно считать, что эта скорость растет по мере увеличения водоизмещения, при чем это возрастание происходит относительно быстрее, чем до настоящего момента увеличивались максимальные надводные скорости подводных и ныряющих лодок. Водоизмещение Наибольшая скорость Критическая скорость Archimede .... . 580 m 15.2 узла 156 узла Тип Lagrange ........ 840 17' 16,6 Dupuy de Lome ..... 840 , 18,8 , 16,6 „ Bellone ......... 530 15,8 . 15,6 „ Diane ......... 640 15,1 . 15,9 Английский тип / . ..... 1 200 19 176 . К ...... 1880 23 19 Все эти корабли принадлежат к типу ныряющих лодок. Необходимо отметить, что Dupuy de Lome и лодки типа К снабжены паровыми двигателями. По сравнению с ними, ныряющие лодки с двигателями Дизеля имеют более низкую скорость, за исключением французских лодок типа Armide и английских типа J. Последние—трехвинтовые и на них установлены по три двенад-цатицилиндровых двигателя Дизеля, каждый мощностью 1200 л/с. Мы не располагаем подробными данными, относящимися к испытаниям лодок чисто подводного типа, но поскольку их надводная скорость при одинаковом водоизмещении и одинаковой мощности ниже скорости лодок ныряющего типа, постольку можно считать несомненным, что все эти суда не достигли своей критической скорости. Эта критическая скорость не должна, впрочем, быть равной критической скорости ныряющих лодок одинакового с ними водоизмещения, вследствие различия в обводах. !) См. „Влияние глубины моря на скорость". Bulletin de l'Association technique maritime, 1897. Примеч. автора. Подводные лодки. 15 2. Подводное плавание. До начала систематических испытании, производившихся с лодками чисто подводного тппа, предполагали, что скоэфициент утилизации» в погруженном состоянии лодки будет такой же, как и в надводном положении, а может быть, и лучше. Основанием к таким предположениям служило то обстоятельство, что прп ходе лодки, погруженной на достаточную глубину, не расходуется никакой энергии на образование волн и остается одно сопротивление от трения. Мы были бы недалеки от истины, допустив для обоих положений равенство этих коэфицпентов для лодок чисто подводного типа, имеющих идеальную форму, т. е. представляющих собой симметричное тело вращения, заостренное по концам, не имеющее никаких надстроек и обладающее малым запасом плавучести, поскольку «коэфициент утилизации» подобного рода кораблей в падвод-ном положении—весьма невелик. Однако, современные подводные лодки весьма далеки от подобных идеальных обводов. Постепенно на нпх стали появляться мостики, рубки, пушки и т. д., все эти выступающие частп дают в погруженном состоянии лодки значительное сопротивление. Уже на Gustave Zede (первоначальном), обладавшем запасом плавучести всего лишь в 3°/0 и имевшем надстройку в виде одной рубкп небольших размеров, разница в величине «коэфициентов утилизации» была заметна. Мощность в лот. силах на клеммах ... ! 1 -ая серия 2-ая серия 3-ья серия 4-ая серия Над водою Под водою Над водою Под водо ю Над водою Под водою Над водою Под водою 208,3 0,84 175 9,25 5,7 208,3 0,84 175 7,09 4,4 409,8 0,88 320 11,68 5,65 404,1 0,88 356 8,89 4,35 456,3 0,88 406 11.93 5,55 456,1 0,88 406,5 9,21 4,29 603,2 0,88 531 12,73 5,42 612 0,88 539 9,97 4/29 К. п. д. эл. -мотора Мощность в эффект, лош. силах Скорость . , . . Коэфициент утилизации M . . Уменьшение скорости при равной мощности . . . 23,350/о 22,450/0 22,80/0 29 10/ -S-, 1 /о Водоизмещение: надводное 261,4 тонны, подводное—269,7 тонн. Из таблицы отчетливо видно, насколько уменьшается, при одинаковой мощности, скорость и «коэфициент утилизации» при переходе лодки из надводного положения в подводное. Это уменьшение увеличивается с увеличением запаса плавучести п объема надстроек подкодных лодок. — 227 — То же явление мы наблюдаем на подводной лодке типа Z. 1-ая серия 2-ая серия 3-ья серия 4-ая серия Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Мощность на клеммах . • . . 41 16 41 3 60 6 71 153 152 4 180 7 180,4 Скорость »... 4,607 3,259 5,825 2,026 7,15 5,261 7,87 5,846 рости при равной мощности 29, 3% 34, 2% 31, 2% 25, 8% Водоизмещение: надводное 205 тонн; подводное—223 тонны; запас плавучести—8%. На Mariotte, т. е. на той французской подводной лодке, которая развила наибольшую подводную скорость, запас плавучести был равен 14,5°/0. Надстройки играют здесь относительно меньшую роль вследствие значительного увеличения водоизмещения. Mariotte: Водоизмещение надводное — 540 тонн, подводное — 633 тонны. 1-ая с :ерия 2-ая серия 3-ья серия Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Эффективная мощность .... Скорость . . • . . ..... 268 8,708 281 6,537 578 11,445 667 9,986 995 13,551 961 11,661 Коэфициент утилизации .... Скорость, приведенная к той же мощности, что и на поверхности . . . ... 5,46 4,18 6,44 5,56 4,791 9,5 5,49 4,94 11,8 Уменьшение скорости при той же мощности . * . . 26 1 17, 1% 13, 1°/п Ныряющие л о д к и.—Перейдем теперь к ныряющим лодкам. Когда впервые начали строиться ныряющие лодки, господствовало мнение, что их большой запас плавучести послужит причиной чрезвычайно резкого понижения их подводной скорости. 15* — '^2Ь Выше мы имели возможность убедиться на примере подлодок от Gustave-Zede (первого) до Mariotte, что увеличение запаса плавучести не снизило заметно скорости. Старший офицер Narval'si капитан 2-го ранга Vinsot, установил в 1902-1903 году, что уменьшение скорости на лодках чисто подводного и ныряющего типов происходит от двух причин: 1. От величины запаса плавучести; чем больше этот запас плавучести, тем больше подводное водоизмещение лодки. 2. От наличия таких частей, увеличивающих сопротивление, как рубки, торпедные аппараты, входные люки, мостик и т. п., при чем эта вторая причина играет значительно большую роль. Серия опытов, произведенных в 1903 году на JVarvafe, достаточно подробно осветила эти положения. На NarvaVv был проделан ряд испытаний при различных осадках, но при примерно одинаковой мощности главных механизмов. Полученные результаты сведены в таблицу: Narval (1903): Осадка Соответствующее водоизмеще- Запас плавучести Смоченная поверх- Скорость в % от пол- ние в тон- в тоннах ного водо- ность нах измещения 1,6 м 117 85 (полный) 42 170 л2 6,1 узл. 1,8 , 130 72 35,5 184 , 5,98 . 2,0 , 145 57 28 198 . 5,86 . 2,2 , 165 37 18,3 212 „ 5,5 » 2,4 „ 185 17 8,4 247 , 5,2 , 2,6 . 200 2 1 303 , 4,27 , Полное по- гружение 202 0 0 303 , 3 узла Между 2,4 и 2,6 м углубления вся палуба лодки уходит в воду. Смоченная поверхность быстро растет и в то же время начинают оказывать влияние на сопротивление все имеющиеся на палубе выступы. Благодаря этому сопротивление резко возрастает. В промежутке уменьшения запаса плавучесги с 42°/0 до 8,4% (уменьшение 33,6°/0), уменьшение скорости равно всего 14,75%. В промежутке между 8,4°/0 запаса плавучести и полным погружением лодки (уменьшение запаса плавучести 8,4°/0) скорость уменьшается на 36%. В общем, при переходе лодки из надводного положения в подводное, из долной величины соответствующего уменьшения скорости, равной 51% , только 18% падают на долю запаса плавучести. На последующих ныряющих лодкак запас плавучести и количество выступающих частей были уменьшены. — 229 Тип Aigrette. Водоизмещение: 177/253 тонны. Запас плавучести 29,7°/0. Мощность на клеммах ..... 1-ая серия 2-ая серия 3-ья серия 4-ая серия '/•• Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою 38,9 0,86 33,4 5,796 5,77 41 0,86 35,3 3,821 4,0 71,9 0,88 63,3 7,18 5,69 69,4 0,88 61 4,637 3,94 146,25 0,91 133 8,513 5,25 161,9 0,91 147,3 6,324 4,09 180 0,91 163,8 8,975 5,175 182 0,91 165,6 6,466 4,03 К. п. д. эл. мотора ...... Эффективная мощность .... Скорость .... Коэфициент утилизации . . . Уменьшение скорости при той же мощости . Тип Brumaire. '. 350/0 ?одоизмещенш 35,90/0 з: 400/550 28,10/0 тонн. Запас 280/0 плавучести 27е Эффективная мощность ..... Скорость .... Коэфициент утилизации .... Уменьшение скорости при той же мощности . , . 1-я серия 2-я серия 3-я серия 4*я серия/ Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою /Иод водою 80 6,86 6,01 100 4,94 4,32 151 8,53 6,05 186 6,05 4,30 364 10,9 5,77 327 7,5 4,46 585 12,19 5,51 580 9,123 4,45 38,00/0 33,750/0 28,60/о 25,00/0 Примером, показывающим влияние выступающих частей, могут служить гер-;шшские ныряющие лодки типа U-B, водоизмещением 529 тонн. Запас пдаву-"чести у них не очень большой, поскольку их подводное водоизмещение равно Всего 6Я2 тоннам, что дает запас плавучести в 22,4°/0,но выступающие части у них весьма значительны; щиты, 105 мм пушки постоянного типа, мачты беспроволочного телеграфа, в особенности же высокая рубка и мостик над ней. UB-105. Водоизмещение 529/682 тонны. 1-ая :ерия 2-ая серия 3-ья серия Над водою Под водою Над водою Под водою Над водою Под водою Эффективная мощность . . . Скорость .... Коэфициент утилизации . . 100 6,33 5,5 100 4 3,68 300 9 5,42 300 5,85 3,73 750 11,7 5,19 750 7,5 3,52 Уменьшение скорости ..... 36, 80/А 35 0% 35, 9°/п 230 В нижеследующей таблице приведены данные, относящиеся к испытаниям французской ныряющей лодки типа Armide, на которой выступающие части были сведены к минимуму: рубка—низкая, пушкн нет, и т. д.; в то же время запас плавучести значительно больше, чем у предыдущей лодки. Цифры этой таблицы, при сравнении их с полученными на UB-105, лишний раз подчеркивает первенствующее значение выступающих частей. Antigone. Водоизмещение 461/675 тонн. Запас плавучести 31,7°/0. 1-ая серия 2-ая серия Над водою Под водою Над водою Под водою Эффективная мощность .... Скорость .......... 274,3 10,48 299,2 7,86 845 13,32 853,2 11,326 Коэфицкент утилизации . . . 6,309 5 5,507 5,08 Уменьшение скорости при равной мощности ...... 27, 1% 15, 35% Из предыдущего можно сделать следующие выводы относительно подводных скоростей лодок: 1. Причинами уменьшения подводной скорости лодки являются: 1) увеличение водоизмещения, вызываемое запасом плавучести; 2) наличие выступающих частей на корпусе, при чем вторая причина оказывает значительно большее влияние на сопротивление, чем первая. 2. Если бы существовала только одна первая причина увеличения сопротивления, то относительное понижение скорости уменьшалось бы, а «коэфициент утилизации» повышался бы по мере того, как скорость возрастала. 3. При наличии только второй причины, картина была бы обратная. 4. Все вышесказанные соображения приводят к тому выводу, что, при одновременном существовании обеих прр!чин уменьшения скорости, между ними устанавливается часто известное равновесие, и что как коэфициент утилизации, так и относительное уменьшение скорости остаются примерно постоянными. Наоборот, у тех лодок, у которых выступающие части сведены к возможному минимуму и обводы коих имеют весьма плавную форму (Mariotte, Antigone), коэфициент утилизации в погруженном состоянии возрастает, а относительное падение подводной скорости (по отношению к надводной) —становится меньше по мере увеличения скорости. Эти соображения дают надежду на возможность осуществления значительно больших подводных скоростей, чем те, с которыми мы встречаемся в настоящее время, при том, однако, условии, что всяким нарушениям непрерывности обводов будет объявлена беспощадная война. К сожалению, картина, которую мы наблюдаем в настоящий момент, как раз обратная: по стопам немцев, на подводных лодках различных флотов устанавливаются все более и более высокие рубки, имеющие большой объем, постоянные пушки большого калибра и т. я. — 231 — Подводные лодки обрастают различного рода сопротивлениями. До тех пор, пока в этой области не произойдет перемены взглядов, нельзя рассчитывать на увеличение подводной скорости. 3. Надстройки. Рубки. В начале рубка представляла собой небольшой колпак, снабженный иллюминаторами, где помещалась только голова человека 1). С течением времени размеры рубки все больше и больше увеличивались. Прежде всего выросли ее размеры по высоте для того, чтобы в ней могли разместиться плечи командира, а затем п сам командир во весь рост. Далее был размещен впереди командира рулевой со штурвалом. Американский инженер Л эк пошел еще дальше в этом направлении, разместив в рубке (и/л. Protector, 1902 г.) управление горизонтальными рулями. В настоящее время существуют две точки зрения на рубкп: 1. Рубка представляет собой простую трубу диаметром 0,80 или 0,90 метра, в которой может разместиться только один человек, для наблюдения через Е№<Ь-мпиаторы. При надводном ходе рубка служит, главным образом, для схода людей с мостика внутрь лодки. Рубки такого типа были установлена на некоторых английских подводных лодках. 2. Рубка, имеющая цилиндрическую форму, представляет собой помещение, достаточно обширное, чтобы в ней могли разместиться командир, рулевой и следующие устройства: один или даже два перископа с приборами управления для их подъема, пост управления вертикальным рулем с указателем положения руля, репптер жпроскопического компаса, матка коего устанавливается внутри лодки, зеркало с рефлектором для наблюдения за магнитным компасом, установленным на ходовом мостике, машинный телеграф к двигателям Дизеля, машинный телеграф к главным электромоторам, указатель числа оборотов гребных валов (с переключением в а линию вала правого и левого борта), кнопка аврального звонка для быстрого погружения, выключатель отличительных огней, контрольная лампочка этих огней и щиток с предохранителями, переговорные трубы (в центральный пост, к носовым торпедным аппаратам, к кормовым торпедным аппаратам, .в каюту командира, к посту беспроволочного телеграфа, к двигателям Дизеля и к главным электромоторам), приборы для передачи приказаний к торпедным аппаратам (по одному циферблату на каждый аппарат), приборы управления торпедной стрельбой (по одному на каждый аппарат), ключ клотпковой сигнализации, два глубомера (один для нормального погружения на глубину 0—20 метров, один для * больших для глубпн от 0 до 80 метров), один манометр, показывающий давление в воздушных баллонах, один манометр, показывающий давление при продувании систерн турбо-компрессором, водомерное стекло, показывающее уровень воды снаружи рубки, маховик клапана общего продувании баластных систерн, привод к расположенным снаружи (пневматическим) свистку и сирене, прибор для регенерации воздуха, трубка с краном для подачи воздуха в рубку, станция управления для подъема электрическим путем мачт беспроволочного телеграфа, дпферентомстр и кренометр. 1) См. первую главу с фотографиями первых подводных лодок: Gusiave-Zede американские лодки типз Adder и др. * Примечание автора. __ 232 __ Все эти приборы и еще несколько других находятся в рубке германских подводных лодок типа U-81. Размеры этих рубок следующие: длина—3,3 метра, ширина—1,4 метра, полная высота над прочным корпусом—2,55 метра. Ходовой мостик. Над рубкой помещается, на высоте крыши рубки, по направлению к носу от нее и, главным образом, в корму—ходовой мостик. На Фиг. 139. Рубка и мостик немецких ныряющих лодок типа U-8L мостике находятся обыкновенно — тумба, вертикального руля, магнитный компас, переговорная труба, пеленгатор и стол для карт. Мостик защищен вертикальным фальшбортом из листового железа; высота фальшборта равна обычно 1 метру спереди и 0,8-0,9 м по бортам. Фиг. 140. Американская подводная лодка на ходу под перископом со скоростью 8 узлов. Рубки должны быть снабжены наверху входным люком для выхода на мостик и вторым люком в прочном корпусе для прохода внутрь лодки. Представляя собой наиболее уязвимую часть лодки, рубка может, таким образом, быть заполнена водой, не подвергая этим опасности самой лодки. Толщина стенок рубки бывает обычно довольно большая (14—16 мм)] у немецких лодок толщина рубки доходила до 30 мм для защиты ее от снарядов мелкой артиллерии. — 233 — Под ходовым мостиком расположены в корму от рубки: шахты вдувной н вытяжной вентиляции, шахта для подачи воздуха к дизелям, труба вентиляции средних баластных систерн, водонапорный бак для замещения топлива в си-стернах, трубопровод для подачи сжатого воздуха внутрь лодки на случай подводной аварии, камбуз, гальюн и др. Все эти устройства, вместе взятые, представляют собой уязвимое и издали сооружение видимое, создающее, кроме того, i ольшое сопротивление при ходе лодки под водой. Рубки французских подводных лодок стоят, в смысле размеров, между этими двумя крайними типами. В течение долгого времени они изготовлялись в форме усеченного конуса, имеющего следующие размеры: длина по середине высоты—2,05 метра, ширина—1,05 метра, высота— 1,8 метра. В дальнейшем их размеры были увеличины. В настоящее время и во Франция и в Соединенных Штатах перешли полностью к конструкции рубок и мостика по германскому образцу. На помещенной выше фотографии изображена американская подводная лодка типа L в погруженном состоянии, идущая со скоростью всего 8-ми узлов; на этой фотографии ясно виден огромный бурун, подни-—в?рааде§йбй—РР-^, при чем фальшборт мостика находится на уровне поверхности воды. При желании получить большую подводную скорость, необходимо пересмотреть идеи, положенные в основу перечисленных выше устройств, довести их размеры до минимума, убрать пушки, повести борьбу со всеми неровностями корпуса, добиться непрерывности обводов и т. п.; в противном случае невозможно будет перейти за пределы современных скоростей, равных самое большое 10-11 узлам. Не следует забывать, что самые лучшие германские подводные лодки имели подводную скорость не свыше 9,2 узла. 4. Испытание моделей буксировкой в опытовом бассейне. Испытания моделей подводных лодок в опытовом бассейне лишний раз подтверждают влияние всех выступающих частей на корпусе на подводную скорость лодок. Фиг. 141. Рубка и мостик американской подводной лодки. 1. Модель подводной лодки водоизмещением 397/550 тонн; острота обводов сравнительно небольшая. Испытание производилось для скоростей 13/Э узлов. Главные выступающие части под водой. Надводное испытание: Скорость в узлах 5 7 9 11 12 Сопротивление буксировки в кг на тонну: Без выступающих частей R\ С выступающими частями /?2 Увеличение в O/Q ..... 1,0 1,435 43,5 1,75 2,8 60 0 3,38 5,13 52Р) 6,75 8,2 21 5 9,05 10,5 16 Подводное испытание, при водоизмещении в 586 тонн, включая сюда воду, заполняющую надстройку: Скорость в узлах 5 6 7 8 9 Сопротивление буксировки в Kl на тонну: Без выступающих частей RI С выступающими частями /?2 Увеличение в °/0 ...... 1,25 2,24 79 1,90 3,55 87 2,58 4,83 87 3,29 5,76 75 3,95 7,07 79 2. Модель лодки водоизмещением 481/375 тонн, имеющей несколько большую остроту обводов; испытание для скоростей 17/1 ОД узл. Выступающие части сведены к возможному минимуму. Надводное испытание: Скорость в узлах 10 11 12 13 14 15 16 17 18 R, ..... 3,90 5,10 6,42 9,35 13,22 15,25 16,5 18,9 23,52 А>9 ..... 5,10 6,60 8,32 11,35 15,70 18,10 19,35 22,3 27,66 Увеличение в °/0. 31,0 29,5 29,6 21,4 18,75 18,65 18,5 18,0 17,66 Изображая эти результаты в виде кривой, мы видим, что наилучший коэфи-ппент утилизации мы имеем прп скорости около 15 узлов. Подводное испытание при водоизмещении в 740 тонн, включая сюда воду, заполняющую надстройку: Скорое IB в узлах о 6 7 8 9 10 И 12 &л .... 1 15 1 57 9 10 2 72 3 38 4 ю 4 87 5 90 -м ....... п ..... 1 &*> 9 fin ч во 4 fi'S R ^ 6 QO 8 44 10 Увеличение в °/0 . 58 65,5 71,5 71 67,2 68,3 73 69,5 — 235 — Увеличение смоченной поверхности, происходящее благодаря наличию выступающих частей, равно всего 5°/0, тогда как увеличение сопротивления, ими обусловливаемое, равно, в среднем, 81°/0 для первой и 68°/0 для второй лодки. Из этого мы видим, какое огромное влияние оказывают выступающие части, и насколько необходимо стремиться к тому, чтобы довести их до возможного минимума. Эти результаты были подтверждены испытаниями буксировкой модели германской подводной лодки типа U-117, водоизмещением 1173/1550 т. Эти лодки покрыты как бы щетиной выступающих частей. Отношение сопротивления буксп-ровки этой модели с выступающими частями к сопротивлению гладкой модели равно 1,67 при 14 узловой скорости надводного хода и равно 2,54 при ходе лодки под водой со скоростью 7,5 узла. 5. Исследование вице-адмирала Фурнье сопротивления судов в погруженном состоянии. Вице-адмирал Фурнье изучал вопрос сопротивления воды движению судов как в надводном, так и в подводном положениях 1). Для последнего случая расчеты произведены в предположении, что корабль идет на постоянной и достаточно большой глубине; иными словами, что при этом он не образует волн на поверхности воды. Результаты этого исследования таковы: «Введем обозначения: 2 — поверхность подводной части этого плавающего тела в условия! его обычного плавания, иными словами—смоченная поверхность его корпуса (carene). 2 +А .2 — его полная поверхность под горизонтальной палубой: I s—сумма всех наружных горизонтальны! поверхностей s, иными словами, поверхность палубы и плоских перекрытий надстроек, подверженных трению под водою только по касательной. J пъ — сумма криволинейных боковых поверхностей (enveloppes) надстроек, как то: командирской рубкп, вентиляционных и др. шахт, цилиндрических люков и т. п., встречающих струп воды под некоторым углом, помноженных каждая на соответствующий коэфициент сопротивления п.^ (coefficient d'attaque), входящий в сумму, и величина которого определяется по общей формуле: (т-1)sin^" Jm log п =-------------------------------------------- 1 — 1 — т -' 1 ь VT log -----?—i- sin 6 Jm, 0,0148 _ *) „Скорости судов"—труд вице-адмирала Е. Фурнье, 1919г. — 236 где J" — средний угол отклонения струй воды; о - = - 8 LI _ В T- lp ИЛИ 8— среднее горизонтальное сечение рассматриваемого тела; В — площадь наибольшего вертикального сечения. i, Z, р — длина, ширина и высота тела. Общее выражение сопротивления В1 для реального ныряющего судна будет: &=92-((2+Ь2)пК+к[8+к[п9а} . . (39) *У \ J J J [ *•="•"? ['+-?+4s ((•+/".")] В этих формулах обозначает: р — вес кубического метра воды в кг ; v — скорость; К—коэфициент трения по касательному направлению, при чем". К—0,0030 для моделей из парафина; К—0,0037 для свеже-окрашенных железных судов. , При принятом в этой статье графическом изображении значений Е и JB1, геометрическое место концов ординат У1 = - В1 р п КЗ соответствующих абсциссам -.1 2<7 ' х = определяемое уравнением х л Фиг. 142. '=-['+^(/-+М] представляет собой прямую линию OJ/1, проходящую через начало прямоугольных координат ОХ и О Г, и наклонную к оси ОХ на угол С (см. фиг. 142), величина которого определяется уравнением: *-=1 + -^ + lb(/'+/'V )]• • (40). 237 — Угол С -=-: ХО .Ш1 будет, очевидно, всегда больше угла ХОМ = 45°. Нанося кривую О ШШ1, относящуюся к нормальному плаванию1), мы,получим точку пересечения ее IDI1 с прямой 0Ж1, наклонной на угол С к оси ОХ', абсцисса этой точки: ^-^1 *9 ' ____ Этим путем мы находим ту скорость W = V/ 20Х', при которой данное погружаемое тело, развивая одну и ту же мощность, испытывало бы одинаковое сопротивление, как при перемещении его под водой, на большой постоянной глубине, так и на поверхности воды. Мы видим, что пересечение кривой СШЗК' с прямой ОМ не имеет места у судов, коим соответствовал бы такой вид кривой 05ШЗЙ' (фиг. 143), при котором угол 0, образуемый направлением прямолинейной крайней второй ее ветви ЯЯЭК' с осью абсцисс ОХ и определяемый по эмпирической формуле: О = 45° п *) будет меньше по своей величине, чем величина, даваемая для него формулой (35): *; / / /' .9 tang C= 1 + ^+ ~( I s + («Л & 2 n2\J J / Фиг. из. Иными словами, для кораблей, удовлетворяющих отношению UF, эта невыгода—наименьшая. !) Смотри труд вице-адмирала Фурнье — §§ 31 и следующие. Примечание автора. 2) п0 = 1,93. Поскольку Jm незначительно для подводной части судна, п дается формулой log п = ( тр — 1 J sin з Jm Примечание автора. — 238 — График, изображенный на фиг. 143, показывает, что на ныряюлщ лодках, характеризуемых отношением: ?г< 1,93, вторая ветвь $Ш2)Г кривой ОШШ', проходя ниже ОМ, а, следовательно, и ниже ОМ', все больше и больше отклоняется от этих направлений, в силу чего невыгодность плавания под водой, с точки зрения скорости, бесконечно увеличивается со скоростью, начиная от значения W, где эта невыгода является наименьшей. Резюмируя, можно сказать, что, при одинаковой мощности механизмов, плавание под водой становится более выгодным, чем в надводном состоянии, только на таких ныряющих лодках, у которых коэфициент атаки для обшивки корпуса п, будучи больше, чем 1,93, выходит за предел У-Ь а также при скоростях, больших, чем TF, но при условии, чтобы эти скорости превышали значение -=у W' = -\/ ig X'- это значение находится по абсциссе X' точки Ж7, получаемой построением, указанным на чертеже. В случае скоростей меньших, чем ТГ, невыгодность плавания под водой будет наибольшей при скорости vl=y 2дх/, соответствующей абсциссе х' той точки первой ветвп ОНИ' кривой 03R2R', где касательная параллельна липни ОМ1 (фиг. 142) и где она, следовательно, наклонена под углом ? к оси ОХ. Из сказанного следует, что для уменьшения угла ? выгодно, насколько воз- /г SE I Пс G ИЗ КОПХ ПО-\j следнее выражение относится к выступающим частям. 6. Район плавания. Район плавания в надводном положении зависит исключительно от количества топлива, принимаемого на лодку, запас коего может быть весьма различным. Подводная лодка представляет собой, как и всякий надводный корабль, результат согласования различных требований, устанавливаемых заданием. Можно пожертвовать одним качеством, чтобы получить выигрыш в другом. Тенденции французского флота, например, были направлены к тому, чтобы его лодки обладали большой подводной скоростью и большим подводным районом плавания, с чем, в свою очередь, был связан значительный вес аккумуляторной батареи. Наоборот — германский подводный флот довольствовался сравнительно небольшими подводными скоростями ц районами плавания, благодаря чему подученная таким образом экономия в весе батареи могла быть использована для усиления вооружения и увеличения надводного района плавания. Необходимо учесть еще то обстоятельство, что надводный район плавания может быть увеличен за счет приема, перед уходом лодки в море, некоторого количества топлива «в перегрузку». Это топливо помещается в систернах водяного балласта п расходуется в первую очередь. Приводим сравнительную таблицу скоростей и районов плавания французских и германских ныряющих лодок: Надводное водоизмещение Германские Фр 460 т анцузсь •^S 530 т сие --• 840т 480 т 520т 800т 90?эя ^Ъ*ЭР?ЗД Фиг. 150. Итальянские ныряющие лодки. Фиг. 151. Тип Pletro Micca. Фиг. 152. Тип. Рас то Ш. На английских лодках типа Д построенных в период с 1916 по 1918 год (водоизмещением 870/1055 тонн), решено было отказаться от кормового аппа- Фиг. 153. Английские подводные лодки типа Е. рата. Они имели 4 носовых и 2 траверзных аппарата и брали с собой десять торпед (из них 4 запасных торпеды для носовых аппаратов). 2.—Аппараты с переменной наводкой еще больше сокращают маневрирование лодки. В качестве примера можно указать на вооружение подводной 245 — лодки Narval, состоящее из 4-х аппаратов Джевецкого и дающее возможность стрелять почти по всем направлениям; при этом расположении имеется всего 2 мертвых угла: носовой около 15° и кормовой—около 30°. Такая установка была принята, чтобы дата этой небольшой лодке (водоизмещение всего 120 тонн) сильное вооружение; цель эта достигалась не только благодаря тому, что лодка имела 4 готовых к выстрелу торпеды, но еще и благодаря тому, что эти 4 аппарата давали возможность стрелять по Л00&*е*1ль 1ГО*°бСЪе /x-^v^x^ Ч. У\ \Ч Л- ...--к......../ Фиг. 154. Ныряющая лодка Narval. траверзу—обстоятельство, имеющее чрезвычайно большое значение для подводной лодки. Разница в величине носовых и кормовых мертвых углов объясняется тем, что при стрельбе с кормы приходится ограничивать угол поворота аппарата во избежание слишком близкого прохождения торпеды около винтов. ^ст-^ ~^*>~ г^ О ТО-> .g^. J.S-- Фиг. 155 и 156. Ныряющие лодки типа Pluviose и Brumaire. Эти мертвые углы, особенно нежелательные в носу, можно свести к нулю установкой комбинированного торпедного вооружения. В качестве примера приведем из этой, весьма многочисленной серии лодок, подводную лодку Pluviose. Вооружение ее следующее: Один внутренний носовой торпедный аппарат, с одной запасной торпедой. Четыре решетчатых аппарата (по 2 с каждого борта), стреляющих под углом 8° по носу. — 246 — Два аппарата Джевецкого- Итого на лодке, водоизмещением всего в 400 тонн, имеется 8 торпед, из коих 7 готовых к выстрелу. Один из вариантов комбинированного вооружения состоит в том, что 2 решетчатых аппарата направлены в корму и стреляют под углом 10° к оси лодки, чем несколько снижается исключительное предпочтение, уделяемое стрельбе по носу и рассмотренное в пункте 1-ом. При атаке чрезвычайно важно, чтобы лодка по возможности меньше меняла свой курс, так как значительная перекладка вертикального руля вызывает диферент у лодки, благодаря чему условия выстреливания торпед ухудшаются. Подбирая то пли иное расположение торпедных аппаратов, можно получить для ныряющей лодки, имеющей до десяти торпедных аппаратов, целую серию самых разнообразных комбинаций. Особому рассмотрению подлежит вопрос залповой стрельбы из четырех аппаратов, увеличивающей во много раз шансы попадания торпедой даже на большом расстоянии лодки от цели. Во время войны многие из французских линейных кораблей и броненосных крейсеров избегли опасности поражения торпедой исключительно благодаря тому, что атаковывавшие их лодки могли выпустить только 2 торпеды в одном направлении. Аппараты с переменной наводкой дают возможность производить стрельбу во всех направлениях. Не следует, однако, думать, что эти аппараты можно уподобить пушке в поворотной башне, где наблюдатель все время следит за объектом посредством оптического прицельного приспособления. При постоянных аппаратах наводка торпедного аппарата на цель, указываемую прибором наблюдения, производится маневрированием самой подводной лодки; имея же аппараты типа Джевецкого, подводная лодка могла бы, теоретически, продолжать свой курс, не заботясь о местонахождении объекта нападения, с тем, чтобы в последний момент повернуть аппарат на требуемый угол. В действительности же дело обстоит совершенно иначе: как ни мало время, необходимое для поворота аппарата Джевецкого на определенный угол, выполнение этой операции длится слишком долго, чтобы произвести после этого правильный выстрел. На практике производят окончательную наводку аппарата по крайней мере за минуту до выстрела, учитывая при этом, разумеется, ориентировочное нахождение цели; начиная же с этого момента, точная наводка производится маневрированием самой лодки, совершенно так же, как это делается при неподвижных аппаратах. Поэтому можно сказать, что аппараты типа Джевецкого используются не как аппараты «с переменной наводкой» (appareils a pointage variable), a более точно как аппараты «с частично-переменной наводкой» (appareils a pointage modifiable). Точно таким же маневрированием производится стрельба из наружных поворотных аппаратов; в обоих случаях мы имеем полную аналогию с торпедными аппаратами на поворотном круге. Применение аппаратов этого типа не вносит по существу никаких изменений в самый метод стрельбы, но имеет то преимущество, что при них значительно уменьшается амплитуда эволюции, которые лодке приходится проделывать, чтобы занять удобное положение для выстрела. В дальнейшем нами будут изложены те соображения, по которым пришлось отказаться от аппаратов этой конструкции. 247 ПОПЕРЕЧНЫЙ РЯЗР?3 0?�ХЯ аз snf?7sf ГОРМЗО#ТЯЛЬЯ?>/Н -5W ,.7<;---.. X \ *4.. 3.—Траверзиой стрельбе придается, во всяком случае, большое значение, и если таковая должна производиться из внутренних аппаратов, то не существует иного решения, кроме установки траверзных аппаратов лоткового типа, применяемых англичанами. Эти аппараты занимают, однако, очень много места и установка их для торпед диаметром 450 мм возможна лишь при том условии, что ширина лодки по мидель-шпангоуту равна, по крайней мере, 7 метрам. Чтобы разместить эти аппараты на английских лодках, пришлось приделать к бортам корпуса 2 наружных выступа чечевицеобразн^го сечения. Для громадного же большинства ныряющих лодок такое решение является неприемлемым, в особенности имея в виду торпеды диаметром 500 и 550 мм. Пришлось поэтому перейти к наружным герметическим поворотным аппаратам. Для траверзной стрельбы применялись либо ординарные, либо, чаще, сдвоенные аппараты, установленные на круговом фундаменте, склепанном из сортовой и листовой стали по типу надводных поворотных аппаратов миноносцев. Поворачивание аппарата производится изнутри лодки посредством небольшого электро-мо-тора. Управление стрельбой производится сжатым воздухом также изнутри лодки; воздушные трубки проходят при этом сквозь пустотелый центральный штыр лафета. Недостаток этой системы заключается в том, что аппараты, расположенные в обычных условиях по оси лодки и защищенные в этом положении надстройкой, образуют, при повороте их на некоторый угол, выступ в обводах лодки. Когда угол между диаметральной плоскостью лодки и осью аппарата увеличивается, то давление води от хода лодки на выступающую часть аппарата также увеличивается, в результате чего получается уменьшение скорости лодки. Влиянием аппарата на крен или диферент лодки, которого казалось также следовало бы опасаться, можно практически пренебречь. Чтобы по возможности меньше терять в скорости при повернутых аппаратах, их закрывают кожухом из листовой стали, имеющим овальное сечение, благодаря чему сопротивление аппарата струям воды уменьшается. 4.—Наконец, торпеды можно было выстреливать и под некоторым углом к оси торпедных аппаратов, несмотря на то, что последние были постоянного типа и оси их расположены параллельно диаметральной плоскости лодки. Для этого в торпедах помещался так называемый «прибор Обри с отклонением» («Obry devoye»). Стрельба торпедой с таким прибором заключается в следующем: пуск жироскопа Обри, управляющего движением торпеды, производится таким ж. гляяяяя ось, •^sTv\ -~.:>\ Фиг. 157 и 158. Наружные герметические поворотные аппараты. — 248 — образом, что плоскость вращения жироскопа составляет некоторый определенный угол с диаметральной плоскостью торпеды. Торпеда, выстреленная из аппарата параллельно оси лодки, отклоняется в сторону до тех пор, пока обе эти плоскости не совпадут. С торпедами этого типа производились во Франции довольно успешные опыты в период с 1898 по 1901 г. Не доведя их до конца, французы забросили эту систему. Идеей такой торпеды воспользовались немцы и снабдили подобными торпедами за время войны все свои подводные лодки. Германские подводные лодки могли выпускать свои торпеды с любого борта под углом 0°, 15°, 45° и 90° к оси лодки, устанавливая надлежащим образом прибор Обри в момент выстреливания торпеды. Угол, под которым пускался жироскоп Обри, определялся и устанавливался тогда, когда торпеда находилась еще в аппарате, иными словами—эту операцию можно было производить перед самым выстрелом. Однако, как и у аппаратов Джевецкого, меткость стрельбы по этому способу оставляет желать лучшего. 2. Расположение аппаратов относительно корпуса лодки; аппараты внутренние и наружные. Выше мы рассматривали различные способы размещения торпедного вооружения на подводных лодках исключительно с точки зрения района поражения. Надлежит рассмотреть торпедные аппараты еще с другой точки зрения, а именно, как аппараты наружные и аппараты внутренние. В течение многих лет наружные аппараты пользовались весьма большим успехом, в особенности во Франции. Успех этот объясняется, с одной стороны, теми преимуществами, которые они представляют для внутреннего размещения лодки, а с другой—тем, что лодки среднего тоннажа (как например, Pluviose, водоизмещением в 400 тонн) могли иметь большое число торпед, всегда готовых к действию. Действительно, эти аппараты не загромождают внутренности лодки, уступая место—а в последнем на лодке всегда чувствуется недостаток—другим лодочным устройствам. Эти два обстоятельства имеют особо важное значение для малых подводных лодок, так как эти аппараты дают возможность снабдить лодку более мощным вооружением, чем это казалось бы допускают ее размеры. Но и на больших лодках недостаток места внутри прочного корпуса дает себя чувствовать; поэтому, если приходится ограничиваться установкой только внутренних торпедных аппаратов, то разместить их внутри лодки в большом количестве не представляется возможным. Германские подводные лодки водоизмещением в 700 и 850 тонн имели 4 носовых и 2 кормовых аппарата, т. е. всего 6 торпед, готовых к действию (при 8 или даже 12 запасных торпедах); на английских лодках типа Е (водоизмещением 730 тонн) было всего 5 аппаратов (два носовых, один кормовой и два траверзных), при двух запасных торпедах; на английских лодках типа L (водоизмещением 835 тоня) было 6 аппаратов (4 носовых и 2 траверзных) и 4 запасных торпеды. На французских же лодках типа Lagrange (водоизмещением 833 тонны) имелось, благодаря тому, что их аппараты были наружные, 8 таковых (4 носовых, 2 кормовых и 2 поворотных) и 2 запасных торпеды. — 249 — Вес эти! аппаратов—очень небольшой; один внутренний носовой торпедный аппарат для торпед диаметром 450 мм весит вместе со своей торпедой, клапанами, пусковыми резервуарами и заместительной систерной—около трех тонн; один решетчатый аппарат или аппарат Джевецкого весит в надводном положении вместе с торпедой, диаметром 450 мм, не более 800 килограммов; в погруженном же состоянии вес аппарата сводится, благодаря его плавучести, всего к 250 кг. Значительный вес герметических поворотных аппаратов, устанавливаемых снаружи лодки, также сильно уменьшается по указанной выше причине при уходе лодки под воду. На основании того, что малый вес этих аппаратов давал возможность увеличить ит количество, был сделан вывод,/что при одинаковом количестве торпед на лодке наиболее рациональным будет такое размещение аппаратов, при котором число готовых к выстрелу торпед будет наибольшим, т. е. что, например, четыре торпеды в четырех наружных аппаратах имеют •больше смысла, чем один внутренний аппарат с тремя запасными торпедами. Положение это, конечно, неоспоримо. Наружные аппараты обладают, однако, и серьезными недостатками. Торпеды в них почти всегда подвержены действию воды, даже тогда, когда лодка находится на поверхности, поскольку в свежую погоду палуба ее омывается волнами. В силу этого представляется невозможным сохранять торпеды сухими. Другим недостатком аппаратов Джевецкого является недостаточная меткость стрельбы из них, происходящая по той причине, что для поворота аппарата на требуемый угол, считая от его первоначального положения, требуется некоторый промежуток времени, величина которого зависит от скорости лодки. Наводка этих аппаратов очень затруднительна и ненадежна, почему они выполняли более или менее успешно свое назначение только при стрельбе на очень близком .расстоянии, когда можно допустить сравнительно большие ошибки к наводке. .Третий недостаток: большое число аппаратов, расположенных на палубе лодки, создает значительное добавочное сопротивление ходу ее под водой. Если произвести подсчет добавочной мощности, на которую надо повысить мощность главных электромоторов для получения той же скорости, что и без аппаратов, п пересчитать, в связи с этим, вес аккумуляторной батареи, то выходит, что наружные аппараты получаются уже не такими легкими. При подводных испытаниях первых ныряющих лодок неоднократно отмечался тот факт, что получаемые результаты были хуже по качеству, чем у чисто подводных лодок; причина этого явления ошибочно приписывалась тому обстоятельству, что вместе с лодкой перемещается добавочная масса воды, находящаяся в ее балластных систернах. При достаточно плавных обводах наружного корпуса ныряющей лодки увеличение ее объема в погруженном состоянии оказывает на скорость подводного хода, даже при большом запасе плавучести, очень небольшое влияние. Практика показала, что этот добавочный объем увеличивает сопротивление лодок значительно меньше, чем сильно развитые надстройки; более вероятная причина вышеуказанного явления заключается, повидимому, в многочисленных наружных торпедных аппаратах, в различных выступах на корпусе, в прерывности обводов и т. п.1). Доказательством справедливости этого положения служит ныряющая лодка Archimede (1908 г.), на которой все 6 торпедных аппаратов были таким обра- *) См. выше главу VIII. — 250 — BOM установлены в ее надстройке, что не образовали никаких выступов на корпусе. Лодка достигла подводной скорости в 11 узлов при сравнительно небольшой мощности главных электромоторов; другими словами, результаты испытаний оказались не хуже, чем те, которые мы имели у лодок чисто подводного типа. Такое размещение аппаратов преследовало, главным образом, ту цель, чтобы повысить скорость лодок и район их плавания в погруженном состоянии; одновременно достигалось и другое, а именно защита аппаратов и находящихся в них торпед от* ударов волн. Действительно, торпеды, расположенные у самых краев балластных систерн и подверженные благодаря этому непосредственному действию волн, могут приттп, при длительном пребывании л&дки в море, да еще в свежую погоду, в такое неудовлетворительное состояние, что стрельба ими будет иметь мало шансов на успех. Указанное обстоятельство — чрезвычайно серьезный недостаток наружных аппаратов. Фиг. 159. Ныряющая лодка Archimede. При таком варианте установки аппаратов как на Archimede торпеды защищены от прямых ударов волн отчасти потому, что они расположены ближе к диаметральной плоскости лодки, отчасти и потому, что ниши, в которых расположены аппараты, закрываются особыми откидными щитами; щиты эти открываются только при выстреле. Такое размещение аппаратов, уменьшающее в значительной степени один из недостатков наружной установки, было выполнено на ныряющих лодках типа Brumaire, Clorinde и Atalante и на больших ныряющих лодках, водоизмещением в 800 тонн, типа Zede и Dupuy de Lome. Последняя война выявила еще и другие недостатки наружных аппаратов, на которые раньше не обращалось достаточного внимания. Прежде всего — трудность ухода за торпедами, расположенными снаружи лодки, и, благодаря этому, меньшая их сохранность — приобретала, несмотря на все принимавшиеся меры, все больше и больше значения, по мере того, как продолжительность походов увеличивалось. Бывали случаи, когда германские подводные лодки оставались в море больше месяца, не имея связи со своими базами. Если бы их торпедное вооружение состояло не из внутренних торпедных аппаратов, они не были бы в состояннии совершать такие длительные походы. С другой стороны, с развитием различных противолодочных средств, в особенности — простых бомб с замедлителем и глубинных бомб (так называемых depht charge), наличие в верхней части лодки нескольких заряженных и ничем не защищенных торпед представляло для нее огромную опасность. Допуская даже, — 251 — что взрыв бомбы не вызовет детонации заряда торпеды, состоящего из пироксилина или тола — более чем вероятно, что резервуар сжатого воздуха торпеды не сможет противостоять полученному сотрясению; взрыв же такого резервуара неминуемо поведет к весьма тяжелой аварии лодки. Во время войны лодкам приходилось иногда спускаться на такую глубину, на какую они при других условиях, казалось бы, никогда не рискнули бы уйти. Для того, чтобы пройти под противолодочными сетями или спастись от надводного неприятеля, подводным лодкам приходилось часто^гюгружатъся на глубину 40 метров, а иногда и глубже. Торпеды же не^были рассчитаны на то, чтобы выдерживать такое большое наружное давление:—швы и отдельные места, соединений текли, кормовые отделения сминались п вода попадала внутрь торпеды. Правда, против этих нежелательных явлений могло бы быть найдено средство—оно заключалось бы в создании совершенно новой модели торпеды, предназначенной специально для наружных торпедных аппаратов подводных лодок,, но такое решение считалось несвоевременным. Наконец, наружные торпедные аппараты, установленные по краям лодки, увеличивают ее видимость с самолета, когда она находится под водой. Все эти соображения привели к тому, что от наружных аппаратов, в которых торпеда не заключена герметически, решено было отказаться*. Четыре наружных торпедных аппарата имели на малых ныряющих лодках (Narval и ныряющие лодки типа Sirene), конечно, больше смысла, чем один внутренний. Но если мы обратимся к современным ныряющим лодкам водоизмещением в 650 и 800 тонн, на которых вначале устанавливалось до десяти торпедных аппаратов, из коих только два—внутренних, то мы придем, по всей вероятности, к тому заключению, что число наружных аппаратов было у нпх: слишком велико. Поскольку водоизмещение этих лодок допускало установку пяти или даже шести внутренних аппаратов, очевидно, что эти аппараты представляли бы собой более грозное оружие, имея на каждый аппарат, по крайней мере, еще по одной запасной торпеде. Мы уже видели, что к такому решению пришли как англичане, так и немцы. Как бы то ни было—французы не сочли возможным отказаться совершенно от наружных торпедных аппаратов; были лпшь изъяты те аппараты, в которых торпеды не защищены водонепроницаемо от воды; кроме того» были приняты меры, чтобы, по возможности, увеличить число внутренних аппаратов. Современное торпедное вооружение подводных лодок состоит, таким образом, из постоянных внутренних, постоянных наружных и поворотных наружных торпедных аппаратов, при чем все они водонепроницаемые. При рассмотрении вопроса об установке торпедных аппаратов в носовой части подводных лодок различных типов, надлежит иметь в виду следующее: ныряющие лодки, у которых прочный корпус кончается не доходя на несколько метров до форштевня, т. е. у которых продолжением прочного корпуса служит носовая баластная систерна, находятся, по сравнению с чисто подводными лодками, в более выгодных условиях, и вот почему: когда лодка получает при столкновении удар в свою носовую часть, то легкая обшивка баластной систерны сминается; при этом работа, идущая на деформацию обшивки, поглощает энергию удара; внутренний прочный корпус остается, таким образом, целым. При наличии же одного торпедного аппарата, проходящего через форштевень, аппарат представляет1 собой чрезвычайно жесткую связь и может передать прочному корпусу лодки силу — 252 — удара по носу, благодаря чему последняя лишается вышеуказанного преимущества. По этим соображениям торпедный аппарат ныряющих подводных лодок типа Pluviose не был жестко связан с прочным корпусом, и в том месте, где этот аппарат проходит сквозь прочный корпус, был установлен сальник особой конструкции. Сальник представляет собой подвижное соединение, позволяющее аппарату перемещаться в осевом направлении внутрь прочного корпуса, не вызывая при этом каких либо повреждений последнего. В действительности целесообразность установки такого сальника оправдала бы себя лишь на тот случай, когда лодка получила бы совер-Фиг. 160. шенно прямой удар по носу— случай, который следует ^рассматривать как исключительный. Более вероятно, конечно, что удар придется под некоторым углом к оси лодки; в этом случае торпедный аппарат будет работать как рычаг и повредит сальник, в результате чего вода пойдет в лодку. На этом основании такая установка, сама по себе достаточно тяжелая и громоздкая, была в дальнейшем признана нецелесообразной. Установка вместо одного— .двух или четырех носовых аппаратов представляет собой более удовлетворительное решение вопроса, с точки зрения предохранения лодки от повреждений. Волнорез Ось лодки З*" - Фиг. loi. Волнорез Трубы торпедных аппаратов идут обычно параллельно оси лодки и заканчиваются срезами, направленными под очень острым углом к обшивке баластной систеряы на протяжении двух или трех метров от форштевня. Благодаря этим срезам, между наружной кромкой аппарата и форштевнем образуется некоторое -пространство длиной в 2 или 3 метра, составляющее часть баластной систерны и защищенное тонкими листами обшивки последней. Если лодка получит удар по носу, то повреждение этой части обшивки ослабит до известной степени — 253 — живую силу удара, не передавая его прочному корпусу. В этих условиях приклепывание труб аппаратов к прочному корпусу—вещь вполне допустимая. Все герметические наружные торпедные аппараты значительно тяжелее решетчатых аппаратов и аппаратов Джевецкого по следующим причинам: 1) Благодаря их конструкции. 2) Благодаря наличию наружной водонепроницаемой крышки с ее приводом. 3) Благодаря наличию воздушных баллонов, необходимых для действия аппаратов. Однако, все их недостатки покрываются тем, что безопасность лодки при этом увеличивается, а сами торпеды сохраняются в лучших условиях. На основании всего сказанного мы приходим к заключению, что наиболее простая установка аппаратов — такая, когда они располагаются параллельно оси лодки, будь то в нос, будь то в корму; такое расположение аппаратов и было применено на первых лодках. В то же время эти аппараты дают наибольшую точность при стрельбе, поскольку они расположены в плоскостях симметрии лодки. По этим двум причинам они составляют и будут всегда составлять самую основную часть торпедного вооружения подводной лодки; мы видим на примере немецких ныряющих лодок, что можно вполне ограничиться установкой аппаратов, расположенных параллельно оси лодки. Но, с другой стороны, стрельба торпедами под возможно большим углом к оси лодки и с минимально возможным районом мертвых углов является категорическим требованием для боеспособности лодки. Совершенно необходимо, чтобы лодка могла давать залп из четырех торпедных аппаратов, охватывая ими елико возможно больший сектор, и производила как можно меньше эволюции при стрельбе. В силу этого траверзное вооружение имеет также чрезвычайно большое значение. На основании всего изложенного нам представляется наиболее целесообразным иметь следующее торпедное вооружение на подводных лодках: а) для больших подводных лодок (водоизмещением свыше 800 тонн): 10 торпедных аппаратов, из них — 4 постоянных внутренних торпедных аппарата, стреляющих по носу, параллельно оси лодки; 4 поворотных аппарата, установленных попарно снаружи лодки и стреляющих под углом в 45° по носу и в 45° по корме^ 2 постоянных внутренних аппарата в корме, стреляющих параллельно оси лодки; б) для лодок средних размеров (от 500 до 700 тонн): 8 аппаратов; из них 2 постоянных внутренних и 2 постоянных наружных аппарата, стреляющих по носу, параллельно оси лодки; 4 поворотных аппарата, как и на больших лодках. В обоих случаях лодка должна иметь на каждый внутренний аппарат по крайней мере по одной запасной торпеде. ГЛАВА X. Вооружение подводных лодок. Артиллерия. Если вспомнить использование немецкими подводными лодками своей артиллерии в последнюю войну и то колоссальное истребление торгового флота, которое •было произведено, главным образом, в первые два года подводной войны только при помощи пушек, то приходится удивляться тому обстоятельству, что накануне 1914 года почти ни в одном флоте лодки не вооружались артиллерией, и что 'только одна Германия в это время рассматривала пушку, как такую же существенную часть вооружения лодки, как торпеда и мина. Отсюда, однако, не следует делать необоснованного вывода, что только одна Германия пра!зильно оценивала обстановку, и обвинять флоты других держав в непредусмотрительности и легкомыслии. В действительности значительно ранее 1914 г. во всех странах обсуждался .вопрос о вооружении подводных лодок артиллерией и на некоторых ныряющих лодках мысль эта была даже приведена в исполнение. И если артиллерийские установки не получили общего признания и дальнейшего развития, то произошло это не по забывчивости, не от недостатка внимания к ним, а только потому, что эффективность артиллерийской установки на лодке в то время казалась сомнительной. Если немцы в этом вопросе имели в то время диаметрально противоположную точку зрения, то происходило это в силу их совершенно особых взглядов на подводную войну и в силу того, что еще задолго до войны они считали возможным использовать подводную лодку в условиях, противоречащих международным соглашениям. Ни одна из держав, за исключением Германии, не имела в виду использования лодок в противоречии с международным договором, заключенным в Гааге и подписанном, между прочими, и самими немцами. Назначение лодки как наступательного и оборонительного оружия заключается в атаке ею отдельных военных судов, транспортов с войсками и военными грузами, вспомогательных крейсеров или других реквизированных для военных нужд судов, за исключением госпитальных. Ее невидимость позволяет ей незаметно приблизиться к противнику, выпустить в него торпеду и после атаки скрыться от преследования. Отсюда видно, что подводная лодка является наступательным оружием только в погруженном состоянии — погруженное положение является для лодки ее боевым положением. Надводный ход дает возможность лодке лишь экономически достигать района боевых операций и производить зарядку аккумуляторной батареи. При вышеуказанных условиях подводная лодка должна рассматриваться только как подводное оружие, иначе говоря, кап самодвижущаяся торпеда. Надводное — 255 — вооружение лодки, как например, пушки—является для нее только вспомогательным и может служить лишь при случайных встречах с противником. Об артиллерийском бое подводной лодки с военным судном, даже более слабо ооруженным, нельзя и не следует думать в силу тех крайне невыгодных качеств лодки, которые делают ее гибель очевидной. Эти невыгодные для надводного боя качества лодки складываются из следующих факторов: 1) отсутствие бронирования; 2) малая скорость; 3) малое число пушек; наиболее крупные ныряющие лодки имеют не более двух-трех пушек; миноносец того же тоннажа обычно бывает вооружен 4—6 пушками, дающими ему подавляющее превосходство артиллерийского огня; 4) низкое расположение артиллерии. Вследствие низкого расположения (отсутствие командования над морем) пушки лодки находятся в крайне невыгодном положении; кроме того артиллерийская прислуга сильно стеснена в своей работе при перекатывании волн через лодку. На надводных высокобортных судах условия установки пушек значительно лучше, а удобство подачи снарядов еще увеличивает это превосходство; 5) уже одно попадание снаряда может сделать невозможным погружение подводной лодки, тогда как надводное судно переносит без заметного для себя ущерба значительно большее число попаданий. Отсюда следует, что надводный бой ныряющей лодки с военным судном слишком неравен, чтобы можно было ожидать благоприятного исхода боя для лодки. Немцы сами разделяли это мнение, полагая, что при встрече лодки с канонеркой, даже более слабо вооруженной, первой придется спешно погрузиться. С точки зрения артиллерийского боя между подводной лодкой и военным надводным судном следует признать установку пушек на подводных лодках т. о. совершенно бесцельной. Малокалиберные пушки (37 и 47 мм), составлявшие вооружение подводных лодок, предназначались исключительно для оказания сопротивления при неожиданном нападении противника. В самом деле, нельзя допустить, чтобы захваченная врасплох и не успевшая во-время погрузиться подводная лодка была бы взята в плен обыкновенным сторожевым судном. Только в подобных случаях, иначе говоря, при защите от неожиданного нападения более слабого противника, имеет смысл применение лодкой своей артиллерии. По тем же причинам необходимо вооружать подводные лодки пулеметами или малокалиберными пушками для стрельбы по самолетам. Что касается крейсерской войны (войны на коммуникационных линиях), то считалось возможным использовать для нее подводные лодки, но только в качестве вспомогательного оружия. Подводная лодка обладает небольшой скоростью хода. С точки зрения требований крейсерской войны это ее свойство является большим недостатком. Посыльное судно или крейсер более пригодны для этого рода войны. Тем не менее подводная лодка может задерживать тихоходные грузовые суда, но для выполнения этой задачи ей не нужна мощная артиллерия. — 256 — В подобных случаях артиллерия служит только для предупреждения — дается! один предупредительный выстрел, так как подводная лодка заставляет повиноваться себе прежде всего угрозою своих торпед. Для этой цели считается достаточным иметь одну 47 мм пушку. В крейсерской войне, в нормальных условиях, нет необходимости топить все коммерческие суда без исключения, необходимо лишь захватить и отвести их добровольно или под угрозой в дружественный лодке порт. Все эти соображения приводят к тому, что на лодках можно вовсе не иметь артиллерийского вооружения. Однако, все эти положения правильны в условиях нормальной войны или, точнее, в отношении наций, обладающих достаточно мощным для поддержания своего господства на море флотом открытого моря. Совершенно другое положение было у немцев. Они ясно видели относительную слабость своего флота по сравнению с английским и предвидели, что их броненосцы будут принуждены стоять на защищенных рейдах, выходя лишь изредка в море. Море, следовательно, было фактически закрыто для немецких надводных судов и только их лодки могли действовать. Но и немецким ныряющим лодкам представлялось мало удобных случаев для атаки неприятельских военных судов, которые, подобно немецким, стояли на защищенных рейдах за сетевыми заграждениями, минными полями и т. п. При создавшемся положении целью подводной войны для немцев сделалось нападение на неприятельские и даже нейтральные коммерческие суда — грузовые и пассажирские, имея в виду создать условия для голода в Англии и лишить ее союзников снабжения взвне различными материалами. В то же время море не принадлежало немцам, в силу чего они были лишены возможности захвата неприятельских судов. Поэтому им осталось принять только одно решение: топить корабли. И они решились без колебаний пойти на это явное нарушение международных соглашений. При атаке же невооруженных судов артиллерия имеет огромные преимущества перед торпедой. Во - первых — артиллерия является наиболее экономичным средством разрушения. Торпеда большого калибра стоила в начале войны 1914 года от 15 до 20 тыс. франков, тогда как стоимость одного артиллерийского снаряда едва достигала ста франков. Во вторых, число торпед на лодках было очень незначительно, несмотря на то, что немцы всеми мерами увеличивали число запасных торпед (тип UB в 530 m, общее число торпед — 10 шт., тип U в 800 т — 12 торпед; тип U в 1800т—24 торпеды); артиллерийский же боевой запас составлял обыкновенно от 150 до 200 выстрелов на пушку. Несмотря на то, что для того, чтобы утопить корабль достаточно вообще говоря одной торпеды, тогда как при артиллерийской стрельбе для этого необходимо выпустить несколько снарядов, число неприятельских судов, которое лодка могла утопить, не заходя в свою базу—с применением артиллерии возросло чрезвычайно сильно. Наконец, артиллерия обладала по сравнению с торпедой значительно большей дальнобойностью и меткостью. Отсюда ясно, что немцам было чрезвычайно важно действовать при нападении на надводные суда противника не торпедами, а артиллерией. В первый период подводной войны немцы действовали поэтому почти исключительно артиллерией, торпеды же держались ими в запасе для более ответственных случаев, например. — 257 — для потопления таких быстроходных пассажирских судов как Lusitania или: Sussex. Однако, по мере развития средств борьбы с подводными лодками и применения новых средств защиты от них, к числу которых относятся—вооружение коммерческих судов, система конвоев, увеличение численности сторожевых судов и т. п., работа немецких подводных лодок становилась все /более и более трудной, удобные для применения артиллерии случаи становились более редкими, и лодки могли, в конце концов, применять свою артиллерию только против случайных невооруженных судов. " С момента вооружения артиллерией коммерческих судов немцы должны были соблюдать особую осторожность при надводных атаках их подводными лодками. Нередко грузовое судно могло угрозою своей артиллерии заставить подводную лодку либо вовсе отказаться от боя, либо погрузиться и перейти к торпедной атаке. С течением времени стало наблюдаться постепенное уменьшение удачных случаев применения артиллерии подводными лодками и относительное увеличение случаев торпедных атак на коммерческие неприятельские суда. Все это с достаточной убедительностью свидетельствует о том, что артиллерия подводных лодок применима лишь для нападения на безоружные коммерческие суда, при чем даже п в этом случае ее эффективность может быть значительно ослаблена применением специальных средств. Действительно надежным оружием подводной лодки является только торпеда. Тем не менее, пример, показанный немцами, одерживает в настоящее время верх над всеми другими соображениями, и теперь все подводные лодки вооружаются артиллерией калибра, часто несоразмерного с их назначением. Надо полагать, что это увлечение по мере установления ясного представления о тактических задачах подводных лодок как военных судов, предназначенных действовать против военных же судов противника, с течением времени будет ослабевать. Установка пушек на подводных лодках сталкивается со следующими двумя трудностями: а) в погруженном состоянии лодки пушка со всеми своими наиболее сложными механизмами находится под водой; б) необходимость при погружении лодки убирать пушку если не внутрь прочного корпуса, то во всяком случае в надстройку, во избежание увеличения сопротивления на подводном ходу, возможности запутывания в противолодочных сетях и т. п. В первое время трудности эти были несколько преувеличены. Так, например, считалось совершенно необходимым предохранять пушку с ее станком и компрессором от соприкосновения с морской водой, для чего ее помещали в большой водонепроницаемый отсек, закрываемый герметической крышкой. Установка получалась в этом случае тяжелой и громоздкой; кроме того операция уборки орудия перед погружением и приготовления его к действию после всплытия была сложна и требовала значительного времени (несколько минут). Опыт показал вскоре, что различные частп пушки сравнительно мало чувствительны к действию морской воды. Только один орудийный замок должен сохраняться сухим, прочие же механизмы пушки, как например, прицельное приспособление, компрессор-накатник и даже ствол с его нарезами очень хорошо Подводные лодки. 17 — 258 — выдерживать достаточно продолжительное пребывание под водой, при условии смазки HI толстым слоем минерального сала. В силу этого обстоятельства вопрос установки артиллерии значительно упрощается; достаточно перед погружением вынуть и убрать орудийный замок, а при желании предохранить нарезы в канале орудия—закрыть его с обоих концов водонепроницаемыми пробками. Первоначально пушки устанавливались на станке, убиравшемся внутрь надстройки при погружении лодки. Это решение, приемлемое для малокалиберных пушек, например, 47, 75 мм или в крайнем случае, как это было у немцев,—для 88 мм, становится совершенно невыполнимым для пушек более крупных калибров, появившихся на вооружении подводных лодок впоследствии, каковыми являются французские—100 ммг английские 102 и 120 мм или 150 мм пушки на последних немецких ныряющих лодках. Поэтому стали монтировать пушки на постоянных станках, устанавливаемых на подкреплениях из листовой стали подобно тому, как это делается на миноносцах. Некоторое увеличение сопротивления движению от орудийной установки, о котором говорилось выше, заранее учитывалось при определении мощности, потребной для движения. Следует заметить, что немецкие 105 и 150 мм пушки имели станки значительно более низкие и компактные, чем французские пушки, что несколько уменьшало добавочное сопротивление движению судна. Некоторый проигрыш в смысле увеличения сопротивления движению на подводном ходу дает значительное преимущество лодке, ибо пушка всегда готова к выстрелу и промежуток времени от момента всплытия лодки до начала открытия артиллерийского огня получается весьма короткий. До открытия огня необходимо лишь вынуть пробки из ствола пушки и поставить на место замок; такой же выигрыш времени получается и при погружении. В целях облегчения управления пушками на подводных лодках они (пушки) часто делаются специального образца, с малой длиной ствола. Установленные на некоторых немецких ныряющих лодках 100, 120 и 150 мм пушки достигали значительного веса и были очень громоздки; пушки эти были нормального морского образца, с длиной ствола в 45—50 калибров. С другой стороны, само назначение этих пушек не требует от них особенно большой дальнобойности, поскольку дистанция до цели бывает обычно незначительна. Следовательно, снаряды их могут иметь умеренные начальные скорости, легко достигаемые при длине ствола в 20—2Г. калибров. Компрессоры пушек подводных лодок не имеют других особенностей кроме сравнительно длинного отката, необходимого для уменьшения величины отдачи при выстреле. На лодках, вооруженных одной пушкой, последнюю устанавливают иногда сзади рубки в месте, наиболее защищенном от волн. Однако, в большинстве случаев, одну пушку устанавливают впереди мостика. Узкую палубу надстройки для возможности стрельбы по траверзу снабжают выступающими с бортов барбетами, обеспечивающими необходимую для обслуживания пушки ширину (для 100 мм пушки—4,3 метра). При выборе места установки пушки надо иметь в виду необходимость расположения вблизи нее люка для подачи снарядов, хранящихся в прочном корпусе лодки. Для ускорения стрельбы в непосредственном соседстве с пушкой О!чО ____ • _а «7 J7 устанавливаю!1 кроме того кранцы для первых выстрелов. Кранцы эти представляют собой герметически закрывающееся пеналы, устанавливаемые в надстройке. Чрезвычайно важно, чтобы угол обстрела из орудия был бы возможно большим. Это важное условие имеет для ныряющей лодки большее значение, чем для надводного судна, в силу малого числа орудий на первой. Относительная слабость /артиллерийского вооружения лодок должна возмещаться возможно большими ртами обстрела. В некоторых отдельных случаях, вследствие отсутствия на лодках рангоута н дымовых труб, бывает возможна установка пушек с углом обстрела в 360°; в большинстве случаев имеется, однако, некоторый мертвый угол, не превышающий впрочем 25—30°. При двух пушках на лодке одна из них располагается впереди, а другая сзади мостика; в этом случае каждая пушка может стрелять в мертвом угле другой. Величина угла возвышения у этих пушек обыкновенно бывает значительной, что позволяет при умеренных начальных скоростях снаряда вести стрельбу на большие дистанции. Фиг. 162. Английская подводная лодка типа М. Установка пушек малого калибра (до 88 мм) дает обычно возможность стрелять и по надводным судам и по самолетам или дирижаблям. Станки пушек должны допускать в этом случае угол возвышения до 90°. При стрельбе по самолетам прицел пушек, как и в сухопутной артиллерии, делается оптическим, с отражательным зеркалом. Патронные погреба на современных ныряющих лодках устраиваются так же, как и на надводных судах. Переборки и погреба, находящиеся вблизи от источников тепла, должны быть покрыты нетеплопроводной изоляцией; кроме того, на случай необходимости полного затопления погреба, устанавливается трубопровод орошения. В описанных выше установках артиллерии придавалось большее или меньшее значение, поскольку калибр пушек колебался в пределах от 47 до 150 мм (последние были установлены на больших немецких ныряющих лодках водоизмещением в 1300—2100 m). Необходимо отметить, что в течение войны в Англии было построено несколько ныряющих лодок большого водоизмещения (около 1650 тонн в надводном положении), главным вооружением которых являлась именно артиллерия. Это были лодки класса М. Их вооружение состояло из одной 305 мм пушки, установленной в башне. Немецкие подводные лодки неоднократно обстреливали из своих пушек приморские незащищенные города; возможно, что этот пример, весьма мало ценный 17* — 260 — с военной точки зренпя и не j имевший других последствий кроме наведения паники на мирное население, послужил причиной создания нового типа ныряющих лодок. Поэтому было более вероятным, что создание ныряющих лодок-мониторов отвечало другим целям, например, бомбардировке на бельгийском берегу немецких укреплений. Щ. Опыт всех морских войн показывает, что береговая артиллерия имеет огромные преимущества над судовой: как известно, старые посредственно вооруженные форты могли противостоять в течение ряда недель бомбардировке целых эскадр; история форта Морро во время испано-американской войны является в этом отношении характерным примером. ; 4 Фиг. 163. Английская подводная лодка М.*3» Неподвижность установки и господствующее над окружающей местностью положение береговой артиллерии облегчает корректирование стрельбы, чего нет в судовых условиях. Всегда существовавшие трудности бомбардировки берегов с линейных кораблей еще более увеличились с начала текущего столетия вследствие развития средств береговой обороны, как-то—быстроходные миноносцы, подводные лодки, мины заграждения, самолеты и т. п., а также вследствие подвижности артиллерии береговой обороны. Такое сосредоточение средств береговой обороны создает вдоль прибрежной полосы зону шириной в несколько миль, практически закрытую для неприятельского флота. Отсюда следует, что бомбардировку береговых укреплений можно вести лишь с очень больших дистанций от берега, используя максимальную дальнобойность судовой артиллерии. Эта операция представляет собой еще то неудобство для бомбардирующего судна, что оно не может стать на якорь, а, должно, наоборот, постоянно передвигаться, да еще с большой скоростью. Действительность огня в этом случае чрезвычайно мала. — 261 — В отличие от этого подводная лодка может, пройдя под водой опасную зону,, приблизиться к берегу, при чем сама она является целью, менее поражаемой неприятельскими снарядами. Наконец, в случае необходимости лодка может быстро скрыться под воду. Отсюда следует, что ныряющие лодки-мониторы могут в отдельных частных случаях выполнять свое прямое назначение. Однако, установка на подводных лодках орудий очень больших калпбров является значительно более сложной, еежели установка орудий малых калибров, При весе снаряда, превосходящем 35—40 кг, заряжание орудия вручную становится почти невозможным. В этом случае для подали снарядов необходимо иметь специальные механизмы, чта в свою очередь требует устройства броневых башен. Только такое решение вопроса может считаться действительным. Оно п имело место на английских лодках класса М. Башни этих лодок были сконструированы по типу башен береговых установок. Наибольшая трудность выполнения подобпой установки заключается в достижении водонепроницаемости различных отверстий. Указанное выше назначение подводных лодок не имеет пока достаточной опытной проверки. Будущее покажет, насколько эти соображения жизненны и оправдывают свое назначение. Во всяком случае Англия прекратила еще в 1919 году постройку лодок класса Ж", из которых только три были достроены до конца. ГЛАВА XL Вооружение подводных лодок. Мины заграждения. Мысль—использовать подводные лодки для постановки мин заграждения— довольно старая. Возникновение ее вполне понятно, т. к. подводная лодка обладает самым ценным качеством для минного заградителя—невидимостью. При современных усовершенствованных способах траления мин—опасность наткнуться на минное поле сводится к нулю с тэго момента, как его местонахождение и величина площади становятся известными. Поэтому значимость такого поля тем выше, чем незаметнее была проведена его постановка. Между тем, использование подводных лодок для постановки мин заграждения относится к сравнительно недавнему времени; впервые оно было проведено в жизнь в русском флоте, где в 1912 году был заложен подводный минный заградитель—Краб. Указанное обстоятельство объясняется вполне понятным опасением еще больше увеличить риск подводного плавания приемом на лодку, помимо торпед, значительного количества взрывчатого вещества; кроме того, само осуществление этой задачи представляло известные трудности. Мины заграждения, которые ставятся подводной лодкой, должны быть иного образца, чем мины надводных судов, поскольку последние становятся готовыми к действию (иными словами—опасными), благодаря особому механизму, начинающему работать, как только мина попала в воду. Подводная лодка, назначение которой—ходить под водой, не могла бы без риска для себя принимать такие мины. Поэтому необходимо было придумать соответствующее предохранительное приспособление, основанное на другом принципе, чем вышеуказанное: мина должна делаться опасной лишь после того, как корпус ее, наполненный взрывчатым веществом, отделился от якоря, при чем связь между обоими этими частями должна быть такова, чтобы они отделялись друг от друга весьма медленно. Благодаря такому приспособлению якорь мины успевает увлечь саму мину на достаточную глубину прежде, чем последняя от него освободится. После этого мина всплывает на заданную глубину, разматывая минреп на вьюшке, которая стопорится под действием гидростатического прибора. Необходимо было поэтому предварительно всесторонне изучить и довести до степени совершенства специальный тип мин заграждения, прежде чем применять их на подводных лодках. В результате—ни у одной из союзных держав, кроме России, не находилось в постройке к началу войны ни одного подводного минного заградителя. Для того, чтобы подводная лодка представляла собой, в качестве мишого саградителя, достаточно серьезное оружие, необходимо, чтобы она могла брать з собой значительное количество мин. — 263 Перейдем теперь к рассмотрению отдельны! устройств для постановки мин Г е р м а н и я.— Еще до войны германский флот успел достаточно серьезно подготовиться к задаче постановки мин заграждения. Германия построила три корабля, предназначенных специально для постановки мин заграждения, но т. к. это были надводные корабли, то с самого-же начала войны они не смогли принять участия в боевых операциях из-за блокады германских портов английскими кораблями. При создавшихся условиях германский флот должен был признать, что подводные лодки являются единственным типом судов, которые имеют возможность выйти в открытое море и могут выполнять боевые операции перед неприятельскими гаванями. Поэтому немцы принялись строить подводные лодки с лихорадочной поспешностью, изучая их особенно внимательно с точки зрения возможности постановки мин. Германские подводные заградители разделяются на 2 типа: Фиг. 164. А. У первого:—мины расположены в диаметральной плоскости лодки, в носовой части последней, в специальных колодцах, по 2-3 штуки, друг над другом, в каждом колодце. Колодцы имеют уклон в 24° в корму. Диаметр колодцев, открытых сверху и снизу,—1 метр. Благодаря наклону колодцев струи воды толкают мины, пря ходе лодки под водой, к нижнему отверстию колодцев н облегчают процесс постановки мин. Угол наклона колодцев был определен путем испытания моделей. К якорю мины привернуты на болтах 2 выступающих планки 6, которые входят в паз двух поворотных кулаков а. Последние удерживают мину внутри колодца (см. фиг. 165). Эти кулаки поворачиваются при помощи рычага Z/, имеющего три положения: положение 1-е—мина лежит надежно на месте: положение 2-е—можно грузить мину на свое место через верхнее отверстие колодца; положение 3-е— кулак совершенно отведен, мина падает вниз. Когда мина перемещается внутри колодца, она направляется четырьмя прикрепленными к ней роликами, из коих первые два катятся по плоским направляющим /*, а другие два, большего размера, по полкам угольников д\ последние препятствуют повороту мины вокруг своей оси. Ось рычага L нижней мины сблокирована посредством тяги с осью рычага вышележащей мины, и только после того, как рычаг L придет в положение 3, — 264 — эта тяга освобождает ось рычага вышележащей мины; таким образом верхняя мина не может опуститься ввив до тех пор, пока нижняя мина не выйдет из колодца. Устройство для сбрасывания мпн на германских подводных лодках типа UC. РЯЗР?3 За Фиг. 1G5. К якорю мины прикреплены 4 полоски из углового железа небольших размеров, на которых также имеются маленькие ролики; эти полосы выполняют роль направляющих до того момента, пока мина не выйдет полностью из колодца, и предохраняют ее взрыватели от ударов о стенки колодца. Как только — 265 — якорь коснулся грунта, эти полосы откидываются внив, увеличивая тем самьш силу держания якоря, и освобождают корпус мины. При каждом выбрасывании мины лодка теряет немного в весе; это уменьшение веса выравнивается приемом соответствующего количества забортной воды внутрь лодки, в т. н. минно-заместительную систерну(пивеп-ausgleich-tank). К этому типу заградителей относятся три класса лодок: 1. Лодкп UC-1 до UC-15, заложенные в конце 1914 года. Они представляют собой небольшие суда с ординарным корпусом кругового сечения, отличающиеся очень простой конструкцией, в целях возможно быстрой их постройки. Надводное водоизмещение вх всего 177 тонн, подводное—192 тонны. Они имеют только один винт, работающий в надводном положении от нефтяного двигателя мощностью в 90 сил. Надводная скорость — всего лишь 6*/2 узлов, подводная—5 узлов; район плавания очень мал: 800 миль при 5,5 узлах надводного хода п 25 миль при 3-х узлах под водой. Они вооружены одним торпедным аппаратом, но имеют одну 50 мм пушку, с 200 снарядами к ней. Число мин—12; мины размещены по 2 штуки в шести наклонных колодцах. Количество взрывчатого вещества в мине—120 кг. Малая скорость и малый район плавания ограничивали сферу деятельности этих заградителей Северным морем и Ламаншскпм проливом. Часть из них была отправлена в разобранном виде (корпус был разделен на тря части) по железной дорого в Антверпен, другая часть—в Полу, в Константинополь и в Варну, для сборки на месте, вблизи их будущего театра военных действий. Они вступили в строй в 1915 году. 2. Вскоре поеле этого Германия приступила к постройке заградителей больших размеров: UC-16 до UC-45 и UC-46 до UC-114. Эти заградители должны были производить боевые операции в более отдаленных районах— перед французскими портами в Гасконском заливе, перед итальянскими, алжиро-тунисскими портами и перед морскими базами союзников в Средиземном море (Мальта, Корфу, Салоники, Лемнос, Порт-Саид, Александрия и др.). Класс UC-16 имеет частично-двойной корпус по образцу французских лодок. Надводное водоизмещение—4-17 тонн, подводное—509 тонн. Надводная скорость 11-12 узлов, подводная—7 узлов. Лодки этого класса имеют 2 винта, 2 нефтяных двигателя мощностью 250—300 сил каждый п два электромотора по 230 л/с. Район плавания около 7.500 миль при 8-узловой надводной скорости и 55 миль при 4 узловой подводной. Число мин—18. Они расположены по три, одна над другой, в шести наклонных колодцах, п содержат по 160 кг взрывчатого вещества. На этих заградителях имеется одна 88 мм пушка со 100 снарядами к ней; кроме того, они вооружены торпедными аппаратами: одним кормовым внутренним и двумя носовыми наружными, стреляющими параллельно оси лодки; число торпед равно—7, диаметр торпед 500 мм. Как и заградители предыдущего класса—эти лодки могут погружаться н& глубину 50 метров. 3. Класс UC-46 является улучшением предыдущего. Водоизмещение несколько больше: надводное — 480 тонн, подводное— 583 тонны. Они имеют также частично-двойной корпус французского типа. Предельная глубина погружения—75 метров. Район плавания примерно такой же,как и у класса UC-16: — 266 — 8000 миль при 8-узловом надводном ходе и 56 миль при ходе под водой со скоростью в 4 узла; надводная скорость—11-12 узлов, подводная—6,5 узлов. Количество мин меньше: 14 мин, по 160 килограмм взрывчатого вещества, в шести наклонных колодцах (по 3—в двух передних колодцах и по две — в' остальных). Торпедное вооружение несколько иное: один внутренний кормовой торпедный аппарат п два наружных аппарата, установленных в средней части лодки под углом около 10° к оси ее; число торпед—7, диаметр—500 мм. Артиллерия—более сильная: одна 105 мм пушка и 170 снарядов к ней. Предполагалось, очевидно, что этот тип лодок сможет атаковать коммерческие суда и топить их артиллерийским огнем. Расположение мин в наклонных колодцах нельзя прпзнать вполне совершенным: во-первых—колодцы дают значительное сопротивление при ходе лодки под водой; во-вторых, в верхние мины, расположенные выше ватерлинии, могут попадать, при надводном плавании, неприятельские снаряды и аэропланные бомбы: в-третьих—мины, расположенные в открытых, наклонных или вертикальных колодцах, подвергаются сильным сотрясениям, вызываемым качкой лодки. И, наконец, несмотря на все принимавшиеся меры предосторожности, не всегда удавалось выпустить нижнюю мину раньше верхней; бывали случаи, что вторая мина догоняла первую, обе мины сталкивались, взрывались под корпусом лодки и последняя гибла. Кроме этих лодок—немцами был разработан еще другой тип подводных заградителей. В. Второй тип представлен двадцатью лодками: U-71 до ?7-80 и U-117 до U-136. На этих заградителях мины расположены не в наружных почти вертикальных колодцах, а внутри лодки на горизонтальных стелажах. Мины вводятся в 2 горизонтальные трубы, оканчивающиеся в кормовой части лодки, несколько позади рулей и впнтов. Трубы закрываются с обеих сторон крышками и имеют такую длину, что в них располагаются, одна за другой, 3 мины. Диаметр труб—1 метр. Система эта дает возможность поставить сразу одну за другой 6 мин, на желаемом расстоянии друг от друга. К минам приделаны такие же направляющие ролики, как и к минам, расположенным в наклонных колодцах лодок типа UG, с тою лишь разницей, что по верхней образующей мины ролики заменены цевками Б; цевки составляют своего рода кремальеру, которая находится в зацеплении с зубчатыми колесами С, Расстояние между зубчатыми колесами, расположенными в полукруглых выступах на верхней части трубы, меньше, чем длина мины. Все зубчатые колеса приводятся одновременно в движение от валика F посредством конических шестерен ?, .и; валик F связан с электромотором. При вращении последнего мины, расположенные в трубах, входят последовательно в зацепление с зубчатыми колесами С-С-С, продвигаясь к кормовому отверстию трубы; выйдя из зацепления с последней шестерней, мина падает из трубы за борт. Погрузка мин в трубы, так же как и постановка их, дают лодке диферент и вызывают перемещение ее центра тяжести; оба эти явления должны быть выравниваемы приемом и перекачкой воды. _ 269 — Ф р а н ц и я.—Франция начала с того, что переделала во время войны (в 1917 году) 2 ныряющих подводных лодки типа Atalante в подводные заградители; после этого были заложены 2 ныряющих лодки, предназначенные •специально для постановки мин. И те и другие имели еще и торпедное вооружение, так как для лодки является несомненно выгодным иметь возможаость использовать торпеду как средство для атаки, если к тому представляется благоприятный случай. Во Франции применялись следующие 2 системы размещения мин на лодке: а) Первая: мины расположены на палубе ныряющей лодки в два или три парал-жельных ряда, занимая всю кормовую часть ее. Якоря мин снабжены роликами, ф "" ~'~7fi7" на которых мины катятся по рельсам, идущим вдоль лодки до среза кормы. Перемещение мин производится посредством цепи Галля, приводимой в движение изнутри лодки; скорость движения можег изменяться по желанию. Когда мпна подходит к срезу кормы, она разобщается от цепи, опрокидывается и уходит на глубину. Необходимо отметить, что в противоположность обыкновенным минам корпус мин, принимаемых на подводные лодки, не сразу отделяется от якоря, как только мина упала в воду—на что нами уже было обращено внимание выше. Описанное устройство представляет по существу обычную рельсовую систему постановки мин, применяемую на надводных кораблях. Она очень проста и дает возможность принимать на корабль большое количество мин; кроме того мины, расположенные на палубе, легко доступны в надводном положении лодки для осмотра и для ухода за ними. Недостатки этой системы следующие: 1» Мины расположены очень высоко, что понижает остойчивость лодки как в надводном, так и в подводном ее положениях. Благодаря этому необходимо принимать большое количество баласта в киль лодки. 2. Мины не защищены от поражения артиллерийским огнем и от глубинных бомб. б) Вторая система состоит в том, что для размещения мпн используются бортовые баластные систерны частичного двойного корпуса ныряющих лодок, расположенные вблизи мидельшпангоута; в этих систернах устроены специальные гнезда (вертикальные колодцы), в которых эти мины располагаются. Благодаря тому, что нижний пояс обшивки бортовых баластных систерн в районе расположения минных колодцев отсутствует, последние находятся все время в сообщении с забортной водой. Верхние отверстия колодцев закрываются водопроницаемыми крышками или забираются решетками. Уровень воды в колодцах находится на одной высоте с действующей ватерлинией, благодаря чему большая часть мины находится в воде; поэтому вес ее, даже в надводном положении лодки, сильно уменьшается. — 270 — Погрузка мин в колодцы производится сверху. Мины снабжены боковыми роликами, которые катятся по рельсам или по вертикальным направляющим из коробчатого железа. Особое устройство, в виде засова, удерживает мину в ее положении; для сбрасывания мины достаточно отвести этот засов посредством соединенного с ним рычага. Под влиянием собственного веса мина опускается вниз до тех пор, пока ролики не выйдут из направляющих; дальше она свободно идет на грунт. Механизм для разматывания минрепа снабжен особым замедлителем, назначение коего состоит в том, чтобы мина становилась опасной только спустя некоторое время по выходе ее ьз-колодца; освободившись из последнего, сна падает вниз до тех пор, пока не достигнет грунта или, по крайней мере, значительной глубины; только после этого корпус мины можст отделиться от якоря и минреп начинает разма-ФИГ. 168. тываться; якорь остается лежать на грунте (или падает на грунт), сама же мина всплывает до тех пор, пока она не достигнет заданной глубины и гидростатический прибор не застопорит микреп-ную вьюшку. Слабое место этой системы состоит в том, что, подойдя к корме лодки, мина может задеть за винты или за рули лодки. Совершенно очевидно, что траектория падения мины представляет собой результат сложения двух движений: движения погружения мины под влиянием собственного веса и движения по инерции, приобретенного ею от перемещения вместе с лодкой, при чем последнее находится, очевидно, в зависимости от скорости лодки. Очевидно также, что эта наклонная траектория будет тем больше приближаться к горизонтали, чем больше скорость лодки. Этому нежелательному явлению приходит на помощь то обстоятельство, что нет необходимости ставить мины на большом ходу лодки; обычно эта операция производится при скорости лодки, не превышающей 3-4 узлов. Для проверки условий постановки мин вычерчивают для наибольшей скорости, допускаемой для этой операции, график движения мины, расположенной в самом заднем колодце, и убеждаются в том, что она проходит на достаточно большом расстоянии от винтов; для страховки вводится еще некоторая поправка на целый ряд неучитываемых обстоятельств, как то водовороты, ди-ферент и т. д. Подобным устройством для постановки мин былп оборудованы ныряющие лодки Astree и Amarante., водоизмещением в 400 тонн, построенные вначале как обыкновенные подводные лодки, но переделанные затем в минные заградители. Таким же устройством была оборудована еще одна лодка; благодаря ее сравнительно большому тоннажу (около 880 тонн), она могла принять большое количество мин с соответственно большим количеством взрывчатого вещества. — 271 — ЯЯТЕРЛИМ Эта система отличается тем. что позволяет брать на лодку большое число мин так как большая часть веса этих мин уравновешивается их плавучестью. Кроме того, их расположение снаружи корпуса не вызывает других неудобств во внутреннем расположении лодки, кроме размещения приводов к механизмам для сбрасывания мин. Наконец, еще одно достоинство этой системы состоит в том, что мины хорошо защищены в своих ячейках от ударов волн. Недостаток же ее в том, что мины легко доступны орудийному огню и глубинным бомбам и что во время качки мины ударяются о стенки колодцев, благодаря чему установка приборов глубины может измениться. Англия. Во время войны Англия поступила так же, как и французское морское ведомство. Она переделала несколько подводных лодок типа Е и L в подводные заградители, применив на них примерно ту же систему расположения мин, что и на Astree и Amarante. Мины были расположены в вертикальных колодцах в бортовых Оаластных систернах. В виду того, что эти баластные систерны были небольшого объема, в каждом колодце можно было разместить только по одной мине, да и то с сравнительно небольшой разрушительной силой: количесгво взрывчатого вещества не превышало у них 80 кг. В общем, эта установка носила случайный мало удовлетворительный характер. Италия. Италией был вовремя войны поднят и отремонтирован один австро-германский подводный заградитель типа UC, взорвавшийся перед i арен-том на своих собственных минах заграждения. Он был переименован в л-м. Вскоре после этого Италия заказала заводу Ансальдо в Генуе I подводных, заградителя Х-2 и Х-3 (по чертежам инженера Bernardis). Зшлхт^, Jg мхя Фиг. 169. Фиг. 170. Мины расположены на них так же, как и на UC-1, т. е. по 2 штуки друг над другом в девяти колодцах, имеющих наклон в 24° к вертикали, всего 18 мин, с 120 кг взрывчатого вещества в каждой. Само же расположение колодцев отличается от UC-1: они находятся не в носовой, а в кормовой части лодки. В силу такого расположения мины скорее отходят от корпуса лодки и опасность взрыва их от столкновения с самой лодкой уменьшается. Некоторым недостатком этой системы является то, что верхняя часть верхней мины находится __ 979 __ ____ ^ I ^ n...-__ выше линии прочного корпуса и выше нормальной ватерлинии в надводном положении лодки, благодаря чему не устраняется опасность легкой поражаемости их от артиллерийского огня и от глубинных бомб. Лодки эти—двухвинтовые. Гребные валы проходят по обе стороны колодцев. Длина—43,5 метра. Надводное водоизмещение—400 тонн, подводное—460. Два нефтяных двигателя системы Фиат по 350 л/с., два электромотора по 200 л/с.; надводная скорость—10 узлов, подводная—7 узлов. Эти лодки не имеют торпедных аппаратов, а вооружены одной 57 мм пушкой. Япония и Соединенные Штаты Америки. Этим государствам было передано после войны несколько германских подводных заградителей. До настоящего времени они, повидимому, не строили специальных типов подводных заградителей. # # Независимо от принятой системы расположения мин, совершенно необходимо, чтобы при ее конструировании было обращено самое серьезное внимание на безопасность всего устройства. Наличие на лодке значительного количества мин, из коих каждая содержит от 120 до 200 т сильного взрывчатого вещества, влечет за собой большую опасность для самой лодки, в особенности, если эти мины не защищены от неприятельского артиллерийского огня или от глубинных бомб. Много германских подводных заградителей погибло исключительно от своих собственных мин, взорвавшихся во время их постановки. Поэтому никогда не следует упускать из виду, что подводный минный заградитель подвергается в своей работе значительно большему риску, чем обыкновенная подводная лодка. Для того, чтобы свести к минимуму эту опасность, следует обращать внимание не столько на различные предохранительные приспособления, сколько на простоту конструкции всего устройства, надежность и безотказное действие коего должно быть проверено продолжительными предварительными испытаниями. Кроме того, необходимо защитить мины, насколько это только представляется возможным, от неприятельских снарядов и глубинных бомб. Рассматривая подводные заградители с этих точек зрения, следует признать, что наиболее удовлетворительное решение задачи мы имеем во втором типе германских заградителей, у которых мины расположены внутри прочного корпуса и легко доступны осмотру и уходу до самого момента их использования. С военной точки зрения эта система имеет еще ряд других достоинств: вплоть до того момента, когда мины будут погружены в трубу, можно изменять по мере надобности, даже в погруженном состоянии лодки, глубину их погружения, устанавливая соответствующим образом прибор глубины. Наконец, сами взрыватели устанавливаются в самый последний момент перед зарядкой мин в трубы. Недостатком же этой системы является то, что с ней связано значительное водоизмещение лодки. ГЛАВА XII. Погружение и всплытие. I. Заполнение баластных систерн. Выше было сказано, что водяной баласт как в систернах внутри прочного корпуса, так и в наружных систернах находится в сообщении с морем через отверстия, называемые кингстонами. Разница между чисто подводными лодками (баласг в прочных внутренних систернах) и ныряющими лодками (водяной баласт в наружных систернах с легкой наружной обшивкой) состоит в том, что в первом случае кингстоны бывают обычно закрыты на подводном ходу, тогда как во втором—они постоянно открыты. В последнем случае давление внутри систерн равно забортному давлению. В силу малого запаса плавучести чисто подводных лодок прием водяного баласта может быть на них произведен очень быстро. Кингстоны для приема воды могут быть сконструированы или в виде кдпн-кетов или в виде захлопок. Площадь их сечения должна соответствовать заданному времени заполнения систерн. Обычно в баластной систерне делается только один кингстон. В систернах очень большого объема делают иногда по два кингстона. По два же кингстона ставят в систерне и в том случае, когда время заполнения ее должно быть очень мало. Вопрос о времени заполнения баластных систерн прошел несколько стадий: I. Он разрешался очень легко для подводных лодок с малым запасом плавучести, т. к. принимаемый объем водяного баласта бьГл очень незначителен: на Gymnote—1100 литр., на Gustave-Zede (первый)—8 m, на Morse—5,5 m, на Francais-Algerien—13,5 m, на Farfadet—16 m. Наиболее крупные французские подводные лодки, как, например, лодки типа Emeraude имели только 40 т водяного бааста; тип Holland—10 га, тип Adder—15 т и т. п. Ныряющие лодки, даже сравнительно небольшого тоннажа, принимают в противоположность первым значительное количество водяного баласта. Например, лодки типа Narval—85 m, типа Sirene—56 m, типа Aigrette—75 m. Количество водяного баласта на более крупных ныряющих лодках приводится ниже. Из этих цифр следует, что при приеме таких количеств воды необходимо соблюдать осторожность. На Narval'e суммарное время погружения, определенное в конце испытания после всяких переделок, было равно двенадцати минутам, из которых чистое время заполнения систери составляло десять минут. На лодках Подводные лодки. 18 — 274 — Тип Circe . . Водоизмещение 350 m Объем водяного бал. 141 m. P'uviose . 400 , 150 Atalante . 414 „ 146 Armide . ф 460 ,, 208 Bellone . 530 , 264 Diane 650 ,, 248 Gustave-Zede . 800 , 280 Lagrange . . 840 „ 450 типа Sirene время это было сокращено до семи минут, из которых на заполнение систерн тратилось пять минут. Эти лодки имели только восемь систерн— носовую, кормовую и по три систерны с каждого борта. В дальнейшем число систерн все увеличивалось, за слет изменения объема каждой из пих. lia лодках типа Aigrette число систерн было доведено до двенадцати, типа Circe до четырнадцати, типа Pluviose, Brumaire, Atalante, Armide — до шестнадцати. Наконец, время погружения было доведено до пяти минут, включая сюда все операции по приготовлению к погружению, что соответствует времени заполнения спстерн около 31/2 минут. Расположение баластных систерн по типу Pluviose было применено на сорока семи ныряющих лодках французского флота. Шестнадцать упомянутых выше систерн были распределены следующим образом: одна носовая п одна кормовая баластные систерны и по семь баластных систерн с каждого борта. Объемы всех этих систерн были различны. Так, например, носовая баластная систерна вмела несколько больший объем, чем кормовая. Бортовые же систерны имели все одну и ту же длину, в силу чего объемы систерн у миделя были больше объемов систерн, расположенных в оконечностях. Размеры кингстонов бортовых систерн, расположенных в носу п в корме, должны быть поэтому меньше, чем у систерн, расположенных у мидели. Это обстоятельство облегчало установку кингстонов, т. к. пространство между прочным и наружным корпусами уменьшается к оконечностям. Необходимо, однако, стремиться к тому, чтобы время заполнения отдельных баластных систерн было одно и то же. В силу этого расчет времени заполнения надлежит делать отдельно для каждой систерны. Расчет этот может быть сделан различными способами. А. Путем расчета отдельных потерь напора: I. Китстоппая решотка. Можно допускать, что потеря напора равна нулю в том случае, если суммарная площадь всех отверстий решетки (живого ее сечения) в два с половиной раза превосходит сечение приемного патрубка. II. Закрывающее устройство. Потери напора в проходных клин-кетах, (robinets-vannes), не вызывающих сжатия струи, можно считать равными нулю. — 275 — III. Вход воды в труоу. Коэфнциент сопротивления принимается равным О 505. Этот же коэфициент должен вводиться в расчет, если вместо проходного клинкета (robinet-vanne) будет поставлен кингстон-захлопка (clapet). IV. Трение воды в трубопроводе. В случае проходного клинкета длина трубы очень мала. Коэфициент сопротивления выражается формулой: С ^L -^-r-, где X = 0,002, 1 — длина трубы в метрах и d — диаметр трубы (л> в метрах. В случае, если на приемном отверстии установлена захлопка (clapet), труба не ставится вовсе. V. Местные сопротивления в трубах (колена). Коэфициент сопротивления от изгиба трубы может быть выражен формулой: 7 Г f Г ^ — Л 1 3 1 I 1 Q А о I _ _ -=[М31 +1,848^; j&W г — радиус трубы, R — радиус кривизны изогнутой оси трубы, (3 —угол загиба трубы. Расчет потерь напора и суммарного коэфициента сопротивления К делается для кингстонов каждой баластной систерны. В начальный момент заполнения си-стерн расстояние между центром кингстона и действующей грузовой ватерлинией равно Н. Начальная скорость входа воды в кингстон равна: ___ -<=У4 у.—л/ - 9 н г — V Г + К Фиг. 171. В конце заполнения расстояние между поверхностью моря и уровнем воды в спстернах равно нулю: Vf = 0. Средняя скорость движения воды может быть принята равной средней арифметической из начальной и конечной скоростей: - - л/— >-~ 2 У 1 __ .. 2 g H т — 9 I/ 1 -\- К 18* — 276 -- Б) Приведенный выше способ расчета длинен и кропотлив. В случае, когда проектируется судно, имеющее прототип, можно найти более простым способом коэфициент сопротивления. Пусть W—объем баласта в лиграх S — площадь сечения кингстона в кв. дцм уг — начальная теоретическая скорость воды 71 = К 2 g H, F2 — конечная теоретическая скорость v,=o. Средняя теоретическая скорость равна У=^Г 2g H- Теоретическое время заполнения систерн будет равно: W Т= SV ' Рассчитав таким образом теоретическое время заполнения каждой систерны, определяют среднее время заполнения веет систерн Тт. Действительное время заполнения систерн равно Т1Ю умноженному на некоторый коэфициент, полученный опытным путем. Для ныряющих лодок типа Лобёфа этот коэфпциент равен около 1,75. Для первых ныряющих лодок, типа Sirene, Aigrette, при величине отяо- а шення — равной в среднем 34 кв. дцм на куб. м, время заполнения гг систерн равнялось 31/2 минутам. Увеличением отношения — до 0,45 время заполнения систерн можно сократить до 160 секунд. При этом условии ныряющая лодка, идущая в надводном положении под дизелями с открытыми люками и вентиляционными захлопками и с закрытыми кингстонами п клапанами вентиляции систерн, обладающая таким образом полным запасом плавучести, переходит в боевое подводное положение, когда уровень воды оказывается выше мостика на 1,5 м, в течение 3 мин. 40 сек., которые складываются примерно следующим образом: Остановка двигателей, разобщение их от гребных винтов, закрытие люков п вентиляционных захлопок, открытие кингстонов и клапанов вентиляции: 50 сек. Заполнение систерн......,,......... 160 сек. Погружение на глубину 1м...............10 сек. Итого . ~ ,220 сек! 277 — Не следует думать, что чисто подводные лодки погружаются при тех же условиях много быстрее. Сравнительные испытания, произведенные в марте 1905 г. на ныряющей лодке Aigrette (запас плавучести 29,7°/0) и подводной лодке Z (запас плавучести 8%) показали следующее время погружения: Aigrette — 4 мин. 24 сек., Z—5 минут (здесь приводятся средние цифры, полученные пз двух опытов, произведенных в одно и то же время по общему сигналу для обоих судов); Приведенные выше цифры заключают в себе также и время на надраивание отверстий и открытие кингстонов. В Америке подводной лодке Голланда Octopus, с запасом плавучести 13,5°/0, по размерам сравнительно близкой к рассмотренным выше, водоизмещением в 238/275 тонн (Aigrette—177/252; ^—205/223 m, требовалось для перехода из надводного положения, с хода под газолиповыми двигателями, в подводное— 4 мин. 18 сек.; при этом количество водяного баласта составляло на пей всего лишь 37 т; па подводной лодке Z— 18 m и на Aigrette — 75 m. 2. Столь значительное время погружения пе дает возможности подводной лодке, преследуемой быстроходным падводпым кораблем, уйти во время па глубину и скрыться от преследования. Подводные лодки типа Голлапда могут плавать в некотором среднем положении, называемом позиционным (awash). В этом положении лодка плавает под надводными двигателями с почти всеми закрытыми забортными отверстиями (люки, клапаны вентиляции и т. и.). Запас плавучести лодки в этом положении составляет около 3°/0. При этих условиях лодка погружается очень быстро, т. к. почти все забортные отверстия на ней закрыты, а кингстоны частично открыты. На пыряющих лодках можно легко создать подобное же положение. Для этого достаточно в двух или в трех систерпах каждого борта, расположенных в средней части лодки, поставить добавочные шшгстопы большого диаметра. Лодка может занимать положение «полупогружегшое» (demi-plongee) или вернее положение «уменьшенной плавучести» (flottabilite reduite)1), когда все систеряы за исключением 4 или 6 заполнены водой. Это и было сделано во время войны па различных французских пыряющих лодках. Результаты этого мероприятия приводятся ниже в таблице. Нормальный запас плавучести Время погружения Уменьшение запаса плавучести Время погружения Тип в 350 т ..... ЗОО/о 1 м. 30 сек. 10° /о 46 сек „ » 414 „ .... , „ 840 „ .... ЗЗО/о ЗЗО/о 4 м. 2 м. 45 сек. "°/о 1C либо за счет применения металлов с более высокими механическими качествами. Поскольку длина перископов с течением времени все вырастала, а диаметр их рос примерно в том же отношении, что и длина, то и размеры головок перископов получались очень значительными, что в свою очередь делало перископы очень заметными. Для устранения этого недостатка, чрезвычайно нежелательного с тактической точки зрения, были сконструированы перископы, состоящие из труб двух диаметров. Например, перископ общей длиной 7,5 м состоял на протяжении длины приблизительно в 6 метров из трубы диаметром в 150 мм, выше же к ней примыкала труба длиной 1,5 м., имеющая диаметр—50—60 мм. Оптическая система, допускающая применение труб двух различных диаметров, осуществляется просто: во первых, происходит перенос изображения из точкп А в точку Б и, во-вторых, из Б в точку С (фиг. 183). Иначе говоря, явление происходит так, как будто два перископа поставлены один над другим. С точки зрения оптики первый перенос изображения из А в В внутри трубы диаметром в 50 мм не является более трудным, чем второй перенос из В в С внутри трубы диаметром в 150 мм, поскольку отношение длин труб примерно такое же, что и их диаметров. Вытекающее отсюда тактическое преимущество — громадно: по своим размерам головка длинного перископа получается не больше головки короткого перископа, вследствие чего она не становится более видимой. Кроме того, рассматриваемая конструкция перископов дает и другие преимущества. Вес верхней части перископа получается весьма малым, что в значительной степени уменьшает его вибрацию. Наконец, уменьшение проекции площади перископа, вследствие уменьшения его диаметра, значительно уменьшает сопротивление его движению, что, в свою очередь, ведет к значительному уменьшению изгибающего момента. Как было указано выше, перископы с трубами двух диаметров, имея большее количество стекол, чем перископы с трубой одного диаметра, отличаются меньшей ясностью изображения. Однако, этот недостаток значительно искупается теми важными преимуществами, о которых говорилось выше. В общем, применение перископов с двумя диаметрами было крупным шагом вперед в этом вопросе и можно сказать, что именно это то усовершенствование сделало возможным конструирование перископов очень большой длины. 313 — A, r- в § I Л jT^** I I f i ХФ5 Светосила. С оптической точки зрения достижение большой светосилы s перископе не представляет само по себе новой задачи. Однако, условия, в которых разрешается эта задача для перископов, совершенно отличны от TCI, которые имеют место в других оптических приборах. В микроскопе или в телескопе, иными словами, в приборах, дающих увеличение или приближение изображения объекта, светосила падает по мере увеличения изображения, поскольку общее количе-<угво света распределяется на большую площадь. Сравнительно просто получить удовлетворительную •освещенность изображения путем или увеличения освещенности самого предмета, как это делается в микроскопах, или увеличения диаметра объектива, увеличивая этим общее количество света, воспринимаемого прибором, как это делается в телескопах и фотографических аппаратах. Ни один из этих двух способов не применим к перископам. В отличие от большинства оптических приборов — особенностью задачи конструирования перископов является то, что одним из основных исходных данных для проектирования перископов является внешний диаметр трубы перископа. Размеры объектива перископа нельзя увеличивать, т. к. это влечет за собой недопустимое увеличение его головки; кроме того, объектив большого диаметра неизбежно должен иметь большое фокусное расстояние и дает относительно большое изображение. Выше же мы видели, что основным условием переноса изображения внутри длинной и узкой трубы является нменно незначительный размер изображения. Отсюда следует, что в перископах приходится до-шольствоваться сравнительно небольшой светосилой. Поскольку увеличение перископов, вообще говоря, близко к единице, принимают во всяком случае все меры к тому, чтобы при ограниченных размерах -объектива получить достаточно удовлетворительную светосилу, подобную светосиле в подзорных трубах. Не входя в детали расчетов светосилы, остановимся яа одном вопросе представляющем для нас интерес. Известно, что в оптических приборах мера светосилы определяется диаметром окулярного кольца (Гаппеап oculaire) (действительного изображения, даваемого объективом на окуляр). В большинстве оптических приборов диаметр этого кольца не превосходит 2-3 мм, т. е. меньше зрачка глаза * его нормальном состоянии. Поскольку все световые лучи, проходящие через оптический прибор, попадают в окулярное кольцо, можно быть уверенными, что они попадут, без каких бы либо потерь в глаз наблюдателя. Явление происходило бы совершенно иначе, •если бы диаметр окулярного кольца был больше диаметра зрачка: в этом случае Фиг. 183. Перискрп дли- ной 7,5 а. — 314 — глаз воспринял бы только часть световых лучей, проходящих через прибор. При конструировании первых перископов и имело место, по всей вероятности в силу рутины, описанное выше явление. Но, как известно, зрачек представляет собою-род диафрагмы, автоматически приспосабливающейся к освещенности рассматриваемого предмета. С уменьшением освещенности зрачек расширяется, достигая в темноте диаметра 8 мм. Освещение внутри подводных лодок—обычно слабое, в частности же, в центральном посту, т. е. в месте наблюдения в перископ, принимают особые меры к искусственному затемнение особо ярких источников света, создавая там некоторый полумрак, для того, чтобы зрачеко мог расширяться. Т. о. условия наблюдения внутри подводной лодки совершенно отличны от условий наблюдения в яркий день. Отсюда ясно значение увеличения диаметра окулярного кольца перископа до пределов восприятия его расширенным зрачком. В современных перископах добились ощутимого улучшения светосилы, увеличивая диаметр окулярного кольца с 3 до 6, а в некоторых случаях даже до 8 мм. Благодаря этому достигается днем в ясную погоду превосходная видимость даже в перископах с трубами двух диаметров. Можно было бы сказать, что видимость эта почти одинакова с непосредственной видимостью, если бы нормальное бинокулярное зрение не давало, кроме того, рельефности и относительного удаления наблюдаемых предметов. Даже в пасмурную погоду, правда—когда солнце находится еще не слишком низко над горизонтом, видимость получается вполне удовлетворительная. В сумерки же, или в особо пасмурную погоду, разница между перископной и непосредственной видимостью становится более заметной и весьма скоро, с наступлением темноты, перископ становится бесполезным. Избавиться полностью от этого недостатка не представляется возможным. Остается еще заметить, что по мере наступления темноты сама лодка становится менее заметной. Это обстоятельство позволяет ей всплывать с меньшей опасностью в позиционное положение и осматривать непосредственно с мостика горизонт. Тем не менее, указанный выше недостаток перископов представляет собой большое неудобство. С точки зрения видимости между подводной лодкой и надводным кораблем существует даже днем большая разница. Перископ находится вблизи от поверхности воды, в силу чего его поле зрения значительно меньше поля зрения надводного корабля, на котором можно наблюдать с марса или с высокорасположенного мостика весь горизонт на значительно большее расстояние. Поскольку с наступлением темноты эта разница еще больше увеличивается, подводная лодка подвергается опасности быть застигнутой врасплох. Все эти соображения были положены в основу специальной модели перископа, так называемого «ночного перископа», у которого все было принесено в жертву светосилы. Во французском флоте перископы этого типа были применены значительно ранее, чем во флотах других стран. Эти перископы представляют собой трубы, диаметром до 240 мм, с головкой больших размеров, допускающей размещение большого объектива, а иногда даже двух. Они значительно короче дневных или боевых перископов (2,8—3,5 м). Чисто оптическая задача, касающаяся светосилы, решается благодаря их размерам значительно проще; число линз сведено к минимуму. Кроме того, опыт показал, что бинокулярное зрение делает наблюдение значительно более удобным. Бинокулярное зрение, применяемое, например, в полевых или морских биноклях, — 315 — осуществляется удваиванием всей оптической системы, т. е. применением двух объективов и двух окуляров. Эта система и применялась на многих ночных перископах, чем достигалось удвоение светосилы. Система эта может быть упрощена в некоторых случаях применением устройства, при котором ставится только один объектив, пучек же лучей, проходящий через объектив, расщепляется при помощи призм на две равных части, которые попадают в два окуляра. С геометрической точки зрения светосила от этого не увеличивается, поскольку общее количество световых лучей, проходящих через объектив, остается постоянным, распределяясь лишь на два изображения. Физиологически же видимость от этого становится лучше. Это явление объясняется быстрой утомляемостью зрения при наблюдении одним глазом. Приборы с бинокулярным зрением, даже при наличии одного объектива, имеют во всяком случае огромные преимущества перед приборами с монокулярным зрением при слабой освещенности. Для ночных перископов применяются приборы исключительно этого типа. Увеличение поля зрения. Поле зрения перископов, вообще говоря, довольно значительно. Оно достигает 50—60°. Поскольку основная задача перископа—дать возможность видеть изнутри лодки так же хорошо, как и с мостика надводного корабля, постольку, естественно, стараются достигнуть поля зрения перископа приблизительно равного полю зрения невооруженного глаза. Одновременно с этим увеличение берется равным 1,2. Увеличение, большее единицы, выбирается по соображениям следующего порядка: 1. Монокулярное зрение дает худшее представление о расстоянии, чем бинокулярное и 2. При увеличении, равном единице, уменьшение светосилы как бы уменьшает сам рассматриваемый предмет. Впрочем, какова бы ни была причина этого явления, имеющего несомненно физиологический характер, оно представляет большие неудобства. Ошибки в определении расстояния могут иметь пагубные последствия, особенно во время атаки, В данном случае имеет значение не то, что перископ дает изображение, имеющее в действительности те же размеры, что и изображение, воспринимаемое невооруженным глазом, но то, что при монокулярном зрении размеры изображения кажутся теми же, что и при наблюдении простым глазом. По этой причине перископы делают с небольшим увеличением порядка 1,1, чаще 1,2. Такое сравнительно небольшое увеличение влечет за собой некоторое уменьшение поля зрения, величина которого сохраняется при этом около 50°. Из сказанного ясно, что это незначительное увеличение, предназначенное для исправления оптической ошибки, имеет другое назначение, чем у обыкновенных подзорных труб, у которых цель увеличения—это восприятие деталей, невидимых простым глазом. Иногда перископы делаются с двумя увеличениями: 1,2 и 5 или 6. Второе увеличение имеет то же назначение, что и у подзорных труб. В случае большого увеличения поле зрения сильно сокращается. Перископы с двумя увеличениями имеют один объектив. Изображение же получается при помощи двух окуляров, из которых один дает увеличение 1,2; а другой—5 или 6. Эта перемена увеличения достигается вращением рычага, расположенного внутри трубы, при чем глаз не меняет своего положения относительно окуляра. — 316 — Используя перископ в качестве искателя, пользуются увеличением 1,2. Когда предмет пойман, его приводят приблизительно к центру поля зрения и переходят к большому увеличению. Вспомогательные приспособления: микрометры, зенитное наблюдение и т. п. Как было указано выше, перископ имеет вращение вокруг еврей вертикальной оси. Для осуществления этого вращения достаточно преодолеть сравнительно незначительное трение трубы в сальнике на прочном корпусе. Для свободного вращения перископа вокруг его оси достаточно иметь две ручки, укрепленные на нижнем конце трубы перископа. Для пеленгования, т. е. для измерения угла между любой точкой горизонта и продольной осью корабля, обычно устраиваются два приспособления. Первое заключается в том, что в фокальной плоскости окуляра, где получается действительное изображение предмета, натянута точно по средине поля вертикальная нить с делениями («решетка»); второе—в том, что на сальнике перископа устанавливается мертво диск, разбитый на градусы1), а закрепленный на перископе указатель (алидада) движется по этому диску. Приводя точку, пеленг которой нужно определить, к совпадению с вертикальной нитью, искомый угол получаем непосредственно на диске. Для определения угловых расстояний между двумя близко расположенными точками помещают часто в поле зрения градусную шкалу, которая позволяет быстро определять эти расстояния. Наконец, микрометр, в узком значении этого слова, состоит из двух подвижных параллельных нитей, которые совпадают друг с другом в начальный момент и которые можно раздвигать при помощи микрометрического винта. Отсчеты производятся при помощи нониуса, помещенного на головке винта. Часто эти микрометрические нити делаются двойными—вертикальными и горизонтальными; последние наиболее употребительны, т. к. они дают возможность измерить высоту мачт корабля. Укажем еще на несколько особенностей, имевших место в первоначальных конструкциях перископов, из которых кое-какие сохранились и до настоящего времени. Идея прибора непосредственного видения появилась не сразу. Наоборот, первоначальным явился принцип «темной камеры» (chambre noire). Сущность его состоит в применении обыкновенного объектива и зеркала, которые дают действительное изображение на горизонтальном экране. Для осмотра всего горизонта вращали кругом объектив и зеркало; позднее стали применять панорамные объективы в виде диска, которые давали изображение всего горизонта. Однако, очень быстро от этих устройств отказались, т. к. наблюдение через них действительных изображений представляет неудобства и практически значительно хуже непосредственного видения. Кроме того, проектирование всего горизонта на плоскость сильно искажает изображение. Однако, от этих первоначальных устройств, которые очень скоро, были оставлены, осталась основная идея—возможность осматривать весь горизонт последовательно, не меняя положения ни перископа, ни наблюдателя вместе е ним. Фирма Galileo, во Флоренции, строит еще перископы с вращающимся объективом и с неподвижным окуляром. Благодаря такой конструкции, в детали 1) Так наз. азимутальный круг. Примечание переводчика. — 317 — которой мы не будем входить, наблюдатель может заставить пройти через поле зрения окуляра весь видимый горизонт. Практическое осуществление этой' идеи было связано с большими трудностями и обладало рядом крупных недостатков, из которых наиболее существенными были трудность достижения водонепроницаемости перископа и очень большие размеры головки. Оба эти недостатка весьма серьезны. Можно поставить вопрос, является ли действительно неподвижность наблюдателя преимуществом? Недостаток всякого перископного наблюдения в погруженном состоянии лодки состоит в том, что осмотр горизонта* совершенно не связан с самой лодкой. Вахтенный начальник, находящийся на мостике надводного корабля, видит одновременно и горизонт и судно, на котором он находится, вследствие чего он отчетливо представляет себе взаимное* расположение внешних предметов по отношению к судну. Наблюдатель внутри подводной лодки не имеет возможности представить-себе с тою же отчетливостью эти относительные положения. Необходимость перемещать перископ, а вместе с ним перемещаться и самому, в случае перемены^ направления наблюдения, до известной степени способствуют улучшению представления о взаимном расположении судна п других объектов; это перемещение напоминает ему как бы механически, об изменении направления. Иногда устанавливают вблизи от объектива перископа небольшую блестящую поверхность, которая отражая лучи дает изображение солнца. Это приспособление служит для измерения высоты солнца в погруженном состоянии лодки. Зенитное наблюдение. Поле зрения перископов простирается в среднем на 50—56°. Поскольку ось лучей зрения расположена горизонтально, перископ не дает возможности видеть небо более чем: на 25—28° над горизонтом. При этом условии нет возможности производить наблюдения в районе неба, ограниченным конусом, у которого половина угла у вершины равна от 62—65°. Погруженная подводная лодка не может, следовательно, заметить ни аэроплана, ни дирижабля, летящего над ней. При том развитии, которое получила в настоящее время морская авиация, последняя является одним из наиболее действительных средств не только для обнаружения, но и для атаки подводных лодок. В сплу этого появился ряд. устройств, расширяющих зону наблюдения в перископ до зенита. Первоначально стали пристраивать для этой цела к уже существующим перископам различные приспособления, носившие случайный характер. Сущность их состояла в том, что перед объективом помещалось небольшое зеркало, которое вращалось около горизонтальной оси. Впоследствии были сконструированы перископы, в головке которых помещалась система зеркал или призм, которая давала возможность наблюдать за районом неба от горизонтали почти что до вертикали; т. о. появилась возможность наблюдать небо по меридиану. Управление этой системой зеркал производится при помощи механизма, расположенного внутри перископа и приводимого в движение рукой наблюдателя снизу перископа. У некоторых перископов можно получать вращением одного и того же маховичка следующие комбинации: 1) увеличение в 1, 2 раза 2) зенитное наблюдение с тем же увеличением и 3) 5-6-кратное увеличение. Для подводной лодки является большим удобством, если хотя бы один перископ дает возможность производить зенитное наблюдение. Однако нет никакой необходимости устанавливать на всех перископах устройство для зенитного наблюдения. так как это ведет к значительному увеличению размеров головки перископа. — 318 — Конструкция перископов. Конструктивное выполнение перископов требует особой тщательности, присущей самым точным оптическим приборам. При их изготовлении применяются материалы наивысшего качества; в особенности тщательно должны быть выбраны стекла, от качества которых зависит светосила; шлифовка линз должна быть чрезвычайно точной. Особое внимание должно быть обращено на достижение непроницаемости мест соединения отдельных деталей перископа, так как от качества сборки зависит сохранность перископа. При этом необходимо добиваться не только водонепроницаемости, ибо морская вода, попадая внутрь перископа, дает на стеклах отложение солей, но и воздухонепроницаемости с нижней стороны перископа. На первое из указанных обстоятельств необходимо обращать особое внимание, поскольку перископу приходится работать при забортном давлении от 4-5 атмосфер. На водонепроницаемость головки перископов испытываются обычно гидравлическим давлением в 6 атм. Добиться непроницаемости нижней части перископа значительно труднее, поскольку для точной установки окуляра необходимо применение подвижного соединения частей. Нижняя часть перископа находится внутри лодки, где воздух теплый и влажный. Верхняя его часть, наоборот, омывается холодной морской водой. При попадании воздуха внутрь перископа, содержащиеся в нем водяные пары конденсируются и осаждаются на холодных частях прибора, в особенности на стеклах, образуя на них росу, что делает пользование перископом невозможным. Вода, стекающая по стенкам трубы, попадает с течением времени на внутренние стекла перископа, что влечет за собою их расклеивание. Это уже не является мелким повреждением, а весь перископ выходит из строя. Перед окончательным закрыванием перископа необходимо его наполнить сухим воздухом. С этой целью через перископ прогоняют в течение некоторого времени тщательно обезвоженный воздух, чтобы быть уверенным в отсутствии каких бы то ни было следов влажности. Отверстия, служащие для циркуляции воздуха, закрываются пробками с нарезкой. В виду того, что проникновение сырости внутрь перископа все же не исключено, необходимо иметь средства для периодического осушения трубы, используя для этого те же отверстия, что и для циркуляции воздуха. Средства для осушения воздуха внутри перископа, применяемые на подводных лодках, очень просты: для этого служат—небольшой пневматический насос, подобный велосипедному, с резиновым шлангом и ниппелем, а в качестве осушителя воздуха несколько бутылей хлористого кальция. В случае, если эти средства оказываются недостаточными для приведения перископа в порядок, необходимо произвести полную его разборку, для чего следует выбирать сухой и холодный день. За исключением случаев крайней необходимости, рекомендуется производить разборку перископа только в специальной мастерской, пользуясь для этого услугами людей, знающих это дело, так как только при этих условиях можно рассчитывать на удовлетворительное качество работы. После оптической части перископа труба его представляет ту деталь, доброкачественное выполнение которой имеет наиболее важное значение. Вследствие близкого соседства перископа с компасом, труба его должна быть сделана из немагнитной никелевой стали высокого сопротивления, что, с другой стороны, является необходимым и с точки зрения механических усилий, которым она подвергается. Благодаря высоким механическим качествам этой стали труба — 319 — перископа трудно поддается как горячей обработке при прокатке, так и холодной при ее обточке. Крупп избавился от первой половины этих затруднений, отказавшись от прокатки и применив при изготовлении труб их рассверливание, подобно тому, как это делается при изготовлении пушек. Этот способ значительно дороже прокатки вследствие больших отходов металла. Во всяком случае совершенно необходимо, чтобы наружная поверхность трубы была строго цилиндрической, а ось ее строго прямолинейной. Малейшая неточность в этом отношении влечет за собой резкое увеличение трения как при подъеме перископа, так и при его вращении, и появление течи % сальнике. Устранить этот недостаток можно, только допустив некоторую слабину в направляющих буксах перископа. Однако, такой способ устранения дефектов обработки способствует появлению вибраций перископа. Для получении строго цилиндрической поверхности (у которой образующей .является прямая линия) с допуском предела одной сотой миллиметра необходимо производить обработку перископных труб на специально шлифовально-правиль-ных станках. Установка перископов на подводных лодках. Проход перископа через прочный корпус осуществляется при помощи сальника, в котором плетеная набивка заменяется иногда штампованной кожей, дающей меньшее сопротивление трения. В случае применения коротких перископов, как, например, ночных, надлежащая их установка обеспечивается цилиндрической направляющей тумбой, длиной в несколько дециметров, устанавливаемой непосредственно за сальником и составляющей с ним одну общую отливку. В случае длинных перископов высота направляющей должна быть пропорциональна длине выступающей части перископа, при чем для перископов длиной свыше 6 м, длина заделки может быть больше 2 м. Практически не рекомендуется брать длину направляющего устройства меньше 20% от полной длины перископа, при чем необходимо предусмотреть, чтобы труба имела две опоры. Нижняя опора образуется сальником и его цилиндрической частью. Верхняя опора представляет собой обойму, внутри которой находятся две половинки вкладыша, между которыми имеется некоторый зазор. Эта вторая опора должна быть надежно прикреплена своими ребрами к жестким креплениям надстройки или прочного корпуса, так как в погруженном состоянии лодки она воспринимает значительную нагрузку. Если эта опора будет обладать хотя бы незначительной упругостью, то появление вибраций перископа неизбежно. Нижняя часть перископа, поставленного в положение для наблюдения, располагается либо в рубке, лпбо в особой нише, возвышающейся над прочным корпусом и находящейся под надстройкой. Преимущество второго способа установки следующее: 1) весь перископ подымается вверх на расстояние от 0,6 до 0,7 л«, 2) увеличивается высота подъема перископа. Увеличивая высоту расположения окуляра на 0,6 м, можно поднять объектив перископа на 1,2 м, при чем в спущенном состоянии перископ не будет выходить по высоте за пределы габарита лодки. При помощи ниши можно таким образом до известной степени восполнить недостаточную длину перископа, не увеличивая габарита лодки. — 320 — Именно по этой причине короткие перископы чаще всего устанавливаются в рубке, которая играет в этом случае роль сильно вынесенной наверх ниши. Подъем перископов. Первые перископы, которые имели небольшую длину (4,25 м) и вследствие этого малый вес, подымались и опускались вручную, при помощи весьма простого механизма. Два гибких стальных подъемных троса поддерживают перископ за его основание при помощи обоймы с шариковым подшипником, который допускает вращение перископа вокруг своей оси; пройдя через ролики, укрепленные в нише возле сальника, эти тросы набегают на барабан, вращаемый от руки; другой-конец троса, служащий для опускания перископа, набегает на тот же барабан, во в обратном направлении; пройдя через ролик, помещенный на дне шахты, он прикрепляется к основанию перископа посредством рыма на шариковом подшипнике. Для облегчения подъема перископа устройство снабжают противовесами, которые почти полностью уравновешивают вес перископа. Таким образом, при подъеме перископа нужно затратить усилие лишь на преодоление трения в сальнике и в самом приводе. Подъем производился плавно, сила же трения была достаточна для удержания перископа в любом его положении. Высота подъема этих перископов была незначительна и опускание их производилось очень быстро. С увеличением длины перископов до 5 метров пришлось прибегнуть к подъему при посредстве электромоторов, так как усилие при этом было слишком велико для работы вручную; с другой стороны, высота подъема сделалась более значительной, а время опускания стало чрезмерно большим. Тогда, почти не изменяя механизма для ручного подъема, ручную лебедку переделали на электрическую, уничтожив при этом противовесы, что значительно упростило всю конструкцию. Эта лебедка совершенно подобна лебедкам элеваторов для подачи снарядов; она снабжена автоматическими ограничителями хода. Операция опускания перископа должна осуществляться очень быстро, особенно в самом ее начале. Практически необходимо иметь возможность убрать выступающую над поверхностью воды головку перископа почти мгновенно. Вследствие этого необходимо было сконструировать лебедки с чрезвычайно быстрым страги-ванием с места, что, естественно, вызвало благодаря массе перископа возникновение весьма значительных сил инерции. В силу этого обстоятельства при стра-гивании перископа с места как в тросах, так и в самой лебедке, возникали весьма большие усилия. Применение противовесов позволяет значительно уменьшить потребную мощность лебедки при подъеме перископа. Однако, при страгивании влияние их совершенно обратное, так как их масса складывается с массой перископа, что вызывает увеличение сил инерции. Отсюда ясно, что лебедка развивает наибольшую мощность не во время подъема перископа, а при страгивании его с места. Таким образом, упразднение противовесов дает определенную выгоду. На некоторых подводных лодках подъем перископов производится гидравлическим путем. Эта система обладает определенным преимуществом с точки зрения большой точности и совершенной бесшумности работы, почему она должна быть весьма рекомендована. Однако, применение ее возможно только на тех лодках, где гидравлические устройства используются и для других целей, например, для приводов вертикального и горизонтального рулей. ГЛАВА Х1У Горизонтальные рули. Средства для погружения. — Горизонтальные рули. — Погружение с хода. — Погружение на месте. 1. Погружение с хода. Средства, применяемые для погружения с хода. Из первой главы мы знаем, что для погружения подводных лодок применялись следующие устройства: 1. Винты с вертикальной осью, дающие, в зависимости от стороны их вращения, упор или сверху вниз, или снизу вверх. При заполнении уравнительной системы оставляют обычно небольшой запас положительной плавучести для того, чтобы вертикальный винт (или винты), вращаясь все время в одном направлении, преодолевал силу поддержания воды, которая действует благодаря остаточной плавучести (Бюшнель, Plongeur— Бургуа и Брюна, Норденфельдт, Пуллино и др.). 2. Под внятно и груз. При перемещении некоторого груза в нос лодки, она получает диферент на нос и входит наклонно в воду. Когда лодка достигла заданной глубины-—груз перемещается в корму с таким расчетом, чтобы лодка пришла в горизонтальное положение. Если требуемая глубина пройдена, то груз переносится еще дальше в корму, чтобы дать лодке диферент на корму; благодаря этому маневру лодка приближается к поверхности воды. (Бауэр, Джевецкий и др.). 3- Горизонтальные рули. Вслед за этими системами были изобретены горизонтальные рули,—так наз. рули глубины или рули погружения. Сравнивая между собой эти три способа погружения, можно сказать, что первый из них соответствует принципу геликоптера, а последний—принципу современного самолета. Второй сиособ может применяться только на очень малых подводных лодках, так как в противном случае подвижной груз становится чрезмерно большим, перемещение ею не может производиться достаточно быстро, и лодка начинает рыскать в вертикальной плоскости. При первом способе необходимо, чтобы винты всегда находились в движении, на что, конечно, расходуется значительная доля энергии аккумуляторов. У поверхности воды эти винты образуют водовороты и могут, благодаря этому, выдать присутствие подводной лодки, При третьем способе требуется наличие плоскостей рулей, затрата же энергии происходит лишь при перекладке рулей на требуемый угол. В этом случае давле- Подводные лодки. 21 — 322 — ние самих струй воды на плоскости рулей, положенных на некоторый угол, дает необходимую силу, чтобы уравновесить положительную или отрицательную плавучесть лодки и чтобы противодействовать резким изменениям глубины погружения. Последний способ—единственный, который применяется в настоящее время. Число пар горизонтальных рулей может быть от одной до четырех. Расположение горизонтальных рулей. Площадь рулей. Американские подводные лодки. Подводные лодки типа Голланда, первые серьезные опыты с коими относятся всего лишь к 1897 году, погружаются с одной единственной парой горизонтальных рулей, расположенных на крайней кормовой оконечности. Для того, чтобы лодка могла уйти под воду, необходимо наклонить заднюю кромку руля книзу, благодаря чему она получает известный наклон в продольном направлении (дифе-рент на нос) и входит аод некоторым углом Б воду. Угол, который составляет с горизонтом ось лодки при погружении, равен от 3° до 6°, аналогично тому, как и при подвижном грузе. Такой способ погружения может быть допущен только на малых лодках (первые лодки Голланда были длиной 18,5 метр), так как с ними сравнительно легко справиться, если нужно их удержать от наклонного движения вперед. Для Фиг. 184. План кормовой оконечности американской подводной лодки типа Голланд. больших лодок этот способ является опасным потому, что действия одних кормовых горизонтальных рулей может оказаться недостаточным, чтобы удержать лодку от ее наклонного движения вперед, и она может быстро дойти до большой глубины. Кроме того, кормовая оконечность лодки стремится приподняться кверху при таком способе погружения. В свежую погоду винт может выйти т воды, лодка остановится и не сможет погрузиться. Французские подводные лодки. Во Франции проблема погружении подводных лодок была разрешена еще до Голланда (опыты с Gymnote в 1889—1893 году), и в более удовлетворительной форме. Во время этих опытов довольно скоро выяснилось, что одних кормовых горизонтальных рулей (последние были расположены пе на самой корме лодки, как у Голланда, а на расстоянии 5,б°/0 от полной длины лодки, считая от кормовой кромки) недостаточно, чтобы заставить Gymnotes уйти под воду: он — 323 — продолжал сохранять горизонтальное положение. Не привели к цели и следующие опыты с ним же: с одной парой носовых горизонтальных рулей, расположенных на расстоянии 11°/0 длины лодки (считая от носового перпендикуляра), и с одной парой рулей, расположенных по середине; ни с топ, ни с другой установкой Gymnote не уходил иод воду. В дальнейшем ход опытов был следующий: были испытаны различные комбинации расположения рулей, как то: одна пара носовых и одна пара кормовых рулей, одна пара носовых и одна средних, средние и кормовые, и, наконец, три пары рулей, носовые, средние и кормовые. Помимо этого рули испытывались еще совместно с одной парой постоянных плавников (ailerons? fixes), установленных к горизонту под углом 3°. После всех этих многочисленных и весьма поучительных опытов, на Gymnote остались, в конце концов одна пара носовых рулен, одна пара кормовых и два постоянных плавника позади последних. На Gustave-Zede, который был много длиннее (длина 48,50 л*, вместо 17,20 м), была добавлена еще одна пара горизонтальных рулей, установленных примерно по середине длины лодки или, более точно, на перпендикуляре, проходящем через Ц. В. лодки в погруженном состоянии ее (расстояние от носового перпендикуляра—47,4°/0 от полной длины). Форма кормовых рулей несколько раз изменялась: первоначально площадь их равнялась 2 „и2, затем была увеличена до 4 лг2, а затем доведена до 3,50 л$2, т. е, до той же площади, которую имели носовые рули. _0- Фиг. 185. Американская подводная лодка Голланда. М^Д?/7Ь X/ff##f0f7 Неподвижная плоскость. Фиг. 186. Французские подводные лодки Gymnote, Morse и др. На следующей лодке Morse (заложенной в 1897 г.), более короткой, чем bustave-Zede (длина 36 м), вернулись к такому расположению рулей,' как на Gymnote: одна пара носовых рулей, одна пара кормовых и два постоянных плавника, установленных под углом 7° к горизонту. Эти три корабля, представляющие собой тип чисто подводной лодки, были первыми французскими лодками, которые хорошо погружались, легко управлялись и хорошо держали глубину; характеристики их горизонтальных рулей помещены в нижеследующей таблице: Отношение площади рулей и постоянных плавников к площади горизонтально проекции лодки (включая плавники): 21* — 324 — Gymnote .... Gustave-Zede . . Morse ...... Носовые рули Средние рули Кормовые рули Постоянные, плавники 0,045 0,027 0,027 0,019 0,0288 0,027 0,027 0,0915 0,0776 0,07 Отношение расстояния осп рулей до ближайшего перпендикуляра к полной длине лодки: Кормо- Носовые рули Средние рули вые рули Gymnote .... 11 ЗО/А г 5 6°/Л . Gustave-Zede . . . Morse . . . . . 6»/о'° Д° 7,5°'п Г НОСОВ. П/11. 2,6% Д° средн. п,п. 3,20/0 ( 5°/п ' до кор, п/п. На следующих лодка!: Francais и Algerien (1899 г.), и на четырех лодках типа Farfadet (1899) расположение рулей было такое же, как и па Morse. На малых лодках типа Naiade, построенных в 1901 году (водоизмещение 70 тонн, длина 23 м), были также две пары рулей: носовые (0,038 от площади проекции лодки), кормовые (0,036) и постоянные плаввики. Наконец, подводные лодки типа Emeraude 1904 г. (водоизмещение 380 тонн) имелп 4 пары горизонтальных рулей: носовую и кормовую пары, и еше две пары рулей, расположенных по обе стороны от середины лодки, на расстоянии 1°/0 в нос и 1°/0 в корму от середины. Испытания показали, что пз двух пар средних рулей та пара, которая была расположена ближе к корме, почти ничего не давала, так как действие ее поглощалось передней парой. Она была совершенно бесполезна и ее можно было упразднить. (См. ниже: Опыты лейт. флота Саге в Шербурге, в 1908 г.). Французские ныряющие лодки. Несколько иная установка рулей, чем на чисто подводных лодках, была выполнена на Narval'е, в 1898 г.; первым долгом были упразднены постоянные плавники в виду того, что корпус лодки не был симметричен и мидель-шпангоут был отнесен в нос на расстояние, равное 10°/0 от полной длины лодки, главная роль была отведена носовым рулям, а не кормовым. Другой мотив, почему площадь у носовых рулей была сделана больше кормовых, был тот, что, по мысли автора, кормовые рули должны давать при одинаковой площади больший эффект, чем носовые, поскольку первые находятся близко от винтов. На этой весьма короткой лодке (дл. 34 м) и на четырех лодках типа Sirene (дл. 33 м), (постройки 1900 года), были установлены всего две пары горизонтальных рулей, данные коих следующие: — 325 Narval Sirene Отношение площади носовых рулей к площади горизонтальной проекции лодки ... . . 0,036 0,035 Отношение площади кормовых рулей к площади той же проекции. Отношение расстояния оси носовых горизонтальных рулей от носового перпендикуляра к полной длине лодки . « . 0,0248 19°', 0,028 14 б°/л Отношение расстояния оси кормовых горизонтальных рулей от крайнего кормового перпен-днкуляра к полной длине лодки. ---- Ч» 13° ,, .,„ Полученные результаты оказались удовлетворительными. При этом было, однако, установлено, что кормовые рулп отнесены слишком близко к середине, что уменьшало производимый ими эффект. На всех подводных лодках с двумя парами горизонтальны! рулей кормовые рули служат, главным образом, для создания диферента, а носовые, главным образом, для поддержания заданной глубины. Поэтому желательно, чтобы кормовые рули были отнесены насколько возможно ближе к корме для того, чтобы увеличить плечо рычага. Выше мы сказали «главным образом»—потому, что каждая пара рулей действует одновременно и на диферент и на глубину погружения, при чем кормовые рули оказывают большее влияние на диферент, чем на поддержание глубины, а носовые—наоборот, Вот и все, что по существу этого вопроса можно сказать. Действительно, невозможно было точно определить положение той точки, где надлежало бы установить одну пару горизонтальных рулей таким образом, чтобы они действовали только на глубину погружения, не влияя на диферент. Точку эту Лобёф назвал «центром сопротивления вертикальному движению» (centre de resistance ад mouvement vertical); другие авторы называют ее «центром вертикального дрейфа» (centre de derive verticale), «центром давления» и т. п. Большинство авторов, писавших о подводных лодках, и большинство инженеров-конструкторов, работавших в этой области, полагали, что горизонтальные рули, установленные по середине длины лодка, будут оказывать влияние исключительно на глубину погружения1). На этом основании была установлена на Gymnote одна пара горизонтальных рулей, по середине его длины, а на лодках типа Emeraude были установлены две пары горизонтальных рулей по обе стороны от середины. 1) См. d Equevilley „Les bateaux sous-marins et les submersibles" 1901 r. Примеч. аз/пора. CJOfi ___ -------- » f ,*_• \J ~^^ В Соединенных Штатах Лэк поставил на своих лодках, по тем же соображениям, четыре пары горизонтальных рулей или «гидропланов»: одну носовую, одну кормовую и две по обе стороны от середины лодки. Его патент совершенно определенно указывал на то, что он предполагал управлять диферентом лодки при помощи носовых и кормовых рулей, ставя их всегда во взаимно-противоположное положение, чтобы удержать лодку в горизонтальном: положении (on even keel); обе же других пары горизонтальных рулей, расположенные по обе стороны от середины, должны были поддерживать требуемую глубину погружения. Некоторые авторы полагали, что «центр сопротивления вертикальному движению» находится на одной вертикали с Ц. В.; на этом основании средний горизонтальный руль Gustave-Zede был несколько сдвинут в нос от середины (на 2,6°/0 от полной длины). Эта точка зрения также неверна. Лобёф установил опытным путем, что положение центра вертикального сопротивления, (обозначаемого буквой G), 1) зависит от формы подводной лодки; 2) не остается на месте, а перемещается вперед, по мере того, как увеличивается скорость. СР?/1Л /7FP/7 . BCPTfiff ЦЫ7РЛ 81ЖЧИ»Ь? Фиг. 187.—Ныряющие лодки с 3-мя парами горизонтальных рулей типа Aigrette? Circe, Pluviose, Brumaire и др. Логическое решение задачи заключалось, таким образом, в установке трех пар рулей: одной — в корме, расположенной как можно ближе к ее оконечности, для управления диферентом; одной — по середине, или, лучше, на вертикали с Ц. В. лодки (в подводном состоянии): эта точка соответствует наиболее удаленному в корму положению точки G (для скорости, равной нулю). И, наконец, одной в носу, на расстоянии 12—14°/0 от полной длины лодки; эта точка находилась за пределами возможного крайнего положения точки Сг, соответствующего действительным подводным скоростям. Этим путем можно было с уверенностью рассчитывать захватить точку G между носовой и средней парой рулей, которыми надлежало маневрировать таким образом, чтобы вертикальная составляющая давления струй воды на обе эти пары рулей, проходила, по возможности, через точку 6?; последнее будет иметь место тогда, когда при определенном угле поворота носовых и средних рулей (как общее правило, угол этот будет неодинаков для обоиз рулей), лодка будет погружаться без диферента. Маневр этот может носить только приближенный характер, в виду неизвестности положения точки G. Вышеуказанными соображениями объясняется, почему на все! французских ныряющих лодках, начиная с типа Aigrette (1902 г.) ••мая НАЗВАНИЕ ЛОДОК Aigrette Pluviose И Bru maire Archimede Ныряющие лодки Шнейдер-Лобёф Для Перу Для Греции Armlde 1902 1905 1906 1909 1910 1912 Отношение площади рулей к площади горизонтальной проекции лодки. ' Носовые горизонтальные рули . Средние горизонтальные рули . Кормовые гориз. рули . . 0,032 0,032 0,023 0,026 0,030 0,023 0,027 0,020 0,024 0,0264 0,0244 0,0244 0,0246 0,0227 0,0227 0,026 0,023 0,020 Нос. гор. рули от Отношение рас- нос. перпенд. . . 11,4 9,6 12,0 11,1 13,0 14,6 стояния оси ру- Ср. гор. рули в лей от ближай- в нос от средн. шего перпенди- П/П. - . 4,75 4,3 2 0 6,3 12,2 10,6 куляра к полной длине лодки (%). Корм. гор. рули от крайн. корм. ^ t\j п/п ..... 13,8 9,0 14,0 9,7 9,6 4,5 — 328 — и кончая типом Clorinde (1909 г.), были установлены три пары горизонтальных рулей. Ми видим, что на всех эти! различных судах (все эти лодки строились по чертежам Лобёфа за исключением Archimede^, чертежи коего были разработаны Хюттером) средний руль придвинулся ближе к носу, а носовой руль ближе к середине лодки. Таким образом, путем последовательных приближений, точка О захватывалась все больше и больше в вилку. Производилось это все вполне последовательно и планомерно. Действительно, наличие трех пар горизонтальных рулей представляет следующие серьезные недостатки: 1) сопротивление горизонтальных рулей уменьшает надводную скорость не только благодаря добавочной поверхности трения, но еще и потому, что прп наллшдшм .холе неизвестно истинное направление струй воды: эти струи могут встречать плоскости рулей под таким углом, которым нельзя пренебрегать, что, конечно, не может не влиять на скорость лодки; 2) если на горизонтальных рулях стоит неопытные рулевые, то эти рули могут служить причиной значительного уменьшения скорости прн ходе лодли под водой, и вот почему:—при наличии трех пар рулей возможен целый ряд комбинаций из положений всех этих рулей, при которых получается один и тот же суммарный эффект; но среди этих комбинаций могут быть такие, когда носовые и средние рули будут положены в разные стороны, что, конечно, также поведет к уменьшению скорости. Как бы то ни было, такое расположение рулей, имеющее преимущество большей поверхности для управления лодкой под водой и облегчающее ее погружение в свежую погоду, было принято на следующих французских ныряющих лодках: тип Aigrette (2 людки), тип Circe (2), тпп Pluviose (18), тип Brumaire (16), тип Clorinde (2), АгсЫтЫе, Mariotte, Amiral-Bourgois, Argonaute, на 8 ныряющих лодках постройки Шнейдер и К°, 1910—1916 гг., предназначенных для других государств (Перу, Греция и Япония), а также на двух английских ныряющих лодках W-1 и W-2. Управление носовыми и средними горизонтальными рулями производится в соответствии с показаниями глубомеров, а кормовыми—по показаниям диферен-тометра. Все вышеизложенное привело Лобёфа к вполне логическому решению остановиться на одной паре горизонтальных рулей, заменяющих носовые и средние рули. Поскольку положение «центра вертикального сопротивления» «G» зависит одновременно и от формы подводной лодка и от ее скорости, постольку очевидно, что оно может быть определено лишь для данной подводной лодки и для данной скорости. В силу этого патент Лобёфа, относящийся к 26 июля 1907 г., содержит лишь следующее указание: «эта пара горизонтальных рулей устанавливается на вертикали, проведенной через точку приложения силы сопротпвления воды движению судна при вертикальном его перемещении». Лобёф изучал положение точки G на многих ныряющих лодках, построенных по его чертежам. Прп скорости, равной нулю, иными словами—при погружении без хода, G находится точно на вертикали, проведенной через Ц. В. лодки; при других условиях—по соседству от перпендикуляра, проходящего по средине лодки, и от вертикали, проходящей через Ц. Т. горизонтальной проекции лодки. С увеличением скорости хода, G перемещается в нос. Обозначая через X расстояние от G до Ц, В. лодкпи ц через L—ее полную длину, мы получаем для-у-значения, изображенные на кривой фиг. 188; зна-/ j ченпю— = О соответствует v~0. Кривая эта, повидимому, приближается ассямптотически к значеннию -г-г-шО. 33. Мы считаем необходимым сказать JL-/ «повидимому», поскольку нанесенные на кривой точкп относятся к скоростям не превышающим 6 узлов. Скорость же некоторых последних построенных лодок уже превышает 11 узлов, Поскольку для нас имеют значение главных образом, скорости, копми лодка пользуется при атаке, т. е. в пределах от 4-х до 6-тп узлов, то па основании этого графика можно сказать, что «передне-средний» горизонтальный руль следует устанавливать на одной четверти от длины лодки, впереди Ц. Г, т. е. на половине расстояния от форштевня до середины лодки. Это заключение имеет силу только для ныряющих лодок типа Лобёф, или для таких, коим первые служили образцом. Но всей вероятности, оно не оправдает себя па таких подводных лодках, как американские типа Electric Boat Co, или на лодках английского Адмиралтейства, у которых кормовые обводы сильно отличаются от обводов французских лодок. Выло бы весьма желательно произвести ряд дальнейших опытов в этом направлении, доведя скорость (подводную) до 11 узлов. В общем же надо сказать, что все эти рассуждения— весьма приближенного характера, благодаря тому, что получение экспериментальны! данных связано с большими трудностями. Во французском флоте такое расположение рулей применялось, начиная с 1910 года, на ныряющих лодках типа Лобёфа, построенных по чертежам Хюттера п Симоно (типы: Atalante, Gustaw-Zede (новый). Dupuy-de-Lome, Lagrange, Diane, Joessel), Оно же было выполнено фирмой Шнейдер и К° на ныряющпх лодках W-3 и W-4, построенных для английского Адмиралтейства, и на трех ныряющих лодках типа (УByrne. Отношение площади горизонтальных рулей к площади горизонтальной проекции лодки: Носовые рули Кормовые рули Тип О' By me, W-3. W-4 ...... ... 0,035 0,0225 Atalante ....... ...-.,. 0,0353 0,026 Bellone ......... , . .... 0,036 0,0259 / а&гипрв ...«.., 0,032 0,0238 Расстояние оси носовых горизонтальных рулей от носового перпендикуляра-в функции длины лодки: Тип O'Byrne W-3 W-4 . . . , ...... .... 24,8% 24,9% Bellone ....... ..> .... ..... 25% 22,5% 25% lagrange ... .... .............. 23,3% — 330 — » Новое расположение «передне-средних» горизонтальны! рулей обладает еще тем преимуществом, что эти рули, расположенные дальше от форштевня, чем при трех парах, меньше подвергаются ударам волн и облегчают все операции, связанные с отдачей и уборкой якоря. До 1915 года старались размещать приводы носовых рулей на всех ныряющих лодках внутри прочного корпуса, в целях лучшего их обслу- Orffuiff?Sfrt? -?• 0.33_______ 0,20 ^l wV6^28 •(№_ "1до *OJ73 0.212 0.25 0,Ш 1 2 3 -> I S 7 8 СХОГ&СТЬ 8УЗЯМ Фиг. 188. живания. Поэтому кормовые горизонтальные рули были расположены впереди винтов, довольно далеко от ахтерштевня, что, как мы знаем, понижает производимый ими эффект. В дальнейшем было решено размещать кормовые рули позади винтов, (см. ниже рис. 189), но несколько иначе, чем это было сделано на американских подводных лодках. Фиг. 189. Кормовая оконечность современной ныряющей лодки. Наконец, на современных ныряющих лодках мы видим следующее расположение горизонтальных рулей: 1. Одна пара носовых рулей, установленных точно на расстоянии одной четверти длины лодки, считая от носа. 2. Одна пара кормовых рулей, расположенная позади винтов; площадь их значительно меньше, чем носовых (примерно 3|5). На фиг. 189 показана кормовая оконечность одной из таких лодок. — 331 — Существенное примечание. На всех французских подводных и ныряющих лодках все горизонтальные рули расположены ниже ватерлинии лодки, по которую она сидит в крейсерском положении. Рули эти не могут ни складываться, ни убираться во-внутрь. В иностранных флотах устройство и расположение рулей также изменялись по мере увеличения размеров подводных лодок. Соединенные Штаты. Но подводных лодках типа Голланд, с момента их появления и до 1910 года, существовала одна единственная пара горизонтальных рулей, установленных позади винтов, на крайней кормовой оконечности лодки (см. фиг. 184). В надводном положении лодки рули находились ниже грузовой ватерлинии. С увеличением размеров лодок пришлось встретиться, прп наличии одной только пары рулей, с рядом нежелательных явлений, о которых речь шла выше. Поэтому на подводных лодках, водоизмещением 355/435 тонн (американский тип Ж; ему соответствует английский тип Н] постройки фирмы Electric Boat Co, была добавлена одна пара носовых горизонтальных рулей. Рули представляют собой плоские лопасти, похожие на проекцию лопасти гребного викта, вращающиеся вокруг своей оси. Они расположены на высоте около 0,65 м выше ватерлинии в надводном положении лодки п складываются вдоль корпуса при надводном ходе. Благодаря этому они не образуют никаких выступов на корпусе и не могут повреждаться ударами волн (см. фиг. 221). Как общее правило—все складывающиеся или убирающиеся рули, расположенные выше ватерлинии в надводном положении лодки, обладают одним крупным недостатком, сказывающимся в период погружения: или погружение происходит под одними кормовыми рулями, а носовые рули не принимают участия при уходе лодки под воду—обстоятельство, которое может сильно задержать погружение подводной лодки при свежей погоде, или же—носовые рули отваливаются, когда лодка находится еще на поверхности,—тогда они подвергаются опасности повреждения от ударов волп во время погружения. У носовых горизонтальных рулей американских подводных лодок имелся вначале еще другой недостаток: при складывании носовых горизонтальных рулей до выхода лодки на поверхность, перо рулен, переходя из горизонтального положения в вертикальное, параллельное обшивке корпуса, проходило ряд промежуточных наклонных положений, образуя при этом отрицательные углы от 0° до 90° (т. е. на погружение), и давало лодке диферент на нос. Этот недостаток был в дальнейшем исправлен таким образом, что складывание рулей производится в обратном направлении: рули складываются теперь от 0° до 90°, образуя положительные углы,—т. е. нос лодки всплывает при этой операции. Возвращаясь к подводным лодкам типа Electric Boat Co, водоизмещением 355 тонн, отметим следующие соотношения между площадями рулей п площадью горизонтальной проекции лодки: Носовые горизонтальные рули—0,017. Ось пх расположена на 0,65 м выше ватерлинии в надводном положении лодки; Кормовые горизонтальные рули—0,021. Ось их расположена на 1,05 м ниже ватерлинии в том же положении лодки. Расстояние носовых рулей от форштевзя равно 3,40 м, или 7,6% от полной длины лодки. - 332 - В виду того, что кормовые рули находятся позади винтов, действие их, конечно, более сильное, чем носовых рулей, площадь коих, вообще говоря, слишком мала. A н г л и я. Английское Адмиралтейство приняло за образец для своих первых подводных лодок американские подводные лодки типа Adder,—т. е. лодки системы Голланда, с одной парой рулей, установленных в крайней кормовой оконечности лодки (см. фиг. 184). На лодках типа А, В Е С эта система была сохранена. Но недостатки ее были очевидны, и на лодках типа (7, длина коих достигала 30,5 м, были добавлены носовые горизонтальные рули, расположенные в крайней носовой оконечности, выше нормальной грузовой ватерлинии. Рули эти были расположены весьма неудачно со всех точек зрения: они были отнесены слишком далеко вперед, чтобы ими можно было надлежащим образом управляться при погружении; кроме того они подвергались большой опасности повреждений от ударов волн. Подобное расположение рулей не привилось в дальнейшем (см. фиг. 28). На большинстве современных английских подводных лодок установлены одна пара кормовых горизонтальных рулей, позади гребных винтов, совершенно такого же образца, как и на американских подводных лодках (фиг. 184), и одна пара носовых рулей, расположенных ниже нормальной грузовой ватерлинии в надводном положении лодки. Рули постоянные. В виде исключения, на лодках типа Jif, водоизмещением 1750 тонн, носовые рули расположены выше ватерлинии. Рули убираются внутрь надстройки. Кормовые рули—постоянные н расположены ниже ватерлинии впереди винтов. Характеристика рулей лодок типа L—следующая: Носовые рули Кормовые рули Отношение площади рулей к площади горизонтальной проекции лодки* ..... . . 0017 0,023 Отношение расстояния оси носовых рулей до форштевня к полной длине лодки . . , . . 12,3% Эти данные точно совпадают с таковыми рулей американских подводных лодок постройки Electric Boat Co. Повторяем, что, по нашему мнению, площадь носовых рулей слишком мала и что онч отнесены слишком вперед. Италия. Все итальянские ныряющие лодки имеют 2 пары горизонтальных рулей: одну носовую п одну кормовую. Вначале размещение рулей по длине лодки было у них совершенно такое же, как и на первых французских ныряющих лодках (расстояние носовых рулей от носового перпендикуляра, так же как и расстояние кормовых рулей от кормового п/п равно примерно 14°/0 от всей длины лодки); на последних же ныряющих лодках типа F, Л7, Barbarigo и Pietro-Micca кормовые рули находятся позади винтов. Положение рулей по высоте часто изменялось. На первых ныряющих лодках (Glauco, Foca, по чертежам инженера Лау ренте), обе пары рулей находятся — 333 — выше ватерлинии в надводном положении лодкн, на высоте приблизительно 0,8 м, и подымаются вертикально вдоль борта во время надводного плавания, На лодках тина Medusa рули расположены также на высоте 0,80 м выше ватерлинии и втягиваются горизонтально по своей оси в водопроницаемую надстройку. На лодках типа Balilla носовые рули расположены выше (на 1,50 .и), чем кормовые. На лодках типа Nautilus (конструкц. инж. Bernard is) и на лодках S-2 и 8-3 (конструкц. пнж. Лауренти) одни носовые рули расположены вышеуказанным образом, кормовые же рули—постоянные и находятся ниже ватерлинии. Наконец, на всех последних итальянских подводных лодках кормовые горизонтальные рули—постоянного типа, и расположены ниже ватерлинии позади винтов, носовые же, нопрежнему,—убирающегося типа, складываются вдоль борта и расположены выше ватерлинии. Управление горизонтальными рулями производится по принципу обратного взаимодействия (assiette libre, asseta spontanea). Обе пары рулей сблокированы между собой и управляются одним человеком. Поворот рулей происходит в противоположных направлениях: когда у носовых рулей передняя кромка идет внпз, тогда у кормовых она идет вверх. Они действуют, следовательно, в одном и том же смысле для изменении дпферента лодки. По команде «на погружение» рулевой дает лодке диферент на нос, благодаря чему она уходит наклонно, под воду; приближаясь к заданной глубине, рулевой выравнивает лодку. Однако, несмотря на этот маневр, лодка подходит к требуемой глубине обычно с ди-ферентом на нос и уходит глубже, чем надо. Рули перекладываются тогда в обратном направлении, лодка получает диферент на корму и всплывает. Нам представляется, что при такой системе блокировки рулей весьма затруднительно избежать рысканья лодки, описывающей благодаря этому довольно резко выраженные синусоиды; неизбежны также задержки при погружении и при изменении глубины погружешш, поскольку вертикальные результирующие давления воды действуют при погружении на обе нары рулей в противоположных направлениях, вместо того, чтобы складываться. Поскольку эта система имеет только один кормовой руль, постольку это нам представляется допустимым только для лодок малого тоннажа. Германия. Германия, где первая ныряющая лодка U-1 была спущена на воду только в августе 1905 года, использовала результаты первых опытов- Тип лодок UC-46 UB-126 U-105 U-119 460 т 590 т 800 т 1 173 т Отношение площади ру- ( Носовые лей к площади гори- 1 оули зонтальной проекции | Кормо-ло1ки .... 1 вые рули 0,016 00147 0,017 00146 0,023 0 015 0,014 0016 Отношение расстояния оси носовых горизонтальных рулей до носового перпендикуляра к общей длине лодки ....... 0,145 0,17 0 148 0,13 — 334 — других стран. В виду того, что общая конструкция ее ныряющих лодок была ею заимствована у французов, ею были приняты две пары горизонтальных рулей постоянного типа, расположенных ниже ватерлинии. Кормовые рули, расположенные на первых лодках впереди винтов, были затем перенесены в корму, за винты, на всех лодках, построенных во время войны. Выше мы привели данные этих рулей. Поверхности рулей, вообще говоря, малы; в особенности это относится к носовым рулям. В итоге—германские подводные лодки держат плохо глубину. Опыты с подводными лодками, имеющими две-три пары горизонтальных рулей. Оставляя в стороне первоначальные опыты с Gymnote и с Gustave-Zede (первым), опыты, произведенные с лодками, имеющими две и три пары рулей, привели к весьма интересным выводам; среди этих опытов заслуживают упоминания испытания, произведенные лейтенантами флота L е с о q, D u r a n d-V i e 1 и Саге. Изучая начальный период погружения, L е с о q установил существование двух особенных точек. Первую он назвал нейтральной точкой (point neutre). Если к лодке прикладывается в этой точке какая иибудь сила, то глубина погружения остается неизменной, а диферепт изменяется. Вторую точку оп назвал центром давления (centre de compression). Лодка, к которой приложена сила в этой точке, остается как бы в равновесии, сохраняя свой прежний диферент, глубина же погружения меняется. D и г a n d-V i e 1 изучал, главным образом, погружение малых ныряющих лодок типа Sirene с двумя парами горизонтальных рулей. Он установил прежде всего, что по мере увеличения глубины погружения, лодка делается как бы тяжелее. Это «утяжеление» обусловливается: а) постепенным выходом воздуха, скопившегося в различных местах надстроек; б) сжатием пробки и вара, если таковые имеются в надводной части лодки, и, наконец, в) обжатием самого корпуса лодки; последнее явление может иметь известное значение на этих малых пыряющих лодках, в виду того, что расстояние между шпангоутами у них довольно большое (0,85 м). Durand-Viel установил следующие средние цифры «утяжеления» отдельных типов лодок: Лодки типа Sirene: 100 кг па глубине 10 метров и 350 кг на глубине 20 метров. Лодки типа Aigrette: 100 кг на глубине 10 метров. Утяжеление было меньше на более поздних ныряющих лодках. Кроме этого D u r a n d-V i с 1 изучал влияние диферента на скорость погружения лодки. Приводим 2 примера из полученных им результатов: Triton: погружение с диферентом ноль, с глубины 6 м 50 (считая до линии киля, глубина при атаке)—до 18,50 м: 335 — Скорость хода лодки Время, чтобы достичь глубины: Среднее время для достижения остальн. Полное время погружения Средняя скорость погружения 1 м 2 м 3 м метр 3,15 узла 15 сек. 4 сек. 3 сек. 4,9 сек. бб сек. 20 см/сек. 3,7 „ 15 „ 6 , 6 „ 4,3 „ 65 „ 23 „ „ 4 13 „ 5 „ 4 , 4 , 58 „ 25 , , 4,3 „ 12 , 4 , 5 „ 4,7 , 63 . 21 „ . Из этой таблицы мы видим, что, после того, как пройден первый метр, скорость погружения становится примерно постоянной и не зависит от скорости юда. Silure: погружение со средним диферентом в 71/2°, с глубины 6,5 м до 420 метров. Скорость хода лодки Время, необходимое для достижения глубины Среднее время для достижения остальн. метров Полное время погружения Средняя скорость погружения 1 м 2 м 3 м 2,5 узла 13 сек. 7 сек. 5 сек. 4,5 сек. 72 сек. 22 ow/сек. 3,8 . 12 „ 4 „ 2,5 . 2,5 , 45 . 40 „ „ 5 ю . 3 , 2 . 2,1 . 36 , 48 „ . Здесь картина получается иная: скорость погружения становится приблизительно постоянной после того, как пройден второй метр, но заметно возрастает с увеличением скорости. Саге продолжал эти опыты в 1908 и 1909 гг. и произвел еще ряд других, весьма интересных опытов с подводными лодками самыт разнообразных типов: с ныряющими лодками типа Sirene, водоизмещением 150 тонн с двумя дарами рулей; с лодками типа Aigrette, водоизмещением 175 тонн с тремя парами рулей; с п/л. типа Floreal, водоизмещением 400 тонн с тремя парами рулей и с п/л. типа Bubis, водоизмещением 380 тонн с четырьмя парами рулей. Приводим некоторые выводы из этих опытов: I. когда погрузившаяся без юда подводная лодка трогается с места, то: а) имеет место «утяжеление» лодки, б) лодка получает диферент на корму, вызываемый парой сил, которая приподнимает нос лодки. Утяжеление лодки, конечно, только кажущееся. Сжатый в надстройках воз-Дух постепенно выходит оттуда при движении лодки. Появление диферентующей пары обусловливается наличием надстроек. Эту пару необходимо парализовать надлежащими обводами корпуса, наклонным расположением гребных валов и т. ц. — 336 — П. Изменение диферевта при ходе лодки под водой вызывает появление вертикальной силы н пары сил. Это обстоятельство можно использовать путем придания лодке соответствующего диферента, для того, чтобы парализовать либо утяжеление лодки, либо образование пары сил, о которой речь шла выше. Например, при ходе подводной лодки Aigrette под водой с диферентом 10157 (на нос) действие вышеуказанной пары сил исчезает, кроме того к лодке прикладывается вертикальная сила вверх, величиной в 250 пг. При ходе лодки с диферентом + 2° (на корму) пропадает сила утяжеления^ но появляется пара сил, величиной -f- 5 800 пг/м, которую необходимо погасить соответствующей перекладкой рулей. III. Влияние глубины погружения.—Вертикальная сила и пара сил. вызванные изменением диферента па 1°, мало изменяются с глубиной погружения. Равным образом не ^ависит от глубины погружения, при данной мощности двигателей, и подводная скорость. ГУ. Действие рулей.—Вертикальная сила, вызываемая действием руля, имеющего площадь S и повернутого на угол а к горизонту, равна при скорости хода лодки V: F = KS7* sin a. Care находил весьма разнообразные значения коэфшшента К для отдельных горизонтальных рулей. Для носовых горизонтальных рулей среднее значение К =0,25. Для рулей, расположенных около середины лодки, среднее значение К ~ 0,52. Для кормовых рулей (расположенных впереди винтов), среднее значение /? = 0,54, Для подводных лодок, имеющих постоянные направляющие поверхности (плавники) в кормовой части, козфициент К сильно уменьшается для кормовых рулей, в виду того, что наличие плавников парализует действие струй воды на рули. На п/л. Rubis и Francais, имеющих постоянные плавники, коэфициент К снижается для кормовых рулей до 0,293 для первой лодки и до 0,19 для второй. Это наблюдение, сделанное в 1908 году, оправдывает упразднение плавников, произведенное на Narval}e еще в 1898 году. Разница в действии носовых и кормовых горизонтальных рулей узаконяет также то обстоятельство, что площадь носовых рулей сделана па той же ныряющей лодке больше, чем кормовых. Что касается средних рулей, то при системе, состоящей из двух пар рулей, расположенных одна позади другой, как, например, у подводных лодок типа Emeraude, действие кормовой пары полностью ноглошаетсл носовой парой; коз-фидиент К надает для обеих пар рулей до 0,134. Если убрать кормовую пару, то для оставшейся пары средних рулей коэфициент К повышается до 0,525— цифра, полученная также и на других лодках. У. Действие вертикального рул я при ходе л о дк и под в о-д о и.—Когда лодка меняет на подводном ходу оутем перекладки вертикального руля свой курс, она получает диферент на корму и стремится всплыть. Против этого явления должны быть тотчас же приняты меры, иначе лодка может выйти на поверхность. — 337 — У ныряющих лодок это явление объясняли несимметричностью их формы, поскольку обводы их надводной части сильно отличаются от таковых подводной части корпуса. Однако, совершенно такое же явление происходит и с чисто подводными лодками, имеющими форму сигары и симметричными относительно средней горизонтальной плоскости. Нельзя приписать это явление и крену, так как при циркуляции лодки под водой заметного крена не наблюдается. До сих пор еще не найдено ни одного удовлетворительного объяснения этого влияния вертикального руля. МУ6ЯШ1 /??т ЭГРЕТТ tt**- МУвикл j C-JJ ^-». STOPE/i*b НЯЧ.ГЯУЛЖА 9"М6 1(Г IS? _20» Osee Ю 20 30 40, 50 60 70 80 Фиг. 190. Погружение ныряющей лодки с диферентом = О. VI. Погружение на месте. Саге производил на Aigrette опыты Погружения на месте при двух различных значениях отрицательной плавучести—200 и 300 кг. В обоих случаях отрыв лодки от поверхности происходит довольно медленно: чтобы уйти на глубину в 1,5 метра, необходимо было время 60 секунд при 200 кг и 42 секунды при 300 m. Дальше йогружение происходит с почти равномерной скоростью: 1 метр в 17-18 секунд-—в первом случае, и 1 метр в 11-12 секунд—во втором. %и этом наблюдается весьма слабое ускорение движения, более заметное во ^ором случае. VII. Погружение с хода при нулевом диференте. Эти ^сцьггания, произведенные на Aigrette и Floreal, изображены в виде гра-**ка на фиг. 190. Из него мы видим, что первый метр лодка проходит ^^Дленно, второй—быстрее, при чем тем быстрее, чем больше скорость хода. Начиная с этого момента, скорость погружения становится почти что 22 Подводные лодки. — 338 — Первый метр проходит: Aigrette при скорости 3 узла в 47 секунд в • 4,2 я « 20 Floreal » • 3 п . 20 п 4,75 * . 12,5 „ » я 6 » , 11,5 „ Остальные мет ры проходи г: Aigrette при скорости 3 узла 0,075 м. в сек. я • 4,2 я 0,10 „ . „ Floreal я 3 я 0,15 „ „ „ * » 4,75 я 0,19 . . , » 6 » 0,25 . , , У1П. Быстрое погружение. Применяя различные комбинации стремя парами горизонтальных рулей, Саге пробовал погружаться более быстро, давая лодке диферент на нос, чтобы ускорить уход ее под воду. Действуя одновременно всеми тремя парами горизонтальных рулей, Саге пришел к заключению, что угол диферента не должен быть большим: максимум 7-8°. Когда пройден первый метр, скорость погружения при таком дифе-ренте почти удваивается по сравнению с той, которую мы имели при нулевом диференте. Из данных испытаний, произведенных на Floreal, приводим следующие данные: Скорость хода 3 узла 4,75 узл. 6 узл. Средний диферент ....... 4° 5° б1/*0 Время, затраченное для прохождения: Первого метра погружения . . . Восьми следующих метров , . . 18 сек. 31 „ 16 сек. 20 . 11,5 сек. 15,5 „ Средняя скорость погружения: Для первых девяти метров . . . Для восьми метров, не считая первого; ......... 0,18 м 0,25 м 0,245 м 0 38 м 0,330 м 0,52 м Основные выводы из весьма поучительных опытов, произведенных Саге, следующие: Если подводная лодка, идя под перископом, находится на расстоянии 40 метров от линейного корабля, то она имеет достаточно времени для того, чтобы уйти на глубину, на которой она может безопасно пройти под килем последнего. — 339 — Необходимо: Обеспечить беспрепятственный выход воздуха из баластяых сиетеря и надстроек. Иметь возможно большую остойчивость в погруженном состоянии лодки. Управляя носовыми и средними горизонтальными рулями, поддерживать определенную глубину погружения, а кормовыми—требуемый диферент. Упразднить постоянные направляющие поверхности (плавники) (ailerons fixes). Не устанавливать рулей один позади другого. Обеспечить наивозможно быстрое управление горизонтальными рулями. Последний вывод, к которому пришел, в конце концов, Саге в 1909 году, такой же, к какому пришел и Лобёф в 1907 году, а именно: что следует иметь только две пары горизонтальных рулей—одну в корме, а другую—около центра вертикального сопротивления. Положение же последнего, как мы уже знаем, переменное. Расчет горизонтальных руле и.—Расчет горизонтальных рулей производится так же, как и вертикальных. Необходимо лишь иметь в виду то обстоятельство, что, поскольку диферент лодки может оставаться равным нулю, постольку струи воды будут встречать плоскость руля точно под углом его наклона, тогда как у вертикального руля угол встречи струй меньше, чем угол отклонения руля, так как струи воды отклоняются корпусом судна и обводами кормы. Из этого следует, что при расчете усилий, действующих на горизонтальные рули, не следует вводить в формулу Жосселя редукционного коэфициента, а сохранить -#=41,35, тогда как для вертикального руля его можно понизить до Е =20. Управление горизонтальными рулями. На малых лодках (приблизительно до 350 тонн водоизмещения и со скоростью не свыше 8 узлов) управление горизонтальными рулями производится вручную. При большем водоизмещении и большей скорости необходимо иметь механическое управление. Применяются следующие системы управления: 1. Электромотор действует на привод, который оканчивается червяком, находящимся в сцеплении с червячным сектором, который насажен на шпонке на баллер горизонтальных рулей. 2. Масленый насос и связанный с, ним манипулятор подают масло под давлением в прессы-цилиндры, передающие движение румпелю, насаженному на шпонке на баллер. 3. Непрерывно работающий электро-мотор передает движение рулям посредством муфты Дженни (английские подводные лодки). 4. Электрическая система управления посредством двух электро-моторов (патент Ансальдо, итальянские подводные лодки). Угол перекладки горизонтальных рулей равен обычно 30° в каждую сторону от горизонтали. Управление горизонтальными рулями производится обычно из центрального поста, изредка же из рубки (американские подводные лодки Лэка). Кроме того, имеется еще ручное управление, пост которого расположен либо в центр, посту, 22* — 340 — либо вблизи от каждого руля. Последнее расположение применяется на всех больших лодках, где управление ручным приводом из центр, поста вызвало бы большие трудности из-за его длины. Контрольные приборы.—Каждый рулевой, стоящий у поста управления горизонтальными рулями, должен иметь перед глазами приборы, показывающие ему глубину погружения и диферент лодкн. Приборы, показывающие глубину погружения (глубомеры)— суть манометры с циферблатом, по которому перемещается стрелка. При атаке глубина погружения должна удерживаться с точностью до нескольких сантиметров, поэтому эти приборы должны быть настолько чувствительными, чтобы были заметны даже небольшие перемещения лодки в вертикальном направлении. Обычно устанавливаются глубомеры 2-х сортов: один, градуированный от О до 25 метров, другой—для больших глубин. Нулевая точка шкалы считается различно; во Франции глубина погружения считается от основания киля. Глубомер, градуированный до 25 метров, охватывает все глубины, необходимые для атаки. Он бывает обычно диаметром 350 или даже 450 мм. На последнем— 1 метр глубины погружения соответствует перемещению стрелки в 5 сантиметров. Для больших глубин имеется второй глубомер, меньших размеров. Он бывает обычно диаметром в 200 или 250 л*л/, и градуируется от 0 до 60 м, от О до 80 м, или даже от 0 до 100 метров. Для него не требуется особой точности градуировки. Для определения диферента применяется либо маятниковый кренометр, либо диферентометр, представляющий собой изогнутую стеклянную трубку, наполненную подкрашенной жидкостью, внутри которой перемещается пузырек воздуха. Как на первых, так и на вторых приборах должны быть заметны самые малые изменения диферента лодки. При длине стрелки маятника, равной 1,15 метра, 1° соответствует 2-м сантиметрам отклонения конца стрелки. Точно такое же перемещение пузырька должно быть п на диферентометре. Для большей чувствительности стрелка кренометра подвешивается на шариковом подшипнике. Наконец, у каждого поята управления имеется один аксиометр, репетующий углы отклонения руля. Самопишущий прибор записывает непрерывно глубину погружения и продольные наклонения (диферент) лодки. На фиг. 191 показан образец таких кривых, снятых на ныряющей лодке Armide. Кривые показывают, что диферент сохраняется весьма близким к нулю при нормальном ходе лодки под водой и что глубина погружения удерживается с точностью до нескольких сантиметров. II. Погружение на месте. Достичь математически точного равновесия лодки в погруженном ее состоянии не представляется возможным. Самое незначительное увеличение веса заставляет лодку погружаться, при чем погружение ее ускоряется еще благодаря тому, что с увеличением глубины происходит обжатие корпуса лодки, уменьшающее погруженный объем. Обратно—незначительная положительная плавучесть заставляет лодку всплывать. — 341 В силу сказанного, можно добиться лишь приблизительного равновесия лодки, изменяя тем или иным путем ее объем. Вначале пробовали изменять этот объем посредством особого поршня— , плунжера, выдвигаемого из корпуса лодки для увеличения ее объема и убираемого И 04- I t внутрь для его уменьшения. При этих опытах выяснилось, что для достижения желаемого эффекта необходимо, чтобы поршень имел очень большой объем, и сама операция выполнялась почти мгновенно. Будет ли перемещение — 342 — поршня производиться вручную, или, как предлагалось, автоматически, движение йоршня начнется только тогда, когда лодка уже начала двигаться в вертикальном направлении. Поэтому движение поршня надлежит согласовать не с расстоянием, пройденным лодкой, ни даже со скоростью ее, а с ускорением ее вертикального движения. Благодаря указанным выше недостаткам этой системы перешли для регулирования глубины погружения к другим устройствам, при помощи которых можно добиться быстрого и значительного изменения погруженного объема. Наилучшая из всех этих систем заключается, повидимому, в том, что в одну из уравнительных систерн непрерывно принимается забортная вода, а центробежный насос непрерывно же забирает из нее воду и откачивает последнюю за борт. Оба кингстона, обслуживающие эту систерну,—один на приемной трубе, через которую забортная вода поступает в систерну, другой-—на приемной трубе из систерны к насосу—сблокированы между собой. Когда открывается первый— второй закрывается, и лодка становится более тяжелой, благодаря поступлению воды в систерну. При обратной манипуляции лодка делается легче, благодаря опоражниванию систерны. Непрерывным манипулированием с кингстонами достигаются все необходимые промежуточные положения равновесия лодки. Эта система дает хорошие результаты при том лишь непременном условии, что производительность насоса достаточно высока. Опыты, произведенные с насосами с часовой производительностью, равной всего 5°/0 от надводного водоизмещения лодки, показали, что этой производительности недостаточно. По нашему мнению, производительность насоса должна быть равна 20% от вышеуказанного водоизмещения, или для лодки в 400 тонн—80 тоннам в час или 22 литрам в секунду. ГЛАВА ХУ. Вспомогательные устройства. 1. Водоотливная и осушительная системы. В тех случаях, когда удаление водяного баласта па подводных лодках производится при помощи центробежных насосов, лодки снабжаются, по аналогии с надводными военными кораблями, двумя раздельными приемными трубопроводами, именуемыми—водоотливным и осушительным. Назначение первого: 1) удаление из внутри-лодочных водонепроницаемых отсеков воды, попавшей туда в случае пробоины; эта система является т. о. спасательным средством; 2) откачка воды из баластных систерп; с каждой из этих систерн водоотливная система соединяется при помощи отдельных ответвлений. Назначение осушительной системы сводится, главным образом, к содержанию корабля в чистоте; при помощи этой системы производится осушение трюмов и удаление остатков воды из баластных систерн, поскольку последние не могут быть полностью осушены посредством водоотливной (баластпой) системы. Чтобы обеспечить удаление водяного баласта из систерн лодки в сравнительно короткий промежуток времени, устанавливаемый обычно не свыше 20 минут, производительность всей водоотливной (баластпой) системы должна быть, в силу необходимости, достаточной высокой. На большой пыряющей лодке,, водоизмещением в 800 тонн объем водяного баласта может превышать 300 куб. м\ следовательно, баластпая система должна обеспечивать подачу воды не менее, чем 900 м* в час или 250 литров в секунду. Такие мощные водоотливные средства можно считать вполне достаточными с точки зрения безопасности лодки в случае появления течи. Сечение трубопровода водоотливной системы и производительность отдельных помп определяются условиями откачивания воды из баластных систерп. Из нашего рассмотрения исключаются, понятно, большие пробоины, которые лодка может получить при столкновении на большом ходу по самой своей середине; при таком повреждении корпуса было бы совершенно невозможно откачивать ту массу воды, которая вливалась бы внутрь лодки через пробоину. В этом случае водонепроницаемые переборки являются единственным средством, которое дает лодке возможность держаться наплаву. Для возможности быстрого откачивания баластных систерп необходимо, чтобы помпы обладали большой производительностью, а трубопровод имел достаточно большое сечение; в средней части лодки диаметр его доходит иногда до 240 мм. Часовая производительность водоотливных (баластпых) помп, значительно превышает, как мы об этом уже упоминали, надводное водоизмещение — 344 — лодки, и среди обыкновенных надводных судов мы не найдем ни одного, которое имело бы такие мощные водоотливные средства, как ныряющие лодки. На надводных судах довольствуются значительно меньшей производительностью помп. Между ныряющими лодками и надводными кораблями может быть проведена параллель в том смысле, что листы прочного корпуса лодок имеют, примерно, ту же толщину, что и наружная обшивка надводных судов, и так же, как последние, лодки защищены почти по всей длине борта поясом наружных баластных систерн, представляющим собой как бы двойное дно. Водоотливная система состоит так же, как и на надводных кораблях, из стальных оцинкованных труб. Как это принято на всех судах—сечение труб водоотливной системы несколько уменьшается к оконечностям. В средней части лодки диаметр труб имеет наибольшую величину. Если в этом районе не представляется возможным провести одну трубу, имеющую диаметр около 200 мм (или больше), то главная магистраль разбивается на две, так как в действительных условиях бывает легче проложить по каждому борту по одной трубе, имеющей несколько меньшее сечение, чем одну большого сечения по середине лодки. При такой схеме приемные отростки от отдельных систерн получаются более короткими; кроме того, в том районе, где трубопровод дублирован, можно производить раздельную откачку воды из систерн обоих бортов, что имеет значение в случае повреждения легкого корпуса с одного борта. По длине трубопровод водоотливной системы разделяется па участки разобщительными клинкетами, для того, чтобы повреждение одной его части не вывело из строя всю систему. В каждом водонепроницаемом отсеке имеется по отростку, который опущен в колодец, расположенный в самом низком месте трюма. На конце отростка устанавливается невозвратный клапан, необходимый из-за системы баластных помп, которые всегда бывают центробежного типа. Что касается расположения колодцев, то надлежит иметь в виду, что при появлении течи в подводном положении лодки последняя немедленно получает диферент и что в этом случае вода может не попасть в то место, которое является самым низким в трюме, когда лодка сидит на ровный киль. Чтобы избежать этого неудобства, предлагалось располагать приемные колодцы в носовых отсеках—как можно ближе к носу, и как можно ближе к корме— в кормовых. Предложение это—вполне логичное; но, с другой стороны, надо принять во внимание и то, что при появлении течи в надводном положении лодки, заметного изменения диферента не происходит и что в этом случае такое месторасположение колодца может оказаться неудачным. Наилучшее решение вопроса состояло бы, в том, чтобы иметь 2 приемных колодца, по обоим концам отсека. Такое расположение можно бы принять для тех отсеков, которые чаще всего осушаются, например, для машинного отделения на больших подводных лодках; но оно сильно усложнило бы всю установку, если бы его проводить в жизнь в отсеках, где в этом нет необходимости, как, например, оконечности, или же на лодкак малого тоннажа. Во избежание установки лишних приемных отростков, устанавливают иногда в самом низу водонепроницаемых переборок перепускные клинкеты, для перепуска воды из одного отсека в другой. — 345 — Осушение трюмов операция, имеющая меньшее значение, чем аварийное осушение, и производится обычной поршневой помпой. Производительность последней зависит от водоизмещения лодки; для лодки водоизмещением в 400 тонн производительность поршневого насоса должна быть не менее 9.000 литров в час. Диаметр осушительного (трюмного) трубопровода не превышает обычно 60—80 мм\ трубопровод делается из труб красной меди или из стальных оцинкованных труб. От магистрали идут отростки ко всем приемным колодцам в трюмах. На больших германских, английских и французских подводных лодках, водоизмещением 800—900 тонн, устанавливаются или 2 трюмных помпы, производительностью по 15 тонн каждая, или же 3 помпы по 9 тонн. Трюмные помпы могут работать на глубине 50, 60 и даже 90 метров. Эта поршневая помпа (или одна из них, если их несколько) используется иногда еще и для другой цели, а именно—для перекачивания воды из диферент-ных систерн; в этом случае она носит название диферентовочного насоса. По трюмному трубопроводу она может забирать воду: из трюмов, из обеих диферептных систеря, из центральной уравнительной систерны, из торпедных аппаратов и из-за борта. Заполнять помпа может: обе диферентные систерны и уравнительную «систерну, а также откачивать воду за борт. Чтобы дать лодке надлежащий диферент при нахождении ее под водой, можно, таким образом, перекачать этой помпой необходимое количество воды из носовой диферентной систерны в уравнительную пли в кормовую диферент-ную, или обратно. Такой способ диферентования имеет riq преимущество, что при нем не изменяется общий вес лодки и сама диферентовка может быть выполнена более точно, чем при частичном продувании воздухом одной из диферентной систерн. при одновременном приеме забортной воды в другую. Однако, применяя баластную или трюмную помпу для различных надобностей, мы встречаемся с тем неудобством, что после откачивания воды из трюмов, приходится пользоваться загрязненным трубопроводом. 2. Швартовка и буксировка. Швартовка. Разместить швартовные устройства на лодке чисто подводного типа, обладающей, как правило, небольшим запасом плавучести,—задача чрезвычайно трудная. Палуба их имеет небольшое протяжение, а большая часть корпуса, находящаяся выше ватерлинии, имеет округлую форму и не обладает теми удобствами для хождения по ней и для установки на ней кнехтов, битенгов и киповых планок, *сак горизонтальная палуба. Главное же затруднение состоит в том, что почти вся прочная часть корпуса находится ниже ватерлинии. На ныряющих лодках, имеющих больший запас плавучести, дело обстоит значительно лучше, так как -форма их корпуса близка к форме надводных судов; кроме того, верхняя часть прочного корпуса на протяжении от носа до кормы находится или на уровне ватерлинии, или несколько выше ее. Несмотря, однако, на это, и ныряющие лодки должны соблюдать при приставании лагом к набережной или к надводному кораблю на рейде особые меры предосторожности, чтобы не повредить при этом выступающие части лодки. — 346 — Эти выступающие части—горизонтальные рули и винты. О винтах не приходится много распространяться, так как обычно они мало выступают за габарит корпуса, и, кроме того, их легко защитить постоянными ограждениями, примерно, такой же конструкции, какая применяется на миноносцах. Хуже обстоит дело с горизонтальными рулями; их ограждение служит, главным образом, для того, чтобы защитить рули от попадания концов или швартовов между пером руля и корпусом корабля, и довольно затруднительно сделать их отводы настолько прочными, чтобы онп могли противостоять удару при швартовании лодки. У баз подводных лодок эти затруднения обходят, обычно, таким путем, что лодки пришвартовываются перпендикулярно к линии причала и отделяются друг от друга бонами, имеющими осадку всего несколько дециметров. Люди могут свободно ходить между лодками по этим бонам, сами же горизонтальные рула располагаются под бонами. Необходимо, однако, иметь в виду и тот случай, когда лодка бывает принуждена войти в какой-нибудь порт, где не имеется специальных сооружений для стоянки лодок, или же когда она должна прпставать лагом к какому нпбудь кораблю на рейде, для пополнения своих припасов. Для того, чтобы предохранить горизонтальные рули от повреждений, применяют иногда специальные выстрелы, сделанные либо из дерева, либо из стальных труб, которые устанавливаются над плоскостями носовых и кормовых рулей. Ныряющие лодки имеют иногда на борту небольшой деревянный плот таких размеров, чтобы он выступал за наружные кромки руля. Плот состоит из брусьев, соединяемых на болтах, и может быть разобран на несколько частей для удобства укладки его в надстройке лодки при выходе ее в море. На малых ныряющих лодках швартовные устройства имеют довольно примитивный характер; они состоят часто из простых рымов. Утки в этом отношении более удобны, так как они заменяют одновременно и кнехт и битенг. Ла больших ныряющих лодках швартовные устройства устанавливаются примерно так же, как и на контр-миноносцах одинакового с ними тоннажа, т. е.— одна пара киповых планок в носу, с кнехтами, отнесенными несколько в корму; такое же расположение имеется и в корме. Иногда добавляют еще одну пару кнехтов в средней части лодки. Буксировка. Буксирные приспособления бывают двух сортов: при помощи первых корабль может быть взят на буксир, посредством вторых—он может буксировать другой корабль. Для подводной лодки главную роль играют первые: если вследствие аварии лодка лишилась средств для передвижения, или же средств управления, то не-обюдимо, чтобы какой-нибудь другой корабль мог оказать ей помощь и взять ее на буксир. Использование лодки для буксирования другого корабля—явление весьма редкое. На всяком морском судне буксирное устройство состоит из следующих трех приспособлений, каковые имеются и на ныряющих лодках: — 347 — 1. Из одной неподвижной и прочной точки закрепления на корпусе судна, на которую накладывается буксир, подаваемый с буксирующего судна. 2. Из приспособления, позволяющего буксируемому суджу быстро отдать буксир. 3. Из полуклюза, через который проходит буксир; при наличии такого полуклюза точка приложения силы тяги переносится к самой носовой оконечности судна, благодаря чему предотвращается рысканье его. Полуклюз, устанавливаемый на носовой оконечности лодки, изготовляется из литой стали, и по своей конструкции мало отличается от полуклюзов, имеющихся на надводных кораблях. Точка закрепления букснра, располагаемая ближе к середине судна, представляет собой в большинстве случаев солидный стальной рым, лапа коего приклепывается или к прочному корпусу, или к подкрепленному надлежащим образом карлзнгсу. Приспособления для быстрой отдачи буксира бывают весьма различны как по своей конструкции, так и по месту их расположения; основная разница между надводным кораблем и подводной лодкой заключается, с этой точки зрения, в способе приема и отдачи буксира. На чисто подводной лодке вся ее носовая часть недоступна для каких бы то ни было работ при нахождении лодки в море. На ныряющей лодке ее носовая оконечность становится недоступной для работы команды, несмотря на наличие палубы, идущей с носа до кормы, только в свежую погоду; между тем, именно в такую-то погоду и может встретиться необходимость в помощи подводной лодке. При этих условиях операция подачи буксира вручную в отверстие носового полуклюза была бы, в большинстве случаев, невыполнимой. Чтобы справиться с подобными трудностями, применяют, по образцу миноносцев, так наз. брагу. Это приспособление дает возможность перенести операцию приема буксира с носа лодки ближе к ее середине. Брага делается из гибкого стального троса, один конец которого с коушем, принайта-вливается при помощи манильского троса к рыму, прикрепленному в корпусу лодки; пройдя сквозь отверстие носового полуклюза, трос идет обратно к месту, недалеко от рубки. В этом районе, который всегда доступен для работы, и производится соединение браги с буксиром, подаваемым с буксирующего корабля. Соединение производится при помощи откидного гака, который переходит по браге к носовой оконечности лодки. Отдача откидного гака производится на расстоянии, при помощи тонкого троса, привязанного к наметке гака и идущего обратно к рубке. Иногда применяется устройство несколько иного типа: брага и буксир соединяются намертво между собой, приспособление же для быстрой отдачи буксира переносится к самому корпусу лодки, образуя таким образом мес?о закрепления браги. Неудобство этой системы заключается в том, что в случае необходимости быстрой отдачи буксира брага уходит вместе с буксиром. Преимущество же е# состоит в том, что все необходимые манипуляции с глаголь-гаком производятся около середины лодки в более удобных условиях; кроме того, эта система дает' большую гарантию от самопроизвольной отдачи глаголь-гака, что может случиться, когда он помещается между буксиром и брагой и подвергается ударам волн. — 348 — Что касается второго случая, т. е. когда лодка сама берет кого-нибудь на буксир, то для чисто подводных лодок, обладающих малым запасом плавучести и имеющих форму сигары, рекомендуется, по возможности, избегать производить эту операцию, так как их конусообразные кормовые образования мало пригодны для этой цели и буксир может легко попасть в гребные винты. Эта операция «тала возможной лишь после появления ныряющих лодок, кормовые образования коих схожи с миноносными. Неподвижная точка на корпусе лодки представляет собой либо гак, либо •солидный рым, расположенный в диаметральной плоскости лодки в том районе, где еще не кончился прочный корпус. Этот гак или рым прочно приклепываются либо непосредственно к внутреннему корпусу лодки, либо же к особому подкреплению в виде солидного карленгса. В это устройство для буксировки входит также и полуклюз, устанавливаемый на кормовой оконечности лодки. Выше мы уже указали, что использование лодки в качестве буксирующего .судна должно рассматриваться как явление исключительного характера. Для выполнения этой роли подводные лодки непригодны по двум соображениям: во-первых,—они имеют обычно очень большую длину по сравнению с их шириной, тогда как хорошие буксиры всегда короткие и широкие; во-вторых,—поскольку точка закрепления буксира переносится к кормовому полуклюзу, иными словами— на большое расстояние от центра тяжести буксирующего судна, постольку всякое рыскание буксируемого судна будет вызывать сильное рысканье и самой лодки. 3. Якорное устройство. Якорное устройство современны! подводных лодок мало чем отличается от такового на надводных кораблях одинакового с ними тоннажа. Сходство это появилось не сразу, а как результат постепенного развития рассматриваемого устройства. В первое время существования подводных лодок разница в якорном устройстве надводных и подводных кораблей была значительно больше, так как первые подводные лодки рассматривались почти исключительно с точки зрения условий плавания под водой, и на первый план выступал вопрос об их постановке на якорь в погруженном состоянии. Первые якоря, получившие применение на ПОДБОДНЫХ лодках, были свинцовые. Свинцовый груз, вес которого принимался во Франции равным 0,2°/0 от полного водоизмещения лодки, подвешивался на якорной цепи (или на стальном тросе), которая шла на звездочку шпиля (или барабан вьюшки) и опускалась затем в цепной ящик. Все устройство было расположено в надстройке и защищено от попадания воды. Вал, на котором сидел барабан, проходил через сальник в прочном корпусе и приводился в движение или ручной лебедкой, или, чаще, электромотором. Свинцовый якорь имел форму конуса, поэтому он легко входил в клюз, сделанный в нижней части корпуса. Благодаря тому, что якорь целиком убирается в клюз, он не образует никаких выступов на корпусе. Следует иметь в виду, что удерживающая сила такого свинцового якоря, не имеющего лап, которые захватывали бы за грунт, основана единственно на сцеплении его с грунтом, благодаря его весу. Но при отдаче якоря в погруженном состоянии лодки—т. е. тогда, когда вес лодки и сила поддержания воды приблизительно равны—сила сцепления якоря с грунтом будет почти равна — 349 — нулю. При стравливании цепи, лодка, вес которой уменьшился ва вес якоря., всплыла бы на поверхность; аналогичное явление мы наблюдаем у аэростатов, пользующихся гайдропом. Для того, чтобы получить надлежащую силу сцепления,, необходимо одновременно с отдачей якоря увеличивать и вес самой подводной лодки. Для этой цели на ней предусматривалась вблизи якорной лебедки особая систерна, емкость которой соответствовала весу свинцового якоря, одновременно с отдачей якоря эта систерна заполнялась частично или полностью водой. В этом случае сила давления якоря на грунт равнялась весу воды, принятой в систерну. При выбирании якоря надлежало предварительно осушить систерну, так как иначе лодка уходила бы, при выбирании цепи, все глубже и глубже, не отрывая при этом якоря от грунта. Из сказанного видно, что эта операция была, сама по себе, довольно сложная. Но главный недостаток всей этой системы заключался в том, что сила держания свинцового якоря за грунт была очень мала. Для увеличения этой удерживающей силы пробовали неоднократно увеличивать вес свинцового якоря, что приводило к большому весу всего устройства, а сама операция становилась еще более сложной. К этому надо добавить, что лодки, вообще говоря, редко становились на якорь в погруженном состоянии. На последующих подводных лодках применялись так же, как и на первых, свпнцовые якоря, но цель, которая при этом преследовалась, заключалась в постановке лодки на якорь в надводном ее положении. Все устройство сохранило большинство характерных черт первоначальны! установок, но в виду того, что задача сводилась к увеличению силы держания якоря, то для этого его коническая свинцовая часть была заменена кошкой с пятью лапами (впервые такая конструкция была предложена в 1898 году для Narval) (см. фиг. 192). Утолщение веретена в нижней части якоря преследовало двоякую цель: во-первых,—увеличение веса якоря, во-вторых,—чтобы предотвратить возможность повреждения корпуса лодки лапами якоря в самом конце его выбирания, так как заплечик должен был упираться в уступ на якорном клюзе. Якоря-кошки обладали тем достоинством, что они легко входили в клюз, сделанный из листовой стали, и совершенно не выступали за габарит корпуса. Конструкция этих якорей представляет собой определенный шаг вперед по сравнению с предыдущей; держание за грунт было значительно лучше, в особенности после увеличения размеров лап. Когда появились первые ныряющие лодки, на первый план было выдвинуто требование постановки лодки на якорь в надводном ее положении; благодаря этому сложность всего устройства сильно уменьшилась, а общее его расположение стало близко походить на таковое надводных кораблей. Все отдельные части устройства находились снаружи прочного корпуса подводной лодки. На Narval'Q цепной ящик был расположен в самом носу, в носовой балластной систерне, а на следующих лодках—во внутренней систерне с подкрепленными стенками; из ящика якорная цепь попадала на цепной барабан небольшой ручной лебедки такого же типа, какие устанавливались на палубе миноносцев первого класса, и шла затем к верхнему отверстию трубчатого клюза, в который входил якорь—кошка. Наличие горизонтальных рулей, расположенных в носовой части лодки вблизи от форштевня, исключало возможность пользования обыкновенными якорями и размещения клюзов по бортам лодки. Действительно,— — 350 — в нормальных условия! постановки на якорь, якорная цепь направлена вперед, если судно стоит неподвижно: если же в момент отдачи якоря судно не потеряло хода, то цепь будет тянуть его назад; в последнем случае она "может задеть за выступающие плоскости носовых рулей. Клюз же якоря-кошки расположен в диаметральной плоскости или несколько вбок от пее; нижний конец его упирается в килевой лист. Такой клюз имеет то преимущество, что место выхода цепн из корпуса расположено г ГХ I • ' X ff ^^erVVffyffffDPHOTJi *а*уг* стоял** „ fjwotfgroto ** fr*ff#re \ Г8ГД C7W700* очень низко, там, где она не может задеть за какие-нибудь выступающие части. У лодок водоизмещением в 350 тонн и выше пришлось заменить ручные лебедки электрическими. Электро-мотор такой лебедки расположен, понятно, внутри прочного корпуса, палгед шпиля (или брашпиля) остается снаружи, а вал, на котором сидит палгед, проходит внутрь прочного корпуса через сальник. При таком расположения якорного устройства не имеется лотка (chemin de fer) для цепи. Стопор помещается у верхней части клюза якоря-кошки, и управление им производится изнутри лодки так же, как и жвака-галсом на конце якорной цепи. В условиях эксплоатации это устройство оказалось вполне удовлетворительным; но, по мере того, как водоизмещение ныряющих лодок росло и их район плавания увеличивался, они все больше и больше получали возможность пользоваться своим якорным устройством. Опыт показал, что место входа якорной цепи в клюз якоря-кошкп находилось слишком далеко от форштевня и что некоторое неудобство этой системы заключалось в том, что якорь помещался под килем лодки, т. е. в том, что он был невидим. Поэтому на ныряющих лодках было решено отказаться от якорей-кошек и перейти к надводным якорям без штока, системы Маррель. Переход к таким якорям стал возможен лишь после 1910 года, когда носовой и средний горизонтальный рули были заменены одним носовым горизонтальным рулем. Руль этот, расположенный приблизительно на одной четверти длины лодки, считая от форштевня, оставлял всю носовую оконеч-лость лодкп свободной от выступающих частей. Фиг. 192. — 351 — Сходство с якорным устройством надводных кораблей стало почти полным, когда по соображениям безопасности стала устанавливать на лодках два таких устройства. По нашему мнению необходимо ставить 2 якоря на лодках, имеющш водоизмещение свыше 600 тонн, как это делали немцы. Ниже мы дадим описание такого устройства, останавливаясь более подробно на тех особенностях, коими оно отличается от устройств надводных кораблед. 1. Вес якорных цепей и якорей.—Вес якорей надводных кораблей определяется в зависимости от их водоизмещения, по выработанным долголетним опытом эмпирическим формулам. Формулы эти различны для отдельных типов судов и неодинаковые в различных флотах. Калибр морской цепи принимают часто (согласно английской формуле): Д=3,2 •}/Д а вес обыкновенных якорей со штоком и скобой: Р= 0,0275 ?>8 + 100 = 0,9 D + 100, где D — водоизмещение в тоннах. Для подводных лодок, у которых надводная часть значительно ниже, чем у обыкновенных морских кораблей, эти коэфициенты могут быть несколько снижены. Мы предлагаем следующие формулы, которыми мы обычно пользовались: Калибр якорной цепи в мм: d = 2,8 ifD. Вес якоря-кошки с 5 лапами, в кг: Р=0,6 D + 60. Вес якоря без штока, типа Маррель, в пг Р~0,65 D + 70. D — надводное водоизмещение лодки в тоннах. В виду того, что якорь Марреля держит, при одинаковом весе, хуже, чем якорь-кошка, если лапы последнего имеют надлежащие размеры, вес первого следует несколько увеличивать. Цифры, получаемые по вышеуказанным формулам, близко сходятся с весами, выполненными в действительности по другим способам расчета. Можно применять бесшточные якоря и других систем, аналогичные тем, коими снабжаются обыкновенные надводные суда. На ныряющих лодках французского флота устанавливаются якоря только одного типа, а именно—типа Маррель с укороченным веретеном, благодаря чему уменьшается его громоздкость. Клюзы, располагаемые по бортам лодки, делаются «втягивающего типа» (avaleur), другими словами, веретено якоря полностью входит в клюз, и за габарит корпуса лодки выступают одни лапы якоря. Такая конструкция клюза — 352 — была принята по тем соображениям, что опа позволяет производить уборку якоря простым выбиранием цепи, и для выполнения этой операции нет необходимости посылать людей в посовую оконечность лодки. Во время похода якоря удерживаются в клюзах силой натяжения цепи; рекомендуется, однако, накладывать на якоря стопора, так же, как это практикуется на надводных кораблях. Стопор представляет собой поперечину, укладываемую н» клюз и снабженную гаком с резьбой на хвостовике; гак захватывает либо за якорную скобу, либо за одно из звеньев цепи, которое не имеет распорки, и подтягивается винтом. От клюза якорпые цепи идут к брашпилю, отнесенному несколько в корму под надстройку, благодаря чему он является до некоторой степени защищенным. На поперечном валу брашпиля, приводимом в движение электромотором изнутри прочного корпуса, насажены свободно 2 цепн. барабана (звездочки). Две разобщительные муфты дают возможность соединять ведущий вал либо с одним, либо с другим барабаном. Барабаны снабжены ленточными тормозами, при помощи которых можно регулировать скорость отдачи цепи. Поскольку отдача якоря производится без разобщения цепи от звездочки поскольку тормоз выполняет здесь ту же роль, что и битенг на надводных судах. Для более надежного закрепления якорной цепи, имеется еще один стопор на ее пути, располагаемый обычно между клюзом и брашпилем. Сойдя со звездочки, цепь попадает в канатный ящик. На надводных кораблях брашпиль или шпиль располагаются обычно на одной из верхних падуб. Канатный же ящик помещается в трюме, т. е. много ниже первых. Благодаря этому между звездочкой и ящиком довольно большой участок цепи спускается вертикально вниз, и вес этого участка обеспечивает надежное сцепление цепи со звездочкой. Кроме того, канатные ящики на больших надводных кораблях имеют такой объем, что в них может свободно поместиться человек для правильной укладки цепи вручную. Ни одной из этих возможностей не существует на ныряющих лодках, так как по высоте габариты на них весьма ограничены, а сила натяжения цепи, идущей от звездочки вниз, получается весьма небольшая. Необходимо, кроме того, избегать каких-либо поворотов цепи, которые на обычных кораблях не представляют особого неудобства. Если, в силу местных условий, не представляется возможным расположить цепной ящик таким образом, чтобы цепь, сходя со звездочки, спускалась вертикально вниз, то рекомендуется устанавливать один или несколько приводных роликов, располагая их по пути цепи для натяжения последней. Объем цепных ящиков подводных лодок должен быть рассчитан с большим запасом, чем у надводных судов. На последних принимают обычно, что на 1 000 кг цепи необходимо иметь а/2 кб. м объема. На подводных лодках необходимо, по возможности, увеличивать этот объем, удваивая его, если условия это позволяют, и конструировать колодец таким образом, чтобы цепь занимала только самую нижнюю его часть. Этим путем будет выдержана достаточная длина сбегающего вертикального участка цепи, обеспечивающая надлежащее натяжение ее даже к концу выбирания якоря. Цепные ящики располагаются либо внутри прочного корпуса, либо, чаще, в баластных систернах. При последнем способе расположения цепной ящик должен заполняться водой с уходом лодки под воду, поэтому нет нужды отделять его от остального объема систерны особыми непро- — 353 — ницаемыми переборками 1). Форма колодца должна быть такова, чтобы была обеспечена надлежащая укладка цепи без посторонней помощи. Однако, не всегда бывает возможно удовлетворить всем этим разнообразным требованиям, в силу ограниченности объема, коим обычно располагают на подводных лодках. Следует иметь в виду то обстоятельство, что, располагая цепные ящики в систернах наружного балласта, мы получаем значительную экономию в весе. Действительно, если цепной ящик расположен внутри прочного корпуса, то необходимо, чтобы его стенки имели такую же толщину, как и обшивка последнего, поскольку в погруженном состоянии лодки они также подвергаются забортному давлению воды. Независимо от того, где расположен цепной ящик, конец якорной цепи прикрепляется к жвака-галсу, привод для отдачи цепи от которого идет внутрь лодки. 4. Вентиляция. Вентиляция должна обеспечивать, во-первых, обновление воздуха в жилых помещениях, т. е. одновременное удаление из лодки испорченного воздуха и подачу свежего извне, и, во-вторых, охлаждение отсеков, в которых находятся источники, излучающие значительное количество тепла. Такими отсеками являются машинное отделение, электромоторный отсек и камбуз. Казалось бы—можно удивляться, что электромоторы выделяют столь значительное количество тепла, по надо иметь в виду, что вся электрическая энергия, которая не превращается в механическую, в конечном итоге идет па образование тепла и трения; последнее, правда, весьма незначительно. При половинной мощности электромоторов коэфициент их полезного действия составляет около 86°/0. Таким образом, при мощности на валу электромотора в 800 сил—130 сил преобразуются почти целиком в теплоту. На подводных и ныряющих лодках применяются различные системы вентиляции, нередко достаточно сложные. Сложность эта обусловливается различными условиями действия вентиляции, которым в той или иной мере старались удовлетворить. Во время работы тепловые двигатели засасывают весьма энергично наружный воздух. Поэтому совершенно естественно использовать их, без затраты электрической энергии, для вентиляции соседних отсеков. Для надводного же хода под электромоторами необходимо наличие электрических вентиляторов в этих отсеках. Ранее было указано на опасность, возникающую в конце зарядки аккумуляторной батареи вследствие выделения из аккумуляторов водорода. Поэтому в иных случаях считалось необходимым иметь независимый от общесудовой вентиляции трубопровод вентиляции аккумуляторных ям 2). Далее—в свежую погоду на ныряющих лодках большинство люков не может быть открыто; в силу этого вентилирование лодки может осуществляться только при помощи выведенных наверх специальных шахт. Можно бы даже предусмотреть особые подъемные рукава, которые имели бы такую высоту подъема, которая допускала бы венти- !) В этом отношении автор, повидимому, не совсем прав, так как при предлагаемом им способе размещения цепных ящиков в баластных систернах, последние невозможно будет продувать. Примечание переводчика. 2) По принятой у нас терминологии—„батарейная вентиляция*. Примеч. перевод. Подводные лодки. 23 — 354 — лированяе лодки в полном погруженном состоянии на сравнительно небольшой глубине погружения. Наконец, известно, что перемешивание воздуха во внутренних помещениях лодки, находящейся в погруженном положении, позволяет значительно продлить время пребывания ее под водой за счет более полного использования кислорода воздуха. Поэтому необходимо, чтобы вентиляционный трубопровод, спроектированный для службы в надводном состоянии, допускал бы перемешивание воздуха внутри лодки в погруженном ее состоянии. Схемы вентиляционного трубопровода весьма разнообразны. Ниже приводятся схемы вентиляции трех типов современных подводных лодок одинаковых размеров. ПЛАН отл?/т?мие \ Цотл?Л?ш?/ '• ломешыня toroenТОРПЕДНЫХ : .'.. • /?/7/7/?fV?TOB ТОРГ7ЕД-\ /1Ь/Е jrnnffPffTbll Фяг. 193. Схема вентиляции английской подводной лодки типа L. Англия. На фиг. 193 показана схема вентиляции английской подводной лодки водоизмещением в 850 m. Приемная шахта вдувной вентиляции (на черт, обозначена буквой А) имеет большой диаметр (не менее 0,6 м). Она доходит почти до настила ходового мостика и снабжена в нижней своей части, при проходе через прочный корпус в центральный пост лодки, специальной захлопкой. Два вдувных вентилятора, расположенные в центральном посту, засасывают наружный воздух через упомянутую выше шахту. Вентилятор В подает воздух в кормовую, а вентилятор С—в носовую часть лодки. Из оконечностей воздух идет обратно к середине лодки. По рукавам Е-Е свежий воздух поступает в аккумуляторную яму. Четыре вытяжных вентилятора G, G, 6?, G. засасывают испорченный воздух по направлению к середине лодки либо непосредственно в центральный пост, либо через вентиляционные трубы F, идущие из аккумуляторных ям, и удаляют его наружу через общую шахту вытяжной вентиляции _ЕГ. Два из этих вентиляторов расположены в центральном посту, а два в отсеке, расположенном в нос — 355 — от него. Таким образом, на лодке установлено шесть вентиляторов—два вдувных и четыре вытяжных. Франция. На французских ныряющих лодках водоизмещением в 840 т. общее число вентиляторов то же, что и на вышеприведенных английских, но из них—три вдувных и три вытяжных. Два вдувных вентилятора расположены в центральном посту и подают свежий воздух, засасываемый через одну шахту, общую для всех трех вентиляторов, в носовую часть лодки. Один из них подает кроме того воздух в носовую, а второй—в кормовую аккумуляторную яму. Третий вентилятор расположен в машинном отделении и подает свежий воздух в кормовую часть лодки. Два вытяжных вентилятора, расположенные в центральном посту, удаляют испорченный воздух изнутри лодки. Оба они служат, кроме того, для вентиляции аккумуляторных ям, при чем каждый обслуживает одну яму. Воздух от вытяжных вентиляторов удаляется наружу по общей подъемной шахте, выходное отверстие которой расположено выше приемного отверстия шахты вдувной вентиляции не менее, чем на 50 см. Третий вытяжной вентилятор меньпшх размеров служит исключительно для вентиляции камбуза и гальюнов. Все эти вентиляторы могут работать с различными числами оборотов, в зависимости от способа включения: при независимом—включении при напряжении в 120 F, при последовательном включении по два—при 60 F, и при последовательном включении по три—при 40 F. Германия. На немецких ныряющих лодках водоизмещением в 860 т типа U-105 схема вентиляции более проста. Вентилирование лодки осуществляется только двумя вентиляторами большой мощности. Один из них является вдувным, другой—вытяжным. Однако, расположение трубопровода и захлопок в нем позволяет, в случае необходимости, менять направление движения воздуха. Для подачи воздуха к дизелям при надводном ходе выведена в кормовой части ограждения рубки, несколько ниже ее, особая шахта из машинного отделения. Эта шахта не присоединена ни к одному из вентиляторов. Сверху она закрывается грибовидным клапаном, а в месте прохода через прочный корпус имеет герметическую захлопку. Оба эти затвора имеют привод управления изнутри лодки. В нижней части шахты поставлен спускной кран. Такая же конструкция затворов и устройства для спуска воды применена и на вентиляционных шахтах. Каждый вентилятор присоединен к своей шахте. Шахты эти расположены: одна на правом, а другая на левом борту в ограждении рубки, позади ее. Вентиляционная магистраль состоит из труб диаметром 180 мм. По левому борту проложена вдувная магистраль, обслуживаемая вентилятором 2**. По правому борту идет вытяжная магистраль, через которую засасывается воздух вентилятором Bd. Магистрали проложены от носа до кормы лодки в верхней части корпуса. На каждой переборке поставлена захлопка, управляемая с обеих сторон яереборки. В каждом отсеке имеется на магистрали по спускному крану. Магистраль вдувной вентиляции заканчивается непосредственно в концевых отсеках. В каждом отсеке па ней поставлены заслонки, регулирующие впуск воздуха в отсек. 23* 356 — Вытяжная магистраль засасывает воздух на высоте примерно 0,5 м над настилом пола, загибаясь в концевых отсеках; в средней же части судна она засасывает воздух через приемные ответвления диаметром в 100 мм, идущие от магистрали в каждом отсеке. Кроме того, к магистрали подходят отростки, засасывающие воздух из воздухоочистителей. Аккумуляторные ямы вентилируются следующим образом: свежий воздух подается в ямы по ответвлению от вдувной магистрали. Это ответвление, образует на своем входном конце конус, что сделано во избежание повышения давления в аккумуляторной яме. Указанное ответвление вводится в яму со стороны, противоположной месту засасывания вытяжным вентилятором, образуя собой коллектор с числом отверстий, соответствующим числу рядов аккумуляторов. ссчеаке /-/ ЛОЛУ-ССЧ?НМЕ -Z ООЛУ-сечем13 ЦОЛУ-ССЧЕННЕ аолу-СЕ*?М? вентиляция ОТРЯВ. уопонечист* ад Qa&tf чаоегв Фиг. 194. Схема вентиляции немецкой ныряющей лодки типа U-105. Аккумуляторы имеют на этих лодках индивидуальную вентиляцию, описанную в гл. V. Каждый элемент присоединяется при помощи резинового шланга к коллектору. Для каждых двух рядов аккумуляторов имеется свой коллектор. Все эти коллекторы присоединяются при помощи одной общей трубы к вытяжной магистрали. В силу недостатка места—сечения магистралей делаются на подводных лодках обычно меньших размеров, чем на надводных судах. Скорости воздуха в трубопроводе допускаются до 15—20 мет/сек. В наружных шахтах вентиляции, размеры которых желательно делать возможно меньшими, допускаются скорости даже порядка 30 мет/сек. Потери напора в трубопроводах малого сечения, естественно, довольно значительны; поэтому вентиляторы должны развивать достаточно большой напор, несмотря на небольшую длину трубопровода: нормально вентиляторы подводных лодок развивают напор от 100—120 мм водяного столба. На немецких лодках, где установлено только два вентилятора, потери напора настолько велики, что __ QK7 __ ~~~^ OU t действующий напор вентиляторов принимается равным 250 мм в. с. Эти вентиляторы работают с числом оборотов значительно большим, нежели французские (до 3000 об/мин, против 1500—2000 об/мин.). Вентиляционные шахты представляют собой вертикально стоящие трубы, закрывающиеся сверху крышкой, привод от которой выведен внутрь прочного корпуса. Шахты эти часто делаются постоянного типа; в этом случае высота их ограничена, так как их нельзя выводить много выше крыши рубки. При проходе их через прочный корпус ставится во всех случаях прочный запор в виде захлопки или клинкета. Для вентилирования лодки в подводном состоянии необходимо вывести вентиляционные шахты значительно выше рубки. Для этой цели совершенно необходимо применять подъемные шахты, во избежание недопустимого увеличения высоты судна. Подобного рода шахты состоят чаще всего из трубы, проходящей через сальник внутрь лодки. Получается установка, подобная перископной, но только значительно большего диаметра. Операция подъема шахты производится так же, как и перископа, и нередко при помощи той же перископной лебедки. Чтобы производить без особого'риска вентилирование лодки на подводном ходу нужно, чтобы шахта могла закрываться почти мгновенно. Необходимо иметь средство прекратить немедленно поступление воды внутрь лодки в том случае, когда, например, по невнимательности рулевого лодка резко изменит свою глубину или когда особенно сильная волна зальет приемное отверстие шахты. Закрывание крышки шахты при помощи обыкновенного винта происходит слишком медленно. Эту операцию можно ускорить, применяя привод для закрывания крышки, состоящий из двух винтов—одного с большим и другого с малым шагом. Первый из них действует в начальный момент закрывания и дает возможность одвим оборотом маховика поставить крышку на место, после чего остается устранить лишь незначительное просачивание воды. Затем приходит в действие второй винт, осуществляющий сильное нажатие крышки на седло, чем и обеспечивается надлежащая герметичность закрывания. 5. Регенерация воздуха на подводных лодках в погруженном состоянии» Продолжительность пребывания подводных лодок под водой зависит не только от емкости аккумуляторной батареи, но и от количества воздуха, находящегося внутри лодки в объеме прочного корпуса. Порча этого ограниченного запаса воздуха в лодке происходит значительно раньше израсходования емкости аккумуляторной батареи, что видно из приводимого ниже элементарного расчета. Наиболее крупные французские ныряющие лодки были спроектированы с подводным районом плавания—со скоростью 5,5 узла—около 120 миль. На испытаниях с новыми батареями были получены районы больше проектных. Учитывая прогрессивное снижение емкости батареи по мере ее износа, мы будем в дальнейшем расчете исходить из района плавания, равного 100 милям при 5 узловом ходе. В действительности, при длительных пребываниях лодки под водой, скорость ее бывает значительно ниже- 5 узлов. Обычно эта скорость бывает порядка трех узлов. — 358 — Районы плавания изменяются обратно-пропорционально квадрату отношения скоростей. Следовательно, для трехузлового хода будем иметь: 100 X (4/ 2 = 277 миль. \ з / Надо иметь в виду, что в действительности емкость аккумуляторной батарея растет с понижением интенсивности режима разрядки. С другой стороны, про-пульсивный коэфициент подводных лодок падает при малых скоростях на подводном ходу, и можно допустить, что два этих явления взаимно уравновешивают друг друга. Район плавания в 277 миль при трехузловом ходе требует пребывания лодки под водой в течение 92 часов. Опытным же путем установлено, что экипаж не может находиться внутри погруженной лодки более пятнадцати часов, не испытывая при этом недомогания, головной боли и т. п. С другой стороны, из того обстоятельства, что, ложась на грунт, лодки могут не расходовать электрической энергии, кроме как на освещение, ясно, какое значение имеет возможность регенерации воздуха с целыо продления пребывания их под водой, Порча воздуха экипажем лодки происходит вследствие того, что в выдыхаемом легкими воздухе значительная часть кислорода замещается углекислотой. Однако, не уменьшение количества кислорода в воздухе является решающим обстоятельством. Опыты, произведенные Paul Bert'oM, показали, что жизнь может продолжаться и в атмосфере бедной кислородом. Значительно ранее, чем количество содержащегося в воздухе кислорода достигнет опасного для жизни предела, удельное содержание в воздухе паров углекислоты достигнет 4-5°/0, т. е. того предела, при котором наступает удушение. Это явление объясняется законом растворенпя газов в жидкостях: углекислота, содержащаяся в венозной крови, не может выделяться, если кровь находится в соприкосновении с атмосферой, в которой содержание углекислоты выше предела, при котором происходит растворение углекислоты. Практическим пределом содержания углекислоты, при котором наступает удушение, является 4 - 5°/0, при чем это удушение происходит не от недостатка кислорода, а из-за невозможности очистить венозную кровь от содержащейся в ней углекислоты. На самом деле явления, происходящие в спертом воздухе, более сложны. Действительно, человек может еще дышать в атмосфере, искусственно обогащенной углекислотой и свыше 5°/0, тогда как в атмосфере, испорченной дыханием, болезненные явления наступай^ значительно раньше, чем наступит этот предел. Это явление объясняется присутствием в выдыхаемом воздухе органических продуктов, называемых токсинами, являющихся настоящими ядами. Для конструктора подводных лодок представляет практический интерес то обстоятельство, что определенный объем воздуха может обеспечить людям возможность дышать только в течение ограниченного времени не вследствие уменьшения содержания в воздухе кислорода, а из-за увеличения содержания углекислоты и присутствия в нем токсинов. Во время продолжительных погружений на ныряющих лодках было установлено опытным путем, что на человека необходимо иметь два кубических метра воздуха в час. Следует заметить, что приведенная выше цифра является — 359 — низшим пределом, переходить который не рекомендуется, так как потребление воздуха для дыхания меняется в зависимости от мускульной деятельности человека. Объема воздуха, достаточного для дыхания человеку, находящемуся в покое, не хватит в том случае, когда он должен будет производить физическую работу. Кроме того не следует забывать, что в расчет объема воздуха надо вводить истинный объем воздуха, так как объем внутренних помещений лодки не является объемом содержащегося в ней воздуха. Из внутреннего объема лодки нужно вычесть все объемы отдельных объектов, находящихся внутри корпуса, как то: объемы двигателей, аккумуляторов, торпед и всех остальных предметов. Чистый объем воздуха составляет на различных лодках от 66 до 74°|0 от надводного водоизмещения. Веря среднюю цифру 70°/0, получим для ныряющей лодки с подводным водоизмещением в 850 т чистый объем воздуха—600 ля3, что при экипаже в 40 человек дает 15 м" воздуха на человека. Время пребывания под водой ограничивается таким образом 7а/2 часами. В некоторых случаях была достигнута и большая продолжительность пребывания лодок под водой, однако, по прошествии 71/2 часов, дыхание людей становилось затруднительным, появлялась головная боль и т. п. Для увеличения времени пребывания лодки под водой применяются различные способы. Выше мы уже указали на способ перемешивания воздуха внутри лодки, что конечно по повышает содержания кислорода в воздухе, но позволяет в полной мере использовать воздух внутри нее. Вентилирование лодки в погруженном состоянии является превосходным средством для обновления воздуха. При помощи выдвижных шахт, сечением в 4 кв. дцм., при скорости воздуха в 25 м/сек.—в лодку доставляется 1 л? воздуха в секунду. Таким образом полное обновление воздуха внутри лодки может быть произведено приблизительно в четверть часа. Поднимая на поверхность своп вентиляционные шахты на 15—20 мин. через каждые 5-6 часов, лодка будет всегда пметь свежий воздух для дыхания. Отсюда ясно, что возможность вентилирования лодки в погруженном состоянии имеет чрезвычайно большое значение. Однако, в условиях военного времени далеко не всегда представляется возможным вентилировать лодку в подводном состоянии. Вот почему пришлось обратиться к химическим способам регенерации воздуха. Во Франции был впервые применен для этой цели оксилит или перекись натрия (d'Arsonval, 1899 г.). В присутствии воды этот препарат выделяет кислород, а остающийся едкий натр может соединяться с углекислотой. В данном случае осуществляется химический процесс, обратный процессу дыхания. Прогоняя при помощи вентиляторов воздух через соответствующие фильтры (etageres) покрытые тонким слоем перекиси натрия п регулируя при этом в надлежащей степени интенсивность вентиляции, можно в течение неопределенно долгого времени поддерживать постоянный химический состав воздуха. Этот способ применялся на французских подводных лодках п дал хорошие результаты. Однако оксилит, как и все эндотермические соединения, богатые кислородом, опасен в пожарном отношении. Кроме того при соединении воздуха, насыщенного углекислотой, с перекисью натрия выделяется значительное количество тепла. Наконец, эта реакция, раз начавшись, идет дальше сама собой, не поддаваясь никакой регулировке, что может привести к опасному увеличению содержания кислорода в воздухе. По этим причинам следует отдать предпочтение способу, — 360 — применявшемуся на немецких подводных лодках. Способ этот состоит, с одной стороны, в поглощении углекислоты, содержащейся в воздухе, каустической содой, которая помещается в специальных патронах Дрегера, имеющих внутри ряд диафрагм. Через эти патроны, и проходит очищаемый воздух. С другой стороны убыль кислорода пополняется непосредственно из баллонов, в которых хранится кислород, сжатый до 180 атм. Преимущество этого способа заключается в удобстве регулирования содержания кислорода в воздухе, производимого при помощи детандера п игольчатого клапана; при этом необходимо производить перемешивание воздуха внутри лодки с помощью вентиляторов и проверять время от времени при помощи химического анализтора содержание в нем кислорода. На немецких подводных лодках был установлен следующий порядок регенерации воздуха: с момента погружения лодки, не дожидаясь порчи воздуха, вводились в действие содовые воздухоочистители; :тим путем исключалась возможность повышения содержания в воздухе углекислоты; а это, как мы видели раньше, является наиболее действительным средством против удушения людей. Лишь спустя несколько часов после погружения, когда воздух лишится значительной части кислорода и, следовательно, появится необходимость его восстановления, пускается в действие детандер на кислородном баллоне. 6. Жилые устройства. Жилые помещения на подводных лодках или, обобщая, — различные устройства, необходимые для проживания личного состава на лодке в течение многих дней без особых неудобств, развивались по мере того, как увеличивался район плавания лодок. Помещения эти, имевшие в начале на чисто электрических подводных лодках еще довольно примитивный вид, стали приобретать все большее и большее значение на автономных ныряющих лодках и, в особенности, на «лодках открытого моря». Все эти помещения и устройства состоят из: 1— жилых помещений; 2 — служебных вспомогательных помещений (камбузные каюты, камбузы); 3—санитарных устройств (гальюны, умывальники). А) Жилые помещения личного состава. На лодках самого малого размера довольствовались установкой нескольких крюков для подвешивания командных коек, в которых команда могла отдыхать в течение тех нескольких часов, которыми она располагала в промежутках между вахтами, и одним диваном для двух офицеров, из которых один был всегда занят несением вахты. Эти устройства, имевшие весьма примитивный характер, сделались с течением времени недостаточными, и на всех подводных и ныряющих лодках стали появляться особые помещения для личного состава. Эти помещения оборудывались подвесными или местными койками, или же теми и другими одновременно. Принимались меры чтобы устроить места для лежания по возможности для каждого человека, как это обычно делается на надводных судах. Однако, нередко нехватка помещения препятствовала осуществлению этих мер; в таких случаях довольствовались количеством мест для лежания, равным двум третям наличного состава команды. Такое положение отвечает несению службы на три смены, когда одна треть команды всегда занята несением вахты. — 361 — Кубатура этих помещений также весьма ограничена: в большинстве случаев она бывает не более 2 м3 на человека, что надо признать совершенно недостаточным; эту недостаточность кубатуры компенсируют, насколько возможно, применением усиленной вентиляции помещений. Для офицеров отводится особое помещение, оборудованное обычно откидными местными койками. Все вышеуказанные помещения снабжаются убирающимися скамейками и столами, за которыми команда обедает. Долгое время довольствовались устройством для всех офицеров одного общего помещения, оборудованного местными койками, которые превращаются днем в диваны; на больших же ныряющих лодках стали устраивать для каждого из офицеров отдельные каюты, правда, очень небольшие, длина которых равняется только длине койки или двум метрам, а ширина—менее, чем два метра (включая и койку). Кроме того, в распоряжении офицеров имеется одно общее помещение или, так называемая, кают-компания, являющаяся одновременно салоном и сто- ЛОБОЙ. Б. Помещения для приготовления пищи. Помещения хозяйственно-продовольственного назначения ничем не отличаются от устройства таковых же помещений на надводных кораблях. Для съестных припасов должны быть отведены во всяком случае довольно обширные помещения, о чем можно себе составить представление, рассматривая, например, вопрос хранения пресной воды. Запас пресной воды исчисляется обычно, исходя из расчета 6-7 литров, на человека в день. Для лодки, имеющей 40 человек команды, запас идущей в снабжение пресной воды, считая длительность пребывания лодки в море около 30 суток, будет, таким образом, равен 7200—8400 литров; для хранения этого запаса необходимо наличие систерн достаточно большой вместимости, которые размещаются обычно в трюме лодки. Конструкция камбузов подводных лодок отличается особенностями, связанными <5 применением электрических грелок, являющихся единственно возможными нагревательными приборами при плавании лодки под водой, т. к. они не выделяют дыма и не потребляют кислорода. Применение электрической энергии для приготовления пищи началось с первых подводных лодок, при плавании на которых довольствовались употреблением в пищу консервов и горячих напитков, которые можно было приготовлять в электрических кипятильниках. Коэфициент полезного действия этих приборов весьма высок, т. к. электрический нагревательный элемент, заключенный в герметическую оболочку, погружен в этих приборах полностью в нагреваемую ими жидкость. После того, как с увеличением района плавания ныряющих лодок потребовалось частое и повторное их пребывание в море по целым неделям, стало уже невозможным довольствоваться одними консервами, как средством для питания, и пришлось оборудовать эти суда настоящими электрическими камбузами, позволяющими варить и даже поджаривать пищевые продукты. Нагрев в этих камбузах получается от пропускания электрического тока через сопротивление, состоящее из ферро-никелевой проволоки, намотанной на стержни из обожженной глины: эти сопротивления располагаются под чугунной плитой так, что все устройство имеет вид обыкновенной кухонной плиты; с этим связан, однако, и недостаток всего устройства, заключающийся в том, что коэфициент полезного действия такой плиты сравнительно невелик. Вполне понятно, что потребляющей тепло — 362 — посудой, состоящей из кастрюль или котелков, устанавливаемых на нагревательную поверхность, используется только часть всего тепла, остальная-же его часть теряется, благодаря лучеиспусканию. Несмотря на это, приходится пользоваться такими камбузами, так как они позволяют снабжать команду совершенно необходимой на длинных переходах горячей пищей. Эти нагревательные устройства являются потребителями громадного количества электрической энергии. При составе команды, доходящем до 40 человек, нагревательные приборы камбуза потребляют, при одновременном их действии, от 25—30 киловатт. Правда, в действии они находятся не непрерывно. Однако, считаясь с таким большим расходом энергии, стараются ограничить пользование электрическим камбузом до возможного минимума во время пребывания лодки под водой; при нахождении-же лодки на поверхности пользуются гораздо более экономичными керосиновыми нагревательным приборами. На ныряющих лодках конкурируют между собой два типа керосиновых камбузов, предназначенных для надводного плавания, каждый нз которых имеет свои достоинства и недостатки. Камбуз может быть установлен в ограждении рубкп под мостиком; цри этом различные запахи и пары от приготовления пищи не проникают внутрь лодки; несомненно, что это устройство является весьма удобпым при стоянке на якоре и в море при тихой погоде. Но, как только в море начинает свежеть, наружный камбуз начинает весьма сильно страдать от брызг; с другой стороны, наружный камбуз, как и все расположенные снаружи устройства, представляет собой то неудобство, что пользование им является обычной причиной увеличения времени, затрачиваемого на погружение. Поэтому камбуз, расположенный в специально для него отведенном помещении внутри лодки, больше отвечает потребностям военного времени; неудобства такого расположении ослабляют, снабжая помещение камбуза отдельной вытяжной вентиляцией. В. Санитарные устройства. Санитарные устройства состоят яз обыкновенных умывальников, устанавливаемых в командных помещениях и каютах, и из ватерклозетов нлп гальюнов. Последние, в виду необходимости их расположения ниже ватерлинии в надводном положении лодки, должны быть оборудованы соответствующими особыми приспособлениями. На подводных лодках весьма распространен тип гальюна с насосом. Насос этот приводится в действие вручную и обеспечивает возможность удаления за-борт содержимого горшка, смешиваемого при этом с водой. Устройство это прекрасно действует в надводном положении лодки, при нахождении же ее под водой приходится прикладывать довольно большое мускульное усилие для преодоления забортного давления; на этом основании часто устанавливают гальюны, опоражнивающиеся в небольшой резервуар, вместимостью около 100 литров, который освобождается от содержимого продуванием его сжатым воздухом. Заслуживает внимания усовершенствованный тип подводного гальюна, в котором применяется диференциальный поршень. В этом устройстве поршень насоса состоит из двух половин, имеющих разные мало отличающиеся друг от друга диаметры; обе противоположные стороны поршня находятся в сообщении с забортным пространством, благодаря чему давления частично уравновешиваются, и при откачивании содержимого горшка за борт приходится преодолевать только разность давлений с той и другой стороны порпшя. — 363 — Если, например, соответствующий полному ходу большого поршня объем равен 1000 смъ, и ход малого поршня—800 смъ, то за каждый ход поршня .удаляется один литр жидкости и вводится 80$ &м3 забортной воды. Забортная вода используется одновременно для ополаскивания горшка гальюна. Таким образом, если нужно удалить за борт объем, равный одному литру, необходимо, чтобы поршень сделал о полных ходов. Ясно, что затрата механической энергии остается той же самой, как и при простом насосе, но она затрачивается в течение пяти ходов поршня, вместо одного, благодаря чему вся откачка производится много легче. Очевидно, что тот же результат можно получить с помощью обыкновенного насоса, если придать цилиндру в пять раз меньший объем. Но вводимого в этом случае количества воды было бы недостаточно для разжижения экскрементов и, кроме того, пришлось бы иметь дело с слишком малыми размерами трубопровода. 7. Лоты. На ныряющих лодках пользуются при надводном плавании такими же лотами, как и на обыкновенных судах: ручными лотами на стоянке и лотами Thorn-s о n'a илп W а г 1 п z e Гя — на ходу. Но техника постаралась снабдить их вместе с тем и приборами, позволяющими делать промеры глубины также и при положении лодки под водою. Отметим, что возможность определения глубины при помощи лота имеет чрезвычайно важное значение именно на подводном ходу, поскольку все остальные средства наблюдения и проверки курса оказываются под водой подверженными большим или меньшим погрешностям. Лоты, которыми пользуются на лодках при нахождении их под водой, являются видоизменением приборов, применяемых для надводного хода, со внесением в них ряда добавлений, необходимых для использования их в новых условиях. Один из первых таких приборов состоял из свинцового груза, собственно лота, подвешенного на проволоке (лотлине) из специальной бронзы, входящей внутрь корпуса сквозь набивочную коробку; этот лотлинь наматывался на барабан лебедки. Разумеется, что прибор этот мог давать точные показания только тогда, когда лодка погружалась без хода. С момента, когда лодка давала хотя бы небольшой ход, в показания этого прибора необходимо было вводить поправки. Самый же крупный недостаток этих приборов заключался в том, что нельзя было быть вполне уверенным в определении момента, когда лот достигнет дна, так как момент этот можно было определять исключительно по уменьшению натяжения проволоки. Но из-за трения в набивочной коробке все эти наблюдения сопровождались ошибками, носившими постоянный характер. Кроме того, на бронзовом лотлине часто получались петли (сгибы), служившие причиной обрыва во время его подъема. В устройство этого прибора было внесено некоторое усовершенствование, состоявшее в том, что барабан лебедки помещался в водонепроницаемой коробке, в связи с чем отпадала необходимость пропускать лотлинь через набивочную коробку и получалась возможность применять лотлинь, состоящий из нескольких гибких проволок. Дальнейшее усовершенствование этого прибора позволило применять его на ходу. Лот и его-лебедка устанавливаются насколько возможно ближе к корме, при чем сам лот удерживается посредством оттяжки В; другой конец оттяжки закрепляется у киля вблизи форштевня. При этих условиях лот получает возмож- 364 ность перемещаться по дуге круга, описываемой концом оттяжки, п во время хода лодки. Прибор этот дает показания, значительно более точные, чем все предыдущие. К сожалению, на основании самого принципа действия прибора, .ям можно пользоваться только на небольших глубинах, не превосходящих 15—20°/0 длины лодки. Фиг. 195. Фиг. 196. Для того, чтобы получить возможность определять большие глубины, пришлось прибегнуть к услугам вышеупомянутых лотов Thomson'a и WarlnzePfl, применяемых при надводном плавании, видоизменив способ их установки в соответствии с условиями плавания под водой. Сам лот был сохранен в первоначальном виде, но убирался в непроницаемую коробку, которая после поднятия лота наверх может быть изолирована от забортного пространства путем закрытия устано- Фиг. 197. вленного внизу коробки клинкета. После этого остается удалить воду из коробки и отдраить крышку боковой непроницаемой горловины, чтобы получить доступ к лоту. Видоизмененные таким образом лоты Thomson'a и Warlazel'a действуют вполне удовлетворительно. Но из за необходимости выполнения при этом ряда операций, пользование ими занимает много времени, благодаря чему лодка оказывается лишенной возможности определять находящиеся близко друг к другу глубины. — 365 — Поэтому была предложена другая система лотов, именно лот Fave, действующий при помощи сжатого воздуха и дающий непрерывные отсчеты. Принцип этого прибора заключается в следующем: если мы возьмем резервуар с сжатьш воздухом, сообщенный с гибкой трубкой, опущенной па глубину и открытой с нижнего конца, то, когда установилось равновесие давлений, установленный на резервуаре манометр будет показывать то давление, которое имеется на уровне нижнего отверстия трубки, а тем самым и глубину, на которой это отверстие находится. По мере того как глубина будет уменьшаться, конец, трубки будет подыматься, а давление падать, указывая величины новых глубин. Если же, в дальнейшем конец трубки будет опускаться, то вода будет входить в трубку, и для того, чтобы получить точный отсчет, необходимо снова наполнить резервуар воздухом. Этого можно избежать однако весьма просто: достаточно устроить у нижнего отверстия трубки колпак, объемом в несколько децилитров, в виде воздушного колокола. При таком устройстве, воздух в колпаке будет сжиматься при увеличении глубины без заметного подъема уровня воды, не отражающегося на точности отсчетов. Таким образом, прибор этот дает возможность получать непрерывные отсчеты глубины, в чем и заключается его преимущество. К сожалению, осуществление этих приборов связано с большими затруднениями, т. к. все созданные до сей поры модели аппаратов этого типа оказывались весьма хрупкими и подверженными поломке. Медные трубки малого диаметра, которымп приходится пользоваться, должны иметь весьма тонкие стенки для того, чтобы они обладали достаточной гибкостью и чтобы их можно было наматывать на барабан лебедки, они легко ломаются от незначительных ударов, в связи с чем пришлось соединить их на всем протяжении с добавочным линем, воспринимающим на себя все усилия от натяжения. Если определение глубины при помощи этих лотов и дает удовлетворительные результаты при стоянке, то в тех случаях, когда лодка имеет хотя бы небольшой ход, картина получается уже иная, так как и трубка и прикрепленный на ее конце резервуар, которые волочатся по дну, довольно скоро приходят в негодность. Фиг. 198. ГЛАВА XVI. Средства внешней связи. Спасательные средства, 1. Подводные колокола. Микрофоны. Известно, что звук передается в воде со скоростью, примерно, в четыре раза большей, чем он распространяется в воздухе. В связи с этим уже давно пытались использовать это свойство воды для звуковой связи между подводными лодками в подводном их положении. В качестве источника звука для этой цели применялся бронзовый колокол (Snbmarine Signal C°), целиком погруженный в воду, язык которого приводился в движение или вручную, или пневматическим приводом, или, наконец, электромагнитом. Приборы последнего типа, доставляли много хлопот из за трудности поддержания хорошей изоляции, поскольку их приходится располагать в воде. При этом всегда применялись колокола, дающие высокий тон, так как было установлено, что такой звук передается лучше, чем низкий. Сигналы разделяются на длинные и короткие, так же, как в азбуке Морзе пли в других, ей подобных. Дальность передачи звуковых сигналов изменяется в зависимости от состояния моря; при вполне тихой погоде можно улавливать звуковые сигналы, поданные на расстоянии 5 или 6 морских миль; но фоническая сигнализация возможна только на расстоялиях заведомо более коротки^ чем предельный радиус, на котором может быть уловлен звук. Поэтому в настоящее время подводные колокола больше не применяются на подводных лодках. Приборы для выслушивания одинаково необходимы как подводным лодкам так и преследующим их кораблям. Преследователь старается определить курс подводной лодки по производимым ею шумам. Равным образом и подводной лодке крайне необходимо знать, преследует ли ее кто-либо, и в каком направлении находится противник. Корпус погрузившейся подводной лодки представляет собой отличный резонатор, и если поместиться во время подводного хода в каком либо помещении, достаточно защищенном от шума (например, в носовом отсеке), то можно довольно хорошо воспринимать все внешние звуки. Указанное явление может быть усилено при помощи специальных приборов для выслушивания: 1. Приборы непосредственного выслушивания: стетоскоп Вгоса и стетоскоп Vil lard и A br ah a m'a Последние дали хорошие результаты при надевании приемников на оба уха. Эти приборы действуют без применения электрического тока и состоят из эластичной металлической коробки, которая сообщается при помощи длинной акустической трубки с ухом слухача. Применялись на лодках также и гидрофоны, представляющие собой видоизменение геофонов, которыми пользуются в минной войне для выслуши- — 367 — вания звуков под землей. Эти приборы устанавливаются непосредственно на борту лодки, и установка их не требует, как и установка стетоскопов, прорезания отверстий в борту. К концу войны все подводные лодки были снабжены такими приборами. Благодаря им можно было улавливать шумы на расстоянии 3 км в Средиземном море, и 5-ти км в Ламанше и в океане; вода последних, перемешиваемая течениями, приливами и отливами, имеет на нормальных для лодок глубина!, практически, одинаковую температуру и представляет собой более однородную среду, которая лучше передает звуковые вибрации. 2. Микрофоны. В области микрофонов за время войны было сделано весьма много усовершенствований J. Perrin'oM и A. M arc el in'ом. Примененное последними устройство делает микрофоны нечувствительными к изменениям внешнего давления, зависящим от волнения и качки; в них введено также приспособление для погашения их собственных звуковых колебаний. Главные затруднения проистекают от наличия ряда паразитных звуков, мешающих работе прибора: шумы от волнения па поверхности моря, от действия ветра на гребни волн, от ветра в рангоуте надводных судов и др. Иногда, в особенности же в свежую погоду, эти шумы заглушают те звуки, которые слухач стремится уловить как, например, шум от действия гребных винтов. Наконец, и сам корабль, на котором находится слуховой приемник, является источником шума, в связи с чем пришлось изъять из употребления много аппаратов, при помощи которых можно было производить выслушивание лишь при стоянке снабженного ими корабля (американская трубка С). Наилучшие результаты дал аппарат, изобретенный старшим лейтенантом флота Valser'oM. Еще в начале 1916 г. Р err in задумал использовать в качестве слухового приемника колпак в виде шарового сегмента. Проходя через оболочку сегмента, звуковые волны меняют свое направление и сходятся в одной точке или в фокусе, расположение которого зависит от кривизны сферической поверхности; иначе говоря, с звуковыми волнами происходит то же, что и с световыми лучами при прохождении их через увеличительное стекло. Perrin использовал для этой цели часть сферической оболочки мины заграждения, сделанной из листового железа толщиной в 3 мм и диаметром в 750 мм. Для установки такого колпака на корпусе судна приходилось делать вырез в его ^подводной обшивке. Этим самым корпус судна ослаблялся, что совершенно недопустимо на подводной лодке и весьма нежелательно даже и на обыкновенном надводном корабле. По мере же увеличения толщины колпака действие его, как звукового приемника, быстро сходит на нет. У Valser'a родилась счастливая идея изготовить этот колпак хотя бы из толстого лпстового железа, но сделать в нем ряд небольших отверстий и в каждое из них вставить тонкую вибрационную пластинку (мембрану). Колпак в форме шарового сегмента, имеющий диаметр в 1 м, устанавливается насколько возможно ниже от грузовой ватерлинии и, обычно, в носовой части корабля; один колпак устанавливается на правом, другой на левом борту, при чем их можно изготовлять из листов любой толщпны, т. к. звуковые волны улавливаются вибрационными пластинками. Направлению D, по которому звуковые волны подходят к колпаку, соответствует фокус Т7, в котором звук будет иметь наибольшую силу. Фокусы эти располагаются на некоторой замкнутой кривой, вдоль которой перемещается слухо- — 368 ГГАУО/МНП ci п/>/гб/гя Фо/гусоа вая трубка С. Та точка, в которой слышимость звука будет наиболее интенсивной,, указывает направление или пеленг источника шума. Ценной особенностью прибора является возможность отделять один услышанный шум от другого. Может случиться, что будут определены два и три разных фокуса, каждый из которых отвечает своему, отличному от других, источнику шума. Прибор этот позволяет производить выслушивание и во время хода корабля, при условии, что скорость его будет уменьшена до 5-6 узлов. Приемник должен быть расположен в хорошо изолированном от шума помещении. Поскольку на корабле устанавливаются два прибора (по одному на каждом борту), постольку имеется возможность, меняя курс корабля, брать такое направление, при котором сила звуков, распространяемых каким либо источником,. будет восприниматься одинакова сильно в обоих аппаратах. Это будет служить показателем того, что корабль держит курс прямо на источник звуков. Недостатком прибора V а 1-s e г'а является несколько малый радиус действия, на котором он принимает звуки (2 500 м). Anna-лота рат дает направление уловленного звука с точностью до 5 градусов. Из числа таких приборов можно еще привести детектор В i e s'a, основанный на принципе отражения звука. В носовой части корабля устанавливается источник, посылающий звуковые волны. Если на пути этих волн встречается какое-нибудь препятствие, например, скала, плавучий лед или другой корабль, то звуковые волны отражаются и возвращаются к точке отправления. Прибор состоит, следовательно, из передатчика (генератора звука), расположенного между двумя слуховыми приемниками, при чем все это устройство может поворачиваться в разных направлениях. Звуки посылаются с регулярными интервалами; в промежутках между передачей звуков производится выслушивание. Прибор поворачивают до тех пор, пока слышимость отраженного звука не станет наилучшей. Направление на звуковой источник дается, таким образом, установкой самого прибора, расстояние же определяется при помощи подсчета промежутка времени, истекшего между моментом отравления звука и его приема. Этим детектором пользовались до войны как средством для предупреждения столкновений и для обнаружения близкого присутствии плавучих льдов. Неудобство прибора заключается в том, что он предупреждает и противника (например, подводную лодку) о близости корабля, который ее выслеживает, т. к. на подводной лодке звуковые сигналы, поданные прибором Rie s'a, улавливаются при помощи ее собственных приборов для выслушивания, благодаря чему она получает соответствующее предупреждение. Фиг. 199. — 369 - Опыты, произведенные с приборами для выслушивания, дали целый ряд чрезвычайно интересных результатов. Из этого перечня можно особо выделить нижеследующие положения: 1. Высокие звуки улавливаются на гораздо болыпиг расстояниях, чем низкие. 2. Дальность действия звукового приемника тем больше, чем на большей глубине он находится. 3. В отдельных случаях замечено явление интерференции звуков, исходящих из одного и того же источника,—результат отражения звуковых волн от поверхности моря. 4. Расстояние, на котором можно улавливать шумы, производимые подводной лодкой, тем больше, чем больше ее глубина погружения и таким образом, в противоположность тому, что можно было бы ожидать, подводная лодка находится в звуковом отношении в большей безопасности при нахождении ее ближе к поверхности воды, в то время как с точки зрения видимости ей выгодно погружаться на возможно большую глубину. 5. Расстояние, на котором может быть уловлен шум, производимый надводным кораблем, тем больше, чем больше осадка этого корабля. 6. Лучше всего улавливается шум от винтов, вследствие его регулярности, при чем он улавливается тем хуже, чем медленнее они вращаются. Более детальное освещение всех этих вопросов может быть найдено в специальных сочинениях, к которым мы и отсылаем читателя 1). Ценные усовершенствования в этой области находятся, впрочем, еще в периоде дальнейшей разработки. 2. Беспроволочный телеграф и телефония. 1. Беспроволочное телеграфирование в надводном положении. Все подводные лодки снабжаются в настоящее время станциями беспроволочного телеграфа, позволяющими принимать и отправлять необходимые сообщения. Прием осуществляется значительно проще, чем отправление, поскольку он не требует большой мощности в антенне и поскольку в настоящее время этот вопрос разрешен вполне удовлетворительным образом. Но, кроме приема, подводная лодка должна также иметь возможность давать отчет о выполнении полученных ею распоряжений, передавать различные сведения и вступать в связь с другими подводными лодками. В виду того, что верхняя часть корпуса чисто подводных лодок весьма незначительно возвышается над водой, и, кроме того, эти лодки не имеют постоянных-мачт, то установка передатчиков, действующих на большое расстояние, встречает некоторые затруднения. Вначале устанавливались на лодках станции «Magnnna», мощностью в 300 ватт, а затем—станции, мощностью в 0,5 киловатт. На больших подводных лодках мощность станций достигает 2-3 киловатт, позволяющих осуществлять при благопрпятных условиях передачу на расстояния до 200 миль. Обычно довольствуются значительно меньшей дальностью передачи—а именно порядка 80—100 миль. Бесполезно увеличивать весьма !) These de M. A. Marcelin. Примечание автора. Подводные лодки. 24 — 370 — значительно мощность станций, т. к. дальность передач при этом мало возрастает, благодаря небольшой емкости антенны/Увеличение высоты антенны дает более ощутительные результаты. Высокие антенны. Антенны, применяемые на лодках, имеют часто вид опрокинутой буквы «F», которая хотя и не является наилучшей, с точки зрения передачи, но зато имеет то преимущество, что для нее необходимо иметь только одну мачту. Чтобы получить большую дальность передачи, ставятся большей частью антенны в виде буквы «I7»; каждый конец такой антенны поддерживается одной мачтой. Такая установка более тяжела и более громоздка, по сравнению е первой, и требует значительно большего времени как для подъема, так и для уборки. Мачты дли антенны бывают двух систем: складные и телескопические. Складные мачты отличаются \ ^ -------~ довольно простой конструкцией и обращение с ними весьма Фиг. 200. V-образная антенна. несложное. Уборка таких мачт производится весьма быстро, в особенности, если они снабжены противовесами. Существенный их недостаток — это большой вес и громоздкость. Телескопические мачты делаются из труб или из профильного железа. Отдельные части мачты входят одна в другую. Выстреливание их производится или пневматикой, в случае трубчатых мачт, или вручную, если мачты из профильного железа, по образцу выдвижных пожарных лестниц. Они менее громоздки по сравнению со складными мачтами, но так же тяжелы н обращение с ними связано с рядом затруднений. Высота их обычно равна от 7 до 7,5 метров над палубой; иногда они делаются и выше. Усовершенствованием телескопических мачт много занималась фирма «Mors». Мачты этой фирмы состоят из ряда _—-__„__._____________________, трубок с постепенно уменьшаю- —^-----------------------------------------------i-------- щимся диаметром, скользящих фип 20L г.образная антенш. одна в другой и снабженных сальниками. Высота их достигает Г2 м над грузовой ватерлинией. Подъем этих мачт производится при по-мощп сжатого воздуха, имеющего давление от 2-3 KZJCM* и подаваемого внутрь труб. При опускании мачт сжатый воздух выпускается из труб и мачты валятся под действием собственного веса. Мачты этой системы отличаются большими достоинствами: быстротой подъема и уборки, а также тем, что в сложенном состоянии они мало выступают за габарит корпуса. Низкие антенны. Как бы ни был совершенен способ подъема антенны, всегда бывает необходимо затратить некоторое количество времепи на эту операцию, вследствие чего лодка может начать работать своей станцией только по истечении известного промежутка времени после всплытия; в случаях же кратко- — 371 — временного всплытия лодкп или в случаях нахождения ее в позиционном положении пользоваться ей своей станцией нельзя. По этой причине немцы устанавливали на всех своих ныряющих лодках так называемую «низкую» антенну, отличающуюся тем, что она не убирается при погружении; вполяе очевидно, что она не может иметь большей высоты, чем идущий поверху защитный леер. Поскольку, кроме того, изоляция ее в силу ее расположения бывает не вполне надежна, низкая антенна имеет очень небольшую дальность передачи, но она приносит большую пользу тем, что может принимать передачу тотчас же после всплытия лодки. Эта антенна состоит из кабеля,' протянутого с носа до кормы лодки и проходящего через наиболее высокие части надстройки. Кабель этот предохраняет лодку от плавающих тел, сетей и т. п. и изолирован с носа и кормы. Чаще всего применяются два кабеля. Для увеличения дальности передачи можно устроить между обоими кабелями своего рода сетку. Ввод антенны. Ввод антенны на подводной лодке должен устраиваться в месте, наиболее близком по вертикали к телеграфной рубке, так как необходимо сократить до минимума проход ее внутри лодки. Он представляет собой трубу из листовой стали, диаметром — самое меньшее 200 мм, а чаще во го 300 мм, прикрепляемую к прочному корпусу лодкп. В верхней своей части труба закрыта фарфоровым изолятором, имеющим форму колокола. На тот случай, если изолятор будет разбит, в нижней части трубы имеется водонепроницаемая крышка, при помощи которой труба может быть разобщена от внутренности лодки. Антенный провод проходит внутри трубы и поддерживается по оси ее при помощи изоляторов. Для получения водонепроницаемости ввода в верхней части фарфорового колпака установлен сальник. По выходе провода из ввода наружу, он покрыт на высоте 2-3 метров толстой резиновой изоляцией, предохраняющей команду лодки от соприкасания с антенной. Радио-ру(Гка. Радпо-рубка устраивается па подводных лодках также, как и на надводных судах. Переборки рубки обшиваются деревом, укрепленным на войлочных прокладках, чтобы лучше изолировать ее от посторонних шумов. Ввиду незначительности размеров помещений, отводимых под радио-рубки на подводных лодках, необходимо обращать самое серьезное внимание на размещение приборов в рубке, сводя, кроме того, к минимуму их габариты. 2. Беспроволочное телеграфирование в подводном положении. До войны никаких способов беспроволочного телеграфирования под водой не существовало. Первые опыты в этом направлении были произведены в начале 1917 года лейтенантом флота de Broglie, который пришел очень скоро к удачному разрешению этой задачи. Уже в конце 1917 года начинают устанавливать на подводных лодках приемную подводную аппаратуру, посредством которой появляется возможность принимать сообщения в любом положении лодки. 24* К?ЯРОЖЦ/ГЕ/*4Я ХР&&/Г/Г Фиг. 202. — 372 — Такой приемный аппарат состоит из замкнутого контура и усилителя. Спираль из провода (В) (см. фиг. 203), образующая рамку, помещена в деревянный ящик, заполненный смолой. Ящик этот устанавливается снаружи лодки. Провода из этого ящика проходят внутрь лодки и присоединяются к зажимам переменного конденсатора ((7), образуя резонансный контур, позволяющий настраиваться на длину принимаемой волны. Зажимы конденсатора присоединяются к мощному усилителю (А). Благодаря наличию усилителя, можно применять рамки весьма малых размеров (например, 1 м X 1 мл что соответствует среднему диаметру спирали в 55 см). Такая рамка соответствует антенне с весьма малой высотой, но поскольку рамка улавливает очень мало посторонних атмосферных паразитных звуков, то усиление можно довести до довольно высокой степени. УЪ**Я° Фиг. 203. Фиг. 204. Вид сверху на мостик. Усилитель — восъмиламповый, из которых шесть усиливают приемные токи высокой частоты, образуя одновременно детектор, а две других работают на низкой частоте. Две одинаковых рамки помещаются на мостпке подводной лодки в особых прорезях, сделанных в его фальшборте с правого и левого бортов. Они должны быть установлены под углом не менее, чем 40° друг относительно друга (наиболее желательный угол—90°) (см. фиг. 204 и 205). При помощи коммутатора оператор может присоединиться либо к одной, либо к другой спирали, либо же одновременно к обеим, соединенным или параллельно или последовательно. Настил мостика должен иметь в верхней части вырезы, чтобы предотвратить влияние металла вокруг спиралей. Сила приема на рамку минимальна или равна нулю, когда плоскость рамки перпендикулярна к отправительпой станции, и максимальна, когда плоскость рамки совпадает с направлением на эту станцию. С двумя рамками, расположенными друг относительно друга под углом в 90°, можно всегда получить хороший прием. Эта система очень хороша для приема на дальнем расстоянии мощных станций силою более 100 киловатт, работающих на волнах не меньших 9000 метров и с антеннами большой высоты. __ Q74 __ ^^^ «j i о " ~ Станция Nantes (волна 11000 метров) была слышна до Бриндизи, т. е. на расстоянии 1750 километров, под слоем воды в 4 метра над рамками Broglie. Станция Науэн была слышна во всем Средиземном море при одинаковых условиях. Слой воды в 4 метра соответствует такой глубине погружения лодки, когда перископы готовы скрыться под водой. Из этого вытекает, что при обычном погружении прием вполне обеспечен. Дальность приема, наибольшая вблизи поверхности воды, уменьшается по мере ухода лодки под воду. На больших глубинах дальность резко падает. Если обозначить через Е величину энергии, полученной на поверхности воды, то Е\А—величина энергии, полученной на глубине 1 метра, Е/А2—на Фиг. 205. глубине 2-х метров Е\А* — на глубине п метров. Для Nantes (11 000 метров) -А=3,5. Станция .Nantes хорошо слышна на расстоянии 1200 километров при сдое воды в 4 метра над рамками. Если же погрузиться на глубину в 10 метров т. е. на 6 метров глубже, то величина полученной энергии уменьшится в отношении 1:3,56, т. е. в 1 840 раз. В этом случае прием может быть произведен 1200 та расстоянии всего лишь р:—.^ — 28 километров. Чем больше длина волны, тем меньше поглощение энергии дальность же передачи тем больше, чем меньшей проводимостью отличается' морская вода иначе говоря, чем она менее соленая и чем она более холодная. ' Сама спираль отвечает волнам длиной около 2 500 метров. Путем регулировки конденсаторов можно осуществлять прием волн длиной до 14000 метров — 374 — С двумя рамками, соедпненными параллельно, можно производить прием по всем направлениям, во при этом диапазон волн, которые могут быть приняты, снижается до 10 000 метров. С двумя же рамками, соединенными последовательно, можно принимать волны в пределах от 6 000 до 20 000 метров. Эти аппараты, применяемые во французском флоте, были установлены также и на американских подводных лодках, что свидетельствует об их общепризнанных достоинствах и делает честь их изобретателю de Broglie. После того, как была полностью разрешена задача приема в подводном состоянии лодки, были естественно предприняты опыты и по передаче сигналов под водой. Произведенные как с рамками, так и с антенной, надежно изолированной и удерживаемой на поверхности при помощи поплавков, эти опыты не дали сколько-нибудь удовлетворительных результатов. Дальность передач не превышает 15 миль. Кроме того, наличие плавающей антенны может отразиться на безопасности самой подводной лодки. В конце концов, — для подводной лодки не составляет особой трудности всплыть на несколько минут и произвести передачу необходимых ей сигналов при помощи своей низкой антенны, которая, как мы знаем, никогда не убирается и готова в любой момент к действию. Поэтому нет особой необходимости продолжать изыскания в области передачи сигналов в подводном состоянии лодки; необходимость передачи значительно менее настоятельна, чем прием. Телефония. Почти все подводные лодки снабжены телефонными аппаратами, которые помещаются внутри прочного корпуса. Вне прочного корпуса устанавливается буй, соединенный с лодкой при помощи кабеля, обмотанного вокруг этого буя. Буй может быть освобожден изнутри лодки; освободившись, он всплывает на поверхность, разматывая при этом кабель. Конвоирующее судно может выловить буй, присоединить к нему провод, идущий к своим собственным аппаратам, и вступить таким образом в связь с подводной лодкой, которая при этом либо лежит на грунте, лнбо находится без движения под водой. 3. Спасательные средства. Под словом «спасание» понимаются операции, относящиеся: а) к спасанию самой лодки и заключающиеся либо в том, чтобы поддержать ее на плаву, если с ней произошла какая-нибудь подводпая авария, либо в том, чтобы вернуть ее на поверхность, после того, как она пошла ко дну, ЕЛП же если несчастный случай произошел с ней под водой; б) к спасанию только личного состава, лодка же рассматривается в этом случае, как безвозвратно погибшая. На основании сказанного различают два рода спасательных снарядов и устройств: первые из них называются, в более узком значении слова, — «средства безопасности» (dispositifs de securite), вторые — «спасательные устройства» (dispositifs de sauvetage). а) Свинцовые «грузы безопасности^. (Plombs de securite). К первой группе относятся «веса или свинцовые грузы безопасности1). Это — металлические бруски весом в несколько тонн, располагаемые 1) По принятой у нас терминологии — „отрывной киль". Примечание переводчика* — 375 — обычно под килем лодки, примерно, на одной вертикали с ее центром тяжести и подвешенные па откидном гаке; гак этот может быть быстро отдан либо принудительным путем — поворотом особой рукоятки в Ц. П., — либо автоматически, после того, как лодка дошла до определенной глубины; в последнем случае давление воды действует на поршень, который освобождает гак. При аварпи лодки в погруженном ее состоянии свинцовый груз отдается, лодка делается сразу легче на несколько тонн и всплывает на поверхность, но только при условии, что количество воды, поступившее через пробоину, не превышает веса отданного груза. В этом случае лодка остается на плаву; следует, однако, иметь в виду то обстоятельство, что потеря лодкой значительного груза, расположенного в киле, уменьшает ее остойчивость; это одна из причин, ограничивающих общий вес этих грузов. С другой стороны, не следует забывать, что лодка, отдавшая в случае сравнительно небольшой аварии свой свинцовый груз, лишается после этого возможности уйти вторично под воду. Для замещения потерянного лодкой веса было бы необходимо иметь внутри нее добавочные баластные систерны, объем коих соответствовал бы весу свинцового груза. При отсутствии таковых, отдача свинцовых грузов должна производиться лишь в случае крайней к тому необходимости. Чтобы определить наиболее правильным путем тот вес, который должны бы иметь «свинцовые грузы безопасности», был проделан ряд опытов. Вопрос этот изучался весьма подробно инженером Мога применительно к подводным лодкам типа Farfadet, цель этих опытов была следующая: Разделить лодку водонепроницаемыми переборками на ряд отсеков и расположить свинцовые грузы таким образом, чтобы при отдаче их лодка оставалась на поверхности, сохраняя при этом допустимый диферент и достаточную остойчивость, даже при том условия, если один ЕЗ отсеков залит полностью водой. Поставленная таким образом задача может быть легко решена теоретическим путем; настоящая же ее трудность заключается в том, чт^бы найти среди бесконечного множества возможных решений такое, в котором были бы согласованы практические требования, предъявляемые ко всей конструкция лодки в целом и к условиям' ее обитаемости. Решение этой задачи, выполненное на лодках типа Farfadet, состояло в том, что они были разделены на большое число отсеков (на этих лодках было усыновлено 8 поперечных водонепроницаемых переборок), что, однако, сильно усложнило условия службы на них. Общий вес свинцовых грузов достигал 30 000 яг, или 15°/0 от водоизмещения лодки. Все свинцовые грузы пришлось разбить на несколько частей, не только благодаря невозможности управляться с одной массой такого значительного веса, ко учитывая еще и возможность аварии в любой точке лодки. Поэтому все свинцовые грузы были разнесены по длине лодки от носа до кормы; кроме того, для того чтобы избежать слишком большого уменьшения остойчивости после отдачи свинцовых грузов, только часть их была размещена в киле, остальные же были расположены несколько выше, по обеим сторонам корпуса. Катастрофы с Farfadet и Lutin показали полную неудовлетворительность этого сложного устройства, бшюдаря чему, несмотря на всю кажущуюся его рациональность, оно не было больше повторено. Помимо других неудобств, это — 376 ~ устройство влечет за собой значительное увеличение водоизмещения, о чем можно судить, если сравнить Farfadet, с его 184 тоннами водоизмещения, и Morse, имеющую 146 тонн водоизмещения; боевое назначение обеих лодок одинаковое и отличаются они друг от друга только свинцовыми грузами и переборками. На этом основании было решено отказаться от использования свинцовых грузов, как единственного средства, обеспечивающего безопасность лодок. Все же они были сохранены, но только как вспомогательное спасательное средство, а главным образом потому, что они в нужный момент дают возможность осуществить весьма быстро операцию облегчения веса лодки. Рассматривая их с этой точки зрения, т. е. как вспомогательное средство, им придают такой вес, который соответствовал бы объему воды, вытесняемому боевой рубкой. Это решение можно объяснить следующим образом: рубка, расположенная в верхней части лодки, представляет собой одно из самых уязвимых мест на лодке, которое легче всего может попасть под удар извне; кроме того, стекла рубочных иллюминаторов могут быть разбиты, и не всегда может найтись время и возможность задраить их глухими крышками. Заполнение всей рубки водой — явление, т. о. вполне вероятное. При отдаче же свинцовых грузов дальнейшее поступление воды в лодку через поврежденную рубку—прекращается и, что весьма важно, лодка сохраняет еще способность погружаться. б) Система сжатого воздуха. Самое верное «средство безопасности»—это сжатый воздух, подаваемый в бортовые баластные систерны ныряющей лодки. Он представляет собой такое же мощное средство для облегчения веса лодки, как и свинцовые грузы, н действие его — почти что такое же быстрое. В полной мере оно может быть, однако, использовано только на лодках ныряющего типа, имеющих большой запас пла-вупестп и наружные баластные систерны. Объем бортовых баластных систерн на ныряющих лодках колеблется обычно в пределах от 18 до 33°/0 от полного подводного водоизмещения. В силу этого можно произвести разбивку лодки на отсеки, даже при небольшом числе внутренних переборок, таким образом, чтобы наибольший из внутрилодочных отсеков имел кубатуру меньшую, чем бортовые баластные сястерны. Рассмотрим, для примера, ныряющую лодку «открытого моря» с надводным водоизмещением в 850 тис подводным — в 1200 т. Лодки таких размеров имеют, как правило, не менее пяти поперечных водонепроницаемых переборок, разделяющих внутреннее пространство лодки на, но крайней мере, шесть отсеков разной величина. Наибольший из этих отсеков имеет за вычетом всех расположенных в нем устройств (различи, систерны, резервуары, механизмы) объем, в котором может поместиться до 200 куб. м забортной воды. Объем же баластных систерн равен 350 куо. м; т. о. мы видим, что остается еще солидный запас водоизмещения для обеспечения плавучести лодки, потерпевшей аварию. Запас этот необходим, так как на случай аварии необходимо предвидеть возможность повреждения части систерн и считаться с тем, что количество воды, которое можно бы вытеснить сжатым воздухом, будет не 350 тонн, а меньше. Кроме того, забортные кингстоны расположены не всюду в самых низких точках баластных систерн, поэтому в систернах всегда остается после их про- — 377 — дувания еще некоторое количество воды. Но, даже приняв в расчет все ЭТЕ поправки, в нашем распоряжения остается еще достаточный запас плавучести, чтобы, после заполнения водой наибольшего из отсеков, лодка мопа свободно всплыть, сохраняя безопасный диферент, — при том, правда, условии, что наибольшие по объему отсеки находятся в средней части лодки. Если бы полученная лодкой пробоина находилась около одной из ее оконечностей, то это повлияло бы, конечно, в большей степени на ее диферент; но отсеки, расположенные ближе к оконечностям, имеют обычно значительно меньшие объемы, чем средние; следовательно, $ в этом случае запас плавучести будет такой, что лодка сможет сохранить надлежащий диферент, заполнив одну или две из систеря наружного баласта, расположенных на противоположном конце лодки. воздуд/нй/н tfUSfffPfCCUP }CTUH ГРУ/7/7/7 ?/?/7S70rt&ff & CP?W? ' G03jyitfffu/H /fOrt/rPfCCe/* ГРУЛЯЯ tfucoab/x B/?S7jVUrt&0 о 20mtn 1 фстол 2Q 20™ p^ ffS?(ff# ffffycSfffUff #/7/7S7/7ff rtS7ffS7/?# ГРУЛЛ6/ ПРЛН/f КОРМ fff БОРТ. 5/7J7j7/7CTff6/? CffCrFf/iu/ U/«?J70 80M3 ff0CU36/?- ffO/t/7ffCrff&/f С#СГ?&*6/ U/T0J70 /20/V3 CPZJJfffff fi/7srS7ffC7S/a/? t CHC7ff>/ib/ Otf0J7ff 2UQr+* Фиг. 206. Мы видим, что сжатый воздух дает возможность получить на ныряющих лодках, не вызывая при этом увеличения их водоизмещения, те же результаты, что и отрывные грузы на подводных лодках типа Farfadet. Система сжатого воздуха представляет еще и другое преимущество: систерны наружного баласта ныряющих лодок можно продувать на любой глубине, лишь бы эта глубина не превышала соответствующего давления в баллонах сжатого воздуха; последним можно, следовательно, пользоваться до предельной глубины, обусловливаемой прочностью корпуса подводной лодки. Что касается продувания сжатым воздухом систерн внутреннего баласта, то здесь дело обстоит несколько иначе, если только эти систерны не имеют солидных подкреплений, чтобы противостоять давлению продувания. Наружные баластные си-стеряы ныряющих лодок находятся постоянно в сообщении с забортной водой через кингстоны; таким образом тонкие стенки этих систерн испытывают всегда одинаковое давление с той и другой стороны. — 378 — Для того, чтобы продувание баластных систерн происходило, примерно, с такой же быстротой, как и отдача свинцовых грузов, необходимо, чтобы это продувание производилось при наибольшем возможном давлении. В соответствии с этим должен быть рассчитан и трубопровод сжатого воздуха; сечение его бывает обычно небольшим, в силу большого давления в баллонах (180 кг/см*). Для подачи воздуха для продувания систерн достаточно иметь трубопровод с внутренним диаметром в 8 или 10 мм. Для магистралей же, питающих ответвления для продувания отдельных спстерн, необходимо применять, во избежание чрезмерных потерь в трубопроводе, трубки большого диаметра. На самых больших ныряющих лодках этот диаметр (внутр.) никогда не превышал 20 мм, да и то на коротких участках, расположенных в Ц. П. На рис. 206 изображена схема общего расположения такого трубопровода на французской ныряющей лодке водоизмещением 850 тонн. Систему сжатото воздуха приходится часто разбивать на две или три группы воздушных баллонов; в этом случае отдельные группы соединяются между собой магистралью, на конце которой устанавливается клапан Л, называемый общим запорным клапаном; дальше трубопровод разделяется на три ветви, на которых установлены клапаны В — групповые разобщительные клапаны; через эти клапаны воздух подается в носовую группу систерн, в группу систерн, расположенных около середины лодки, и в группу кормовых спстерн. Дальше трубопровод разветвляется по отдельным систернам, где он и кончается клапаном С— так наз. клапаном продувания систерны (номер такой-то). Во время нахождения лодки под водой, все клапаны на воздушных баллонах, групповые разобщительные клапаны В и клапаны (7, стоящие на отдельных систернах, должны быть открыты. Следовательно, достаточно открыть общий запорный клапан А, чтобы произвести одновременное продувание всех баластных систерн. Указанная на фиг. 206 система сжатого воздуха, относящаяся к ныряющей лодке водоизмещением в 850 тонн, дает расход воздуха около 4 куб. м в секунду в начальный период продувания, т. е. тогда, когда давление в воздушных баллонах равпо еще (прибл.) 180 т/см*. По мере того, как производится продувание, давление в баллонах падает, а расход воздуха несколько уменьшается. Это уменьшение расхода происходит тем быстрее, чем подача воздуха слабее. Мы видим, что принцип подобной установки заключается в том, чтобы при помощи одного клапана производить одновременное продувание всех забортных баластных систерн. Действительно, весьма важным обстоятельством для всплытия лодки является возможность наибольшего облегчения ее веса продуванием именно з начальный момент этой операции. В тех случаях, когда лодка получает чрезмерно большой днферент, можно постепенно уменьшать нли даже совершенно прекратить подачу воздуха в носовую или кормовую ее часть, управляя групповыми разобщительными клапанами В. Одинаковым образом, если авария произошла только с одного борта в средней части лодки, можно закрыть продувание средней группы систерн, ибо бесполезно продувать поврежденные систерны. Схему эту можно несколько видоизменить, помещая у средней группы систерн два клапана вместо одного: одпн клапан будет управлять продуванием систерн — 379 — левого борта, другой—правого борта; этим путем может быть произведено продувание систерн только одного из бортов. Можно, кроме того, пустить две линии общей магистрали высокого давлениями сделать магистраль — кольцевой, с перемычками между двумя линиямп, для того, чтобы обезопасить лодку от аварии, которая может произойти в любой точке. На воздушной магистрали устанавливают обычно 2 групповых клапана — Вг и .Й2. На фиг. 207 изображена схема воздушного трубопровода высокого давления, идущего от баллонов, в том виде, как он установлен на английской подводной лодке типа L водоизмещением 860 тон. Схема, как мы видим, вполне симметричная: каждую из обеих магистралей, соединенных между собой перемычками,, питают либо компрессор, производ. 550 литров в час, либо шестнадцать возду-хохраннтелей, расположенных по четыре в группе. От каждой из магистралей К0МЯР?СС(/Р (ZH> сто.1 Шуу ЦЩУ ушу ЩЦу В i". l^ 1 l~^ .л....._ _. ^ - ir. r—oD Ео— , -f _ TripaPJS ---- „ . и 0000 0000 Фиг. 207. В А о-О о-О идут ответвления (считая с носа в корму): для подачи воздуха в баллоны для торпедной стрельбы—А, и дл§ подачи воздуха в пусковые баллоны дизелей С, С. Общий приемный клапан для. подачи воздуха в магистраль продувания баластиых систерн — D и клапан для пополнения воздухохранителей от вве-пшего источника — Е расположены на перемычках. Продувание систерн производится или высоким давлением, или низким давлением (12 кг\см*) по магистрали низкого давления (на схеме не изображено) 1). На немецких подводных лодках система воздухопровода В. Д. более сложна, так как там имелись в виду следующие цели: 1) иметь возможность продувать баластные спстерны либо из Д. П., либо из рубки; 2) продувать носовую группу систерн либо из Ц. П., либо из носового отсека; 3) продувать кормовую группу спстерн либо из Ц. П., либо из кормового отсека. Эти требования сильно усложняют весь трубопровод и, по нашему мнению,— без особой нужды. Трубопровод низ к о го давления. — По магистрали В. Д. сжатый воздух подается не только для продувания баластных систерн, но п в воздушные баллоны для торпедной стрельбы; по той же магистрали воздух подается в воздушные резервуары самих торпед п в пусковые и форсуночные баллоны дизелей (давление в первых—50—60 кг/ся* и 60—70 кг\см*—во вторых) *) „Низкое давление* на этих лодках отличается от понятия „низкое давление" на подлодках СССР. Примечание переводчика. — 380 — я, паконец, она же питает, обыкновенно через детандер, магистраль низкого давления. На английских подводных лодках воздух низкого давления подается иногда .непосредственно особыми компрессорами в магистраль; нормальное давление в этой магистрали —12 кг/см* (7 кг\см* только на американских подводных лодках). Магистралью низкого давления обслуживаются следующие устройства и ею же выполняются следующие функции: на английских подводных лодках: свисток и сирена; продувание внутренних и наружных баластных систерн; продувание уравнительных и диферентных систерн; па французских ныряющих лодках (нормальное давление—40 яг/слг2): свисток и сирена; носовая и кормовая телескопические мачты беспроволочного телеграфа; подача воздуха в скафандр водолаза; продувание уравнительной систерны; на германских ныряющих лодках: магистраль среднего давления i(12 кг/см?) выполняет следующие функции: обслуживание свистка и сирены; подъем и уборка валящихся мачт беспроволочного телеграфа; дистанционное разобщение муфт Дизеля; дистанционное выключение электрического управления горизонтальными и вертикальными рулями; дистанционное управление клапанами вентиляции баластных систерн. Запасы сжатого воздуха. — Все вышеизложенное достаточно ярко характеризует то значение, которое имеет сжатый воздух на подводной лодке. Запасы сжатого воздуха беспрерывно возрастали на подводных лодках по мере того, как росло пх водоизмещение. В настоящее время считается нормальным •следующее количество воздуха на лодках в зависимости от их величины: На ныряющих лодках водоизмещением менее 350 т —1.500 литров при давлении 180 кг /см*. На ныряющих лодках водоизмещениям от 400 до 500 т—2000 до 2 500 л. На ныряющих лодках водоизмещениям от 800 до 1 000 т—4000 л. Можно принять как правило, что нормальный запас сжатого воздуха, содержащийся в воздухохранителях ныряющей лодки п приведенный к атмосферному давлепию, должен равняться двойному объему баластных систерн; к полученной таким образом цифре надлежит еще прибавить некоторую постоянную величину— около 500 литров для различных вспомогательных надобностей. Компрессоры.—Компрессоры представляют собою в большинстве случаев автономные механизмы с тремя ступенями давления и приводятся в действие электромоторами. По соображениям экономии места и денежных затрат компрессоры приводятся иногда в движение от валов главных двигателей. Такое устройство применяется па американских подводных лодках и на английских лодках типа fi", построен- — 381 — ных в Америке. Такая система ставит обслуживание лодки сжатым воздуюм. столь существенное для ее безопасности, в зависимость от работы главных: двигателей. Мы полагаем, что от такой системы следует отказаться, даже г в том случае, если бы на каждом из валов было установлено по особому компрессору. В свое время предлагалось еще другое решение: на лодке устанавливается только один автономный компрессор, а воздушные компрессоры двигателей Дизеля рассчитываются таким образом, чтобы они подавали избыточное количество^ воздуха. При работе дизелей они сжимают воздух до 70 атм. Один компрессор (автономный или приводимый в действие одним пз гребных валов) сжимает этот воздух от 70 атм. до 180 атм. Со всех точек зрения следует предпочесть установку, состоящую из двух независимых компрессоров. Производительность компрессоров должна быть такова, чтобы при совместной их работе можно было возобновить весь запас сжатого воздуха (в том* объеме, как указано выше) в течение времени, не превышающего четырех часов. Это соображение дает возможность определить наименьшую необходимую1 производительность компрессоров: Ныряющие лодки менее 350 m — 2 компр. по 225. литр/час. > > от 400 до 500 т » по 300 » > » от 800 до 1.000 m > по 600 » Ра с ход сжатого воздуха. — Существовало опасение, что вышеописанная система общего продувания баластпых систерн, при наличии одной-поврежденной систерны, сведет на-нет продувание остальных неповрежденных систерн, и что весь сжатый воздух, составляя таким образом чистую потерю^ устремится именно в поврежденную систерну; указанное обстоятельство прину-нудило бы забраковать всю систему. Непосредственные опыты показали, что опасаться такого явления не приходится, и что если даже две систерны из числа двенадцати или шестнадцати: бортовых систерн большой ныряющей лодки получили значительное повреждение, то и тогда продувание остальных систерн может беспрепятственно производиться, без заметного ослабления эффекта. Это парадоксальное на первый взгляд явление объясняется довольно.просто, если принять во внимание следующие обстоятельства: 1) громадный избыток давления сжатого воздуха по сравнению с забортными давлением воды на глубине 20—30 метров и 2) малый дпаметр трубопровода сжатого воздуха сравнительно с сечением' кингстонов или предполагаемой пробоины в обшивке снстерн. По сравнению с давлением сжатого воздуха, равным 180 атм., давлением воды в 2 или 3 атм. можно совершенно пренебречь. — 382 — Саге установил, что воздух, имеющий давление р, протекает через отверстие в тонкой стенке со скоростью, определяемой формулой: 7=410 V У; г/~ V р + 1 Р + 1 очень блпзок к единице; напр., при давлении продрания, равном всего 30 атм., у ^=0,985. F приближается, таким образом, к наибольшей скорости, равной 410 м/сек., поэтому расход воздуха, приведенный к атмосферному давлению, можно принять равным: Q — 410 р • s. Непосредственные опыты показывают, что потерю давления надлежит относить главным образом на счет трения воздуха в трубопроводе. При продувании восьми средних баластных систерн ныряющей лодки типа Pluviose возду-юм, имеющим давление в 150 атм., было установлено, что действительный расход воздуха равен всего 10°/0 от того количества воздуха, которое должно теоретически протекать через равное по площади отверстие в тонкой стенке; другими словами — мы теряем 90°/0 давления на преодоление трения (внутр. диаметр трубопровода равен всего 8 мм). Из этого мы заключаем, что потеря давления при продувании воды из систерн, будь то через пробоину или через кингстоны, ничтожно мала по сравнению с потерей давления в трубопроводе В. Д. Таким образом, единственно, тго влияет на расход сжатого воздуха, — это потеря давления в трубопроводе. Выводы, к которым пришел Саге на основании своих опытов, следующие: 1. Продувание надлежит производить непосредственно тем высоким давлением, которое имеется в баллонах (в его опытах оно равнялось 150 атм.), минуя какие бы то ни было промежуточные резервуары. 2. При продувании восьми (средних) баластных систерн ныряющей лодки Pluviose через открытые полностью кингстоны избыток воздушного давления не превышал 0,16 атм. При увеличении вдвое сечения трубопровода продува-лия этих восьми систерн количество воды, вытесняемое в течение двух минут, равнялось 52 куб. м вместо прежних 40 куб. м, т. е. —13 процентам от водоизмещения лодки (400 тонн), при чем избыточное давление в баластных систернах не превышало 0,2 атм. Допускать же можно избыток давления до 0,4 атм. в) Внешние средства спасания. В тех случаях, когда отдача свинцовых грузов и продувание баластных систерн бессильны предотвратить гибель лодки, остается последняя возможность— подъем затонувшей лодки внешними средствами. — 383 — Надо признать, что почти всегда эта помощь является слишком поздно,-чтобы спасти личный состав, так как аварии с подводными лодками происходят обычно очень быстро; в этом случае подъем сводится лишь к спасанию некоторого ценного имущества. Несмотря на это, все те мощные сооружения, которые именуются «подъемными доками» (docks de relevage) и которые созданы именно для этой цели—-должны быть отнесены к категории спасательных средств. Они состоят, в принципе, из двух отдельных судов (flotteurs), прочно закрепленных между собой расположенными над грузовой ватерлинией поперечными фермами, на которых установлены подъемные лебедки. Внутри этих судов размещены котлы и паровые машины, а иногда—генераторные аггрегаты, если подъемные лебедки—электрические. Вес груза,- который эти суда tMorjT поднять, достигает 75 — 80°/0 от надводного водоизмещения лодки, — т. е. для лодки, водоизмещением в 800 тонн, поднимаемый вес будет порядка 600—700 тонн. Для того, чтобы избежать необходимости применять слишком тяжелые цепи, и для того, чтобы не подвергать корпус лодки слишком большим напряжениям, увеличивают по возможности число подъемных цепей. На малых германских подводных лодках были заранее предусмдтрены три точки, расположенные по длине лодки таким образом, чтобы создать одинаковую нагрузку на цепи. На французских же ныряющих лодках была признана более целесообразной установка нескольких подъемных рымов, расположенных попарно, т. е. по одному рыму на каждый борт; число этих рымов достигало на самых больших ныряющих лодках—шести-семи пар. Эти рымы "приклепываются либо к прочному корпусу лодки, либо же, иногда, к легкому корпусу; в последнем случае идет книзу от них, между корпусами, прочная цепь, прикрепляемая намертво к внутреннему корпусу. Для того, чтобы избежать больших напряжений в заклепочных соединениях корпуса, неизбежных при таком способе подъема, был предложен несколько иной способ подъема лодки (патент Лобёфа), состоящий в следующем: каждая пара рымов присоединяется к концам пояса, состоящего из полосы толстой листовой стали; пояс этот обхватывает снизу прочный корпус ныряющей лодки от одного борта до другого. Ныряющие лодки с таким устройством имеют всего 4 пары рымов. Большое число точек подвеса, уменьшая напряжения в корпусе лодки при ее подъеме, вызывает необходимость применения особых приспособлений для выравнивания натяжения отдельных подъемных цепей. Эту роль выполняют особые самодействующие тормозы, регулирующие подъем и предохраняющие цепи от нагрузки, опасной для их прочности. Скорость подъема лодки равна от 1-го до 2-х см в секунду. Несмотря на такую малую скорость, мощность лебедок получается довольно большая, так как коэф. пол. действия всей установки не превышает во всяком случае 40°/0-Принимая скорость подъема равной 1 см /сек., мы получаем, что полезная мощность для подъема корпуса затонувшей лодки водоизмещением от 900 до 1 000 тонн должна равняться 7 500 килограммо-метров в сек. или 100 лош. силам. Мощность генераторов, установленных на таком спасательном судне, . 100 л/с должна быть не менее, чем — • = 250 л|с. U,TtU — 384 — Мощность механизмов всей установки будет, разумеется, много больше, если такой «подъемный док»—самоходный, т.е. если каждое из его двух-судов будет иметь по гребному винту (немецк. Vulkan, бразильск. Сеага). Такие подъемные суда—весьма дорого стоящие сооружения; но они дают возможность производить подъем затонувших судов значительно быстрее, чем это можно было бы осуществить при помощи тех случайных приемов, к которым приходилось прибегать до их появления. Поэтому постройка их признается целесообразной, несмотря па их значительную стоимость. Во Франции имеется два таких спасательных судна, приписанных к двум главным базам подводных лодок. Возможен, конечно, целый ряд случаев, когда приходится производить подъем затонувших лодок при помощп тех средств, которые имеются под рукой,—т. е., главным образом, при помощи барж, но, независимо от того, какой бы способ подъема ни применялся, рымы., установленные на корпусе лодки, всегда облегчают эту операцию. г) Применение сжатого воздух а. При подъеме затонувших надводных судов можно получить, как известно, вполне хорошие результаты, пользуясь сжатым воздухом для удаления воды из затопленного судна после того, как заделана пробоина. Для возможности выполнения такой операции с подводной лодкой, последняя заранее снабжается особыми штуцерами, на которые можно навернуть шланги для подачи внутрь лодки сжатого воздуха, доставляемого каким-нибудь спасательным судном. Способ этот позволяет осуществить с достаточной степенью надежности подъем затонувшей лодки во всех тех случаях, когда пробоина находится в нижней части корпуса. д) Средства для спасания личного состав а. Мало тем можно привести, которые волновали бы умы изобретателен так сильно, как эта, и каждая новая катастрофа еще больше возбуждала их воображение. Несмотря, однако, на то, что число предложенных средств для спасания людей очень велико, число таких, которые нашли себе действительное применение в жизни, весьма ограничено. Все предложенные устройства можно разбить, по роду их применения, на 3 группы: 1. Гибкие или жесткие рукава или трубы. 2. Отделяемое от лодки поплавковое устройство. 3. Шлюзовая камера, с применением индивидуальной водолазной одежды7 или без таковой. 1. Гибкий рукав состоит из трубы такого диаметра, чтобы в нее мог пройти человек — другими словами, — пе менее чем 70 см. Диаметр рукава больше, чем диаметр входного люка, к которому он крепится; рукав подымается вверх от корпуса лодки, пока не дойдет до поверхности воды. Если этот рукав достаточно жесткий, то, будучи составлен (если это необходимо) из отдельных звеньев, он может иметь довольно большую длпву для того, чтобы ее хватило до самой поверхности воды. На практике это устройство, как будто, нпгде еще не применялось. Оно может быть использовано только в тех случаях, когда лодка затонула на сравнительно небольшой глубине, так как рукав этот ие может — 385 — иметь чрезмерно большую длину. Но при этих условиях, т. е. когда лодка находится на небольшой глубине, сравнительно просто могут быть использованы и другие средства спасания. Достаточно, напр., приподнять одну из оконечностей лодки (как это было проделано с германской ныряющей лодкой Z7-3, затонувшей на Нильском рейде в январе 1911 года), чтобы либо нос, либо корма ее очутились на поверхности; в указываемом случае был спасен через носовой торпедный аппарат весь экипаж лодки, за исключением трех человек, которые утонули в рубке. Необходимо учесть еще следующее обстоятельство: в лодке, затонувшей от полученной пробоины, воздух будет, вообще говоря, сильно сжат, благодаря поступлению в нее воды, аналогично тому, как это происходит с водолазным колоколом, в котором воздух, сжатый давлением воды, не позволяет ей этот колокол заполнить. Гибкий же рукав, сообщая между собой, после того как будет открыт люк, внутренность лодки с наружной атмосферой, установит между ними одинаковое давление, в результате чего произойдут два следующих, одинаково пагубных для лодки явления: во-первых, внутри лодки произойдет резкое падение давления воздуха, которое подвергнет весь личный состав опасности закупорки сосудов—явление, хорошо известное в водолазном деле; во-вторых, весь отсек или весь корпус лодки заполнится забортной водой, в результате чего погибнут и те люди, которые оставались еще в живых. Этими двумя обстоятельствами объясняется то, что ЕЙ жесткие, ни гибкие рукава не получили применения. 2. Отделяемое от лодки поплавковое устройство, каковым был снабжен ея;е Plongeur Бургуа и Брюна (1862 г.), представляет собой более действительное средство для массового спасания экипажа. На самом деле—нет никаких теоретических оснований, которые препятствовали бы исправной работе этого устройства. Несмотря на это, случаи его применения—весьма ограничены. Причина этого кроется в чрезвычайной громоздкости всего устройства и в том, что для его установки приходится жертвовать очень многим при конструировании лодкп. Выше мы уже указывали, что личный состав больших ныряющих лодок доходил до 40 человек, и даже превышал это число. Для того, чтобы разместить такое большое количество людей, необходим поплавок весьма внушительных размеров. Присутствие подобного поплавка па лодке влечет за собой образование большого выступа в обводах корпуса, что сильно отражается на подводной скорости лодки. Для уменьшения этого выступа предлагалось утопить частично этот по-нлавок внутрь прочного корпуса, располагая его как бы в нише. Но такое устройство уменьшает прочность корпуса лодки: всякая впадина в образованиях корпуса влечет за собой необходимость в солидных подкреплениях. Наконец, поочередный переход всего экипажа из гибнущей лодки в это небольшое спасательное судно, укупорка его и разобщение его от подводной лодки,—требуют значительного времепи. Аварии же с подводными лодками происходят почти всегда очень быстро. Все эти соображения привели к тому, что из всех способов спа-санпя личного состава было отдано предпочтение способу индивидуального спасания людей посредством шлюзовой камеры. 3. Как известно, шлюзовая камера представляет собой помещение небольших размеров, которое дает возможность установить связь между двумя воздушными пространствами, имеющими разное давление; достигается это тем, что обе герметические дверп или крышки этой камеры открываются и закрываются последовательно одпа за другой. Камеры, применяемые на подводных лодках, похожи Подводные лодки. 25 — 386 — па те, которыми пользуются для прохода в кессоны со сжатым воздухом при сооружении подводных оснований. Часто сама рубка или же часть ее приспосабливается для выполнения роли спасательной камеры. Во всех случаях необходимо, чтобы это устройство давало возможность управлять крышками этой камеры— т. е. закрывать и открывать их—как изнутри камеры, так и изнутри лодки. Такое приспособление необходимо предусмотреть для того, чтобы из лодки мог выйти последний человек команды, так как когда он войдет в шлюзовую камеру, то внутри лодки уже никого не останется, кто мог бы выполнить все необходимые операции по открыванию и задраиванию крышек камеры, как это было проделано с предыдущими людьми экппажа. Еслп лодка затонула на глубине всего лишь нескольких метров, то наличия такой камеры вполне достаточно, чтобы обеспечить спасание людей, так как человек довольно быстро всплывет па поверхность воды и не успеет задохнуться от недостатка воздуха. Но если глубина погружения превышает 10 метров,—то необходимо, чтобы личный состав был снабжен респираторами. Эти аппараты представляют собой нечто среднее между теми, которые применяются в рудничном деле для работы в атмосфере, не пригодной для дыханпя, и между обыкновенными водолазными костюмами. Онп состоят в большинстве случаев из надеваемого на голову металлического шлема с иллюминаторами и некоторой части одежды из прорезиненной ткани, прилегающей к верхней части тела, по оставляющей в то же время руки свободными. Из всех существующих моделей наиболее распространены шлемы фирмы S i е b e Gorman. Регенерация воздуха осуществляется в этом аппарате посредством таблетки из оксилита, поглощающего углекислоту, выделяемую прп дыхаппп, в течение от 20 минут до получаса, и восстанавливающего соответствующее количество кислорода. Следует иметь в виду, что, какой бы системы аппарат ЕЙ применялся, воздух, который в пем находится, будет всегда иметь то давление, как п окружающая его среда; поэтому по выходе из камеры человек будет испытывать так наз. декомпрессию, после того, как он поднимется на поверхность воды. Для того, чтобы избавиться от тех явлений, о которых мы говорили выше, необходимо, чтобы понижение давления происходило постепенно. Если глубина погружения не превышает десяти метров, то нет необходимости прибегать к особым мерам предосторожности: человек, быстро поднявшийся на поверхность, отделается легким чувством беспокойства и некоторым шумом в ушах, и до обморока дело не дойдет. Иначе обстоит вопрос, если глубина погружения будет большая; в этом случае необходимо, чтобы постепенность понижения давления находилась в известном соотношении с величиной первоначального давления. В работах по сооружению подводных оснований с применением сжатого воздуха соблюдается такое правило, чтобы на каждый килограмм уменьшения давления уходило при подъеме от 10 до 15 минут. В случаях, относящихся к спа-саппю людей, можно принимать меньшую цифру, а при нужде—даже несколько снижать. Таким образом мы видим, что при глубине, равной всего 20 метрам, время подъема должно занимать не менее, чем 15—20 минут, что в действительности довольно трудно осуществить. Плавучесть шлема выбрасывает человека на поверхность гораздо скорее. Таким образом, как шлемы, так я все остальные спасательные снаряды отличаются крупными недостатками. Необходимо всегда помнить, что аварии с подводными лодками происходят в чрезвычайно короткий срок. Если лодка получила пробоину от столкновения с другим судном, или если вода пошла, через открытый люк илп если произошел какой-нибудь взрыв внутри самой лодки—потоки воды вливаются внутрь корпуса с такой быстротой, что зачастую не остается времени принять какие бы то ни было меры для спасения. Индивидуальные средства спасания, отличающиеся тем, что на них приходится затрачивать много времени, дают поэтому очень мало шансов на успех и от нпх постепенно повсюду отказываются. Из всего сказанного следует, что всеми силами надо стремиться к тому, чтобы обеспечить надежность корабля в целом, ГЛАВА XYII. Постройка подводных лодок после 1914 года. Влияние войны сказалось чрезвычайно разнообразно на подводном судостроении отдельных морских держав. Германия. После того, как германский Флот Открытого моря был блокирован, крейсера-корсары уничтожены или разоружены в нейтральных портах, а последняя эскадра потоплена под Фалкландом, в германском флоте остались для ведения войны на море только миноносцы и подводные лодки. После того, как в сентябре 1914 года одновременное потопление трех английских броненосных крейсеров Hague, Gressy и АЬоиЫт одной немецкой лодкой U-9 доказало мощь подводной лодки как оружия, Германия лихорадочно принялась за постройку подводных лодок самых разнообразных размеров. 377 подводных лодок были ею заложены на верфях с августа 1914 года до окончания войны; 45 из них не были закончены постройкой к моменту перемирия и были уничтожены на стапелях. В сентябре 1918 года германским адмиралтейством было решено начать постройку еще 333 подводных лодок; решение это было, однако, принято слишком поздно. Немецкие подводные лодки можно разбить на следующие четыре группы. Первую группу составляли подводные лодки береговой обороны (sous-marins garde-cotes): это суда, оперировавшие в Северном море и Ламанше, а самые большие из них—вокруг островов Британии и в Гасконском заливе. Надводное водоизмещение этих лодок доходило до 520 тонн. Вторую группу составляли подводные лодки, которые можно назвать «подводными лодками ближнего крейсерства» (de petite croisiere). Их надводное водоизмещение равнялось от 640 до 900 тонн; они перенесли операции подводной войны в Средиземное море, к берегам Марокко и к Азорским островам, вплоть до берегов Америки. Третью группу составляли подводные лодки «дальнего крейсерства» (de grande croisiere) или подводные крейсера, с надводным водоизмещением от 1 300 до 2 000 тонн. Наконец, четвертая группа состояла из подводных минных заградителей (pose-mines) различных типов, водоизмещения от 177 до 1173 тонн. Первая группа. Подводные лодки береговой обороны. В эту группу входят первые 12 подводных лодок—U-1 до U-12 (см. I главу) и U-A\ последняя лодка, единственная в своем роде, находилась в постройке у Круппа для норвежского флота и была реквизирована Герма- — 389 — еией в начале войны (надводное водоизмещение и скорость — 260 тонн и 13 узлов, подводные—330 m и 9 узлов; 2 внутренних носовых торпедных аппарата и 1 наружный кормовой аппарат для торпед диаметром 450 мм). Уже в начале войны немцы осознали ту важную роль, которую должны будут играть подводные лодки, и решили строить их быстро. Поэтому они отказались от предыдущего типа, представляющего собой копию французского типа, с его частичным двойным корпусом, т. е. с наружными -систернамн водяного баласта". Были заложены подводные лодки UB-1 до UB-17 с ординарным круговым корпусом; начатые постройкой в сентябре 1914 года, они вступили в строй в 1915 году. Эти корабли были одновинтовые и имели 127/142 тонны водоизмещения. Их вооружение состояло из 2 носовых торпедных аппаратов, по тор-леде на аппарат, но диаметром 500 мм. Фиг. 208. Германская ныряющая лодка UB-40. Следующими за ними были UB-18 до UB-47, заложенные в начале 1915 года и также, как и первые, с ординарным круговым корпусом. Эти суда вступали в строй в 1915 и 1916 гг. Они имели 254/295 т водоизмещения и были двухвинтовые. Их вооружение состояло также только из 2 носовых торпедных аппаратов, но количество торпед было—4, диаметр—500 мм. Эти 47 подводных лодок были построены для спешного усиления береговой обороны н для операций в Северном море, Ламангае и Балтийском море. Они имели очень небольшую скорость, малый район плавания и недостаточное вооружение. Начиная с весны 1915 года производится закладка значительно более мощных подводных лодок, прототипом коих является /7-7, обладавшая качествами, которые вполне удовлетворяли флот. Это были UB-48 до UB-155, всего 108 судов, из коих 12 были еще на стапеле в момент перемирия. Конструкция этих кораблей была серьезно продумана; они имели двойной корпус, весьма похожий на корпус французских подводных лодок. Их надводное водоизмещение было 520 тонн, подводное 670 тонн. Они имели 2 двигателя по 550 сил ка- — 390 — ждый (четырехактные шестицилиндровые дизеля, с числом обор. 450 в мин.) и 2 электромотора по 280 сил каждый. Скорость их была невелика: 13,4 узла—надводная и 7,5 узлов—подвоДная, но зато они имели сильное вооружение: 4 торпедных аппарата в носу и один аппарат в корме, с 10 торпедами диаметр.—500 мм, и одну 88 мм пушку, замененную затем 105 мм пушкой (по крайней мере, на половине из этих судов). Общее количество подводных лодок береговой обороны равнялось т. о. 168. Вторая группа. Подводные лодки ближнего крейсерства. Эта серия лодок начиналась с U-13. Все|лодки этой группы имели двойной корпус французского типа. В главе I нами приведено описание первых из этих лодок. U-35 до U-56 были заложены в начале войны и их постройка была выполнена весьма быстро. Они вступили в строй в 1915 году. illJi^L^^ ± •. ^^^^i^./'i _ *' /.il^; ^ Фиг. 209. Германская ныряющая лодка UB-49. Водоизмещение—725/900 тонн; надводная скорость—15,5—16 узлов, подводная—8,5 узлов. Вооружение состояло: из 2 носовых торпедных аппаратов и из 2 кормовых, из 8 торпед диам. 500 мм, и 2—88 мм пушек. Затем следовали 68 судов, почти одинаковых с предыдущими—U-57 до J7-70, вступивших в строй в 1915 году; U-81 до U-116, вступавшие в строй в 1916—1917—1918 годах; U-127 до U-134 и U-158 до U-167. 22 подводных лодкп из трех последних серий не были закончены к моменту перемирия. Водоизмещение их было от 750/955 до 860/1086 тонн, надводная скорость от 16 до 17 узлов, подводная от 8,5 до 9,2 узла. Вооружение их постепенно возрастало: 9 из них имели такое же вооружение, как d тип U-23; 5 других, строившихся для Австрии на заводе «Германия— Крупп» и реквизированных германским правительством в начале войны,—ямели 4 носовых торпедных аппарата и один кормовой, и могли принять 10 торпед диам. 500 мм. Все последующие лодки этой группы имели 4 носовых; н два кормовых торпедных аппарата, при 12 торпедах в 500 мм\ все они имели одну 105 мм и одну 88 мм пушку. — 391 — Двигатели Дизеля развивали при надводном ходе мощность от 1050 до 1200 л. с. каждый. Электромоторы для подводного хода были мощн. от 500 до 600 л. с. каждый. Совершенно несомненно, что наибольший ущерб союзным флотам нанесли подводные лодки береговой обороны типа U-48 и подводные лодки ближнего крейсерства. Две из этих лодок (ближнего крейсерства), вышедшие из Виль-гельмсгафена и замеченные у берегов Бретани и при их проходе через Гибралтар, атаковали союзные флоты перед Дарданеллами и потопили два английских броненосца Triumph и Majestic, прежде чем войти в Мраморное море. Е этому типу или к типу UB водоизмещением в 520 тонн принадлежали также те лодки, которые потопили английские броненосцы: Formidable, в 1915 году, Cornwallis в 1917 году, Britannia в 1918 году и, по всей вероятности Russel и King Edward VII в 1916 году, крейсера АЪоиЫг, Hague, Cressy в сентябре 1914 года, HawJce в ноябре 1914 г. Drake и Ariadne в 1917^ г. и т. д. Фиг. 210. Германская ныряющая лодка U-35. Они же потопили французские броненосцы Danton, Gaulois, Suf-fren и броненосные крейсера Dupetit-Thouars и Charner. Общее количество подводных лодок ближнего крейсерства достигло 112 судов, из коих 22 не были закончены к моменту перемирия. На фигуре 211 показано расположение рубкп и надстроек на этих лодка!. Эти части ныряющих лодок отличаются весьма большими размерами. Командир п несущая вахту команда хорошо защищены, однако, такие большие рубки сильно уменьшают подводную скорость. Третья группа. Подводные лодки дальнего крейсерства пли подводные крейсера. Этп корабли, значительно большего водоизмещения, были заложены только после того, как угроза со стороны Америки вполне определилась. Они были предназначены для крейсерства в открытом море, в Атлантическом океане и у берегов Америки, чтобы задерживать транспорты, идущие с войсками и с материалами из Соединенных Штатов. Но они были начаты постройкой слишком поздно и лишь незначительное число из них было закончено к концу враждебных действий. Кроме того, эти большие лодки плавали, оставаясь почти всегда на — 392 — поверхности; как орудие подводной войны, они имели, повидимому, второстепенное значение и принесли мало пользы. Они плохо погружались и имели недостаточную остойчивость. К ним относятся: 1. Четыре подводных лодки— U-135 до U-138водоизмещением 1175/1545 тонн. Эти лодки, длиной 85 метров, имели 2 двигателя Дизеля по 1750 л. с. Фиг. 211. Рубка и надстройки германск. ныряющих лодок типа U в 800 т. и 2 электромотора по 1000л. с. каждый. Кроме того они имели один вспомогательный Дизель в 450 сил, работающий на динамо, предназначенную для зарядки аккумуляторов и для питания током судовых вспомогательных механиз- Фиг. 212. Германская ныряющая лодка Deatschland. мов (воздушного компрессора, помп, вентиляторов и т. д.). Скорость их была 17,8 узла, как п у U-81. Торпедное вооружение такое же, как и на &-81: 4 носовых торпедных аппарата и 2 кормовых; общее число торпед на этих лодках было 16, диам. 500 мм. Артиллерийское вооружение— очень сильное: две 150 мм пушки. ___ QQCJ ___ - tJiJ tJ Только две из этих лодок были закончена и находились в строю к моманту перемирия. 2. Четыре подводных лодки—U-139 до 17-142. Предыдущие четыре лодки были построены^ на верфи военпорта в Данциге, эти же строились на верфи «Германия—Крупп». U-142 не была закончена постройкой. Длина их равнялась 92,5 метрам, а 'водоизмещение 1930/2480 тонн. Они имели 2 двигателя Дизеля по 2000 сил каждый, один вспомогательный двигатель в 550 сил, два электромотора по 1200 сил и обладали скоростью 17/8 узлов; яушек имели 2 по 150 мм. 3. Восемь других лодок несколько больших размеров—2158/2760 тонн, 17-143 до U-150, с двумя двигателями Дизеля по 3000, сия каждый и —с двумя электромоторами по 1300 сшс—строились на заводе Везер в^Бремене и не .были закончены к концу войны. 4. Наконец, семь подводных лодок U-151 до U-157 представляют собой группу более ранних, так называемых, коммерческих судов* типа Deutschland, переделанных в военные. У всех еще свежи в-памяти походы Deut$chland'& из Германии и Соедин. Штаты, куда она добиралась, минуя блокаду английских крейсеров. Официальным мотивом этих походов считаласъ доставка в Соединенные Штаты груза, состоящего из фармацевтических товаров и красящих веществ, и обратная доставка никеля, меди, редких металлов и каучука. Истинным же мотивом этих походов была, повидимому, передача германскому послу в Соединенных Штатах нового секретного шифра, поскольку прежний был расшифрован союзниками. Эти суда имели два двигателя Дизеля по 600 сил для надводного хода и 2 электромотора по 400 сил для подводного хода. Скорость их была небольшая: надводная—11 узлов и, вероятно, 5 или 6 узлов подводная. Водоизмещение^— 1510/1870 тонн. Вооружение их состояло только из двух торпедных аппаратов в носу, (кормовых они не имели), из 12 торпед диам. 500 мм, и из двух 150 мм* пушек. С военной точки зрения они не представляют собой большой ценности, как подводные лодки. Общее число больших подводных крейсеров равно т. о. 23, из коих только 12 были- закопчены постройкой/ Четвертая группа. Подводные' минные заградители. г-г'1?Когда началась война, то флоты всех держав, пришли, правда, несколько поздно, к той, мысли, что подводная'-лодка представляет собой чрезвычайно удобное орудие для постановки мин у .неприятельских берегов и портов. Ни одному из адмиралтейств -эта идея не пришла перед войной в голову, за исключением русского' адмиралтейства, которое приступило в 1912 году на Черном мора к постройке минного заградителя Краба, о котором в дальнейшем ничего, однако, не было слышно. Что касается немцев, то для них подводный минный заградитель стал абсолютной необходимостью, так как нп одно надводное немецкое судно не могло рисковать итти ставить мины у неприятельских берегов, не идя почти что на верную гибель. Поэтому германское морское министерство принялось лихорадочно за постройку подводных минных заградителей (смотри таблицу II). Т А Е л и Ц А II. 134 подводных минных заградителя. Тип UC-1 до UC-16 Тип UC 16 до UC-79 Тип UC-80W UC-114 Тип U-71 до U-80 Тип U- 117 до U- 126 м M M M M M* M* M* M* °/0 лз лз % узлы Л; С л/ с миль миль M сек. 15 ординарный 34 3,13 3,04 0,30 6,30 177 14, 6 (внутр.) 5 194,1 8,8 2,5 0 2,5 л«з = 2,2 т 1,2 6,5 5 90 138 800 при 5,5 узлах 25 при 3 узлах 112 1 — 50 мм 200 12 0 0 16 50 30 30 Частично-двойной корпус (французского типа) 51,85 5,20 3,645 0,56 7,60 417 82 20,3 509,1 18 46,6 16,6 63,2 лЗ = 56 т 13 11—12 7 500—600 460 10.000 при 7 узл. 55 при 4 узл. 124 по 370 кг 1—88 мм 100 18 1 кормов, внутрен. 2 нос. наружи. 7 28 50 40 69 Частично-двойной корпус (французского типа) 56,10 5,80 3,765 0,56 7,70 480 91 24,1 583 17,6 63,6 12,5 76,1 л*з = б7,5 т 13,85 11—12 6,5 600—650 600 8.000 при 8 узл. 56 при 4 узлах 124 по 445 кг 1—105 мм 170 14 1 кормов, внутрен. 2 наружи, по сред. 7 32 75 45 10 Ординарный 56,80 6,05 4,85 0,50 8,80 763 86 из них 69,3 внутр. 21 859,5 10,2 91 11,5 102,5.иЗ=91 т 11,6 10,6 8 800-900 800 7.800 при 8 узл. 73 при 4,5 узл. 224 по 370 кг 1—88 мм 200 30 1 носов., 1 кормов, оба наружи. 4 32 75 40- 50 10 Сплошной двойной корпус (итальянского типа) 81,52 7,30 4,22 2 киля высотой 0,3 ж ниже осн. лин. 10 1.173 346,6 46,5 1.542,3 24 108,9 114,75 223,65 лЗ=198 т 16,5 14,75 7,5 2.400 1.150 15.000 при 7 узл. 35 при 4,5 узлах 248 1—150 мм 200 40 4 носов, внут. 24 40—45 75 50—60 Конструкция корпуса ............... Напботьшая длина . . . . ........ Осадка с килем при нормальном запасе топлива . . Высота киля .... . .......... Полная высота до верхней кромки перископа .... Надводное водоизмещение с нормальн. запас, топлива. Объем баластных систерн (включая систерны, заполненные топливом в перегрузку) ....... Объем уравнительных систерн .......... Подводное водоизмещение, в предположении, что уравнительные систерны заполнены наполовину . Запас плавучести ...... .......... Запас топлива* нормальный ..... ...... в перегрузку ........... полный .............. Отношение полного запаса топлива к волоизме- ,, „ подводная . . • . ...... Наибольшая мощность механизмов для надводного хода. ........ .... . . . . Наибольшая мощность механизмов для подводного хода Район плавания надводный ........... , подводный .......... Число аккумуляторов ............... Вооружение: пушки ...... *,.,.,. . 1 число снарядов . . . ...... Число мин .......... *..*.».... Торпедные аппараты . - .... ....... Число торпед диам. 500 м\м ............ Число команды, включая командный состав ..... Глубина погружения . . Бремя погружения на глубину 9 метров (кингстоны заблаговременно открыты) ... . ... — ЗГЖ — ;.,а) Пятнадцать первых заградителей—UC-1 до t/0-75 были с ординарным круговым корпусом одповпптовые небольшого водоизмещения—177,5/192 m. Скорость их была невелика как на поверхности, так и под водой: 6,5/5,0 узлов. Торпедных аппаратов они не имели, но в 6 колодцах у них были расположены попарно одна над другой 12 мин, заряженных каждая 120 кг взрывчатого вещества. Кроме того, они были вооружены одной 50 мм пушкой. Эти лодки вступили в строй в 1915 году. Район действия этих судов ограничивался Север-аым": морем, самое большее—Ламаншем. Несколько из них были построены раз- Фиг. 213. Германский ныряющий заградитель UC-55 в постройке. борными из трех частей и отправлены по железной дороге: одни в Антверпен другие в Полу и третьи, наконец, в Копстаптипополь и в Варну для сборки на -месте операций. б) Вскоре после этого Германия приступила к постройке заградителей больших размеров, предназначенных для постановки мип в более удаленных районах: перед французскими портами Гасконского залива и Средиземного моря, перед алжирскими и итальянскими портами и перед морскими базами союзников (Мальта, Корфу, Салоники, Лемнос, Порт-Саид, Александрия и др.)% Серия UC-16 до UC-79 состояла из судов с частичным двойным корпусом французского типа, водоизмещением 417/509 тони, имевших скорость надводную от И до 12 и 7 узлов под водою. Эти суда брали 18 мни, расположенных но три в шести колодцах, были вооружена, одной 88 мм пушкой и, кроме того, торпедными аппаратами:' одним внутренним в корме и двумя наружными в носу: число торпед диам. 500 мм было—7. — 397 — в) Серия UC-80 до UC-114 имела несколько большее водоизмещение— 480/583 тонны. Скорость оставалась по прежнему незначительной и равнялась всего 11,5/8,5 узлам. Эти суда брали только четырнадцать мин, из коих шесть размещались в двух передних колодцах, а восемь—в четырех задних. Они имели одну 105 мм пушку, один торпедный аппарат в корме, два наружных аппарата по средине, и брали семь 500 мм торпед. На всех этих трех сериях судов система выбрасывания мин—одинаковая (смотри главу XI). д) Следующая серия судов подводных мпнных заградителей, U-71 до U-80 состояла из судов значительно большего водоизмещения—763/860 тонн; они &??&'••••• •<' Фиг. 214. Германский подводеый заградитель, выброшенный на пляж Гастингса. отличались, как и предыдущие, малой скоростью—10,6/8 узлов и имели: одну 88 мм пушку, один торпедный аппарат в носу, один в корме—оба наружные, и брали четыре 500 мм торпеды. Система выбрасывания мин здесь совершенно иная. Мины выталкиваются, перемещаясь по двум горизонтальным трубам, оканчивающимся в кормовой части судна и идущим одна по правому, другая по левому борту. Трубы снабжены захлопками, которые управляются приводами, связанными с электромотором. Число мин на них равно тридцати. Корпус—ординарный круговой. е) Последняя серия—U-117 до 17-126 состояла из подводных минных заградителей еще больших размеров, длиной 81,5 метра и водоизмещением 1172/1540 тонн. Корпус у них двойной п сплошной, по крайней мере в средней части, но система его уже не французская. На этот раз немцы скопировали итальянский тпп Фиат-Лаурентп (см. главу I). Эти суда вмещали сорок мин, выбрасываемых, как и предыдущие, из горизонтальных труб, имели четыре внутренних носовых торпедных аппарата, двадцать — 398 — четыре 500 мм торпеды п одну 150 мм пушку. Остойчивость этих кораблей ч)ыла, повидимому, не особенно большая. Предназначенная к установке вторая 150 мм пушка была упразднена, кроме того был произведен ряд других переделок в целях повышения остойчивости (отказ от верхнего ряда мин, добавление цистерн плавучести в верхней части корпуса и т. п.). Всего было построено 134 подводных минных заградителей (смотри таблицу 2). Составим краткую сводку из вышеизложенного: Подводные лодки береговой обороны (из них 12—недостроены)....................... 168 Подводные лодки ближнего крейсерства (из них 22—недостроены ...................... 112 Подводные лодки дальнего крейсерства (из них 11 недостроены) ....................... 23 Подводные минные заградители............. 134 Итого........ 437 (Законченные или в периоде постройки на 11 ноября 1918 года). Число подводных лодок, законченных или находящихся в постройке ша 1-ое августа 1914 года.......... ......... 60 Разность: подводные лодки, заложенные на верфях в течение войны........................377 Какая же судьба постигла эту грозную флотилию? Двести две лодки были уничтожены союзниками или пошлп ко дну по невыясненным причинам в течение войны (по английским документам таковых было 203, немцы же утверждают, что 198). Сто восемьдесят шесть лодок Германии передала союзникам. Остальные были уничтожены на стапелях под наблюдением Междусоюзной Морской Комиссии. Немецких подводных лодок больше не существует и Версальский дого-зор запрещает Германии строить таковые. Долго ли это обязательство будет -соблюдаться? — 399 — Франция. Все усилия французской военной промышленности были направлены почти исключительно на изготовление материалов, необходимых для ведения Фиг. 215. Французская ныряющая лодка О'By те (Шяейдер-Лобёф). сухопутной войны: пушек, боевых припасов п т. п. Что касается подводного плавания, то в этом направлении деятельность промышленности ограничивалась постройкой сторожевых катеров п канонерок для преследования неприятельских подводных лодок и окончанием подводных лодок, заложенных ранее, а именно: Фиг. 216. Французская ныряющая лодка АппШе на ходу- в 17,4 уз. двух Clorinde (1910 года), восьми Atalante (191J года), двух Gustave-Zede и Nereide (19JO года), трех Gorgone (1910—11 года), двух 'Diane и Daphne* (l$l% года), двух Dupuy de-Lome п Sane (1913 года), четырех Lagrange и двух Joessel (1914 года). Все эти корабли входили постепенно в строй в течение войны: постройка их подвигалась очень медленно. Четыре Lagrange и два Joessel были — 400 — закончены даже после войны. В 1915 году французское морское министерства реквизировало три ныряющих лодки типа Armide, предназначенных для Японии и Греции, а в 1917 году три малых ныряющих лодки типа О'Byrne, строившихся для Турции и Румынии фирмой Schneider et Со. Три нервы..:, заложенных в 1912 году, были сданы в 1916 году: постройка же трех последних, закладка коих была произведена перед самым объявлением войны, была приостановлена более, чем на три года, и они были закончены постройкой только в конце 1921 года. Основные данные последних типов лодок, вошедших в строй, следующие: Тип О'Вугпе Тип Armide Тип Lagrange Тип Joessel Длина ....... 52,4 м 56,75 ж 75 м 74 м Ширина ...... 4,70 „ 5,20 „ 6,40 , 6,0 „ Водоизмещение над- водное ..... . 350 т 460 т 840 m 930 т Водоизмещение под- водное ...... 500 „ 675 -. 1290 . 1250 „ Мощность двигателей надводного хода 1000 л. с. 2000 л. с. 2600 л. с. 2900 л. с. Мощность двигателей подводного хода 460 „ 850 . 1640 „ 1640 „ Скорость надводная . 14,25 узл. 17,40 узл. 16,60 узл. 17,0 узл. Скорость подводная . 8,5 „ 11,25 , 11,0 „ 10,5 „ Район плавания под водой при скоро- сти— 5 узл. .... 50 миль 140 миль 130 миль 130 миль Вооружение: Торпедные аппараты . 4 4 8 8 Торпеды, дм. 450 мм 6 6 10 10 Пушки ....... __ 1__37 мм 1 — 75 мм 1 — 75 мм Единственная новая закладка подводных лодок, которую Франция произвела после 1914 года, это — двух больших ныряющих минных заградителей: Май-rice-Caliot на заводе Schneider et Со, и Paul-CTiailley на заводе Societe des Chantiers Normand в Гавре. Водоизмещение первого— 930/1290 тонн, второго—880/1160 тонн. Мины HI заряжены 200 килограммами взрывчатого вещества. После окончания войны Франция предъявила требование на передачу ей части захваченных немецких ныряющих лодок. Шестнадцать пз них были ей переданы в феврале 1919 года, двадцать семь—в апреле 1919 года. Наконец, еще три интернированные в Испании, ?7-39, UB-48, UC-74 также должны были быть ей переданы. Однако, это общее число, равное 40 кораблям, уменьшилось вследствие гибели шести из них, затонувших во время шторма при буксировке из Гарвича в Шербург. Ныряющая лодка UB-48, интернированная в Ферроле, была пущена ко -длу своим командиром при выходе из порта. Но и эти 39 — 401 — оставшихся не усилили, к сожалению, французского подводного флота, сильно ослабленного, с одной стороны, потерями во время войны, с другой стороны—тем, что ряд устаревших единиц был вычеркнут из списка боевых судов. В действительности же Высшим Союзным Советом французам было разрешено сохранить только Фиг. 217. Французская ныряющая лодка Lagrange. десять немецких подводных лодок, тогда как за время войны они потеряли двенадцать лодок, а двадцать пять других былп вычеркнуты из списков флота за период до 1919 года. Поскольку Франция приступила после войны к постройке только двух новых лодок и реквизировала шесть лодок во Бремя войны, постольку , <;,. — ^ . - UA*V^ ,< ^*%$^^&^'^^'*»a ^^*&%х^ ??-&&< - «s ; ^&^>* i& - ^ УЧ^^-^^^^ •" ;т^ ::^l?3^ ^< ъ^%&«^*ЗК?-;~ ^'V-iAiiSS^ ^ « -*** дак ^-twHS^-r -« -:Ь4>Г, '1%^1^-t ' ;-'^^^xv^<^^^fe^r >"е^^4^tb^S:^'4rr;^:^:'%^-^/ ,;i: >\'T*.v.'^r^. ЧЧ1Г^^';:'; ^4^Uv7;lviaM^^^^?^'r!:, ^:, 5.л„«Л-^/ - *** " ;-^u::^* ' 4;' >*&tb$4&*r да*Й?, _ -:j&v4 ••~-'^С'!"" ''*Ц? Т,4 '' •*-** .^J»^ '<• ч- -:4- " -*1** ^ ^ >' ' .__^^^^^^ii^^'l^.^^^^JX^^i ^ ' - ^ «BW > . < Л. Ч'-, Фиг 230. Итальянская ныряющая лодка типа Г (Фиат-Лауренти). тонн; длина 67 метров, мощность 2600/1600 л/с; скорость 17/10,5 узла; вооружение 6 торпедных аппаратов (4 носовых, 2 кормовых), две 57 мм пушки. 6—типа Pietro-Micca (Каваллини), зачатые в Специи в 1917 г. Водоизмещение 840/1340 тонн; мощность 2600/1600 л/с; скорость 16/10 узлов; длина 63 метра; вооружение то же, что и у предыдущего типа лодок. Фиг. 231. Итальянская ныряющая лодка типа N (де-Бернардис). Все эти суда имели 450 мм торпеды. 3. 3 ныряющих минных заградителя,—1) заградитель X, прежний австрийский UC-12, 182/205 тонн, потопленный перед Тарентом, поднятый, отремонтированный и включенный в 197 году в состав итальянского флота; этот 27* — 420 — заградитель схож с немецким, тппа UC-1. Скорость—6,5/5,5 узла, 12 мин. в 6 наклонных колодцах, расположенных в носу. 2) Заградители Х-2 и Х-3, построенные в Генуе по чертежам Бернардиса в 1917 г. Длина 43,5 метра: водоизмещение 400/460 тонн; мощность двигателей 660/235 л/с; скорость 10/7 узлов; 18 мин в 9 наклонных колодцах, расположенных в корме между двумя гребными валами. Итальянский флот реквизировал, построил и купил в течение войны всего 54 подводных лодки. Он потерял из них: Medusa, Jalea, Nereide, Н-5, W-3, Bdlilla и Guglielmotti. Лодка Giacinto-Pullino была потоплена австрийцами; имн же поднятая и отремонтированная, она была возвращена Италии уже после перемирия (как и Curie—Франции). 17 лодок были переданы к порту Delfwo, пять Glauco, Foca, шесть Medusa, S-1, три W-l, W-2> W-4 и Х-1. Две лодки типа л//^л;^ •^\-л, s" ^ v ^ '''\4tfc - *« ^Ь^ч* •> '^-^^т * ''-t-j^^&^&x Фиг. 232. Итальянская ныряющая лодка (Фиат-Лауреыти). H были проданы Румынии. После того, как целый ряд лодок был дополнительно вычеркнут из списков флота, у Италии оставалось на 1 января 1921 года: 11 ныряющих лодок открытого моря, 34 лодки береговой обороны (7 Nautilus и N, 22 Argonauta и ^,5 П) и 2 подводных минных заградителя (Х-2, Х-3)\ к последним надо еще прибавить 10 немецких подводных минных заградителей. Общее число лодок равно т. о. 57. На основании сказанного мы приходпм к заключению, что из 5 мировых флотов—французский флот единственный, который имеет в 1922 году меньшее число подводных лодок, чем он имел до войны. Остальные державы. После 1914 года другие державы также увеличили число своих подводных лодок. Голландия. Голландия имела в 1914 году 7 небольших подводных лодок, 0-1 до 0-7, и две—больших размеров— К-1 и Е-2. Все эти лодки—подражание типу Голланда (Hay-Denny или Нал-Whit е h e a d). Лодки К предназначены для защиты голландской Индии. Носу — 421 — 1914 года Голландия построила лодки К-3 до Е-10; в Ш7 году ей досталась лодка М-1, бывший немецкий подводный заградитель ?7(7-8, который сел на мель у острова Тершеллинга, был снят с мели и интернирован. Кроме того ею была куплена английская лодка Я-6', переименованная в 0-8; всего она имеет 18 подводных лодок 1). Текущей программой предусматривается постройка 3-х R и 6-ти О. Правительство представило в парламент проект закона, согласно которого за период с 1922 по 1927 г. (включительно) Голландия должна иметь следующее число подводных лодок: для колоний—16 лодок чисто торпедного типа и 2 подводных минных заградителя, и для метрополии 10—первого типа и 2—второго. Швеция. Швеция осталась верна итальянскому типу Лауренти, разработав самостоятельно несколько измененные чертежи лодок этого типа. К 8-ми ныряющим лодкам, которыми она обладала в 1914 году, она добавила еще 10 лодок, все небольшого водоизмещения (по всей вероятности, аналогичные итальянскому типу Меаша 250/320 тонн). Норвегия. Норвегия, имевшая в 1914 году 4 ныряющих лодки постройки завода Ge r m a nia-Krupp, отказалась в дальнейшем от этого типа и оста- Фиг. 233. Голландская подводная лодка О-7. новила свой выбор на лодках американского типа фирмы Electric Boat Co, у которой она приобрела лицензию на право постройки таких лодок. 2 лодки заказаны в Соединенных Штатах, 2 построены в Норвегии. Эти лодки—среднего водоизмещения: надводное 430—490 тонн, подводное— 510—540 тонн. Тип К Соединенных Штатов (?). Дания. К 12 подводным лодкам (1—Лауренти, 11 H ay-Whit eh e ad которыми она обладала в 1914 году, Дания присоединила в 1918 году 3 лодки типа ВеГюпа, 300/370 тонн, заложенные ею в 1915 году и построенные по чертежам датского адмиралтейства; четвертая находится еще в постройке. Испания. Испания не имела ни одной подводной лодки в 1914. году. Она приобрела 4 лодки в течение войны: 3—итальянского типа F, 258/310 тонн,и 1—американского типа Electric BoatCо—Isaac-Feral, по всей вероятности типа О Соединенных Штатов, 488/570 тонн, 14,5/10 узлов. 6 лодок (В-1 по В- 6) находятся в постройке в г. Картагена. Они, повидимому, американского типа R—Electric Boat Co (см. Соединенные Штаты), *) Должно быть 19, Примечание переводчика. — 422 — Португалия.—Португалия, имевшая в 1914 году одну итальянскую ныряющую лодку типа Medusa — Espadarte, купила в 1915—1917 году у Италии еще 3 лодки типа -F, 258/310 тонн. Греция, Бразилия, Перу не делали никаких заказов на лодки с 1914 года. Чили приобрела 6 подводных лодок английского типа H за счет военных судов, строившихся в Англии в 1914 году для чилийского правительства и реквизированных британским Адмиралтейством во время войны. Британские доминионы—только начинают формировать флотилпи подводных лодок. Австралия имеет 6 ныряющих лодок английского типа У, приобретенных сю у британского Адмиралтейства в 1918 году. Канада имеет 4 подводных лодки типа Electric Boat С о, 2 но 315/375 тонн, купленных ею перед самым объявлением войны у чилийского f ' $*; ' ; v/v%]&x?/'?&>• -Л'-^vv" -\ ^^i^K^^ia^ r /5 Фиг. 234. Ныряющая подводная лодка (по проекту Шнейдер-Лобёф, построенная для Перу), входящая под спасат. судно Kangourou. правительства, для которого они строились в Seattle, и 2 по 354/434 тонны, английского типа И, уступленные ей британским Адмиралтейством в 1918 году. (Две первых были разоружены или проданы на слом в 1921 году). Единственный из флотов мира, имеющих хоть небольшое значение, а именно—флот республики A pV e н т и н ы, не имеет в своем составе ни одной подводной лодки. В нижеследующей таблице;нами сделана сводка современного состояния подводных флотов пяти мировых держав, Италия ........ Япония ....... . Соединенные Штаты . . Великобритания .... 4-- Ся •— ю ы> GO to CD 00 В строю Д 0> S1-" Eg p<3 g 05 to Сп t— § сЪ* В периоде постройки или испытания g *>4 I--• Итого & 00 0- 8 to Сп Заложенные на заводах закупленные или реквизированные В течение войны и после S СО ь-*_.о -S S u> __. 4__O ">4 ?ii О О Переданные немецкие подводные лодки и вошедшие в состав флота О5 О) -- 4--oo oo 0 со to Сп en Итого - s^ too •n S 4--я 0 to to to CO • 3 to о а о ta СО О ? и ?з О ё к "? 1 s; -а g Е и I со СП I3 S С > W ^ 4.24 -* (tea BbtetfBuei ряд грустных размышлений по поводу положения французского флота: С первого места, которое Франция занимала в 1902 году, она перешла в 1914 году на второе. После войны она заняла четвертое место, а в недалеком будущем ее опередит Япония. Кроме того, французские подводные лодки—самые устарелые. Сильно урезанная программа новых сооружений, представленная в парламент в июле 1921 года, предусматривает постройку только 12 подводных лодок. Начатые в 1922 году, они будут закончены только в 1925 году и не пополнят даже к тому времени те потери, которые французский флот понесет, благодаря выбыванию из его состава устаревших судов, число коих достигнет к тому времени 22-х единиц.