Подводные лодки пр.617М, 647, 635, 643 (СССР)

Подводные лодки пр.617М, 647, 635, 643 (СССР)

Еще до окончания испытаний опытной ПЛ пр.617 ЦКБ-18 приступило к работам по дальнейшему совершенствованию ПЛ этого типа. Началась разработка пр.617М, который отличался от пр.617 лишь установкой более совершенного радио- и гидролокационного оборудования, а также большим запасом перекиси водорода и топлива. В процессе работы над проектом 617М ЦКБ-18 выступило с предложением в корне улучшить ТТД средней ПЛ с ПГТУ и, в частности, амортизировать все механизмы, работавшие на линии вала, включая ПГТУ, установить двигатель подводного экономического хода и увеличить глубину погружения. Предложение было одобрено МСП и ВМФ, в связи с чем работы по проекту 617М были прекращены и начаты работы над новым проектом (пр.647).

Однако в декабре 1955 года из МСП было получено указание, согласованное с ВМФ, о прекращении работ по пр.647 и одновременно предлагалось проработать ТТЗ на проектирование двухвальной средней П.П с ПГТУ (пр.635). Проработка была сделана в 9-ти вариантах, которые отличались друг от друга составом торпедного вооружения, типом и количеством групп аккумуляторной батареи, глубиной погружения, а также водоизмещением, скоростью хода и дальностью плавания. В основном варианте предэскизного проекта 635 были получены: водоизмещение порядка 1660 м предельная глубина погружения 250 м, наибольшая надводная скорость 15 узлов, наибольшая подводная скорость под ПГТУ 22 узла и наибольшая подводная скорость под электродвигателем 9 узлов. Энергетическая установка состояла из двух ПГТУ мощностью по 7500-8000 л.с. каждая, двух главных дизелей мощностью по 2000 л.с., двух гребных электродвигателей ПГ-100 мощностью по 500 л.с., двух электродвигателей экономического хода ПГ-105 и аккумуляторной батареи из 112 элементов типа 46СУ.

Кроме того, предусматривался дизель-генератор (6ПЧ 23/30 и ПГ-107), который в подводном положении мог работать по циклу академика Е.А.Чудакова с использованием перекиси водорода. При работе по этому циклу в дизель поступает вместо атмосферного воздуха парокислород, получаемый путем разложения продукта 030 в камере разложения. Поступивший в цилиндры двигателя парокислород с высокими температурой и давлением расширялся, и поршень совершал свой первый рабочий ход. Второй рабочий ход после хода сжатия совершался при подаче в цилиндры топлива. Отработанные газы, состоящие из углекислого газа, кислорода и паров воды, с помощью компрессора газоотбора выбрасывались за борт через специальные распыливающие устройства. В надводном положении дизель мог работать по обычному циклу на атмосферном воздухе. В турбинном отсеке и отсеке дизель-генератора имелись герметичные коридоры для прохода через отсеки во время работы турбины или дизель-генератора по циклу академика Чудакова. Запас перекиси водорода хранился в 48 пластиковых мешках. Корабельные системы и устройства были аналогичны системам и устройствам подводных лодок пр.611, 613 и 617.

Разработка предэскизного проекта 635 показала, что ТТЗ ВМФ, положенное в основу проработок, не может быт полностью выполнено ни в одном из вариантов и, главным образом, по водоизмещению и скорости подводного хода под ПГТУ. В связи с этим было составлено и согласовано с ВМФ новое ТТЗ на разработку проекта двухвальной ПЛ среднего водоизмещения с парогазовой турбинной установкой (пр.643). По этому ТТЗ в 1956-1958 годах ЦКБ-18 были выполнены эскизный и технический проекты. Проект 643 коренным образом отличался от пр.617 в части водоизмещения, скоростей и дальностей плавания. ПЛ имела 7 отсеков. Для прочного корпуса предполагалось применить сталь АК-25, которая давала возможность увеличить предельную глубину погружения до 300 м. Главные двигатели Д-12 для нормального хода имели более современную конструкцию – высокий наддув, малые габариты и удельный вес. Два вала на лодке вместо одного в значительной степени увеличивали живучесть энергетической установки. Установка дизеля ДБ-67, работавшая по циклу Чудакова, давала возможность довести район плавания экономическим ходом под водой до 2000 миль. Амортизация всех агрегатов, входящих в энергетическую установку в значительной степени уменьшала шумность при работе ПГТУ и увеличивала скрытность лодки.

В пр.643 предусматривались современные средства навигации, связи и наблюдения, в три раза увеличивалось время непрерывного пребывания под водой. Судовые системы корабля были аналогичны системам, применявшимся на проектах того периода. Запас перекиси водорода хранился в 38 полихлорвиниловых мешках, расположенных в специальных ячейках в междубортном пространстве. Главным конструктором перечисленных проектов ПЛ с ПГТУ (617М, 647, 635 и 643) был С.Н.Ковалев. Технический проект 643 был рассмотрен и одобрен МСП и ВМФ. Однако он не был осуществлен, так как в это время уже проектировались и строились отечественные атомные ПЛ, имевшие район подводного плавания полным ходом на несколько порядков больший, чем ПЛ с другими энергетическими установками. В связи с этим дальнейшие работы по проектированию ПЛ с парогазовыми турбинными установками были прекращены.

Тактико-технические характеристики подводной лодки проекта 643
Водоизмещение нормальное, м 1865
Длина наибольшая, м 68,8
Ширина наибольшая, м 8,5
Осадка средняя, м 5,95
Запас плавучести, в % от нормального водоизмещения 24,0
Глубина погружения предельная, м 300
Глубина погружения рабочая, м 250
Команда, чел. 58
Автономность, сут. 50
Время непрерывного пребывания под водой, ч. 600
Наибольшая надводная скорость при нормальном запасе топлива, уз. 13
Дальность плавания экономической надводной скоростью под одним двигателем, мили 9000
Наибольшая подводная скорость при ходе под турбинами, уз. ок.22
Дальность плавания ею, милиок. 130
Дальность плавания экономической подводной скоростью 2,5-3,0 узла под дизель-генератором, работающим по циклу Чудакова до полного израсходования запаса перекиси водорода, мили ок.2000

Энергетическая установка
Двигатель Д42 мощностью 2000 л.с. при 1400 об/мин.,шт. 2
Парогазовая турбинная установка мощностью 8650 л.с. при 10 500 об/мин., шт. 2
Дизель-генератор ДБ-67 экономического хода мощностью 120л.с. при 2200 об/мин.(приспособленный для работы по циклу Чудакова), шт.1
Гребной электродвигатель ПГ-130 мощностью 680 л.с. при 990 об/мин., шт. 2
Электродвигатель экономического хода ПГ-131 мощностью 122 л.с. при 110 об/мин., шт. 2
Аккумуляторная батарея
– типа 55СЦ из 144 элементов в группе, число групп 2
– типа 28 СМ (кислотная) из 112 элементов в группе, число групп 2

Вооружение
Носовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт. 6
Кормовые торпедные аппараты для торпед калибра 400 мм, шт. 2
Запасные торпеды калибра 533 мм, шт. 6
Запасные торпеды калибра 400 мм, шт. 10

Средства навигации, наблюдения и связи
Гирокомпас “Курс-5”, компл. 1
ЛагЛР-5 (“Шилка”), компл. 1
Эхолот НЭЛ-5, компл. 1
Эхоледометр ЭЛ-1, компл. 1
РЛС “Альбатрос” обнаружения подводных целей, компл. 1
Станция “Накат” обнаружения работающих радиолокаторов противника, компл. 1
Станция опознавания “Нихром”, компл. 1
Гидролокационная станция “Арктика-М”. компл. 1
Гидроакустическая станция “Тулома”, компл. 1
Гидроакустическая станция “Свет-М” обнаружения работающих гидролокаторов, компл. 1
Гидроакустическая станция подводной связи “Свияга”, компл. 1
Перископ атаки ПА-10, компл. 1
Зенитный перископ ПЗН-10, компл. 1

Запасы
Топливо дизельное марки ДС, т 222
Маловодная перекись водорода концентрации 85%, т 206
Топливо для ПГТУ, т 23,4

Подводная лодка проекта 617

С-99 — средняя подводная лодка, построенная в СССР в 1951—1958 годах по проекту 617, единственная советская субмарина, на которой классическая дизель-электрическая схема была дополнена парогазотурбинной установкой для подводного хода со скоростями от 10 до 20 узлов.

Содержание

История

После окончания Второй Мировой войны немецкие наработки по созданию подводных лодок с парогазотурбинными установками были разделены между союзниками. СССР получил материалы из конструкторского бюро «Глюкауф», занимавшегося разработкой проектов подлодок. В 1946 году в ЦКБ-18 была выполнена проработка проекта 616, основанного на немецком проекте серии XXVI. Скорость хода (19 узлов) и запас плавучести (10 %) были признаны недостаточными, однако вцелом проект оценивался специалистами очень высоко [1] . В 1947 году было принято решение о создании на территории Германии особого КБ, с целью восстановления проекта энергетической парогазотурбинной установки системы Гельмута Вальтера. Одновременно в ЦКБ-18 началась разработка проекта 617 с ПГТУ, собранной из трофейных механизмов. Недостающие части планировалось создать силами советской промышленности. Для глубокой разработки проекта было создано специальное КБ СКБ-148 под руководством А. А. Антипина. Экспериментальные исследования проходили в специально переоборудованных цехах завода № 196 «Судомех». В одном из приказов Министра судостроительной промышленности в марте 1949 года говорилось:

Техническая документация была выпущена в 1951 году, 5 февраля было начато строительство лодки под руководством главного строителя Ф. И. Майорова, которого в дальнейшем заменил Е. С. Богданов. Ровно через год после закладки, 5 февраля 1952 года, состоялся спуск на воду. Летом 1952 года были начаты заводские испытания корабля, продолжавшиеся почти три года и сопровождавшиеся неполадками во вспомогательных системах и их устранением в корабельных условиях. Командиром корабля был Н. Г. Симонов. В 1954 году, после ухода А. А. Антипина на пенсию, главным конструктором проекта стал С. Н. Ковалёв [2] . Комиссия по государственной приёмке начала работу в апреле 1955 года. В мае 1956 года лодка вошла в состав флота под обозначением C-99.

Конструкция

Корпус

Корпус лодки создавался максимально обтекаемым для улучшения ходовых качеств. Обводы кормовой части спроектированы аналогично немецкому проекту XXVI, количество выступающих частей было минимизировано. Лодка имела двухкорпусную конструкцию, запас плавучести составлял 28 %. С учётом разделения прочного корпуса на 6 отсеков была обеспечена плавучесть лодки при затоплении любого отсека прочного корпуса. От немецкого проекта были позаимствованы: устройство шноркеля, система продувки цистерн главного балласта в позиционном положении выхлопными газами дизеля, развитая система гидравлического оборудования вместо пневматики, были установлены дизель-компрессоры для пополнения запасов воздуха высокого давления.

Компоновка по отсекам

• 1 отсек — торпедный, 6 торпедных аппаратов и 6 запасных торпед.
• 2 отсек — аккумуляторный. Аккумуляторная батарея типа 26 СУ из 112 элементов, каюты экипажа.
• 3 отсек — отсек-убежище со сферическими переборками. Командный пост, каюта командира, провизия, системы гидравлики.
• 4 отсек — дизель главного хода, пост управления ПГТУ, дизель-генератор и вспомогательные механизмы.
• 5 отсек — турбинный. Герметичный необитаемый отсек. В нём располагалась ПГТУ и потому здесь часто возникали возгорания, вызванные протечками перекиси водорода.
• 6 отсек — кормовой. В нём располагался электродвигатель ПГ-105 (200 л.с.) для экономического хода в надводном положении.

Силовая установка

Принцип работы парогазтурбинной установки был основан на цикле турбины Г. Вальтера: высококонцентрированная перекись водорода разлагалась на водород и кислород. Кислород поступал в камеру сгорания, затем туда впрыскивалось особое топливо и пресная вода. Образовавшаяся парогазовая смесь под высокими давлением и температурой вращала турбину. В завершение цикла продукты сгорания охлаждались, ненужную углекислоту удаляли за борт, а вода направлялась на очередной рабочий цикл [3] .

Вооружение

Лодка была вооружена шестью носовыми торпедными аппаратами калибра 533 мм с боезапасом в 12 торпед. От установки на лодке артиллерийского вооружения по аналогии с другими проектами того времени отказались с целью минимизации сопротивления при движении подводным ходом.

Радиоэлектронное оборудование лодки, её средства навигации, наблюдения и связи были аналогичным типовому оборудованию серийных ДПЛ проекта 611:

• радиолокационная станция «Флаг»,
• гидролокационная станция «Тамир-5 ЛС»,
• шумопеленгаторная станция «Марс — 24 КИГ»,
• радиоприёмники и передатчики различных диапазонов,
• стандартный перископ и перископ с неподвижным окуляром для наблюдения за горизонтом.

Сравнительная оценка и значение проекта

В акте приёмки корабля были отмечены высокая скорость корабля и большая дальность плавания полным ходом. При ходовых испытаниях подводная долговременная скорость лодки достигла 20 узлов, что сделало лодку самой быстроходной лодкой в СССР [4] . Однако при больших скоростях возникал сильный шум, демаскирующий лодку и препятствующий работе штатных гидроакустических средств. Решение впервые появившегося противоречия между скоростью и скрытностью было найдено гораздо позднее, при создании атомоходов второго и третьего поколений, а окончательно эта проблема не решена до сих пор.

Доктор технических наук, вице-адмирал В. Н. Буров писал:

Военные Великобритании и США заполучили немецкие парогазотурбинные субмарины U-1406 и U-1407, но они не смогли их отремонтировать. Американцы списали свою подлодку, а британцы отремонтировали турбину путём замены на новую трофейную, после чего провели испытания лодки и к 1956 году создали две экспериментальные парогазотурбинные субмарины S30 и S40 типа «Эксплорер». Они имели бо́льшую, чем у С-99 скорость подводного хода, до 25 узлов [5] , но имели меньшее водоизмещение, около 1 000 т, и не имели вооружения [1] .

Другие проекты с ПГТУ

Параллельно с разработкой проекта 617 велись работы по более совершенным проектам лодок с ПГТУ: 617М, 635, 643, 647. Из них только проект 643 был доведён до конца, и даже получил хорошую реакцию от ВМФ, однако в производство проект не был отдан, в связи с началом активного строительства атомарин первого поколения проекта 627.

Эксплуатация

После входа С-99 в состав флота, она, тем не менее, осталась опытовой лодкой и была включена в состав Отдельной бригады учебных и ремонтирующихся ПЛ, базирующейся в городе Ломоносове. В период с 1956 по 1959 годы С-99 совершила 98 выходов в море, пройдя более 6 000 миль в надводном положении и около 800 миль под водой, в том числе 315 миль на тяге ПГТУ. 17 мая 1959 года лодка вышла на полигон вблизи Лиепаи для учебно-тренировочных запусков ПГТУ. 19 мая 1959 года были проведены успешные запуски ПГТУ на глубинах 40 и 60 м. При запуске ПГТУ на глубине 80 м произошёл мощный взрыв, лодка начала погружаться с дифферентом на корму. Командир, капитан 3 ранга В. П. Рябов, отдал приказ об экстренной продувке цистерн главного балласта. Погрузившись к тому времени до глубины 115 м, лодка начала всплытие. Во время аварии большой вклад в спасение корабля внёс командир БЧ-5 В. П. Карпов. В результате взрыва в корпусе лодки образовалась пробоина диаметром около 80 мм, С-99 без происшествий вернулась на базу. После расследования причиной аварии было признано взрывное разложение перекиси водорода, инициированное загрязнением внешнего клапана погрузочного трубопровода окалиной и примесями. При анализе аварии подтвердились заложенные при проектировании конструкционные принципы плавучести. По оценкам специалистов подводную лодку немецкого проекта XXVI, который являлся прототипом С-99, при аналогичной аварии ждала бы неминуемая гибель.

Для устранения последствий аварии потребовался дорогостоящий ремонт с заменой ПГТУ, который был признан нецелесообразным. [1] .

3 августа 1961 года выведена из боевого состава, переклассифицирована в опытовую подводную лодку и передана ЦНИИ-138 ВМФ. 28 февраля 1964 года исключена из состава ВМФ в связи со сдачей в ОФИ для демонтажа и реализации. 15 мая 1964 года экипаж лодки расформирован. Впоследствии на Ленинградской базе «Главвторчермета» на Турухтанных островах лодка разделана на металл. [6] .