Воскресенье, 28 Май 2017

5. Небольшой экскурс в историю

Опубликовано в Капитан 2 ранга Цибулевский Валерий Иосипович "Некоторые уроки "Курска" Вторник, 04 Август 2015 11:07
Оцените материал
(1 Голосовать)

Прежде, чем говорить о взорвавшейся на «Курске» торпеде, предлагаю читателям очень кратко ознакомиться с интересной и поучительной  историей создания двигателей для подводных лодок на жидком кислороде и перекиси водорода.

Тем более, что информации по перекисным торпедам, их истории  почти не видно, а по двигателям-  пожалуйста.

Обычно мы говорим «дизельная подводная лодка», хотя правильнее:  «дизель-электрическая». Для работы дизелей нужен воздух, они обеспечивают ход лодки в надводном положении или под РДП-  в перископном положении, когда воздух засасывается через специальную выдвижную шахту (впервые появилась у немцев под названием «шноркель»)

В подводном положении лодка идёт под электромоторами, питающимися от аккумуляторов. Батарея разряжается тем быстрее, чем больше скорость, и надо всплывать в надводное положение или под РДП-  «бить зарядку».

 

Идея заставить дизель работать под водой, на искусственной газовой смеси, была заманчивой, сулила значительное повышение скорости и дальности подводного хода.

Первая такая попытка была предпринята ещё в 1901 году во Франции, всего через четыре года после появления дизеля.

Работы в этом направлении велись и в России.

Вначале использовались баллоны со сжатым воздухом, затем кислородом (как у Валериана Бжезинского для «Блохи»), следующей  логической ступенью стала попытка использования жидкого кислорода.

Схема такого двигателя-  РЕДО- была предложена С.А.Базилевским в 1935 году.  В 1936 году начались стендовые испытания установки на заводе №189, «Балтийском» (с 1957г. «Адмиралтейском»).

В 1937 году под РЕДО переоборудуется одна из «малюток» М-92, заложенная 05.09.36 на соседнем заводе №196 (с 1957 года «Ново-Адмиралтейском»).

 В этом же году на завод №196 переносятся стендовые испытания,  для чего здесь собрана усовершенствованная установка РЕДО.

 Подводная лодка М-92 с РЕДО спущена на воду 04.08.1938г.

Водоизмещение лодки 209/259 тонн, длина наибольшая- 44,5м, ширина- 3,3м. Лодка одновальная с дизелем мощностью 800лс, электрогенератором и небольшой аккумуляторной батареей в качестве  аварийного источника электропитания

. Шесть отсеков. Под жидкий кислород сделаны цистерны из латуни в трюме 2-го и 4-го отсеков общей ёмкостью 8 тонн.

Рабочая глубина погружения 50м. Два 533мм  носовых торпедных аппарата и пулемёт. Экипаж 16 человек.

Для исключения пузырькового следа при движении на глубине выхлопные газы сжижаются до углекислоты и помещаются в специальную батарею из 78 стальных баллонов по 68 литров, расположенных вдоль киля лодки.

 На перископной глубине углекислота удаляется за борт.

В 1938 году ещё продолжаются (!) стендовые испытания РЕДО,  но 5 октября уже начинаются швартовные испытания М-92, 25 ноября-  ходовые.

 Наиболее детальное описание испытаний лодок с едиными двигателями мне встретилось у непосредственного их участника,  капитана 1-го ранга В.А. Баданина (22).

Первую приёмку жидкого кислорода на лодку Баданин сам не видел, но приводит её описание  помощником командира электромеханической боевой части В.Н. Нестеровым:

«Когда в воронку установили шланг,  Базилевский подал команду шофёру автоцистерны:  «Давай!» – и тот стал поднимать давление в цистерне, сразу же по шлангу пошёл кислород.

           Вначале он весь испарялся и в воронку поступал в виде пара, затем после охлаждения шланга стали появляться плёнки жидкого кислорода в виде небольших «блинов». Один такой «блин» выплеснулся из воронки на палубу, произошёл сильный взрыв, как от глубинной бомбы, после чего приём кислорода прекратили».

 Базилевский  вспоминает:

 «Углеродистая сталь растрескалась как стекло от кипятка… Длина отдельных трещин достигала 1,5 м…» (23).

После этого пригласили специалиста с завода «Красный автоген» и пришли к выводу, что приёмный шланг должен быть герметично соединён с цистерной.

Уже во время швартовных испытаний обнаружилось, что из выхлопного коллектора  время от времени вырываются языки пламени и проносятся по подволоку отсека.

Первый взрыв произошёл 12 ноября, затем ещё три взрыва в ноябре, затем эти взрывы, как явление обыденное, стали именовать «хлопками».

Кроме того, через неплотности дизеля выхлопные газы попадали в отсек, вызывая отравление личного состава. Уже через 15-20 минут  содержание  углекислого газа достигало 6-7 %.

Пришлось перейти на дистанционное управление установкой из смежного отсека. Газы попадали и туда, но в меньшей степени.

 Полной газонепроницаемости добиться не удавалось. Базилевский считает основной причиной задымленности быстрое разъедание поршневых колец органическими кислотами.

На осень 1941 года планировалась реконструкция установки, но с началом Великой Отечественной войны все работы  были прекращены, на законсервированной лодке оставили всего трёх человек.

 

К испытаниям РЕДО больше не возвращались, появились более перспективные установки, что признавал и сам Базилевский.

 Да ему было и не до того. Во время войны он занимался постройкой судов для «дороги жизни», а в 1945-47 гг. находился в Германии, изучал трофейные материалы.

В 1949 году на лодке смонтировали новую установку ЕД ВВД

Отличия от РЕДО несущественные, но сделана система вакуумирования дизельного отсека, позволившая улучшить обитаемость.

 Лодка прошла испытания, но в серию не пошла, так как лучшей была признана  одновременно испытывавшаяся  на другой лодке установка ЕД ХПИ- с известковым химпоглотителем углекислого газа.

Установка разработана под руководством В.С.Дмитриевского в «шарашке» при заводе №196. В начале 1939 года проект утверждён.

16 ноября 1939 года заложена небольшая экспериментальная подводная лодка М-401, проект которой разработан группой конструкторов-зеков под руководством А.С.Кассациера.

Происходит это, как и в случае с М-92, при неоконченных ещё (!) стендовых испытаниях.

Лодка имеет на 7 метров меньшую, чем М-92, длину. Почти вдвое меньшее водоизмещение. В отличие от М-92, лодка М-401- двухвальная, с двумя лёгкими авиационными дизелями по 1000лс: один в третьем, другой-  в четвёртом отсеке. Оба отсека необитаемые, с вакуумированием.

Погрузка и выгрузка химпоглотителя вручную, вёдрами, через люк 4-го отсека. Запас жидкого кислорода 1,65 т.

1-го июня 1941 года М-401 спустили на воду. 1-го августа  погрузили на баржу и отправили в Сормово.  Затем, когда Волга стала замерзать, в Баку.

Испытания затянулись на несколько лет и часто прерывались из-за возгораний и поломок. «Хлопки» происходили реже, чем на РЕДО, но прогорали коллекторы, горела изоляция кабелей, краска, прокладки…

Тяжёлая авария произошла 23 ноября 1942 года. Лодка несколько часов имела ход 12.5-13 узлов-  прекрасный результат, всё шло более или менее гладко, пока клапан подачи кислорода не заклинило в открытом положении, что привело к пожару в третьем отсеке.

Автор проекта В.С. Дмитриевский, увидав пожар, самовольно вошёл в аварийный отсек и тут же выскочил обратно в горящей одежде.

 Когда огонь на нём погасили, Дмитриевский открыл клапан стравливания кислорода во второй отсек, при этом одежда на нём снова вспыхнула, мало того, загорелась одежда и на других людях, находящихся в отсеке.

Все, кроме Дмитриевского, получили сравнительно небольшие ожоги, автора проекта спасти не удалось.

После всплытия лодки личный состав перешёл на обеспечивающий испытания тральщик.

 В расследовании причины аварии-  не диверсия ли это, не враг ли народа Дмитриевский-  участвовал сам Л.П. Берия.

Государственные испытания начались 10 июня 1945 года и продолжались до конца года.  М-401 за время заводских и госиспытаний  совершила 74 выхода в море, 68 погружений, прошла 2800 миль, из них 360-  под водой.

Если разделить 360 миль на 12 узлов, получим 30 часов работы установки в подводном положении.  Сколько из них было без «хлопков» и возгораний, таких данных нет. Тем не менее испытания были признаны успешными.

Конструкторов и разработчиков в 1946 году освободили из заключения. В 1948 году пятеро из них в том числе Дмитриевский  (посмертно) стали лауреатами Сталинской премии.

 

Сотрудники бывшей «шарашки» под руководством  А.С.Кассациера с декабря 1946 года начали разработку экспериментального проекта 615 с ЕД ХПИ.

 Лодка этого проекта М-254 заложена 17 марта 1950 года.

Водоизмещение 392 т, длина 56,6 м, ширина 4,4м. Семь отсеков. Предельная глубина погружения 120 м. Проектная полная скорость подводного хода 15,4 узла. 4 носовых торпедных аппарата. Автономность 10 суток. Экипаж 29 человек.

Во время испытаний продолжаются «хлопки», возгорания, отравления личного состава токсичными газами (углекислый и угарный газы, окислы азота).

 Несмотря на всё это 31 июля 1953 года выходит постановление Правительства о строительстве серии подводных лодок в 35 единиц.

В конце 1955 года на флот начали поступать первые серийные лодки проекта А615. Всего в течение 5 лет построено 30 лодок этого проекта, которые на флоте стали называть «зажигалками».

26 сентября 1957 года на Балтике в районе Либавы погибла в результате пожара М-256, почти со всем экипажем, удалось спасти лишь семь человек.

Контр-адмирал запаса, кандидат военно-морских наук, профессор Г. Костев и капитан 1-го ранга И. Костев пишут (Морской сборник №4, 1991):

«Впоследствии одни обвинили экипаж в пассивности, другие считали, что создание такой установки опередило своё время и поэтому личный состав не был готов в достаточной степени обслуживать столь сложную технику».

Хоть так, хоть этак, а виноват личный состав.

В Балаклаве я любопытства ради заглядывал вовнутрь «малютки-зажигалки».

 По дизельному отсеку передвигаться можно было согнувшись в три погибели или на корточках.  Не думаю, чтобы уважаемые Г. и  И. Костевы  смогли проявить там очень уж большую активность и бороться за живучесть отсека при горении в нём кислорода.

Считалось, что возгорания происходят из-за подтёков масла, гидравлики,  личный состав заставляли «вылизывать» отсеки.

После аварии работу дизелей по замкнутому циклу на «зажигалках» запретили  на два с лишним года.

Провели дополнительные испытания одной из лодок (М-257) на понтонах у стенки Военной гавани, то есть опять через 20 лет вернулись, по сути дела, к стендовым испытаниям единого двигателя!

Неожиданно оказалось, что газовая смесь становится взрывоопасной не только при большом (как считалось) содержании кислорода, но и при малом.

На всех серийных лодках провели модернизационые  работы и в июле 1959  года ограничение сняли. Однако «хлопки» и возгорания продолжались.

Большую часть лодок в середине 60-х годов законсервировали, остальные продолжали плавать до 1969 года, когда и им выход в море запретили. В конце 70-х годов  «зажигалки» пошли на металлолом.

А.В. Платонов пишет: «… Однако все мытарства окупились сторицей. В первой половине 1950-х - гг. в состав отечественного флота вошло 30 подводных лодок с единым двигателем проекта А615. Таким образом, Советский Союз стал единственной военно-морской державой, серийно строившей подобные корабли» (24,с155).

Чем же гордиться? Выброшены на ветер немалые средства, сделана целая серия подводных лодок, которые в море опасно выпускать, большую часть пришлось законсервировать.

Если, как пишут Г. и  И. Костевы, «создание такой установки опередило своё время», то  выявить это надо было ещё на стендовых испытаниях.

У Базилевского первый «блин» взорвался на корпусе лодки, а не на стенде.

 Как можно строить лодку, не завершив стендовых испытаний, не испытав всех «прелестей» жидкого кислорода на берегу?!

Стендовые испытания единых двигателей длились 5-6 лет, а их испытания на лодках 12 лет, вдвое дольше. Как можно делать экипаж заложником амбиций и спешки конструкторов!

Как можно строить серию лодок, не решив до конца вопросы обеспечения безопасности личного состава!

 

 

Попытки создания единого двигателя на перекиси водорода не менее поучительны, чем на жидком кислороде.

Такая установка была разработана в 1933 году немецким инженером  Г. Вальтером. Перекись, разлагаясь, позволяла создать парогазовую смесь, идущую на турбину.

 В 1936 году начались стендовые испытания, которые в 1939-ом были признаны успешными.

В 1939-40 гг. построена опытная подводная лодка  U-80, водоизмещением 80 тонн. Эта лодка на испытаниях показала рекордную, фантастическую по тем временам скорость подводного хода 28 узлов.

В 1942-44 гг. построены 4 малые подводные лодки, водоизмещением по 250 тонн, со скоростями подводного хода до 25 узлов.

Одновременно разработаны проекты лодок и большего водоизмещения.

Немцы, рассчитывая, что эти лодки помогут им переломить ход войны (известно, утопающий хватается за соломинку), намеревались построить их очень много и быстро: в 1945-46 гг. сотню лодок водоизмещением 842 т и более сотни  лодок водоизмещением 312 т.

Фактически было построено 8 подводных лодок на перекиси водорода, которые перед капитуляцией были затоплены своими экипажами.

Англичане после войны подняли две лодки, одну из которых подарили США. Американцы вначале испытывали на стенде тоже трофейную немецкую установку на жидком кислороде под названием «Эллис», затем, достаточно с ней намучившись, перешли к установке на перекиси водорода.

Была построена сверхмалая подводная лодка Х-1, водоизмещением всего 29 т.

 В 1958 году на этой лодке произошёл сильный взрыв, после чего все работы в этом направлении были прекращены.

Англичанам, кроме подводной лодки, удалось заполучить и самого изобретателя Г.Вальтера. В 1956-58 гг. были построены две  опытные подводные лодки «Эксплорер» и «Экскамбур».

Быстро убедившись в их взрывопожароопасности и дороговизне испытаний, англичане прекратили работы с перекисью водорода.

 

В зоне Советского Союза затопленной лодки не оказалось, но уже летом 1945 года в Берлине было создано КБ ВМФ с привлечением немецких специалистов, в том числе одного из заместителей Г.Вальтера по фамилии Статешный.

 Кроме того, удалось раздобыть части недостроенной лодки, парогазовую турбину, компрессор, два эластичных мешка для перекиси и чертежи. В 1948 году КБ переехало из Берлина в Ленинград и позже получило название «Малахит».

На основе немецкой лодки  в 1951-52 гг. была построена опытная подводная лодка проекта 617, получившая номер С-99.  Лодку заложили 5 февраля 1950 года и ровно через год спустили на воду.

Водоизмещение 950 т, длина 62 м, ширина 6 м, глубина погружения 170/200 м, 6 торпедных аппаратов, 6 запасных торпед, автономность 45 суток, экипаж 51 человек.

 ПГТУ (парогазотурбинная установка) в 5-ом необитаемом отсеке, с управлением из 4-го. Запас маловодной перекиси водорода (концентрации 80 %) 103,4 т.

Дальность подводного хода под ПГТУ на полной скорости 20 узлов- 120 миль. На испытаниях лодка прошла 6 часов со скоростью 20 узлов.

Мы уже отмечали, что стремление конструкторов получить такие большие скорости подводного хода во многом бессмысленно из-за кавитации.

 Лодка на таких ходах становится «глухой», гидроакустики не слышат шумы целей, сама же лодка обнаруживается на очень больших дальностях.

Испытания С-99 начались в июне 1952 года, в марте 1956 года лодка получили статус опытовой в составе ВМФ.

 Надо заметить, что в литературе (и не только) наблюдается путаница понятий «опытовая» и «опытная» подводная лодка. В МЭС (1993) «опытовым» называется «судно (корабль), специально оборудованное и приспособленное для проведения различных испытаний нового вооружения, …силовых установок, движителей и др. технических средств в условиях плавания…».

То есть, это судно для испытаний. Определения «опытное» судно в словаре нет.

«Опытной», по-видимому, следует считать подводную лодку, проходящую усиленные испытания  с целью решения вопроса о постройке серии таких подводных лодок.

Исходя из этой логики, С-99 правильнее было бы дать статус «опытной».

Все испытания  этой лодки сопровождались «хлопками» и возгораниями.

  • октября 1957 г. взрыв и пожар, в конце ноября опять.

Всю зиму 1957-58 гг. лодка простояла в ремонте, затем прошёл более-менее удачный год.

В мае 1959 года при запуске турбины на глубине 80 метров произошёл настолько сильный взрыв, что установка оказалась полностью разрушенной и в дальнейшем не восстанавливалась.

В это время всё внимание военно-промышленного комплекса сосредоточилось на атомных подводных лодках.

            Американский «Наутилус» вступил в строй в 1955 году,  советская К-3, названная позже «Ленинский комсомол», 31 декабря 1959 года.

 

            С.А. Базилевский считал перекисно-водородное направление ошибочным.

            Работу, на которую я ссылаюсь (23), он написал уже будучи доктором технических наук, профессором, имея за плечами большой конструкторский опыт.

 Маловодная перекись при соприкосновении с любыми органическими материалами (бумага, ткань, дерево, масло…) мгновенно воспламеняется, а при соприкосновении с окислами металлов (следы коррозии) взрывается.

Оправдано ли упорство, проявленное  советскими конструкторами, в отличие от американских и английских?

 И в упорстве ли дело или той относительной лёгкости, с которой  финансировались и проводились (при полном пренебрежении к безопасности) подобные опыты в Советском Союзе?

Базилевский  переход немцами от жидкого кислорода в ракетах «ФАУ-1» к перекиси водорода в «ФАУ-2» считал неоправданным:  было много аварий, неудачных пусков…  

И далее он пишет: «… партия же опытных торпед ещё раньше взорвалась в торпедных аппаратах той лодки, которая должна была провести их испытания в море» (23).

 Выходит, у немцев взрыв, аналогичный произошедшему на «Курске»,  был ещё в 1944 году, после чего от таких торпед они отказались.

Когда появились перекисно-водородные торпеды в советском ВМФ, как шло их освоение, какие были происшествия-  такой информации у меня, к сожалению, нет.

Знаю только о выгоревшем первом отсеке на лодке 613 проекта в 1966 году в озере Донузлав, к северу от Евпатории, где балаклавские лодки, сменяя друг друга, несли боевое дежурство.

Пожар в первом отсеке произошёл во время приёма-передачи дежурства на отдежурившей лодке. Обе лодки стояли при этом рядом, по обе стороны узкого пирса.

 На каждой полный боекомплект торпед, в том числе по две торпеды с СБЧ (со «специальной», то есть ядерной, боевой частью).

Боевая перекисно-водородная торпеда, из-за которой произошёл пожар, лежала на стеллаже.

 

Теперь сделали специальное устройство СКО (систему контроля окислителя)  для отвода из торпеды газов, образующихся при разложении перекиси.

 Причем, почему-то настолько сложное, что, как пишет Борис Кузнецов, никто на «Курске» не умел подключить к нему торпеду (2,с100).

А в 60-е годы устройство было исключительно простым: трубка, идущая в стакан с водой.

Вахтенный торпедист  должен был время от времени смотреть, идут ли через воду  пузырьки.  Если не идут- доложить командиру боевой части, дежурному по подводной лодке.

Ясно, что следить всё время за пузырьками торпедист не мог, у него же есть и другие дела-  обязанности…  Из трубки вместо газов пошла сама перекись, переполнила стакан, пролилась на шерстяное одеяло, под торпедой была койка.

 Одеяло вспыхнуло мгновенно. Когда лодку притащили в Балаклаву, я любопытства ради заглядывал в чёрный первый отсек. Там выгорело всё.

Из-за чего перекись пошла в трубку?  Лето, жара, тепловое расширение?

Но жарко было всё время дежурства, а пожар случился в последний день.

Другая вероятная причина,  на мой непрофессиональный взгляд,  засорение трубки.  В резервуаре поднялось давление, газы и жидкость прорвались через засор…

Не зря же торпедисту предписали следить за пузырьками, значит, возможность засорения не исключалась. Хотя, конечно, должна была исключаться  конструкцией, чистотой материалов.

А раз не исключалась,  как можно было использовать небольшой стакан,  размещать его над койкой!

 

 

            Владимир Устинов пишет:

            «То, что перекисно-водородные торпеды капризны и опасны, секретом никогда не являлось. Только какое это имеет отношение к гибели атомохода?» (1,с275):

            Странное суждение.  Получается, что никому  (кроме проверяющих) не нужные замечания по корабельной документации имеют отношение к гибели атомохода, а недостатки взорвавшейся торпеды-  нет.

            Хороша ли была взорвавшаяся на «Курске» торпеда?

Вот коротенькие выдержки из текста Валерия Рязанцева: «Пополнение воздуха в торпедах на сильных окислителях требуют особой осторожности и специально обезжиренных инструментов и систем…

…Если на воздушном курковом кране курковой зацеп будет хотя бы чуть-чуть приподнят из-за недостаточной фиксации его устройством предохранения…

… СКО не контролирует окислитель пускового баллона, она контролирует окислитель только в резервуаре окислителя… пусковой баллон с окислителем находится внутри резервуара окислителя… 

…Пусковой  баллон не оборудован предохранительным клапаном сброса давления…» (3,с52-56).

Такая торпеда опасна даже в идеальных, лабораторных условиях и совершенно непригодна для реальных флотских условий эксплуатации.

Как сделать так, чтобы флот не брал всякое, извините, дерьмо, которое ему вежливо, но настойчиво  всучивает ВПК,-  вот в чём вопрос.

Пока, как мы видим,  получается так, что конструкторов-разработчиков не только не ругают, но дают им премии.

 Думаю, такое к ним отношение перешло к нам от тех крестьян, что с диким восторгом смотрели на первые «Фордзоны».

Трактора были не слишком уж хороши, ломались. Первый блин, известно, комом.

 Но если бы тогда Форд приехал в российскую глубинку, крестьяне носили бы его на руках по полям и лугам.

 А то не пожалели бы топлива, прокатили на тракторе, окажись тот исправным.  Вот оттуда, от тех времён и пошло…

 

Прочитано 1063 раз

Пользователь