Denizaltıları su altında hareket ederken yüksek hız sağlayabilen yeni enerji santralleri arayışı Rusya'da ve daha sonra SSCB'de sürekli olarak gerçekleştiriliyor. Özellikle onlar, yüzyılın otuzlu yaşlarında döndüler. Sonra dizellerin suya batırılmış bir şekilde çalışmasını sağlamak için sıvı oksijen kullanma yoluna girdik. Bu alanda öncü yetenekli mühendisimiz S.A. olarak kabul edilebilir. Basilewski. Ardından, sıvı oksijen kullanımı için birkaç seçenek önerildi ve bazıları gemi yapım uygulamasına dahil edildi. Ek olarak, 1944'in sonunda, oksijen taşıyıcı olarak hidrojen peroksit kullanımı üzerinde deneyler yapıldı. Buhar üreticisinin çalışma odasındaki yakıtın oksidasyonu için tasarlanmıştır. Bu deneyler açık bir şekilde iki nedenden ötürü çok fazla coşku uyandırmadı - kullanılan hidrojen peroksitin düşük konsantrasyonu ve kullanımı için önerilen şemanın kusurundan dolayı.
1945 yılında, savaşın bitiminden sonra, çeşitli endüstrilerde Alman deneyimini öğrenmek için SSCB'den Almanya'ya özel mühendis grupları gönderildi. Bunların arasında gemi üreticileri, denizciler vardı. Mühendisler Vladimir Konstantinovich Stankevich ve Isaak Samoilovich Toltraf, daha önce Dresden merkezli Bruner-Kanis-Reder firmasında deniz departmanı tarafından sipariş edilen orijinal kombine çevrim türbini tanıdı. 7500 HP'nin gücüne sahipti. 10000 rpm'de ve soğuk durumdan tam hıza çıkma süresi 5 dakika idi. Çalışma sıvısı, yüksek konsantrasyonlu hidrojen peroksit kullanılan buhar gazıydı.
Türbinin gelişimi, "Glukauf" ("mutlu bir şekilde yukarı" - it.) Olarak adlandırılan bürosu yönlendirdi. Bu büronun eski çalışanları 15 etrafında toplandı ve Walter Afterburner türbin kombine çevrim tesisi (PGTU) ile XXVI serisinin denizaltı projesi hakkındaki kayıp dokümanları geri yükleyerek işe devam etmeleri önerildi. Bu amaçla, Almanya'da bir “ortak” tasarım ofisi kuruldu.
Mühendis kaptan 1 rütbe A.A. tarafından yönetildi. Savaş öncesi ve askeri inşaatın tüm Sovyet denizaltılarını tasarlayan ve ilk yerli savaş denizaltıları IG'nin tasarımcısı olan seçkin bir mühendis-gemi yapımcısı tarafından yaratılan bir büronun içinden çıkan Leningrad Tasarım Bürosu'na (TsKB-18) başkanlık eden Antipin Bubnov. BD, yeni tasarım bürosu baş mühendis olarak atandı. Merkez Gemi İnşa Araştırma Enstitüsü'nün özel enerji santralleri bölümünün başında bulunan Zlatopolsky, bu yıllarda çalışmaların çoğunun batık bir konumda yüksek denizaltı hızları sağlamak için tasarlanan enerji santralleri oluşturma sorunları üzerinde yoğunlaştı.
“Antipin Bürosu” un başkanlığına atanan yeni tasarım bürosu, Merkez Mühendisi TsKB-18, Gemi İnşası Merkezi Araştırma Enstitüsü ve Alman mühendislerden oluşan ve baş mühendis olan Dr. Stateshny çalışanlarından oluşuyordu. Büro çalışanlarının sayısı S.N. Birlikler bölümünü yöneten Kovalev ve V.K. Mekanik departmanını yöneten Stankevich.
Öncelikle, büro, denizaltı XXVI serisinin Alman projesinin restorasyonu ile meşgul oldu ve daha sonra, Devletin Alman uzmanlarından oluşan kıdemli grup olan Antipin, Stankevich, buhar ve gaz türbini montajı için ekipman üreten tüm şirketleri ziyaret etti ve onlarla anlaşma yaptı. Lysholm şirketinin vidalı kompresörü hariç, tam bir ekipman siparişi vermek mümkündü, çünkü Almanya’da değil İsveç’te.
İşler hızlı gitti. Antipin Bürosunda hazırlanan tüm dokümantasyonların yanı sıra buhar ve gaz türbini tesisatı için elde edilen ekipman, Leningrad'a gönderildi. Orada, 1946 yılında, Merkezi Tasarım Bürosu-18, XXVI serisinin denizaltı tasarımını, Glukauf bürosu tarafından sunulan taslak ön versiyon şeklinde eski haline getirdi. Bu çalışma S.A.'nın rehberliğinde yapıldı. Yegorova, kursu izlemek ve istişareler BM tarafından yapıldı Malinin - o zamanlar Gemi İnşa Merkez Araştırma Enstitüsü'nde çalışan Sovyet denizaltılarının çoğunluğunun ilk baş tasarımcısı.
Proje bir 616 numarası aldı. Bununla birlikte, Alman XXVI serisinin denizaltılarında kullanılan bir dizi teknik çözüm, denizci denizcilerimizi ve tasarımcılarımızı tatmin etmedi (kıç tarafına küçük bir yüzdürme rezervi, torpido tüpleri kıç tarafına gönderildi; güçlü bir gövdenin büyük hacimli bölümleri vs.). Bu nedenle, bu versiyonun eleştirel incelemesinden hemen sonra, TsKB-18, 617 sayısına atanan buhar ve gaz türbini ünitesine sahip yeni bir denizaltı projesinin geliştirilmesine başlamıştır.
Bu projenin denizaltılarında, gaz ve gaz türbini montajı hariç tüm ekipmanlar yerli idi. Önceden tasarlanan 617, 1947'in sonunda göründü. Bunun üzerine çalışmalar, en deneyimli makine mühendisi PS'nin rehberliğinde yapıldı. Savinov, tüm Sovyet denizaltılarının yaratılmasında bir katılımcı ve genç bir mühendis S.N. Daha sonra nükleer denizaltıların genel tasarımcısı olan Kovalev. Proje daha önce belirtilen BM gözetiminde gerçekleştirildi. Hayatında sonuncusu olduğu Malinin, 1949 yılında kısaldı.
Eskiz öncesi proje için çeşitli seçenekler analiz edildikten sonra, daha da geliştirilmesi için taktik ve teknik gereksinimler derlenmiş ve onaylanmıştır. Bu özel önem verildi, çünkü bu denizaltıların beklenen yüksek denizaltı hızı, kullanım taktiklerini ve Rus Donanması'ndaki yerlerini farklı bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kıldı.
Denizaltının Mayıs 1948'te yeni enerjiyle daha da geliştirilmesi için, SSCB sualtı tasarım bürosunda ikincisi olan SKB-143 kuruldu. TsKB-18'ten bir grup uzman, Almanya'daki Antipin Bürosu çalışanları (Alman uzmanlar 10 dahil) ve Gemi İnşası Merkezi Araştırma Enstitüsü'nün özel enerji santralleri bölümünün personelinden oluşuyor. A.A., büro başkanı ve 617 projesinin denizaltıların baş tasarımcısı olarak atandı. Antipin, asistanı - S.N. Kovalev.
1953'in ilkbaharında, 617 projesini oluşturmak için çalışan ekibin, tüm “sipariş kitabı” ile birlikte 18 Merkezi Tasarım Bürosuna iade edildiğini ve SKB-143'in ilk nükleer denizaltımızın projesini geliştirmek için yeniden görevlendirildiğini belirtmek gerekir.
Denizaltının başlangıçta planlanan görünümünü önemli ölçüde değiştirmeyen 617 projesinin kavramsal ve teknik bölümlerini yarattıktan sonra, büro personeli, Sudomekh tesisine geminin inşası için bir dizi çalışma çizimi teslim etti. Projenin benzersizliğinin ilk önce yalnızca bir denizaltı denizaltı inşa etme kararına yol açtığı, böyle bir seri oluşturma sorununun testlerinin sonuna kadar ertelendiği unutulmamalıdır. Buna paralel olarak, tasarımcılar düşük su hidrojen peroksit (MPV) kullanarak daha fazla gelecek vaat eden denizaltı projeleri geliştirdiler, ancak bu ayrı bir hikaye için bir konudur.
Deneysel bir denizaltı projesi olan 617'i oluştururken, tasarım bürosu genellikle tasarımcının sorumluluğunda olmayan bir takım ek işlevler üstlendi. Örneğin, inşaat tesisinin vekaletiyle, büro çalışanları, tedarik tesislerinden ekipman aldı, kontrat denetimi ve buhar ve gaz türbini ünitesinin test bakımı yaptı; MPV için saklama torbaları da dahil olmak üzere düşük su hidrojen peroksit sisteminin kurulumunu tamamladı. Su altı hidrojen peroksitin bir denizaltıya alımı, nakliyesi, depolanması ve yüklenmesi de tasarım ofisi tarafından gerçekleştirildi.
Kombine çevrim türbin tesisinin (PGTU) test edilmesi için temel malzemelerin teslimi: MPV, yakıt, hidrojen peroksit ve diğer şeylerin ayrışması için katalizör - temel malzemelerin imalatçısına tasarım bürosu aracılığıyla gerçekleştirildi. Tasarım bürosuna transfer edilen Sudomekh tesisinin atölyelerinden birinde, ana bileşenleri hidrojen peroksit deposu ve gelecekteki denizaltının türbin bölmesinin gövdesi olan bir test standı vardı. Bu durumda, tekne koşullarına en iyi şekilde karşılık gelen ve Almanya'dan elde edilen eleman ve parçalardan oluşan tezgah üstü bir buhar ve gaz türbini ünitesi kuruldu. Eksik parçalar yerinde, tasarım ofisinin mekanik atölyesinde yapılmıştır. PSTU'yu tüm güç aralığında test etme olasılığını sağlamak için, sonuna kadar, hidrolik motor, 617 projesinin denizaltı pervanesinin özelliklerini yeniden üreten değiştirilebilir tekerleklerin yardımı ile bölmenin dışına monte edildi. Aynı zamanda "dıştan takma" kondensat soğutucuyu barındırıyordu.
Bir tezgah üstü gaz türbini kurulumu için test programı beş ana aşamaya ayrılmıştır: Aşama I - Hidrojen peroksit ayrıştırma odasının özel bir zırhlı kutuda test edilmesi; II - güç ünitesi testleri: üç bileşenli bir pompa, dört bileşenli bir regülatör ve üç bileşenli bir anahtar; III - gaz-buhar karışımı üretim biriminin test edilmesi; IV - bir türbin kondenser, bir kondenser dıştan takma soğutucu ve bir kondensat pompasından oluşan bir kondensat sistemi ve V - başlangıç süresi ve moddan moda geçiş, 100 yüzde gücüne ve 6 saatlik sürekli çıkışa geçiş de dahil olmak üzere tüm kurulumun kapsamlı testleri tam güçte çalışma modu.
PSTU'da testler baş tasarımcı V.K. tarafından yapıldı. Stankevich. İlk dört etabın başkanları mühendis Evgeny Nikolaevich Gurfein, Ilya Moiseevich Ozerov, Petr Petrovich Petrov ve Olga Vladimirovna Kovalevskaya idi. Alman meslektaşları çalışmaya, ortaya çıkan ve ayrı bir odaya yerleştirilen bir dizi teknik konuda danışman olarak katıldı. Tecrübe kazandıkça rolleri gittikçe azaldı ve 1951'te bu uzmanlar vatanlarına geri döndü.
1951'in başlangıcında, PSTU tezgah testleri tamamlandı. Aynı yılın Mayıs ayında PSTU tezgahı sökülmüş, tüm mekanizmaları, cihazları ve cihazları kapsamlı bir denetim ve denetim geçirmiştir. Yorumları ortadan kaldırdıktan ve yaşamlarını geliştiren unsurları değiştirdikten sonra, kurulumun kendisi ve kontrol paneli güvensiz ve inşaatı tüm hızıyla devam eden deneysel bir denizaltıya yerleştirilmek üzere Leningrad Sudomekh tesisine transfer edildi.
617 deneysel denizaltı projesini taktiksel numara ile C-99 taktik numarasıyla 5 Şubat 1951 yılı düzenledi. Tam olarak bir yıl sonra, bu denizaltı fırlatıldı ve 16 Haziran 1952 bağlama denemelerine başladı.
C-99, hafifçe uzatılmış bir gövdesi, erişim hattı şaftının küçük, yuvarlak yuvarlatılmış bir çitine sahip (savaş başlığı yoktu) ve tasarımcılar tarafından doğru tüylere sahip olan C-6, gerekli hız ve manevra kabiliyeti özelliklerini gösterdi. Teknede su geçirmez perdelerle ayrılmış 32 bölmeleri vardı: torpil, akü (konut), merkezi direk, dizel, türbin, arka. Çift gövdeli alanda, ana balastta sekiz adet biyo taşı taşı tankı, yakıt tankları ve düşük su hidrojen peroksit içeren XNUMX plastik saklama torbaları ile geçirgen çitler vardı.
İyi bir yüzdürme rezervi ve teknenin sağlam bir gövdesinin su geçirmez perdelerle ayrılması, sağlam bir gövdenin bölmelerinden birinin taşması durumunda, yan yana bitişik balast tankı ile birlikte, denizaltının yüzeyin yakalanmamasını sağlamıştır.
Santral, C-99 denizaltısının ana özelliği haline geldi. Daha önce de belirtildiği gibi, bu kurulumun brülör sonrası parçası olarak, maksimum gücü 7250 hp'ye ulaşan PSTU kuruldu. Denizaltı, 40 metre mertebesinde bir derinlikte hareket ederken, pervane şaftına iletilen güç, 6050 hp'ye eşitti, geri kalanı teknenin üzerine karbondioksit pompalayan bir vidalı kompresör tarafından tüketildi. Kurulum, periskoptan 80 metreye kadar olan derinliklerde başlatılabilir, başlangıç zamanı 2 min 10 s; Maksimum güç çıktısı olan zorla soğuk çalıştırma dokuz buçuk dakika içinde gerçekleştirildi.
PSTU'yu tam güçte çalıştırırken, C-99 denizaltısının hızı, 20 düğümlerini aştı. Bu kadar yüksek bir denizaltı hızı ve 6 saatlik seyir aralığı (120 mil), bu denizaltıların savaş yeteneklerini büyük ölçüde genişletti. Bugün, düşük su hidrojen peroksit (MPV) kullanılarak kombine çevrim türbin tesisinin çalışmasının şematik diyagramı iyi bilinmesine rağmen, bu tür denizaltılarla ilk karşılaşanlar için kısaca hatırlayalım.
Esnek PVC torbalardan gelen deniz suyu basıncı MPV, pompalama ve üç bileşenli pompaya (MPV, yakıt, yoğuşma) sıkılmış ve bir katalizör kullanılarak oksijen gazı (% 37% X) ve su buharına (% 63) dönüştürüldüğü özel bir ayrıştırma haznesine beslenmiştir. Yanma odasına buhar oksijeni gönderildi, burada kerosene düşük bir safsızlık içeriği ve yüksek bir parlama noktası enjekte edildi. Yanma ürünleri,% 15 СО2 ve% 85 su buharının bir parçası olarak, buhar gazının termal ataletini eşitlemeye yarayan ve türbine giren bir ısı akümülatöründen geçirilir. Buhar gazının sıcaklığı sabittir (550 ° C), yüke bağlı olarak basınç değişmiştir ve 21 türbinin rpm'si sırasında basınç yaklaşık 9500 kgf / m2 Cm olmuştur. Türbinden sonra, egzoz gazı gazı, bir vidalı kompresörle dıştan gelen basınca sıkıştırılan suyun karbon dioksitten ayrıldığı ve bir CO10000'in iyi bir şekilde çözülmesini sağlayan 2 küçük deliklere sahip özel bir püskürtme cihazı kullanılarak çıkarıldığı bir yoğunlaştırıcıya girmiştir. Teknenin dayanıklı gövdesi altında çift göğüslü alana yerleştirilmiş olan kondensatı soğutmak için kendiliğinden akan bir soğutucu kullanıldı; Soğutulan kondensatın bir kısmı buhar gazı sıcaklığını ayarlamak için kullanılmıştır.
İki kademeli şanzıman, hızı 480 rpm'ye düşürdü ve pervane şaftına aktardı. Denizaltının daha düşük hızlarda ve yüzey konumunda hareketi, aynı tasarımdaki ana sekiz silindirli dört zamanlı ve yardımcı altı silindirli dizel jeneratörlerden oluşan bir dizel-elektrik tesisatı kullanılarak gerçekleştirildi. Ana dizel motor, kaplinler boyunca vida üzerinde veya sadece jeneratörde çalıştı; yardımcı, akünün şarj edilmesini veya tahrik motorlarının çalışmasını sağlamıştır. Dizel motorlarının her ikisini de pervane üzerinde, hem yüzey pozisyonunda hem de periskopta çalışmak, RDP'nin devrilme şaftı (dizel motorların periskop pozisyonunda çalışması) yardımıyla çalışmak mümkündü.
Elektrik hareketi, ana pervane motoru veya içinden geçen şaft hattına ayrılmaz bir kuplajla bağlanan ekonomik stroklu bir motor tarafından gerçekleştirildi. Standdaki buhar ve gaz türbini kurulumunun uzun süreli testine rağmen, C-99 denizaltısının demirlenmesi ve deniz denemeleri sırasında bir takım sorunlar meydana geldi: hidrojen peroksit saklama torbaları sızıntısı; hidrojen peroksit sızıntılarının, kontamine olmuş ve özellikle yağlı nesneler, yangınlar ve “alkış” olarak adlandırılan zayıf patlamalarla temas halinde hızlı bir şekilde bozunmasından ortaya çıktığı; Katalizörün vs. yetersiz kararlılığı
Fabrika testleri sırasında, ana dizel motorun burulma salınım bölgesinin, hesaplanandan daha fazla devir aralığına sahip olduğu da tespit edildi. Bu eksiklikleri gidermek test süresini geciktirdi ve Mart 20’te yalnızca 1956, durum testlerini başarıyla tamamladıktan sonra, C-99 denizaltı, yaratılmasının yaklaşık on iki yılını tamamlayan deneme işlemine başladı. Tasarım bürosunun çalışmaları, denizaltının inşaat tesisi, bir dizi araştırma ve tasarım organizasyonu başarıyla sonuçlandı.
1956'dan 1959'a kadar, Baltık Denizi'nin eğitim teknelerinin ayrı bir tugayında bulunan deneysel denizaltı S-99 filo, denizden 98 çıkış, yüzey konumunda 6000 milden ve su altı konumunda yaklaşık 800 mil yol kat etmiş.
19 C-1959 üzerindeki 99 mayıs ciddi bir kaza geçirdi. PSPU'nun bir sonraki açılışında 80 m'ye eşit bir derinlikte türbin bölmesinde bir patlama meydana geldi - kurulum başlamadı. Tekne komutanı, acil bir üfleme sistemi ile ana balastı hemen patlatma komutunu verdi. Tekne kıç tarafına kıç ile yüzdü. Dizel bölmesinden bir rapor alındı: “5-m (türbin) bölmesinde yangın ve patlama, 5-th bölmesinde sulama yapıldı.”
Gemide bir alarm ilan etti. Komşu bölmelerin gözetleme camlarını kullanarak, 5'in suyla dolu olduğu tespit edildi. Denizaltı su altında kalmaya devam ettiğinden, komutan üsse kendi gücüyle girmeye karar verdi. Yüksek basınçlı kompresörleri piyasaya sürdüler ve ana balasttaki hasarlı tankları sürekli olarak şişirdiler. Birkaç saat sonra, C-99 tabana geri döndü. Türbin bölmesinin boşaltılmasından sonra, hidrojen peroksit yükleme boru hattının onboard valfinin çöktüğü; türbin bölmesinin sular altında kaldığı 80 mm çapında bir delik, sağlam kasanın üst kısmına delinmiştir. Patlama, valfa giren kir nedeniyle hidrojen peroksitin ayrışmasına neden oldu.
Kazadan sonra, deneyimli C-99 denizaltı onarılmadı, çünkü önemli masraflar gerektiren PGGU mekanizmalarının önemli bir bölümünü değiştirmek zorunda kaldı. Bu zamana kadar, 627 projesinin ilk nükleer denizaltı olan K-3, Sovyet Donanması'na girdi. Yeni enerji santrallerinin karmaşık ve ilginç arayışı sona ermiştir. C-99 denizaltı silahsızlandı ve hurdaya çıkarıldı, ancak denizaltılarda kombine çevrim türbin tesislerinin kullanımında kazanılan deneyim, denizaltılar için nükleer buhar türbini tesislerinin oluşturulmasında çok önemli bir rol oynadı.
Kaynaklar:
Badanin V. “Tek U-Denizaltı Denizaltıları”, St. Petersburg: Gangut, 1998. C. 48-86.
Boechin I. Sovyet ve İngiliz Walters // Teknik-Gençlik. 1996. №5.S.32-36
Shirokorad A. Denizaltı projesi 617. // Savaş sonrası inşaatın Sovyet denizaltıları. M.: Arsenal Press. 1997. S.160-166.
Spassky I., Semenov V. Proje 617 // Deniz koleksiyonu. 1995. №7. S.65-69.
Antonov A. Iz hikayeler buhar-gaz türbinleriyle denizaltıların oluşturulması. // Gemi yapımı. 1994. №5-6. S.64-67.