Подводные лодки, как нетрудно догадаться из названия, созданы для нахождения под водой – причем, довольно длительного. Всплывать субмарине необходимо для пополнения запасов кислорода и проветривания помещений от углекислого газа, выделяемого в процессе дыхания членов экипажа. Основное предназначение подлодок – военное: многие страны используют их для разведки, контроля границ и поражения боевых целей. Однако порой субмарины нужны и для мирных целей – например, исследовательских экспедиций. Одна из потенциально опасных ситуаций – переворачивание субмарины вверх дном...Но может ли опрокинуться подводное судно?
Как появились подлодки
О подводных конструкциях, имевших общие черты с современными субмаринами, впервые упомянул изобретатель и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Он составил чертежи аппарата, но впоследствии сам уничтожил их. Авторы книги «Подводные лодки//Жители моря» Г. Вильчек и А. Журавлев рассказывают, что сохранился лишь один схематический рисунок судна овальной формы с рубкой и люком. Считается, что да Винчи уничтожил остальные чертежи, поскольку оценил потенциальную опасность своего изобретения. В XV-XVI веках попытки создать субмарину не увенчались успехом: аппараты не могли находиться на глубине, погружались под воду и сразу всплывали.
Первую подлодку в 1620 году построил английский механик Корнелиус Ван Дреббель. Аппарат мог достигать глубины четырех метров, двигаться в любом направлении с помощью двенадцати гребцов. Когда в Европе произошел промышленный переворот, на смену физической силе пришли паровые, электрические и дизельные двигатели.
В России попытки создать подводную лодку предпринимались в годы правления Петра Великого, однако после смерти императора проект забросили и вернулись к нему уже в девятнадцатом столетии. Широкое распространение подлодки получили во время обеих мировых войн, а в 1955 году появились атомоходы – то есть, субмарины с атомным реактором в качестве энергетической установки.
Чрезвычайная ситуация
Что же случится, если подлодка по той или иной причине перевернется вверх дном? К счастью, о такой возможности мы рассуждаем лишь в теории, поскольку на практике подобных инцидентов до сих пор не зафиксировано. Вероятно, поэтому в источниках можно встретить прямо противоположные точки зрения. В любительских статьях встречается мнение, что переворачивание не принесет субмарине серьезного ущерба, хотя члены экипажа могут получить травмы, зачастую довольно серьезные. Сторонники данной точки зрения уверены, что субмарина быстро вернется в исходное положение, потому что вода компенсирует внешнее воздействие на нее. Другое дело – если подлодка перевернется на суше, но представить такую ситуацию еще сложнее: находясь на мели или на грунте, аппарат в принципе не способен двигаться.
Сторонники пессимистичной точки зрения утверждают следующее: если подлодка перевернется, это неминуемо приведет к поломке оборудования, протечке технических жидкостей и пожарам, а также многочисленным смертям. В книге «Устройство подводных лодок» С.Н. Прасолова указано, что подобная ситуация может случиться, если будет нарушена правильность конструкции аппарата. Механики научились бороться с креном – вот почему в реальности ни одна субмарина не перевернулась вверх дном. Важнейшее понятие, связанное с судостроительной отраслью, называется «остойчивость». Так называют способность субмарины противодействовать внешним силам и возвращаться в равновесие после того, как т.н. возмущающий фактор перестал ей угрожать.
Как предотвратить катастрофу
В труде «Теория подводных лодок» К.Ф. Игнатьева сказано, что остойчивость является одним из важнейших качеств любого плавающего средства. Достигается она благодаря соблюдению математически выверенных правил конструирования судов. Сам показатель определяется центром приложения сил Архимеда и расположением центра тяжести судна относительно центра приложения сил. Причем с подлодками дело обстоит сложнее, чем с обычными надводными судами. Для субмарин механикам следует выводить сразу два показателя остойчивости: как для полностью подводного положения, так и для положения над водой. Строгое соблюдение правил остойчивости гарантирует, что подводная лодка не перевернется. В худшем случае – она может накрениться, однако быстро и без ущерба для членов экипажа вернется в правильное положение.
В надводном положении субмарины имеют положительную плавучесть и вытесняют меньший объем воды по сравнению с положением под водой. Для гидростатического погружения субмарина должна иметь отрицательную плавучесть. Этого можно добиться двумя способами: повысить собственный вес подлодки или уменьшить ее водоизмещение. Для изменения веса у всех подводных лодок есть балластные цистерны – их заполняют воздухом или водой. Если необходимо добиться общего погружения (или, наоборот, всплытия), используются кормовые и носовые цистерны главного балласта. Существует и третий вид цистерн – их называют «цистерны контроля глубины» – с их помощью контролируют погружение при изменении внешних условий.
Таким образом, современная подлодка имеет крайне мало шансов перевернуться вверх дном, поскольку правильные расчеты вместе с грамотным использованием балласта просто не позволят этому произойти.
Источник:
© Русская Семерка
