[ezup]

В 1938-1939 годах ОКБ НКВД («шарага») разработало проект 95 -экспериментальной малой быстроходной подводной лодки с «единым» двигателем, работающим по замкнутому циклу с использованием кислорода для окисления топлива и твердого химического поглотителя для удаления углекислого газа. Главным конструктором проекта ПЛ был A.С.Кассациер, а энергетической установки - B.С.Дмитриевский. В 1946 году работы по проекту 95 были переданы ЦКБ-18. Туда же была переведена группа конструкторов-разработчиков проекта, которая совместно с конструкторами ЦКБ-18 продолжала работы по совершенствованию энергетической установки. Используя основные технические решения, принятые в отношении энергетической установки пр.95, в ЦКБ-18 был разработан ряд новых проектов ПЛ с применением «единых» двигателей (проекты 615, 630, 637 и другие).

Главной особенностью проекта являлась его энергетическая установка, работавшая по схеме «единого» двигателя замкнутого цикла. В состав установки входили: два легких быстроходных дизеля, цистерны с жидким кислородом, газовые фильтры, загруженные твердым известковым химическим поглотителем (ХПИ), газовые охладители, конденсаторы, испарители и подогреватели кислорода, аппаратура дистанционного управления, арматура, приборы контроля и ряд вспомогательных устройств.

Принцип работы двигателя на замкнутом цикле ЕД ХПИ состоял в следующем: выхлопные газы из дизеля поступали в газоохладитель, где они охлаждались и освобождались от водяных паров и, частично, от механических примесей. Затем выхлопные газы направлялись в газофильтры, в которых происходило поглощение углекислого газа, и одновременно подогрев газов в результате химической реакции. Дальнейшее охлаждение газов и освобождение от избыточной влаги происходило в конденсаторах; сконденсированная влага стекала в конденсаторную цистерну, а освобожденные от избыточной влаги газы (в основном азот и его окислы) поступали в дизельный отсек. Перед поступлением в отсек к ним добавлялся газифицированный кислород, подававшийся под давлением из кислородных цистерн и предварительно проходивший через испаритель и подогреватель. Таким образом, в дизельный отсек поступала газовая смесь по своему составу близкая к составу воздуха. Из отсека эта смесь засасывалась дизелем через всасывающий коллектор.

Главные двигатели М-50Р часовой мощностью 1000 л.с. при 1700 об/мин. каждый, были четырехтактные, бескомпрессорные, 12-цилинд-ровые V-образные с наддувом и охлаждались пресной водой. Они соединялись с линией вала при помощи реверсивно-редукционной муфты. Кроме главных двигателей на лодке были двигатели экономического надводного и подводного хода: в носовом дизельном отсеке размещался дизель «Геркулес-Рустон», соединенный с главным генератором МП-510 и, через муфту, с правой линией вала. В кормовом дизельном отсеке устанавливался вспомогательный генератор МП-507, одним концом своего вала соединявшийся с компрессором воздуха высокого давления, а другим, через редуктор, с левым гребным валом. Дизель «Геркулес-Рустон» мог работать как по замкнутому, так и по обычному циклу.

Главный и вспомогательный генераторы муфтами с редукторами соединялись с соответствующими главными двигателями М-50Р для обеспечения питания вспомогательных механизмов и зарядки аккумуляторной батареи. Зарядка могла производиться и вспомогательным дизелем. Дизельные отсеки были выполнены с газовыми уплотнениями. Все механизмы и устройства, размещенные в дизельных отсеках, имели дистанционное управление. Вход в дизельные отсеки при работе двигателей по замкнутому циклу был возможен только в изолирующих противогазах. Управление всей энергетической установкой осуществлялось одним оператором с поста управления, расположенного во II отсеке на кормовой переборке. Пост управления был компактным и удобным в эксплуатации. Были приняты специальные меры для предотвращения чрезмерного испарения жидкого кислорода в цистерне - она помещалась в отдельном отсеке и тщательно изолировалась.

Технический проект 95 был утвержден в 1939 году. Проектирование и постройка лодки Велись параллельно с отработкой новых лодочных конструкций и узлов энергетической установки. Перед постройкой ПЛ на заводе №196 был изготовлен натурный дизельный отсек и в нем на авиационном двигателе марки АН-1 мощностью 850 л.с. с апреля по ноябрь 1940 года была проверена возможность работы двигателя по замкнутому циклу. Двигатель отработал в этом режиме 45 часов и показал удовлетворительные результаты. Экспериментальная ПЛ пр.95 была полуторокорпусная, двухвальная, пятиотсечная. Размещение вооружения, технических средств и оборудования на корабле было проверено на деревянном макете, изготовленном в натуральную величину. Макет был принят межведомственной комиссией в марте 1940 года.

Переборки между отсеками были рассчитаны на давление 0,8-1 кгс/см. На переборке 51 шп., разделявшей обитаемые и необитаемые отсеки, был установлен тамбур с двумя дверями. Обшивка и набор прочного корпуса, прочной рубки, внутренние и балластные цистерны, оконечности были выполнены из стали марки 5 повышенной прочности. Все прочие конструкции - из стали марки 4, ограждение рубки - из алюминиевых сплавов, твердый балласт - из свинца. Из других особенностей ПЛ пр.95 следует отметить применение гидравлических машинок для открывания и закрывания кингстонов и клапанов вентиляции балластных цистерн. Гидравлический привод был применен также для подъемника перископа и запорного клапана выхлопного трубопровода дизелей. Электрическое управление вертикальным и кормовыми горизонтальными рулями было сосредоточено в тумбе с одним манипулятором, благодаря чему управление кораблем в горизонтальной и вертикальной плоскости осуществлялось при нормальных условиях одним оператором. Носовых горизонтальных рулей на корабле не было. Ручное управление осуществлялось также из центрального поста.

При плавании экономическим ходом вспомогательный двигатель «Геркулес-Рустон» вращал правую линию вала и главный генератор, от которого получал питание вспомогательный генератор, вращавший левую линию вала. На линии вала были применены шариковые упорные и роликовые опорные подшипники. Погрузка ХПИ в газофильтры производилась насыпью через горловины в прочном корпусе, выгрузка - вручную через кормовой входной люк.

Кислородные цистерны, состоящие из двух полушаровых цистерн, соединенных вместе, были подвешены на тросах в герметизированном кислородном отсеке. Впоследствии форма цистерны была изменена на цилиндрическую. Управление клапанами жидкого кислорода было вначале дистанционным гидравлическим и производилось из центрального поста. В дальнейшем гидравлическое управление было заменено ручным. Запас воздуха высокого давления пополнялся малогабаритным компрессором производительностью 2 литра/мин. при давлении 200 кгс/см. Компрессор приводился в действие от вспомогательного генератора и от главного двигателя M-50P.

Экспериментальная ПЛ пр.95 была заложена на заводе №196 16 ноября 1939 года и спущена на воду 1 июля 1941 года. В связи с началом Великой Отечественной войны в июле 1941 года ПЛ была переведена на завод «Красное Сормово», где производились достроечные работы и швартовые испытания систем. В ноябре 1941 года лодка была отбуксирована в Баку. Во время буксировки по Каспийскому морю на волнении лопнул буксировочный трос и ПЛ в течение нескольких часов шла своим ходом под вспомогательным двигателем. В Баку лодка находилась в мастерских Военного порта, в которых проводилась наладка машинной установки и швартовые испытания лодки. Швартовые испытания производились в течение нескольких лет и закончились лишь 31 октября 1944 года. Ходовые испытания проводились на Каспийском море и были закончены 10 июня 1945 года.

В процессе испытаний много времени было затрачено на отработку машинной установки. Основная трудность состояла в том, что при изменении количества топлива, подаваемого в цилиндры двигателей, необходимо было изменять в соответствующих пределах количество подаваемого в отсек газообразного кислорода. Автоматического регулятора не было и подача кислорода осуществлялась вручную, в зависимости от давления в дизельных отсеках, а также от цвета газовой среды в отсеке наблюдаемом через специальные иллюминаторы в переборках. Велось также наблюдение за температурой газовой смеси в отсеке. Повышение температуры смеси свидетельствовало об увеличении содержания в ней кислорода.
Герметичность машинных отсеков проверялась перед каждым выходом на испытания путем подачи в них сжатого воздуха. Отсек считался герметичным, если в течение 10 минут давление в нем падало не более, чем на 10 мм вод.ст. После остановки дизелей, работавших по замкнутому циклу, пребывание людей в машинных отсеках было затруднено из-за загрязненности их азотными соединениями. Для очистки отсеков от вредных химических соединений производилась вентиляция путем пуска дизеля на холостой ход по обычному циклу, то есть на воздухе. Лучшие результаты получались в том случае, когда вентилирование производилось тем же дизелем, который работал по замкнутому циклу. Через 5-10 минут после начала вентилирования воздух в отсеке становился чистым и личный состав мог в нем находиться. Никаких следов копоти или сажи в машинных отсеках не оставалось, лишь в трюмах обнаруживалось незначительное количество конденсата. Тем не менее, во избежание коррозии после прихода лодки в базу производилась протирка оборудования машинных отсеков.

В процессе проведения испытаний на ПЛ «М-401» было несколько случае пожара в машинных отсеках при работе двигателей по замкнутому циклу. Эти пожары происходили, как правило, тогда, когда в отсеках накапливались масляные пары или из-за негерметичности соединений топливного трубопровода в отсек проникало топливо в распыленном виде. Инициатором возгорания являлись искры, временами вылетавшие из всасывающего коллектора работающего дизеля или образовавшиеся по каким-либо другим причинам и попадавшие в газовую среду с повышенным содержанием кислорода. В результате этих пожаров прогорали коллектора дизелей, дюритовые соединения, обгорала краска и т.п.

Особо тяжелая авария имела место на ПЛ 23 ноября 1942 года в районе острова Нарген. Авария произошла при следующих обстоятельствах. Во время ходовых испытаний главные двигатели в течение нескольких часов работали в подводном положении. В 14 часов 27 минут было обнаружено, что дистанционно-управляемый клапан подачи кислорода из кислородной цистерны не закрывается, а давление в машинном отсеке возрастает. Было решено всплыть в надводное положение. При работе вспомогательного дизеля на продувание главного балласта сдаточный механик - главный конструктор энергетической установки В.С.Дмитриевский - через иллюминатор увидел в носовом машинном отсеке огонь и вошел в отсек, несмотря на большую опасность, связанную с этим. Через короткое время он выскочил оттуда в горящей одежде. Горящая одежда на нем была погашена личным составом.

После этого В.С.Дмитриевский, по-видимому опасаясь повышения давления в кислородной цистерне и в горящем машинном отсеке, открыл клапан стравливания кислорода во II отсеке, где он сам находился, после чего одежда на нем вновь загорелась. Загорелась промасленная одежда и на операторе машинной установки Н.С.Иссерлисе и еще на 4-х людях. Начался пожар уже во II отсеке (горели кабели, стул рулевого и др.). Н.С.Иссерлис перекрыл клапан стравливания кислорода в отсек и открыл клапан стравливания кислорода за борт. Одежда на людях была погашена, но пожар во II отсеке погасить не удалось и из-за большой задымленности отсека личный состав по приказанию командира лодки вышел на верхнюю палубу. В.С.Дмитриевского, получившего тяжелые ожоги и потерявшего сознание, спасти не удалось и он погиб. Во II отсеке прогорело дюритовое соединение на газопроводе у газоохладителя, прогорел всасывающий коллектор левого борта главного двигателя, обгорели амортизаторы двигателя, электропроводка по левому борту и другое оборудование.

Государственные испытания проводились в 1945 году. Председателем комиссии государственной приемки был К.М.Бубнов. В 1946 году экспериментальная ПЛ «М-401» пр.95 была принята в состав ВМФ. В процессе испытаний был отмечен ряд существенных недостатков ПЛ пр.95 и ее энергетической установки, которые проектантам надлежало устранить при проектировании последующих ПЛ данного типа, а именно:
1. Жидкий кислород, используемый для горения топлива в цилиндрах двигателя, при отсутствии его расхода с течением времени испарялся и стравливался за борт при повышении давления в цистерне. Это снижало автономность ПЛ и время ее пребывания в готовности.
2. Большая шумность работы дизелей в подводном положении.
3. Необитаемость машинных отсеков при работе энергетической установки на замкнутом цикле, снижавшая живучесть ПЛ.
4. Малый ресурс главных двигателей, применяемых в цикле (150 часов).
5. Избыточное сверх атмосферного давление газов в машинных отсеках (на 0,1-0,3 атм.), которое может при нарушении плотности переборки между II и III отсеками привести к проникновению окислов азота и углекислого газа в обитаемые отсеки.
6. Отмечался также низкий уровень обитаемости подводной лодки.
После принятия лодки в состав ВМФ она была перевезена на железнодорожных транспортерах в Ленинград на завод №196, где прошла текущий ремонт. В дальнейшем она использовалась для отработки различных опытных конструкций, внедрявшихся на ПЛ других проектов. Так, например, в 1949 году на лодке были испытаны новая конструкция газопровода, опытные газоанализаторы, разработанные Ленинградским технологическим институтом, проверены средства снижения шумности машинной установки и т.п.

Тактико-технические характеристики подводной лодки проекта 95
Водоизмещение нормальное, м 101,9
Длина наибольшая, м 37,3
Ширина наибольшая, м 3,3
Осадка средняя, м 1,73
Запас плавучести, в % от нормального водоизмещения 37
Глубина погружения предельная, м 60
Глубина погружения рабочая, м 50
Начальная метацентричеокая высота в надводном положении, м 0,39
Начальная метацентричеокая высота в подводном положении, м 0,17
Команда, чел. 9
Автономность, сут. 5
Время непрерывного пребывания под водой при использовании всех средств регенерации (расчетное), час. 80
Наибольшая надводная скорость (при форсированной мощности бортовых двигателей 2x1000 л.с. и 1700 об/мин. в течение одного часа), уз. 23
Дальность плавания экономическим подводным ходом 14 уз., мили 900 Наибольшая подводная скорость (при форсированной мощности бортовых двигателей 2x1000 л.с. при 1700 об/мин., в течение одного часа), уз. 14,5
Дальность плавания экономической подводной скоростью 4 узла, мили 350
Вооружение
Носовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт. 2
Общее количество торпед, шт.2
Артиллерийский полуавтомат морского типа, калибра 45 мм, шт. 1
Средства навигации, наблюдения и связи
Гирокомпас ГУ, марки 1 компл. 1
Электромеханический лаг системы ГУ, компл. 1
Прибор подводной связи типа "Сириус", компл. 1
Шумопеленгаторная установка "Марс-б" с эллиптической базой, компл. 1
Радиоприемник-передатчик, компл. 1
Радиоприемник типа "Вьюга", компл. 1
Перископ зенитный с оптической длиной 6,0 м, шт. 1
Энергетическая установка
Двигатель М-50Р длительной мощностью 900 л.с. при 1640 об/мин., шт.2
Вспомогательный двигатель "Геркулес-Рустон" номинальной мощностью 48 л.с. при 1600 об/мин., шт. 1
Главный генератор МП-510 мощностью 11 кВт при 1950 об/мин., шт. 1
Вспомогательный генератор МП-507 мощностью 6,9 кВт при 2100 о,/мин., шт. 1
Аккумуляторная батарея 6СТК-135 в двух ящиках, напряжение 110 вольт, групп 1
Аккумуляторы 24 вольта в 2-х ящиках (для освещения), шт. 1
Запасы
Топлива, т 5,5
Жидкого кислорода, т 1,65
Химического поглотителя, т 4,0

http://www.dogswar.ru/