Rambler's Top100 Проект РЕДО

Проект ПЛ «РЕДО» («Р-1»)


1. Количество подводных лодок проекта: 1


2. Изображение проекта:


ПЛ РЕДО


3. Состав проекта:


Наименование корабля

Заводской номер

Даты

Примечания

закладки

спуска

вступления в строй

 ЛЕНИНГРАД: «Судомех» (№196) (1)

1

 Р-1

92

05.09.1936

04.08.1938

04.11.1950

 до 25.09.1940 – С.92
 1947 – М-92


4. История проекта:


В 30-х годах в Советском Союзе наряду с активным строительством дизель-электрических подводных лодок большое внимание уделялось разработке новых, более совершенных энергоустановок с применением единого теплового двигателя для плавания в надводном и подводном положениях, обеспечивающих увеличение дальности и полной скорости подводного хода. В качестве такого двигателя рассматривался в основном обладающий наибольшей экономичностью по расходу топлива дизель, работающий в надводном положении на атмосферном воздухе, в подводном — по замкнутому циклу с использованием чистого кислорода.

Длительное время решением этой проблемы занимался С.А. Базилевский. В 1935 году он предложил проект энергетической установки под наименованием РЕДО (регенеративный единый двигатель особого назначения), которая обеспечивала работу теплового двигателя в подводном положении по замкнутому газокислородному циклу. В качестве двигателя предусматривалась установка на подводной лодке паровой турбины с высоконапорными котлами типа «Велокс» или серийного дизеля.

На подводной лодке с энергоустановкой РЕДО дизель в надводном положении работал, как обычно, на атмосферном воздухе, а в подводном — по замкнутому циклу, на смеси выхлопного газа и искусственно добавляемого кислорода. Отработанный газ из выхлопного коллектора поступал в газовый охладитель, в котором происходило его охлаждение и отделение конденсата и механических примесей. После добавления к возвращаемому газу чистого кислорода в необходимых пропорциях, смесь поступала во всасывающий коллектор дизеля, обеспечивая его работу. Азот, составляющий основную часть воздуха и являющийся балластом в рабочем процессе двигателя по замкнутому циклу, постепенно заменялся углекислым газом, излишки которого удалялись из системы.

Установка РЕДО, в принципе, признавалась оригинальной и перспективной, но для ее создания и последующего внедрения на подводной лодке требовалось решить весьма сложные конструктивные и технические проблемы. К числу основных из них относились:

- создание условий размещения и хранения на лодке жидкого кислорода в больших количествах;

- разработка надежной и регулируемой системы подачи кислорода к дизелю;

- удаление избыточных отработанных газов двигателя из системы замкнутого цикла за борт и устранение газопузырькового следа;

-создание газонепроницаемого дизеля: выхлопного и всасывающего коллекторов, крышек цилиндров и картера, исключающих просачивание газов в отсеки;

- уменьшение шумоизлучения, создаваемого работой энергетической установки при плавании под водой;

- обеспечение нормальной обитаемости для личного состава, особенно при плавании в подводном положении;

- обеспечение взрывопожаробезопасности установки.

Часть этих проблем удалось в какой-то степени разрешить в процессе проведения стендовых испытаний РЕДО, а многочисленные недоработки устранить непосредственно на опытной подводной лодке по ходу их возникновения, что явилось основной причиной затянувшихся заводских испытаний. К сожалению, ни одну из указанных проблем окончательно гак и не разрешили, хотя автор проекта занимался ими грамотно и энергично.

После получения положительных результатов работы дизеля по замкнутому циклу на первом испытательном стенде, в июне 1936 года по ходатайству Управления кораблестроения Морских Сил РККА нарком обороны К.Е.Ворошилов принял решение о строительстве сразу трех опытных подводных лодок с едиными энергетическими установками, в том числе одной — оборудованной по системе РЕДО. В целях сокращения времени под эту установку выделили подводную лодку XII серии со строительным номером С.92 из числа строившихся на заводе № 196.

К этому времени сложился хороший, дружный коллектив опытных специалистов из инженерно-технического персонала и рабочих заводов, работавших на испытательном стенде. Особенно активное участие в испытаниях установки принимали инженеры Я.Ф. Мансуров, Н.В. Анучин, И.Г. Щеглов, Н.Ф. Полотнов, А.М. Пересыпкин, В.М. Деев.

Одновременно началось формирование экипажа лодки, находившейся в непосредственном подчинении управления кораблестроения. Ее командиром назначили капитан-лейтенанта Н.К.Мохова.

Пришедшие на завод подводники сразу же включились в проведение стендовых испытаний, которые велись форсированно в две смены. В ночное время фактическими пусками дизеля и обслуживанием установки занимался личный состав электромеханической боевой части, а днем заводские специалисты устраняли выявленные неисправности и готовили установку к следующим испытаниям. В общей сложности до 1938 года установка РЕДО проработала на стенде по замкнутому циклу более 35 ч.

Не закончив стендовые испытания по наладке и доводке технического оборудования, обеспечивающего работу РЕДО, С.А. Базилевский получил разрешение Управления кораблестроения начать монтаж установки и продолжать испытания РЕДО непосредственно на подводной лодке.

Переоборудование началось в августе 1938 года на заводе № 196.

Как и серийные «малютки» XII серии, С.92 (получившая в 1940 году литерно-цифровое обозначение Р-1) была шестиотсечной, ее водоизмещение составляло 209 т, запас плавучести 24%, наибольшая длина 44,5 м, ширина 2,85 м, экипаж — 16 чел. Навигационное оборудование, вооружение и средства связи устанавливались в соответствии с проектом подводной лодки XII серии.

Техническое оборудование электромеханической боевой части опытной лодки коренным образом отличалось от оборудования серийных подводных лодок XII серии. Кроме изменения конструкции крышек цилиндров дизеля 38-КРНС-8, всасывающего и выхлопного коллекторов, с целью предохранения разрыва картера от случайных взрывов паров топлива и газа на нем установили предохранительные мембраны на 0,5 кгс/см2. Подобные мембраны имелись и на газоотводе. Во всасывающем коллекторе установили электрогрелку для подогрева газокислородной смеси до 100°С. Для охлаждения выхлопных газов глушитель газоотвода совместили с газоохладителем. Образующийся при охлаждении выхлопных газов в газоохладителе конденсат поступал самотеком в конденсатную цистерну, которая располагалась в трюме 6-го отсека.

Отбор избытка отработанных газов осуществлялся компрессором газоотбора высокого давления производительностью 16 л/мин при давлении 225 кгс/см2. Компрессор находился в дизельном отсеке и соединялся через разобщительную муфту с носовым торцом коленчатого вала дизеля. Для исключения появления пузырькового следа на поверхности воды от выхлопных газов предусматривалось сжижать его с получением углекислоты и помещать в баллоны высокого давления. Для этого пришлось внедрить на лодке совершенно новую углекислотную систему. Углекислый газ при помощи компрессора и системы холодильников сжижался под давлением в 60-100 кгс/см2. Углекислотная батарея состояла из 78 стальных баллонов емкостью по 68 л, размещенных вне прочного корпуса вдоль киля. Периодически при нахождении лодки на перископной глубине углекислота из баллонов отводилась за борт. Компрессор предназначался и для пополнения общелодочного запаса воздуха высокого давления.

Кормовой конец коленчатого вала дизеля соединялся с гребным валом при помощи эластичной муфты. Гребной винт имел поворотные лопасти, шаг винта регулировался в пределах от 0,6 до 1,15 м. Привод для поворота лопастей, разработанный инженером Н.В. Анучиным, вывели внутрь прочного корпуса для возможности изменения шага как без хода, так и на ходу подводной лодки.

Для уменьшения шумности лодки дизель устанавливался на плавающую раму на четырех лапах с резиновыми гофрированными амортизаторами. Аналогичным образом крепили и вспомогательные агрегаты, обеспечивающие его работу. Р-1 стала первой лодкой с полностью амортизированной энергоустановкой, что привело к значительному снижению шумности.

Цистерны для хранения жидкого кислорода размещались в трюмах 2-го и 4-го отсеков вместо аккумуляторной батареи. При их изготовлении много времени ушло на подбор стойкого к низким температурам материала, обладающего необходимой прочностью с большим коэффициентом линейного расширения. Так как жидкий кислород при атмосферном давлении имеет температуру -183°С, обычные стали при соприкосновении с ним становятся хрупкими и лопаются, образуя большие трещины. Поэтому первоначально для проведения стендовых испытаний, кислородную цистерну сделали из дюралюминия, клепаной конструкции. Однако при повышении давления кислорода свыше 4 кгс/см: клепаные швы не обеспечивали надежной герметичности цистерны, и в дальнейшем цистерны изготавливали из латуни ЛС-59, сварной конструкции, по специально разработанной технологии. На подводной лодке они устанавливались на дубовые подушки, в каждом отсеке по цистерне емкостью 4,0 т с допускаемым давлением не более 9,0 кгс/см2. В качестве теплоизоляции цистерн использовали шлаковую вату, сверху трюм закрывался металлическим настилом.

В 4-м отсеке по правому борту на настиле размещался щит с контрольно-измерительными приборами, показывающими уровень, давление, температуру кислорода в обеих цистернах и рабочие параметры углекислотной системы.

Для увеличения автономности С.А. Базилевский предполагал получать жидкий кислород непосредственно на лодке. С этой целью в 6-м отсеке установили кислородную станцию системы «Линдэ» производительностью 40 кг жидкого кислорода в час. Работоспособность станции в лодочных условиях проверить не удалось.

Гребной электродвигатель и стандартная лодочная аккумуляторная батарея на подводной лодке Р-1 отсутствовали.

Для обеспечения электроэнергией вспомогательных механизмов на ходу рядом с кислородной станцией размещался электрогенератор мощностью 40 кВт, который приводился в движение от гребной линии вала через текстропную (эластичную) передачу. Этот же генератор предназначался и для зарядки небольшой «стартерной» аккумуляторной батареи (56 элементов типа ПТ), служившей для обеспечения электропитания (в основном освещения) во время стоянки подводной лодки, а также и в море в случае поломки генератора.

На Р-1 установили необычную для того времени систему регенерации воздуха, которая предусматривала использование очистительной колонки (скруббера), заполненной кольцами Рашига, орошаемыми раствором каустика. Воздух отсасывался из дизельного отсека и проходил через воздушный фильтр и скруббер, где очищался от углекислого газа и поступал в сепаратор для отделения раствора каустика. Предусматривалась дополнительная подача газообразного кислорода в отсеки.

Техническое оснащение подводной лодки завершили полностью в начале октября 1938 года. Экипаж укомплектовали значительно раньше, еще при проведении стендовых испытаний.

По сравнению с серийной лодкой XII серии в экипаж сверх штата добавили две должности: помощника командира электромеханической части, который непосредственно управлял работой энергоустановки, и старшины химика-оператора для обслуживания кислородной системы. Заранее разработали эксплуатационную документацию и составили корабельные расписания. Личный состав прошел необходимую подготовку для самостоятельного обслуживания технических средств лодки.

5 октября 1938 года начались швартовные испытания энергоустановки непосредственно на лодке. Во время проведения швартовных испытаний энергоустановки подводная лодка прочно крепилась тросами к пирсу, и дизель пускался прямо на винт из-за отсутствия разобщительной муфты на линии вала. После прогрева двигателя С.А. Базилевский давал команду: «Погружаться!». Это означало, что теперь необходимо переводить установку на работу по замкнутому циклу. Хорошо подготовленные моряки, выполняя команду, четко действовали согласно инструкциям и почти одновременно включали компрессор, закрывали клинкет на газовыхлопном коллекторе и наружную газовую захлопку, открывали клинкет на газоохладителе, включали электрогрелку на всасывающем коллекторе, подключали систему подачи кислорода. В результате дизель переходил на работу по замкнутому циклу.

При работе дизеля на малых оборотах, пока хватало запаса газообразного кислорода в подушке цистерны, установка РЕДО в целом работала устойчиво. Но как только этот запас истощался и начиналась подача жидкого кислорода, в работе установки появлялись сбои. При включении кислородных испарителей, по которым в противоток кислороду шли горячие выхлопные газы, сразу же нарушался тепловой баланс установки, включая и углекислотную систему. В трубопроводе образовывались углекислотные ледяные пробки, у компрессора начинали подрываться предохранительные клапаны, резко повышалось давление в выхлопном коллекторе дизеля, подрывалась предохранительная мембрана, установленная в верхней носовой части коллектора, через отверстие вырывалось пламя, облаком пролетая по подволоку отсека от носа до кормы. Двигатель сразу останавливался, и пламя чаще всего гасло само по себе, но иногда его приходилось тушить переносными огнетушителями, стационарных систем водяного орошения и пенотушения в то время не существовало. Точно такое же явление происходило и при изменении режима работы дизеля. Если на малом ходу работа двигателя системы в целом оставалась устойчивой, то при увеличении частоты вращения стрелки на всех указательных приборах начинали прыгать, компрессор - сильно стучать, и повторялась описанная выше картина.

Параллельно с проведением швартовных испытаний шло обучение личного состава и заводской сдаточной команды по элементам курсовой задачи. Вначале отрабатывалась вступительная задача, а затем и задача № 1 «Курса боевой подготовки». Экипаж готовился к выходу подводной лодки в море для проведения ходовых испытаний. Личный состав корабля и заводские специалисты принимали деятельное участие в наладке отдельных узлов и устройств энергоустановки, которые работали ненадежно или вызывали сомнения.

Идея создания подводной лодки с единым двигателем представлялась весьма заманчивой, чем и объясняется энтузиазм всех без исключения участников работ по вводу в строй Р-1. В случае успеха установка РЕДО обеспечила бы движение лодки в подводном положении со скоростью около 10 уз в течении 15 ч. В то время ни одна из подводных лодок в мире не могла продемонстрировать подобные скоростные показатели.

На швартовных испытаниях наибольшая продолжительность непрерывной работы дизеля по замкнутому циклу, достигнутая в 1939 году, не превышала 5 ч 30 мин при мощности 185 л.с. и 320 об/мин.

Надо отметить, что технические узлы и агрегаты энергоустановки, показавшие ненадежную работу в период стендовых испытаний, плохо функционировали и на лодке. Выяснилась неустойчивая работа компрессора при отборе выхлопных газов из замкнутой системы и его недостаточная производительность, углекислотная система часто закупоривалась льдом и нарушала нормальную работу установки. Клапан-дозировщик подачи кислорода начинал работать с перебоями, что отрицательно сказывалось на устойчивости режима работы дизеля.

Наиболее труднорешаемой проблемой оказалось обеспечение газонепроницаемости главного двигателя. Через неплотности в отсек проникал отработанный газ, состоящий в основном из двуокиси углерода, к нему добавлялись испарения от подтеков топлива и масла, создавая задымленность. Повышалась опасность возникновения пожара, а наличие вредных для людей газов делало невозможным их нахождение в отсеке. Первоначально, надеясь на надежную газоплотность дизеля и его газоотвода, управление установкой осуществляли непосредственно из дизельного отсека, с пульта управления двигателем. Но в дальнейшем в связи с просачиванием газов пришлось перейти на дистанционное управление из смежного 4-го отсека.

Общими усилиями экипажа лодки и специалистов завода удалось создать условия, обеспечивающие возможность выхода лодки на ходовые испытания. Во время перехода в район Кронштадта энергоустановка проверялась в работе по замкнутому циклу на ходу лодки, однако при этом вновь обнаружились те же недостатки, что и раньше. Пришлось возвратиться на завод, так как проводить ходовые испытания не имело смысла.

В начале 1940 года в коллективе специалистов, принимавших участие в создании и доработке установки РЕДО, произошли изменения. Ушли из группы инженеры Я.Ф.Мансуров и Н.В.Анучин, Р.Ю.Гинтовта. Командиром лодки Р-1 стал П.И. Карташев.

Работы по наладке энергоустановки и проведение испытаний у стенки завода продолжались, хотя темп снизился. К уже известным конструктивным и эксплуатационным недостаткам добавлялись новые. При работе по замкнутому циклу в дизельном отсеке еще быстрее стало расти давление из-за поступления отработанных газов через неплотности дизеля. Не удалось добиться газонепроницаемости самого дизельного отсека, что приводило к активной фильтрации углекислого газа в смежные 4-й и 6-й отсеки, где его концентрация быстро достигала предельно допустимой нормы (5%), заставляя прекращать испытания.

С началом Великой Отечественной войны организация службы на подводной лодке сразу же изменилась. Работы по проекту были прекращены. Для эвакуации не оказалось возможности. На подводной лодке произвели частичную консервацию материальной части. Всю трюмно-балластную систему, трубопроводы пресной и забортной воды продули воздухом, а на приводы забортных кингстонов и клапанов установили стопоры. Функционировал только центральный пост. В июле 1942 года, заварив входные люки, личный состав покинул подводную лодку.

Всю войну и первые послевоенные годы Р-1 простояла у стенки завода № 196. В 1949 году на ней начали работы по монтажу новой энергетической установки с единым двигателем, также работающим по газокислородному замкнутому циклу, но с другим принципом удаления отработанных газов дизеля (ЕД-ВВД) – Проект ПЛ «М-92».


5. Схема проекта:


ПЛ Р-1


Подробная схема. Укрупненный чертеж (32,0 Кб)


Продольный разрез: 1 — ограждения вертикального руля; 2 — гребной винт; 3 — вертикальный руль; 4 — привод вертикального руля; 5 — кормовая проницаемая оконечность и цистерна главного балласта № 5; 6 — кильватерный ходовой огонь; 7 — кормовой входной люк; 8 — упорный подшипник; 9 — электромотор привода кормовых го­ризонтальных рулей; 10 — электрогенератор; 11 — газовыхлопной трубопровод; 12 — глушитель; 13 — соединительная муфта; 14 — дизель 38-КРНС-8; 15 — газовыхлопной коллектор; 16 — труба газовыхлопного коллектора; 17 — клинкент шахты забора воздуха; 18 — компрессор высокого давления ЛК2-150; 19 — машинный фундамент; 20 — цистерны для хранения жидкого кисло­рода; 21 — баллоны для хранения жидкой углекислоты внутри прочного корпуса; 22 — подвесные койки экипажа; 23 — шахта за­бора воздуха; 24 — стойка леерного ограждения; 25 — 45-мм орудие 21-К; 26 — центральный пост; 27 — штурвалы горизонталь­ных рулей; 28 — вентиляционная шахта; 29 — обтекаемое ограждение прочной рубки; 30 — флагшток; 31 — обтекатель периско­па; 32 — антенны радиосвязи; 33 — перископ ПЗ-7; 34 — 7.62-мм пулемет М-1; 35 — 45-см сигнальный прожектор: 36 — входной люк; 37 — вертикальный трап; 38 — ходовая рубка; 39 — испаритель кислорода; 40 — проницаемая надстройка; 41 — аварийный сигнальный буй; 42 — антенна гидроакустической станции "Марс-8"; 43 — якорная лебедка; 44 — швартовный кнехт; 45 — ниша надводного якоря; 46 — вьюшка для швартовного троса; 47 — торпедный аппарат; 48 — привод носовых горизонтальных рулей; 49 — ниша подводного грибовидного якоря; 50 — носовая проницаемая оконечность и цистерна главного балласта № 1; 51 —до­ковый киль; 52 — баллоны для хранения углекислоты; 53 — цистерна быстрого погружения; 54 — шахта перископа; 55 — уравни­тельная цистерна


6. Тактико-технические данные проекта:


Отличия от ПЛ типа «М» XII серии:

Водоизмещение нормальное, т            208,9 (203,5?)

Двигательная установка: дизель          1, марки 38КРНС-8

номинальной мощностью, л. с 800

Запас топлива, т:

соляр                                      11,2

жидкий кислород                     8,0

Скорость надводная, узлов:

наибольшая                            13,0

экономическая                        8,0

Дальность плавания в надводном положении

экономическим ходом, миль    1300 (2750?)

Скорость подводная, узлов:

наибольшая                             9,75

экономическая                        5,0

Дальность плавания подводным ходом, миль:

наибольшим                            150

экономическим                       315

Экипаж, человек                                  16

Число орудий                                     2х45мм


7. Источники:


- Широкорад А.Б. «Корабли и катера ВМФ СССР 1939-1945гг.», Харвест, Минск, 2002г.
- Баданин В.А. «Подводные лодки с единым двигателем», Гангут, Санкт-Петербург, 1998г.
- Голосовский П.З. "Проектирование и строительство подводных лодок" (очерки по истории ЛПМБ "Рубин"), т.2, Ленинград, 1979г.
- Игнатьев Э.П. "Подводные лодки XII серии", Гангут, Санкт-Петербург, 1996г.


Возврат на Главную страницу сайта «Штурм Глубины»


Дизайн, подборка материала и верстка Николаев А.С.© 2003-2014