Устройство обшивки корпуса современной подводной лодки. Классификация корпусов пл и особенности их архитектуры

Лекция № 1 Конструкция корпуса подводной лодки

Учебная цель лекции : ознакомить слушателей с особенностями конструктивного исполнения подводных лодок

Учебные вопросы лекции:

1. Классификация корпусов ПЛ и особенности их архитектуры.

2. Классификация корабельных конструкций.

3. Элементы корпуса подводной лодки.

4. Эволюция конструктивного исполнения корпусов ПЛ.

5. Примеры архитектурно-конструктивных типов ПЛ.

Литература.

1. Конспект лекции.

2. Презентация лекции.

Классификация корпусов ПЛ и особенности их архитектуры.

Конструкция корпуса подводных лодок имеет специфические особенности, обусловленные плаванием подводных лодок в воде на значительных глубинах, оказывающих большое давление на корпус.
Основными расчетными параметрами подводных лодок принимают:

а) рабочую, или оперативную, глубину - наибольшую глубину, на которую подводные лодки погружаются при эксплуатации;

б) расчетную, или разрушающую глубину, соответствующую гидростатическому давлению, которое принимается в расчетах прочности корпусных элементов;

в) испытательную, или предельную, глубину погружения. На эту глубину, несколько превышающую рабочую, подводные лодки погружаются во время проведения сдаточных испытаний;

г) прочный корпус подводных лодок рассчитывается на усталостную прочность с числом циклов «погружения-всплытия», равным 10 000- 30 000.

Отношение расчетной глубины погружения к рабочей в называется коэффициентом запаса прочности (безопасности).

Коэффициент безопасности компенсирует возможные неточности при сложных расчетах и ряд принятых допущений. Коэффициент запаса прочности выбирается таким, чтобы в случае провала в глубину на полной скорости лодка не могла бы превысить расчетную глубину погружения. При проектировании современных боевых подводных лодок коэффициент запаса прочности принимается в пределах 1,5 – 2,0.

Основными элементами конструкции ПЛ являются прочный и легкий корпус. Современные подводные корабли могут выполняться однокорпусными, полуторакорпусными, двухкорпусными и многокорпусными.



Однокорпусные : цистерны главного балласта (ЦГБ) нахо-дятся внутри прочного корпуса. Лёгкий корпус только в оконеч-ностях. Элементы набора, по-добно надводному кораблю, находятся внутри прочного корпуса.

Достоинства : экономия размеров и веса, соответственно меньшие потребные мощности главных механизмов, лучшая подводная маневренность.

Недостатки : уязвимость прочного корпуса, малый запас плавучести, необходимость выполнять ЦГБ прочными.


Двухкорпусные (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёг-кий корпус полностью зак-рывает прочный): у двухкор-пусных ПЛ элементы набо-ра обычно находятся снару-жи прочного корпуса, чтобы сэкономить место внутри.
Достоинства: повышенный запас плавучести, более живучая конструкция.
Недостатки: увеличение размеров и веса, усложнение балластных систем, меньшая маневренность, в том числе при погружении и всплытии.


Полуторакорпусные : (ЦГБ внутри лёгкого корпуса, лёгкий корпус частично закрывает прочный).

Достоинства полуторакорпусных ПЛ: хорошая маневренность, сокращенное время погружения при достаточно высокой живучести.

Недостатки: меньший запас плавучести, необходимость помещать больше систем в прочный корпус.

Многокорпусные (несколько прочных корпусов внутри одного лёгкого): такая конструкция нетипична. Известны проекты «Долфейн» (Нидерланды), имеющий три прочных корпуса внутри одного лёгкого, и проект 941 («Акула», СССР), имеющие два основных прочных корпуса и три соединяющих их отсека внутри одного лёгкого корпуса.


Основным элементом конструкции подводного корабля является его прочный корпус, представляющий собою соединение круговых цилиндров или конических колец оболочки, называемых обечайками, подкрепленных поперечными ребрами жесткости - шпангоутами. В подводном кораблестроении нашли применение также прочные корпуса с поперечными сечениями, имеющими вид овала и вертикальной или горизонтальной «восьмерки».

Шпангоуты прочного корпуса имеют в сечении вид таврового профиля и поставлены внутри или снаружи корпуса. Наружный набор улучшает условия использования внутренних объемов и выполняет одновременно роль набора легкого корпуса. Для однокорпусных конструкций обычно применяют внутренние, а для двухкорпусных - наружные шпангоуты.


Прочный корпус состоит из обшивки, набора, переборок. Обшивка в продольном сечении может иметь следующие формы:

1. Лекальная форма обводов выполняется очень редко, так как требу-

ется очень сложная технология:


2. Составная из трех участков, из которых центральный представляет

собой круговой цилиндр, а концевые - усеченные круговые кону-сы с наклонной осью:

3. Составной корпус, состоящий из центрального кругового цилиндра

и концевых круговых конусов с прямыми осями:

4. Сочетание конических концевых участков с цилиндром и цили-

ндром с восьми образным поперечным сечением:


5. Комбинация цилиндрических и конических оболочек для ПЛ

комбинированной конструктивной формы

Переборки прочного корпуса подводной лодки выполняют следующие функции:

1. обеспечивают непроницаемость и прочность корпуса;

2. выгораживают отсеки-убежища;

3. обеспечивают надводную непотопляемость;

4. являются опорами обшивки прочного корпуса;

5. служат для лучшей организации внутреннего пространства.

Классификация переборок прочного корпуса


Легкие обеспечивают надводную непотопляемость, прочные выго-

раживают отсеки убежища, равнопрочными прочному корпусу должны быть концевые переборки.

Концевые переборки, установленные в носовой и кормовой части

прочного корпуса могут быть плоскими и сферическими. В свою очередь сферические переборки бывают выпуклыми и вогнутыми. Наружное расположение выпуклости имеет следующие свои преимущества и недостатки. К положительным относится увеличение внутреннего объема и плавучести, к отрицательным – переборка работает на сжатие, а следовательно, необходимо предусматривать меры по обеспечению ее устойчивости. У вогнутой переборки недостатком является потеря части объема, но ввиду того, что полотно переборки работает на растяжение, обеспечить ее прочность легче, чем устойчивость выпуклой сферической переборки. Отрицательным свойством вогнутой переборки является ее стремление прогнутся во внутрь, тем самым уменьшить опорный контур оболочки, за счет чего возникают изгибные деформации и соответствующие моменты и усилия. Прочные плоские переборки, которыми выгораживают отсеки - убежища, рассчитывают на глубину с которой возможно спасение экипажа.

Отсеки ПЛ по высоте разделяются настилами палуб на отдельные помещения. Количество настилов зависит от диаметра прочного корпуса ПЛ и размещения оборудования в отсеке. В зависимости от предъявляемых требований настилы могут быть непроницаемые и проницаемые. В районах установки судовой арматуры, трубопроводов, отдельных механизмов, и в трюмах устанавливаются съемные настилы. Непроницаемые настилы разделяют отсеки на отдельные помещения по вертикали и обеспечивают герметичность между этими помещениями только для обеспечения надводной непотопляемости.


Для сообщения между верхними и нижними помещениями в каждом настиле предусматривается, как минимум, два люка, располагаемые в носовой и кормовой частях отсека. Конструкция люка выбирается равнопрочной с конструкцией настила и должна обеспечивать герметичность.

Современные подводные лодки (дата постройки которых примерно от конца 20х годов XX века) имеют 2 корпуса: водопроницаемый лёгкий корпус, функция которого заключается в придании кораблю гидродинамических совершенных обводов, и водонепроницаемый прочный корпус, способный выдержать давление воды на больших глубинах погружения. Внутри прочный корпус разделен на отсеки переборками, что повышает живучесть корабля в случае течи. Типичный материал прочного корпуса - легированная сталь с высоким пределом текучести. Встречались и титановые корпуса, например проект 705 («Альфа» по классификации НАТО). Они привлекательны из-за большей прочности титана, меньшего удельного веса и немагнитности. К тому же титановые соединения стойки к коррозии - корпус хорошо стоит в морской воде даже без покраски. Но сварка титановых листов представляет проблемы - титан становится хрупким, растрескивается параллельно шву. Борьба с этим явлением удорожает и замедляет постройку. Даже несмотря на то, что рекорды скорости и глубины погружения принадлежат титановым субмаринам, в СССР титан как материал корпуса был вытеснен высокопрочной сталью (см. проект 945 и проект 971). На Западе титановых лодок не строили вообще. Перспективным материалом считаются композиты, но технология изготовления больших корпусов еще не отработана, а сам материал дорог, что сдерживает его внедрение, лишь на небольших лодках прочные корпуса выполняются из композитов.

Погружение осуществляется путем изменения дифферента, после заполнения нескольких цистерн погружения (цистерны на подводной лодке в начале XX века называли систернами). На подводной лодке имеется множество различных цистерн, предназначенных для управления дифферентом, для хранения топлива, питьевой воды, балласта и т. д.

Изменение глубины и всплытие производятся с помощью горизонтальных рулей (гидропланов) с последующим вытеснением воды из балластных цистерн сжатым воздухом или газом. Отдельно выделяют класс батипланов - подводных аппаратов, погружающихся только за счёт действия гидродинамических сил. Для движения подводных лодок в надводном положении применяются атомные энергетические или дизельные установки; в подводном положении - атомные установки, электрические аккумуляторы тока, на малых глубинах - дизельные установки, имеющие соответствующие выдвижные воздухозаборные устройства (шноркель или РДП). Для подзарядки аккумуляторов дизельные двигатели используются как дизель-генераторы. В эпоху, предшествующую открытиям в области атомных реакторов, для подводных лодок было разработано несколько проектов подводных двигателей, работающих на альтернативных видах топлива (например, газотурбинный двигатель Вальтера, который отличался полной бесшумностью хода). Обычным движителем являются гребные винты, но на небольших подводных лодках устанавливают, в том числе и водомётные движители, которые двигают судно по принципу реактивной струи.

Подводные лодки могут быть одного из трёх архитектурно-конструктивных типов, которые представлены на рисунке 3

Рисунок 3 Архитектурно – конструктивные типы подводных лодок

На рисунке выше показаны поперечные сечения лодок различных архитектурно-конструктивных типов (на нём цифрами обозначены: 1 - прочный корпус, 2 - надстройка, 3 - ограждение рубки и выдвижных устройств, 4 - прочная рубка, 5 - цистерны главного балласта, 6 - лёгкий корпус; 7 - киль.)

А – К типы:

Однокорпусные (а), имеющие «голый» прочный корпус, который заканчивается в носу и корме хорошо обтекаемыми оконечностями лёгкой конструкции;

Полуторакорпусные (б), имеющие кроме прочного корпуса ещё и лёгкий корпус, но часть поверхности прочного корпуса при этом остаётся открытой;

Двухкорпусные (в), имеющие два корпуса: внутренний - прочный и наружный - лёгкий.

При этом лёгкий корпус имеет удобообтекаемую форму, полностью охватывает прочный корпус и простирается на всю длину лодки. Междукорпусное пространство используется для размещения различного оборудования и части цистерн.

Подводные лодки СССР и России являются двухкорпусными. Большинство атомных подводных лодок США (дизель-электри­чес­ких они не строят с начала 1960 х гг.) являются однокорпусными. Это является выражением первоприоритетности для военно-морских стратегов различных качеств: надводной непотопляемости - для СССР и России и скрытности - для США.

Прочный корпус - основной конструктивный элемент подводной лодки, обеспечивающий безопасное нахождение её на глубине. Он образует замкнутый объём, непроницаемый для воды. Внутри прочного корпуса размещаются помещения для личного состава, главные и вспомогательные механизмы, оружие, различные системы и устройства, аккумуляторные батареи, различные запасы и т. Его внутреннее пространство разделяется по длине поперечными водонепроницаемыми переборками на отсеки, которые именуются в зависимости от предназначения и соответственно - характера вооружения и оборудования, в них размещённого.

В вертикальном направлении отсеки разделяются палубами (тянутся на протяжении всей длины корпуса лодки из отсека в отсек) и платформами (в пределах одного отсека или нескольких отсеков). Соответственно помещения лодки имеют многоярусное расположение, что увеличивает количество оборудования, приходящуюся на единицу объёма отсеков. Расстояние между палубами (платформами) «в свету» делается более 2 м, т.е. несколько большим, чем средний рост человека.

Конструктивно прочный корпус состоит из шпангоутов и обшивки. Шпангоуты имеют, как правило, круговую кольцевую, а в оконечностях могут иметь эллиптическую форму и изготовляются из профильной стали. Устанавливаются они один от другого на расстоянии 300 - 700 мм в зависимости от конструкции лодки, как с внутренней, так и с наружной стороны обшивки корпуса, а иногда и комбинированно с той и другой стороны.

Обшивка прочного корпуса изготовляется из специальной прокатной листовой стали и приваривается к шпангоутам. Толщина листов обшивки доходит до 35 - 40 мм в зависимости от диаметра прочного корпуса и предельной глубины погружения подводной лодки.

Основной элемент констру1рдии любого подводного корабля - прочный корпус, представляющий собой сочетание круговых цилиндрических и конических оболочек, которые подкреп-У1ены поперечными ребрами жесткости - шпангоутами. В практике зарубежного подводного кораблестроения применяют также прочные корпуса с поперечным сечением в виде овала, вертикальной или горизонтальной «восьмерки» (рис. 35). На подводных танкерах нередко используют конструкции с не сколькими прочными корпусами. Трехкорпусной выполнена и голландская боевая подводная лодка «Зеехунд». Применение подобной конструкции в данном случае было обусловлено стремлением увеличить глубину погружения без изменения марки материала и толщины обшивки за счет уменьшения диаметра прочного корпуса.

Прочные корпуса современных подводных лодок выполняют сварными, с двухсторонней приваркой набора к обшивке непре-

Рис. 35. Поперечные сечения подводных лодок.

/ - однокорпуоная конструкция - «Скнпджек> (США); //- полу-торокорпусная конструкция - «Порпойз> (Англия); /// - двухкор-пусная конструкция: а -XXI серия (Германия); 0 - 1-400 (Япония); в - «Трешер> в районе носового отсека (США); г -«Дель» фин» (Голландия); в - проект подводного танкера (США).

рывным швом. Шпангоуты имеют в сечении вид таврового профиля. Применяют наружный и внутренний набор. Наружные шпангоуты приходится усиливать из-за более интенсивной кор-розци, вместе с тем такие шпангоуты улучшают условия использования внутренних объемов и могут выполнять роль набора легкого корпуса. Кроме того, по мнению американских специалистов,* наружные шпангоуты лучше обеспечивают устойчивость оболочки при обжатии прочного корпуса.,Практически выбор того или иного расположения набора определяется архитектурным типом корпуса. В американском и английском подводном кораблестроении для однокорпусных конструкций приме няют внутренние, а для двухкорпусных - наружные шпангоуты. В связи с увеличением длины отсеков атомных лодок стали широко применять конструкции с рамными шпангоутами, чере-дуюшимися с обычными через определенное число шпаций.

Для подкрепленной цилиндрической (или конической) оболочки, подверженной внешнему гидростатическому давлению, различают три основных вида разрушений:" потерю устойчивости обшивки между шпангоутами; потерю устойчивости всей оболочки вместе с подкрепляющими ее шпангоутами; разрушение конструкции вследствие текучести материала обшивки.

Характер разрушения определяется конструктивными элементами прочного корпуса (радиусом корпуса /?, величиной шпации /, толщиной обшивки і) и свойствами корпусного материала (пределом текучести От и модулем упругости Е). По мнению американских специалистов 2, характер разрушений определяется коэффициентом (фактором) гибкости

При?1<0,8, как правило, наблюдается текучесть обшивки, при?1>1,0 - потеря ею устойчивости, а условие 0,8

Общая потеря устойчивости оболочки между поперечными переборками происходит подобно потере устойчивости обшивки между шпангоутами, причем меньшей величине критического давления^ соответствуют большая длина отсека и меньшая жесткость подкрепляющих ребер.

При проектировании прочных корпусов подводных лодок зарубежные специалисты стремятся к созданию конструкции, в которой все три вида нарушений, прочности и устойчивости происходили бы одновременно. Это дает возможность спроектировать прочный корпус минимального объемного веса. Вместе с тем для этого необходимы надежные методы расчета критического давления, основанные на теории пластичности. Подобные методы, разработанные в США, используются в американском подводном кораблестроении*. Зависимость минимального теоретического объемного веса спроектированного подобным образом цилиндрического прочного корпуса от расчетной глубины погружения показана на рис. 36.

Для сравнительной оценки конструкций прочных корпусов подводных лодок в зарубежной кораблестроительной практике пользуются следующими коэффициентами":

фактором давлениямодифицированным фактором давленияи фактором эффективности конструкцийгде ррасч -расчетное давление; ^1 - приведенная толщина обшивки (с учетом площади шпангоута:, «размазанной» по длине шпации); а- теоретический объемный вес прочного корпуса, а все остальные обозначения остаются прежними.

Величины указанных коэффициентов для американских подводных лодок военной и послевоенной постройки показаны на рис. 37 (коэффициенты г|) и Ф - безразмерные, а т1о имеет раз.мерность длины - дюймы), Американским специалистам удалось снизить объемный вес прочных корпусов своих подводных лодок до значений, весьма близких к минимальным. Так, при Ррасч = 30,5 кГ/сж2 и т)с=11,8 определяемая из формулы (71) величина объемного веса а равна 100 кг1м^, а по данным рис. 36 эта же величина составляет 90 кг/м?.

Высокие значения фактора давления (1])= 1,0-Г,2), представляющего собой отношение допускаемых напряжении к пределу текучести материала в известной формуле t = ^р"** ,

Одопсвидетельствуют о том, что американские нормы допускают появление в продольных сечениях обшивки посредине пролета напряжений, близких или даже превышающих предел текучести.

Коэффициенты г|) и Ф устанавливают также зависимость между геометрическими характеристиками прочных корпусов подводных лодок, расчетным давлением и пределом текучести корпусного материала. В частности, толщину обшивки определяют путем преобразования выражения (69)

а коэффициент жесткости шпангоутов к = (где Р - пло щадь поперечного сечения профиля шпангоута) после несложных преобразований приводят к виду

Как следует из формулы (72), ориентировочные значения толщины обшивки американских атомных подводных лодок достигают, мм: «Скейт», «Скипджек» - 25-30; «Наутилус» - 30-35;- «Трешер» - 35-40. Величины к соответственно равны 0,20-0,25; 0,15-0,20 и 0,25-0,30.

Величину шпации прочного корпуса выбирают в зависимости от его диаметра, характеристик материала и расчетной глубины погружения. На боевых подводных лодках американской постройки она принята равной 2,5 футам (762 мм) На подводных транспортных судах величина шпации достигает 1000-1200 мм (табл.24).

По мнению иностранных специалистов, прочные кор-

пуса подводных лодок необходимо рассчитывать также на усталостную прочность, учитывая, что число циклов «погружения - всплытия» достигает у современных лодок 10 000-30 000. Наличие концентрации напряжений, остаточные напряжения от гибки и сварки, коррозия, вибрация и т. п. приводят к тому, что текучесть материала прочного корпуса может возникнуть в отдельных местах конструкций на глубинах, значительно меньших, чем предельная. Текучесть материала вызывает появление

Таблица 24

Характеристики прочных корпусов подводных транспортных судов

Тип Судна

Расчетная глубина погружения.

Предел текучести материала.

Радиус прочного корпуса, мм

Толщина обшивки, мм

Примечание

Танкер дедвейтом 20 ООО т американского проекта

Район отсеков энергетическойустановки Район жилых отсеков

Рудовоз «Мобн Дик»

И ООО 10 050

Район жилых отсеков Район грузового отсека. Применено внутреннее воздушное противодавление 9 кГ/сж2

Танкер проекта Горо Сото

Район отсеков энергетической установки

Танкер японского проекта

Район реакторного отсека

растягивающих напряжений при всплытии корабля, что ведет к возникновению знакопеременного цикла нагрузки. Считается, что глубцна, соответствующая моменту появления текучести в местах концентрации напряжений, не должна быть меньше 72% рабочей глубины для прочного корпуса из стали марки НУ-80 или 93% для корпуса из стали марки НУ-100.

Следующий этап расчета - проверка динамической равно-прочности элементов корпуса, производимая для случая воздействия на лодку стандартного подводного взрыва. В результате этой проверки также могут быть уточнены размеры отдельных корпусных конструкций.

Прочный корпус подводной лодки не только испыт^>шает воздействие гидростатического давления, но совместно с присоединенными массами воды является своеобразной упругой системой, совершающей периодические колебания. По характеру колебаний различают вибрацию общую и местную. Общая вибрация корпуса подводной лодки складывается, как правило, из продольных, поперечных горизонтальных и крутильных колебаний (рис. 38). При отсутствии осесимметрии корпуса лодки могут возникать также поперечные вертикальные колебания.

Нормальные напряжения в прочном корпусе, обусловленные вибрацией, обычно незначительны, однако эти "колебания снижают усталостную прочность конструкций, отрицательно влияют на работу механизмов и оборудования, на самочувствие личного состава, а также на стабилизацию режима течения воды в пограничном слое". ; I

За рубежом большое внимание уделяют совершенствованию методов расчета сложных конструктивных узлов прочного корпуса - в местах изменения его диаметра, перехода цилиндрических оболочек в конические, установки поперечных переборок, прохода через прочный корпус ракетных шахт и т. п.2.

Сопряжение цилиндрических или конических отсеков разного диа-< метра осуществляют на современных лодках с помощью переходных конических обечаек с углом конусности 30°. Вес подобной конструкции перехода значительно меньше, чем у применявшихся ранее конструкций (стыкование цилиндров разного диаметра на поперечную переборку, подкрепленную продольными бракетами).

Крайние шпации отсеков, прилегающие к поперечным переборкам, американские специалисты рекомендуют выполнять на 87о длиннее, а площади ближайших к переборке шпангоутов на 23% больше, чем обычно. Это позволяет повысить прочность и устойчивость конструкций в районах появления больших из-гибных напряжений.

По мнению иностранных специалистов^, особенно сложна конструкция ракетного отсека подводного ракетоносца. Длина стартовых шахт превышает диаметр прочного корпуса, поэтому

их приходится пропускать через обшивку корпуса в верхней части и жестко закреплять в нижней. Таким образом, шахты служат своеобразными пиллерсами, препятствующими обжатдю прочного корпуса под действием гидростатического давления в вертикальном направлении. Правда, это ведет к появлению больших местных изгибных напряжений, для воспринятия которых необходимо усиливать обшивку и набор. Для подкрепле-



Рис, 39. Конструкция ракетного отсека атомногоподводного ракетоносца.

/ - надстройка; 2 - прочный корпус; 3 - стартовая шахта; 4 -приборы управления.

ния вырезов в местах прохода стартовых шахт через прочный корпус рекомендуется устанавливать утолщенные вварные листы. Конструкция ракетного отсека американского современного атомного ракетоносца показана на рис. 39 (см. также рис. 11).

Прочные корпуса атомных подводных лодок разделены поперечными водонепроницаемыми переборками на пять-десять отсеков. На лодках применяют, как правило, плоские поперечные переборки, полотнища которых подкреплены вертикальными стойками, опирающимися на прочный корпус и платформы (рис. 40). Вес плоских переборок приблизительно такой же, как и равнопрочных сферических, способных воспринимать нагрузку только с одной (вогнутой) стороны; они значительно сложнее плоских в технологическом отношении.

Поперечные переборки отсеков-убежищ американских подводных танкеров предполагают рассчитывать на такую глубину, с котррой еще возможно осуществить спасение экипажа (100-150Остальные водонепррницаемые переборки должны выдерживать давление 6-9 кГІсм^. Аналогичные нормы прочности переборок приняты, вероятно, для атомных подводных лодок ВМС США 1.

Все цистерны вспомогательного балласта, если они размещены в междубортном пространстве, выполняют прочными. При внутреннем расположении цистерн прочную конструкциюимеют цистерны главного, а также часть цистерн вспомогательного балласта. На американских подводных лодках к их числу относятся днфферентные и уравнительные цистерны и цистерна быстрого погружения.

Прочная рубка в виде горизонтально расположенного цилиндра диаметром 2,2 м сохранилась лишь на атомной лодке «Тритон». На других подводных кораблях рубка заменена выходной шахтой - вертикальным цилиндром или усеченным конусом со средним диаметром около I м и высотой 3,5-4,5 м.

На лодках типов «Трешер» и «Таллиби» к прочным конструкциям относится также носовая сфера (внутренний диаметр - 3360 л«л«), ^ служащая опорой под фундаменты элементов антенны гидроакустической станции. В сфере размещена аппаратура гидроакустики, доступ к которой из прочного корпуса осуществляется через переходной конус. Толщина обшивки сферы 20,6 мм. Допускаемые отклонения от правильной сферической формы составляют -12,7--f 6,4 мм (для цилиндрических отсеков допускаемые отклонения, по американским нормам, составляют 0,0004 или ^ мм при диаметре прочного корпуса 10 иі).

Конструктивное оформление легкого корпуса определяет архитектурный тип подводной лодки. По архитектурному типу современные подводные корабли подразделяются на следующие три основные группы (см. рис. 35):

Однокорпусные - один прочный корпус, заканчивающийся в оконечностях легкими обтекаемыми конструкциями;

■- двухкорпусные - прочный корпус на всей длине заключен в наружный легкий корпус, а междубортное пространство используют для размещения балластных цистерн;

Полуторакорпусные - легкий корпус занимает не весь периметр прочного. Полуторакорпусная конструкция применена на некоторых типах дизель-электрических лодок, а также в проекте атомного подводного сухогрузного транспорта, в?>іпол-ненного английской фирмой Митчел Энджиниринг.

Большинство атомных подводных лодок капиталистических государств относится к кораблям смешанного архитектурного типа, имеющим по длине прочного корпуса однокорпусные и двухкорпусные участки. На подводных лодках типов «Скипджек» и «Джордж Вашингтон», например, двухкорпусные конструкции размещены в райрне носового торпедного отсека и отсека вспомогательных механизмов.

Архитектурный тип транспортных подводных лодок определяется характеристиками и плотностью перевозимого груза. Подводные нефтеналивные суда проектируют только двухкор-пусными, причем очень часто применяют конструкцию с несколькими прочными корпусами. Междубортное пространство подводных танкеров используют под танки для перевозки жидкого груза. Легкие корпуса таких судов набраны по продольной системе, что повышает их продольную лрочцость при плавании в надводном положении.

В отличие от нефтеналивных судов, проектируемые подводные сухогрузные транспорты, предназначенные, как правило, для перевозки грузов внутри прочного корпуса, имеют одно-, двух- и полуторакорпусные конструкции.

Для обшивки и набора оконечностей, цистерн главного балласта, надстройки, ограждения выдвижных устройств применяют сталь с меньшим пределом текучести, чем для прочного корпуса.

Расчетными нагрузками для легки"х конструкций являются волновые нагрузки при плавании на поверхности (2,5-5 Г/лі^) или взрывные нагрузки, рассчитанные из условия обеспечения равнопрочности всех конструкций лодки при стандартном под-. водном взрыве. Ограждения выдвижных устройств и надстройки некоторых атомных лодок ВМС США выполнены усиленными, что дает, возможность лодкам всплывать в битом льду или пробивать лед толщиной до 1 м.

Для того чтобы снизить вес высокорасположенных корпусных конструкций, при их изготовлении начали применять легкие алюминиевые сплавы. Однако подобная комбинация стали и алюминия вызывает сильную электрохимическую коррозию, материала. Для защиты от коррозии на лодках устанавливают цинковые протекторы, устраняют места соединения разнородных металлов, вводя резиновые или пластмассовые прокладки,

а также применяют системы наложения на корпус отрицательного потенциала от внешнего источника электрического тока. Последняя система катодной защиты использована на английской атомной лодке «Дредноут». Автоматическая аппаратура системы позволяет регулировать силу защитного тока в зависимости от температуры и солености воды, состояния окраски и режима плавания подводного корабля Ч

В труднодоступных местах конструкций легкого корпуса в США применяют полиуретановый пенопласт с удельным весом 320-640 кг/м^, обладающий хорошей стойкостью в морской воде, водонепроницаемостью и упругостью. Способ использования пенопласта прост: предварительно подогретые до 20-25° С конструкции заливают пенопластом. Общий вес пенопласта на лодках достигает 90-180 т.

В США и Англии проводились эксперименты по изготовлению надстроек и ограждений выдвижных устройств из стеклопластика. Пластмассовое ограждение было, например, установлено на американской дизель-электрической лодке «Хафбик». Толщина обшищш равнялась 6,5 мм, а высота подкрепляющих ребер достигала 100 мм; ограждение весило 3,36 г, т. е. вдвое меньше, чем подобное ограждение, выполненное из стали.