Часть 1 Плавать как рыба: экскурсия по подлодке
Само слово подлодка вызывает ассоциации с боевыми сценами, звуком сонара, измученными бородатыми мужчинами, сражающимися где-то далеко в море. Или с современными моряками-подводниками, окруженными ракетами с ядерными боеголовками, защитниками мира, готовыми в любой момент вступить в бой. Сегодня у нас будет потрясающее приключение, потому что вы припарковали свой автомобиль на стоянке для гостей Восьмой эскадры подлодок и прошли по пирсу, чтобы отправиться в путешествие на атомной подлодке. Во время этого вояжа вы сможете решить для себя, что же важнее — самое мощное оружие на планете, люди, которые управляют им, или действия, необходимые для победы глубоко под водой.
Сделайте последний глоток свежего воздуха и приготовьтесь отправиться в глубины, где вас поджидает противник, уверенный в том, что вы не вернетесь назад, но мастерство команды и проектировщиков данного потрясающего судна повышают ваши шансы. Увидимся на тестовой глубине!
Глава 1
Экскурсия перед погружением
В этой главе
• Привет с 22-ого пирса.
• Сориентируемся: форма, размер и запах.
• Как работает подлодка.
• Знакомимся с командой.
Добро пожаловать на экскурсию по самой современной атомной подлодке ВМС США. Вы находитесь на пирсе № 22 морской станции Норфолк в секции Тайдуотер в штате Вирджиния. Пирс представляет собой длинную бетонную пристань, протянувшуюся на запад от поста высокой секретности рядом с серой конструкцией плавучей базы. (Плавучая база — старый крейсер, покрашенный в серый цвет. Но вместо стульев на палубах и кают там находятся мастерские и складские помещения, вместо столовых — комнаты офицеров и конференц-залы. Здесь работает и живет вся эскадра, и примерно раз в год это судно выходит в море, просто чтобы доказать, что винт все еще вращается.)
Наш конечный пункт назначения — конец пирса, где стоит одна из подлодок Восьмой эскадры, все остальные подлодки вышли в море.
Подлодка ВМС США USS Hampton, SSN-767, готовится к учениям, в ходе которых будет отрабатываться схема быстрого развертывания, и вам повезло, потому что вы можете отправиться в плавание вместе с командой. (SSN означает «атомная подлодка», подлодка быстрого реагирования.)
USS Hampton относится к классу подлодок Лос-Анджелес. Класс подлодок всегда называют в честь первой подлодки, построенной в данном стиле. Другими словами, первая подлодка данного класса называлась USS Los Angeles.
Первое, что бросается в глаза, когда вы видите подлодку класса Лос-Анджелес, это её гладкий силуэт. Корпус (внешняя оболочка подлодки) имеет вытянутую цилиндрическую форму и окрашен в черный цвет. Лишь малая его часть находится над водой.
«Кожа» судна сделана из скользкой звукопоглощающей пены. Когда вы вступаете на палубу подлодки, создается такое впечатление, что вы находитесь на спине кита.
Над корпусом подлодки возвышается парус — раньше эту часть называли башней управления на лодках предыдущих поколений — 7-метровый плавник, в котором размещаются мачты, антенны и перископы. Если вы посмотрите вперёд, то увидите, что нос подлодки, по форме напоминающий пулю, находится под водой.
Корпус подлодки тянется еще примерно на 50 метров позади паруса, перед тем как постепенно исчезнуть под водой. На расстоянии около 5 метров от того места, где корпус исчезает под водой, из воды, подобно хвосту невидимого самолета, виден руль. Только его черный цвет и специальные метки выдают его принадлежность к судну.
Вахтенный приглашает вас на борт судна и зовет дежурного офицера, молодого человека лет 25–26 в форменной одежде цвета хаки, который появляется из люка позади паруса.
Звукопоглощающее покрытие называется «противоэховым», что означает отсутствие эха. Пена снижает или гасит звуки, исходящие изнутри подлодки, и не дает им попадать во внешнюю среду, вместе с тем она поглощает сигналы, посылаемые сонарами противника. Мы украли эту технологию у русских, которые первыми ее применили.
Дежурный офицер — специалист по подлодкам в форме с эмблемой в виде дельфина, командует на борту, когда судно находится в порту. (Все офицеры-специалисты по подлодкам носят эмблему, напоминающую крылья, но только на ней изображены две чешуйчатые рыбы, плывущие навстречу дизельной подлодке). Дежурный офицер действует от лица капитана подлодки, даже когда капитан находится на борту. Хотя капитан и командует судном, дежурный офицер занимается деталями. Очень важно для работы всей команды, чтобы дежурный офицер четко представлял, где кончаются его полномочия и начинаются полномочия капитана. И очень грустным является тот факт, когда дежурный вместо того, чтобы позвать капитана, превышает свои полномочия. Даже второй по старшинству офицер на подлодке — помощник капитана судна — не может приказать дежурному офицеру сделать что-то. Дежурному офицеру обязаны докладывать начальник смены, дежурный инженер и другие вахтенные во время стоянки в порту.
Главной работой дежурного офицера является приготовление подлодки к плаванию. Даже если подлодка должна отплыть в 13:00, то дежурный офицер не спит всю ночь, потому что процедура запуска космического корабля представляется менее сложной, чем запуск атомной подлодки.
Схема USS Hampton, SSN-767 передняя часть. ВМС США, секретно.
1. Передние основные балластные ёмкости.
2. Каюта капитан-лейтенанта.
3. Комната для сонарного оборудования.
4. Комната для аппаратуры электронного обзора.
5. Головная часть.
6. Пусковая торпедная установка.
7. Торпедный отсек.
8. Рабочие каюты офицеров.
9. Каюты членов экипажа.
10. Рабочая каюта помощника капитана.
11. Рабочая каюта капитана.
12. Сонар.
13. Люк загрузки боеприпасов.
14. Шахта доступа на капитанский мостик.
15. Центр управления движением.
16. Центр нападения.
17. Центр управления.
18. Караульная комната.
19. Вспомогательная силовая установка (дизель).
20. Камбуз.
21. Замороженные припасы (холодильная камера с продуктами).
22. Кают-компания.
23. Радиооборудование.
24. Навигационное оборудование.
25. Помещение для вентилятора.
26. Шахта для покидания судна.
Вахтенный представился лейтенантом Филипсом и протянул вам пластиковый прибор, напоминающий зажигалку, и попросил носить его на поясе все время. Он объяснил, что это термолюминесцентный дозиметр, который показывает суммарную дозу облучения во время вашего путешествия. Затем вы следуете за лейтенантом к 60-сантиметровому верхнему люку, толстой металлической крышке с более тонким стальным покрытием, и он говорит вам, что надо крикнуть: «Вниз по лестнице», перед тем как вы начнете спуск.
Вы осторожно спускаетесь и открывшийся тёмный провал, ногами чувствуете перекладины лестницы, ведущей вас внутрь зверя, промасленная крышка люка бесшумно закрывается за вами. Вы попадаете в 3-метровую воздушную камеру, которая называется шахта для покидания судна, цилиндр с люком в полу.
Пригибаясь, вы проникаете сквозь отверстие нижнего люка. На вас обрушивается шквал новых звуков — высоких от передних электронных систем и низких от воздушных систем управления. Яркий свет сменился полумраком флуоресцентного освещения.
В основании лестницы вы осматриваетесь и видите нечто, напоминающее уютный ресторан. Это, объясняет дежурный офицер, кают-компания. Десяток будок находятся на одной стороне комнаты, с другой же расположился пищеблок.
Потолок низкий, сделан из бежевого металла. Стены — переборки — сделаны из ламината из древесной стружки. Обрамленные пластинами из нержавеющей стали, они больше напоминают купе межконтинентального поезда.
Команда убирает после завтрака и занимает свои места для того, чтобы подготовить подлодку к отплытию через час. Мгновение вы смотрите на переполненный камбуз, и вот все уже спешат по узкому коридору в переднюю часть подлодки.
Возможно, самое поразительное для вас на подлодке — это запах. Это странная смесь дизельного топлива, дизельного выхлопа (это на атомной-то подлодке, говорите вы себе), подсолнечного масла, смазочных материалов и двух других запахов, которые, как объясняет дежурный офицер, являются озоном от высоковольтных электрических систем и воздухом из систем контроля атмосферы. Вся эта смесь представляет собой довольно приятный запах, который тут же напоминает вам, что вы находитесь на борту боевой атомной подлодки.
Судно — это лодка, и лодка — это судно. Подлодки достаточно справедливо называют судами, потому что они являются транспортным средством водоизмещением более тысячи тонн. Но старые традиции живут и по сей день с тех пор, когда подлодки были маленькими и не являлись судами. Во время Первой и Второй мировых войн подлодки правильно называли лодками, Эти термины взаимозаменяемы, но не во всех случаях. Вы поднимаете судно на поверхность, погружаете судно, главный офицер на судне — капитан лодки. Кстати, никогда не называйте эсминец, фрегат, крейсер или, упаси вас Бог, авианосец ВМС лодкой, вас высмеют с корабля.
Вы заглянули в караульную, кают-компанию, конференц-зал и зал для совещаний, прошли мимо кают офицеров — маленьких комнат с тремя ярусами коек друг над другом, откидными письменными столами и раковинами. С другой стороны прохода располагаются каюты команды, пустующие в данный момент, с четырьмя койками за шторками по обеим сторонам центрального прохода.
Вдруг громкоговоритель на потолке затрещал, и голос произнес: «Критическая масса создана в активной зоне реактора».
Дежурный офицер объясняет вам, что в данный момент запускают реактор. Сейчас в контейнере происходит расщепление ядра урана и высвобождение нейтронов — элементарных частиц, которые являются результатом расщепления ядра.
Скоро произойдет запуск машинного отделения, и судно распрощается с берегом, что означает, что оно скоро отправится и путь. Дежурный офицер просит вас воздержаться от дальнейших вопросов, касающихся экскурсии по машинному отсеку. Он ведет вас дальше вниз по коридору к каютам младших офицеров, которые состоят из переполненного спального отделения и небольшого холла. Вы следуете за дежурным офицером по коридору к лестнице на нижний уровень. Вы спускаетесь по ней и попадаете в торпедный отсек.
В комнате тихо, прохладно. Комната напоминает пещеру. Приглушенное освещение выхватывает из темноты блестящие корпуса торпед Mark 48 ADCAP и крылатые ракеты «Томагавк» в капсульном варианте.
В передней части отсека расположены 4 пусковые торпедные установки в окружении проводов, труб и клапанов. Консоль управления торпедами и панель управления вертикальным запуском вмещают в себя больше приборов, чем кабина пилота истребителя.
Дальше вы проходите назад между балками, полными угрожающего вида оружием, чтобы заглянуть в пахнущее маслом дополнительное машинное отделение, где гигантский двигатель в коконе из проводов, труб, клапанов и электрических панелей занимает всё отведённое ему пространство.
Дежурный офицер объясняет, что это вспомогательный дизельный двигатель — источник большей части запахов, которыми переполнена подлодка, — он спасет подлодку в случае отказа реактора.
Торпеды гораздо крупнее, чем они кажутся на фотографиях. Они огромны — 0,45 м в диаметре и 7 метров в длину.
Мы поднимаемся по лестнице на верхний уровень подлодки и попадаем в узкий проход, обитый со всех сторон ламинатом. В конце этого прохода располагается комната сонарного оборудования, в которой находятся несколько шкафов, производящих равномерный гул. В смежной комнате располагается система электронного противодействия.
Вам показывают комнаты помощника капитана и капитана, две маленькие каюты примерно 3,5 квадратных метров каждая. Затем вас провожают в темную и тихую сонарную комнату. Представшее перед нами зрелище напоминает центр управления авиационным транспортом с четырьмя консолями и множеством видеоэкранов.
Вас встречает начальник сонарного отсека, который вкратце рассказывает вам об экранах. Его повествование сопровождается монотонным завыванием приборов. Отсюда вас ведут в сердце подлодки — комнату управления.
Комната эта меньше кухни у вас дома, тесное пространство, заполненное проводами, трубами, клапанами и электрическими консолями, Центр комнаты занят возвышением, на котором рядом друг с другом располагаются два перископа, за которыми стоят два техника, отвечающих за навигацию.
Они определяют положение того или иного объекта с помощью навигационных приборов. Для определения местоположения вблизи берега используются визуальные или спутниковые средства навигации. Огромный прибор по левому борту — это инициальная навигационная система судна. Это оборудование не определяет местоположение объекта, но оно вычисляет, где находится объект, исходя из его предыдущего местоположения.
Позади перископов располагаются два стола с курсовыми картами на них, где отмечается путь подлодки от самого Норфолка. Дежурный офицер показывает курс подлодки в Атлантический океан через два пролива, пока он просматривает метеосводку и данные по течению и приливу.
На левой стороне комнаты, когда вы стоите лицом по направлению движения, расположились несколько стульев перед консолью, которая напоминает приборную доску Боинга-747. Два кресла пилота расположены позади высокой наклонной консоли с ручками управления в стиле самолета. Между креслами находится еще одна низкая консоль, а за ней третье кресло.
«Вахтенный, который сидит с левой стороны, это офицер, управляющий хвостовыми плавниками», — объясняет дежурный офицер, — «он отвечает за контроль горизонтальных плавников, располагающихся позади винта, что-то вроде руля высоты на самолете. Он нам не нужен, пока мы не погружаемся. Вахтенный, который сидит с правой стороны, это рулевой. Он контролирует руль направления и курс судна в соответствии с распоряжениями офицера на палубе, и, как только мы погрузились, он контролирует носовые плавники».
Дальше слева вы видите кресло перед Г-образной консолью, которая, как и все другие панели, кишит различными рычажками, кнопками и переключателями. Далее в центре консоли, располагающейся по левой стороне комнаты, находится навигационное оборудование.
Вы следуете за дежурным офицером на правую сторону комнаты, где располагаются длинная консоль приборов управления и кресла. Это центр нападения, сосредоточение систем ведения огня, которые используются для наведения на подлодки и корабли противника. Здесь также находится панель управления программированием торпедных пусковых установок, торпед и крылатых ракет.
Система электронного противодействия и система электронной разведки позволяют подлодке обнаружить и классифицировать спектр электромагнитных волн, излучаемых другими судами, самолетами или вертолетами, или даже наземными объектами противника в интересах разведки. Экипаж подлодки должен быть в курсе окружающей обстановки, чтобы решить, является тот или иной объект целью для открытия огня и представляет ли он угрозу для судна.
Курсовые карты — карты, по которым навигатор и офицер управления определяют местоположение корабля и точку, куда он направляется. Моряки кораблей называют их курсом корабля.
В распоряжении ВМС США находятся 70 подлодок. Русские располагают примерно таким же числом субмарин.
В то время пока вы смотрите на экраны, дежурный офицер встаёт по стойке «смирно» и приветствует командира корабля, капитана. Капитан жмет вам руку, и вы замечаете, что он кажется слишком молодым, чтобы командовать одной из ведущих подлодок ВМС США. Но, хотя ему ещё нет и сорока, он держится с достоинством, которое, кажется, распространяется по всей комнате.
Дежурный разговаривает с капитаном тихим уважительным тоном: «Капитан, разрешите настроить высоту мачт и включить радар, чтобы приготовиться к отплытию», (Есть ли у подлодки мачты, которые вы представляете себе в виде шестов, к которым крепится парус? Да, есть. Мачта — это набор оборудования, который поднимается на структурной балке, выдвигающейся из паруса с помощью гидравлического оборудования, с тем чтобы взять пробу атмосферы, сохраняя скрытность погружения. Примеры — ESM антенна, перископ и радиоантенна BRA-34.)
Капитан кивает в ответ: «Хорошо, настройте высоту мачт и включите радар».
«Есть, сэр», — говорит дежурный офицер и затем подтверждает то, что приказ понят — «Есть настроить высоту мачт и включить радар».
У вас есть время совершить экскурсию по моторным отсекам, перед тем как нужно будет подниматься на вершину паруса, когда судно отплывет из порта Норфолк в Атлантику для выполнения задания. Дежурный офицер объясняет, что это задание имеет ограниченный доступ и он не сможет ответить на все ваши вопросы.
Он предупреждает, что задняя часть подлодки очень шумное место вдобавок к тому, что это и ещё место контролируемого облучения. Он говорит, чтобы вы следовали его инструкциям. Вы промолчали и следуете за ним вниз по лестнице на средний уровень, а затем по направлению к хвостовой части через коридор в кают-компанию.
В дальнем правом углу комнаты, спрятанной за камбузом, находится лестница, ведущая вниз к тяжелому люку. Дежурный офицер открывает его и приглашает вас войти, Вы оказываетесь в длинном, ярко освещенном, ничем не примечательном коридоре.
«Это экранированный тоннель отсека, в котором находится реактор. Когда реактор работает на всю мощность, этот отсек — зона повышенной радиации. В самом отсеке вы не продержитесь и получаса, но этот тоннель экранирован свинцом и полиэтиленом. Свинец защищает от гамма-излучения, а полиэтилен — от потока нейтронов».
Громкоговоритель снова щёлкнет, и голос объявляет: «Реактор достиг критической массы».
«Это означает, что система готова к подаче пара во вторичную петлю системы охлаждения», — объясняет дежурный офицер. — «Давайте заглянем в реакторный отсек, раз уж мы здесь».
Вы заметили, как тихо, прохладно и светло в экранированном тоннеле отсека, в котором находится реактор, как если бы вы вошли в низкую операционную нового госпиталя. Это первая комната, которая не заполнена доверху кабелями, трубами и другим оборудованием.
Схема USS Hampton, SSN-767 задняя часть. ВМС США, секретно
1. Экранированный тоннель
2. Задняя шахта для покидания судна
3. Комната управления реактором
4. Турбинные генераторы
5. Основные двигатели
6. Основной конденсатор
7. Аварийный мотор
8. Задние основные балластные ёмкости
9. Хвостовой плавник
10. Руль
11. Винт
Дежурный офицер останавливается перед люком с висячим замком и цепью на нём, он показывает на толстое стекло и зеркало. Вы заглядываете в реакторный отсек, заполненный различными механизмами. Дежурный офицер показывает вам экранированную ёмкость реактора, нагнетатель давления, паровые генераторы — паровые котлы — и рециркуляционные насосы реактора, а затем жестом приглашает нас пройти дальше, в хвостовую часть, по тоннелю к другому люку.
Вы проходите через этот люк и попадаете из хорошо освещенного тоннеля реакторного отсека в тускло освещенное пространство. Вы смотрите вокруг и обнаруживаете, что опять находитесь в окружении кабелей, труб, электронных панелей и рычагов управления.
«Это задний отсек подлодки, его еще называют машинным отделением, — объясняет дежурный офицер. — Здесь жарко, потому что здесь проходит паропровод для запуска паровых турбин. Пойдёмте».
Рядом с люком находятся высокие колонны. Дежурный офицер продолжает свой рассказ: «Это центр управления двигателем. Здесь расположены несколько рубильников, которые коммутируют энергетические цепи (или шины) и преобразователи реактора, позволяющие рычагам управления реактором двигаться вверх-вниз для управления мощностью реактора. Пойдёмте сюда».
Вы входите в центр управления, и ваш взгляд приковывают четверо вахтенных за своими консолями. «Это центр управления маневрами. Мы вернемся сюда чуть позже», — говорит дежурный офицер.
Вы проходите дальше к двум огромным объектам цилиндрической формы, расположенные по обе стороны от центральной линии судна. Через них проходят огромные трубы и клапана. «Это турбогенератор судна. Реактор превращает воду в пар в паровых котлах, пар поступает в паровые генераторы и вращает эти турбины». Позади турбин находятся большие металлические ящики. «Это генераторы. Они вырабатывают энергию для судна. По иронии судьбы, большая часть этой энергии используется самим реактором». Вы смотрите, как двое вахтенных открывают несколько больших клапанов, и в тот же момент до вас доносится оглушительный рев.
«Они запускают левый турбинный генератор. Давайте посмотрим».
Звук, похожий на горестный плач, заполняет комнату. Скоро все ваши внутренности начинают ходить ходуном. Звук становится все более оглушительным, по мере того как турбина набирает обороты — это вам напоминает запуск реактивного двигателя самолета. Вскоре шум превращается в равномерное высокочастотное жужжание, а вахтенные суетятся вокруг машины. Один из них рысью бежит к двери центра управления маневрами и кричит: «Левый турбинный генератор отрегулирован и готов к загрузке».
Глухой удар рядом с генератором озадачивает вас.
«Не волнуйтесь, когда прерыватель закрывается, давление в турбине резко повышается, потому что она подключена параллельно. Она только что подключилась к цепи и теперь принимает нагрузку, которая до этого приходилась на береговой источник энергии. Скоро мы отсоединимся от него и будем энергетически независимы».
Из громкоговорителя доносится: «Электродвигатель работает в половину мощности левого турбинного генератора!» Вдруг в комнате становится очень жарко и влажно. Ваш лоб покрывается капельками пота.
«Утечка пара, — кричит дежурный офицер, перекрывая рёв турбины. — У нас на борту есть огромная охладительная установка, но когда вы устанавливаете паровой котел внутрь трубы, как, например, на подлодку, здесь становится жарко».
«Реактор полностью обеспечивает себя энергией», — донеслось из громкоговорителя.
Турбина по правому борту неожиданно начинает «реветь», как только вахтенные запускают её. Вы как завороженный смотрите, как турбина начинает набирать обороты, в вашем ухе поселяется еще один реактивный самолет. Раздается глухой удар, теперь уже со стороны правого борта.
«Электродвигатель работает на полную мощь», — проскрежетало из громкоговорителя. — «Контролёр инженерного оборудования, доложите в центр маневрирования».
Дежурный офицер поясняет: «Вахтенный офицер инженерного оборудования — офицер, ответственный за заднюю часть подлодки, — готовится отсоединить кабели берегового питания. Нам лучше поторопиться и закончить нашу экскурсию».
Дежурный ведёт вас дальше между турбинными генераторами к еще двум паровым турбинам. «Это основные двигатели. Как только кабели берегового питания отсоединены, команда запустит их». Позади основных двигателей находится массивная стальная конструкция.
Вы слышали, что подлодки должны быть тихими. Это утверждение очень далеко от действительности. Подлодки шумны, но, правда, только внутри.
«Это понижающая шестерня, — говорит дежурный офицер, — это что-то вроде коробки переключения передач на автомобиле. Она изменяет высокие обороты основных двигателей, которые эффективно работают на высоких оборотах, на низкие обороты вала для винта, так как винт эффективно работает на малых оборотах». Дежурный офицер хитро смотрит на вас. Вы ведь знаете, что такое винт? Ну, тот прибор с лопастями на корме судна, который вращается, чтобы подлодка плыла вперёд? Каждая лопасть выполняет роль крыла самолета, создавая низкое давление на передней поверхности и высокое — на задней, чтобы двигать судно вперёд. Все называют эту часть просто винтом.
«Так как двигатель делает несколько тысяч оборотов в минуту, а вал — несколько десятков тысяч, передаточное число шестерен очень велико, поэтому понижающая шестерня тоже большая по размеру».
Он продолжает: «Они сейчас заменяются электрическими моторами, потому что понижающая шестерня является одним из самых больших источников шума. Кстати, все вращающееся механическое оборудование, которое вы здесь видите, смонтировано на бесшумных креплениях, чтобы в воде их не было слышно. Здесь может быть и шумно, но снаружи…», — дежурный офицер качает головой, — «ничего — тихо, как дыра в океане».
Он проходит несколько шагов по узкому проходу к другой машине. «Это муфта, которая разъединяет зубчатую передачу приводного механизма таким образом, что этот мотор может провернуть вал. Это аварийный мотор. Далее находится тяговый подшипник, который передает движущую силу с винта и вала на корпус подлодки. А вот и водяные замки, которые не позволяют воде проникнуть в „населенный“ отсек подлодки. А теперь идите за мной».
Водяные замки — механизм, который позволяет вращающемуся валу пересилить давление корпуса подлодки, но при этом не допустить попадания воды внутрь. Они используют дополнительную морскую воду, которая находится под большим давлением, чем вода снаружи, чтобы промыть подшипник вала. Вода под большим давлением не дает воде извне проникнуть внутрь. Проблема тут в том, что небольшое количество воды все равно попадает в днище судна. Ее собирает и откачивает за борт дренажный насос. Одним из самых популярных видов упражнений во время учений является следующий: симуляция отказа водяных замков, при котором тысячи литров морской воды попадают в «населенный» отсек подлодки. Иногда мы шутим над новичками, говоря им пойти «покормить водяные замки». Вы будете удивлены, сколько молодых моряков попадаются на эту шутку.
• Так как современные подлодки работают на ядерном топливе, уровень излучения, полученного командой, находится под постоянным контролем.
• Комната управления может быть по размерам меньше кухни у вас дома, но именно отсюда происходит управление всеми системами подлодки.
• Понижающая шестерня выполняет ту же функцию, что и трансмиссия в автомобиле.
• Судно — это лодка, и лодка — это судно. Но это справедливо только для подлодок.
Глава 2
Заканчивая экскурсию
В этой главе
• Комната управления реактором — это помещение.
• Стоя на мостике.
• Задание: Операция — начинается.
• Учимся погружаться.
«Это средний уровень машинного отделения, — ваш гид продолжает свой рассказ. — Здесь находится множество вспомогательного оборудования: охладительные установки, гидравлическое оборудование и некоторые другие насосы. Давайте спустимся ниже». Дежурный офицер исчезает в проеме люка, вниз по лестнице еще глубже, на нижнюю палубу.
«Нижний уровень машинного отделения. Дом основной системы морской воды, которая закачивает воду вон в те большие ёмкости — конденсаторы. Конденсаторы превращают пар, поступающий из турбин, в воду, с тем чтобы её можно было откачать обратно в паровые котлы для производства ещё большего количества пара».
Дежурный офицер проходит вперёд через лабиринт труб и оборудования. Уровень шума здесь не настолько высок, как на верхней палубе, но, тем не менее, он почти оглушает.
«Пойдёмте наверх в комнату управления реактором. — говорит он сквозь грохот, глядя на свои часы. — Нам нужно поторопиться — капитан будет искать меня».
Вверх по лестнице на средний уровень, через еще одни заросли труб и оборудования, назад на верхний уровень, где звук, издаваемый турбинами, кажется гораздо громче. Дежурный офицер подходит к боковой двери центра управления реактором.
«Разрешите войти в комнату управления реактором с посетителем», — говорит он.
«Разрешаю», — отвечает офицер.
Мы входим в маленькую комнату. На стене прямо перед нами расположены три консоли с наклонными секциями — вертикальной секцией считывания информации и верхней наклонной секцией. За каждой консолью сидит оператор. Вахтенный офицер стоит за спинами трёх операторов. На консоли слева вы видите два больших кольца из нержавеющей стали, напоминающих штурвал.
«Это панель управления паровой установкой, — объясняет дежурный офицер. — Эти механизмы дают газ на основные двигатели. Внешнее колесо — для движения вперёд, внутреннее — для движения назад».
Он указывает на среднюю панель. «Панель управления реактором. Оператор реактора контролирует рычаги управления и рециркуляционные насосы реактора — они прокачивают воду через реактор и передают её тепло паровым котлам, чтобы произвести тепло для повторного оборота пара в цепи». Он указывает на последнюю панель, ту, что располагается слева: «панель управления электродвигателем, которая управляет коммутаторами электрических шин, мотор-генераторами, турбинными генераторами и батареями».
После короткой беседы с вахтенным офицером и телефонного звонка дежурный офицер указывает на панель за креслом вахтенного офицера: «Это панель переключения. Каждый из этих рычагов закрывает резервные клапана и клапана корпуса подлодки для доступа воды в случае затопления».
Вахтенный офицер машинного отделения ухмыляется: «Но если я закрою не тот клапан, мы потеряем ход и пойдем ко дну быстрее».
Задняя стена представляет собой сбивающую с толку совокупность панелей, рычагов и переключателей. В тот момент, когда вы осматриваете ее, звонит один из телефонов. Вахтенный поднимает трубку, смотря на дежурного офицера.
Рецирк. — сокращение от «рециркуляционный». В реакторе рециркуляционные насосы качают охлаждённую воду через сердце реактора в паровые котлы и назад в насосы по замкнутому кругу. Когда речь идёт о режимах вентиляции, слово «рециркуляционный» не сокращается. Это просто означает, что воздух не поступает внутрь подлодки извне, а движется по замкнутому кругу из вентиляционной комнаты в помещения через системы контроля атмосферного воздуха и обратно в вентиляционную комнату.
«Капитан хочет, чтобы вы проследовали в переднюю часть подлодки, — говорит он. — Время выдвигаться».
Дежурный офицер кивает и идет к двери, отпускает шутку, понятную только морякам, и ведет вас вперёд, мимо реакторного отсека в кают-компанию. Как только вы попадаете из машинного отделения в переднюю часть подлодки, вы понимаете, что ваша рубашка насквозь пропитана потом. Вы следуете за дежурным офицером вперёд по лестнице на верхний уровень и попадаете в центр управления, в котором сейчас уже много народу. Капитан смотрит на дежурного офицера:
«Дежурный офицер, назначьте вахтенных в комнате управления реактором».
«Есть назначить вахтенных в комнате управления реактором! — повторяет дежурный офицер и берёт в руку микрофон. Его голос разносится из громкоговорителя по всему судну. — Назначить вахтенных в комнате управления реактором».
«Следуйте за мной, — говорит он. — Мы идем на мостик. Теперь, когда назначены вахтенные в комнате управления реактором, я больше не являюсь дежурным офицером. Теперь я дежурный по судну. Это означает, что я принимаю на себя тактическое командование судном».
«Что такое мостик?» — спрашиваете вы.
«Верхняя часть паруса. Оттуда мы управляем судном, пока оно движется на поверхности. Я поведу судно из Норфолка».
Он подходит к лестнице, ведущей наверх к люку, и взбирается по ней. Вы следуете за ним в слабо освещённый тоннель, проходите около 7 метров до еще одного люка. «Дежурный по судну на мостик!» — кричит он, и кто-то сдвигает деревянную решетчатую крышку люка. Он поднимается наверх, вы следуете за ним.
Вот все, что вам необходимо знать про систему внутренней связи: система громкоговорителей, расположенных по всему судну, называется 1МС. Похожая система используется в машинном отделении и называется 2МС. Цепь 7МС предназначена для переговоров внутри системы управления подлодкой. Система 4МС подключается к системе 1МС в случае непредвиденных обстоятельств, это аналог службы 911. Для того, чтобы узнать больше о том, как себя вести в непредвиденных обстоятельствах, смотрите главы 5 и 6.
Переговорные устройства находятся во всех помещениях на каждом уровне. Они не используют электричество, только энергию голоса. Они являют собой немного усовершенствованную версию двух консервных банок, связанных веревкой. Устройства JA используются в передней части подлодки, а 2JV — в задней. Вы часто можете услышать в системе 2МС следующее: «Вахтенный инженер 2JV», это означает, что вахтенному инженеру следует поднять трубку переговорного устройства. Dialex — система коммуникации, использующая электроэнергию, как телефоны у нас дома, и с которой можно позвонить на конкретное устройство в любом помещении.
Телефоны, использующие силу голоса, заводятся при помощи ручного управления. Внутрь встроен небольшой моторчик, который при ручной активации вырабатывает ток, который посылается через селектор выбранному адресату. Если выбран центр маневрирования, то из устройства, установленного там, раздается щелчок. Еще одна вещь, которая озадачивает новичка.
Неопытный моряк — новичок, который не очень близко знаком с подлодками и поэтому в некотором смысле опасен (вдобавок он использует общий воздух, воду, душ, стиральную машину и ест мороженое). Ридерс — тот, кто находится на подлодке, он может быть знаком или не знаком с подлодками, но он не входит в состав команды и, следовательно, не приносит пользы во время выполнения того или иного задания. Ридерсы иногда посылаются инспектировать подлодку или для выполнения своего задания. Адмиралы, персонал эскадры, офицеры подразделений противолодочной авиации, офицеры иностранных ВМС, высокопоставленные гражданские, спецназ и жёны — вот примеры ридерсов. Самым ужасным видом ридерсов являются новички.
Дежурный по судну выполняет обязанности капитана, если вы черпаете информацию из сериала «Стар Трек». Он сидит в кресле и отдает приказы рулевому, радисту, офицеру сонара, вахтенному офицеру-механику и другим.
Капитан находится над всем этим, он следит за действиями дежурного по судну на расстоянии из задней части центра управления, из его кабинета или из вахтенной, сидя за столом и смотря кино вместе с другими офицерами (хороший капитан подлодки любит смотреть фильмы и помнит все сюжеты).
А вредный капитан будет ходить взад-вперед по судну и пытаться застать вахтенных реакторного отсека врасплох, проверяя, смогут ли они остановить его, прежде чем он успеет дернуть аварийный рубильник. (Для того, чтобы узнать больше о том, как себя вести в непредвиденных обстоятельствах, смотрите главы 5 и 6.)
Дежурный по судну отвечает за оборудование подлодки, ее курс, скорость, глубину погружения и готовность тактического вооружения.
Дежурный по судну передает управление подлодкой капитану. Если во время вашего дежурства по судну к вам в помещение зайдет капитан и увидит, что вы рискуете безопасностью подлодки, он даст приказ увеличить или снизить скорость или изменить курс. Если он отдал приказ, то он автоматически принял на себя управление судном. Вы громко объявляете: «Говорит лейтенант Смит, капитан взял на себя управление судном, я сдал вахту». Техник-навигатор сделает пометку в бортовом вахтенном журнале: «01:30. Капитан взял на себя управление судном». Когда вас сменяет на посту дежурного по судну другой офицер, он объявит: «Лейтенант Джонс. Я принимаю на себя управление судном». Все вахтенные должны подтвердить принятую информацию! «Радио, вас понял!», «Рулевой, вас понял!» и так далее.
Нет ничего более волнующего, чем объявить, что вы принимаете на себя управление судном, во время вашего первого дежурства по судну. Я никогда не забуду ту ночь: на глубине 130 метров на просторах Атлантического океана, полночь, когда я сказал эти слова впервые. Что я сделал в первую очередь? Конечно, закурил сигару — в нарушение приказа капитана, но на эти 6 часов это был мои центр управления и моё судно.
Вы стоите на деревянной решетчатой крышке люка — немного страшновато находиться почти на трехэтажной высоте над палубой. Осматривайтесь вокруг. Вы находитесь на небольшой площадке, со всех сторон закрытой черным металлическим ограждением, доходящим вам до локтей. Внизу под вами находится корпус судна, пирс справа по борту. Перед вами экран из плексигласа и медленно вращающаяся антенна радара. Позади паруса подняты два перископа, а за ними частично поднятая радиомачта.
«Залезайте наверх», — командует дежурный по судну.
Вы поднимаетесь на вершину паруса, небольшую площадку, окруженную со всех сторон поручнями из нержавеющей стали, — летающий мостик. Обычно находиться там разрешено только капитану. Дежурный по судну остается внизу, в «кабине» мостика, рядом с панелью управления внутренней коммуникацией, Вы снова осматриваетесь; с этой превосходной позиции можно видеть на мили вокруг. Буксировочная лодка крепко привязана к левому борту подлодки.
«Капитан на мостике», — раздаётся голос снизу. Решетка поднимается, командующий офицер поднимается наверх, чтобы присоединиться к вам на летающем мостике.
Дождавшись, пока отдадут швартовы и уберут сходню, капитан кивает дежурному по судну: «Дежурный по судну, докладывайте».
«Капитан, — начинает молодой дежурный по судну, вытягивая шею, чтобы видеть капитана на летающем мостике, — электроустановка работает в нормальном режиме, основные охлаждающие насосы работают на малой скорости, переговорные устройства в норме, вал вращается, чтобы произвести необходимый разогрев основных двигателей. Визуальная обстановка контролируется с использованием спутниковой системы навигации. Все швартовы отданы, а буксировочная лодка привязана в носовой части судна по левому борту. Получено разрешение на отплытие. Все проверки перед отплытием выполнены, и показатели соответствуют требованиям с небольшими отклонениями. Все подразделения готовы к погружению, кроме палубы и мостика. Подготовка к отплытию произведена лейтенантом Ранкортом и проверена мной. Помощник капитана считает, что можно отплывать». Вздохнув, он добавляет: «Капитан, разрешите отплытие».
Капитан, сощурившись, посмотрит вниз на дежурного по судну, и его лицо обретает серьезное выражение. «Отплываем», — командует он.
Дежурный по судну подносит к губам мегафон и кричит морякам на палубе: «Отдать швартовы!» Внизу моряки начинают втягивать на борт тяжёлые канаты с пирса, а люди на берегу им в этом помогают. Как только последний канат отсоединен от столба, вокруг которого он был обвязан, дежурный по судну дергает рычаг, и по округе разносится низкий гудок из паруса, Дежурный по судну позволяет гудку звучать целых 15 секунд.
«Сообщите на берег, что мы отплыли», — говорит капитан, осматривая гладь пролива через бинокль.
«Поднять флаг!» — крикнул дежурный по судну, и рядовой вперёдсмотрящий поднимает огромный американский флаг из-за летающего мостика. Дежурный по судну говорит через радиопередатчик: «Буксирное судно номер один, это подлодка ВМФ США, ожидайте буксировочных приказов».
Капитан наклоняется к вам. «Он не может назвать нас „Хэмптон“ из соображений безопасности. На открытой волне мы всегда просто подлодка ВМФ США».
«Роджер», — доносится из радиодинамика.
«Мы используем буксир, чтобы не разбить фиберглассовый купол сонара, — объясняет капитан, наблюдая за маневром. — А еще потому, что подлодки ведут себя как свиньи в малой воде недалеко от пирса, не имея достаточной скорости».
«Буксир 1, назад 1/3», — командует дежурный по судну. Дизельный двигатель буксира ревет, когда тот начинает набирать скорость и тянет подлодку за собой по направлению от пирса.
«Буксир 1, вперёд 1/3», — командует дежурный по судну. Он берёт микрофон и говорит: «Рулевой, мостик, вперёд 1/3, руль вправо».
Переговорное устройство на мостике с треском оживает: «Есть, рулевой, мостик, вперёд 1/3, руль вправо. Реакторный отсек принял к сведению „вперёд 1/3“, у меня руль вправо до конца, курс не задан».
«Очень хорошо, рулевой», — говорит дежурный по судну. — «Держим курс на север».
«Есть, рулевой, мостик, держим курс на север».
Медленно судно разворачивается по направлению пролива реки Элизабет. Пирсы Морской базы Норфолк вращаются вокруг судна.
«Рулевой, мостик, держим курс на север», — хрипит переговорное устройство на мостике.
«Рулевой, мостик, понял вас, — отвечает дежурный по судну. — Рулевой, стоп все машины».
«Рулевой, мостик, стоп машины, есть. Реакторный отсек понял вас».
«Очень хорошо, рулевой». Дежурный по судну командует по радиопередатчику: «Буксир 1, забрать на борт все тросы».
Команда буксира втягивает буксировочные тросы на борт. Дежурный по судну кричит морякам на палубе: «На палубе, приготовиться к погружению!» Из переговорного устройства доносится новый голос: «Мостик, навигатор, держите нас по центру пролива, сохраняйте курс на север до точки поворота».
«Мостик, навигатор, есть», — отвечает дежурный по судну.
Буксировочные тросы сложены кольцами на передней палубе — палубе перед парусом. Команда на палубе быстро складывает их в палубные ящики, закрывая огромными гаечными ключами. С палубы убирают все лишнее, чтобы подлодка стала абсолютно обтекаемой. Она выглядит так, как будто никогда и не стояла привязанной к пирсу.
«Рулевой, мостик, вперёд 2/3, курс на север».
Теперь, когда буксир не задерживает подлодку, она начинает набирать скорость вдоль пролива, пока пирс с авианосцем не останется по правому борту.
«Мостик, навигатор, 180 метров до точки поворота. Новый курс 091».
«Мостик, навигатор, есть».
База остается вдалеке, когда судно приближается к выходу из залива. Буи пролива обозначают путь к первому мосту-тоннелю трассы 64, идущей из Норфолка в Хэмптон.
«Мостик, навигатор, поворачиваем».
«Рулевой, навигатор, руль вправо до конца, курс 091».
Рулевой делает свое дело, и судно поворачивает в другой пролив. Из переговорного устройства доносится новый голос: «Мостик, центр управления, верхняя часть подлодки готова к погружению, все спустились вниз с палубы».
«Мостик, центр управления, полный вперёд стандарт».
«Теперь, когда все спустились вниз, дежурный по судну может прибавить скорость», — объясняет капитан. Флаг развевается на ветру позади вас. Волны огибают пулеподобный нос подлодки, равномерно разбиваясь на две части по обеим сторонам подлодки и оставляя белый пенистый след позади. Судно ложится на другой курс, когда мост трассы 64 тает у вас за спиной. Буи выстраиваются по обеим сторонам пролива, подобно огням, отмечая фарватер, в тот момент, когда судно нацелено на правый пролет моста залива Чесапик.
«Это пролив Тимбл Шол, — объясняет капитан, перекрывая своим голосом шум ветра и всплески волн. — Мы на пути в море от побережья Вирджиния Бич. Мы повернем на юг, чтобы следовать схеме движения морского транспорта, а потом направимся на восток. Как только мы выйдем из пролива, сразу наберем полный ход, чтобы поскорее добраться до точки погружения. Нам предстоит шестичасовое путешествие перед тем, как мы сможем добраться до места, где глубина составляет 330 метров. И только оказавшись на континентальном шельфе, мы погрузимся на тестовую глубину, чтобы продолжить путь в район операции на полном ходу».
Следующий час пролетает мгновенно. Вирджиния Бич быстро исчезает вдали. Капитан приказывает перейти на полный ход.
Красивые эсминцы, фрегаты и крейсеры на Морской базе Норфолк — впечатляющее зрелище. Какая демонстрация военно-морской мощи! Дальше на север у причала стоит, возвышаясь над всеми другими судами, гигантский авианосец «Нимиц».
Опер. — сокращение от «операция». Никогда не говорите «миссия», говорите «операция». Район операции — район, показанный на секретной карте, в котором подлодка осуществляет операцию. «После этой операции я собираюсь купить Харлей», или «Когда система кондиционирования воздуха отказала, операция превратилась в побег из ада», или «Мы отправились на северную операцию и преследовали Акулу» (Акула — очень быстрая русская подлодка).
«Реакторный отсек, мостик, — приказывает дежурный по судну, — переключить рециркуляционные насосы реактора на быструю скорость».
«Реакторный отсек, мистик, есть переключить рециркуляционные насосы реактора на быструю скорость!» Проходит мгновение. «Реакторный отсек, мостик, рециркуляционные насосы реактора работают на быстрой скорости».
«Рулевой, полный вперёд», — командует дежурный по судну.
Почти сразу ветер, который и так был оглушительным, превращается в рев. Шум волн, разбивающихся о нос подлодки, раньше вам казался шумом грузовика, несущегося на полной скорости. Теперь же вам кажется, что вам в уши направили струю из пожарного шланга.
Волны добираются до переднего края мостика и обтекают его со всех сторон, и солёные брызги попадают вам в лицо, даже когда вы стоите на летающем мостике.
Волны разбиваются о парус, покрывая пеной заднюю палубу позади паруса. Дальше, позади руля, след от судна расходится на десятки метров в ширину, образуя стрелу, направленную назад на порт Норфолк.
Это фантастическое чувство, когда вы находитесь на борту подлодки во время транзита на поверхности. Вы ощущаете скорость в её первозданном виде, колебания палубы от вращения вала мощностью 30 000 лошадиных сил, удары волн и порывы ветра; вы слышите скрип радарной мачты, которая вращается каждую секунду, и хлопанье американского флага позади вас. Вы становитесь зависимым от этих ощущений. В этот момент вы понимаете, почему команда делает это, почему они отправляются далеко в море и проводят там месяцы, оставляя наверху солнце и ветер.
Капитан отдает приказ о разборке летающего мостика, и вы проводите оставшиеся часы в кабине мостика вместе с дежурным по судну, наблюдая за проплывающими мимо торговыми судами на их пути к торговому терминалу порта Норфолк, приветствуя людей на яхтах и наслаждаясь солнечным светом, пока солнце не сядет над кормой.
Транзит по поверхности подходит к концу, и дежурный по судну снижает скорость до 10 узлов и начинает перемещать все оборудование вниз. Сам он переходит в центр управления и спускает вниз все оборудование из паруса, включая флаг и флагшток, ветровой экран, переговорное устройство, бинокль, кофейные чашки, решетку над люком, схемы и компас алидаде.
Вы помогаете ему просмотреть список мероприятий по подготовке мостика к погружению, а потом наблюдаете за тем, как он закрывает двери, которые подгоняют кабину мостика по форме верхней части паруса. Перед тем как закрыть последнюю из них, он советует вам сделать последний вдох настоящего воздуха и окинуть взглядом закатный морской пейзаж.
Чувствуя себя немного глупо, вы повинуетесь. Затем спускаетесь в тесное пространство высотой не более 120 сантиметров, и он закрывает последнюю дверь, погружая кабину во тьму. Мостик исчез у вас за спиной, теперь если бы вы посмотрели на парус сверху, то он выглядел бы совершенно обтекаемым.
Вы спускаетесь вниз по лестнице и наблюдаете, как лейтенант закрывает верхний люк и поворачивает колесо на нём. Только приглушённый свет одинарных лампочек освещает вам путь вниз.
Лейтенант закрывает нижний люк, а потом закрывает и дренажный клапан тоннеля доступа на мостик, отмечает его в списке и смотрит на вахтенных, сидящих за панелью, которая напоминает кабину Боинга-747.
«Старший вахтенный офицер, мостик готов к погружению, все спустились вниз».
Старший вахтенный офицер повторяет информацию для дежурного по судну, который стоит на платформе перед перископом Типа 18 по правому борту. Его руки лежат на горизонтальных ручках, а лицо прижато к окуляру. Два офицера тихо перебрасываются парой фраз, и лейтенант Филлипс занимает позицию дежурного по судну за перископом. В переднем левом углу комнаты на телевизионном экране отображается вид из перископа: сумеречный морской пейзаж, лишь море и горизонт, с хорошо различимым перекрестием.
«Две минуты до точки погружения», — доносится голос из задней части центра управления.
«Понял Вас, старшина-рулевой», — отвечает дежурный по судну. Он делает вам знак подойти к перископу. — «Примите вахту за перископом, — говорит он. — Становится темно, мы должны выключить видеоизображение с перископа, чтобы вы смогли увидеть погружение судна.
Правая ручка отвечает за оптическое увеличение. Нажмите на неё вот так, и вы получите увеличенное изображение». Вы пробуете, и горизонт мгновенно приближается. «Но переключитесь на малое увеличение. Это кнопка на правой ручке помогает вам правильно настроить перископ. А эта, на левой ручке, помогает настроить угол наблюдения. Поверните левую ручку, и угол изменится. Теперь переключитесь на малое увеличение, сделайте полный круг и попробуйте обнаружить объекты на поверхности воды».
В то время, пока вы экспериментируете с перископом, дежурный но судну кричит старшему вахтенному офицеру: «Старший вахтенный офицер, переключите освещение на красный свет!»
«360 метров», — докладывает старшина-рулевой.
«Капитан, — говорит дежурный по судну. — Курс 110, полный ход, скорость 20 узлов. Судно готово к погружению. Мы в одной минуте от точки погружения, сэр, инерциальная система навигации получает информацию со спутника, подтверждено навигатором. На поверхности не обнаружено никаких объектов в ходе визуального наблюдения или при помощи сонара. Глубина под килем 360 метров. Разрешите начать погружение».
«Понял вас, дежурный по судну, — говорит капитан, — погружение на глубину 50 метров».
«Есть погружение на глубину 50 метров, сэр».
«30 секунд до точки погружения!»
«Понял вас, старшина-рулевой».
«Мы достигли точки погружения!»
«Офицер погружения, — обращается к нему дежурный по судну, — погружение на глубину 50 метров».
Вы подходите и хватаете ручки перископа. Только в правом окуляре можно что-то увидеть. Вы видите океан на закате, волны выглядят маленькими с высоты судна. Вы как будто смотрите в бинокль, но перекрестье напоминает вам, что это всё же перископ. Консоль оптической электроники идёт до самого пола и сдавливает вам грудь. Дежурный по судну говорит, что вахта за перископом называется «танцем с толстой женщиной».
Офицер погружения сидит позади рулевого и офицера, управляющего хвостовыми плавниками, находящимися за консолью управления судном. Он подтверждает получение приказа: «Есть, погружение на глубину 50 метров», затем берет микрофон и объявляет по судну: «Погружение! Погружение!», после чего поднимает руку вверх и дотягивается до рычага сирены погружения.
Вы подпрыгиваете от неожиданности, когда звук сирены УУУУУУУУУУУУУУ-ААААААААААА звучит прямо у вас над головой.
«Погружение! Погружение! — вновь доносится голос старшего вахтенного офицера. — Рулевой, вперёд 2/3».
«Есть, вперёд 2/3, реакторный отсек подтверждает получение приказа», — отвечает рулевой.
«Понял вас, — говорит дежурный по судну. — Открыть вентиляционные клапаны передних основных балластных ёмкостей».
«Увеличьте изображение перископа», — шепчет вам дежурный по судну. Когда вы проделываете это, вы видите 4 фонтана воды, взвившихся вертикально вверх из носа подлодки. «Теперь скажите „Впустить воздух в передние основные балластные ёмкости“».
«Впустить воздух в передние основные балластные ёмкости», — произносите вы.
«Есть, впустить воздух в передние основные балластные ёмкости, — отзывается старший вахтенный офицер. — Открываем вентиляционные клапаны хвостовых основных балластных ёмкостей».
Вы смотрите на хвостовую часть и наблюдаете такое же явление, что и минуту назад: четыре струи воды, появляющиеся из хвоста подлодки.
«Впустить воздух в хвостовые основные балластные ёмкости».
«Есть впустить воздух в хвостовые основные балластные ёмкости, сэр. Привести в готовность носовые плавники». Проходит мгновение. «Носовые плавники выпущены и зафиксированы. Рулевой, примите управление носовыми плавниками».
«Носовые плавники работают нормально», — говорит рулевой.
«Рулевой, погружение под углом 10°».
«Есть погружение под углом 10°, сэр. Носовые плавники направлены вниз под углом 10°».
Нос подлодки врывается глубже в воду, фонтаны погружаются под воду, а наружу вырываются только струи пара, и вот уже впереди не видно ничего, кроме океана. Вы смотрите в перископ назад и видите волны, поднимающиеся по цилиндрическому корпусу подлодки. Корпус выглядывает только между волнами, а затем снова исчезает под водой.
«Принял управление хвостовыми плавниками, — говорит офицер погружения. — Хвостовые плавники проверены на подъём, погружение, всё под контролем. Хвостовые плавники переведены в положение погружения под углом 10°. Продолжаем погружение под тем же углом. Ёмкость контроля глубины погружения заполнена наполовину, затопление началось. Заполнение ёмкости 50 %, корпусной клапан закрыт, обратный клапан закрыт».
Палуба слегка наклоняется. Вы смотрите на переднюю палубу и видите, что волны становятся ближе.
«Глубина 18 метров», — докладывает старший вахтенный офицер.
Волны приближаются к вам, внизу в 3 метрах. Вы поворачиваете перископ по кругу при малом увеличении. К тому времени, как вы сделали полный круг, волны стали ближе.
«20 метров».
Угол наклона палубы увеличивается.
«22 метра. Угол погружения увеличился на 5°».
Теперь волны находятся очень близко, из-за скорости судна волны кажутся крупнее, чем они есть на самом деле. Скоро гребень волны оказывается выше уровня перископа.
Всплеск фосфоресцентной пены на миг окружает вас, но потом перископ снова показывается из воды, когда подошва волны проходит мимо вас. Изображение проясняется, снова появляется звездное небо, пока следующая волна не захлестнёт перископ, Еще одна последняя подошва волны надвигается, и гребень волны портит вам вид. Теперь вы видите блеск пены и бурление пузырьков. Три волны проносятся у вас над головой, а потом море становится темным. Дежурный по судну объявляет: «Перископ погрузился, опускаем перископ номер один».
Вы смотрите на цифровой прибор, показывающий глубину погружения, чувствуя наклон палубы вниз. Судно погрузилось на глубину 50 метров. Офицер погружения работает со старшим вахтенным офицером 20 минут, чтобы придать судну нейтральную плавучесть. Наконец дежурный по судну докладывает капитану, что подлодка готова к дальнейшему погружению.
«Продолжаем погружение, дежурный по судну, — командует капитан. — Острый угол погружения».
«Рулевой, вперёд стандарт. Погружение на глубину 430 метров, — командует дежурный по судну. — Угол погружения 20°. Подготовить судно к погружению на большую глубину!»
«Есть, погружение на глубину 430 метров, угол погружения 20°, сэр. Есть подготовить судно к погружению на большую глубину!» Из переговорного устройства доносится: «Подготовить судно к погружению на большую глубину!»
Рулевой и офицер, управляющий хвостовыми плавниками, прижимают свои рычаги к панели, и палуба угрожающе наклоняется вниз. Звон посуды доносится с палубы под вами. Капитан бросает проницательный взгляд на дежурного по судну.
«Дежурный по судну, позовите сюда помощника капитана».
«Есть, сэр».
Вдруг над головой у вас раздается громкий звук, и вы инстинктивно пригибаетесь и закрываете уши руками. Члены команды, видя это, обмениваются удивлёнными взглядами.
«Так корпус приспосабливается к высокому давлению».
Наконец судно стабилизировалось на тестовой глубине. Вы заметили, что вы затаили дыхание, ведь подлодка находится на глубине 400 метров.
«Капитан, — говорит дежурный по судну, — все помещения докладывают, что затопления и течей не обнаружено. Рекомендую погрузиться на глубину 182 метра и продолжать движение по установленному маршруту в район операции».
Капитан кивает в ответ. «Понял вас, дежурный по судну, погрузиться на глубину 182 метра и продолжать движение но установленному маршруту в район операции».
Палуба поднимается вверх, когда судно поднимается с тестовой глубины на крейсерскую глубину. С этого момента путешествие должно быть будничным, Таким же будничным, как и все на подлодке, думаете вы.
Палуба теперь наклонилась настолько, что создаётся такое впечатление, будто вы стоите на лестнице. Поручни и столы круто обрываются вниз. Вы держитесь за поручни платформы управления и вздрагиваете при каждом рёве волн, доносящемся сверху. Шум превращается в длинный, продолжительный вой, а потом затихает.
Если во время экскурсии по подлодке вы захотели приобрести себе собственную субмарину и у вас есть свободные 200 000 долларов, вы можете себе это позволить. Фирма «Лэйк дайверз сабмёрсиблз» в штате Нью-Йорк занимается продажами небольших подлодок для 1 или 2 человек. Самую дешевую одноместную подлодку можно приобрести за 100 000 долларов, без учета доставки и обслуживания, что тоже может вылиться в копеечку. Двухместная подлодка со всем набором дополнительного оборудования обойдется вам в 220 000 долларов.
Одноместная подлодка — 4 метра в длину. Двухместная на 70 сантиметров длиннее. Диаметр корпуса подлодки — 1 метр, Эти суда могут развивать скорость до 3 узлов. Их масса составляет примерно 1,5 тонны, на борт они могут принять еще 200 килограммов груза. На подлодке установлен мотор мощностью 3 л/с. Энергия вырабатывается восемью 85-амперовыми батареями (на малой подлодке) и десятью — на большой. Они установлены во внешнем отсеке, способном выдерживать высокое давление.
Без дополнительного оборудования подлодки могут находиться под водой 1 час 45 минут. С установленным оборудованием для подачи свежего воздуха они могут находиться под водой дольше. Балластные ёмкости разного размера помещаются по центру под днищем субмарины.
Также на подлодке имеются две внешние фибергласовые балластные ёмкости, которые свободно заполняются водой. Башня управления имеет 5 акриловых окошек, 4 в корпусе и 1 в люке. Для обзора под днищем судна имеется 40-сантиметровое смотровое окно толщиной 7,5 сантиметров. На модель для двух человек дополнительно могут устанавливаться акриловые линзы для бокового обзора пассажира.
Дополнительное оборудование включает эхолот, поисковый сонар, ранее упомянутую систему для подачи свежего воздуха, приборы подводного освещения и механическую клешню.
• Мостик находится на самом верху паруса подлодки.
• Подлодки всегда начинают выполнять боевое или учебное задание, находясь на поверхности, и погружаются, только когда выйдут в море на достаточную глубину.
• Подлодки погружаются и поднимаются на поверхность путем забора или выброса балласта в виде морской воды. Это достигается выпусканием воздуха из балластных ёмкостей и забора воды.
• Если у вас есть средства и желание, то вы можете купить себе свою подлодку.
• Нужно пройти долгий путь, прежде чем вы достигнете тестовой глубины.
Глава 3
Вода не должна попасть в «населённый» отсек подлодки
В этой главе
• Прочность стали.
• Важность гидродинамики.
• Понятие балласта.
• Как правильно распределить балласт.
Подлодка предназначена для того, чтобы позволить путешествовать под водой в заданном направлении. Для достижения желаемого результата подлодка должна быть водонепроницаемой. Многие люди думают, что мы можем достигнуть этого путем использования твердой стали, это очень распространенное заблуждение. Необходима не сама сталь, а её прочность.
Корпус подлодки сделан из стали HY-80 или HY-100, что значит, что он может выдержать давление 80 000 и 100 000 фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности соответственно. Если вы, к примеру, возьмёте трубу из такого же материала, то она выдержит давление 5200 атм. или 6500 атм. перед тем как начнет разрушаться.
Это значит, что металл может выдержать очень высокое давление — он поглощает энергию за счёт собственной деформации. Материал является твердым, если он способен выдержать большее давление перед тем, как разрушиться. Прочность материала означает, насколько этот материал способен деформироваться перед тем как разрушиться. Стекло — твёрдый, но не прочный материал. Такое свойство материала называется ломкость, хрупкость… В случае с корпусом подлодки необходимо достичь приемлемой твердости материала при высокой прочности, для того чтобы корпус мог выдерживать давление на большой глубине, не давая трещин.
Корпус сделан из стальных пластин толщиной 5 сантиметров сваренных друг с другом. Но вам напрасно кажется, что нужно просто изготовить трубу диаметром 96 сантиметров и этим ограничиться. В корпусе имеются десятки отверстий, в том числе те, которые ведут во внутренние трубы для морской воды. Некоторые трубы для морской воды имеют очень большой диаметр — до 50 сантиметров. Морская вода используется для охлаждения оборудования в машинном отделении или в системе охлаждения в передней части подлодки. Это необходимо. Морская вода также поступает в ёмкости, используемые для выравнивания осадки судна.
Выравнивание происходит путём перегонки воды из передних балластных ёмкостей в задние и наоборот, или путём закачивания в них воды извне, или, наоборот, выкачивания воды наружу. Если операция произведена успешно, то судно будет иметь 1/3 распределения балласта. Это значит, что оно будет сохранять глубину погружения при угле наклона носовых и хвостовых плавников 0 градусов и скорости вперёд 1/3. Распределение балласта для вертикального подъёма производится более точно, чтобы судно могло полностью остановиться и оставаться неподвижным в море.
Гидродинамика играет очень важную роль в дизайне подлодок. Это наука о том, как уменьшить усилие, для того чтобы обеспечить движение корпуса подлодки в воде. Это подводный эквивалент аэродинамики. В обеих науках главная задача — уменьшить лобовое сопротивление (силу, препятствующую движению).
Во время Второй мировой войны нос дизельных подлодок напоминал по форме нос обычного корабля. Это было сделано для увеличения скорости движения на поверхности воды. Современные атомные подлодки спроектированы, чтобы двигаться с максимальной скоростью под водой. Их скорость на поверхности ограничена. Больше мощности необходимо для преодоления сопротивления на поверхности из-за волн. При полном погружении вода обтекает судно со всех сторон легко и ровно, что обеспечивает движение с максимальной скоростью (до 35 узлов, или морских миль в час (при фиксированной мощности подлодки (30 000 л/с для подлодок класса «Лос-Анджелес»).
Дизайн подлодки испытывается с применением компьютерных симуляторов и буксирных ёмкостей. Буксирная ёмкость представляет собой бассейн с находящимся наверху мотором на рельсах. Мотор способен тянуть корпус подлодки в воде, а специальные тросы натяжения измеряют сопротивление модели. Сложные вычисления проводятся для соотнесения сопротивления и реального размера судна. Эти силы соотносят с мощностью, необходимой для движения корабля.
Корпус подлодки спроектирован таким образом, что никакие элементы конструкции не должны выступать из цилиндрической поверхности. Кронштейны, к которым привязываются канаты, удерживающие судно у пирса, смонтированы на шарнирах и убираются внутрь отверстий в корпусе.
Ёмкости для хранения канатов позволяют использовать их, когда судно в следующий раз будет находиться в порту. Количество открытых отверстий на поверхности сведено к минимуму, потому что каждое из них способно породить резонанс, причиной которого может стать набегающий поток воздуха (вспомните музыкантов, которые воспроизводят свист, поднося к губам горлышко пустой бутылки).
Это очень важно, потому что главное оружие подлодки — скрытность, или беззвучность под водой.
Гидродинамика предполагает, что корпус подлодки должен быть тупым и округлым спереди и конусообразный в том месте, где поток стекает с корпуса. Даже парус подлодки сделан обтекаемым.
Если вы посмотрите на парус подлодки сверху, вы увидите, что он имеет форму крыла: округлый спереди и заострённый сзади. Корпус подлодки имеет форму эллипса в районе носа, цилиндра — в средней части, и заострённую в районе винта, что позволяет подлодке аккуратно рассекать набегающий поток воды и ещё более аккуратно возвращать его на место.
Великий изобретатель и художник Леонардо Да Винчи разработал план подводного боевого судна, но хранил его в секрете, потому что боялся, что эта машина сделает будущие войны ещё более смертоносными. Из него бы вышел хороший дизайнер подлодок.
Один факт о сопротивлении жидких тел: оно возрастает пропорционально квадрату скорости. Это означает, что его значение возрастает пропорционально скорости, возведенной в квадрат. Если скорость судна возрастает в два раза, сопротивление возрастает вчетверо. Это означает, что если даже мощность двигателя подлодки возрастет в два раза, то в результате судно может получить прибавку в скорости, равную 10 процентам, а то и вовсе всего лишь 5 процентам.
Одно из правил гидродинамики гласит: если тело выглядит обтекаемым, то оно является таковым.
Корпус подлодки — это 80-сантиметровые пластины из стали HY-80 или HY-100 толщиной около 5 сантиметров, которым придана форма кривой, точно соответствующей диаметру подлодки, и которые затем размещены поверх обручей каркаса судна. Каркас также состоит из стальных балок, которым тоже придана форма корпуса подлодки.
Для того чтобы узнать, насколько точно сваренный стальной каркас судна повторяет форму круга, необходимо придерживаться допусков. Стальным обручам стараются максимально придать форму цилиндра, образуемого пластинами. После этого два элемента сваривают между собой. В тех местах, где пластины и обручи просто касаются друг друга, используется электросварка с частичным проваром. А там, где пластины образуют стык, применяется технология сварки с полным проваром. В последнем случае две пластины укладываются и отрезаются таким образом, чтобы соединение по форме напоминало английскую букву V.
При сварке используется ток высокого напряжения с применением инертной среды, для того чтобы металл перешёл в жидкое состояние и испарился, а жидкий металл застывает по форме стыка. Когда металл остывает, он снова возвращается в твердое состояние.
Сварка производится послойно подобно тому, как вы мажете масло на хлеб (как если бы вы захотели нанести на кусок хлеба слой масла толщиной 5 сантиметров). Чтобы убедиться в том, что все швы и стыки проварены хорошо, проводят рентген или радиографию мест сварки.
Если сварка проходит контроль, то всю поверхность подлодки подвергают закаливанию, во время которого её температура достигает 65 % температуры плавления стальных пластин. Это помогает укрепить сварные швы.
Вы можете предположить, что потребуется целая неделя, чтобы приварить все пластины корпуса подлодки. Но когда эта процедура закончена и рентген показал положительный результат, экипаж подлодки может быть уверен в том, что корпус выдержит давление на больших глубинах.
Откуда берётся такое давление? Оно происходит от веса воды над головой. Кубический метр морской воды имеет массу примерно 930 кг. Представьте на минуту, что вы ничего не весите. Если вы поместите себя в стеклянный куб 1 × 1 × 1 метр, а затем поместите куб в воду так, что над поверхностью куба будет 1 метр воды, то сверху на куб будет действовать сила тяжести, равная 930 кг.
Если куб заполнить не водой, а воздухом, то на куб будет действовать сила, пытающаяся вытолкнуть куб на поверхность. Давление происходит из массы двух метров воды над головой, что составляет 1860 кг. (Минутку, — скажете вы, — на дно куба давит лишь 930 кг, потому что это вся масса куба. Это неправильно, нижняя поверхность куба испытывает на себе такое же давление, как и окружающая вода на глубине 2 метра, что составляет 1860 кг на квадратный метр.) Так как воду невозможно сжать, каждая молекула воды испытывает одинаковое давление, вот почему давление на дно куба равно давлению окружающей воды.
Несоответствие давления на верхнюю часть куба, которое тянет куб вниз (930 кг на квадратный метр), и давления на дно куба, которое выталкивает куб на поверхность (1860 кг на квадратный метр) порождает выталкивающую силу равную 930 кг на квадратный метр. Эта свойство названо плавучестью. Ваш куб вылетит из воды, как надувной мяч, если в него не положить никакого груза. Если вы положите в куб груз в 930 кг, то он не вылетит из воды. На глубине 1 метр на куб действуют одинаковые силы — тяжести и выталкивающая сила, и он плывет на глубине 1 метра под поверхностью воды.
Как плавучесть достигается весом воды.
Поместите стеклянный куб на глубину 1 метра в океан:
Силы, действующие на стеклянный куб:
Сила давления на стеклянный куб:
Нейтральная плавучесть:
Теперь давайте поместим куб гораздо глубже, на глубину 300 метров под воду. Сила, выталкивающая куб на поверхность, все равно осталась на 930 кг сильнее, чем сила тяжести, тянущая куб на дно. Но теперь на верхнюю часть куба давит 930 × 300 = 27 900 кг, а на дно действует сила, равная 27 930 кг, которая выталкивает куб на поверхность. Боковые стенки куба испытывают давление 279 465 кг. Будем надеяться, что ваш куб достаточно прочный, чтобы выдержать подобное давление, иначе он просто расплющит вас.
Подобная форма корпуса подлодки является идеальной для того, чтобы выдержать давление океанских глубин. Если вы попытаетесь сжать в руке сырое яйцо, то вам потребуется приложить некоторое усилие, прежде чем оно расколется. При строительстве подлодок используется тот же принцип, когда изогнутая поверхность способна выдержать весь отведенный ей вес. Тем не менее точечная сила, например иголка, способна без особых усилий проткнуть скорлупу. Это справедливо и для корпуса подлодки — он спокойно выдерживает давление морских глубин, но не выдержит точечного удара при столкновении с другим судном.
Когда подлодка погружается на тестовую глубину (около 2/3 от максимальной глубины погружения), то корпус подлодки способный выдерживать и большее давление, чем то, которое указано в вычислениях громыхает, скрипит и щелкает. Для тех, кто оказался на подлодке впервые, звуки кажутся ужасающими и оглушительными.
Моряки на подлодках любят проделывать следующий фокус. В самой широкой части подлодки (обычно этим местом служит торпедный отсек, потому что там есть возможность добраться до несущей конструкции) к корпусу с обратной стороны привязывают проволоку. Прикрепляют проволоку, когда подлодка находится на поверхности, и натягивают её, как гитарную струну. Затем лодка погружается на тестовую глубину. Проволока провисает примерно на 5–7 сантиметров. Когда судно возвратится на поверхность, проволока снова будет туго натянута. Провисание проволоки на глубине показывает, как давление воды заставляет корпус подлодки сжиматься. Учитывая тот факт, что корпус подлодки сделан из стальных пластин толщиной 5 сантиметров, можно сделать вывод, что силы, способные заставить его подобным образом сжаться, должны быть огромны.
Существует старая легенда о подлодке, тестовой глубине и изоляционной ленте. Как гласит эта легенда, раньше подлодки красили в сухих доках. Это было во времена, когда еще не была разработана программа «Безопасная подлодка» и в корпусе подлодке существовало отверстие диаметром 5 сантиметров, которого не было в проекте, но оно было проделано не просто так — наверное, новая труба должна была быть присоединена к системе охлаждения.
По какой-то причине установка новой системы была отложена, а корпус подлодки необходимо было красить изнутри. Отверстие заклеили изоляционной лентой, аккуратно заделали, наложили промежуточное покрытие и покрасили. Про ленту забыли, и отверстие было сверху покрыто изоляционным материалом.
То же самое сделали снаружи, когда пришло время покрывать краской корпус с внешней стороны. Новая система — и проделанное для этого отверстие — были забыты, и судно было выпущено в море.
Подлодка совершила свое первое погружение. Легенда гласит, что сначала все шло как по маслу, но на глубине около 140 метров оба куска ленты отклеились и в подлодку начала поступать вода.
Капитан дал приказ на всплытие. В доках был найден изъян в корпусе подлодки. Наверное, этот случай заставил работников доков проводить испытания на тестовой глубине после каждого капитального ремонта или постройки новой подлодки.
Американские подлодки имеют только один корпус. Это значит, что лишь один слой металла отделяет «населенный» отсек подлодки от морских глубин. Обручи несущей конструкции приварены к внутренней стороне подлодки.
Русские подлодки обычно двухкорпусные. «Населённый» отсек подлодки заключён в большем корпусе, а обручи несущей конструкции приварены к пластинам внешнего корпуса судна. Внешний корпус негерметичен, это своего рода конверт из недорогой стали, который придаёт обтекаемость внутреннему корпусу.
В двухкорпусных подлодках в пространстве между корпусами помещают часть оборудования, давая тем самым возможность сэкономить место во внутреннем корпусе. Но тут существуют компромиссы, как и в любом другом дизайне. Однокорпусные подлодки легче и быстрее. Силовой установке двухкорпусных подлодок приходится прилагать больше усилий, чтобы привести в движение более тяжелую подлодку, из-за наличия внешнего корпуса и дополнительного веса воды. Но двухкорпусная подлодка может выдержать более сильный удар торпеды, в то время как однокорпусная подлодка может пойти ко дну при попадании одной торпеды.
Говорят, что одной из первых женщин, которые погрузились в подлодке, была основательница Американского Красного Креста Клара Бартон. Она могла быть женщиной-первопроходцем и благодетельницей всего человечества, но она всё равно не была профессиональной подводницей.
Главной задачей является сохранение корпуса подлодки водонепроницаемым, особенно когда существует такое количество труб, входящих в корпус. Американские подлодки оборудованы специальными выключателями, которые представляют собой гидравлические рычаги управления. Они (во включённом состоянии) направляют гидравлическое масло к шаровым клапанам в системе управления подачей морской воды.
Когда ими управляет вахтенный офицер, эти переключатели закрывают клапан, тем самым перекрывая доступ морской воде. Но непоступление морской воды может привести к тому, что выйдет из строя часть силового агрегата, а потеря движения во время затопления, в свою очередь, является смертельной. По этой причине вахтенный офицер должен быть профессионалом в своем деле: требуется опыт, чтобы знать, какой переключатель когда переключить. Одна ошибка оператора панели переключателей может погубить подлодку и её экипаж.
На подлодке есть основные балластные ёмкости и ёмкости переменного балласта. Балласт — морской термин, обозначающий любой груз, который используется для управления устойчивостью или предотвращения раскачивания судна. Обычно для этих целей используют воду или свинец. Свинцовые блоки помещаются на дно цилиндра корпуса подлодки. Этот балласт делает подлодку более устойчивой, чтобы при вращении она вернулась обратно в первоначальное положение, а не продолжала вращаться, как бревно при сплаве по реке. Идея использования балластных ёмкостей состоит в том, чтобы помочь судну в момент погружения.
Основные балластные ёмкости предназначены для того, чтобы помочь судну погрузиться, а затем вернуться на поверхность. Когда балластные ёмкости затапливаются, вода, попадая внутрь, придает дополнительный вес, что позволяет судну стать тяжелее. Этот добавившийся вес противодействует выталкивающей силе, поэтому судно начинает погружаться.
В свою очередь, объем судна включает и объем балластных ёмкостей, но когда ёмкости заполнены, объем уменьшается (а вес в данном примере остается прежним). Хотя вес остался прежним, объем уменьшился, а плотность равна массе, поделенной на объем. Судно становится более плотным — более плотным, чем морская вода, — и поэтому оно тонет.
Основные балластные ёмкости открываются в море через нижние заборники. Сверху балластных ёмкостей расположены вентиляционные клапан, которые по конструкции подобны стоку в вашей ванной. По форме они напоминают плоскую пробку, которая плотно входит в отверстие в корпусе подлодки.
Когда клапаны открыты, механизм втягивает «пробку» внутрь ёмкостей, открывая отверстие. Вода поступает снизу, потому что воздух выходит из отверстий в верхней части. Когда клапан закрыт, ёмкость остается сухой из-за содержащегося в ёмкостях сжатого воздуха. Вода может попасть в ёмкости только в том случае, если выпустить воздух наружу.
Ёмкости переменного балласта располагаются внутри подлодки в отличие от основных балластных ёмкостей. Они используются для незначительных изменений веса судна для контроля глубины погружения. На больших скоростях (более 5 узлов) судно движется под водой, а контроль глубины погружения осуществляется хвостовыми и носовыми плавниками. А на малых скоростях «принцип самолета» больше не применим. В данном случае судно больше напоминает воздушный шар, наполненный горячим воздухом, который полностью полагается на свой вес.
Во время Второй мировой войны любой прибор, который обеспечивал коммуникацию под водой, называли «Гертруда». Теперь подводный телефон называют UQC.
Корпус подлодки имеет цилиндрическую форму, поэтому он очень неустойчив. Корпус обычного судна напоминает бокал для вина в разрезе. Если он начнет переворачиваться, то объем, погружающийся в воду, возрастает относительно объема, покидающего ее, что создает выталкивающую силу, которая старается вернуть судно в первоначальное положение. Это делает обычное судно устойчивым в воде. Подлодки не обладают подобными свойствами, потому что при вращении цилиндрического корпуса объем, погружающийся в воду, ранен объему, покидающему её.
Если вы наступите на бревно, находящееся в воде, оно будет вращаться вокруг продольной оси. Но если вы прикрепите снизу железный груз (балласт), оно повернется, но очень скоро выправится само собой, используя лишь горизонтальное расстояние от центра объема до центра тяжести. По этой причине моряки-подводники очень часто страдают от морской болезни — во время шторма подлодка являет собой жалкое зрелище. Нет ничего зазорного в том, чтобы, прильнув к перископу, держать пакет для рвоты в одной руке и соленое печенье — в другой во время нахождения на поверхности. «Дежурный по судну, погружаемся, чёрт побери!» — нечто подобное можно часто услышать при движении на поверхности во время качки.
В жизни подводника тоже есть свои прелести. Подлодка, погрузившаяся на 180 метров под воду, не почувствует ничего, даже если на поверхности бушует шторм. Старушка будет устойчива, как фундамент офисного здания.
На малых скоростях (в особенности на перископной глубине) вес судна должен в точности соответствовать определенным требованиям. Это и называется правильное распределение балласта. Другие ёмкости переменного балласта расположены в носовой и кормовой частях подлодки, чтобы ни та, ни другая часть не перевешивали. Система распределения балласта представляет собой последовательность труб и насосов, которые отвечают за водообмен между балластными ёмкостями и внешним миром.
Система зависания тоже связана с системой распределения балласта. Она состоит из множества клапанов и приборов, которые позволяют воздуху под большим давлением заполнять одну из ёмкостей переменного балласта, которую называют ёмкость контроля глубины погружения.
Ёмкости контроля глубины погружения — «твёрдые» ёмкости, которые способны выдержать давление морских глубин, хотя они расположены внутри корпуса подлодки. Когда в ёмкость поступает воздух под давлением, внешний клапан корпуса подлодки открыт, морская вода покидает судно, оно становится легче и всплывает вертикально вверх. Когда в ёмкости нет давления, внешний клапан корпуса подлодки открывается, вода поступает в ёмкость, судно становится тяжелее и погружается.
Блокиратор (механизм, который не позволяет машине делать что-то, угрожающее безопасности) закрывает клапан морской воды, когда её уровень достигает 95 %, чтобы предотвратить попадание поды в вентиляционный клапан. (На подлодке, название которой пусть останется неизвестным, этот блокиратор отказал, затопив нижний уровень передней части подлодки и до смерти напугав дежурного офицера).
Система вертикального подъёма используется, чтобы обеспечить вертикальный подъём судна на поверхность для выполнения следующих жизненно важных заданий:
• преодолеть полярные льды,
• напугать парусники,
• произвести впечатление на девчонок на яхтах.
На глубине 50 метров, когда балласт распределен и судно зависло на месте, дежурный по судну командует: «Вертикальный подъём на поверхность!»
Дежурный по судну приказывает запустить систему вертикального подъёма, чтобы обеспечить подъём со скоростью 1 м/с, и подлодка поднимается вертикально на поверхность (даже если основные балластные ёмкости полны). На поверхности балластные ёмкости осушаются при помощи экстренного взрыва с применением низкого давления. Это, естественно, не является обычным маневром.
Чтобы обеспечить нормальный подъём на поверхность, дежурный по судну отдает приказ о подъёме с использованием носовых и хвостовых плавников. Судно «взлетает» на поверхность, а система шноркель (последовательность труб, которая обеспечивает воздухом дизельную установку или взрыватель низкого давления) приводится в готовность. Активизируется взрыватель низкого давления, выпуская воздух непосредственно в основные балластные ёмкости. Так как клапаны закрыты, вода покидает ёмкости через клапаны в нижней части ёмкостей, судно поднимается на поверхность.
В экстренном случае, таком, как затопление, дежурный офицер отдает приказ о взрыве в основной балластной ёмкости. Во время экстренного взрыва воздушные сосуды, находящиеся под большим давлением (сосуды из нержавеющей стали, прикрепленные к стенкам ёмкости изнутри), выпускают их содержимое через клапаны непосредственно внутрь балластных ёмкостей.
В результате воздух, хранившийся под давлением более 200 атм, выбрасывается внутрь ёмкостей. На тестовой глубине и даже глубже ёмкости осушаются в считанные секунды.
По истечении примерно 30 секунд после экстренного взрыва внутри ёмкостей в них не остается воды. Получив такой заряд выталкивающей силы, судно устремляется на поверхность под углом 45°.
Если во время подъёма судно достигнет большой скорости, то оно может почти что выпрыгнуть из воды во время экстренного взрыва балластных ёмкостей. Наверное, самым драматичным, что может сделать подлодка, является экстренный взрыв балластных ёмкостей на тестовой глубине. Как раз экстренный взрыв балластных ёмкостей на тестовой глубине на американской подлодке USS Greenville стал причиной затопления японского судна Ehime Maru.
Эта процедура проделывается каждые полгода в качестве профилактики (как доказательство работоспособности системы). Во время одного из таких экстренных взрывов подлодка, название которой мы не будем упоминать, удостоверилась в отсутствии судов поблизости, погрузилась обратно на глубину 120 метров и совершила экстренный подъём с глубины. Как только судно полностью стабилизировалось на поверхности, дежурный офицер поднял перископ (было 4 часа утра) и увидел парусное судно в опасной близости от подлодки. Слишком близко к подлодке.
Парусник не был обнаружен во время разведки на глубине перископом, потому что его огни могли быть выключены, а сонар бы никогда не обнаружил парусник (парусники обычно не производят много шума). В течение нескольких полных напряженного ожидания секунд дежурный офицер ждал дальнейших действий капитана парусного судна: доложит он или нет о появлении подлодки. Но капитан парусника, увидев подлодку, вскочил на ноги, поднял вверх оба кулака. Дежурный офицер вздохнул с облегчением и решил не рассказывать о произошедшем капитану судна.
В конце концов, Джон Пол Джонс однажды сказал: «рассудительность — лучшая составляющая смелости».
Русские использовали взрывчатые вещества для того, чтобы быстро удалить воду из балластных ёмкостей, — горячего газа, который образуется вследствие взрыва нескольких гранат, достаточно для опустошения балластных ёмкостей. Но в некоторых случаях взрывчатые вещества повреждали корпус, газ выходил наружу, и вследствие этого балластные ёмкости становились бесполезными в деле спасения судна.
• Самые главные качества подлодки — водонепроницаемость и незатопляемость населенного отсека подлодки.
• При постройке подлодки учитываются принципы гидродинамики, чтобы она могла свободно плыть в воде.
• Балласт — морской эквивалент груза. Добавьте балласт, к подлодка пойдет ко дну, уберите балласт, и она всплывет на поверхность.
• Правильное размещение балласта означает распределение веса таким образом, чтобы сохранять заданную глубину погружения подлодки.
Глава 4
Парус под кодовым именем «башня управления»
В этой главе
• Вотчина перископов.
• Использование радарного оборудования.
• Забор воздуха через шноркель.
• Удерживаем подлодку под контролем.
• Исследуем мостик.
Парус, который раньше называли башней управления, выполняет следующую функцию; он защищает перископы, антенны и установленные на мачте датчики, чтобы их не вывел из строя набегающий поток воды. Изначально подлодки были без парусов, что подразумевало выдвижение антенн из корпуса подлодки. Это гораздо более сложная в техническом отношении конструкция, Так как на глубине перископом контроль глубины погружения осуществлять чрезвычайно трудно, парус обеспечивает большую скрытность, большую длину выдвижения антенны.
Парус также выполняет роль капитанского мостика для управления подлодкой при движении на поверхности.
К тому же через него выходит выхлоп дизельной силовой установки, в нем располагаются датчики и камеры для движения подо льдом, а также сигнальные огни. Парус используют для установки датчика глубины слоя льда и как ледоруб для всплытия из-подо льда.
Парус придаёт подлодке устойчивость, потому что подлодка без паруса будет пытаться совершить движения по спирали из-за крутящего момента винта. При этом понадобится установка дополнительных плавников для противодействия. В другом случае может быть использован второй винт с концентрическим валом, чтобы оказывать противодействие. Тогда на судне будет два винта, вращающихся в разных направлениях, но это более сложная и менее крепкая конструкция. Вероятно, паруса будут применяться на подлодках ещё в течение какого-то времени.
Парус может доставлять неудобства, потому что требуется больше времени на погружение, и всегда существует вероятность того, что что-нибудь (кофейная чашка, бинокль, компас алидаде, ключ или молоток) упадет в пространство, окружающее мачты. Шум в парусе может послужить причиной его снятия, а эта операция дорогостоящая и занимает довольно много времени. Но для капитана шум — важный фактор, потому что шум уменьшает его скрытность для подлодок противника, подобно колокольчику на шее льва.
Подлодки обычно оборудованы двумя перископами. На некоторых судах установлен электронный перископ (тип 23) и более простой перископ времён Второй мировой войны («атакующий» перископ, который никогда не используется при нападении, только для навигации на поверхности). На других судах установлены два полностью электронных перископа 23 типа. Более новые подлодки оборудованы так называемыми оптоэлектронными перископами, которые не используют привычную трубу с линзами и призмами. Вместо этого в них используется электроника и оптоволокно для принятия световых сигналов. При этом не нужно, чтобы через корпус подлодки проходила труба обычного перископа.
Вид из перископа очень похож на тот, который вы видели в кино, сетка с крестом прицела и делениями. В перископ можно смотреть только одним глазом одновременно, что требует некоторого привыкания. Вид из перископа может напомнить прицел крупнокалиберного орудия, но метки не имеют ничего общего с прицеливанием. Они служат для того, чтобы смотрящий мог определить расстояние до объекта. Высота мачты (ватерлиния до вершины мачты объекта) в 30 метров соответствует расстоянию в 3500 метров.
Оптический модуль перископа выше роста человека. На электронном модуле перископа ниже окуляра располагаются рычаги и кнопки управления фото — и видеокамерами.
По обе стороны от окуляра расположены рукоятки перископа. Правая рукоятка отвечает за управление оптическим увеличением. Левая — за угол зрения. Поворачивая левую рукоятку вверх, вы можете изменить угол зрения до 70° от горизонтального, почти что вертикально вверх. Это позволяет дежурному офицеру не только увидеть приближающиеся суда, чтобы избежать столкновения, но и вести воздушное наблюдение в поисках патрульных самолетов противолодочной авиации. Никто не хочет услышать слова: «Самолет над нами!»
Переключатели на правой рукоятке начинаются с 1×, низкого увеличения. Примерно тоже самое вы увидите, стоя на мостике. Далее следует среднее увеличение — 2×, 6× и 12×. Последнее увеличение 12× считается высоким.
На глубине перископа дежурный по судну большую часть времени проводит, осуществляя оптическое наблюдение в режиме малого увеличения. Ему требуется около трех минут, чтобы завершить наблюдение на 360° вокруг. Затем он исследует 30°-ный сектор горизонта с большим увеличением, что занимает тоже около 3 минут, затем еще одно наблюдение с малым увеличением, затем воздушное наблюдение в режиме малого увеличения и, наконец, исследование другого сектора с большим увеличением.
Обычно, если дежурный по судну во время наблюдения заметил судно, находящееся в опасной близости к подлодке, он командует: «Экстренное погружение!» Немедленно принимаются меры, чтобы избежать столкновения.
На обеих рукоятках перископа расположены рычаги, которые активируют мотор, помогающий поворачивать перископ. В порту перископ поворачивается довольно легко, но в море на глубине перископа, когда судно вращается и сотрясается набегающим потоком, это может быть не настолько просто. Мотор помогает поворачивать перископ.
Деления и сетка на окуляре перископа используются для зрительного определения расстояния до судна.
Наблюдатель считает количество делений от ватерлинии до вершины мачты судна.
Количество делений позволяет рассчитать расстояние до судна. Например, 1,5 деления в режиме малого увеличения могут соответствовать расстоянию в 4000 метров, 2 деления в режиме большого увеличения могут соответствовать расстоянию в 7500 метров. Это удивительно точный метод измерения расстояния, достаточный для наведения орудий на цель.
Слова «Над нами самолёт!» означают, что патрульный самолёт противолодочной авиации только что пролетел над подлодкой и что, по всей вероятности, подлодку обнаружили. За словами «Над нами самолёт!» обычно следуют ругательства.
Рычажок двойного увеличения, расположенный на правой рукоятке, используется для мгновенного увеличения изображения в два раза. Увеличение, получаемое при активации этого рычага в режиме 12×, потрясающе. С увеличением 24× то, что казалось далёким судном на горизонте, приближается настолько, что вы можете рассмотреть детали мостика. Но будьте осторожны: при большом увеличении изображение сильно трясётся.
Первое правило большого пальца у подводников гласит: высота мачты всех судов равна 30 метрам, кроме тех, у кого её нет.
Второе правило большого пальца у подводников гласит; все торговые корабли имеют скорость 12 узлов, кроме тех, которые имеют иную скорость.
В передней части мостика расположена мачта радара. Этот прибор используется только на поверхности и в мирное время. Радар даёт картину береговой ситуации по пути в порт или из порта, он также даёт прекрасное представление о курсах и скоростях судов на поверхности. Тем не менее ВМС не приобрели эти приборы из коммерческих соображений.
Это значит, что радары не разрабатывались специально для ВМС США, но в то же время они используются только на подлодках. И любой, даже не обладающий современным оборудованием, ВМФ сможет проанализировать сигналы радара и определить, что они были посланы американской подлодкой нового образца.
Во время Холодной войны русские траулеры (на самом деле это были корабли-шпионы, замаскированные под рыболовные суда) осуществляли физическую и электронную разведку боевых кораблей, покидающих порты ВМС США, и составляли списки радарных сигналов. У каждого из них были свои индивидуальные особенности.
Подлодки боролись с такого вида шпионажем, покупая радары, имеющиеся в свободной продаже, и прикрепляя их к мачте, Те же радары Ратеон, которые используют яхты и парусники вблизи земли — таких тысячи в оживлённом порту — используются подлодками для выхода на базу. Они прекрасны в навигационном отношении, но гораздо бесполезнее в деле определения приближающихся судов. В ясный день во время военных действий мачта радара убирается внутрь паруса.
Как только подлодка погрузилась, радар становится бесполезным, и для предотвращения столкновения используется сонар.
Отличительным знаком моряка-подводника британских ВМС является кокарда или значок в виде дельфина.
Шноркель была изобретена немцами для их подлодок, они же дали ей название. Идея шноркели состоит в том, чтобы подавать воздух (содержащий кислород) внутрь судна, обеспечивая работу экстренного дизельного генератора. Но, однако, ей можно найти и другое применение. Шноркель может быть использована для подачи воздуха внутрь судна в случае пожара на борту.
Дизельная силовая установка снабжается воздухом из вспомогательного машинного отделения, которое у 688 лодки (подлодки класса «Лос-Анджелес») находится позади торпедного отсека. Воздушный поток из подлодки засасывается дизелем. Двигатель может серьёзно повредить ваши барабанные перепонки во время старта.
В то время, как давление внутри подлодки падает из-за воздуха, поступающего к дизельной силовой установке, воздух поступает через шноркельную мачту по системе всасывания и всасывающие клапаны (всегда существует два клапана, через которые вода может попасть в «населённый» отсек) внутрь подлодки.
На конце шноркели расположен шноркельный клапан. Этот клапан похож на пробку у вас в ванной. Клапан управляется по электрической цепи от комнаты управления, если на клапан не попадает вода, ему передается сигнал на открытие, наличие воды регистрируется датчиком воды, представляющим собой электрическую цепь, которая замыкается при попадании воды на конец шноркели. Если шноркель погружается под воду, цепь замыкается и клапан закрывается, не позволяя воде от набегающей волны попасть внутрь подлодки.
Работа этой системы необходима для безопасности судна, но она может доставить массу неприятностей экипажу. Когда вода попадает на шноркель, дизель продолжает всасывать воздух со всего судна. Теоретически, когда давление достигает критически низкого уровня, дизельная силовая установка должно остановиться сама собой по показаниям датчика давления. Реально же к тому времени, когда это произойдет, у вас вылезут глаза.
Всасывающую систему дизельной установки можно настроить таким образом, чтобы она забирала воздух из определенного помещения. Например, вслед за объявлением по системе 1МС «Экстренная вентиляция из заднего отсека подлодки к дизелю!» система вентиляции настраивается так, чтобы отработанный воздух поступал из заднего отсека подлодки непосредственно к дизелю.
Внутрь подлодки тогда поступает воздух, чтобы заменить тот воздух, который был высосан из парового отделения. Эту операцию можно также осуществить с помощью взрывателя низкого давления.
Чтобы воспользоваться шноркелью, подлодка должна плыть на перископной глубине. Дежурный по судну отдает приказ старшему вахтенному офицеру «Приготовиться к всасыванию воздуха через шноркель». Причиной этому является выключение реактора (обычно в тренировочных целях), и мощность дизельного генератора нужна для обеспечения питанием энергоемких систем подлодки.
Когда реактор приостановлен, батареи обеспечивают энергией все системы подлодки. Большая часть этой энергии расходуется насосами для охлаждения реактора и экстренным электрическим мотором, которые используются для управления судном и поддержания глубины погружения во время действий с использованием шноркели.
Когда все системы готовы и все отделения докладывают «Готов к подаче воздуха», старший вахтенный офицер поднимает шноркель путем переключения рычага с надписью «шноркель» на консоли в положение «вверх».
С помощью гидропривода шноркель выдвигается из паруса. Она выдвигается всего на 2,5 метра над парусом, так что судно должно находиться на меньшей, чем обычно, глубине для проведения данной операции. А так как судно находится ближе к поверхности, волны оказывают большее влияние на корпус подлодки и делают контроль глубины погружения более сложным. Вот почему клапан на конце шноркели настолько важен — когда судно приводится в движение маломощным экстренным электрическим мотором на очень небольшой глубине в неспокойной воде, волны набегают на шноркель по несколько раз в минуту.
Как только шноркель поднята, клапан открывается из-за сигнала с пульта управления. Вахтенный офицер спрашивает разрешения у дежурного по судну проверить работу клапана. Вахтенный офицер выключает рубильник, и клапан шноркели должен закрыться.
Дежурный по судну поворачивает перископ назад и вниз, чтобы посмотреть на шноркель и индикатор положения клапана. Это небольшой стержень, торчащий из клапана плоской головки шноркели. Когда клапан закрыт, стержень убирается внутрь. Когда клапан открыт, стержень торчит на несколько сантиметров из головки шноркели.
Вахтенный офицер закрывает разрешающий переключатель, вследствие чего закрывается клапан. Дежурный по судну докладывает о закрытии клапана. Переключатель затем открывается, вместе с ним открывается и клапан. Дежурный по судну дает команду на закрытие клапана.
В это время помощник вахтенного офицера открывает сливной клапан, через который вода из труб шноркельной мачты попадает в пространство под донными пластинами подлодки. Это пространство используется для хранения воды, которая сливается из труб подлодки. Воду отсюда можно откачать с помощью сливных насосов.
Когда мачта осушена, сливной клапан закрыт, дежурный по судну отдает приказ: «Вахтенный офицер, начать подачу воздуха через шноркель!» Вахтенный офицер объявляет по системе 1МС: «Начать подачу воздуха через шноркель!» Это сигнал к запуску дизельной силовой установки.
Членов экипажа судна, только что спущенного на воду, называют владельцами доски.
Во вспомогательном машинном отделении помощник вахтенного офицера вручную открывает внешний выпускной клапан, а затем, поворачивая рычаг, впускает воздух под давлением 46 атм в цилиндры дизельной силовой установки. Вследствие этого цилиндры расширяются и начинают проворачивать коленчатый вал дизельной силовой установки.
Незамедлительно вахтенный офицер открывает внешний выпускной клапан дизельной силовой установки, и воздух осушает выпускные трубы, выбрасывая морскую воду наружу. Затем в цилиндры впрыскивается топливо и, если боги вам благоволят, происходит запуск двигателя. Иногда для запуска может потребоваться несколько попыток, но обычно дизель запускается сразу и начинает свою работу по всасыванию воздуха из помещений подлодки. У вас в ушах происходит хлопок, и почти сразу же вы чувствуете запах дизельного выхлопа.
Выхлоп от дизеля проходит по трубе внутри корпуса подлодки в заднюю часть паруса, а затем наружу через выхлопной рассеиватель, который предназначен для разбивания выхлопа на маленькие пузырьки под водой. Это позволяет подлодке оставаться незамеченной.
Проблема состоит в том, что при попутном ветре весь выхлоп попадает через впускной клапан шноркели внутрь подлодки. А так как дизельная установка всасывает воздух не непосредственно из трубопровода шноркели (дизель забирает воздух изнутри подлодки, а шноркель просто выбрасывает свежий воздух в вентиляторное помещение), подлодка может быстро заполниться дымом.
Девиз подводного флота США: оставаться незамеченным. Потому что скрытность — это всё. Офицер ВМС США обычно советует начать с «Глава 1, остаться незамеченным».
Дизельной установке требуется около 10–20 минут, чтобы разогреться до состояния, в котором на нее можно подавать нагрузку. В экстренных случаях, конечно, нагрузка подается немедленно, но это сокращает срок службы агрегата. Когда генератор подсоединен к электрическим шинам, батарея может быть разряжена — теперь всю нагрузку берет на себя дизельная установка.
Когда реактор снова «возвращается к жизни» и электрическая установка работает на полную, дизельный генератор разгружают, прерыватель открывается, и дизель переходит в режим охлаждения (работает без нагрузки в течение 20 минут). Во время боевых действий дизельную установку могут сразу отключить, и судно погружается глубже.
Чтобы прекратить забор воздуха, дежурный по судну отдает приказ, а вахтенный офицер, в свою очередь, командует по переговорнику 1МС: «Безопасный забор воздуха! Зациклить!»
По этому приказу система вентиляции возвращается к нормальному режиму, когда воздух циркулирует по судну от вентиляционной комнаты в различные отсеки и обратно в вентиляционную комнату. Оборудование контроля состава атмосферного воздуха удаляет оксид и диоксид углерода из поступающего воздуха и обогащает его кислородом.
Дизельная установка выключена (с закрытием клапана подачи топлива). Когда дизель выключают, закрываются внешний и внутренний клапаны дизельного выхлопа, а также индукционные клапаны шноркели. Шноркельная мачта опускается, и судно готово погрузиться глубже.
В правом переднем углу комнаты управления располагается пульт управления подлодкой. Консоль управления судном напоминает кабину пилота Боинга-747. Два кресла с привязными ремнями перед огромной панелью управления, часть которой наклонена. Плоская панель перед каждым вахтенным буквально «нафарширована» разными шкалами и приборами, и перед каждым креслом расположена ручка управления, точно такая, какую вы видели на тяжёлом реактивном самолёте.
Между креслами «пилотов» находится горизонтальная консоль с несколькими переключателями и ручками. На центральной консоли находится управление гидравликой, для того чтобы можно было управлять как нормальным, так и экстренным режимом гидравлической системы.
Верхняя панель содержит приборы, которые предоставляют информацию об угле поворота, глубине погружения и угле поверхностей управления. Под правой ручкой управления расположен прибор, который указывает вахтенным, отвечающим за состояние ядерного реактора, с какой скоростью следует двигаться.
Пульт управления на левой стороне консоли принадлежит оператору хвостовых плавников, от которого больше всего зависит глубина погружения, поэтому ему поручена лишь эта обязанность. Кресло позади консоли предназначено для офицера, отвечающего за погружение судна, который является главным в команде управления подлодкой и докладывает дежурному по судну.
Ещё дальше справа — панель управления балластом, откуда осуществляется управление клапанами балластных ёмкостей, системой экстренного взрыва, системой вертикального подъёма на поверхность и дренажной системой. Старший вахтенный офицер несет службу здесь, корректируя общий вес подлодки по команде офицера, отвечающего за погружение.
Человек в правом кресле, — на правой стороне — рулевой. На поверхности и при погружении этот вахтенный управляет рулем и курсом судна в соответствии с приказом дежурного по судну, управляя судном, в точности как вы управляете автомобилем. Но вместо того чтобы смотреть из окна на шоссе, он смотрит на гирокомпас.
Дежурный по судну может отдать ему следующий приказ: «Руль вправо на полную, курс 270». Это значит, что тот должен повернуть руль вправо («руль вправо на полную» соответствует примерно 25 градусам в зависимости от класса судна) и смотреть, чтобы стрелка компаса установилась на отметке «курс 270», что значит на запад.
Когда компас начинает вращаться, рулевой докладывает каждые 10 градусов. «Курс 180 вправо, сэр». Дежурный по судну отвечает: «Принято, рулевой». Обычно когда до нужного курса остается 10 градусов, рулевой докладывает: «Курс 260, 10 градусов до нужного курса, сэр». А затем: «Курс 270, сэр».
Рулевой также управляет прибором, по которому даются команды машинному отделению. Как вы видели в кино, это круглый прибор с двумя иголками и шарообразной ручкой в центре. Когда дежурный но судну приказывает изменить скорость, рулевой вращает иголку к другому значению.
Это сигнал для команды управления реактором открыть дроссели и перевести винтовой вал на новый скоростной режим. Например, подлодка USS Hampton движется на скорости «вперёд 1/3» (6 узлов) на глубине 182 метра. Дежурный по судну командует: «Рулевой, полный вперёд!» Рулевой отвечает: «Есть полный вперёд, сэр».
Затем он поворачивает ручку по часовой стрелке, чтобы круговая шкала повернулась со значения «вперёд 1/3» в районе «2 часов» на значение «полный вперёд» в районе «6 часов». В помещении управления реактором офицер, отвечающий за скорость судна, видит, что иголка переместилась с «вперёд 1/3» на «полный вперёд», в это же время звонит колокольчик, чтобы привлечь его внимание.
Он объявляет смену скорости команде управления реактором, а затем отвечает на приказ, поворачивая ручку в положение «полный вперёд». Потом он медленно открывает свой дроссель, чтобы придать двигателям достаточную скорость, чтобы они были способны вращать вал со скоростью 150 об/мин. Это проделывается медленно, чтобы избежать резкого падения давления.
Американские подлодки передвигаются на специальной килевой глубине, 117 и 182 метра. К этому выводу пришли, потому что наши русские друзья плавают на глубинах 50, 75, 100, 150 метров и так далее. После большого количества столкновений, а также принимая во внимание размеры корпусов русских судов, было решено, что американские подлодки должны плавать на этих глубинах, чтобы свести к минимуму риск столкновения с русскими подлодками.
Резкое падение давления происходит, когда давление на одной стороне лопастей винта падает до такой низкой отметки, что вода не может оставаться жидкостью и испаряется. Пузырьки воздуха попадают в окружающую воду, и снова испытывают на себе высокое давление, и взрываются, производя звук, слышимый на мили вокруг. Этого нельзя допускать, если подлодка хочет остаться незамеченной. Когда скорость увеличивается, обязательным условием является то, что дроссели будут открыты медленно, чтобы избежать резкого падения давления.
Иногда команде управления реактором приказывают создать низкое давление, когда, например, в воде замечена торпеда, выпущенная неприятелем. Дежурный по судну объявляет по внутренней связи 1МС «Торпеда в воде! Создать низкое давление!» Дроссели открываются как можно быстрее без приостановки реактора.
Тот, кто допускает падение давления, попадает в немилость к капитану. Когда реактор работает на половину мощности, сохраняется максимальная мощность на малой скорости работы насосов охлаждения реактора, судно выдает полную мощность (даже если вместо 150 об/мин это дает судну 152 или 149 об/мин).
Вахтенный, ответственный за скорость судна, объявляет вахтенному инженеру: «Подтверждаю полный вперёд». Вот почему существует выражение: «Отвечаю на звонки на обоих основных двигателях». Это значит, что приказ относительно двигателя принят (а звонок производится потому, что при получении приказа одновременно звонит звонок, чтобы привлечь его внимание).
В это время в центре управления, на пульт управления рулевого, поступает ответный сигнал, звонит звонок, и иголка перемещается в положение «полный вперёд».
Рулевой докладывает дежурному по судну: «Сэр, получено подтверждение выполнения приказа „полный вперёд“».
Один из приборов на панели рулевого — электромагнитный лаг, который выполняет ту же функцию, что и спидометр в автомобиле. Иголка перемещается с отметки в 6 узлов (морских миль в час — морская миля соответствует примерно 1500 метров или 1/60 градуса долготы) на отметку 22 узла.
Рулевого также называют управляющим носовыми плавниками. Носовые плавники — горизонтальные поверхности управления, которые выдаются из корпуса подлодки на носу. Передвигая ручку управления от себя или на себя, он управляет глубиной погружения подлодки. Когда он опускает ручку вниз, то носовые плавники поворачиваются таким образом, что передний край оказывается внизу, а задний — наверху. Прибор на его панели показывает угол наклона носовых плавников.
Левое кресло, или кресло по левому борту, принадлежит офицеру, управляющему хвостовыми плавниками, которые представляют собой горизонтальные поверхности на хвосте.
Когда он толкает ручку от себя, судно движется вниз, прямо как самолет. Когда он тянет ручку управления на себя, судно движется вверх. Он меняет угол наклона судна или «пузырёк».
На первый взгляд работа офицера, управляющего хвостовыми плавниками, кажется простой, но именно на него ложится ответственность в особо экстренных случаях. Когда судно погрузилось и движется на полном ходу, из-за отказа гидравлики хвостовые плавники может заклинить.
Если хвостовые плавники заклинило в нижнем положении, офицер, управляющий хвостовыми плавниками, кричит: «Заклинило, погружаемся!»
Не ожидая дальнейших приказов, все вахтенные офицеры предпринимают все усилия для спасения судна. Офицер, управляющий хвостовыми плавниками, приказывает «Полный назад» по переговорному устройству и пытается перевести хвостовые плавники в крайнее верхнее положение.
Старший вахтенный офицер готовится к экстренному взрыву в передних балластных ёмкостях. Если вахтенным повезет, то они спасут подлодку. Если же нет, то угол наклона увеличивается, пока подлодка не достигнет вертикального положения.
«Потерять пузырёк» — попасть под давление. Когда вы говорите: «Я поймал пузырёк», вы имеете в виду, что ситуация под контролем. Этот термин пошел от старого прибора, который показывал угол наклона судна. Он был наполнен водой, и внутри трубки с водой был пузырек. До сих пор на панели существует прибор с пузырьком на случай отказа электронного оборудования, но на центральной панели показан угол наклона судна в градусах. Также существует прибор с пузырьком для определения угла наклона вправо-влево.
Вот история из моего прошлого и небольшое вступление. На флоте в рамках программы «Учимся на ошибках» публикуются ошибки, совершённые на подлодках. Они всегда начинаются одинаково: «Недавно на таком-то судне (произошла следующая глупая вещь)». Не называя судно, на котором оказался автор, мы расскажем вам следующую историю.
Недавно на таком-то судне команда управления судном несла вахту в тот момент, когда подлодка преследовала советскую атакующую подлодку класса «Виктор», тихо двигаясь у нее на хвосте со скоростью 12 узлов, — основные охлаждающие насосы работали на малой скорости. (Это гигантские насосы размером с автомобиль, которые качают воду через корпус реактора, На низкой скорости они довольно тихи, но гремят, как товарный поезд, на большой скорости.)
Рулевой в это время захотел положить ногу на ногу и задел прибор скорости. Иголка переместилась с отметки «вперёд 1/3» на отметку «полный вперёд». «Полный вперёд» означает 100 % мощности реактора, скорость в 30 узлов и автоматический приказ команде реактора запустить насосы на полную мощность.
Я был вахтенным в заднем отсеке подлодки в ту ночь. Мы «висели» на хвосте у русских, и потому были напряжены. И вдруг звонок с приказом «полный вперёд».
Боже мой! Иван мчится на нас, или он выпустил торпеду, или услышал нас и разворачивается, чтобы протаранить нас. Это была экстренная ситуация. Я вскочил со своего места и встал за спиной оператора реактора, который тут же собирался переключить второй насос охлаждения на высокую скорость. Насос увеличил скорость в два раза, вследствие чего обратный клапан 30-сантиметровой трубы с грохотом закрылся, чтобы предотвратить обратный поток воды из другого насоса.
Удар! Закрылся обратный клапан, звук разнесся в окружающей воде. Долю секунды спустя оператор реактора запустил третий насос на высокой скорости.
Ещё один удар! Насос 4, затем 5, ещё два удара. Вахтенный, отвечающий за скорость подлодки, открывает дроссель, пуская пар к передним турбинам — основным двигателям — осторожно, чтобы давление не упало резко. Пузырьки, попадающие в воду, лопаются и громко скрипят.
С 35 %-ной мощности мы достигаем 50 %-ной, насосы начинают работать на высокой скорости, достигаем 60 %-ной, 70 %-ной, 90 %-ной и затем осторожно выходим на уровень мощности, равный 100 %. Индикатор скорости перемещается с отметки 12 узлов на 15, 20, а затем на 25 узлов.
Дежурный по судну, навигатор, слышит, как закрылись 4 обратных клапана, и чувствует, как содрогнулась палуба. Он видит, как возрастает скорость на индикаторе. Рулевой до сих пор не был в курсе происходящего.
Дежурный по судну хватает телефон, чтобы закричать на меня, как раз вовремя, чтобы услышать мой сухой отчёт: «Управление, команда управления реактором, все основные охлаждающие насосы работают на полную мощность!»
«Всем стоп! — кричит дежурный по судну. — Переключите насосы на малую скорость!»
И тут разверзается ад. Капитан прибегает из своей каюты, появляется помощник капитана, и мы почти что тараним Ивана сзади в руль.
«5 градусов право руля!» — кричит дежурный по судну, пытаясь не дать нашей подлодке налететь на винт подлодки «Виктор». Мы находились борт о борт с подлодкой «Виктора» после закрытия 4-х обратных клапанов и производя много шума из-за насосов, работающих на полную. Следующие десять минут были полны паники, ожидания. Мы не знали, слышал ли нас «Виктор».
У русских есть ужасная привычка разворачиваться и таранить преследующие их подлодки с целью отпугивания. Но Иван прибавил газу, не обращая никакого внимания. «Слава богу, что вахтенным был Дмитрий!» — позже сказал дежурный по судну. Дежурные по судну дали каждому русскому вахтенному имя, зная их привычки и поведение. «Если бы вахтенным был Сергей, то мы бы поплыли домой с советской торпедой в заднице».
Лучший способ понять устройство мостика — представить, как вы поднимаетесь вверх по лестнице внутри паруса сразу после того, как судно поднялось на поверхность.
Вы опускаете руку, чтобы вперёдсмотрящий мог подать вам решетку, которая располагается сверху люка, чтобы вы встали на что-то над отверстием люка. Затем вам передают оборудование: сначала переговорное устройство, коммуникационный модуль, позволяющий вам переговариваться по внутренней связи с вахтенным офицером в центре управления, рулевым, навигатором, каютой капитана и комнатой управления реактором.
Затем вам передают компас алидаде, прибор, позволяющий видеть контакты и знать их курс по компасу.
Потом вам дают плексигласовый экран, гаечный ключ для его установки, бинокль, чертеж, красную сигнальную лампу и другие необходимые предметы (кофейник, кофейную чашку, масляный карандаш и другие).
Вы спускаетесь вниз и зажигаете красный фонарь на левом борту и зеленый фонарь — на правом. Затем вы открываете клапан доступа воздуха к гудку. Вы поднимаете флагшток и американский флаг. Теперь всё.
Теперь вы можете видеть на много миль вокруг. Вы можете видеть так далеко, что кривизна земной поверхности не позволяет вам видеть корпус корабля на горизонте, вы можете видеть лишь надстройку над палубой и мачты на расстоянии почти 25 километров.
В хорошие времена им придется силой спустить вас с мостика. В плохие времена вам лучше держаться отсюда подальше.
• Парус выполняет следующую функцию: он защищает перископы, антенны и установленные на мачте датчики, чтобы их не вывел из строя набегающий поток воды.
• Подлодка обычно оборудована двумя перископами.
• Шноркель используется для подачи воздуха (содержащего кислород) внутрь судна, обеспечивая работу экстренного дизельного генератора — в экстренных случаях он тоже поставляет свежий воздух на судно.
• Рулевой отвечает за управление рулем и за курс судна.
• Офицер управления хвостовыми плавниками отвечает за управление хвостовыми плавниками (горизонтальные поверхности управления на хвосте).
Глава 5
Чрезвычайные обстоятельства: часть 1
В этой главе
• Худшее, что может произойти.
• Чётко соблюдаем очередность.
• Когда везде мокро.
• Переживаем экстренный взрыв.
Как многие успели убедиться после несчастного случая с подлодкой «Курск», подлодка является довольно опасным рабочим местом. Когда вы стоите на палубе атомной подлодки, которая погрузилась и взяла курс на цель, у вас холодок пробегает по спине от мысли, что под вами 4 километра воды — и ничто не отделяет вас от морского дна, кроме воды.
Если вы и вправду хотите знать, то список в основном сводится к следующему:
• затопление;
• пожар;
• неполадки в реакторе;
• утечка пара;
• несчастные случаи, связанные с боеголовками или топливом;
• чрезвычайная ситуация, связанная с управлением;
• столкновение на море.
Обычно в случае любых чрезвычайных ситуаций команда управления судном должна предпринять экстренные меры.
Как пилот должен предпринимать экстренные меры по спасению самолета, не задумываясь и не обращаясь за советом к инструкциям, экипаж подлодки должен реагировать немедленно — принимать экстренные меры, — не дожидаясь приказов по спасению судна в непредвиденных ситуациях.
Лейтмотив подлодки: «Спасти задание, спасти судно, спасти реактор, спасти людей» применим ко всем внештатным ситуациям. Если экстренная ситуация возникла во время ведения боевых действий, то спасательные меры могут претерпеть некоторые изменения.
Например, находясь на хвосте новой советской подлодки класса «Северодвинск» в Баренцевом море или ведя разведку в 12-мильной береговой зоне (нарушая международное право), будет неправильным подниматься на поверхность, используя экстренный взрыв в балластных ёмкостях, потому что российский Северный флот или иностранное правительство могут предпринять ответные меры.
Другие тактические ситуации могут не относиться к национальной безопасности, например, когда подлодка проплывает под водой в проливе Гибралтар. Но результат может быть таким же — экстренный подъём на поверхность создает риск столкновения с сотнями торговых судов, которые бороздят просторы пролива. Ни один из них не ожидает, что атомная подлодка весом 7000 тонн появиться вдруг из морских глубин у них на пути. В невоенное время первый пункт кодекса подводника — «спасти задание» — выполнен, теперь необходимо спасти судно.
Первое, что нужно сделать, чтобы спасти судно в любой экстренной ситуации, это оповестить экипаж. Это обычно проделывается с помощью нескольких аварийных сигналов, которые задействуются с помощью кнопки, находящейся над панелью управления балластом на пульте старшего вахтенного офицера в переднем правом углу центра управления.
Может быть включена общая сирена, которая производит звук «бан, бан, бан». Или сигнализация столкновения, которая издаёт пронзительный звук. Третья сирена — сирена погружения (УУУУУУУУУУУУУ-ААААААААААА), которая «провоет» три раза при экстренном всплытии. Если в результате аварии произошло затопление, то старший вахтенный офицер включает сирену, объявляет об аварии по системе внутренней связи 1МС и опять включает сирену.
Следующий шаг: отдать приказ аварийной команде отправиться к месту аварии.
Дежурный по судну, который сдает вахту, и второй человек на подлодке — помощник капитана — бегут на место аварии. Как старший в аварийной команде, помощник капитана принимает на себя командование на месте трагедии, после того как он получает краткую информацию о том, что уже было сделано вахтенными для устранения неполадок.
Второй по старшинству член аварийной команды — дежурный по судну, сдавший вахту, — по телефону передает информацию из центра управления старшему команды и наоборот — со сцены аварии в центр управления. Остальные члены аварийной команды следуют приказам командующего на месте аварии.
Аварийная команда состоит из вахтенных, которые только что сдали вахту. Считается, что они должны быть в курсе тактической ситуации, а которой находится подлодка, но они могут как раз принимать пищу или работать на своем посту.
Лучше не говорите капитану: «Хорошие новости, капитан. Вода попала на борт и потушила пожар». Командиры подлодок не понимают шуток, касающихся экстренных ситуаций.
Первое, что может произойти непредвиденного на погрузившейся подлодке, — потеря водонепроницаемости. Вода может хлынуть внутрь судна с гораздо большей скоростью, чем в кино, особенно на большой глубине.
В фильме «Полярная станция „Зебра“» затопление подлодки происходит через открытую 50-сантиметровую в диаметре дверь пусковой торпедной установки. Если бы это происходило на самом деле в районе тестовой глубины, боеприпасы разметало бы по отсеку потоком воды и, возможно, повредило бы балки отсека.
Это также объясняет необходимость определения местонахождения течи: «Вы находите течь — вода находит вас». Течь может представлять собой небольшую струйку воды или же целый поток из поврежденной системы. Затопление ставит под угрозу шансы спасения судна.
Человек, который обнаружил затопление, обязан сообщить об этом в центр управления. Вместо службы 911 на подлодке имеется система 4МС, которая приводится в действие голосом и служит для передачи информации другим вахтенным. С любого аппарата 1JV или JA, удобно расположенных в каждом помещении и отсеке судна, можно выйти в эфир по линии системы 4МС.
Переведите выключатель в правое положение и крикните в телефон нужную вам информацию: «Затопление в моторном отсеке на нижнем уровне! Затопление в моторном отсеке на нижнем уровне!»
При получении вашего сообщения старший вахтенный офицер объявляет то же самое, но по гораздо более громкой системе 1МС: «Затопление в моторном отсеке на нижнем уровне! Аварийной команде проследовать на место аварии!»
Затем он активирует общую тревогу, поднимая с постелей всех только что сдавших вахту моряков и оповещая аварийную команду.
В экстренных ситуациях постарайтесь говорить медленно и членораздельно, даже если у вас комок в горле и вы уверены, что повстречаетесь лицом к лицу со старухой Смертью на тестовой глубине.
Если причиной затопления является столкновение, то единственное экстренное действие, способное спасти судно, — это экстренный подъём на поверхность с использованием взрыва балластных ёмкостей.
Если затопление происходит через систему снабжения морской водой, то вахтенный инженер должен сделать все возможное для изоляции повреждённой части системы. В этом случае вахтенному инженеру нужна точная информация о том, какая именно система явилась причиной затопления. Вместо доклада: «Затопление по правому борту», необходимо доложить: «Затопление из вспомогательной водяной системы по правому борту». Если изолировать основную водяную систему, то у судна будет меньше мощности, чтобы всплыть на поверхность.
Вахтенный офицер переключает рычаг, который закрывает гидравлические изоляционные клапаны той или иной системы.
Затем он выслушивает доклад: «Затопление прекратилось» или «Затопление продолжается». В первом случае он должен восстановить работу реактора и охладительных насосов. Во втором случае он должен дернуть еще один рычаг и еще больше изолировать водяную систему судна.
Если затопление все равно продолжается, и оно уже настолько сильное, что он вынужден изолировать полностью всю водяную систему, — это само по себе уже является аварией, потому что прекращается движение вперёд. Трагедия подлодки USS Thresher показала, что всё же необходимо сохранять движение во время затопления.
Если затопление произошло не из-за сбоя в водяной системе подлодки или столкновения, его источником может служить пусковая торпедная установка. Иногда может поступить сигнал на закрытие пусковых установок с пульта управления вооружением центра управления, если судно передвигается с открытыми люками пусковых установок в тактических ситуациях. Иногда циклирование двери может помочь.
Циклирование — открытие клапана, двери или люка и мгновенное его закрытие.
Ещё одной причиной затопления может стать впускная система шноркели при неправильно отданном приказе на погружение. Вода через открытый впускной клапан шноркели затопит вентиляционную комнату, остановив работу вентиляторов, и начнет литься из всех вентиляционных отверстий подлодки.
Ручной внутренний впускной клапан должен опять же быть закрыт в данной ситуации. Сломанный в случае столкновения с корпусом судна или с полярными льдами перископ может также явиться причиной затопления.
В этом случае подлодке может помочь спастись лишь экстренный взрыв балластных ёмкостей и подъём на поверхность. Последней причиной затопления может стать облом вала, в результате чего в хвосте подлодки образуется отверстие диаметром 40 сантиметров, когда винт падает на дно. Это может произойти в случае столкновения или, что маловероятно, но возможно, при усталости металла, из которого изготовлен вал. Шансы на спасение судна в этом случае невелики, потому что затопление хвостового отсека подлодки, далеко от центра тяжести, перевернёт судно носом вверх, выпуская воздух из балластных ёмкостей.
Дежурный по судну отдает приказ старшему вахтенному офицеру на экстренный взрыв во всех балластных ёмкостях. Старший вахтенный офицер дотягивается до двух рычагов из нержавеющей стали, направленных вниз. Он снимает блокираторы с обоих рычагов.
Со снятым блокиратором старший вахтенный офицер вращает рычаги из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение. Сразу после этого он три раза включает сирену погружения, чтобы оповестить команду об экстренном подъёме на поверхность (три сигнала уууууууууууу-ААААААААААААА), и говорит в громкоговоритель 1МС: «Всплываем, всплываем, всплываем!»
Как только блокираторы клапанов балластных ёмкостей сняты, приводятся в движение поршни и цилиндры клапанов основных балластных ёмкостей, что заставляет открыться круглые 20-сантиметровые в диаметре клапаны.
Когда они открываются, то воздух, хранившийся под давлением 2000 тонн/м2 попадает непосредственно в балластные ёмкости. Воздушные клапана закрыты, поэтому воздух собирается в верхней части ёмкостей, заполняет их и вытесняет воду через всегда открытые отверстия в дне судна.
Когда в ёмкостях не остается воды, взрыв прекращается. Обычно сначала осушают передние балластные ёмкости, для того чтобы нос корабля был направлен вверх во время движения вперёд. Исключением являются ситуации, когда затопление приняло катастрофические масштабы, в этом случае обе ёмкости взрывают одновременно. Или, когда судно движется назад под углом вниз при устранении неполадок, хвостовые балластные ёмкости взрываются сами по себе, чтобы остановить погружение с движением назад.
Система взрыва в балластных ёмкостях производит очень много шума, когда воздух с ревом врывается в ёмкости, но этот звук успокаивает подобно лаю сторожевого пса, который борется с грабителем. Вы хватаетесь за поручень в центре управления, когда палуба уходит у вас из-под ног под углом сначала 10, затем 15, 20, 25 и, наконец, 30 градусов — и становится крутой, как лестница.
Мир вокруг становится таким странным, потому что консоли, платформы и вахтенные оказываются у вас над головой, когда они только что находились просто по другую сторону помещения. Прибор, показывающий глубину погружения, сначала вращается медленно, но затем все быстрее и быстрее.
Рулевой и офицер управления хвостовыми плавниками стараются сделать так, чтобы угол был не таким острым, потому что при подъёме на поверхность под углом более 40 градусов воздух выходит из балластных ёмкостей. Порой удержать судно в этих рамках невозможно, особенно если затопление произошло в хвостовом отсеке. Офицер, отвечающий за глубину погружения, отсчитывает глубину: «350 метров, 270 метров, 160 метров, 100 метров, всплытие!»
При взрыве сразу и носовых, и хвостовых балластных ёмкостей на полной скорости судно вылетает из воды так высоко, что только винт остается погруженным в воду. Затем подлодка падает обратно в воду, производя огромный всплеск.
Судно погружается обратно на глубину 70 метров и исчезает из виду, потом снова всплывает. Это незабываемое ощущение — находиться в это время в центре управления, но со стороны это выглядит не менее драматично.
Блокиратор представляет собой колпачок на конце рычага, который предотвращает его поворот, если его кто-то случайно задел. Взрыв должен быть обдуманным.
Как только передние балластные ёмкости опустошены, судно устремляется вверх под острым углом. Центр управления может быть весь заполнен туманом от конденсата, который сочится из крошечных отверстий so внутренней части системы.
Вспомним недавний случай: американская подлодка USS Greeneville столкнулась с японским торговым судном Ehime Maru во время учебного подъёма на поверхность после взрыва в балластных ёмкостях. Японское судно было потоплено, на подлодке же не осталось ни царапины. Это демонстрирует мощность выталкивающей силы взрыва в балластных ёмкостях.
Когда каждые 6 месяцев совершается учебный подъём с глубины с использованием взрыва в балластных ёмкостях (чтобы убедиться, что система в рабочем состоянии), необходимо убедиться в отсутствии судов на поверхности во избежание столкновения.
После взрыва в балластных ёмкостях необходимо заправить баллоны со сжатым воздухом как можно скорее на случай, если понадобиться еще один экстренный взрыв.
Пожар в закрытом пространстве атомной подводной лодки представляет огромную опасность. Как показала трагедия подлодки «Курск», пожар в торпедном отсеке может стать смертельным. Пожар в торпедном отсеке вдвойне опасен из-за наличия в нем ракетного топлива (пероксид или топливо Отто содержит свой собственный кислород и будет гореть под водой) и боеголовок.
К тому же твердое топливо крылатых ракет «проест» в корпусе дыру диаметром 1,2 метра. Это катастрофа, которую не сможет исправить ни одно пожарное оборудование. Если первая ступень ракеты класса «Томагавк» загорится, то вы окажетесь на скоростном лифте, направляющемся на дно океана, и у вас будет время, достаточное лишь на то, чтобы произнести молитву, перед тем как незатопленные отсеки подлодки взорвутся.
Главным источником пожаров является камбуз. Пожары происходят из-за возгорания мясного жира, например, от скользунов. Вторым источником являются сбои в электрической сети, что случается довольно редко на подлодках ВМС США, но не на иностранных флотах, Русские подлодки довольно часто становятся жертвами пожаров на море.
Скользун — гамбургер, который проскальзывает по горлу из-за жира, используемого при его приготовлении.
В 1970 году ВМФ Советского Союза потерял подлодку К-8 класса «Ноябрь» в Бискайском заливе, когда на борту разгорелся пожар в третьем и восьмом отсеках. Подлодка поднялась на поверхность, но команда не смогла потушить пожар. Реактор был остановлен, дизельные силовые установки не заводились, оставляя судно на аккумуляторных батареях. Часть команды была спасена, но судно затонуло на глубине 4700 метров, унеся жизни 52 моряков, в том числе капитана подлодки.
В 1986 году подлодка К-219 класса «Янки», имевшая на борту баллистические ракеты, затонула к северу от Бермудских островов во время стратегического патрулирования в Атлантическом океане в результате взрыва в пусковой ракетной установке из-за смеси вытекшего топлива и морской воды.
Пожар в четвёртом отсеке стал результатом взрыва и утечки ракетного топлива. Один атомный реактор был приостановлен, чтобы подлодка стала тише. Судно поднялось на поверхность, и был запущен другой реактор. Пожар в четвёртом отсеке разгорелся из-за короткого замыкания в электропроводке в результате попадания воды из огнетушителей или вследствие затопления в третьем отсеке. Утечка воздуха из основных балластных ёмкостей была фатальной для судна. Подлодка затонула, унеся жизни четырёх моряков.
В 1989 году в Норвежском море на борту советской подлодки К-278 «Комсомолец» произошло возгорание в седьмом отсеке, как позже посчитали, из-за большой концентрации кислорода и короткого замыкания в электропроводке. Судно поднялось на поверхность. Пожар вызвал перебои энергоснабжения атомного реактора, мощность была потеряна. Пожар вывел из строя воздушную трубу высокого давления. Воздух вырвался наружу, раздувая и без того бушевавший огонь. На поверхности судно потеряло устойчивость и затонуло на глубине 1700 метров. В результате погибли 41 член экипажа, в их числе и капитан подлодки.
В середине 1980-х годов на американской подлодке «Гитарро» вспыхнул пожар в аккумуляторном отделении, причиной которого, судя по всему, стало короткое замыкание в электропроводке в присутствии водорода. Водород вырабатывается во время заряда аккумуляторов. Команда боролась с пожаром в течение нескольких дней до того, как судно посчитали спасенным. Похожий случай произошел на российской подлодке в Тихом океане. Пожар стал для подлодки фатальным. Часть этой подлодки подняли глубоководным аппаратом «Гломар Эксплорер» во время президентства Ричарда Никсона.
Пожары могут быть вызваны коротким замыканием в электросети. Такого рода неполадки являются объектом пристального внимания моряков и в последнее время встречаются достаточно редко.
Одним из источников пожара может стать «бомба», или генератор кислорода. Это прозвище он получил из-за того, что во время процесса гидролиза дистиллированная вода распадается под действием электрического тока высокого напряжения на кислород и водород. Они находятся в стоихометрической пропорции.
Стоихометрическая пропорция — оптимальная смесь, необходимая для порождения крупного взрыва. На каждый атом кислорода приходится два атома водорода, потому ни одно из веществ не пропадает во время химической реакции, тем самым сохраняя энергию взрыва.
Водород растворяют в морской воде и выводят в море, используя вспомогательную систему откачки морской воды. Кислород сжимают и хранят под высоким давлением в специальных ёмкостях из нержавеющей стали. Содержание кислорода на судне контролируется и регулируется с помощью спуска кислорода. Простой метод, который включает в себя несколько последовательных открытий спускного клапана кислородного трубопровода. Кислород поступает на судно во вспомогательное машинное отделение; а затем распределяется по судну с помощью вентиляционной системы. Неправильным образом распределённый кислород при наличии искры от стартера двигателя или короткого замыкания может стать причиной большого пожара.
В случае пожара аварийная команда (как и весь остальной экипаж) надевает кислородные маски.
Пожарные шланги протянуты по всему помещению, давление в них подается с помощью вспомогательной системы подачи морской воды. Если пожар имеет электрическое происхождение, соответствующая цепь или центр электрической нагрузки должны быть обесточены. Если возгорание произошло в торпедном отсеке, то можно использовать химические огнетушители. Когда для тушения используется вода, то затем необходимо откачать воду с помощью насосов, иначе морская вода может причинить столько же вреда, сколько сам пожар.
Кислородные маски надеваются в экстренных ситуациях. Они представляют собой респираторы с регулятором на поясе и трубкой, идущей поверх головы. Новичков заставляют отыскивать маски с завязанными глазами в каждом помещении и отсеке судна, чтобы они смогли выжить в случае пожара.
Подводники говорят, что они сосут воздух во время ношения кислородных масок. Во-первых, воздух не начинает поступать, пока вы не приложите усилие при вдохе. После часа в маске дышать становиться очень сложно. Во-вторых, по правде говоря, находиться в такой маске попросту неприятно.
Опасность от пожара усугубляется вследствие наличия дыма на борту судна, Вентиляционная система должна быть перекрыта, люки отсеков нужно закрыть и задраить, если объявлено о пожаре на борту. Дежурный по судну отдает приказ о поднятии на глубину 50 метров и подготовке к выходу на перископную глубину. Это проделать сложно в условиях, когда в помещении полно воды от тушения, когда дым мешает видеть показания приборов, когда кислородная маска мешает смотреть в окуляр перископа. На перископной глубине команда готовится к забору воздуха через шноркель. Как только пожар потушен и выставлен специальный вахтенный, который следит за тем, чтобы он не разгорелся вновь, команда осуществляет аварийную вентиляцию помещений с помощью дизельной силовой установки.
Помещение, где разгорелся пожар, является объектом высасывания воздуха для дизельной установки. Воздух затем выходит наружу через выхлопную трубу дизеля в парусе. Когда обстановка в помещении находится в допустимых пределах, то судно поднимается на поверхность для вентиляции, высасывая воздух из всех помещений и всасывая свежий воздух извне. Когда все показания атмосферной системы в порядке, оборудование этой системы снова включается, в подлодке начинается циркуляция воздуха, шноркель закрывается, и подлодка погружается, продолжая выполнять задание. (Вы можете прочитать больше о несчастных случаях на российских подлодках на сайте «http://www.bellona.no», отчёт 2, 1996 год, «Несчастные случаи на атомных подлодках».)
Пожар может запросто разгореться вновь, после того как его потушили. Вода разогревается до пара и уносится прочь, а компоненты огня — горючее, кислород и высокая температура, или жар, — остаются. Только вы подумали, что теперь можно не беспокоиться и вернуться к себе в каюту, как срабатывает общая сирена (бан, бан, бан), потому что пожар разгорелся вновь.
По этой причине существует специальный вахтенный, который сидит на месте потушенного пожара и смотрит за пеплом. Если пожар возобновляется, то он должен незамедлительно об этом сообщить.
• Атомная подлодка может быть очень опасным местом работы.
• Лейтмотив подлодки: «Спасти задание, спасти судно, спасти реактор, спасти людей» — применим ко всем внештатным ситуациям.
• Первое из непредвиденного, что может произойти на погрузившейся подлодке — потеря водонепроницаемости. Результатом этого является затопление.
• Как последнее средство против затопления используется экстренный подъём на поверхность с использованием взрыва в балластных ёмкостях.
• Пожар на подлодке всегда смертельно опасен, но особенно, если он разгорелся в торпедном отсеке.
Глава 6
Чрезвычайные обстоятельства: часть 2
В этой главе
• Опасность радиоактивного излучения.
• Не дать нейтронам просочиться наружу.
• Аварийная остановка реактора.
• Устраняем неполадки, возникшие при погружении.
Радиоактивное излучение — серьёзный фактор на борту подлодки. В результате ионизирующее излучение проходит через тело человека и разрушает молекулярную структуру организма. Такое излучение существует в двух формах — гамма-лучей (электромагнитные волны, очень похожие по природе на рентгеновские лучи) и нейтронов (крупных нейтрально заряженных частиц, которые способны разрушать ткани). Иногда альфа-излучение представляет опасность (альфа-частицы — атомы гелия без электронов). Если альфа-частицы попадут вам в лёгкие, у вас будут крупные неприятности.
Реактор очень хорошо защищен свинцом и водой (свинец нейтрализует гамма-лучи, а молекулы водорода в воде останавливают и нейтрализуют нейтроны) в защитной ёмкости. Передняя и задняя балки, а также стены тоннеля реакторного отсека обиты свинцом и полиэтиленом.
Уровень излучения от нейтронов и гамма-лучей после свинцовых щитов низкий, но этот уровень контролируется путем проверки доз радиации, полученных любым, находящимся на подлодке, используя (повторяйте за мной, медленно) термолюминесцентные дозиметры (очень хорошо!), которые выдаются каждому члену экипажа.
Несколько категорий чрезвычайных ситуаций могут обречь судно на гибель. Основными из них являются: проблемы в системе охлаждения и потеря управления реактором.
В случае возникновения проблем в системе охлаждения основная водяная петля, по которой проходит вода через реактор для охлаждения топливных модулей, разрушается, и вода вытекает из трубы. Во многих случаях это может привести к падению давления в системе.
Когда происходит потеря давления и запасов воды, вода в реакторе вскипает и превращается в пар, вскрывая топливные модули. Температура топлива повышается до тех пор, пока оно не улетучится. Водород переходит в пузырьки пара вследствие тепловой реакции с циркониевым покрытием топливохранилища и от этого может воспламениться и нарушить работу реактора. Жидкое топливо в неисправной системе излучает огромные дозы радиации в окружающую среду.
Но бывает и еще хуже. Топливо в реакторе подлодки более взрывоопасное, чем в реакторе на атомной электростанции. В нем используется уран 235, высокооктановая разновидность, вместо природного урана (95 % урана 238, который находится в покое и 5 % урана 235, который распадается и выделяет теплоту). Если в результате неполадок в системе охлаждения уран 235 расплавится, то существует вероятность того, что он может создать критическую массу на дне активной зоны реактора. Далее возможно возникновение неконтролируемой ядерной реакции. В наименее вероятном случае он взорвется, как ядерная бомба, и судно просто-напросто испарится. В более вероятном случае это вызовет быстрый критический распад, что является неконтролируемой ядерной реакцией, которая заставляет топливо взорваться, хотя и не на полную мощность, но достаточно сильно, чтобы вскрыть реактор и корпус подлодки.
В случае неполадок в системе охлаждения команда старается доставить больше воды в основную систему и активную часть реактора. Необходимо использовать пресную воду, потому что морская вода разрушит части из нержавеющей стали в считанные часы. Если вода не может попасть в активную зону реактора из-за давления пара или пузырьков водорода, процесс остановить невозможно.
Некоторые говорят: «А почему бы просто не остановить реактор?» Этого будет недостаточно. Если ядро реактора приостановить при работе на полную мощность, то оно все равно сохраняет около 8 % мощности из-за остаточного тепла от распада и случайного распада урана. Если тепло не отвести от реактора, то ядерное топливо может просочиться наружу.
Термин «критическая» во фразе «реактор достиг критической массы» означает, что уровень нейтронов в активной зоне реактора способен поддерживать постоянную ядерную реакцию без уменьшения количества распадов. Критичность достигается в промежуточной стадии, незадолго до вхождения в мощностную фазу работы реактора. В мощностной фазе ядро реактора способно изменять температуру основного охлаждающего элемента. Если реактор субкритичен, это значит, что количество нейтронов уменьшается, а, следовательно, падает мощность.
Даже если ядерное топливо и не является в данный момент объектом ядерной реакции, оно может достигнуть температуры, достаточной для того, чтобы проникнуть сквозь реактор и корпус подлодки. В этом случае реакторный отсек полностью затопит. Размер пробоины имеет значение, потому что, если она будет достаточно велика, то судно может расколоться пополам.
Ещё одной разновидностью экстренных ситуаций является потеря контроля над реактором. Это может случиться по-разному, но в каждом из этих случаев повышается скорость реакции в активной зоне реактора. Мощность реактора регулируется рычагами. Если эти рычаги случайно сдвинуты с места, то мощность реактора повышается до отметки взрыва из-за переизбытка пара внутри реактора. Паровой взрыв происходит, когда вода получает от топлива энергии больше, чем она может принять. Вода превращается в пар большой температуры и большого давления. В некоторых случаях реактор может разлететься на куски, как, например, в испытательной лаборатории SL-1 в местечке Айдахо Фолз, когда вследствие этого погибли три оператора (см. следующий раздел «Трагедия в Айдахо фолз: SL-1»).
На одной из подлодок класса «Sturgeon» проходили учения по остановке реактора.
Во время остановки реактора предпринимались экстренные действия для восстановления мощности и недопущения повреждения реактора. Команда начала восстанавливать мощность реактора — эта процедура называется «быстрый восстановительный запуск». Во время ее проведения реактор восстанавливает мощность в 50 раз быстрее, чем реактор на атомных электростанциях.
Эта процедура настолько опасна, что ее разрешается проводить только на расстоянии более 50 миль от побережья. Во время восстановления мощности рычаг управления неожиданно вышел из строя.
Команда управления реактором была в таком шоке от этого странного события, что они полностью сконцентрировались на сломанном рычаге, а не на том, что переключатель «замер» в позиции «рычаги выключены». Уровень мощности реактора продолжал повышаться с выключенными рычагами. Вместо положенных 10–5 в минуту и режиме запуска, активная зона реактора работала в промежуточном режиме на 10–10 в минуту. Проведенные позднее расчеты показали, что реактор был в 6 секундах от критичного уровня, повлекшего бы за собой взрыв от пара и раскол корпуса подлодки.
В режиме 10–10 схема защиты реактора перезапустила его. После того как был написан отчет об этом инциденте и проведены расчеты, лидер инженерной команды, вахтенный инженер, придумал церемонию, во время которой он встает на колени перед панелью управления реактором, которая спасла подлодку, а потом целует монтажную плату.
При остановке ядерного реактора, уровень ядерной реакции уменьшается в десятки раз. Реактор переходит из мощностного режима (в котором ядерная реакция способна повышать температуру охлаждающей жидкости) в промежуточный режим (в котором в реакторе все еще происходит довольно интенсивная реакция, но он уже не способен повышать температуру охлаждающей жидкости). Промежуточный режим находится в диапазоне от 10–5 до 10–14. Режим запуска находится в диапазоне от 10–3 до 10–14 (разные узлы). В начале режима запуска существует так называемый «нулевой» уровень, при котором уровень радиации настолько мал, что его нельзя измерить, но она все равно присутствует.
Когда вы производите быстрый запуск реактора после его остановки, вы переводите реактор из режима запуска в промежуточный режим, поворачивая рычаги и контролируя показания приборов запуска. Вы сохраняете режим. 10–5 в минуту, и он набирает мощность. В конце режима запуска вы считываете показания счётчика и переключателя, сохраняя режим 10–5 в минуту. Когда мощность активной зоны реактора приближается к верхней границе промежуточного режима, вы увидите, что стрелка указателя мощности передвинется с 0 % на 1 % — вы вошли в мощностной режим. Теперь вы можете запускать пар в машинное отделение.
Ещё одной разновидностью потери контроля над реактором являются несчастные случаи с холодной водой. Большинство процессов в реакторе проходят при рабочей температуре 260 °C. Сначала необходимо отметить, что основное отличие между ядерным реактором и ядерным оружием состоит в утечке нейтронов.
Ядерная реакция происходит, когда ядро нестабильного урана 235 бомбардируют медленные нейтроны (быстрые промчатся мимо). В результате процесса ядро распадается и высвобождает 2 или 3 быстрых нейтрона. Нейтроны должны быть «замедлены» для того, чтобы следующая ядерная реакция была возможна. Если все быстрые нейтроны, кроме одного, «вытекут» из реактора, а этот оставшийся станет медленным, то ядерная реакция может произойти и мощность реактора останется прежней. Если и этот единственный нейтрон вырвется наружу, то ядерная реакция приостановится и мощность реактора будет падать. Чем меньше нейтронов будет вырываться из реактора и чем большее их число будет становиться медленными, тем больше будет расти мощность реактора.
Модератор — это то, что минимизирует утечку нейтронов и замедляет быстрые нейтроны. В реакторе подлодки, находящемся под большим давлением, роль модератора выполняет вода, которая течёт сквозь активную зону реактора на пути к паровым котлам, — вода выполняет две функции в качестве охлаждающей жидкости.
В реакторе, где в качестве охлаждающего вещества используется газ, охлаждающее вещество, которое переносит тепло к паровым котлам, не выполняет роли модератора. В этом случае модератор требуется добавлять в активную зону реактора в виде графита. В воде лишь водород выступает в качестве модератора. Атомы кислорода в воде связывают электроны двух атомов водорода, так что атомы водорода, «торчащие» с двух сторон молекулы воды, на самом деле протоны в чистом виде, которые имеют такой же молекулярный вес, что и нейтроны. И, подобно бильярдному шару, нейтрон теряет скорость, когда он сталкивается с объектом такого же размера, как и он. Бильярдный шар, отталкиваясь от борта, передает минимум энергии массивному столу. Если же он сталкивается с объектом, соотносимым с ним по массе, т. е. шаром, то энергия перелается тому шару, с которым он сталкивается, а сам он останавливается. Точно так же водород воды замедляет нейтроны до такой степени, чтобы они были способны столкнуться с ядром урана для того, чтобы произошла еще одна реакция.
Плотность воды имеет большое значение для ее эффективности в качестве модератора. При 150 °C вода имеет гораздо большую плотность, чем при 260 °C. Итак, если реактор работает стабильно при 260 °C, и неожиданно вода при 150 °C впрыскивается в активную зону реактора, то холодная вода замедляет нейтроны гораздо эффективнее, меньшее их число вырывается наружу. Соответственно происходит большее количество ядерных реакций и повышается мощность реактора. Если одна петля из двух временно не выполняет свою функцию, то вода в ней может остыть до 121 °C. Неожиданно насосы этой петли начинают качать воду внутрь активной зоны реактора, При этом мощность реактора возрастает до 10 000 %. Произойдет взрыв пара и корпус гарантированно получит повреждения. Это и называется «несчастный случай с холодной водой». Вот поэтому реактор, работающий с системой охлаждения, в которой остается лишь одна петля, представляет большую опасность.
Чтобы восстановить незадействованную петлю, реактор специально приостанавливают. Затем включают насосы петли, и лишь потом реактор снова запускают, используя процедуру быстрого запуска. Это называется «вниз-и-вверх», и эту процедуру можно производить, не поднимаясь на поверхность.
Другие неполадки тоже могут иметь место, но они не идут ни в какое сравнение по опасности с только что описанными.
• Неполадки в системе защиты реактора происходят, когда вода вытекает из защитной ёмкости реактора, что приводит к резкому повышению уровня радиоактивного излучения.
• Неполадки в системе очистки охлаждающей жидкости происходят, когда фильтр из смолы, который очищает охлаждающую жидкость от микроскопических металлических частиц высокой радиоактивности, выходит из строя. Повышается уровень радиоактивности охлаждающей жидкости, что приводит к заражению команды.
• Может выйти из строя механизм управления рычагом, топливо испаряется, и повышается уровень радиоактивности.
• Бывает еще хуже; комбинация неполадок в системе управления рычагом и потери давления.
• Может произойти коррозия топливного модуля и заражение охлаждающей жидкости в основной петле.
• И, наконец, течь первой-второй степени может образоваться в трубах парового котла, что сделает радиоактивной паровую петлю. А так как часть этой петли вентилируется атмосферным воздухом с помощью оборудования в машинном отделении, которое берет газы из паровой петли, в корпус подлодки попадет радиация от подобной течи.
С этими неполадками подлодка может функционировать до тех пор, пока не удастся зайти в порт. Или реактор может быть приостановлен, а подлодка всасывать воздух с помощью дизеля и использовать аварийный мотор, пока не подоспеет буксир.
На американском флоте ни разу не происходило крупных аварий ядерных реакторов, повлекших за собой выход оборудования из строя или жертвы среди личного состава. В русском флоте ситуация обстоит по-другому. Более 500 человек погибли во время несчастных случаев на русских подлодках, многие из которых произошли из-за неполадок в реакторе. Некоторые из них случились во время строительства или дозаправок, другие — на море.
• В 1960 году на подлодке К-8 класса «Ноябрь» произошла утечка ядерного топлива первой-второй степени. В результате вся подлодка оказалась заражена, а команда подверглась воздействию излучения, равного 200 рентгенам и более.
• Команда вынуждена была войти в реакторный отсек, чтобы попытаться устранить неполадку и восстановить приток воды к реактору. Попытка спасла-таки подлодку, по члены экипажа подверглись сильнейшему облучению: 8 человек умерли после получения дозы в 5000 бар.
• В 1968 году на подлодке К-27 произошёл сбой в защитной системе реактора. Когда индикаторы на панели управления реактором показывали падение мощности, это происходило из-за течи воды из защитной ёмкости. Система управления больше не давала объективного представления о состояния реактора. Вместо того чтобы показывать повышение мощности, как если бы защитные ёмкости были полны, приборы показывали низкий уровень радиации, а следовательно, падение мощности. Вода в защитной ёмкости замедляла быстрые нейтроны, позволяя оборудованию снимать уровень мощности. Без защитной ёмкости контрольное оборудование переставало «видеть» нейтроны, потому что они просачивались наружу и не замедлялись. Из-за утечки воды из ёмкости оборудование показывало снижение мощности, когда на самом деле мощность росла. Чтобы вернуть мощность на прежний уровень, который, как считали операторы, должен быть, они повернули рычаги (но на самом деле уровень мощности реактора был высок). Это действие перегрузило реактор, и 20 % топлива расплавилось. Позже операторы поняли, что произошёл сбой в системе управления, но к этому времени урон был настолько велик, что судно пришлось затопить несколько лет спустя в Карском море.
• В 1982 году на подлодке К-123 класса «Альфа» произошла утечка топлива первой-второй степени, но в реакторе «Альфы» в качестве охлаждающей жидкости использовался жидкий металл (смесь висмута и свинца). В результате неполадки 2 тонны жидкого металла вылились в реакторный отсек. В итоге реактор испытал недостаток охлаждающей жидкости, и топливо внутри него расплавилось. Реактор был настолько серьезно поврежден, что потребовалось целых 9 лет, чтобы восстановить его.
• В 1985 году подлодка К-314 класса «Виктор-1» остановилась на заправку в заливе Чашма, недалеко от Владивостока. Во время заправки крышка реактора была поднята неправильно, в результате чего были сдвинуты рычаги управления. В реакторе ускорился процесс распада частиц. В итоге 6 километров полуострова Шотово были заражены, погибли 10 человек.
• В 1989 году на подлодке К-192 класса «Эхо-II» произошла утечка охлаждающей жидкости, в результате которой были загрязнены воды Норвежского и Баренцева морей.
Другие 14 неполадок на русских атакующих подлодках имели менее суровые последствия и поэтому стали объектом не столь пристального внимания.
Рем — единица, призванная хоть как-то стандартизировать дозу излучения для гамма-лучей и нейтронов. Для половины людей смертельной является доза в 1000 бар. Если вы получили дозу в 1500 бар и более, то вряд ли вы выживете. Даже доза в 10 бар может принести большой вред, если излучение пришлось в район головного мозга. Безвредная доза равна 0,1 бар и менее.
Ядерный реактор на подлодке должен быть защищен 4-мя факторами:
• Отличный продуманный дизайн, который учитывал бы безопасную эксплуатацию и обслуживание.
• Высокопрофессиональные операторы и обслуживающий персонал.
• Периодические проверки процедур эксплуатации и обслуживания со стороны организаций, отвечающих за ядерную безопасность.
• Постоянное повышение квалификации персонала, а также обращение к материалам предыдущих трагедий, произошедших на флоте.
Эти четыре фактора были обозначены адмиралом Химаном Риковером, отцом американского атомного флота.
Реактор SL-1 был прототипом морского ядерного реактора. Пилотный экземпляр реакторов этого класса обслуживался в местечке Айдахо Фолз, когда поступил сигнал о радиоактивном заражении местности из отдаленного пожарного отделения. Спасатели пришли к выводу, что уровень радиации слишком высок, чтобы продолжать поиски. К тому времени они обнаружили тела трёх операторов. Дальнейшее расследование инцидента постановило, что причинами аварии могла стать, во-первых, несовершенная конструкция реактора — реактор мог достигнуть критической массы только благодаря одному рычагу. Второе — рычаг, регулировавший химический состав внутри реактора, был спроектирован не лучшим образом: рычаги управления были подвержены коррозии. И последней причиной аварии могла явиться ошибка оператора, если один из операторов дернул рычаг управления активной зоной реактора слишком резко. Физические расчеты показали, что скорость движения рычага гораздо важнее в деле повышения скорости реакции, чем расстояние его движения. Поэтому рычаг, резко сдвинутый на миллиметр, может повлечь за собой гораздо более серьезные последствия, чем тот же рычаг, сдвинутый медленно на 10 миллиметров.
В любом случае, в реакторе была запущена быстрая ядерная реакция, в результате чего мощность возросла от 1000 до 10 000 процентов за несколько миллисекунд. Произошел мощный взрыв пара, и реактор поднялся над землей на 3 метра. Два оператора погибли на месте, еще один был ранен в результате попадания в него рычага управления, вылетевшего из реактора. Оператор в центре управления погиб от большой дозы радиации, прежде чем он успел поднять телефонную трубку и позвать на помощь. Потребовались годы, чтобы ликвидировать последствия аварии. Дело было закрыто для доступа на несколько десятилетий после этого страшного события, чтобы не бросать тень на правительство и не приостанавливать эксперименты в области мирного использования атомной энергии.
Утечка пара относится к особой категории аварий на подлодке. Паровая магистраль тщательно спроектирована, местами толщина труб достигает 2,5 сантиметров, чтобы выдерживать внутреннее давление пара и не подвергаться коррозии со временем. Это потому, что пар из паровых котлов не полностью газообразный, он содержит в себе жидкость. Влага, содержащаяся в паре, способна разрушить и толстостенные трубы. Поток пара движется по трубопроводу с возрастающей скоростью по мере того, как его температура повышается с 15 °C (температуры окружающего воздуха) до рабочей температуры более 238 °C. Из-за этой огромной разницы температур металл, из которого сделаны трубы, расширяется, и труба может стать длиннее на несколько сантиметров. Чтобы этого не произошло, в трубопровод над турбинами вмонтированы кольцевые конвейеры. Но, несмотря на эти меры предосторожности, иногда труба может разрушиться.
Утечка пара из прохудившейся трубы — трагедия вдвойне. Во-первых, пар из основной паровой магистрали заполнит машинное отделение, и вахтенные поджарятся как лобстеры. Пар в этом случае представляет собой не безобидную струйку из носика вашего чайника, он обладает достаточной энергией, чтобы разрубить человека пополам или в считанные секунды поджарить его.
Это — трагедия вдвойне, потому, что эта неполадка перегружает реактор, забирая слишком много энергии из охлаждающей жидкости. В результате вода, поступающая в реактор, имеет слишком низкую температуру, медленных нейтронов становится больше, следовательно, возрастает число реакций распада. Реактор немедленно реагирует на сложившуюся ситуацию. А когда вахтенный, отвечающий за скорость подлодки, добавляет «газу», открывая основные паровые дроссели двигателя, в реактор начинает поступать холодная вода, и его мощность растет. В случае утечки пара происходит короткое замыкание в электропроводке турбин, и пар просто опустошает машинное отделение. Мощность реактора резко подскакивает. В результате образуется пара еще больше, чем в ходе утечки.
Мёртвые вахтенные в машинном отделении являются признаком того, что защитная система реактора приостановила его во время перегрузки, но неожиданная утечка пара привела к разжижению топлива, прежде чем работа реактора была приостановлена системой безопасности.
Потом возникает проблема отвода избыточного тепла, выделившегося в результате реакций, экстренной системой охлаждения. В противном случае топливо может расплавиться. Мёртвые вахтенные реакторного отсека и реактор без экстренного охлаждения ставят подлодку под угрозу гибели.
Быстрая ликвидация последствий утечки пара, предположив, что команда пережила взрыв пара, происходит так: оператор за панелью управления реактором должен перевести выключатели изоляционных клапанов MS-1 и MS-2 в положение «закрыто».
К сожалению, этим клапанам требуется от 20 до 30 секунд, чтобы остановить поступление пара. А их закрытие приводит к потере хода в случае двойной аварии, такой как затопление. Второе, что необходимо сделать, это открыть дроссели, чтобы попытаться выпустить пар в основной конденсатор.
Следующим шагом будет поиск места утечки пара и его изоляция, затем необходимо восстановить неповрежденную часть установки. Если утечка произошла на впуске левой турбины, основной паровой клапан MS-4 должен быть закрыт, чтобы изолировать левую турбину. Затем необходимо повысить давление путём открытия клапанов MS-1 и MS-2, чтобы проверить, работает ли изоляция. Затем клапаны MS-1 и MS-2 по правому борту машинного отделения должны быть снова открыты и запущены, чтобы вернуть ход подлодке.
В 1968 году подлодка «Скорпион» класса «Скипджэк» возвращалась после долговременного патрулирования в районе Средиземного моря. Она так и не достигла порта. Потребовалось провести вычисления, чтобы определить ее местоположение. Когда поняли, где она находится, глубоководный аппарат был спущен на дно океана. Парус подлодки с оторванной верхней частью лежал на боку, один плавник зарыт в песок. В носовом отсеке было замечено отверстие в боку. Отсек, скорее всего, затопило, так как он не был поврежден избыточным давлением.
Отсеки задней части подлодки были в гораздо более плачевном состоянии. Давление было настолько велико, что винт вместе с задней частью подлодки был вмят внутрь. Внимание экипажа глубоководного аппарата было сконцентрировано на отверстии в передней части подлодки. В первых сообщениях, полученных со «Скорпиона», говорилось о том, что подлодка подверглась торпедному удару. Это означало, что подлодка была потоплена советской субмариной.
Но более тщательное расследование деталей происшествия показало, что взрыв произошел внутри подлодки вследствие детонации одной из торпед. Восстановление последовательности событий показало, что вахтенный в торпедном отсеке проверял работоспособность торпедной системы Mark 37 в рамках очередного этапа обслуживания.
Для этого требовалось снять крышку и проверить напряжение тестером. Тестер создавал иллюзию того, что торпеда находится в воде и направляется к цели. Либо измерение было произведено неверно, либо торпеда была неисправна или присутствовало и то и другое, В любом случае, торпеда «решила», что находится в воде и направляется к цели. Двигатель торпеды запустился внутри торпедного отсека.
Это называется «горячим запуском». Инструкция гласит, что в этом случае дежурный офицер обязан попытаться развернуть судно как можно быстрее. Если ему удастся развернуть судно более чем на 180°, то система торпеды остановит ее. Эта система предотвращает возможность попадания торпеды в судно, с которого она была запущена.
Но либо маневр был не завершён, когда торпеда была приведена в полную боевую готовность, либо система предотвращения была неисправна. В этой ситуации боеголовка должна сдетонировать, когда датчик покажет, что поблизости находится корпус подлодки. Торпеда находилась в торпедном отсеке, а следовательно, датчик сработал, система торпеды получила сигнал о близости подлодки, и торпеда взорвалась. Все боеприпасы и торпедное топливо, находившееся в торпедном отсеке, по-видимому, тоже взорвались. Балку отсека взрывом отбросило в соседний отсек, который был затоплен, а поэтому не взорвался. Затопленные передние отсеки подлодки потянули подлодку на дно, вследствие чего взорвались реакторный отсек, второе машинное отделение и отсек двигателя.
12 августа 2000 года подлодка класса «Оскар 11» «Курск» Российского Северного флота поднялась на перископную глубину в рамках учений по запуску торпеды образца 1957 года.
У команды подлодки возникли проблемы, когда произошла утечка торпедного топлива (пероксида водорода). Топливо сконтактировало с металлическими частями торпеды или пусковой установки. В этом случае выделяющийся кислород легко возгорается от искры при утечке пероксида водорода и порождает пожар, который практически невозможно потушить.
В течение двух минут сдетонировали топливо и боеголовки других торпед, уничтожив первый отсек, повредив и затопив второй и, возможно, третий отсеки. Пожар явился источником дыма и оксида углерода, которые и стали причиной гибели большей части экипажа.
23 члена экипажа оставались в живых в течение 8-ми часов и были эвакуированы в 9-й отсек подлодки. Но они погибли, а отсек был затоплен задолго до того, как глубоководные аппараты и команда спасателей смогли прибыть на место, чтобы открыть спасательный люк.
Этот случай указывает на опасность, которую представляет для подлодки ее собственная система вооружения: она может потопить подлодку. В результате безопасность судна стала объектом пристального внимания разработчиков, а подготовка команд подводников стала проводиться по другой схеме. Использование пероксида водорода в качестве ракетного топлива теперь стало крайне нежелательно, так же как и внутренней топливной системы подлодки. В американских торпедах сейчас топливо располагается в контейнерах внутри торпеды и не требует обслуживания. Это уменьшило число аварий. Торпеды Mark 48 нового поколения были доработаны по сравнению с их предшественниками, торпедами Mark 37, что также привело к повышению безопасности на американских подлодках.
Неполадки в системе управления случаются, когда появляются неполадки в гидравлической системе смазки носовых или хвостовых плавников. Отказ гидравлической системы привода плавников, который заставляет лодку погружаться под углом, является одной из самых серьезных неполадок. Заклинивание хвостовых плавников самый худший вариант: хвостовые плавники обладают силой для того, чтобы тянуть подлодку вниз, потому что они находятся на большом расстоянии от центра тяжести судна.
Здесь нужно сказать несколько слов о графике соотношения глубины погружения и скорости подлодки. Он показывает, что чем глубже погружается подлодка, тем больше должна быть ограничена ее максимальная скорость. Например, на килевой глубине в 180 метров судно может двигаться с любой скоростью от «полный стоп» (висение на скорости 0 узлов) до «полный вперёд» (охлаждающие насосы работают на полной скорости, реактор работает на 100 % мощности). Но на глубине свыше 200 метров судно погрузилось уже довольно глубоко и вынуждено двигаться с минимальной скоростью. Еще глубже скорость судна повышается, на тестовой глубине оно должно двигаться на скорости не менее 10 узлов, чтобы в случае затопления у нее было достаточно скорости для поднятия на поверхность, используя носовые плавники или даже с помощью экстренного взрыва в балластных ёмкостях.
На глубине 200 метров максимальная скорость подлодки ограничена, и чем глубже погружается судно, тем более строгими становятся ограничения скорости. И, наконец, на тестовой глубине судну разрешается двигаться со скоростью не более 20 узлов. Эта скорость связана с заклиниванием хвостовых плавников. Если судно движется на полной скорости на тестовой глубине и происходит отказ гидравлической системы, то судно погружается на опасную глубину до того, как команде удается что-то предпринять.
Все атакующие подлодки двигались на полной скорости на тестовой глубине, потому что в тактических ситуациях инструкция, содержащая график зависимости скорости от глубины погружения, выкидывается в мусорное ведро. Вот почему почти все моряки-подводники начинают свои рассказы не словами «Однажды…», а так: «И вот я на тестовой глубине на полном ходу, когда вдруг…»
Вот список действий в случае заклинивания хвостовых плавников:
• Рулевой говорит: «Заклинивание хвостовых плавников!»
• Офицер, отвечающий за погружение, командует: «Полный назад!»
• Старший вахтенный офицер включает сирену и объявляет «Заклинивание хвостовых плавников!» по системе внутренней связи 1МС (к этому моменту подлодка уже может на всех парах нестись по направлению к океанскому дну под углом 40°).
• Вахтенный, управляющий носовыми плавниками, дергает рычаг управления, пытаясь перевести плавники в крайнее верхнее положение и создать противовес заклинившим хвостовым плавникам.
• Старший вахтенный офицер стоит у рычагов управления экстренным взрывом балластных ёмкостей.
• Дежурный офицер принимает решение, взрывать ли балластные ёмкости или нет. Скорее всего он отдаст приказ о взрыве передних балластных ёмкостей, чтобы увеличить выталкивающую силу в носовой части для противовеса движению подлодки, направленному вниз.
• Рулевой пытается задействовать дополнительную гидравлическую систему, чтобы вернуть плавники в исходное положение. Если это ему не удастся, он переключается на аварийную гидравлическую систему и пробует сдвинуть плавники с ее помощью. Если и это не удастся сделать, то вахтенные инженеры в задней части подлодки начинают готовиться принять на себя местное управление хвостовыми плавниками и устранить проблему в гидравлической системе.
Выход из сложившейся вследствие заклинивания хвостовых плавников ситуации может быть очень сложным, даже если эти экстренные меры сработают, потому что взрыв передних балластных ёмкостей и команда «полный назад!» могут направить судно вверх во время движения назад.
Тренировочное оборудование для отработки погружений располагается на огромных гидравлических стойках, которые позволяют операторам тренировочного центра задавать угол наклона вверх или вниз. Ощущения, которые испытываешь при погружении с заклинившими хвостовыми плавниками под большим углом, не из приятных, Если вы проберетесь через спальные места и закричите на ухо уснувшему вахтенному: «Заклинивание хвостовых плавников!», он ответит: «Полный назад!», прежде чем полностью проснётся.
Другие неполадки в системе управления могут быть довольно проблематичными в тактических ситуациях, так как, например, подъём на поверхность с заклинившими хвостовыми плавниками заставляет судно «выпрыгивать» из воды. Это крайне нежелательно, когда подлодка пытается скрыться от вражеского флота или преследует судно противника. Обычно неполадки в системе управления, при которых не происходит заклинивания хвостовых плавников, устраняются относительно просто.
Когда я впервые посмотрел фильм «Лодка» («Dasboot»), я вскрикнул: «Полный назад!», когда на немецкой подлодке заклинило хвостовые плавники. Через секунду командир подлодки отдал приказ: «Полный назад!»
Согласно статистике, столкновение на море может принести вам кучу неприятностей. Предотвращения столкновений добиваются в результате интенсивных тренировок. Но иногда, как только перископ появится на поверхности воды, дежурный по судну увидит судно в опасной близости от подлодки и даст приказ на аварийное погружение.
Столкновение остается большой проблемой, потому что оно может повлечь за собой другие неприятности, например, пожар или затопление. Если после столкновения на судне открылась течь, то команда управления подлодкой может подняться на поверхность, используя экстренный взрыв в балластных ёмкостях или носовые плавники. Если затопление приняло катастрофические масштабы, повреждённый отсек изолируется. Но если незатопленными остаются всего три отсека на подлодке класса «Лос-Анджелес», то подлодка, скорее всего, обречена. Экипаж попытается остановить затопление и может добиться успеха, если причиной затопления стала неполадка в трубопроводе. Но если вода поступает на борт через пролом в корпусе судна, данную ситуацию можно назвать катастрофической.
В заключение хочется сказать, что атомная подлодка — оружие, применяемое на передовой, и оно остается самым опасным родом войск в вооруженных силах после авиации ВМС.
• Радиоактивное излучение — серьёзная проблема на борту подлодки.
• Неполадки в работе ядерного реактора могут возникнуть по целому ряду причин.
• Экстренные меры, которые принимаются при остановке реактора — восстановить мощность и не нанести вред реактору.
• Утечка пара на подлодке может привести к столь же пагубным последствиям, как и сам пожар.
• Хотя предотвращение столкновения и является одним из главных моментов в программе обучения моряков-подводников, вероятность столкновения остается всегда.
• Проблемы при погружении возникают в том случае, если система управления задает неправильные параметры погружения.
Глава 7
Затопление: потеря подлодки «Трэшер»
В этой главе
• Самая ужасная катастрофа подлодки.
• Опасность безопасных переключателей.
• Внесенные изменения.
Самая ужасная катастрофа американской подлодки за атомный век произошла 10 апреля 1963 года в Атлантическом океане, когда была потеряна подлодка USS Thresher с 128 членами экипажа. Подлодка, являвшаяся на тот момент самой современной, только что подверглась капитальному ремонту в доке Портсмута штата Нью-Хэмпшир.
Подлодка направлялась на встречу с другой подлодкой ВМС США USS Skylark, Встреча была назначена в 200 милях от Мыса Доброй Надежды, где континентальный шельф резко обрывался в океан. Если бы «Трэшеру» потребовался экстренный подъём на поверхность (при помощи взрыва балластных ёмкостей), «Скайларк» должен был обеспечить безопасность, в том числе следить за тем, чтобы поблизости не оказалось судов. И если бы на первой подлодке возникли проблемы, то второе судно должно было позаботиться о спасении экипажа.
Ниже приводится хронология событий того утра, как описано в февральском номере журнала «Механические разработки» 1987 года:
6:35. «Трэшер» поднимается на перископную глубину, обнаруживает подлодку «Скайларк» и докладывает на поверхность по акустическому телефону. Капитан Джон Харви готов к тому, чтобы подлодка погрузилась на максимальную глубину — около 300 метров. Погружение осуществлялось в несколько этапов — по нескольку десятков метров за раз. На глубине 125 метров команда подлодки проверила, нет ли течи в корпусе, соединениях труб и трубопроводах. Любая трещина могла обернуться катастрофой: вода хлынула бы внутрь под давлением 40 атм.
7:54. Харви информирует «Скайларк», что в дальнейшем он будет обозначать глубину погружения так: «половина тестовой глубины», «3/4 тестовой глубины» и так далее. Причиной этому были многочисленные советские траулеры, курсировавшие вдоль побережья США.
8:09. «Трэшер» находится на половине тестовой глубины.
9:02. Подлодка попросила навигатора «Скайларка» повторить курс.
9:03. Следующее сообщение получено с «Трэшера»: «У нас небольшие проблемы. Угол положительный». А затем: «Пытаемся произвести взрыв (балластных ёмкостей)». Телефон «Скайларка» уловил звук, производимой воздухом под большим давлением, когда «Трэшер» попытался осушить балластные ёмкости. Потом наступила тишина. В течение следующих 10 минут «Скайларк» безуспешно пытался связаться с «Трэшером».
9:17. «Скайларк» получает шифровку. Большая ее часть была нечеткой, но она заканчивалась четко и зловеще: «…тестовая глубина». Акустический телефон «Трэшера» продолжал работать, и навигатор «Скайларка», ветеран морских сражений Второй мировой войны, был поражен тем, что он услышал далее. Он слышал чёткий грохот и лязг обречённого судна. «Трэшер» распался на части.
Вице-адмирал Элтон Грэнфелл, в прошлом командующий подлодками Атлантического флота, написал о трагедии подлодки «Трэшер» в мартовском номере журнала «Расследования морского института ВМС США» 1964 года: «Трагедия произошла, по всей видимости, когда лодка приближалась или уже находилась на тестовой глубине, что стало причиной сильного затопления вследствие потока воды, хлынувшего внутрь. Вода вызвала короткое замыкание во всех основных жизненно важных электроцепях, вызвав потерю мощности, требующуюся для продолжения движения. „Трэшер“, скорее всего, попытался произвести взрыв основных балластных ёмкостей, начал подъём и сразу начал тонуть. Вскоре после этого подлодка превысила максимальную глубину погружения и пошла на дно».
Джеймс Л. МакВой, бывший подводник и редактор журнала «Морские инженерные решения», сказал: «Когда ВМС попытался выяснить причину гибели подлодки „Трэшер“, то мы обнаружили столько неисправностей: лучше бы мы обо всём этом не знали».
«Скайларк» двигался взад-вперед над местом гибели «Трэшера», пытаясь связаться с экипажем, но ответа не было. Десятки поисковых судов и самолетов ВМС США были немедленно посланы в район катастрофы.
«Скайларк» обнаружил нефтяное пятно недалеко от того места, откуда в последний раз «Трэшер» вышел на связь. Вскоре после этого обломки были найдены другими судами, прибывшими на место. Среди обломков были найдены желтые перчатки, которые используются на атомной подлодке, а также пробковый материал, применяемый для изоляции корпусов подлодок.
В отчёте, полученном со спасательной подлодки, говорилось, что нечеткие голоса слышались через подводный телефон на «Трэшере». Впоследствии высказывались предположения, что это были голоса людей, которые находились в переднем отсеке подлодки, оторванном от остальной подлодки.
Некоторые говорили, что «Трэшер» погрузился слишком глубоко и корпус не выдержал давления и был раздавлен. Во время взрыва давление внутри сосуда выше, чем снаружи, поэтому сосуд разлетается на части. Когда происходит то, что произошло с «Трэшером», снаружи давление оказывается выше, чем внутри, поэтому происходит «взрыв наоборот».
Также существовало мнение, что за «взрывом наоборот» последовал обычный взрыв, когда давление от воздуха и воды повредило трубу для подачи топлива к дизельной установке.
Расследование, проведённое экспертами ВМФ, постановило, что когда «Трэшер» находился на тестовой глубине, открылась течь из сочленения труб системы подачи воды в машинном отделении. Вода вызвала короткое замыкание и, как следствие, остановку реактора.
Подлодка потеряла ход. Не имея возможности произвести экстренный взрыв основных балластных ёмкостей, подлодка не смогла подняться на поверхность: мощности, поставляемой аварийной силовой установкой, было недостаточно.
Колумбус Изелин из Института океанографических исследований в местечке Вудс Хол предложил свою версию событий. Он предполагал, что причиной катастрофы стал подводный водоворот. Крупный ураган пронёсся над заливом Мэйн 8 апреля, а подводный водоворот явился отголоском шторма.
Такой водоворот мог стать причиной образования стометровых подводных воли. Если только подлодка погрузилась в неудачном месте, то, как сказал Изелин, она, скорее всего, сначала попала в водоворот, а затем её накрыло волной. Эти же причины, по всей видимости, и увеличили скорость погружения судна, «заставили» его погрузиться на опасную глубину, прежде чем команда смогла что-либо предпринять… Если на подлодке в тот момент возникли неполадки в системе осушения балластных ёмкостей, то времени до того, как её сплющило давлением, оставалось очень мало.
Это было за несколько недель до того, как маленькая исследовательская подлодка была спущена к месту крушения «Трэшера».
«Трэшер» был первой из подлодок нового поколения. Потеря субмарины явилась главным ударом по имиджу программы, потому что новые подлодки могли погружаться гораздо глубже своих предшественников.
И вот одна из них погрузилась и не вернулась на поверхность. Вся программа атомных подлодок могла оказаться под угрозой, если бы не Холодная война.
ВМС и все те люди в мире, которые были в курсе трагедии, оплакивали гибель подлодки «Трэшер» — и не только из-за погибших моряков и гражданских. «Трэшер» был ключевым элементом в Холодной войне, которая в 1963 году была близка к своему пику, и был призван нейтрализовать растущую угрозу со стороны подводного флота Советского Союза.
«Трэшер» обладал большей ударной мощью, чем все подлодки ВМС США времён Второй мировой войны, вместе взятые.
Вот обозначения разных типов подлодок:
• SSN — атакующая подлодка,
• SSBN — подлодка, несущая на борту баллистические ракеты,
• NR-1 — глубоководный исследовательский аппарат,
• DSRV — глубоководный спасательный аппарат,
• T-AGSS — исследовательская подлодка.
Расследование, проведённое экспертами ВМС, показало, что подлодка не соответствовала требованиям по безопасности.
Разработчики уделили слишком много внимания безопасности ядерного реактора подлодки и слишком мало конструкции самого корпуса судна.
Так же сравнительно мало внимания уделялось системам подачи пара и морской воды.
Это метод запечатывания стыков труб. Металлические элементы соединяются путем их нагревания до таких температур, пока металл-заполнитель, обычно серебро, не расплавится и не заполнит небольшие щели между плотно подогнанными частями. Это очень надежный метод, но он не был использован везде на подлодке.
Наилучший эффект достигается при применении индукционной сварки. Но этот метод был использован не на всех металлических стыках на подлодке. Труднодоступные стыки были просто слегка проварены ручной паяльной лампой. Разработчики посчитали, что этого будет достаточно.
Сверхзвуковое тестирование с использованием специальных звуковых волн применяется при проверке стыков труб на прочность.
Уже несколько признаков показывают, что тестирование стыков было проведено в недостаточном объеме. ВМФ назвала это «незначительными промахами». Старый метод, так называемое гидростатическое тестирование, было использовано вместо нового и более надежного метода ультразвукового тестирования.
Неприятным фактом во время тестирования явилось то, что, когда тесты начали проводить с помощью ультразвукового метода, из 145 проверенных соединений, 20 оказались неисправными. Метод был признан обременительным и требующим слишком много времени. Оставшиеся соединения были проверены с помощью гидростатической системы. Все они прошли тест успешно.
При проведении гидростатического теста трубопровод подлодки наполняется водой под давлением (с использованием насоса), чтобы проверить на прочность или течь стыки труб. Это более безопасный способ, чем пневматический, во время которого система заполняется сжатым воздухом. В последнем случае утечка может повлечь за собой травму или смерть, потому что воздух сохраняет энергию после утечки, тогда как утечка из гидросистемы приводит к моментальному снижению давления.
Военные и снабженцы подчиняются строгим правилам. Известно, что Пентагон может истратить даже 20 долларов на скрепку для бумаги, зато можно уверенно сказать, что это будет очень надёжная скрепка.
Когда дело дошло до строительства и капитального ремонта «Трэшера», этими правилами пренебрегли.
Когда «Трэшер» затонул и обломки были подняты на поверхность, эксперты ВМФ выяснили, что клапаны, установленные в системе сжатого воздуха (те, которые должны были обеспечить взрыв балластных ёмкостей), не соответствовали предъявляемым требованиям.
Эксперты обнаружили, что неисправность этих клапанов способствовала образованию конденсата внутри. Эта жидкость заморозилась и заблокировала поток воздуха через клапан. Это посчитали одной из главных причин того, что подлодка не смогла подняться на поверхность.
С момента катастрофы «Трэшера» 40 лет назад были приняты новые стандарты безопасности. Сегодня, хотя инженеры, проектировщики и конструкторы, которые участвуют в строительстве подлодок, полностью отвечают за последствия аварий ядерного реактора, они также уделяют огромное внимание и безопасности всех других компонентов подлодки.
Сейчас никакие элементы не недооцениваются только потому, что строительство отстает от графика или не поступило достаточно средств из бюджета. В наши дни, когда случаются «небольшие промахи», которые заставляют пересмотреть меры безопасности, современные средства связи «заботятся» о том, чтобы все, кому необходимо знать о тех или иных возможных усовершенствованиях, способных повысить безопасность, знали об этом как можно скорее.
И сегодня новейшие системы заняли свое место среди оборудования подлодки, чтобы можно было с уверенностью сказать, что это именно те компоненты, которые необходимы, а не какие-то их «аналоги».
У подлодки «Трэшер», которая затонула в 1963 году, была тезка во время Второй мировой войны. Это подлодка образца времен Второй мировой войны (SS-200) водоизмещением 1475 тонн на поверхности и 2198 тонн при погружении. Длина ее составляла 103 метра, ширина — 9 метров, осадка — 4,5 метра. Она могла двигаться со скоростью 21 узел на поверхности и 9 узлов — при погружении. На борту размещались 6 носовых и 4 хвостовых торпедных пусковых установок, а также 24 торпеды длиной 0,52 метра. На подлодке были установлены и дизельная, и электрическая силовые установки. Она была построена компанией «Электрик Боут Компани» и спущена на воду 21 августа 1940 года.
Замечание: этот рассказ является внутренней версией трагических событий 1963 года, распространенной среди подводников ВМС США. Ей можно доверять, но она не может претендовать на абсолютную подлинность.
Первое же погружение подлодки «Трэшер» после пребывания в доках обернулось катастрофой. Во время погружения произошла авария во вспомогательной системе подачи морской воды на верхнем уровне второго машинного отделения (отсек, который находится между реакторным отсеком и машинным отделением), и вода затопила пространство. По всей видимости, в это время подлодка находилась глубже того уровня, на который было приказано погрузиться (200 метров).
Возможно, что затопление произошло в тот момент, когда подлодка находилась на тестовой глубине, глубинном пределе, глубже которого погружаться не разрешается. Тестовая глубина обычно составляет 2/3 той глубины, на которой подлодка просто не выдержит давления глубин (точного значения не существует, потому что оно получено исключительно путем вычислений и никогда не проверялось на практике). На этой экстремальной глубине давление было огромно, и в результате в трубопроводе образовалось отверстие 5–8 сантиметров в диаметре.
Сложно представить себе поток воды, который хлынет через отверстие такого размера на тестовой глубине. Струя из пожарного шланга покажется при сравнении очень слабой: если поток воды из такого отверстия ударит кого-нибудь в грудь, то сможет разрезать этого человека пополам. Он сорвет все электрические панели и станет причиной короткого замыкания оборудования. Тяга в поврежденной системе может разорвать трубы на куски. В результате образуется сквозное отверстие диаметром 8 сантиметров, через которое морская вода хлынет внутрь подлодки. Труба вспомогательной системы подачи воды имеет диаметр 15 или 24 см. Это означает, что сквозное отверстие, если его вовремя не изолировать, обречет судно на гибель.
Изначальная идея этой процедуры была хорошо продумана. В конце концов, если пар забирается из остановленного реактора, вода в системе охлаждения реактора, возвращающаяся из парового котла (парового генератора), будет становиться все холоднее, потому что паровой котёл продолжает забирать энергию из системы охлаждения для производства пара, чтобы привести в движение турбины.
Обычно возвращение холодной воды в реактор является нормальной процедурой, потому что она будет нагрета от топливных модулей активной зоны реактора и возвратится в паровые генераторы уже горячей. Но так как реактор остановлен, вода несущественно нагревается от реактора, а температура охлаждающей жидкости становится все ниже по мере того, как паровые котлы забирают из нее энергию на образование пара.
Затопление на данном этапе повредило систему управления реактором. Если защитная система реактора подвергается короткому замыканию, то она остановит реактор. Во время остановки реактора механизмы рычагов управления реактором будут обесточены, открывая механизмы типа «крокодил», которые позволяют пружинам выпрямиться и направить тягу в урановые топливные модули.
В момент остановки ядерные реакции прекращаются, и только благодаря теплу внутри реактора и остаточным реакциям реактор нагревает охлаждающую жидкость. Остановка при работе реактора на 100 % мощности приведет к тому, что мощность упадет до 8 % и останется на этом уровне. Из-за сложных процедур защиты реактора командование ВМС настояло на том, чтобы при остановке реактора закрывались паровые изолирующие клапаны MS-1 и MS-2 для того, чтобы энергия не забиралась из охлаждающей жидкости реактора.
Наконец, температура охлаждающей жидкости реактора настолько низка (от 135 °C-150 °C до 260 °C), что данная плотность наиболее благоприятна для образования активных нейтронов, которые при более высоких температурах будут просачиваться из активной зоны реактора. Более плотная вода означает меньшую утечку нейтронов и больше реакций. Больше реакций — больше мощности. Если ультраплотная вода генерирует активные нейтроны, мощность реактора растет сама по себе. Это называется «перезапуск». Он чрезвычайно опасен, потому что реактор выходит из-под контроля и его мощность может мгновенно возрасти до нескольких тысяч процентов от нормального уровня.
При хорошем раскладе в результате аварии топливо расплавится и заразит реакторный отсек. Судно потеряет ход, потребуются годы на устранение последствий аварии. При плохом же раскладе скачок мощности выбросит в охлаждающую жидкость энергии больше, чем та способна принять, и паровой взрыв разнесет на куски реактор, проделает брешь в корпусе судна — отверстие может быть такого диаметра, что через него способен проехать автомобиль — и потопит судно. Чтобы этого избежать, инструкция адмирала Риковера предписывает, чтобы основные паровые клапаны (MS-1 и MS-2) закрывались с помощью аварийных переключателей на панели управления реактором. Для того чтобы закрыть клапаны с помощью гидравлического привода, требуется несколько секунд. Чтобы открыть их снова, требуется около 10 минут, поэтому их закрытие при аварии носит необратимый характер.
К сожалению, действия, описанные в инструкции Риковера по остановке реактора, были несовместимы с затоплением. Даже рискуя спровоцировать «перезапуск» реактора, когда судно затоплено, операторы могут использовать остаточное тепло реактора, чтобы поднять судно на поверхность. Мантра подводников: «Спасти задание, спасти судно, спасти реактор, спасти экипаж». Закрытие клапанов MS-1 и MS-2 спасёт реактор, но не судно. Клапаны необходимо закрыть таким образом, чтобы пара было достаточно для того, чтобы обеспечивать движение судна в течение 3 минут с использованием половины мощности. Это максимум мощности, которую может предоставить реактор без «перезапуска». Все эти выводы были сделаны после катастрофы подлодки, но это уже не помогло подводникам «Трэшера».
Вернёмся к катастрофе подлодки «Трэшер». Затопление во втором машинном отсеке повлекло за собой короткое замыкание в электронной системе реактора и остановку реактора. Согласно инструкции, команда должна закрыть клапаны MS-1 и MS-2, основные клапаны паровой системы, перекрывающие поток пара, но при этом у них не оставалось никакой надежды использовать пар, чтобы подняться на поверхность.
Можно было сделать попытку закрыть клапаны вспомогательной системы подачи морской воды и изолировать затопленный отсек. Более современные подлодки были оборудованы панелью экстренного закрытия клапанов для того, чтобы вахтенный инженер мог мгновенно изолировать корпус подлодки от потока воды с помощью гидравлики.
Без такой панели или при задержке изоляции вспомогательной системы подачи морской воды такое количество воды могло затопить второе машинное отделение. При этом у судна возникли бы большие проблемы при поднятии на поверхность, если только не воспользоваться экстренным взрывом.
Говорят, что катастрофа похожа на стул: одной или двух ножек недостаточно для того, чтобы стул стоял устойчиво, ему нужно три и более ножек. Так же и аварии нужно три одновременных неполадки, чтобы она превратилась в трагедию. Первой из неполадок было затопление из системы подачи морской воды. Вторая: изолирование паровой системы, чтобы спасти реактор. В результате мощности было недостаточно для поднятия затопленной подлодки на поверхность. Третьей неполадкой могли явиться поздняя изоляция системы подачи морской воды и продолжающееся затопление. Четвертая неполадка была самой тяжелой. Если бы не она, то «Трэшер» смог бы вернуться в Гротон.
Последняя неполадка: отказ воздушных компрессоров высокого давления. Когда баллоны наполняются сжатым воздухом, воздух, забираемый из подлодки, сжимается под давлением до 200 атм. компрессорами поршневого типа. Это делается, когда судно находится на поверхности или производит забор воздуха через шноркель, чтобы избежать резкого падения давления внутри подлодки. Но проблема в том, что влага, содержащаяся в воздухе, может быть губительна для баллонов высокого давления. Воздух проходит через специальную ёмкость, наполненную порошком, который поглощает влагу. Когда порошок перенасыщен влагой и не может больше вбирать ее в себя, система должна переключиться на другую ёмкость и осушить использованную. По какой-то причине система дала сбой, и влажный воздух прошёл сквозь систему и наполнил баллоны высокого давления.
Когда дежурный офицер приказал произвести экстренный взрыв основных балластных ёмкостей, влажный воздух в баллонах со сжатым воздухом прошел через большие клапаны и несколько изгибов трубы и попал в балластные ёмкости. Это вызвало проблемы в системе из-за эффекта Джоуля-Томпсона. Когда газ под большим давлением попадает в среду с низким давлением, то уравнение сохранения энергии гласит, что при падении давления и плотности величина, называемая внутренней энергией газа, тоже падает. Внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре газа. Поэтому когда давление газа падает, температура газа понижается с температуры окружающего воздуха до минусовых значений. Вы, наверное, уже догадались, чем это может кончиться, если воздух будет влажным. На борту «Трэшера» конденсат мгновенно превратился в гигантский ледяной шар внутри трубы, рядом с клапаном и в изгибах трубы, преградив доступ сжатого воздуха в балластные ёмкости.
Не имея возможности произвести взрыв балластных ёмкостей, потеряв ход из-за закрытия паровых клапанов и имея дополнительный вес из-за затопления во втором машинном отделении, судно было обречено. Заместитель дежурного офицера пытался послать сигнал с помощью подводного телефона, прибора, который передает голосовые сигналы вместо пульсаций. Говорят, что в одном из сообщений с борта «Трэшера» говорилось, что подлодка погружалась под очень острым углом, что могло произойти из-за затопления во втором машинном отделении, которое находится далеко позади центра тяжести подлодки. Тот факт, что офицер продолжал передавать информацию даже в тот момент, когда он знал, что обречён, свидетельствует об исключительной преданности своим обязанностям.
Корпус «Трэшера» разлетелся на куски на критической глубине, на поверхности было найдено большое количество обломков подлодки. Роберт Боллард, океанограф, обнаруживший «Титаник», стоял во главе экспедиции по поднятию обломков «Трэшера». К месту крушения подлодки были спущены глубоководный аппарат «Ясон» и робот-камера «Элвин». Видеокадры с места крушения «Трэшера» наводят ужас. Кроме обломков оборудования — балластных ёмкостей, клапанов, труб и кабелей — невозможно было ничего распознать.
• Никогда не закрывайте паровые клапаны MS-1 и MS-2 в случае остановки реактора. В ситуации, угрожающей безопасности судна, будьте готовы открыть дроссели и использовать пар, чтобы поднять подлодку на поверхность.
• Установите и будьте готовы к использованию экстренных переключателей на панели управления для закрытия всех клапанов подлодки в случае затопления.
• Проверьте, чтобы сжатый воздух очищался от влаги во время прохождения через специальную колонну.
• Клапаны подачи воздуха под давлением в основные балластные ёмкости при экстренном взрыве должны быть цельными и не иметь возможности поворота (такие клапаны не изменяют диаметр трубы, соответственно не происходит изменения давления или температуры — поэтому меньше шансов на образование наледи из-за скапливания конденсата внутри труб), Также расстояние от баллонов со сжатым воздухом до балластных ёмкостей должно быть как можно короче, с минимальным углом, или представлять собой прямую, так что даже в случае образования конденсата есть шанс, что воздух достигнет балластных ёмкостей.
• Все моряки-подводники должны быть в курсе этих трагических событий, чтобы такой катастрофы больше никогда не произошло. Если мы уясним для себя эти уроки, то можем быть уверены, что моряки «Трэшера» погибли не зря.
• Самая ужасная катастрофа американской подлодки за атомный век — потеря подлодки USS Thresher в 1963 году.
• Много теорий пытались дать объяснение, почему «Трэшер» затонул и распался на части в 200 милях от Мыса Доброй Надежды.
• Версия трагических событии 1963 года, распространённая среди подводников ВМС США, не полностью совпадает с официальной версией произошедшего.
• Эта трагедия многому нас научила, и с тех пор подлодки стали безопаснее.
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
О психологии, саморазвитии и личностном росте
Саморазвитие
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги