Дифферентовка

Редактирует Prol64!

Дифферентовка (балансировка подводной лодки) — регулирование плавучести, крена и дифферента подводной лодки с помощью приема, удаления или перекачки забортной воды в специальные цистерны. Дифферентовка является базовым элементом обеспечения навигационной безопасности корабля, управления его элементами движения и удержания на заданной глубине.

Процесс приведения подводной лодки в состояние, при котором её вес в точности равен весу вытесненной воды, а центр тяжести и центр величины находятся на одной вертикали, называется удифферентованием.

Исторический очерк

Проблема продольной балансировки возникла одновременно с появлением первых подводных судов. Из-за малого запаса плавучести в подводном положении даже незначительное смещение грузов или перетекание воды вызывало опасные наклоны.

Ранний период (XIX — начало XX вв.):

На первых подводных лодках (например, конструкции К. А. Шильдера или Т. Накена) дифферентовка осуществлялась перемещением твердого балласта — чугунных грузов, передвигавшихся по рельсам вдоль киля вручную. На лодке Plongeur (1863 г.) впервые применили водяной поршневой регулятор, однако система была несовершенной.

Становление систем (Первая и Вторая мировые войны):

К началу Первой мировой войны сформировалась классическая схема водяного вспомогательного балласта. Были выделены концевые дифферентные и средние уравнительные цистерны. Перекачка воды между ними осуществлялась сжатым воздухом или поршневыми помпами. В этот период удифферентование производилось перед каждым погружением на стопе.

Современный этап:

На атомных и современных дизель-электрических ПЛ процесс частично или полностью автоматизирован. БИУС непрерывно рассчитывает изменения параметров и управляет гидравлическими насосами, компенсируя динамические изменения веса.

Назначение и физический смысл

Главная цель дифферентовки — уравнять вес подводной лодки с выталкивающей (архимедовой) силой воды и добиться её положения «на ровном киле» (дифферент, близкий к нулю). В подводном положении запас плавучести ПЛ равен нулю, поэтому любая разница между весом и силой Архимеда приводит к неконтролируемому погружению или всплытию.

Регулярная балансировка необходима из-за постоянного изменения весового набора ПЛ в ходе похода:

Внутрикорабельные факторы:

Расход топлива (на ДЭПЛ), пресной воды, провизии, перемещение личного состава по отсекам, а также торпедные или ракетные стрельбы. При стрельбе вес боеприпаса мгновенно компенсируется приемом эквивалентного объема воды в специальные цистерны замещения.

Внешние гидрологические факторы:

Изменение плотности, солёности и температуры морской воды при переходе между районами или пересечении слоев скачка плотности («жидкий грунт»). В холодной и соленой воде плавучесть лодки возрастает, что требует приема дополнительного балласта.

Классификация способов балансировки

Статическая дифферентовка (без хода)

Проводится при нахождении корабля на стопе или на минимальном технологическом ходу. Лодка погружается под цистернами главного балласта (ЦГБ) на безопасную глубину (как правило, 10–15 метров). Командир БЧ-5 (инженер-механик) производит замеры естественного уклона и остаточной плавучести. Путем постепенного приема или откачки воды из уравнительной цистерны и перекачки между концевыми цистернами лодка приводится в состояние «зависания».

Исторически статическая дифферентовка на флоте также предваряется процедурой «вывески» — контрольного взвешивания корабля в базе после проведения ремонтных работ или погрузки имущества.

Динамическая дифферентовка (на ходу)

Выполняется во время движения подводной лодки. На ходу удержание заданной глубины и угла наклона может осуществляться за счет гидродинамических сил, создаваемых горизонтальными рулями (носовыми и кормовыми).

Однако постоянное удержание больших углов перекладки рулей увеличивает гидродинамическое сопротивление, снижает скорость и, главное для скрытности ПЛ, генерирует повышенный уровень шума (турбулентные потоки и кавитация на рулях). Динамическая дифферентовка на ходу призвана перекачкой балласта полностью «разгрузить» рули, вернув их в нейтральное (околонулевое) положение.

Конструкция систем дифферентовки

Система относится к общекорабельным системам вспомогательного балласта. В её состав входят:

Дифферентные цистерны — расположены в оконечностях прочного корпуса (крайний нос и крайняя корма). Служат для изменения продольного наклона. Соединены между собой дифферентной магистралью.
Уравнительная цистерна — располагается вблизи центра величины ПЛ (обычно в районе центрального поста). Служит для компенсации избытка или недостатка веса.
Креновые цистерны — бортовые цистерны для устранения бокового наклона (крена).
Дифферентные насосы (помпы) — специальные высоконапорные поршневые или центробежные насосы, способные перекачивать воду между цистернами или за борт на больших глубинах. В качестве резервного средства используется вытеснение воды сжатым воздухом высокого давления (ВВД).

См. также

Источники и литература

Прасолов С. Н., Амитин М. Б. Устройство подводных лодок. — М.: Воениздат, 1973.
Бондаренко В. А. Дифферентовка подводных лодок: теория и практика. — Л.: Судостроение, 1985.
Военно-морской словарь / Гл. ред. В. Н. Чернавин. — М.: Воениздат, 1990. — С. 132. — ISBN 5-203-00174-X.