Il fatto dell'esistenza di un batiscafo, che è riuscito a conquistare l'abisso più profondo, testimonia la possibilità tecnica di creare veicoli con equipaggio per immersioni a qualsiasi profondità.
Perché nessuno dei moderni sottomarini è nemmeno vicino alla capacità di immergersi, anche a 1000 metri?
Mezzo secolo fa, il batiscafo, assemblato con mezzi improvvisati di acciaio standard e plexiglass, ha raggiunto il fondo della Fossa delle Marianne. E potrei continuare la mia immersione se ci fossero grandi profondità nella natura. La profondità di progetto sicura per Trieste era di 13 chilometri!
Più di 3/4 dell'area dell'Oceano Mondiale ricade sulla zona abissale: un fondale oceanico con profondità di oltre 3000 m. Un vero spazio operativo per la flotta sottomarina! Perché nessuno approfitta di queste opportunità?
La conquista di grandi profondità non ha nulla a che fare con la forza dello scafo degli "Sharks", "Boreyev" e "Virginia". Il problema è diverso. E l'esempio con il batiscafo "Trieste" non c'entra assolutamente nulla.
Sono simili, come un aereo e un dirigibile
Il batiscafo è un "galleggiante". Carro cisterna con benzina, con una gondola dell'equipaggio fissata sotto di essa. Quando la zavorra viene imbarcata, la struttura acquisisce un assetto negativo e sprofonda in profondità. Quando la zavorra viene rilasciata, ritorna in superficie.
A differenza dei batiscafi, i sottomarini devono cambiare ripetutamente la profondità di essere sott'acqua durante un'immersione. In altre parole, il sottomarino ha la capacità di cambiare ripetutamente la riserva di galleggiamento. Ciò si ottiene riempiendo i serbatoi di zavorra con acqua di mare, che viene soffiata con aria durante la risalita.
In genere, le barche utilizzano tre sistemi di aria: aria ad alta pressione (HPP), aria a media pressione (HPA) e aria a bassa pressione (HPP). Ad esempio, sulle moderne navi nucleari americane, l'aria compressa viene immagazzinata in bombole a 4.500 psi. pollice. Oppure, umanamente, circa 315 kg/cm2. Tuttavia, nessuno dei sistemi che consumano aria compressa utilizza direttamente il VVD. Improvvise cadute di pressione provocano un intenso congelamento e blocco delle valvole, creando nel contempo il pericolo di esplosioni di compressione dei vapori d'olio nell'impianto. L'uso diffuso di VVD sotto pressione oltre 300 atm. creerebbe rischi inaccettabili a bordo del sottomarino.
VVD attraverso un sistema di valvole di riduzione della pressione viene fornito ai consumatori sotto forma di VVD sotto una pressione di 3000 libbre. per mq pollici (circa 200 kg/cm2). È con quest'aria che vengono fatti saltare i principali serbatoi di zavorra. Per garantire il funzionamento degli altri meccanismi della barca, il lancio delle armi, nonché il soffiaggio dell'assetto e l'equalizzazione dei serbatoi, viene utilizzata aria "di lavoro" a una pressione ancora inferiore di circa 100-150 kg / cm2.
Ed è qui che entrano in gioco le leggi del dramma!
Con un tuffo in profondità ogni 10 metri la pressione aumenta di 1 atmosfera
Ad una profondità di 1500 m, la pressione è di 150 atm. A una profondità di 2000 m, la pressione è di 200 atm. Questo corrisponde esattamente al valore massimo di IRR e IRR nei sistemi sottomarini.
La situazione è aggravata dai limitati volumi di aria compressa a bordo. Soprattutto dopo che la barca è rimasta sott'acqua per molto tempo. Ad una profondità di 50 metri, le riserve disponibili possono essere sufficienti per spostare l'acqua dalle cisterne di zavorra, ma a una profondità di 500 metri è sufficiente solo per 1/5 del loro volume. Le profondità profonde sono sempre un rischio, e bisogna procedere con la massima cautela.
Al giorno d'oggi, esiste la possibilità pratica di creare un sottomarino con uno scafo progettato per una profondità di immersione di 5000 metri. Ma soffiare i serbatoi a una tale profondità richiederebbe aria a una pressione di oltre 500 atmosfere. Progettare tubazioni, valvole e raccordi progettati per questa pressione, pur mantenendo il loro peso ragionevole ed eliminando tutti i rischi associati, è oggi un compito tecnicamente insolubile.
I moderni sottomarini sono costruiti secondo il principio di un ragionevole equilibrio di prestazioni. Perché costruire uno scafo ad alta resistenza in grado di resistere alla pressione di una colonna d'acqua lunga un chilometro quando i sistemi di affioramento sono progettati per profondità molto inferiori? Affondato per un chilometro, il sottomarino sarà comunque condannato.
Tuttavia, questa storia ha i suoi eroi e i suoi emarginati.
I sommergibilisti americani sono considerati outsider tradizionali nel campo delle immersioni subacquee
Da mezzo secolo gli scafi delle barche americane sono realizzati da un'unica lega HY-80 dalle caratteristiche molto mediocri. Alto rendimento-80 = lega ad alto rendimento da 80.000 psi pollici, che corrisponde al valore di 550 MPa.
Molti esperti esprimono dubbi sull'adeguatezza di tale soluzione. A causa dello scafo debole, le barche non sono in grado di sfruttare appieno le capacità dei sistemi di risalita. Che consentono il soffiaggio di serbatoi a profondità molto maggiori. Si stima che la profondità di lavoro di immersione (la profondità alla quale l'imbarcazione può rimanere a lungo, effettuando eventuali manovre) per i sottomarini americani non superi i 400 metri. La profondità massima è di 550 metri.
L'uso di HY-80 consente di ridurre i costi e velocizzare l'assemblaggio delle strutture dello scafo; tra i vantaggi, sono sempre state chiamate le buone qualità di saldatura di questo acciaio.
Per gli scettici ardenti, che dichiareranno immediatamente che la flotta del "potenziale nemico" è massicciamente rifornita di spazzatura non combattebile, va notato quanto segue. Queste differenze nel ritmo della costruzione navale tra Russia e Stati Uniti sono dovute non tanto all'uso di qualità di acciaio di qualità superiore per i nostri sottomarini, quanto ad altre circostanze. Comunque.
All'estero si è sempre creduto che i supereroi non fossero necessari. Le armi subacquee dovrebbero essere il più possibile affidabili, silenziose e numerose. E c'è del vero in questo.
Komsomole
L'elusivo "Mike" (K-278 secondo la classificazione NATO) ha stabilito un record assoluto per la profondità di immersione tra i sottomarini - 1027 metri.
La profondità massima di immersione dei "Komsomolets" secondo i calcoli era di 1250 m.
Tra le principali differenze di design, insolite per altri sottomarini domestici, ci sono 10 serbatoi senza ringstone situati all'interno di uno scafo resistente. Possibilità di sparare siluri da grandi profondità (fino a 800 metri). Capsula di salvataggio a comparsa. E il clou principale è il sistema di emergenza per il soffiaggio dei serbatoi con l'aiuto di generatori di gas.
Il corpo in lega di titanio ha permesso di realizzare tutti i vantaggi intrinseci.
Il titanio in sé non era una panacea per conquistare le profondità del mare. La cosa principale nella creazione dei Komsomolets per acque profonde è stata la qualità costruttiva e la forma di uno scafo solido con un minimo di buchi e punti deboli.
La lega di titanio 48-T con un punto di snervamento di 720 MPa era solo leggermente superiore in termini di resistenza all'acciaio strutturale HY-100 (690 MPa), da cui sono stati realizzati i sottomarini SeaWolf.
Gli altri "vantaggi" descritti della cassa in titanio sotto forma di basse proprietà magnetiche e della sua minore suscettibilità alla corrosione non valevano di per sé l'investimento. La magnetometria non è mai stata un metodo prioritario per rilevare le barche; sott'acqua, tutto è deciso dall'acustica. E il problema della corrosione marina è stato risolto per duecento anni con metodi più semplici.
Il titanio dal punto di vista della costruzione navale sottomarina domestica aveva DUE vantaggi reali:
a) meno densità, il che significava un corpo più leggero. Le riserve emergenti sono state spese per altre voci di carico, ad esempio centrali elettriche di maggiore potenza. Non è un caso che i sottomarini con scafo in titanio (705 (K) "Lira", 661 "Anchar", "Condor" e "Barracuda") siano stati costruiti come conquistatori della velocità.;
b) Tra tutti gli acciai e le leghe altoresistenziali la lega di titanio 48-T si è rivelata la più tecnologicamente avanzata nella lavorazione e nell'assemblaggio delle strutture dello scafo.
"Più tecnologicamente avanzato" non significa semplice. Ma le qualità di saldatura del titanio hanno permesso almeno l'assemblaggio di strutture.
All'estero aveva una visione più ottimistica dell'uso degli acciai. Per la produzione di scafi per nuovi sottomarini del XXI secolo, è stato proposto l'acciaio ad alta resistenza del marchio HY-100. Nel 1989, gli Stati Uniti hanno gettato le basi per il piombo SeaWolfe. Dopo due anni, l'ottimismo è diminuito. Lo scafo SeaWolfe doveva essere smontato e ricominciato.
Molti problemi sono stati risolti e le leghe di acciaio con proprietà equivalenti a HY-100 stanno trovando applicazioni più ampie nella costruzione navale. Secondo alcuni rapporti, un tale acciaio (WL = Werkstoff Leistungsblatt 1.3964) viene utilizzato nella produzione di uno scafo durevole di sottomarini non nucleari tedeschi "Tipo 214".
Esistono leghe ancora più resistenti per la costruzione di alloggiamenti, ad esempio la lega di acciaio HY-130 (900 MPa). Ma a causa delle scarse proprietà di saldatura, i costruttori navali consideravano impossibile l'uso dell'HY-130.
Ancora nessuna notizia dal Giappone.
significa carico di snervamento
Come dice il vecchio proverbio, "Qualunque cosa tu faccia bene, c'è sempre un asiatico che la fa meglio".
Ci sono pochissime informazioni nelle fonti aperte sulle caratteristiche delle navi da guerra giapponesi. Tuttavia, gli esperti non sono fermati dalla barriera linguistica o dalla segretezza paranoica inerente alla seconda marina più forte del mondo.
Dalle informazioni disponibili, ne consegue che i samurai, insieme ai geroglifici, usano ampiamente le designazioni inglesi. Nella descrizione dei sottomarini, c'è un'abbreviazione NS (Naval Steel - naval steel), combinata con indici digitali 80 o 110.
Nel sistema metrico, "80" quando si designa un grado di acciaio molto probabilmente significa una resistenza allo snervamento di 800 MPa. L'acciaio più resistente NS110 ha un carico di snervamento di 1100 MPa.
Dal punto di vista americano, l'acciaio standard per i sottomarini giapponesi è l'HY-114. Migliore e più durevole - HY-156.
Scena muta
"Kawasaki" e "Mitsubishi Heavy Industries" senza grandi promesse e "Poseidon" hanno imparato a realizzare scafi con materiali che in precedenza erano considerati incompatibili e impossibili nella costruzione di sottomarini.
I dati forniti corrispondono a sottomarini obsoleti con un'installazione indipendente dall'aria del tipo "Oyashio". La flotta è composta da 11 unità, di cui le due più vecchie, entrate in servizio nel 1998-1999, sono state trasferite nella categoria delle unità addestrative.
"Oyashio" ha un design misto a doppio scafo. Il presupposto più logico è che la parte centrale (scafo robusto) sia realizzata con l'acciaio più resistente NS110, a prua e a poppa viene utilizzato un design a doppio scafo: un guscio aerodinamico leggero in NS80 (pressione interna = esterna pressione), coprendo i principali serbatoi di zavorra al di fuori del robusto scafo. …
I moderni sottomarini giapponesi del tipo "Soryu" sono considerati "Oyashio" migliorati pur mantenendo le soluzioni di progettazione di base ereditate dai loro predecessori.
Con il suo robusto scafo in acciaio NS110, la profondità di lavoro di Soryu è stimata in almeno 600 metri. Il limite è 900.
Date le circostanze presentate, le forze di autodifesa giapponesi dispongono attualmente della flotta più ampia di sottomarini da combattimento.
I giapponesi "spremono" tutto il possibile dal disponibile. Un'altra domanda è quanto questo aiuterà in un conflitto navale. Per il confronto nelle profondità del mare, è necessaria una centrale nucleare. Le pietose "mezze misure" giapponesi con l'aumento della profondità di lavoro o la creazione di una "barca a batteria" (il sottomarino Oryu che ha sorpreso il mondo) sembra una buona faccia per un brutto gioco.
D'altra parte, la tradizionale attenzione ai dettagli ha sempre permesso ai giapponesi di avere un vantaggio sul nemico. L'emergere di una centrale nucleare per la Marina giapponese è una questione di tempo. Ma chi altro al mondo dispone di tecnologie per la produzione di casse ultra resistenti in acciaio con un carico di snervamento di 1100 MPa?
