Реферат: История создания подводных лодок в мире и в России
Впервые идея подводного судна для военных целей была осуществлена в России изобретателем-самоучкой Ефимом Никоновым, который в 20-е годы XVIII века построил "судномодель" и "потаенное огненное судно большого корпуса". Вооружение этой первой российской подводной лодки состояло из "огненных труб" - огнеметов и инструментов для проделывания отверстий водолазом в корпусах вражеских кораблей. Для водолаза Никоновым был изобретен водолазный костюм. Неудачные испытания "потаенного судна" в 1724-1728 г, секретность его создания и длительное пренебрежение властями делами флота надолго прервали попытки создания новых подводных судов.
Только в конце XVIII века появились проекты Роводановского и Торгованова, также впрочем, не нашедшие поддержки у властей. Российские изобретатели подводных судов XVIII века были самоучками, иногда совершенно не связанные с судостроением. Каждый разрабатывал свой проект самостоятельно, без учета опыта предшественников. Общим для всех проектов, как и проектов, начала XIX века, являлось применение мускульной силы для движения под водой.
2. Воплощение в жизнь
Несмотря на то, что в последующие сто лет не производилось строительства каких-либо подводных судов, интерес к подводному мореплаванию в русском обществе сохранялся. Свидетельством к тому служат статьи, напечатанные в журнале "Московский телеграф" за 1825 год. В № XII и XIII под рубрикой "Новые изобретения и открытия" первым номером помещен исторический обзор "Подводный корабль", подробно и со знанием дела рассказывающий о работах изобретателей подводных лодок, в том числе Фултона и Монжери. Репликой на этот обзор стала статья В.Н. Берха в XXIII номере этого же журнала "Об изобретении подводных судов в России в 1719 году", явившаяся первым печатным трудом по истории русского подводного кораблестроения. В 1827 году журнал "Славянин" публикует статью уже упоминавшегося Монжери "О подводном мореплавании и войне". Нет сомнения, что создатель первой железной подводной лодки К.А. Шильдер был знаком с этими статьями.
История боевых подводных кораблей ведет свое начало с этой неказистой на вид посудины яйцеобразной формы, которая и представляет собой самую первую подводную лодку, примененную в боевых условиях. Это «Черепаха», созданная Дэвидом Бушнеллом, пытливым изобретателем, также подарившим миру первую подводную мину…
Подводная лодка Д. Бушнелла:
а - вид спереди; б - вид сбоку
В первой половине XIX века в России продолжали разрабатываться проекты подводных судов с мускульным приводом. Из числа этих проектов - К.Черновского, А.Подолецкого и К.Шильдера - подводная лодка Карла Андреевича Шильдера занимает выдающееся место в истории отечественного подводного кораблестроения. Построенная в марте 1834 г., подводная лодка стала первым железным судном, созданным в России, вооружение составляли 6 ракетных станков и мина с электрическим взрывателем, для наблюдения из-под воды использовалась оптическая труба, а в качестве движителей и для маневрирования в вертикальной плоскости использовались специальные гребки. Шильдером была высказана идея о возможности использования "электродвижения" с питанием электродвигателя от гальванических элементов. Для транспортировки лодки на большие расстояния предназначались специальный понтон, вооруженный ракетными станками и специальные буксирные пароходы с элементами бронирования. По замыслу конструктора - выдающегося военного инженера, подводная лодка являлась активным средством защиты морских крепостей. Военное ведомство России, вплоть до 1911 г. с этой целью заказывало малые подводные лодки (К. Джевецкого, затем Ф. Голланда).
Подводная лодка К. Шильдера
Подводная лодка Шильдера была первым в России судном с цельнометаллическим корпусом и представляла собой удлиненное тело обтекаемой формы. 23 сентября 1840 года на фарватере Невки между Петровским и Крестовским островами лодка была погружена, насколько позволяла глубина реки, над поверхностью воды были только верхушки башен. Через 3 часа лодка всплыла. 8 человек команды "стеснения воздуха не чувствовали". До боевого применения эта подводная лодка не дошла, т.к. сама не могла находить направление под водой.
Работы над данным классом кораблей в России продолжались, и в 1879 году Степан Карлович Джевецкий в Санкт-Петербурге на Невском заводе построил подводную лодку, которая прошла государственные испытания. На этих испытаниях, имевших цель показать достоинства лодки Александру III, Джевецкий сумел пройти под царской шлюпкой, следившей за эволюциями лодки, и преподнес императрице Марии Федоровне букет великолепных орхидей со словами: "Это дань Нептуна Вашему Величеству". После этих испытаний последовал заказ на изготовление 50 подводных лодок, предназначаемых для обороны приморских крепостей. Россия получила первый подводный флот.
Экипаж ПЛ – 4 человека. Интересно, что после различных проб с приведением лодки в движение Джевецкий остановился на применении электродвигателя. Эта идея нашла воплощение во всех подводных лодках до появления атомных ПЛ.
Первая подводная лодка Джевецкого
3. Модернизация продолжается
Идея боевого применения подводного судна была популяризирована в романе Жуля Верна «20 тысяч лье под водой», написанном в 1870 году. В романе описывается подводная лодка «Наутилус», которая таранит и уничтожает надводные корабли, используя металлический «бивень», располагающийся на носу лодки. Ни о каких прототипах торпед или иного оружия в романе речи не шло. Влияние романа на умы было столь сильно, что первую атомную подводную лодку назвали в честь «Наутилуса» Жуля Верна.
Наутилус Р. Фултона
В эти годы перед изобретателями стоял целый ряд нерешенных теоретических и практических проблем, поэтому даже наиболее талантливые из них зачастую руководствовались достаточно наивными соображениями. Например, И.Ф. Александровский корпус лодки выполнил в виде треугольника с круглым основанием, исходя из формы тела рыб с острой спинкой. Тем не менее, именно в этот период были построены первые подводные лодки. Идя трудным путем проб и ошибок, русские изобретатели к началу XX века накопили необходимый опыт для создания боевых подводных лодок, первой из которых стала подводная лодка "Дельфин".
Подлинный чертеж подводной лодки "Дельфин"
Первая настоящая подводная лодка, принявшая участие в вооружённых действиях, была создана в США Хорасом Л. Ханли во время Гражданской войны во флоте Конфедерации. Оно представляло собой паровозный котёл, на обоих концах которого были смонтированы заострённые оконечности. Погружение осуществлялось заполнением двух балластных цистерн на носу и корме, которые для всплытия продувались ручными помпами, а для срочного всплытия сбрасывался железный балласт, закреплённый на днище. Гребной винт вращался при помощи коленчатого вала восемью матросами. Вооружение состояло из мины, закреплённой на длинном стальном шесте, на носу лодки. Наблюдение, вход и выход экипажа из лодки осуществлялись через две небольшие башенки.
В конце XIX века появились лодки с электрической силовой установкой, затем с бензиновой и дизельной для надводного плавания и с электрической для подводного. В мае 1899 года на международной конференции в Гааге Россия при поддержке таких стран, как Германия, Франция, Италия, Япония и США, предприняла попытку ограничить создание подводного оружия, которое было сорвано Великобританией.
Русско-японская война заставила воюющие государства задуматься о серьёзности подводных кораблей. Сам факт наличия у России на Дальнем Востоке подводных сил оказал сдерживающее влияние на японский флот, ограничив его активность. Так, после встреч с русскими ПЛ в районе Владивостока и в Татарском проливе в 1905 г., противник прекратил активные действия у русских берегов.
Вплоть до 1911 г., когда, в соответствии с принятыми судостроительными программами, началось массовое строительство подводных лодок, было временем осмысления опыта войны, подготовки кадров подводников и строителей подводных лодок, обоснования основных подклассов подводных лодок, временем выработки взглядов и отработки руководящей технической документации и требований к подводным лодкам. Заводы приобрели необходимый опыт по созданию подводных лодок и их комплектующих - двигателей, аккумуляторных батарей, торпедных аппаратов.
11 марта 1906 г . в Российском Императорском флоте появился новый класс кораблей - "подводные лодки."
Ограниченные успехи подводных лодок в Русско-японской войне, неопределенность внешней политики, нестабильность внутренней обстановки и отсутствие денежных средств на воссоздание флота сказались и на строительстве подводных лодок.
В 1-й мировой войне русские ПЛ активно участвовали в боевых действиях на Балтийском и Черном морях. В течение 1915-1917 гг. ПЛ потопили и захватили свыше 30 транспортных судов противника (по подтвержденным данным). Всего же в результате активных действий ПЛ против турецкого каботажного плавания было уничтожено более 200 единиц различных его плавсредств.
Одной из самых удачных лодок того времени была «Минога» конструкции известного судостроителя Ивана Григорьевича Бубнова . Первоначальный проект лодки был рассмотрен и одобрен в Морском техническом комитете 20 сентября 1905 года. "Минога" стала первой в мире субмариной с дизель-электрической установкой, с трубчатыми торпедными аппаратами и выносным пулеметом на ходовом мостике.
Ускоренное развитие подводного флота в годы Первой мировой войны привело к тому, что субмарины стали грозным оружием. Всего за время войны 600 подводных лодок воюющих государств потопили 55 крупных боевых кораблей (линкоры и крейсера), 105 эсминцев, 33 субмарины.
По итогам Первой мировой войны был сделан вывод о необходимости взаимодействия подводных лодок с надводными кораблями эскадр, поэтому в период между мировыми войнами преимущественно совершенствовались надводные тактико-технические характеристики.
4. Подводный флот в Великой Отечественной Войне
К началу Великой Отечественной войны в Российском ВМФ насчитывалось 212 подводных лодок: 15 - на Северном флоте, 69 - на Балтийском, 47 - на Черноморском и 81 - на Тихоокеанском флоте. Итогом их боевой деятельности было потопление около 100 боевых кораблей противника, более 300 транспортов общим тоннажем свыше 1 миллиона брутто-регистровых тонн. 21 подводник стал Героем Советского Союза, 12 лодок удостоены звания гвардейской, 23 награждены орденами Красного Знамени, а Д-3, М-172, С-56 и Щ-402 того и другого отличий сразу. Такие высокие награды достались дорогой ценой.
Несколько потопленных на Балтике судов в 1941 году заставили немцев при уже имеющемся дефиците металла изготовить несколько громадных противолодочных сетей и дважды перегородить Финский залив. Все же, несмотря на серьезные потери в 1942 г., наши подводники смогли неоднократно прорываться в открытое море и топить вражеские корабли. Можно смело утверждать, что эти походы были самыми сложными и опасными в масштабах всей Второй Мировой войны, т.к. нигде более противник не создавал столь насыщенной противолодочной обороны.
Особой страницей можно назвать походы по снабжению Севастополя. Подводники работали уже где-то за пределами человеческих возможностей. Лодку грузили за несколько часов на базе, затем она шла в Севастополь, где после экстренной разгрузки немедленно уходила обратно за новым грузом. Так продолжалось два месяца.
В количественном отношении подводные силы флотов разных стран существенно отличались друг от друга, что объяснялось их экономическими возможностями, а также взглядами военных ведомств на тенденции развития подводных лодок и ту роль, которая отводилась им в военных конфликтах.
По разнообразию выполняемых задач советские подводные лодки были наиболее универсальными силами флота. Они вели борьбу на морских коммуникациях противника, защищали свои морские коммуникации, ставили мины, вели разведку, несли дозор, перевозили людей и грузы, осуществляли навигационно-гидрографическое обеспечение сил флота. Удары советских подводных лодок оказались весьма чувствительными для фашистов.
Глава 2. Подводный флот на современном этапе
1. Общие сведения
Подводная лодка - корабль, способный погружаться (всплывать) и длительное время действовать в подводном положении. Важнейшее тактическое свойство подводной лодки — скрытность.
Подводная лодка - это корабль, который приспособлен для плавания и выполнения стратегических, оперативно-тактических и прочих задач, как в надводном, так и в подводном положении. С военно-морском флоте подводные лодки составляют особый тип сил – подводные силы флота.
Корпус подводной лодки выполняется из металла и имеет металлический каплеобразную либо сигарообразную форму, способен выдерживать значительное давление воды на больших глубинах погружения. Для того чтобы погрузиться, подводная лодка наполняет водой балластные цистерны. Варьирование глубины и всплытие осуществляются при помощи горизонтальных рулей, при этом происходит вытеснение воды из балластных цистерн посредством сжатого воздуха либо газа. Для движения подводной лодки в надводном положении используются дизельные либо атомные энергетические установки; под водой на больших глубинах — исключительно атомные установки, а также электрические аккумуляторы тока, на мелких глубинах — дизельные установки, который снабжаются специальными выдвижными воздухозаборными устройствами.
Современные подводные лодки имеют 2 корпуса: водопроницаемый лёгкий корпус, функция которого заключается в придании кораблю гидродинамических совершенных обводов, и водонепроницаемый прочный корпус, способный выдержать давление воды на больших глубинах погружения. Внутри прочный корпус разделен на отсеки переборками, что повышает живучесть корабля в случае течи. Типичный материал прочного корпуса — легированная сталь с высоким пределом текучести. Встречались и титановые корпуса. К тому же титановые соединения стойки к коррозии — корпус хорошо стоит в морской воде даже без покраски. Но сварка титановых листов представляет проблемы — титан становится хрупким, растрескивается параллельно шву. Борьба с этим явлением удорожает и замедляет постройку. Даже, несмотря на то, что рекорды скорости и глубины погружения принадлежат титановым субмаринам, в СССР титан как материал корпуса был вытеснен высокопрочной сталью. На Западе титановых лодок не строили вообще. Перспективным материалом считаются композиты, но технология изготовления больших корпусов еще не отработана, а сам материал дорог, что сдерживает его внедрение, лишь на небольших лодках прочные корпуса выполняются из композитов.