Кіріспе

Кемені қоршап тұрған құрылымдық және гидродинамикалық компонент. Су асты кемесінің корпусы екі негізгі бөлікten тұрады: жеңіл корпус және қысым корпусы. Жеңіл корпус (британдық терминологияда – қаптама) – су асты кемесінің су өткізбейтін сыртқы корпусы, ол гидродинамикалық тиімді пішінмен қамтамасыз етеді. Қысым корпусы – су асты кемесінің ішкі корпусы, ол тереңдікте сыртқы және ішкі қысым арасындағы айырмашылыққа қарамастан құрылымдық тұрақтылығын сақтайды.

Пішіндері

Қазіргі заманғы су асты кемелері көбінесе сигара тәрізді болады. Бұл конструкция, өте ерте су асты кемелерінде де байқалатын, "тамшы тәрізді корпус" деп аталады. Ол сыртқы қысымға төтеп беру үшін құрылымдық тұрғыдан тиімді және су астында жүзген кезде гидродинамикалық кедергіні айтарлықтай азайтады, бірақ су бетіндегі тұрақтылығын төмендетіп, су бетінде кедергіні арттырады.

Тарих

Сыртқы гидродинамикалық тұрғыдан ағымды жеңіл корпус тұжырымы, ішкі қысым корпусынан бөлінген, алғаш рет 1859 жылы испандық өнертапқыш Нарсис Монтуриол жобалаған алғашқы пионерлік суасты кемесі Ictineo I арқылы ұсынылды. Дегенмен, әскери суасты кемелері 1900 жылдардың басында пайдалануға кірген кезде, олардың қозғалтқыш жүйелерінің шектеулері оларды көбінесе су бетінде жұмыс істеуге мәжбүр етті; олардың корпус дизайны компромис болды, сыртқы корпусы кемеге ұқсас, жақсы су бетінде навигацияға мүмкіндік берді, ал су астындағы кедергіні азайту үшін салыстырмалы түрде ағымды суперқұрылым болды. Осы суасты кемелерінің су астындағы жылдамдығының төмендігіне байланысты, әдетте, кеме тәрізді сыртқы корпустың су астындағы қозғалысқа кедергісінің артуы қабылданатын деңгейде саналды. Тек Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында, технологияның жетілдірілуі су астында жылдам және ұзақ операцияларға мүмкіндік бергенде және жау авиациясының күшейген бақылауы суасты кемелерін көбінесе су астында өткізуге мәжбүрлегенде, корпус дизайны қайтадан тамшы тәрізді болды, кедергі мен шуды азайту үшін. USS Albacore (AGSS 569) – қазіргі заманғы суасты кемелерінің америкалық нұсқасының (кейде «Albacore корпусы» деп аталады) тамшы тәрізді корпус пішінін дамытқан бірегей зерттеу суасты кемесі. Қазіргі заманғы әскери суасты кемелерінің сыртқы корпусы (кейде сонымен қатар пернесі) қалың қабатты арнайы дыбыс сіңіретін резеңкемен немесе эхобелгіш қаптамамен жабылған, бұл суасты кемесін белсенді және пассивті сонармен анықтауды қиындатады.

Түрлері

Қазіргі кездегі барлық шағын су асты кемелері мен батысу аппараттары, сондай-ақ ең ескілері де бір қабатты корпусқа ие. Бірақ, ірі су асты кемелері үшін жақындасу тәсілдері ерекшеленеді. Барлық советтік ауыр су асты кемелері екі қабатты корпуспен салынған, ал американдық су асты кемелері көбінесе бір қабатты болады. Олардың алдыңғы және артқы бөліктерінде әлі де жеңіл корпус секциялары бар, олар негізгі балласттық резервуарларды орналастырады және гидродинамикалық тұрғыдан оңтайландырылған пішінге қол жеткізеді, бірақ негізгі, әдетте цилиндрлі корпус бөлігінің тек бір қабырғасы болады.

Жеңіл корпус

Суасты кемесінің қос қабырғасы, кемелердің қос қабырғасынан өзгеше болады. Суасты кемесінің пішінін құрайтын сыртқы қабырға, сыртқы қабырға, корпус немесе жеңіл қабырға деп аталады. Ол суасты кемесінің гидродинамикалық қасиеттерін анықтайды, бұл кемені су арқылы қоздыруға қажетті қуат мөлшеріне әсер етеді. Бұл термин, әсіресе ресейлік суасты кемелерін құрылысында тиімді, себебі олардың жеңіл қабырғасы екі жағынан да бірдей қысымға төтеп бере алатын жұқа болаттан жасалады. Жеңіл қабырға жабдықтарды орнату үшін қолданылуы мүмкін, егер олар тікелей қысым қабырғасына бекітілсе, артық кернеу тудыруы мүмкін. Қос қабырғалы конструкция, қысым қабырғасының ішіндегі кеңістікті үнемдеуге мүмкіндік береді, себебі сақина тәрізді нығайтушылар мен бойлық элементтер қабырғалар арасында орналасады. Бұл шаралар, ауыр қысым қабырғасының мөлшерін азайтуға көмектеседі, ал жеңіл қабырға одан әлдеқайда жеңіл. Сонымен қатар, егер суасты кемесі зақымданса, жеңіл қабырға зақымның бір бөлігін қабылдап, қысым қабырғасы бұзылмағанша, кеменің қауіпсіздігін сақтайды.

Қысымды корпус

Сыртқы қабықтың ішінде, сыртқы қысымға төтеп беретін және ішінде нормальды атмосфералық қысымды сақтайтын берік қабық немесе қысым қабығы орналасқан. Қысым қабығы әдетте, күрделі нығайту құрылымымен және жоғары беріктік қорымен жабдықталған, қалың, жоғары беріктік болаттан жасалады және су өткізбейтін бөлімдермен бірнеше бөліктерге бөлінеді. Қысым қабығы мен жеңіл қабық арасындағы кеңістік, көптеген болатты құрылымдық элементтер арқылы байланыстырылған, олар екі қабықты біріктіріп, үш өлшемді құрылымды құрайды, бұл күшейтілген беріктік пен иілуге қарсы тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Бұл кеңістік, максималды тереңдікте жоғары сыртқы қысымға төтеп бере алатын және сумен тікелей байланыста бола алатын жабдықтарды орналастыру үшін қолданылады. Бұл жабдықтар су асты кемелерінің түріне қарай өзгереді және көбінесе әртүрлі су және ауа резервуарларын қамтиды. Бір қабықты су асты кемелерінде жеңіл қабық үздіксіз болмайды және көбінесе алдыңғы және артқы бөліктерде ғана болады. Қысым қабықтары дөңгелек қималы болып келеді, себебі басқа пішіндер айтарлықтай нашар болады. Қысым қабығын жасау үшін жоғары дәлдік қажет. Бұл оның өлшеміне қарамастан дұрыс. Тіпті қимасының дөңгелектігінен 25 мм (бір дюйм) ғана ауытқу гидростатикалық жүктемеге төзімділіктің 30 пайыздан астам бөлігін азайтады. Шағын ауытқулар нығайту сақиналарымен тежеледі, ал корпустың дөңгелек қимасы арқылы бірнеше миллион тонналық бойлық бағытталған қысым күші біркелкі таратылуы керек. Бұл конструкция қысымға ең төзімді және осысыз ешбір материал су асты кемелерінің тереңдігіндегі су қысымына төтеп бере алмайды. Су асты кемесінің корпусы қымбат құнымен ерекшеленетін көлденең құрылымды қажет етеді, ал иілуге қарсы тұрақтылықты арттыру үшін сақина тәрізді бөліктер тығыз орналастырылған. Құрамдас бөліктерде ақаулар болмауы керек, ал барлық дәнекерленген тігістер әртүрлі әдістермен бірнеше рет тексеріледі. "Тайфун" класындағы су асты кемелері ішкі құрылымды жеңілдетіп, кеменің көлемін қалыпты су асты кемелерінен әлдеқайда кеңітетін бірнеше қысым қабықтарымен жабдықталған. Су асты кемесінің негізгі бөлігінде екі ұзын қысым қабығы қатар орналасқан, олардың үстінде және арасында үшінші, қысқарақ қысым қабығы орналасқан (ол мұнараның астынан сәл шығып тұрады), ал алдыңғы бөлігінде торпедаларға, артқы бөлігінде рульдік механизмге арналған екі орталық қысым қабығы бар. Бұл олардың тірі қалу мүмкіндігін де арттырады – егер бір қысым қабығы зақымданса да, су асты кемесі батпауына шара қолданса, басқаларындағы экипаж мүшелері салыстырмалы түрде қауіпсіз болады және су басу қаупі азаяды.

Суға түсу тереңдігі

Суға түсу тереңдігін оңай арттыру мүмкін емес. Қаптаманы қалыңдату салмақты арттырады және борттағы жабдықтардың салмағын азайтуды қажет етеді, нәтижесінде батискаф пайда болады. Бұл азаматтық зерттеу су асты кемелері үшін қолжетімді, бірақ әскери су асты кемелері үшін емес, сондықтан олардың суға түсу тереңдігі әрқашан қолданыстағы технологиямен шектелген. Бірінші дүниежүзілік соғыстағы су асты кемелерінің корпустары көміртекті болаттан жасалған, және олардың сынақ тереңдігі көбінесе болмайтын. Екінші дүниежүзілік соғыста жоғары беріктігі бар қорытпа болат енгізілді, бұл тереңдікке дейін түсуге мүмкіндік берді; соғыстан кейінгі есептеулер соғыс аяғындағы неміс VII типті U қайықтары үшін ұсату тереңдігін арттырды. Жоғары беріктігі бар қорытпа болат әлі күнге дейін әскери су асты кемелерінің негізгі материалы болып табылады, олардың тереңдік шегі бар, оны әскери су асты кемесінде басқа сипаттамаларын құрбан етусіз асыруға болмайды. Бұл шекті арттыру үшін бірнеше су асты кемелері титан корпусымен салынды. Титанның салмаққа және беріктікке қатынасы көптеген болаттардан жақсы және магниттік емес. Титан су асты кемелерін кеңес одағы ерекше бағалады, өйткені олар арнайы жоғары беріктігі бар қорытпаларды жасады, титанды қолжетімді бағамен өндіруге арналған өнеркәсіп құрды және титан су асты кемелерінің бірнеше түрін жасады. Титан қорытпалары тереңдікті айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді, бірақ басқа да жүйелерді қайта жобалау қажет, сондықтан совет су асты кемесі «Комсомолецтің» сынақ тереңдігі, ең терең суға түсетін әскери су асты кемесіне дейін шектелді. Титан су асты кемелерін салудың жоғары құны, оның артықшылықтарына қарамастан, суық соғыс аяқталғаннан кейін оны тоқтатуға әкелді.

Басқа түрлері

Су асты кемелерінің ішінде екіден астам корпус кездесетін мысалдар бар. "Тайфун" класындағы су асты кемелерінің жеңіл корпусы екі басты қысым корпусын, желкеннің көп бөлігін құрайтын кішірек үшінші қысым корпусын, торпедалар мен рульдік механизмдер үшін тағы екі корпусты, ал басты корпустар арасында 20 MIRV СЛБМ, баласттық резервуарлар және басқа да жүйелерді қамтиды. Голландия Корольдік теңіз күштерінің "Dolfijn" және "Potvis" класындағы су асты кемелері үш басты қысым корпусын орналастырған. Ресейлік "Лошарик" су асты кемесі көп шарлы корпусының арқасында 2000 метрден астам тереңдікке сүңгі алады.