Модернизация американских подводных лодок после Второй мировой войны: Программа GUPPY

Введение

Программа модернизации подводных лодок ВМС США после Второй мировой войны

Программа повышения подводной движущей силы (GUPPY) была инициирована ВМС США после Второй мировой войны для улучшения подводной скорости, маневренности и выносливости своих подводных лодок. (Буква "Y" была добавлена в аббревиатуру для удобства произношения.) ВМС начали программу с испытаний и обратной инженерии двух немецких подводных лодок типа XXI — U-2513, спущенная на воду в 1943 году, и U-3008, спущенная на воду в 1945 году, — полученных в качестве военной репарации. Этот анализ выявил четыре цели: увеличение емкости батарей подводных лодок, обтекание корпусов лодок, добавление шноркелей и улучшение систем управления огнем. ВМС немедленно сосредоточились на проектировании нового класса подводных лодок, но Бюро кораблей полагало, что флот существующих подводных лодок классов , , и можно модернизировать для внедрения желаемых улучшений. В июне 1946 года начальник военно-морских операций одобрил проект GUPPY. Первоначальная программа испытаний двух лодок, реализованная Портсмутской военно-морской верфью, со временем превратилась в несколько последовательных программ модернизации. Эти улучшения осуществлялись в семи вариантах, в следующем порядке: GUPPY I, GUPPY II, GUPPY IA, Fleet Snorkel, GUPPY IIA, GUPPY IB и GUPPY III. Некоторые лодки, прошедшие раннюю фазу модернизации, затем были дополнительно модернизированы на более позднем этапе. Большинству фаз GUPPY был присвоен соответствующий номер проекта Совета по характеристикам кораблей / SCB. Аналогичная программа для Королевского флота включала модификации 24 британских подводных лодок классов T и A военного и послевоенного периодов, которые были оснащены обтекаемыми корпусами, рубками типа "плавник" и повышенными подводными характеристиками в период с 1948 по 1960 год.

Программа ГУППИ I

Прототипы GUPPY, Odax и Pomodon (обе лодки типа Tench, построенные в Портсмуте), появились в 1947 году. Внешне они отличались улучшенной обтекаемостью мостика и конструкции опор мачт перископа и радиолокационной станции. Для снижения гидродинамического сопротивления один из перископов был демонтирован. Шноркель не устанавливался из-за сложностей с адаптацией его к лодкам флота. Палубные орудия и связанные с ними ящики для боеприпасов были удалены. На вершину рубки была добавлена антенна радиолокационной станции SV, создав характерный боковой выступ. Все шпили, кнехты и стойки ограждений были перепроектированы для возможности складывания или снятия при подготовке к погружению. Наиболее заметно, острый нос "флотской лодки" был заменен на характерный округлый "нос Guppy", что улучшило характеристики подводного хода. Эти модификации изменили не только внешний вид лодок, но и их терминологию: после модернизации до типа GUPPY, обтекаемая конструкция вокруг боевой рубки и опор мачт стала называться "рубкой". Внутри лодки претерпели значительные изменения для размещения увеличенных аккумуляторных отсеков и аккумуляторов значительно большей электрической мощности. Аккумуляторы были новой конструкции. По сравнению с оригинальным аккумулятором Sargo, аккумулятор Guppy использовал большее количество более тонких пластин, которые обеспечивали более высокий ток в течение более длительного времени. Однако срок службы этих аккумуляторов был меньше – 18 месяцев против пяти лет у аккумулятора Sargo, и они заряжались дольше. Они также требовали вентиляции для удаления водорода и охлаждающей воды для клемм и шин аккумуляторов. Четыре 126-элементных аккумулятора были установлены в увеличенных аккумуляторных отсеках, заменивших бывшие складские помещения, отсеки боеприпасов и холодильные камеры. Эти четыре аккумулятора можно было соединять последовательно или параллельно, обеспечивая широкий диапазон напряжений и токов, а следовательно, широкий диапазон скоростей. В машинном отделении два или четыре старых высокоскоростных двигателя и редукторы были заменены на двигатели малой скорости. Все открытые распределительные щиты были заменены на закрытые, защищенные от брызг шкафы. Освещение и другие "бытовые" электрические нагрузки были переведены на переменный ток 120 вольт 60 герц, а судовая электроника – на переменный ток 120 вольт 400 герц. Также была установлена новая система кондиционирования воздуха значительно увеличенной мощности. В эксплуатации эти лодки демонстрировали значительно улучшенные характеристики подводного хода. Pomodon достигал на поверхности и под водой скорости, превышающей прежние показатели в и соответственно, Odax – немного меньше.

The prototype GUPPYs, Odax and Pomodon (both Portsmouth built Tench boats), appeared in 1947. Externally, they featured improved streamlining of the bridge and shears structures, and periscope and radar mast supports. To reduce hydrodynamic drag, one of the periscopes was deleted. No snorkel was fitted, due to difficulties in adapting the snorkel to the fleet boat. Deck guns and their associated containers were removed. An SV radar aerial was added to the top of the sail, creating a distinctive side bulge. All capstans, cleats, and rail stanchion supports were redesigned so they could be retracted or removed when rigged for dive. Most notably, the sharp shaped "fleet boat bow" was replaced with a distinctive rounded "Guppy bow" that improved submerged performance. These modifications changed not only the boats' appearance, but also their terminology: After a GUPPY conversion, the faired structure around the boat's conning tower and mast supports was called the "sail". Internally, the boats underwent considerable rearrangement to accommodate larger battery wells and batteries of greatly increased electrical power. The batteries were of a new design. Compared with the original Sargo battery, the Guppy battery used a greater number of thinner plates that would generate higher current for a longer time. However, these batteries had a shorter life, 18 months versus the five years of the Sargo battery, and took longer to charge. They also required ventilation to remove hydrogen gas, and required cooling water to the battery terminals and termination bars. Four 126 cell batteries were installed in enlarged battery wells that replaced former storage, ammunition, and refrigeration spaces. These four batteries could be connected in series or parallel, providing a wide range of voltages and currents, and thus a wide range of speeds. In the maneuvering room, two or four of the earlier high speed motors and reduction gears were replaced by slow speed motors. All open front switchboards were replaced with enclosed splash proof cabinets. Lighting and other "hotel" electrical loads were converted to use 120 volt 60 hertz alternating current, and ship electronics to use 120 volt 400 hertz AC. A new air conditioning system of greatly increased capacity was also installed. In service, these boats offered greatly improved underwater performance. Pomodon reached surfaced and submerged as compared to the previous performance of surfaced and submerged, Odax slightly less.

Программа GUPPY II

Переоборудование GUPPY II (SCB 47), проводившееся с 1947 по 1951 год, в целом было аналогично GUPPY I, за исключением сохранения обоих перископов и внедрения недавно усовершенствованного шнорхеля. Добавление трех новых мачт – для воздухозаборника шнорхеля, для выхлопа шнорхеля и мачты ESM – потребовало больше места в верхней части рубки. BuShips одобрил два различных варианта конструкции рубки:

Рубка типа "Electric Boat" имела прямой задний край, круглые иллюминаторы, более широкую верхнюю часть и более округлый передний край. Рубка типа "Portsmouth" отличалась более тонкой верхней частью, изогнутым задним краем, квадратными иллюминаторами и более острым нижним передним краем. Она устанавливалась на все лодки, при переоборудовании которых использовались правительственные чертежи. Некоторые лодки с рубкой типа "Portsmouth" были оснащены радаром SV и нуждались в дополнительном пространстве для антенны, поэтому имели выступ на верхней части рубки. Впоследствии были внесены модификации, позволившие установить радары SS или SS2 на эти и другие лодки с меньшими антеннами и индикаторами с блокировками, обеспечивающими возможность складывания мачты только при определенных углах наклона антенны. Кроме того, на некоторых лодках GUPPY II и GUPPY III рубки были удлинены над ватерлинией – так называемая "Северная рубка" – для поднятия боевой рубки и обеспечения возможности ее использования в более неблагоприятных погодных условиях. На всех лодках, переоборудованных в рамках программы GUPPY II, первоначально оснащенных высокоскоростными двигателями с редукторами, они были заменены на низкоскоростные двигатели с прямым приводом, развивающие мощность 2500 лошадиных сил (1,9 МВт) на вал. Две лодки GUPPY I, Odax и Pomodon, были модернизированы до стандарта GUPPY II.

Программа GUPPY IA

BuShips разработала программу GUPPY IA (SCB 47A) в 1951 году как более дешевую альтернативу модернизации GUPPY II. Модернизация GUPPY IA включала большинство характеристик GUPPY II, но не предусматривала установку четырех аккумуляторных отсеков и масштабную внутреннюю перепланировку, связанную с ней. Вместо этого в GUPPY IA были сохранены оригинальные аккумуляторные отсеки, оснащенные четырьмя более мощными аккумуляторами Sargo II. Sargo II был разработан как более экономичная альтернатива аккумулятору Guppy, обеспечивающая сопоставимую производительность. Он был промежуточного размера между аккумуляторами Guppy и Sargo. Эти аккумуляторы оснащались перемешиванием электролита, охлаждением и вентиляцией открытого типа. Они также имели больший срок службы, чем аккумуляторы Guppy, хотя и меньший, чем у оригинального аккумулятора Sargo. Гидроакустический пост был перенесен из переднего торпедного отсека в помещение под камбузом. По сравнению с GUPPY II, GUPPY IA предлагал более низкую стоимость, лучшие условия обитаемости и более простое обслуживание, но при этом ухудшались подводные характеристики.

Программа для флота по подводному плаванию с шнорхелем

Когда военно-морской флот осознал, что не сможет профинансировать все запланированные модернизации по программе GUPPY, была разработана программа "Fleet Snorkel" (SCB 47B) как способ внесения минимально необходимых изменений во флотские подводные лодки. Эта модернизация включала установку шноркеля, обтекаемой надстройки, более мощной системы кондиционирования воздуха и более мощной электросети. Были демонтированы палубные орудия и вспомогательный дизель. В отличие от модернизаций GUPPY, эти лодки сохранили свою первоначальную палубу, носовую часть и аккумуляторные батареи. В связи с этим, подводные характеристики лодок типа "Fleet Snorkel" значительно уступали любому варианту модернизации GUPPY. Несмотря на ограниченный набор функций, лодки типа "Fleet Snorkel" находились на службе почти столько же времени, сколько и более современные лодки GUPPY. Три лодки – "Piper", "Sea Owl" и "Sterlet" – получили большой гидроакустический сонар BQR 4A. Бывшие USS "Chub" и USS "Brill", переданные Турции в 1948 году под названиями TCG "Gür" и TCG "1. İnönü", были переоборудованы в подводные лодки типа "Fleet Snorkel" в 1953 году; работы начались на турецкой военно-морской верфи "Гёльчук" и были завершены в Соединенных Штатах.

Программа ГУППИ IIА

Программа GUPPY IA была заменена почти идентичной программой GUPPY IIA (SCB 47C), реализованной в период с 1952 по 1954 год. Однако GUPPY IIA еще больше улучшила стесненные внутренние условия предыдущих модернизаций, удалив один передний двигатель и заменив его насосным оборудованием и системой кондиционирования воздуха. На некоторых лодках компрессоры воздуха высокого давления были перемещены на нижний ярус переднего машинного отделения. Морозильные и холодильные установки были перенесены в пространство под камбузом, а сонарная комната – в переднюю часть насосного отделения. Аккумуляторы Sargo II были установлены в существующие аккумуляторные ямы. Внешне GUPPY IIA отличалась от GUPPY II и IA наличием всего трех выхлопных труб дизелей, в то время как предыдущие модернизации имели четыре.

Программа GUPPY IB

GUPPY IB – неофициальное обозначение ограниченной модернизации, проведенной на четырех подводных лодках для передачи иностранным военно-морским силам. Эти лодки были оснащены шноркелями и в целом были схожи с GUPPY IA, за исключением отсутствия современного гидроакустического оборудования, систем управления огнем и средств радиоэлектронной борьбы. Две итальянские лодки относились к подводным лодкам класса Gato с тонкой обшивкой. Две голландские лодки вместе составляли класс "Морской лев" (Walrus).

Программа ГУППИ III

Конверсии GUPPY II страдали от очень стесненных внутренних условий из-за четырех аккумуляторных батарей. Программа GUPPY III (SCB 223) была разработана для решения этой проблемы. В 1959 году "Тиру" стал прототипом модернизации. Подводную лодку разрезали пополам и удлинили на 4 метра перед рубкой, чтобы создать пространство для новой сонарной комнаты, кают экипажа, электронного оборудования и кладовых помещений. Перенос сонарной комнаты из передних торпедных отсеков позволил увеличить количество боезапаса торпед. Также были обновлены жилые помещения экипажа. Как и в модернизации GUPPY IIA, один дизельный двигатель был демонтирован. Высокий надводный пост (или "Североатлантический пост", как их иногда называли) был отличительной чертой подводных лодок GUPPY III, в отличие от так называемых "ступенчатых постов" всех остальных классов подводных лодок GUPPY. С 1961 по 1963 год еще восемь подводных лодок GUPPY II были модернизированы до стандарта GUPPY III. Эти лодки отличались от "Тиру" добавлением 5-метрового отсека перед рубкой. Они также сохранили все четыре дизельных двигателя. Это увеличило длину лодки до 98 метров и надводное водоизмещение до примерно 1975 тонн. Все лодки получили пассивный гидроакустический комплекс дальнего действия BQG 4 PUFFS, идентифицируемый по трем куполам гидроакустических станций, напоминающим плавники акулы, добавленным к надстройке. Рубка получила дополнительный 2-метровый отсек для размещения системы управления стрельбой Mk 101 и директора стрельбы Mk 37. Все лодки GUPPY III получили пластиковый надводный пост. Модернизация системы управления стрельбой позволила подводным лодкам GUPPY III применять ядерные торпеды Mark 45. Модернизация GUPPY III была частью программы реабилитации и модернизации флота (FRAM). Первоначально планировалось модернизировать все 24 подводные лодки GUPPY II до стандарта GUPPY III, но бюджетные ограничения сократили программу до девяти лодок. Несмотря на обширные модификации и модернизацию, подводные лодки GUPPY III служили лишь немного дольше, чем остальные лодки флота GUPPY.