СУДОМОДЕЛИЗМ. ЮНЫЙ Моделист-Конструктор

	Лаборатория СУДОМОДЕЛИЗМА
Судомодельный кружок

АТОМНАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА "К-3" "ЛЕНИНСКИЙ КОМСОМОЛ" (класс ЕЛ-1250)

В. Кузнецов

Ранее в журнале "МОДЕЛИСТ-КОРАБЕЛ" №1 за 1998 год мы рассказывали о модели подводной лодки "АПХОЛДЕР" для выступлений в классе ЕЛ-600. Приводимые в этом номере чертежи и описание модели для класса ЕЛ-1250 "по рукам" уже опытному моделисту, и эта модель несколько сложнее в исполнении как ходовая.

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ПРОТОТИПА МОДЕЛИ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ

      Выбор прототипа для модели подводной лодки более важен, чем для любой модели надводного корабля классов ЕК или Ф2. В классе радиоуправляемых копий (Ф2) результат на "ходах" во многом зависит от мастерства спортсмена, а в классе надводных "прямоходов" (ЕК, ЕН) в тихую погоду и при простом везении даже неудачные модели могут показать призовые результаты. С моделями класса ЕЛ ситуация другая — даже великолепно выполненная по "стенду" модель может получать на ходовых испытаниях сплошные "нули" из-за низких ходовых качеств.
      Модели класса ЕЛ можно разделить на две принципиально отличающиеся группы — атомных и дизельных подводных лодок. Последние, особенно времен II Мировой войны и более раннего периода, являлись по существу ныряющими, и их корпуса были вынужденно приспособленны конструкторами к движению преимущественно в надводном положении. В судомодельных соревнованиях, когда модель подводной лодки, наоборот, должна пройти почти всю дистанцию под водой, это серьезный недостаток. Почти все моделисты, занимающиеся моделями класса ЕЛ, в один голос заявляют — модель дизельной лодки хорошо ходить не заставишь.
      Однако обилие деталировки и более привлекательный внешний вид дизельных лодок времен II Мировой войны дают более высокую стендовую оценку, а надежда как-нибудь "пронырнуть" хотя бы в третий квадрат среди слабых моделей питает честолюбие моделиста. Но статистика неумолима — на тех соревнованиях, где есть несколько атомных двухвинтовых лодок, у "дизелюх" нет шансов на призовые места. Хотя нет правил без исключений — там, где потрачено огромное время на регулировку модели на ходу, есть приличные, но нестабильные результаты.
      Модель атомной ПЛ гораздо проще в изготовлении. Пусть у нее ниже стендовая оценка — хорошо отрегулированная модель возьмет свое на ходовых испытаниях. В "гладком" корпусе проще разместить резиномотор или электромотор, редуктор и питание, а часто в "пузатом" корпусе можно разместить и два резиномотора. О таймерах и приборах перекладки рулей не надо говорить, для них всегда есть место.
      У оптимизированного для подводного плавания корпуса АПЛ ниже сопротивление движению в воде, меньше оно становится и из-за отсутствия выступающих частей, более обтекаемого ограждения рубки.
      Но самое главное — объем находящихся над водой выступающих частей, таких как рубка и надстройки, минимален, а значит нужна меньшая погружающая сила для того, чтобы "загнать" лодку на глубину. То есть, при прочих равных условиях модель АПЛ пройдет большее расстояние, что как для для резиномоторной модели, так и для электрической, очень существенно.
      Если раньше было тяжело достать чертежи АПЛ, как отечественных, так и зарубежных, то сейчас появляются хорошего качества материалы, и можно легко выбрать подходящий прототип. Наиболее просты модели одновинтовых лодок, подобная модель ДЭПЛ "Апхолдер" с типично "атомными" обводами была рассмотрена в №1 "Моделиста-Корабела" за 1998 г. Тут очень богатый выбор прототипов — практически все американские АПЛ, отечественные лодки класса "Alfa" (пр. 705), "Victor" (пр. 671), и многие другие. Но следует учесть, что модели современных ПЛ с их небольшим относительным удлинением получаются довольно громоздкими и тяжелыми и зачастую требуют установки двух резиномоторов.
      Отличные ходовые качества у моделей с соосными винтами (на одном валу располагаются два винта противоположного вращения). При такой схеме наиболее высок КПД движительной установки, однако она очень редко применяется на реальных лодках из-за сложности изготовления редуктора. Иногда спортсмены идут на хитрость, и появляются на соревнованиях модели одновинтовых ПЛ, на которые установлены некопийные соосные винты. Лучше не отступать от копийности, а найти подходящие прототипы — например, отечественная лодка "Victor III" (пр. 671РТМ) оснащена соосными винтами. Но очень сложно даже в условиях судомодельного кружка, а в домашних условиях, "на кухне", и невозможно изготовить соосный редуктор, который представляет собой уменьшенный аналог автомобильного дифференциала.
      По моему мнению, двухвинтовая схема для самоходной модели класса ЕЛ является оптимальной. Такие модели хорошо держатся на курсе, реакция двух винтов противоположного вращения взаимно компенсируется. Изготовление редуктора, дейдвудов и т.п. не представляет больших сложностей. Имеется большой выбор как отечественных, так и иностранных прототипов для двухвинтовых моделей подлодок.

ПОДВОДНАЯ ЛОДКА К-З «ЛЕНИНСКИЙ КОМСОМОЛ»

ИСТОРИЯ КОРАБЛЯ
      Подводные лодки доядерной эры, энергетические установки которых работают на различных видах химического топлива, являются "ныряющими", а не чисто подводными кораблями, так как вынуждены время от времени всплывать для восполнения своих энергетических ресурсов длительного подводного хода. Поэтому решение проблемы энергетического использования ядерной энергии привело к созданию атомных подводных лодок и открыло невиданные перспективы развития подводного плавания.
      Проектирование первой советской атомной подводной лодки было начато в 1952 г. под руководством В.Н. Перегудова. Параллельно разрабатывалась и ядерная энергетическая установка. Для лодки был выбран водо-водяной реактор (теплоносителем первого контура и замедлителем служила вода) — он имел приемлемые габариты и массу и мог был быть создан в более короткий срок. Проект лодки получил номер 627.
      Превосходство США в ядерной области беспокоило государственное руководство СССР, и разработки шли быстро. Уже к марту 1953 г. был готов предэскизный проект атомной ПЛ с нетрадиционным вооружением — крупнокалиберной термоядерной торпедой Т-15 (калибр 1550 мм, длина 24 м) для уничтожения портов и военно-морских баз противника. Два "традиционных" торпедных аппарата калибра 533 мм остались на лодке как средство самообороны.
      Полномасштабная разработка проекта была поручена СКБ-143 (ныне Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит"). Разрабатываемая атомная ПЛ превосходила тогдашние наши дизель-электрические лодки (ДЭПЛ): длительная скорость подводного хода до 25 уз, продолжительность непрерывного подводного плавания - 50-60 сут., а глубина погружения больше в 1,5 раза, так что перед разработчиками встали сложные задачи.
      Когда готовый технический проект АПЛ представили специалистам флота, выяснилась проблематичность использования лодки "по назначению". Для пуска торпеды Т-15 надо было подойти к берегу примерно на 40 км, в районах с плотной ПЛО это почти невозможно. Поэтому проект был соответствующим образом скорректирован, и лодку вооружили 8 ТА калибром 533 мм. Основным назначением ее стала борьба с боевыми кораблями и транспортами противника на океанских и дальних морских коммуникациях. Так как в то время уже удалось создать "специальные" (ядерные) боевые части для стандартных торпед калибра 533 мм, необходимости в "царь-торпеде" больше не было.
      Лодка имела двухкорпусную архитектуру, сохранившуюся в последующих проектах советских АПЛ, удлиненный корпус с протяженной цилиндрической вставкой и почти круговыми поперечными сечениями. Характерной чертой наших атомных лодок стало и ограждение рубки "лимузинной" формы. Прочный корпус ПЛ делился на 9 отсеков: торпедный, аккумуляторный, центрального поста (под боевой рубкой), дизельный, энергетический с двумя реакторами, турбинный (главные турбины), электромоторный (вспомогательные электродвигатели), жилой, кормовой с приводами рулей. Вспомогательные гребные электродвигатели бесшумного хода позволяли развить скорость до 8 уз.
      Закладка первой ПЛ пр.627 "К-З" состоялась 24.09.1955 г., а на ходовые испытания лодка вышла в начале июля 1958 г.. 4 июля в 10 ч 03 мин впервые в истории отечественного флота подводная лодка начала движение под атомной энергетической установкой. Испытания прошли успешно, но мощность энергетической установки была ограничена 60% в целях безопасности, при этом лодка достигла скорости 23,3 уз. При испытаниях следующей АПЛ ("К-5" пр.627А) мощность АЭУ ограничили уже 80% номинала, и скорость составила уже 28 уз. Шумность АПЛ на полном ходу оказалась довольно высокой, а при движении средним ходом примерно соответствовала шумности дизельных ПЛ.
      17.12.1958 г. первая советская АПЛ "К-З" была принята в опытную эксплуатацию. Продолжалось освоение и совершенствование оборудования ПЛ, велись работы по устранению серьезных проблем — недостаточной длительности кампании реакторов и ненадежности парогенераторов.
      После завершения опытной эксплуатации, отработки конструкции и механизмов в середине 1962 г. "К-З" подготовили к первому в истории нашего флота походу к Северному полюсу: подкрепили легкий корпус и ограждение рубки, установили гидроакустические станции поиска полыней и разводьев, систему подводного телевидения, специальную высокоширотную навигационную аппаратуру.
      17 июля 1962 г. в 6 ч 55 мин утра "К-З" впервые прошла в подводном положении через географическую точку полюса. 21 июля лодка, которой вскоре после этого похода было присвоено наименование "Ленинский комсомол", ставшее известным всему миру, возвратилась в Иоканьгу.
      По кораблестроительной программе 1956-1965 г.г. планировалась постройка семи лодок проекта 627, фактически же на заводе № 402 в Северодвинске было построено в 1959-1964 г.г. 12 ПЛ по усовершенствованному проекту 627А. По классификации НАТО эти лодки получили кодовое название "November", советское наименование проекта - "Кит".
      Головная атомная подводная лодка пр.627 К-З "Ленинский Комсомол" в настоящее время, по некоторым сведениям, стоит в разоруженном состоянии в губе Гремиха. Много уже говорили и писали, что К-З заслуживает превращения в корабль-памятник, и соответствующее решение уже принято, но, к сожалению, ни у кого до этого пока "руки не доходят"...

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Длина наибольшая ... 107,4 м
Ширина наибольшая ... 7,9 м
Осадка средняя ... 5,65 м
Высота корпуса ... 8,2 м
Водоизмещение
     нормальное ... 3065 м3
     полное подводное ... 4750 м3
Запас плавучести ... 30%
Глубина погружения предельная ... 300 м
Скорость хода
     надводная ... 15,2 уз
     подводная ... 23,3 уз
Мощность главной энергетической установки ... 2х17500 л.с.
Автономность ... 50-60 сут
Экипаж ... 104 чел
Вооружение
     533-мм торпедные аппараты ... 8 (нос)
     боекомплект торпед ... 20

1-крышка ТА, 2-обтекатель гидролокатора, 3-кнехт, 4-шпиль, 5-рубка, 6-марки углубления, 7-спасательный буй, 8-огонь, 9-верти-кальный руль, 10-кормовой горизонтальный руль, 11-гребной винт, 12-стабилизатор, 13-люк, 14-киповая планка, 15-съемный лист палубного настила, 16-люк, 17-носовой горизонтальный руль, 18-рубочный огонь, 19,22,23,24-выдвижные устройства, 20-антенна, 21-перископ, 25-рубочный огонь, 26-поручень, 27-прожектор, 28-остекление мостика, 29-отличительный огонь, 30-люк, 31-ходовой мостик, 32-репитер гирокомпаса.

ОСОБЕННОСТИ ВНЕШНЕГО ВИДА И ОБОЗНАЧЕНИЯ АЛЛ "ЛЕНИНСКИЙ КОМСОМОЛ"
      В советском флоте тактические номера на борту кораблей довольно часто и бессистемно изменялись "для введения в заблуждение вероятного противника". ПЛ "К-З" в период испытаний несла номер 303, а во время похода на Северный полюс — 270. Внешний вид лодки примерно, соответствует периоду ходовых испытаний 1958 г. На фотографиях ПЛ "К-3", сделанных на Северном Полюсе, отчетливо просматривается дополнительно установленный обтекатель ГАС на верхней палубе перед ограждением рубки. и подкрепления легкого корпуса. В период испытаний на лодке устанавливались 4- и 6-лопастиые гребные винты различной конструкции для снижения шумности.

ДОСТОИНСТВА МОДЕЛИ АПЛ "ЛЕНИНСКИЙ КОМСОМОЛ"
      В первой части статьи (см. предыдущий номер "Моделиста-Корабела") было выяснено, что наиболее выгодным прототипом для модели подводной лодки является двухвинтовая АПЛ. Выбирать есть из чего — отечественные ракетные ПЛ класса "Yankee" и "Delta" (пр. 667 и его модификации), "Typhoon" (пр. 941), первые американские АПЛ ("Nautilus", "Skate") и многие другие.
      Надо учитывать, что часть перечисленных лодок несет вместо носовых горизонтальных рулей рубочные, что неудобно при старте модели из позиционного положения. Кроме того, модели ракетных АПЛ имеют характерный "горб" из-за шахт баллистических ракет и при старте из позиционного положения "горб" остается над водой, создавая избыточную положительную плавучесть, которая приводит к преждевременному всплытию лодки.
      Модель АПЛ "Ленинский Комсомол" обладает всеми достоинствами двухвинтовых лодок. Корпус сильно удлиненный (L/B=13), поэтому масса модели существенно ниже, чем у более "пузатых" моделей современных лодок. Кроме того, обводы лодки достаточно просты, корпус представляет тело вращения, за исключением кормовой части. Сравнительно большие носовые и кормовые горизонтальные рули хорошо загоняют лодку иод воду.

РЕЗИНОМОТОРНАЯ МОДЕЛЬ.
      Почти все модели класса ЕЛ-600 делаются резиномоторными из-за простоты конструкции. Зачастую на них используется подвесной резиномотор, иногда в трубе-обтекателе. Однако лучше использовать внутренний резиномотор, ведь модели подводных лодок такой конструкции имеют большую дальность хода из-за меньшего сопротивления движению в воде, и намного выигрышнее на "стенде".
      Для моделей класса ЕЛ-1250 применение подвесных резиномотров вообще запрещено правилами судомодельных соревнований. Поэтому резиномоторную модель подводной лодки лучше оснастить внутренним резиномотором.

ДОСТОИНСТВА 1. Простота конструкции модели. Нет необходимости в сложной герметизации корпуса и защите электрооборудования от воды. Достаточно хорошо смазывать редуктор и набивать сальники гребных валов, а после соревнований и тренировок просушивать модель,
2. Несложно достать резину для мотора. Сейчас в магазинах рыболовных принадлежностей можно купить так называемую "рыболовную резинку" — резиновую нить прямоугольного сечения (2x1 мм) в упаковках по 20 м. Длина резиномотора у модели класса ЕЛ-1250 около 1 м, и на него вполне хватит 2-3 упаковок.

НЕДОСТАТКИ
1. Сложность запусков. Для запуска модели необходимо иметь помощника для заводки резиномотора. Перед запуском, когда модель на воде, надо тщательно удалить воздух из корпуса лодки, так как оставшийся "воздушный пузырь" приведет к преждевременному всплытию лодки. В момент снятия стопора тяжело избежать рывка, который может увести лодку в момент старта в сторону. Если при старте случайно поднять корму лодки, то начальные, самые энергоемкие витки раскрутки резиномотора только впустую вспенят воду и лодка не пройдет необходимое расстояние.
2. Необходимость соблюдения техники безопасности при заводке резиномотора. Прежде всего необходим надежный стопор, что и записано в Правилах. Кроме того, при заводке резиномотора он может лопнуть.
3. Нестабильность результатов. Свойства резины сильно зависят от температуры воды, из-за зтого на каждой новой акватории необходимо несколько тренировочных запусков. Резина при длительном хранении подвержена старению, зто также влияет па ее свойства. Так как лодка "мокрая", может намокнуть заполняющий верхнюю часть корпуса пенопласт и измениться плавучесть лодки. При атом изменится проходимая лодкой дистанция, а если пенопласт сильно намок — модель может и не всплыть.

КОНСТРУКЦИЯ МОДЕЛИ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ.
      Корпус лодки отливается по наружному болвану из двух половин — верхней и нижней. Линию раздела надо провести несколько ниже середины корпуса. Так как кормовая часть лодки имеет достаточно сложную конфигурацию, она для снятия с болвана разрезается и затем склеивается. Очень удобно отливать корпус целиком, закрепив болван на "вертеле" (рис. 1) и снимать уже после предварительного ошкуривания и грунтовки корпуса. При этом корпус разрезается резаком пополам, а носовая и кормовая часть надрезается для облегчения его снятия с болвана. Особенно хорошо отливать таким образом корпуса небольших моделей (для класса ЕЛ-600), причем в этом случае можно использовать обрезки и узкие полоски стеклоткани.
      Верхняя и кормовая часть корпуса заполняется пенопластом, как показано на рис. 2. Шпигаты лучше сделать сквозными, с выбранными в пенопласте отверстиями* во-первых, это выглядит на модели более копийно, а во-вторых, облетается заполнение корпуса лодки водой при старте. Пенопласт для предохранения от намокания оклеивается тонкой стеклотканью или покрывается тонким слоем эпоксидной шпаклевки или неразведениой эпоксидной смолы. В нижней части корпуса прорезаются люки: кормовой (11) для доступа к редуктору и средний (13) — для удобства балластировки.
      Стабилизатор (7) проще всего сделать из "сыпучего" (стекло-)пенопласта, оклеенного тонкой стеклотканью. Установка на место стабилизатора и дейдвудных труб (8) производится совместно, при этом надо соблюсти горизонтальное положение стабилизатора относительно основной линии, и симметричность дейдвудных труб относительно диаметральной плоскости. Горизонтальные (2 и 6) и вертикальный (5) рули — из дюралюминия подходящей толщины.
      В верхней половине корпуса устанавливаются: в носовой части — силовой шпангоут (14) из дюралюминия толщиной 2-3 мм с квадратным отверстием под бобышку резиномотора (3), в кормовой части — верхние лапки крепления редуктора (9) и прорезается отверстие под рычаг стопора. Детали закрепляются стеклотканью на эпоксидной смоле. Соединение должно быть очень прочным, так как на зти детали ложится нагрузка от резиномотора. Нижние лапки крепления редуктора (9) закрепляются после склейки корпуса.
      Рубка (4) изготавливается из пенопласта, оклеенного стеклотканью на эпоксидной смоле. После предварительной отделки в рубке заклеиваются тонкие трубочки — гнезда для установки выдвижных устройств. Мостик спаивается из тонкой латуни и устанавливается на эпоксидной смоле.
      Рубку можно прикрепить к корпусу на эпоксидной смоле и винтах, заклеив в ее нижней части две или три гайки.
      После готовности основных деталей и первой шпаклевки корпуса лодку надо предварительно отбалластировать. По конфигурации нижней части корпуса из свинца отливаются основные балластные грузы (12) - носовой и кормовой.
      В корпус лодки устанавливаются основные детали: редуктор, резиномотор с бобышкой, карданы, валы, винты, рули, рубка. Если сложно или невозможно установить деталь на место, ее можно закрепить пластилином к верхней палубе рядом с местом окончательной установки. Половины корпуса предварительно скрепляются бечевкой.
      Вес и место установки грузов подбирается таким образом, чтобы лодка сидела в воде на ровном киле, погрузившись почти по верхнюю палубу. Для лучшей устойчивости модели на курсе лучше как можно сильнее разнести балластные грузы к оконечностям. Надо учесть, что добавится дополнительный вес крепления носового силового шпангоута (14), лапок редуктора (9) и балласта в нижней половине корпуса, а также вес отделки, и оставить небольшой запас плавучести. Его легко устранить при окончательной балластировке с помощью дополнительного балласта (10) из кусочков свинца, "запрессованных" в пластилин на кормовом и среднем люке. Грузы тщательно заклеиваются в нижней части корпуса, чтобы под ними не было воздушных "карманов".
      Учтите, что внутри корпуса лодки не должно быть никаких шероховатых и сильно выступающих частей, за которые мог бы зацепиться резиномотор.
      Половины корпуса склеиваются. Носовая часть модели отрезается, образуя носовой люк (1) для заводки резиномотора. Крепление этого люка — на штыревых разъемах. Сам носовой люк заполняется пенопластом, чтобы он имел очень небольшую положительную плавучесть. Стык оформляется с помощью эпоксидной шпаклевки, как и разрезной корпус модели, см. в "МК" №3. Прорезаются шпигаты в нижней части корпуса лодки.
      Перед окончательной окраской и отделкой модель балластируется и отлаживается на ходу. Этот процесс описан в "МК" №5.
      Хорошо отлаженная модель приходит положенную дистанцию, не отклоняясь от курса, и имеет все шансы на успех в самых престижных соревнованиях высокого уровня.

ОКРАСКА МОДЕЛИ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ
ЧЕРНЫЙ ЦВЕТ: корпус, рули, стабилизаторы, рубка, палубные устройства. БЕЛЫЙ: ватерлиния, марки углубления, окантовка люков дет.13, окантовка киповых планок дет.14, окантовка ограждения гидролокаторов, окантовка остекления мостика, половина спасательного буя, фонари навигационных огней. СВЕТЛО-СЕРЫЙ: ходовой мостик и его оборудование. Темно-серый цвет: выдвижные устройства. КРАСНЫЙ: половина спасательного буя, фонарь левого бортового отличительного огня. ЗЕЛЕНЫЙ: фонарь правого бортового отличительного огня. СЕРЕБРИСТЫЙ: обтекатели гидролокаторов. ПОЛИРОВАННЫЙ МЕТАЛЛ: гребные винты (бронза).

Скачать чертежи для печати

Источник: В. Кузнецов. Модель подводной лодки для класса ЕЛ. / ж. "Моделист-корабел" № 6,7, 1999.
Scan: ??? Edit & OCR: MasterRU