Важная проблема судоподъема

Как уже было отмечено, вопросы "где и как закрепить подъемные стропы?" - одни из основных при выборе способа подъема лодок. В самом деле, недостаточно просто иметь соответствующие отрывному весу подъемные средства, необходимо еще передать их усилия на подводную лодку. Проблема эта настолько важна, что зачастую определяет не только способ подъема, но и выбор подъемных средств.

Способы закрепления подъемных стропов к корпусу лодки, в том числе те, о которых уже рассказывалось, можно разделить на две группы

- заведение стропов вокруг корпуса лодки;

- закрепление стропов за устройства, имеющиеся на самой лодке.

Самыми древними, но распространенными до сегодняшнего дня являются способы первой группы. При затоплении лодки или судна в районе с мягким илистым грунтом прежде всего всегда пытаются завести стропы под корпус так называемым способом подрезки. Технология его заключается в следующем. Под носовой оконечностью лодки водолазы промывают небольшое углубление и заводят в него мягкий стальной трос. Этот трос, обычно диаметром 16-24 мм, называется подкильным или подрезным. Оба его конца подают на буксирные суда, стоящие параллельно диаметральной плоскости затонувшей лодки примерно на одинаковом от нее расстоянии. Затем, выбирая подкильный трос лебедками то одного, то другого буксирного судна, его подводят (подрезают) под корпус до нужного, определенного расчетом, места на лодке. Это место, как правило, располагается недалеко от таких точек, которые может опознать водолаз (входной люк, сигнальный буй и т. д.). Время от времени буксиры, потраливая якорь-цепи, выбирают подкильный трос до тех пор, пока он не станет уходить в воду с борта почти вертикально. Затем спускают водолазов, которые проверяют его положение, и если трос достиг намеченного места, то подрезку прекращают. С помощью подкильного конца под корпус заводят сначала более толстый проводник, а затем и подъемные стропы.

Схема подрезки подкильного троса под корпус лодки

Определить расстояние, пройденное подкильным тросом под корпусом лодки, можно по простой формуле

ΔL=L-√L²-ΔS(2S-ΔS)

где L - первоначальное расстояние от кормы буксира до точки, в которую был заведен подкильный трос; S - начальная длина подкильного троса; ΔS=S-S₁ - уменьшение длины подкильного троса в результате подрезки.

Способ подрезки особенно целесообразно применять при подъеме подводных лодок с большой глубины. Именно этот способ использовали в работах с подводными лодками "F-4" и № 9. Но и при работе на малых глубинах благодаря ему можно сократить время остропки, как это было, например, при подъеме лодки "L-55".

Когда подрезку по тем или иным причинам (скалистый грунт, рваные пробоины и т. д.) выполнить не удается, приходится промывать туннели под корпусом лодки. Обычно это делают с помощью простейших приспособлений - гидроствола и грунтососа.

Безреактивный гидроствол. 1 - шланг; 2 - труба; 3 - насадок

Гидроствол состоит из трубы и насадка. Его можно закрепить к любому напорному шлангу, через который подается вода. Основное назначение гидроствола - разрушить грунт и отбросить его в сторону. При этом давление в шлангах может достигать 2,0-2,5 МПа (20-25 кгс/см²). Удержать в руках шланговую линию с таким давлением водолазу трудно. Поэтому часто применяют так называемый безреактивный насадок, отличающийся от обычного тем, что в нем кроме основного отверстия имеется несколько отверстий, направленных в обратную сторону под углом к оси гидроствола. Вода, выходя под давлением через эти отверстия, уменьшает реакцию от действия основной струи и уносит с собой часть размытого грунта.

Безреактивный насадок впервые предложен в 1925 г. американским инженером Э. Эллсбергом - техническим руководителем работ по подъему лодки "S-51". С его применением сразу в несколько раз увеличилась скорость промывки туннелей под корпусом лодки. Если первый туннель сделали за месяц тяжелого труда, то оставшиеся три - за несколько дней.

Независимо от Э. Эллсберга специалисты ЭПРОНа разработали и применили подобный насадок в 1926 г. при подъеме "Орлана", а три года спустя они стали использовать в подобных случаях и пневматические грунтососы, которых у американцев не было [4, с. 95].

Безреактивный насадок Э. Эллсберга. Рядом для сравнения показан старый насадок, имевшийся на 'Фалконе'

Принцип действия грунтососа заключается в следующем. В его корпус под давлением подается воздух, который в виде пузырьков поднимается по отливному шлангу. Внутри грунтососа образуется смесь воды с воздухом, более легкая, чем окружающая среда. Устремляясь вверх по шлангу, воздушноводяная смесь создает поток, который засасывает частички грунта и доставляет их на Пульпа поверхность в виде пульпы.

Схема работы грунтососа. 1 - приемный патрубок; 2 - воздушная коробка; 3 - шланг для подачи воздуха; 4 - отливной шланг

Иногда во время работы случается, что приемная камера засоряется или сверху подается чересчур большое количество воздуха, который не успевает выйти через отливной шланг. Тогда плавучесть, полученная грунтососом, может превысить силы тяжести, и грунтосос всплывает на поверхность, увлекая за собой водолаза. Чтобы этого не происходило, к корпусу грунтососа привязывают балласт или закрепляют его за затонувшее судно.

Именно с помощью таких грунтососов водолазы вырыли огромный котлован при подъеме подводной лодки "Краб" в 1935 г. Для создания котлована пришлось переместить более 2000 м³ грунта. Благодаря простоте конструкции и безотказности в работе грунтососы нашли широкое применение не только в судоподъеме, но и при откачке сточных вод, нефти из буровых скважин, добыче полезных ископаемых и других работах.

Секционный трубопровод для заведения проводников. 1 - пожарный шланг; 2 - секции трубопровода; 3 - соединения; 4 - сопло

Стремясь каким-то образом облегчить тяжелый труд по прорытию туннелей, ученые и инженеры разработали несколько типов устройств, предназначенных для протаскивания подъемных стропов с минимальным участием водолазов. Большинство этих устройств так и не было использовано на практике из-за недостаточной надежности их конструкции. Внимания, пожалуй, заслуживает приспособление, использованное американскими водолазами при подъеме лодки "Сквалус". Большая глубина (73 м) сделала проблему закрепления стропов чрезвычайно сложной. Под носовую часть, несколько возвышавшуюся над грунтом, стропы удалось завести подрезкой. Попытка промыть туннель в кормовой части едва не закончилась трагически. Один из водолазов потерял сознание от переутомления, и его с трудом доставили на поверхность. Тогда инженеры предложили применить криволинейный трубопровод, на одном конце которого установили безреактивное сопло, а к другому присоединили пожарный напорный шланг. Первоначально предполагалось, что водолаз, находясь на палубе лодки, сумеет протолкнуть весь трубопровод вокруг корпуса. Но после ряда попыток сопло удалось довести только до киля лодки, и там оно безнадежно застряло. Пришлось разделить трубопровод на отдельные секции длиной по 2,5 м (первая секция - 4,5 м), которые водолаз последовательно присоединял, стоя на палубе лодки.

Сечение секций изменялось по длине от 5 см у напорного шланга до 2,5 см у сопла. В местах соединений сделали отверстия с таким расчетом, чтобы вода, вытекающая из них, направлялась назад. Возникающие при этом реактивные силы способствовали поступательному движению секций, а выходящая вода, омывая трубы, предохраняла их от заноса илом.

Конструкция трубопровода оказалась исключительно удачной. После ухода в грунт каждой секции шланг отворачивали и присоединяли следующий участок до тех пор, пока сопло не вышло с другого борта "Сквалуса". Затем в трубопровод пропустили гибкую проволоку диаметром около 6 мм, к которой присоединили стальной проводник диаметром 19 мм. Дальше трубопровод уже был не нужен, и его вытащили на поверхность.

Подъемные устройства подводных лодок: а - рым; б - гак. 1 - корпус; 2 - накладной лист; 3 - нагель

Подводные лодки - единственный класс кораблей, которые с самого начала стали оборудовать устройствами для подъема. Первыми такими устройствами были подъемные рымы. Их устанавливали еще на подводных лодках Джевецкого в 1890 г. Обычно располагали по одному рыму в носовой и кормовой оконечностях. На некоторых французских лодках большого водоизмещения количество подъемных рымов доходило до 10-12 шт., причем устанавливали их попарно с каждого борта.

Рымы изготовляли в виде прочных скоб, закрепленных в верхней части корпуса лодки. Подъемные стропы обычно проводили через отверстие в средней части. Иногда для облегчения остропки вместо рымов на лодках устанавливали гаки.

Как основное средство закрепления стропов рымы и гаки просуществовали до первой мировой войны, а на лодках малого водоизмещения - вплоть до второй мировой войны. С ростом водоизмещения лодок, особенно с увеличением размеров легкого корпуса, рымы и гаки морально устарели. Во-первых, разместить такое количество рымов, какое необходимо для подъема полностью затопленной лодки, становилось все труднее. Во-вторых, и это пожалуй главная причина, при установке рымов непосредственно на прочном корпусе лодки водолазам стало нелегко до них добираться и тем более закреплять к ним подъемные стропы.

Надпалубная остропка мягких 40-тонных понтонов. 1 - понтон: 2 - стропы; 3 - лодочные гаки

В 20-х годах для сокращения объема водолазных работ известным французским конструктором подводных лодок М. Лобефом были предложены подкильные металлические полосы, которые охватывали корпус лодки снаружи. Их устанавливали на лодках по четыре штуки (две в носовой части и две - в кормовой). Вверху полосы заканчивались рымами, закрепляемыми к надстройке посредством талрепов. Прочность подкильных полос не рассчитывалась на подъемные усилия, так как они предназначались только для протаскивания подъемных стропов.

Благодаря своей простоте подкильные полосы получили широкое распространение. Их носили подводные лодки практически всех государств вплоть до второй мировой войны. Однако из-за трудностей отсоединения их под водой водолазами, а также низкой живучести от них пришлось отказаться.

Бортовая остропка стальных 40-тонных понтонов. 1 - понтоны; 2 - стропы; 3 - лодочные гаки

При постройке первых советских лодок для закрепления стропов кроме подкильных полос использовали также судоподъемные шпигаты. Они представляли собой специальные полукруглые вырезы в бортовой части легкого корпуса, подкрепленные планками. Шпигаты располагались попарно по бортам, и число их доходило до 14-16 пар. Подъемные стропы прикрепляли к ним с помощью лодочных гаков. В соответствии с типовым проектом, разработанным ЭПРОНом, подъем лодок проводился с помощью мягких 40-тонных понтонов, располагаемых поперек надстройки. Судоподъемные шпигаты независимо от типа лодки имели одинаковую форму, размеры и конструкцию.

Вместо имевших недостаточную прочность мягких понтонов предложили использовать стальные 40-тонные понтоны. Последние можно было острапливать не только над палубой лодки, но и по ее бортам.