Сумрачный ютландский гений
Механизация носовых горизонтальных рулей подводной лодки - головная болью конструкторов, так и для моряков. НГР бывают неубираемые, как на лодке королевского флота серии "Астьют". Они довольно просты: есть только один гидравлический цилиндр, поворачивающий их вверх и вниз. Но эти носовые ГР всегда выдвинуты, так что даже когда они не используются, то все равно создают момент сопротивления. Также, при проектировании подводной лодки не всегда возможно размещение неубираемых НГР по максимальной ширине подводной лодки. Если он выходят далеко за обводы лодки, то есть риск их повреждения при буксирных или швартовых операциях.
Следующее решение - выполнить носовые ГР убирающимися. Это можно сделать, сложив их так, чтобы они ровно прилегали к легкому корпусу лодки, как это сделано на старых лодках ВМС США. Или они могут убираться в корпус, как на американских лодках серии "Вирджиния". Но это приводит к другой проблеме: создание механизм, выполняющего две операции: складывание и выдвижение рулей, а также их работа по назначению. Это может привести к акустическим шумам от работы механизмов (в случае лодок флота ВМВ) или сложности в обслуживании (в случае современных НГР ВМС США).
Немецкое придумали простое решение начиная с лодки 201 серии, первой построенной после Второй мировой войны. Решение заключалось в носовых ГР специальной. Носовые плоскости асимметричны; правый борт имеет изгиб вниз, левый - восходящий. При погружении используется НГР правого борта, а НГР левого борта остается внутри корпуса. Для всплытия наоборот, используется НГР по бакборту, а НГР по штиртборту остается внутри. Точность регулирования достигается, величиной выдвижения любого из НГР в набегающий поток воды. При этом оба НГР могли убираться внутрь корпуса одновременно. С помощью набора рычагов привод носовой плоскости мог осуществляться одним гидроцилиндром. Система проста и очень надежна. Немецкие лодки серий 201, 202, 205, 207, 540 (класс "Галь") и 209 оснащены НГР указанного типа.
Тот факт, что носовые ГР могут быть убраны, идеально подходит для дизель-электрической подводной лодки, которая имеет ограниченный запас энергии в подводном положении. Любое гидродинамические сопротивления - потеря энергии. Кренящий момент ничтожен, тем более, что носовые ГР не используются на большой скорости.
Вот чертежи носовых плоскостей подводной лодки 205 серии, от оригинала до модели: Юбоат классе 205 Эберхарда Рёсслера. Вот соответствующие выдержки из Унтерзеебутбау (Конструкции ПЛ) Ульриха Габлера, который фактически был главным конструктором этих подводных лодок. Французский класс "Аретуза" также имел НГР схожей конструкции, см. верхнюю части рисунка 88.
Что касается противодействия крутящему моменту винта, то НГР для этого не предназначены. Носовые ГР не используются на высокой скорости, когда кренящий момент от гребного винта наибольший. И в любом случае, люди обычно переоценивают довольно небольшой кренящий момент, создаваемый винтом. И есть очень простое решение, чтобы противостоять этому: наклонить каждый из кормовых рулей так, чтобы они компенсировали крутящий момент винта. Например, наклоните верхний руль направления вправо, нижний руль направления - влево, плоскость левой кормы - на погружение, а плоскость правого борта - на всплытие (или наоборот, в зависимости от направления вращения гребного винта; по существу, отклоните все поверхности либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки). Вам нужно всего лишь наклонить каждую плоскость/руль примерно на 1 градус, чтобы компенсировать крутящий момент винта.
[1]