О деревянных подшипниках на подлодках

Зачем современным субмаринам "архаичные" деревянные детали?




Одним из значимых преимуществ в  войне считается обладание более совершенными подводными лодками.  Идёт соревнование - чьи субмарины будут не только более мощными, но и невидимыми для радаров потенциального врага.Для военной подлодки бесшумность играет важнейшую роль.Ведь именно по звуку её способна засечь на глубине отслеживающая техника противника.Чтобы снизить уровень шума при движении под водой, конструкторы шли на любые хитрости.Одной из таких идей и стали деревянные подшипники гребных винтов.  Их начали применять в СССР в 1970-е годы. Советские инженеры разработали способ для снижения уровня шума от гребного винта подводной лодки с использованием деревянного подшипника и втулки. Для этого решения идеально подходило так называемое "железное дерево", обладающее очень высокой прочностью. Кроме того, его древесина на четверть состоит из смолы, что позволяет справляться с влажностью, на нем не образуется ржавчина, и оно выделяет естественную невысыхающую смазку.

Естественно, что древесина была необычной. Использовалось исключительно бакаут или гваяковое дерево.   Древесина выглядит красиво - в ней причудливым образом сочетаются зеленый, красный и черный цвета. Но дело не в этом.Бакаут с древности прозвали железным деревом.Плотность у него в 2 раза выше, чем у дуба  и составляет  около 1,4.Прочность бакаута  по шкале Янка составляет 4500, в то время как у дуба всего 1290.Бакаут при механической обработке показывает такую же твердость как конструктивные материалы, используемые в машиностроении.   Но преимущество экзотической породы этим не исчерпывается.В древесине бакаута очень высокое содержание смолы. Она занимает до 25% от всего объема.Именно это и сделало бакаут интересным решением для подшипников гребного винта субмарины.Благодаря прочности дерево оказалось способным заменить металл.   А смола позволяет обойтись без смазки и других защитных пропиток.   Древесина совершенно не разбухает в  солёной воде.И при этом движение становится максимально тихим, нет характерных металлических шумов.  На подводной лодке проекта 636 "Варшавянка" главный вал вращается по деревянным направляющим из этого дерева.

Подшипники из бакаута можно без обслуживания эксплуатировать около 20 лет.Удивительно,но деревянные детали субмарины являются самыми надежными её частями.

Бакаут - ценная древесина деревьев рода Guaiacum. Эта древесина использовалась раньше там, где были крайне важны её прочность, вес и твёрдость.  Бакаут получают главным образом из Guaiacum officinale и Guaiacum sanctum, и тот и другой - небольшие медленно растущие деревья. Это вечнозеленое дерево произрастает на Вест-Индских островах, Кубе, Гаити, Ямайке, Багамских островах, в Гватемале и Гондурасе.

Содержание в нем натурального масла гваякум позволяет подшипникам скольжения работать на самосмазке. Неудивительно, что именно бакаутовые подшипники получили такое широкое распространение.Бакаут является дорогой древесиной., так как в настоящее время вырубки его практически остановлены. Кубометр бакаута на рынке стоит более 2100$.Так как бакаут является для большинства стран предметом ввоза, то был разработан и внедрен широкий ассортимент его заменителей: • древесно-слоистые пластики, • текстолиты,• резинометаллические, • резиноэбонитовые, • термопластические материалы (капрографит, капролон) и др.

Однако ни один из них по работоспособности не превзошел подшипники скольжения из бакаута, которые являются самосмазывающимися, выдерживают высокую ударную нагрузку, имеют низкий коэффициент трения в речной и соленой воде, простоту установки. История подводных лодок показала, что попытки заменить подшипники из бакаута различными композиционными и металлическими материалами (бронзой, баббитом) не привели к успеху.

Начиная с 1910-х годов, подшипники из бакаута использовали и для турбин гидроэлектростанций.В 1914 году одна из гидроэлектростанций (Коновинго) на юго-востоке США была запущена с подшипниками из бакаута, которые проработали вплоть до 1980 года. Завод перешел на использование подшипников из композиционного материла. Несмотря на то что они были выполнены на высшем уровне, ресурс их работы составил только половину ресурса работы подшипников из бакаута. Основываясь на данном опыте, бакаутовые подшипники были вновь возвращены на гидроэлектростанцию.С 1906 года и по настоящее время в Америке компания "Woodex" является лидером в области производства подшипников из натуральной древесины.Фирма "Woodex" разработала различные конструкции подшипников скольжения из бакаута которые интенсивно использовались в узлах трения транспортного оборудования, сельскохозяйственных машин, механизмов и пр.



Из всех видов древесины в мире бакаут является единственным материалом, который обладает необходимыми свойствами для работы в таких сложных условиях, как морская соленая вода. Бакаутовые подшипники являются экологически чистыми, не загрязняют окружающую среду, максимизируют время бесперебойной работы в соленой воде, не стареют, долговечны и имеют уникальные амортизирующие свойства.Но  и это не всё.В английском и других европейских языках для обозначения этой древесины часто используется словосочетание lignum vitae, что значит на латинском языке "дерево жизни" и происходит от её медицинского применения: смола дерева использовалась для лечения целого ряда болезней от кашля до артрита; стружки можно использовать для заваривания чая. Другие названия palo santo (с исп."святое дерево"), greenheart (с англ."зелёное сердце").