Подводные лодки 21 века.

 В недалеком будущем наступит время,когда шумность советских подводных лодок будет уменьшена до такой степени, что их обнаружение с помощью пассивных гидроакустических станций станет возможно только на малых дистанциях, если вообще будет возможно”. Что это? Самореклама российских конструкторов-подводников? Нет, это цитата из заявления главного конструктора американских подводных лодок, опубликованного в трудах Военно-морского института США.

Высокие показатели бесшумности российской дизель-электрической подводной лодки пр.877 (класса “Kilo” - по классификации, принятой в НАТО) подтверждаются и американскими данными. Отдавая должное американским ученым, всегда считавшим, что противника лучше переоценить, нежели недооценить, следует отметить реалистичность их суждений. В нашей стране противники размещения стратегических межконтинентальных баллистических ракет на подводных лодках в качестве основного возражения выдвигали тезис о шумности отечественных атомных подводных лодок, что, якобы, позволяет американским силам противолодочной обороны “висеть на хвосте” у наших ракетных подводных крейсеров стратегического назначения (РПК СН) и с началом войны уничтожить их ранее, чем они смогут произвести пуск ракет. Отчасти эти возражения были справедливы по отношению к подводным лодкам, спроектированным более 30 лет назад. Сегодня же специалистов ВМС США больше всего волнует вопрос: окажется ли уровень шумности их новейшей атомной подводной лодки “Seawolf” соизмерим с уровнем шумности российских подводных лодок того же поколения? Значимость подводных лодок в современных условиях подтверждается стремлением многих стран мира строить их или приобретать. В мире сейчас нет и в ближайшее время не предвидится более скрытного, неуязвимого и при этом относительно дешевого по совокупной оценке оружия. Страны третьего мира с динамично развивающейся экономикой, осознающие свои морские интересы, все больше проникаются пониманием выгод, которые можно получить, обладая собственными подводными силами. Первый шаг на этом пути - приобретение неатомных подводных лодок у стран, которые их производят. Выход российских подводных лодок (ПЛ) на мировой рынок имел и имеет не только политическое значение, но и дает возможность поддержать отечественное судостроение в переживаемый страной сложный период, а также заставляет в жесткой конкурентной борьбе находить и интенсивно внедрять новые научно-технические решения, учитывающие многообразные специфические требования потенциальных заказчиков. Общеизвестно, что самыми малошумными ПЛ в мире являются российские дизель-электрические подводные лодки пр. 877, но перспективные неатомные подводные лодки начала XXI века типа “Амур” будут иметь при меньшем водоизмещении и более высокой боевой эффективности существенно меньшую шумность, что характеризует уровень технологий,в том числе в области скрытности, используемых в подводном кораблестроении России.

В последние десятилетия боевые и эксплуатационные качества (в том числе скрытность) российских атомных лодок всех классов неуклонно повышались. Например, 25 августа 1996 г. тяжелый подводный крейсер ТК-20 (типа “Тайфун”) всплыл в нескольких метрах от Северного полюса и произвел учебный пуск межконтинентальной баллистической ракеты с разделяющимися головными частями по боевому полю. Этот пуск напомнил, что подводные силы ВМФ России в случае необходимости способны нанести ответный удар, в том числе в самых сложных навигационных условиях. Именно возможность безусловного нанесения ответного ядерного удара (удара возмездия) с неприемлемым ущербом (потеря не менее 20-25% населения и 50% промышленного потенциала, по определению бывшего министра обороны США Р. Макнамары) охладила горячие головы и привела к прекращению безудержной гонки вооружения в мире. Договоры об установлении паритетных соотношений стратегических вооружений, по существу, стали возможны только после того, как реальным и неотвратимым оружием ответного ядерного удара стали стратегические подводные лодки бывшего СССР. Каждая такая ПЛ несет большое количество ракет (боевых блоков) и способна оперативно менять стартовые позиции, сочетая скрытность, огромную ударную мощь, мобильность, живучесть и постоянную готовность к немедленному применению оружия после получения сигнала боевого управления. К приведенным выше доводам следует добавить тот факт, что старт морских ракет, имеющих разделяющиеся головные части, не менее чем в пять раз дешевле старта наземных ракет. Это соображение может считаться одним из основных аргументов не только в условиях бюджетного дефицита. Для других ядерных держав это давно аксиома, В выводах специальных слушаний в конгрессе США (1993 г.)содержится следующая фраза: “Морская компонента триады является сильнейшей, а по критерию “эффективность - стоимость” - самой выгодной”. Конструкторы, проектирующие РПК СН, неоднократно обвинялись в создании больших и дорогих подводных ракетоносцев, но с каждым новым проектом величина водоизмещения, приходящаяся на тонну стартовой массы ракеты или на один боевой блок, непрерывно снижалась. Эта тенденция не характерна для наземных ракет, особенно в условиях договоров по ограничению стратегических вооружений, в которых оговорено моноблочное снаряжение наземных межконтинентальных баллистических ракет. Еще больше разница в средствах, затрачиваемых на содержание личного состава. Например, на одну ракетную шахту на подводной лодке (исходя из полного состава экипажа) приходится около 10 чел., что в 15-20 раз меньше, чем в ракетных войсках стратегического назначения.Решая масштабные проблемы, связанные с определением состава вооружений для страны, необходимо не забывать и учитывать следующие положения: взаимоуважение в межгосударственных отношениях, к сожалению, в значительной мере определяется военной мощью субъектов. Об этом громко не говорится, но этот фактор является одной из реалий современной жизни; недопустимость монополизма силы, последствия которого могут привести к краху мировой цивилизации. В этом свете, к величайшему достижению человеческого разума следует отнести процедуры договоров по ограничению количества и качества различных вооружений, и если бы еще научились эффективно проводить их на паритетных условиях - цены бы им не было. Очень хотелось бы, чтобы некоторые не слишком дальновидные наши политики поняли, что, несмотря на сложные и тяжелые экономические условия, страна должна иметь минимум необходимой военной силы, который позволил бы ей в интересах всего человечества занимать достойное место великой державы и эффективно защищать свои национальные интересы. Высказанные соображения свидетельствуют и подтверждают, что подводные лодки (как стратегического назначения - для отдельных держав, так и оперативно-тактического и тактического назначения) и в XXI веке будут не только необходимой, но и основной составляющей военно-морских флотов различных стран. Какие же цели и задачи могут быть поставлены перед будущими подводными лодками? Какие, исходя из этих целей, будут классы ПЛ? Можно ли, хотя бы приблизительно, обрисовать их будущий облик и характеристики? Делать прогнозы в быстро меняющейся политической и геополитической обстановке, а следовательно и в трансформируемых военных доктринах,- дело непростое и, может быть, даже неблагодарное. Тем не менее, создатель военной техники должен смотреть в будущее и, опираясь на развитие науки и техники, а также обобщая многообразные факторы, обязан выбрать оптимальное решение. Это уже, как правило, во многом граничит с искусством. Итак, какие же задачи будут поставлены перед подводными лодками и подводным кораблестроением в целом в первой половине XXI века? О стратегических задачах кратко сказано выше. Что касается задач тактического плана, необходимо отметить следующее: уже сейчас морские силы других стран могут достаточно близко подойти к морским границам России, что определяет возможность нанесения ударов по важным объектам на территории нашей страны морским ядерным и неядерным высокоточным тактическим оружием с дальностью действия до 3000 км. Это делает территорию России достаточно уязвимой и требует соответствующего противодействия, поэтому основная задача наших ПЛ должна заключаться в возможности скрытного слежения за надводными и подводными кораблями противника и предотвращении нанесения удара по нашей стране; не менее важной задачей, а может быть даже основной, будет охрана собственных ракетных подводных лодок, в том числе путем постановки в угрожаемый период минных заграждений в охраняемых зонах; международный опыт последних десятилетий показал, что ПЛ достаточно успешно могут участвовать в совместных операциях разнородных сил при урегулировании масштабных региональных конфликтов, что также должно учитываться в моделях их использования и, соответственно, в технических характеристиках. Все изложенное выше свидетельствует о том, что в составе ВМФ для решения упомянутых задач потребуется иметь два класса подводных лодок. Это РПК СН и многоцелевые ПЛ как с атомной энергетикой (для действий в океанских зонах, в том числе на большом удалении от границ), так и с дизель-электрическими установками (для ближних и дальних морских зон), причем последние в своем составе должны иметь определенное число лодок, дополнительно укомплектованных анаэробными энергетическими установками,С учетом оборонительного характера военной доктрины России, большой протяженности ее морских границ, а также развитых морских интересов, общую численность подводных лодок упомянутых основных классов можно оценить в 90-100 ед., из которых примерно 10-15% - подводные атомные ракетоносцы стратегического назначения и 85-90% - многоцелевые ПЛ с атомной и дизель-электрической (в том числе анаэробной) энергетическими установками. Кроме того, с целью надежной и оперативной защиты районов патрулирования РПК СН (и это особенно важно для России) в дополнение к многоцелевым атомным ПЛ необходимо иметь небольшую серию специальных подводных минных заградителей. В СССР перед второй мировой войной уже были созданы ПЛ - минные заградители типа “Ленинец”, которые успешно решали боевые задачи. Возможно, будет необходимо создание небольшого числа ПЛ специального назначения (исследовательские, транспортные, буровые, подводные суда для добычи минерального сырья, подводные кабельные суда и т.п.), но это определится в каждом конкретном случае в зависимости от развития соответствующих программ.
Прогнозируемое число ПЛ основных классов (90-100 ед.) примерно в три раза меньше, чем было в СССР до “перестройки”, и обуславливается новой доктриной оборонной достаточности, хотя данное число нельзя воспринимать как догму. Особенно это относится к стратегическим подводным ракетоносцам. По мере потепления международной обстановки, численность ПЛ может сокращаться на паритетной основе. Здесь уместно напомнить, что всего в составе флотов стран НАТО в настоящее время находится 217 ПЛ, из них атомных стратегических - 23,атомных многоцелевых - 101. Безусловно, с учетом состояния и возможностей экономики страны, должна быть разработана программа (на 15-20 лет) поддержания в боеспособном состоянии необходимого числа имеющихся ПЛ и программа их восполнения (по мере утилизации) новыми, более эффективными подводными лодками.На основании опыта строительства и эксплуатации ПЛ, накопленного за столетний период их проектирования в ЦКБ МТ “Рубин” (таблица), можно в общих чертах спрогнозировать некоторые главные особенности развития технического облика будущих подводных лодок XXI века.
Подводное кораблестроение в XX веке.

Страна Число ПЛ, построенных за 100-летний период (из них АПЛ) Доля от общего числа ПЛ %

Германия 1705 33.1
Россия 1096(241) 21.4
США 640(182) 12.5
Великобритания 578(24) 11.2
Япония 263 5.1
Италия 256 5.0
Франция 232(12) 4.5
Прочие страны 372 7.2
Всего 5142(456) 100
Архитектурный облик ПЛ, особенно многоцелевых, к концу XX века - с точки зрения гидродинамики - близко подошел к оптимуму. Однако специалистам-подводникам потребуется решить еще целый ряд сложных технических задач. Назову только основные:
для повышения малошумной скорости хода предпочтительнее однокорпусное исполнение подводной лодки на большей части длины. При этом необходимо находить разумный компромисс для обеспечения максимально возможных требований по непотопляемости, что определит целесообразность запаса плавучести объемом порядка 15%. Напомню, что подводные лодки России в основном имеют запас плавучести около 25%, а ПЛ США - около 10%;

подводные лодки, как правило,будут одновальными, с целью значительного уменьшения шумности и, видимо, на основе чистого электродвижения. Это будет несколько снижать живучесть ПЛ, что следует учитывать при обеспечении безопасного плавания в арктических условиях подо льдом. Поэтому потребуются надежные резервные средства движения типа откидных или выдвижных колонок или иные конструктивные решения, не нарушающие плавность обводов корпуса;

по совокупности многих качеств при проектировании главных движителей более широкое применение могут найти водометные движители; дополнительно должны быть исследованы все “за” и “против” традиционно принятых конструкций и форм ограждения рубки. Ограждение, функциональная нагрузка которого, главным образом, связана с обеспечением плавания ПЛ в надводном и перископном положениях, негативно сказывается на качествах ПЛ в подводном положении (снижается скорость хода, растет шумность движителя, возникает крен на циркуляции). Целесообразно вообще отказаться от ограждения рубки, но только после создания принципиально новых конструкций антенн радиосвязи и радиолокации, а также перископных систем (оптико-волоконные всплывающие оконечные устройства) и шахт подачи воздуха. Возможно, это можно реализовать путем плавного приполнения надстройки и применения конструкции выдвижного (из прочной шахты) мостика для несения ходовой вахты в надводном положении. Осуществление изложенных принципов дело будущего.

Основные характеристики подводных лодок - скорость, глубина погружения, автономность, видимо, не претерпят существенных изменений. Заманчиво было бы идти на большие глубины погружения, особенно после того, как все проектные и технологические проблемы, связанные с предельной глубиной погружения до 1000 м, были успешно преодолены на атомной ПЛ “Комсомолец”. Это дает заметные тактические преимущества для многоцелевых лодок, однако преградой встает экономика, так что реализацию достигнутого на единичном экземпляре технического уровня следует отнести на далекое будущее. У России большой опыт строительства атомных ПЛ из титановых сплавов (построено 13 ед.). Применение этого материала для корпуса лодок открывает дорогу к увеличению глубины погружения и резкому снижению магнитного поля лодки, уменьшает эксплуатационные расходы на содержание корпуса, но пока ощутимо отражается на стоимостных показателях. В серийном производстве ПЛ титан в обозримом будущем не будет применяться, за исключением единичных подводных объектов специального назначения. Торпедное вооружение калибра 533 мм, по существу, исчерпало себя (по мощности боезаряда и дальности хода), что определяет необходимость увеличения калибра и длины торпед. Безусловно, дальнейшее развитие получат ракетоторпеды, выстреливаемые из торпедных аппаратов. Однако эффективное развитие средств противодействия в воздушном пространстве потребует от проектантов-подводников большего внимания к истинно морскому подводному оружию - торпедам, имеющим значительно большую вероятность поразить цель. Останется, вероятно, и небольшое число торпедных аппаратов калибра 533 мм для использования средств самообороны (противоторпеды, имитационные снаряды и т.д.). Необходимо критически отнестись к числу запасных торпед, которые, в совокупности с устройством быстрого заряжания, очень загромождают торпедный отсек. Будущая война, как она нам представляется, вряд ли позволит подводной лодке осуществить более двух полных залпов торпедным оружием. Облик баллистических ракет стратегического назначения и их число на атомных лодках во многом диктуются международными соглашениями по ограничению этого вида оружия. Тенденция к резкому снижению массогабаритных характеристик ракет однозначна и будет определяться разумным сочетанием количества и мощности разделяющихся боеголовок, а также, как правило, исключением ряда “сверхвиртуозных” задач, возлагавшихся ранее на эти ракеты. Совершенствование средств связи и боевого управления подводными лодками и систем передачи команд на применение оружия будет осуществляться на основе единой методологии в масштабе государства, а также путем поиска новых физических принципов, повышающих надежность доведения команд управления. Прогресс в развитии радиоэлектронного вооружения в основном может быть достигнут благодаря совершенствованию электроники (сверхминиатюризация) и методов обработки сигналов. Широкое применение найдет оптико-волоконная техника. Управление вооружением и техническими средствами ПЛ будет развиваться в направлении создания интегрированной (обеспечивающей все нужды подводной лодки) системы с единой информационной шиной и с распределенными (но имеющими возможность объединять свои вычислительные мощности) средствами обработки информации, построенными на основе интеллектуальных программ. В средствах внешнего целеуказания наивысший приоритет, вероятно, получат разнопрофильные сдублированные космические системы. Развитие энергетических установок для подводных лодок прогнозируется в трех направлениях: атомные, дизель-электрические и анаэробные. Атомные энергетические установки будут в основном с реакторами водо-водяного типа, а по конструктивному исполнению могут воплотиться в моноблочные с естественной циркуляцией теплоносителя и с активной зоной, рассчитанной на весь жизненный цикл ПЛ. Паротурбинные установки станут развиваться как в традиционном направлении, так и на основе электродвижения. Последние потребуют увеличения мощности турбогенераторов для более высоких бесшумных скоростей хода в режиме электродвижения - и форсажных турбоустановок для высокоскоростных режимов. Дизель-электрические установки будут совершенствоваться только на основе электродвижения, при этом главное внимание будет уделяться созданию более экономичных и высокоресурсных дизелей, более энергоемких и с большим сроком службы аккумуляторных батарей, высокоэффективных гребных электродвигателей с системой возбуждения, использующей постоянные магниты. Анаэробные установки найдут применение на дизель-электрических ПЛ в качестве дополнительных, что увеличит в 1,5-3 раза дальность и время хода на малошумной экономической скорости под водой. В отношении анаэробных установок следует иметь в виду, что они достаточно сложны в техническом исполнении, требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания и значительно дороже, чем классические дизель-лектрические как в изготовлении, так и при эксплуатации. Особого внимания требует обеспечение пожаро- и взрывобезопасности этих установок, поскольку в них используется жидкий кислород. Эксплуатация в составе советского флота около 40 подводных лодок с дизелями, работавшими под водой по замкнутому циклу, показала, как тщательно следует решать проблемы создания и обеспечения безопасной эксплуатации таких установок. В России отработано несколько схем энергетических установок с работой дизеля под водой на кислороде, хранящемся в жидком состоянии, и с утилизацией углекислого газа путем растворения в морской воде либо с поглощением его химическими соединениями. В России и Германии успешно ведутся работы по созданию электрохимических генераторов, которые намечено применять в дополнение к основным установкам на отдельных дизель-электрических подводных лодках следующего поколения (начало XXI века). Швеция сосредоточила усилия на создании двигателя Стирлинга, а Франция - двухконтурной установки, где в первом контуре в качестве рабочего тела используется этанол, а во втором реализован пароводяной цикл с турбиной. Россия отдает предпочтение установке с топливными элементами, так как она имеет более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с описанными выше, малошумная, легко регулируется по мощности и экологически чистая. Отсек с такой полностью автоматизированной энергетической установкой не требует присутствия в нем личного состава во время плавания ПЛ. Несмотря на это, такая установка и средства обеспечения пожаро- и взрывобезопасности должны перед серийным производством пройти всестороннюю проверку в ходе опытной эксплуатации. Следует учитывать, что эксплуатация ПЛ с анаэробными установками требует создания дорогостоящей береговой инфраструктуры, в которой должны предусматриваться объекты для производства реагентов и их перевода в криогенное состояние. Поэтому необходимость боевого использования неатомных подводных лодок с электрохимическими генераторами или другими типами анаэробных установок в каждом конкретном случае должна подтверждаться глубокими военно-экономическими обоснованиями. При проектировании общекорабельных систем и устройств наибольшего прогресса необходимо достигнуть в повышении возможностей по тушению пожаров и решению всего комплекса проблем по спасению личного состава. Это стало особенно актуальным после трагической гибели атомной ПЛ “Комсомолец”. Некоторые интересные и обнадеживающие результаты в поиске этих решений уже имеются. это направление, как никакое другое, требует объединения на международном уровне усилий конструкторов-подводников и других специалистов. Конечная цель - исключение случаев гибели подводников в мирное время. В XXI веке должна быть создано международная система спасения, использующая унифицированные, стандартные технологии. достижения в создании оружия и средств радиоэлектронного вооружения, главным образом по снижению их массогабаритных характеристик, позволят, наконец, реализовать идею создания различных типов надводных кораблей и подводных лодок на основе так называемых базовых моделей. Эта идея разработана еще в середине 70-х годов в ЦКБ МТ “Рубин” для атомных подводных лодок третьего поколения, но не была реализована в силу разных организационно-технических причин, одной из которых (может быть, и основной) было наличие в стране нескольких конструкторских бюро подводного кораблестроения со своими школами.
В чем суть этой идеи? Известно, что каждое новое поколение подводных лодок разных классов укомплектовывается, как правило, одним и тем же оборудованием, за исключением главного оружия. Однако, к огорчению заводов-строителей и личного состава, эти ПЛ существенно отличаются друг от друга по компоновке, схемным решениям, конструкции отдельных узлов и размерам. Это следствие того, что индивидуальным (“вкусовым”) подходам и решениям был отдан приоритет перед такими очевидными научно обоснованными принципами создания подводных лодок, как максимальная унификация, технологичность, экономичность, облегчение подготовки экипажей, ремонта и утилизации. Процесс создания ПЛ на основе базовой модели, где все отсеки и оконечности будут одинаковыми, а отличия будут только в модуле главного оружия, требует большого искусства конструктора, особенно в поиске компромиссов между отдельными классами подводных лодок, при достижении заданных высоких кораблестроительных характеристик. Как показали выполненные проектные оценки и исследования, все эти проблемы могут быть решены на инженерном уровне. Очень сложно объяснить морякам, почему на лодках одного поколения турбинные или другие отсеки отличаются при фактически одинаковом оборудовании в них. Действующая методология проектирования подводных лодок должна быть ориентирована на позитивное решение данного вопроса. Я уверен, что подводные лодки XXI века в России должны создаваться только на основе базовой модели. Представляется, что многие средства вооружения, и не только ВМФ, будут также создаваться на основе базовых моделей. Это подтверждается технико-экономическим анализом, будет отвечать требованиям экономики страны и облегчит жизнь нашим оборонным структурам и флоту. Метод базовой модели создаст объективные условия, которые позволят существенно упростить всю инфраструктуру базирования ПЛ и сократить номенклатуру комплексов технического обслуживания и ремонта. Нам известно, что проблема создания подводных лодок на основе базовой модели активно обсуждается и специалистами США. Боевые подводные лодки нового века всех классов и назначений, как правило, должны не только иметь собственные высокоэффективные средства освещения подводной обстановки, но и обладать высокой скрытностью по всем физическим полям на уровне соответствующих фонов моря. Без решения этих задач, даже при наличии более “умного” и более скрытно действующего оружия, борьбу за первый залп и дуэль в целом не выиграть. Таков общий взгляд на подводные силы XXI века. В заключение можно сказать, что успехи нашей страны в области подводного кораблестроения не только должны быть закреплены, но и развиты, так как при создании ПЛ XXI века, безусловно, получат дальнейшее развитие научно-технические достижения, в которые Россия, как всегда, внесет достойную лепту. И все это будет способствовать не только укреплению Военно-Морского Флота, но и нашей страны в целом.

"Судостроение" №2 2001 г.

http://www.podlodka.su/news_otd.php?id=24&cat=a