Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    63,64% (49)
Жилищная субсидия
    18,18% (14)
Военная ипотека
    18,18% (14)

Поиск на сайте

ЗАЩИТА И СКРЫТНОСТЬ

Защита и скрытность тесно между собой связаны. В инженерной практике понятие зашита часто охватывает также и скрытность, что видно из использования, например, терминов акустическая защита, зашита от обнаружения и т.п. Здесь же будем понимать защиту в узком смысле — как способность ПЛ противостоять воздействиям взрыва боевой части примененного против нее оружия.

Рассмотрение защиты и скрытности целесообразно предварить крат­кими замечаниями о современном противолодочном оружии. Его носи­телями являются надводные корабли, ПЛ, самолеты и вертолеты. В ар­сенал оружия входят: специальные противолодочные и универсальные (по целям) торпеды, ракето-торпеды, представляющие собой комбина­цию ракеты и сбрасываемой с нее на парашюте торпеды, подводные ра­кеты, глубинные бомбы и мины.

В развитии противолодочного оружия в последние десятилетия дос­тигнуты не меньшие успехи, чем в подводном кораблестроении.

Глубина, на которой может действовать оружие, не уступает глуби­не погружения ПЛ и достигает для некоторых образцов 900 м. Суще­ственно повысилась скорость хода торпед — до 55 уз. Значительно уве­личилась дальность торпед — до 40—50 км, а для ракето-торпед — до 100 км и более. Появились подводные ракеты, двигающиеся к цели в подвод­ном положении со скоростью около 200 уз. Поистине революционные изменения произошли в системах наведения практически всех видов про­тиволодочного оружия и их неконтактных взрывателей. Благодаря это­му в случае обнаружения ПЛ и ее атаки с использованием оружия захват цели системой наведения и подрыв заряда вблизи корпуса обеспечива­ется с вероятностью близкой к единице.

Снижена шумность торпед, что затрудняет своевременное их обна­ружение с ПЛ и выполнение маневра уклонения.

Выросла масса боевых частей оружия. Например, для так называе­мых тяжелых торпед она составляет 250—300 кг (в перспективе до 500 кг). Применяются новые высокоэффективные взрывчатые вещества. Нельзя сбрасывать со счета и противолодочное оружие (торпеды, ракеты, глу­бинные бомбы) с ядерной боевой частью (так называемой СБЧ). Хотя за последние 20—30 лет взгляды на его использование претерпели изменения, полностью вопрос о применении против ПЛ оружия с СБЧ с пове­стки дня не снят.

Несмотря на высокую сопротивляемость корпусов ПЛ наружному распределенному давлению, приближающемуся для новейших АПЛ к сотне атмосфер, они весьма уязвимы при действии нагрузок, возника­ющих при подводных, особенно контактных и близких неконтактных взрывах. Обеспечение неуязвимости корпусов ПЛ при достигнутом уров­не развития противолодочного оружия потребовало бы расходования таких ресурсов (масс, объемов), которыми проектировщики ПЛ, вынуж­денные обеспечивать другие их важные качества, не располагают. По­этому в практике подводного кораблестроения (в отличие от надводно­го) специальные мероприятия по защите корпусов ПЛ от повреждений при воздействии оружия не применяются.

Некоторое повышение неуязвимости ПЛ при взрывах обеспечива­ется автоматически вследствие упрочнения их корпусов с увеличени­ем глубины погружения. Этому же способствует применение двухкор-пусной архитектуры для некоторых ПЛ, так как благодаря наличию легкого корпуса и междубортного пространства газовый пузырь при взрыве заряда оказывается на удалении от обшивки прочного корпуса, несколько большем, чем у однокорпусной ПЛ. Однако разработчики противолодочного оружия учитывают особенности таких ПЛ и, наря­ду с указанным увеличением массы боевых частей, предусматривают также обеспечение подрыва заряда после проламывания легкого корпу­са, применение боевых частей направленного (кумулятивного) действия и другие решения.

К числу специальных мер по защите, направленных на снижение последствий воздействия оружия на ПЛ, относится повышение ударос­тойкости механизмов, оружия, радиоэлектронного и другого оборудо­вания, а также применение для их крепления различных амортизирую­щих конструкций. Такие конструкции используются и для защиты лич­ного состава. Особенно важна роль этих мер при взрывах ядерных зарядов, так как позволяют значительно сократить дистанцию до центра ядерного взрыва (безопасный радиус), на которой ПЛ сохраняет боес­пособность. Величина этой дистанции при взрыве ядерных зарядов сред­ней мощности может достигать нескольких километров.

В целом, как следует из предыдущего, обеспечение действенной кон­структивной защиты ПЛ при непосредственном воздействии современ­ного противолодочного оружия проблематично. В то же время ПЛ, на­ходящаяся в подводном положении, не имеет действующего запаса пла­вучести, а поэтому даже незначительное нарушение герметичности ее прочного корпуса вследствие пробоины, трещины или повреждения ар­матуры при взрыве ставит ее на грань гибели. Если же, получив повреж­дение корпуса, ПЛ сумеет всплыть в надводное положение, она оказы­вается практически беззащитной при повторных атаках противолодоч­ных сил. То же произойдет и в случае, если поврежденная ПЛ сохранится при покладке на грунт, что, однако, маловероятно из-за больших глу­бин в районах предполагаемых действий АПЛ.

Таким образом, обладая мощными наступательными возможностя­ми, АПЛ оказывается весьма уязвимой в случае ее обнаружения и при­менения против нее противолодочного оружия. Отсюда понятно, какое большое, можно сказать, решающее значение для современных АПЛ имеет обеспечение их скрытности от обнаружения противолодочными силами, а также сокращение дистанции ее захвата системами самонаве­дения и уменьшение радиусов срабатывания дежурных каналов минно­го оружия.

Все эти показатели определяются уровнями физических полей под­водной лодки. К числу важнейших из них относятся акустическое и маг­нитное поля. Датчики, реагирующие на эти поля, используются как в стационарных системах, которые развертываются в зонах ожидаемого прохождения подводных лодок, так и в системах, которыми оборудуют­ся мобильные противолодочные средства — корабли, самолеты и верто­леты, в системах наведения торпед и в аппаратуре дежурных каналов мин. О роли акустического поля при дуэлях между подводными лодка­ми уже говорилось.

Различают первичное и вторичное акустические поля ПЛ. Первич­ное характеризуется уровнями подводного шума на различных частотах (спектром), вторичное — так называемым эквивалентным радиусом, ха­рактеризующим отражательную способность подводной лодки при на­хождении ее в зоне действия сигнала, посланного гидролокатором.

Суммарные уровни излучаемого в воду шума включают следующие главные составляющие: от работающего оборудования внутри корпуса подводной лодки (главная турбозубчатая установка, линия вала, меха­низмы электроэнергетической системы, средства, обеспечивающие оби­таемость и др.), от обтекания корпуса и выступающих частей, от движи­теля. Непосредственно в момент использования оружия доминирующими являются возникающие при этом шумы стартующих ракет, системы тор­педной стрельбы и самих торпед.

Работы в области акустической скрытности направлены на созда­ние способов и средств снижения шума, излучаемого ПЛ, и отраженно­го сигнала (при гидролокации) до приемлемых уровней, а в идеале — снижение уровней первичного акустического поля до фоновых значе­ний шумов в районе плавания ПЛ.

Разработка мероприятий по снижению составляющих подводного шума от механизмов и оборудования ведется по двум основным направ­лениям: снижение шума в источнике и борьба с передачей энергии на корпус и в воду. Первая из этих задач решается за счет повышения точ­ности изготовления деталей механизмов, особенно вращающихся час­тей, выбором конструктивно-компоновочных схем и подбором опти­мальных режимов работы механизмов.

Действенным способом борьбы с передачей энергии на корпус яв­ляется отключение механизмов и другого оборудования от корпуса с по­мощью амортизаторов и соответствующего оформления неопорных свя­зей (трубопроводы, линия вала). Для снижения уровня излучаемого в воду шума используются также наружные, большей частью резино­вые,- покрытия (толщина которых достигает нескольких десятков мил­лиметров), предназначенные, кроме того, для уменьшения уровня отра­женного сигнала (эквивалентного радиуса) при попадании подводной лодки в зону действия гидролокатора.

Наряду с пассивными средствами борьбы с шумоизлучением от ме­ханизмов и другого оборудования разрабатываются и уже находят при­менение активные средства, в частности, так называемые виброгасите­ли, принцип работы которых заключается в возбуждении в фундаменте с помощью специального электромагнитного устройства колебаний в противофазе с колебаниями, вызванными работой механизма. Особен­но эффективны эти устройства для подавления вибраций на фиксиро­ванной частоте и в узкой полосе частот, характерных для резонансных явлений.

Борьба с шумами гидродинамической природы основана, как уже указывалось, на выборе оптимальной в этом отношении формы обво­дов, уменьшении числа и размеров выступающих частей и отверстий, а также на оптимизации гребного винта с учетом как пропульсивных, так и акустических его характеристик.

Существует мнение, которое разделяется многими специалистами, о том, что применение однокорпусной архитектуры благоприятно в отно­шении снижения подводного шума. В защиту приводятся доводы о мень­шем при этом полном подводном водоизмещении и, как следствие, мень­шей потребной для движения мощности, меньшей возбудимости обшив­ки при ее обтекании, меньшем числе отверстий в обшивке, чем при двухкорпусной конструкции и т. д. Не оспаривая этих конкретных дово­дов, следует вместе с тем заметить, что чрезвычайно многообразный характер факторов, влияющих на выбор архитектуры, не позволяет сделать вывод об однозначном, вне связи с другими проблемами, характере влия­ния архитектуры подводной лодки на ее акустическую скрытность.

Вследствие указанных обстоятельств одно- и двухкорпусная архитек­тура ПЛ имеет одинаковое распространение в мировом подводном ко­раблестроении. Составляющие шума гидродинамической природы и, хотя и в меньшей степени, от работающих механизмов и оборудования, зависят от скорости и глубины хода подводной лодки (с глубиной, в ча­стности, связано пороговое значение скорости, при которой начинают появляться кавитационные явления). Существует понятие так называе­мой малошумной скорости, под которой обычно понимают ту наиболь­шую скорость, при которой еще выполняются предъявляемые к подвод­ной лодке требования по уровню шума. Как правило, эта скорость близ­ка к той, при превышении которой уровни шума от гребного винта сравниваются с уровнями шума от других источников. Для современ­ных АПЛ малошумная скорость составляет обычно 8—10 уз. Разработка и применение на АПЛ водометных движителей, например, типа pump-jet, связаны, вероятно, именно с проблемой повышения малошумной скорости хода.

Существует и другое толкование малошумной скорости (иногда на­зываемой акустической или скоростью «тихого» хода). При этом подра­зумевается такая скорость хода, при которой собственные помехи рабо­те гидроакустической станции подводной лодки в пассивном режиме не препятствуют дальнему обнаружению целей. Ясно, что величина этой ско­рости зависит не только от шумности лодки, но и от характеристик ее гидроакустических станций, а также и от уровня шума цели. Для совре­менных АПЛ она мало отличается от указанной малошумной скорости в обычном ее понимании, однако для перспективных АПЛ, например, типа «Seawolf», указывается на возможность ее повышения до 15—20 уз.

Уровень подводного шума (излучаемой объектом акустической энер­гии) принято измерять в относительных единицах — децибелах(1).

Современные АПЛ ВМС США при движении в подводном положении на скорости около 8 уз имеют уровень шума 120—130 дБ при Pо = 1мкПа, на расстоянии 1 м, в полосе частот 10-10*10³ Гц. Этот показатель для первых серийных АПЛ составлял 160—170 дБ и более. Видно, что принятые меры привели к снижению шума примерно на 40 дБ (в 100 раз). Важным условием обеспечения акустической скрытности является организация измерений шумности подводных лодок, представляющих в связи с приближением шумов ПЛ к естественным шумам моря слож­ную техническую проблему и требующих, как показывает опыт, исполь­зования хорошо оснащенных полигонов,подобных например, известному атлантическому полигону AUTEC (Atlantic Undersea Test and Evaluation Center) BMC США.


Рис. 28. Интегральные (в диапазоне 10 - 10*10³ Гц) уровни шума американских АПЛ различных типов и лет постройки

Магнитное поле обусловливается остаточным и приобретенным в ходе плавания намагничиванием ферромагнитных масс, а также маг­нитным полем, возникающим при работе электрооборудования и пере­мещении ПЛ в магнитном поле земли. Магнитная защита направлена на достижение приемлемых значений показателей магнитных полей. В ка­честве основного мероприятия в области магнитной защиты подводных лодок наибольшее распространение получила их магнитная обработка (раз­магничивание), которая регулярно осуществляется на специальных стен­дах, предназначенных также и для контроля характеристик поля.

В отличие от ДПЛ, на АПЛ, у которых нет дефицита электроэнер­гии, находят применение также размагничивающие обмотки, магнитное поле от которых нейтрализует магнитное поле ферромагнитных масс корпуса и оборудования. Еще более радикальным мероприятием, при­меняемым на части подводных лодок, является использование для кор­пусов немагнитных материалов (немагнитных сталей, титановых спла­вов), что связано, однако, со значительным их удорожанием.

Кроме акустических и магнитных существуют также и другие физи­ческие поля, которые постепенно осваиваются в плане их использова­ния для обнаружения подводных лодок и в системах противолодочного оружия. К ним, например, относятся чрезвычайно разнообразные по своей природе так называемые поля кильватерного следа, образующе­гося при перемещении подводной лодки в толще воды (возмущения на поверхности, обнаруживаемые радиолокатором, изменение радиацион­ной картины, появление характерных примесей в воде, биолюминес­ценция от воздействия на микроорганизмы и др.). Защита от обнаруже­ния по этим полям сводится в настоящее время в основном к предупреж­дению выбросов в воду каких-либо демаскирующих ПЛ продуктов вследствие работы механизмов и жизнедеятельности экипажа, а также выбору оптимальных глубин и скоростей хода.

(1) Уровень шума L объекта в децибелах определяется по формуле L=20 lgp/р0 , где p - звуковое давление, на данном расстоянии от бъекта, в данной полосе частот, p0 - нулевой порог звукового давления. Для ПЛ ВМС США уровень шума приво­дится обычно для полосы 10—10*10³ Гц, на расстоянии около 1 м, p0 =1 мкПа. При сравнении объектов по величине L необходимо использовать одинаковые полосы частот, расстояние и нулевой порог.

Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю