Видеодневник инноваций ВПК
Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США Военная ипотека условия
Баннер
КМЗ как многопрофильное предприятие

Преимущества
нового катера
ПК1200 "Сапфир"

Поиск на сайте

ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

Развитие боевых подводных лодок как одного из средств воору­женной борьбы подвержено влиянию многих факторов как тех­нического, так и военно-политического характера. В странах, занимаю­щих ведущее положение в подводном кораблестроении, концепция со­здания подводных лодок до последнего времени формировалась в усло­виях противостояния НАТО и государств бывшего Варшавского договора.

Исходя из этих концепций были разработаны проекты, по которым строились ПЛ последнего десятилетия XX века, такие как: российские АПЛ типа «Барс» (проект 971) и американские типа «Seawolf», российские ПЛАРБ типа «Дельфин» (проект 667БДРМ), английские типа «Vanguard» и французские — типа «Le Triomphant»; самые распространенные в мире ДПЛ типа «Варшавянка» (проект 877/636) российской постройки и типа 209 — немецкой, шведские ДПЛ типа «Gotland». Некоторые из них строятся в настоящее время. По новым проектам, разработанным в конце XX века начато строительство российских АПЛ типов «Ясень» (проект 885) и «Бо­рей» (проект 955), а также ДПЛ типа «Амур» (проект 1677); американс­ких АПЛ типа «Virginia» и английских типа «Asture»; немецких неатом-ньгх ПЛ типа 212, итальянских типа 214 и других (табл. 10). Из перечисленных иностранных ПЛ, пожалуй, наиболее близко к понятию ПЛ XXI века подходит АПЛ типа «Virginia», разработанная по программе NAS(New Attack Submarine). Замысел этой ПЛ возник в начале 90-х годов под воздействием многих факторов, в том числе в связи с изме­нившейся в мире обстановкой и соответственно взглядами военно-поли­тического руководства США на роль вооруженных сил и ПЛ, в частности. Важное значение имело также то, что стоимость АПЛ «Seawolf», уже находившейся в это время в постройке, была признана слишком высо­кой и количество этих АПЛ, хотя их и называли АПЛ XXI века, было ограничено всего тремя кораблями. АПЛ «Virginia» проектировалась во второй половине 90-х годов, как аль­тернатива АПЛ типа «Seawolf», более приспособленная к новой военно-политичекой обстановке и более дешевая. Закладка состоялась в 1998 г. Серия запланирована в количестве 30 единиц, что соответствует существу­ющим пока в США взглядам о необходимости на протяжении всего обо­зримого периода иметь в составе ВМС 50 мощных многоцелевых АПЛ.

Таблица 10




* Первая цифра - строящиеся ПЛ, вторая - заказанные, в скобках - планируе­мые к постройке ПЛ

При проектировании АПЛ «Virginia» нашел применение весь арсе­нал новых методов и разработок во всех областях науки и техники, имеющих отношение к подводному кораблестроению. В проекте зало­жены новые решения по повышению скрытности от обнаружения по различным физическим полям, по совершенствованию оружия и ра-


Рис.40. Перспективная АПЛ типа «Virginia» ВМС

диоэлектронного оборудования, предусмотрено применение нового бо­лее прочного материала корпуса, нового компактного реактора, име­ющего срок службы без перезарядки до 33 лет, т.е. в течение всго жиз­ненного цикла ПЛ.

Однако в целом облик АЛЛ «Virginia», как и АПЛ «Seawolf», сфор­мировался в 90-х годах и поэтому ее можно отнести хотя и к последне­му, но все же поколению АПЛ еще XX века.

Что касается следующего поколения ПЛ, проектирование которых начнется в новом веке, то их технический облик будет складываться уже под влиянием качественно новой военно-политической обстанов­ки, которая возникнет в начале века, а также с учетом резко обострив­шейся экологической обстановки.

Непредсказуемость изменения военно-политической обстановки и недостаточная изученность других новых факторов исключают в насто­ящее время возможность конкретного прогноза развития подводных ло­док в XXI веке и заставляют ограничиться общими соображениями о перспективах подводных лодок, вытекающими в основном из уже на­метившихся и относительно устойчивых тенденций развития техники.

Так как атомные и неатомные ПЛ дополняют друг друга, можно считать, что в будущем, как и в настоящее время, будет продолжаться параллельное создание и тех, и других. Однако в связи с осложнением экологической ситуации вероятно появление и использование на АПЛ принципиально новых типов атомных энергоустановок, отличающихся повышенным уровнем безопасности, даже за счет снижения агрегат­ной мощности. В качестве их прототипа можно указать на упомяну­тую ранее атомную установку канадской разработки типа AMPS.

Другое вероятное направление развития подводных лодок — повы­шение их универсализации, в част­ности, за счет вооружения как так­тическим, так и стратегическим ору­жием одновременно, подобно тому, как это сделано, например, на аме­риканских АЛЛ типов: «Los Angeles», «Seawolf» и «Virginia», на которых на­ряду с тактическим оружием обеспечено также использование стратеги­ческого варианта КР «Tomahawk».


Рис.41. Носовая оконечность АПЛ типа «Los Angeles» с вертикальными ПУ для КР

Формы подводных лодок едва ли в будущем претерпят существенные изменения, так как уже сейчас близки к теоретически оптимальным. Примером попытки приме­нить в перспективе новую нетрадиционную форму является американс­кий проект АЛЛ BBASS, предназначенной для дальнего обнаружения других лодок с использованием гигантской гидроакустической антен­ны. Для этой АПЛ выбрана форма горизонтальной чечевицы и торои­дальный прочный корпус. Однако такая форма не рассматривается пред­ложившими ее авторами в качестве универсальной для будущих подвод­ных лодок, и ее достоинства, по всей видимости, не компенсируют усложнение конструкции, ухудшение управляемости в вертикальной плоскости и другие очевидные недостатки.

Еще одно оригинальное архитектурное решение предусмотрено в итальянском проекте перспективной неатомной ПЛ. Ее прочный кор­пус предложено сделать из большого числа полых тороидальных колец, внутренние объемы которых используются для хранения запасов кис­лорода и выхлопных газов работающего под водой дизеля.

При равной массе такая конструкция обладает, якобы, значительно большей прочностью, чем простая подкрепленная набором оболочка. Несомненно, однако, что применение столь необычного корпуса потре­бует выполнения большого объема исследований (по технологии, кон­струированию сложных узлов корпуса и т. д.), предугадать результаты которых невозможно. Во всяком случае, на сегодня дело ограничилось постройкой опытного подводного аппарата водоизмещением около 30 т, попытка создания боевой ПЛ с таким корпусом не предпринималась.

В области ходкости подводных лодок наряду с усовершенствован­ными гребными винтами получат, вероятно, распространение менее шумные, по некоторым данным, движители насосного типа «ритр-jet» или «shrouded propeller» (винт в насадке). Возможно, найдут применение и новые способы снижения сопротивления движению, основанные на управлении пограничным слоем, работы над которыми с разной интен­сивностью продолжаются уже несколько десятилетий.

В развитии корпусных материалов и конструкций прочных корпу­сов всегда наблюдался рациональный консерватизм, обусловленный пря­мой зависимостью между этими элементами и безопасностью подвод­ных лодок. Вероятно, эта тенденция сохранится и в будущем. Поэтому следует ожидать относительно медленного эволюционного повышения прочности корпусных материалов и соответствующего увеличения обес­печиваемой ими глубины погружения.

На темпы роста глубины будет влиять также возможность соответ­ствующего увеличения глубины использования оружия, средств связи, навигации и др., поскольку без этих условий само по себе увеличение допустимой по условиям прочности глубины погружения не обеспе­чивает значительного повышения эффективности боевой ПЛ.

В области атомных энергоустановок помимо доминирующего на­правления по повышению надежности и безопасности их использова­ния продолжается поиск принципиально новых технических решений по улучшению других их характеристик: снижению шумности, повыше­нию мощности на единицу массы и объема и т. д. В их числе можно назвать использование эффекта сверхпроводимости, позволяющего ре­ализовать высокие агрегатные мощности электрических машин при уме­ренных их массе и габаритах.

В качестве эффективного технического решения многие специали­сты склонны рассматривать применение на ПЛ магнитогидродинами-ческого движителя, отличающегося отсутствием вращающихся частей и, по некоторым оценкам, менее шумного, чем гребные винты и водо­меты. Однако его особенностью является чрезвычайно низкий КПД и сильное магнитное поле, которое может оказаться недопустимым по условиям скрытности ПЛ.

Ухудшение экологической обстановки может привести к замедле­нию темпов строительства АПЛ, по крайней мере, с АЭУ существующих типов, и, как указывалось, повысит интерес к подводным лодкам с раз­рабатываемыми в последнее время неатомными воздухонезависимыми энергоустановками. Возможно, что работы в этой области приведут в итоге к созданию установок, более простых и надежных, чем совре­менные, использующие чрезвычайно взрыво-пожароопасные реагенты (сжатые под давлением или сжиженные кислород и водород, жидкие и твердые водородосодержащие вещества). Не исключено также, что в пер­спективе не потеряют актуальность и обычные ДПЛ вследствие их от­носительной дешевизны, простоты и безопасности эксплуатации.


Рис.42. Продольный разрез немецкой ДПЛ Туре 212 с воздухонезависимой вспомогательной энергетической установкой

Наиболее серьезные изменения, которых следует ожидать при переходе к перспективным подводным лодкам, будут связаны с внедрением на них новых систем оружия, радиоэлектронного вооружения и средств защиты.

Уже сегодня проявляется интерес к разработке необитаемых подвод­ных аппаратов-роботов для действий против надводных кораблей, под­водных лодок, решения разведьшательных, противоминных и иных за­дач. Возможно, что увеличение калибра торпедных аппаратов на амери­канских АЛЛ типа «Seawolf» связано именно с планами использования в составе их вооружения подобных необитаемых аппаратов и расшире­ния тем самым круга решаемых ими задач. При проектировании новой АПЛ типа «Virginia» в состав ее вооружения включены подобные ПА.

На протяжении многих лет ведутся разработки зенитных ракетных комплексов для использования из подводного положения в целях само­обороны лодки при атаке ее вертолетами и низколетящими самолетами. В техническом плане создание такого оружия связано со многими про­блемами. Однако в еще большей степени его судьба зависит от общей ситуации в расстановке сил на море и реальности угрозы подводным лодкам со стороны авиационных средств в перспективе.

Не исключено использование в будущем на ПЛ беспилотных лета­тельных аппаратов, в развитии которых достигнуты значительные успе­хи. Они могут применяться для освещения надводной обстановки, обес­печения целеуказания при стрельбе КР и т.д.

Еще одно возможное в будущем направление развития вооружения— использование искусственного интеллекта в системах управления, рас­ширяющее область решаемых ими задач и повышающее качество управ­ления. Можно также ожидать, что при создании будущих подводных ло­док получит дальнейшее развитие уже определенно наметившаяся тен­денция если не по сокращению, то, по крайней мере, по замедлению роста численности экипажей подводных лодок на основе повышения надежности оборудования и уровня автоматизации управления.

Поистине революционные изменения уже произошли в области про­ектирования и обеспечения строительства ПЛ. Известно, например, что уже при разработке проекта АПЛ «Seawolf» наряду с традиционным изготовле­нием чертежей и макетов широко практиковалась разработка конструкций, а также планировка помещений с помощью компьютеров. При проектиро­вании новейшей американской АПЛ «Virginia» компьютерные технологии полностью вытеснили традиционные методы -конструирование узлов, пла­нировка отдельных помещений, отсеков, разработка общего расположения ПЛ и т.д. По существу дело сводится к созданию на этапе проектирования виртуальной модели ПЛ, используя которую проектировщики, как бы на­ходясь внутри корпуса, имеют возможность оперативно менять располо­жение оборудования, обеспечивая наиболее удачный вариант его разме­щения в отношении удобства монтажа, обслуживания и использования.

Полученные с помощью компьютеров данные по всем элементам, включая детали корпуса, в дальнейшем, минуя традиционные формы документирования (чертежи, описания, схемы и т. д.), напрямую исполь­зуются в технологических процессах при разметке, резке металла, его обработке, заготовке и гибке трубопроводов и т.д.

В сочетании с начатым еще в 70-х годах внедрением агрегатно-модульного метода строительства ПЛ применение компьютерных тех­нологий существенно повышает качество работ при проектировании и строительстве, сокращает их сроки и стоимость.

В качестве одного из возможных решений задачи по созданию под­водных лодок в условиях неопределенности в отношении их назначе­ния некоторые специалисты предлагают вернуться к известной идее использования функциональных модулей. В этом случае подводные лодки будут строиться с использованием однотипного для всех вари­антов базового модуля (с энергетической установкой, системами, уст­ройствами и другим оборудованием общекорабельного назначения) и модуля, обеспечивающего использование подводной лодки по данно­му конкретному назначению.

Соответственно этому назначению функциональный модуль может быть оснащен, например, КР, предназначенными для поражения на­земных целей, или оборудованием для противоминных операций и т. д. В зависимости от актуальности тех или иных задач выбор функциональ­ного модуля может быть произведен в ходе строительства подводной лодки. Применение модульной конструкции облегчает также переобо­рудование уже построенной подводной лодки при необходимости изме­нения ее назначения, включая и использование в мирных целях.

Сравнивая подводную лодку с надводным кораблем, можно отме­тить три главных принципиальных ее преимущества: меньшее сопро­тивление воды при движении в подводном положении с высокой ско­ростью (вследствие меньшего или полного отсутствия волнового со­противления); независимость от гидрометеорологической обстановки, в первую очередь, от наличия льдов; лучшая, чем у надводного кораб­ля, скрытность от обнаружения. При всей важности первых двух осо­бенностей, судьба подводных лодок, т.е. их выживаемость в конку­рентной борьбе с надводными кораблями, будет зависеть, в конечном счете, от успехов в решении проблемы обеспечения скрытности.

Интенсивное развитие средств обнаружения обострило эту пробле­му уже в настоящее время и, вероятно, сделает ее еще более актуаль­ной в будущем. Поэтому обесшумливание подводных лодок, сниже­ние интенсивности их магнитного и других физических полей будет основной генеральной линий их развития. Не исключено, что внедре­ние отдельных оригинальных технических решений, таких как актив­ная борьба с шумом, применение магнитных подшипников, новых малошумных типов движителей и др., стремление повысить скрытность приведет к кардинальному изменению технического облика подвод­ных лодок, подобному тому, которое происходит в авиации при вы­полнении программы Stealth. Итогом может быть следующая, после внедрения атомной энергии, революция в подводном кораблестроении.

В ряду других проблем подводного кораблестроения, имеющих от­ношение к будущему, определенное место занимает и проблема вывода из эксплуатации АПЛ. Поэтому обращение к ней в разделе, посвящен­ном перспективе, не случайно. Для обозначения этой проблемы часто используется термин «утилизация» АПЛ. Применение этого термина не вполне оправдано, так как смещает центр тяжести в сторону вопросов о повторном использовании материальных ресурсов, высвобождающихся при выводе АПЛ из эксплуатации. Главным же содержанием проблемы является не столько повторное использование оборудования и металла (стоимость которых соизмерима с затратами на утилизацию), сколько вопросы обеспечения радиационной безопасности при демонтаже и при последующем обращении с радиационно опасным оборудованием и дру­гими компонентами АЭУ.

Дело в том, что в отличие от процедуры вывода из эксплуатации под­водных лодок и кораблей с обычной энергетикой вывод объектов с атом­ными энергетическими установками имеет ряд специфических особен­ностей. Они заключаются, во-первых, в необходимости удаления актив­ной зоны, т.е. остатков ядерного «горючего» из атомных реакторов, во-вторых, в удалении жидких и твердых отходов жизнедеятельности установки (воды из первого контура, различных фильтров и т. п.) и в проведении дезактивации. Этим, однако, объем необходимых мероп­риятий не ограничивается.

Ряд элементов самой атомной установки (корпуса реактора, пароге­нераторов, трубопроводов и др.), а также корпусных конструкций в ре­акторных отсеках после длительной работы становятся радиационно опасными. Дальнейшее обращение с ними, например, использование в качестве вторичного сырья, будет возможно только спустя многие де­сятки лет. Поэтому при выводе объекта с АЭУ из эксплуатации необхо­димо предусмотреть длительное и безопасное хранение указанных эле­ментов и конструкций.

В первое время, когда задачи вывода АПЛ из эксплуатации возни­кали эпизодически и были связаны, в основном, с аварийными ситуациями. В удаленных от населенного побережья районах практиковалось затопление частей корпуса с АЭУ, а иногда и АПЛ целиком. Предвари­тельно осуществлялись конструктивные и иные мероприятия (гермети­зация, заполнение оборудования и цистерн специальными веществами) для предупреждения вымывания радиационно опасных остатков за пре­делы корпуса АПЛ. Однако по мере увеличения числа выводимых АПЛ, отслуживших свои сроки, и в связи с общим ухудшением экологической обстановки в мире от практики затопления радиационнно опасных час­тей и АПЛ пришлось отказаться, что было закреплено и соответствующи­ми международно-правовыми актами. Исходя из этого повсеместно была разработана специальная схема работ при выводе АПЛ из состава флота.


Рис. 43. Демонтаж американских ракетоносцев в сухом доке после дезактивации

Она включает уже упомянутые операции по выгрузке зоны, жидких и твердых отходов и дезактивацию. После этих, а также некоторых вспо­могательных процедур производится вырезка из АПЛ реакторных, а иног­да и смежных с ними отсеков. Вырезанные отсеки складируются на суше в специальных хранилищах. В США, например, все отсеки транспорти­руются для хранения в Хенфорд, штат Вашингтон. Изучается вопрос об использовании для хранения реакторных отсеков старых и уже не ис­пользуемых по прямому назначению шахт.

Иногда вырезанные реакторные и прилегающие к ним отсеки в ожидании складирования на суше хранятся на плаву. Ценное, ради­ационно не опасное оборудование демонтируется еще ранее при вы­воде АПЛ из состава флота. После удаления реакторных отсеков производится демонтаж оставшегося оборудования и разделка корпуса под­водной лодки на металлолом. Если разделка не может быть произведе­на сразу, части корпуса АПЛ, оставшиеся после удаления реакторных отсеков, стыкуются и в таком виде остатки АЛЛ могут находиться на плаву, ожидая своей очереди для утилизации.

В некоторых случаях, например, когда удаление зоны и другие ра­боты с реакторами затруднены из-за последствий аварий, а также при нехватке производственных мощностей и финансирования вырезка ре­акторных отсеков не производится, а АПЛ после выполнения работ по максимально возможному обеспечению радиационной безопасности отводятся в гавани, удаленные от населенных районов, и остаются на плаву с обеспечением контроля за их состоянием.

Срок нормальной службы АПЛ составляет 25—30 лет. Поэтому с начала 80-х годов процесс вывода АЛЛ, первые из которых вступили в строй в середине 50-х годов, стал приобретать массовый характер. В отдельные периоды суммарное число строящихся и вводимых в строй АПЛ во всех странах приближалось к десятку единиц в год. Соответ­ственно такое же их число через 25—30 лет должно ежегодно и выво­дится из эксплуатации. Заметим при этом, что стоимость работ, свя­занных с выводом АПЛ из состава флота и их утилизацией, достигает десятка миллионов долларов на одну АЛЛ. Из-за высокой стоимости и по другим причинам работы на выведенных из состава флота АПЛ ча­сто начинаются не сразу. К этому моменту «возраст» некоторых АПЛ достигает 35—40 лет. Например, на упоминавшейся ранее американс­кой АЛЛ «Seawolf» (не новейшая, а та, на которой был вначале приме­нен жидкометаллический реактор) работы по утилизации были нача­ты только в 1996 г. (через 39 лет после ввода ее в состав ВМС), одно­временно аналогичные работы в 1996 г. выполнялись в США на семи АПЛ, построенных в основном в 60-е годы, еще 13 АПЛ, выведенных из состава флота, ожидали начала работ.

Пик наиболее интенсивного строительства АПЛ в США, Советс­ком Союзе и других странах приходится на 70—80-е годы. Соответствен­но наибольший объем работ после их вывода придется на первое деся­тилетие уже нового, XXI века. С учетом того, что уже в конце 90-х годов почти две сотни выведенных из состава флотов АПЛ (часть с не-выгруженным из реакторов ядерным горючим) ожидают своей очере­ди по демонтажу реакторов и утилизации, в начале XXI века рассмот­ренная проблема станет первостепенной в подводном кораблестрое­нии по своей масштабности и важности в отношении обеспечения экологической безопасности.

Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю