Боевые корабли мира на рубеже XX XXI веков. Часть I. Подводные лодки

На рубеже веков серийно строятся подводные лодки с воздухонезависимыми (анаэробными) установками. Это шведские ПЛ типа Gotland со Стир-линг-генераторами (Стирлинг-двигатель с внешним подводом тепла), немецкие ПЛ проектов 212 и 214 с электрохимическими генераторами, французские типа Agosta 90В с установкой MESMA. Последняя представляет собой паротурбогенераторный блок, пар для которого образуется в закрытом контуре-котле при сжигании этинола в среде кислорода. Разрабатываются проекты ПЛ с установками, с дизелями работающими по замкнутому циклу (голландские ПЛ семейства Моrау-1800, итальянские - типа S 1600).

Все перечисленные установки используются совместно с дизель-электрическими как вспомогательные установки подводного хода, обеспечивая увеличение дальности и времени плавания ПЛ в подводном положении в 1,5-5,0 раз, при движении на малошумной экономической скорости (порядка 3-5 узлов). Однако эти установки сложны в исполнении и в эксплуатации, а следовательно - дороги. Стоимость 1 часа хода ПЛ с анаэробными ЭУ составляет порядка 50 тыс. долларов. Особого внимания требуют вопросы взрывопожаробезопасности, так как в установках используется жидкий или газообразный кислород, водород и пр.

Россия имеет опыт эксплуатации - около 40 ПЛ проекта А615 с дизелями, работающими под водой по замкнутому циклу в 50-е годы, а также построенной в конце 80-х - опытной ПЛ проекта 613Э с ЭХГ (проектант - ЦКБ "Лазурит"). В рамках семейства ПЛ Амур, ЦКБ МТ "Рубин", совместно с разработчиком АНЭУ - СКБК, разработало проект ПЛ типа Амур ЭХГ, в котором ЭУ с запасами реагентов размещается в специальном отсеке-модуле встроенном корпус ПЛ. Подводная автономность такой ПЛ достигает 20 суток и фактически сделает неатомную ПЛ чисто подводной.

Кораблестроительные характеристики

Повышение скрытности остается одним из наиболее приоритетных направлений совершенствования ПЛ. При этом речь идет как об акустической скрытности, традиционно приоритетной при проектировании и эксплуатации подводных лодок, так и о неакустической скрытности, в частности магнитной, и скрытности от средств, фиксирующих возмущения морской среды, вызванные присутствием подводной лодки.

АПЛ имеют четыре основных источника шу-моизлучения:

- главные и вспомогательные механизмы, в частности циркуляционные насосы АЭУ;

- движители ПЛ (вибрации лопастей, кавитация и звук вращения);

- поток воды, обтекающий корпус и рули при движении ПЛ (гидродинамический шум);

- нестационарные процессы, вызывающие импульсные шумы (открывание крышек или щитов ТА,

поворот рулей, пуск оружия и т. п.).

Говоря об акустической скрытности подводных лодок, необходимо отметить, что по мере снижения уровней шума, обусловленных работой машин, механизмов и систем, основной вклад в шумность ПЛ стали вносить источники гидродинамического происхождения, в том числе движительный комплекс. Это вызвало появление нового типа движителей, так называемых "pump-jet"(т. е. движителей насосного типа). По-видимому, именно эти движители будут основными в XXI веке.

Существуют две разновидности движителей насосного типа. У первых, называемых движителями насосного типа с предварительной закруткой, статор (основание насадки), расположен перед ротором, у вторых (движители насосного типа с последующей раскруткой) - ротор расположен перед статором. Пропульсивные качества движителей обоих типов одинаковы, но движитель с предварительной закруткой имеет лучшие кави-тационные характеристики, хотя конструктивно и более сложен (рис. 2).

Разновидности движителя насосного типа "pump-jet"

Считается, что на АПЛ ВМС США типа Seawolf установлены движители насосного типа с предварительной закруткой, ввиду его меньшей шумности.

На торпедах установлены движители насосного типа с последующей раскруткой, как обеспечивающие отсутствие вращающего момента (что важно при стрельбе самовыходом) и лучшие кавитационные характеристики.

Зарубежные специалисты считают, что усовершенствование, в плане минимизации шумоизлучения, движителя насосного типа с предварительной закруткой позволит в будущем в полной мере реализовать его превосходные Пропульсивные и маневренные качества.

Движители насосного типа установлены также в Великобритании на АПЛ типа Trafalgar,

ПЛАРБ Vanguard, АПЛ Upholder, во Франции на ПЛАРБ типа Le Triomphant. Применение подобного движителя предусмотрено на всех перспективных АПЛ.

В СССР в 1988 г. движитель подобного типа испытывался на ДПЛ проекта 877В.