ПРОБЛЕМЫ ЖИВУЧЕСТИ УНИВЕРСАЛЬНОГО НАДВОДНОГО КОРАБЛЯ XXI ВЕКА
(В порядке обсуждения)
А. И. Индейцев, канд. техн. наук,
А. Г. Сергеев, канд. техн. наук удк 429.5.017
Предлагаемая статья представляет собой аналитический обзор опубликованных зарубежных и отечественных данных по вопросам повышения живучести новейших надводных кораблей ВМС США и ВМФ России.
Концепция взглядов на проблемы живучести корабля специалистов ВМС США основывается на результатах исследований, выполненных при разработке проекта и создании универсального корабля, способного выполнять функции фрегата, эскадренного миноносца, крейсера, т. е. все задачи, которые возникают перед кораблем «открытого моря».
Принципиальные аспекты решаемых проблем при этом определяются следующими основными положениями: обеспечение живучести корабля есть непрерывный процесс — от проектирования до постройки и на протяжении всего жизненного цикла; живучесть как боевое свойство корабля должна быть сохраняема и восстанавливаема по принципу «унция предупреждения стоит фунта лечения», что определяет главную часть общей концепции живучести «до» и «после» повреждения [1 ]; корабль как система оружия должен быть функционально устойчив и достаточно информативен, в том числе и в поврежденном состоянии; решение всех проблем живучести обеспечивается сбалансированным выбором состава и средств обеспечения живучести (средств пассивной и активной защиты корабля) в соответствии с его классом и типом. Есть основания предполагать, что за основу данного подхода специалистами ВМС США была принята концепция, общая суть которой заключается в том, что «надводный корабль должен быть спроектирован так, чтобы не выходить из боя с неизрасходованным до конца боекомплектом, если его оружие необходимо соединению».
Основные положения этой позиции в части требований к живучести корабля состоят в следующем:
повышение живучести и способность вести боевые действия после
получения повреждений связаны не только с конструкцией и формой корпуса, рациональным сочетанием его кораблестроительных элементов, но и с применением технических мер маскировки, предусмотренных проектом в интересах снижения классифицируемости корабля как цели, т. е. уменьшения эффективности рассеивания физических полей, уменьшения заметности силуэта (характер расположения надстроек, дымовых труб, обводов корпуса);
способность корабля продолжать бой после одного попадания противокорабельной ракеты с условной боевой частью массой 1 т, оставаться на плаву после попадания двух таких ракет или взрыва под килем, который, в свою очередь, должен иметь усиленную конструкцию;
считать основным требованием к кораблям нового поколения — размещение боевых информационных центров и систем управления кораблем только внутри корпуса, предъявляя специальные требования к их собственной живучести;
внедрение датчиков с волоконно-оптическими кабелями в качестве системы контроля за повреждением корпуса и при отслеживании нарастания предельных нагрузок.
В качестве других требований к живучести, рассчитанных на долгосрочную перспективу, предусматривается: повышение остойчивости корабля при любых нагрузках за счет новых принципов сочетания его кораблестроительных элементов; увеличение прочности корпусных конструкций для повышения вероятности благоприятного исхода в случае затопления части помещений и отсеков корабля; наличие минимального количества отверстий в водонепроницаемых переборках за счет «верти-
кального» монтажа электрокабелей и трубопроводов; максимальное рассредоточение источников электропитания и комплексов оружия, основных и запасных командных пунктов (КП); противоосколочная защита важнейших КП и боевых постов (БП), погребов боезапаса (БЗ) и керосинохра-нилищ- повышение ударостойкости приборов и оборудования систем управления кораблем и оружием;усиление противопожарной защиты в результате применения более огнестойких и негорючих конструкционных материалов, полного исключения конструкций из алюминиево-магниевых сплавов, а также внедрения систем удаления дыма при пожарах; наличие в каждом отсеке автономных средств борьбы с пожаром и водой, удаления дыма.
Отдельной задачей повышения живучести кораблей XXI века является разработка новых требований к системам и устройствам технических средств (ТС) и оружия, способных надежно функционировать в условиях Арктики. Имеются в виду специальные исследования процессов обледенения корабля, его надстроек, антенн, оружия, устройств и механизмов на верхней палубе, влияния обледенения на остойчивость, оценка прочности носовой части и распределения нагрузки от воздействия льда на корпус, гребные винты и обтекатели гидроакустических станций (ГАС). Реализация всех этих мер по повышению живучести перспективных надводных кораблей (НК) ВМС США осуществляется на эскадренных миноносцах серии «Arleigh Burke», первый из которых был спущен на воду в 1991 г., а модификации строятся и сейчас.
В этом проекте отражена устойчивая для кораблей этого класса тенденция повышения огневой мощи оружия и возможностей ТС, что должно расширить круг решаемых задач [2]. Возлагая на него задачи применения оружия массового поражения (ОМП) в любом районе Мирового океана, в том числе и в Арктике, корабль проектировали как единую комплексную многофункциональную систему оружия, обладающую высокими мореходными качествами, огневой мощью и живучестью, пониженным уровнем физических полей. Эти требования предполагают значительное повышение боевой эффективности и живучести, в частности, возможность использования оружия при
СУДОСТРОЕНИЕ 3'2000
ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ
Головной эсминец «Arleigh Burke» во время ходовых испытаний в июне 1991 г. (снимок из журнала «Warship International»)
высоте волны до 5 м (6—7 баллов) при ранее установленном требовании не более 3 м. Поведение на волнении будет более устойчиво благодаря более полной ватерлинии и отношению длины к ширине L/B = 7,9 вместо 10. Увеличение внутренних объемов корпуса за счет более полных обводов позволило убрать из надстроек ряд КП и БП внутрь корпуса, увеличить запас плавучести корабля.
Меры повышения живучести при проектировании крейсера типа «Ticonderoga» получили дальнейшее развитие и отражены в ряде новых требований для эсминцев серии «Arleigh Burke»: стойкость к воздушной ударной волне ядерного взрыва увеличена до 0,05 МПа при прежних нормах 0,02 МПа; все внутренние помещения, кроме машинного отделения (МО) и отсеков вспомогательных механизмов, имеют наружные двери с герметичными тамбурами, оборудованы системой коллективной защиты экипажа от ОМП, фильтрационными вентиляционными установками и системами наддува до избыточного давления 0,014 МПа; все важные БП и КП, системы оружия имеют систему противоосколочной защиты (высокопрочная сталь HY80 и защитные покрытия из кевлара). Общая масса защиты 1 30 т. Таким способом защищены ходовая рубка, боевые информационные посты (БИП), рубка связи, центр обработки данных от ГАС, приборная часть радиолокационных станций (РЛС), ракеты на пусковых установках (ПУ) и артиллерийский БЗ; кабели, проходящие от антенн РЛС на мачтах и РЛС воздушной и надводной обстановки, имеют бронированную защиту.
Взрывопожаробезопасность:
корпус разделен на четыре автономные противопожарные зоны тремя переборками, которые локализуют возгорание любого масштаба в пределах одной зоны и ограничивают распространение огня в горизонтальном направлении;
двери переборок противопожарных зон управляются электромагнитными удерживающими устройствами и все одновременно могут быть закрыты (открыты) из центрального поста живучести или с главного КП;
горизонтальный контур главной пожарной магистрали расположен ниже ватерлинии. Давление в ней
обеспечивается при помощи шести пожарных насосов подачей 4 м^/мин каждый (240 т/ч) при давлении 1 МПа. Главная пожарная магистраль используется для орошения и затопления погребов БЗ, тушения пожаров во всех помещениях корабля и подачи забортной воды в универсальную систему водяной защиты;
система пенного пожаротушения имеет две смесительные станции с общим запасом 4,6 м^ пленкообразующего состава АРРР, который рассчитан на 10 мин непрерывной работы системы на полной мощности;
отсеки МО и вспомогательных механизмов дополнительно имеют систему общехимического тушения.
Непотопляемость: корпус корабля разделен герметичными водонепроницаемыми переборками на 1 2 водонепроницаемых отсеков; корабль остается на плаву при затоплении любых трех смежных отсеков.
Снижение радиолокационной замегаосги и повышение эффективности и живучести оружия самообороны предполагается обеспечить путем следующих мероприятий: оптимального отклонения от вертикали стенок рубки и надстроек, ограждения дымовых труб; применения радиопогло-щающего покрытия, а для ограждения труб — теплоизолирующих экранирующих материалов (технология «5(е1(Ь»); изготовления из стали всех ограждений, за исключением ограждения труб; применения систем обнаружения воздушных целей на расстоянии до 450 км; оснащения систем
оружия ближней обороны зенитно-ракетными и зенитно-артиллерийски-ми комплексами высокой точности; обеспечения взлета-посадки вертолетов при состоянии моря до 7 баллов; внедрения интегрированных систем управления оружием и ТС повышенной живучести.
Совершенствование корабля как системы оружия предполагает разработку и создание перспективной газотурбинной установки (ГТУ) с системой электродвижения. В ее состав войдут: электрогенераторы с приводом от газовых турбин, гребные электродвигатели, гребные винты фиксированного шага вместо винтов регулируемого шага. Такая компоновка позволит устранить основные источники шума и вибрации от зубчатых редукторов и линий валов.
Система электродвижения упрощает компоновку и центровку ГТУ, поскольку ее элементы могут быть размещены в любой части корпуса, что, несомненно, повышает живучесть установки и корабля в целом. В контуре распределения электроэнергии на гребные двигатели предусматривается отвод мощности для питания энергоемких систем оружия (в частности, электродинамических ускорителей массы и мощных лазерных установок), что сохр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.