Боевые корабли мира на рубеже XX XXI веков. Часть I. Подводные лодки
Шрифт:
В средствах внешнего целеуказания основными станут разнопрофильные сдублированные космические системы.
Характеристики систем управления, контроля и связи АПЛ ВМС США
Совершенствование средств связи, боевого управления ПЛ и систем доведения команд на применение оружия будут осуществляться на основе единой
Для перспективных американских АПЛ целью создания нового комплекса многофункциональных датчиков является обеспечение ПЛ полноценными средствами связи с кораблями оперативного соединения. На первом этапе предусматривается увеличить апертуру для обеспечения возможности связи ПЛ в СВЧ диапазоне. (Изготовление эксплуатационного образца антенны планируется закончить в 2002 г.).
На следующем этапе предполагается разработать конформную фазированную антенную решетку, которая будет иметь многофункциональные возможности связи, малую ЭПР и повышенную гидродинамическую устойчивость. Как предполагается, в конечном счете новая антенна обеспечит возможность визуализации обстановки в районе боевых действий.
С целью снижения стоимости систем в них достаточно широко будут использоваться коммерческие технологии, что существенным образом отразится также и на возможностях экспортных поставок.
Развитие энергетических установок для ПЛ прогнозируется в трех направлениях: атомные, дизель-электрические и анаэробные.
Атомные пароэнергетические установки - в основном с ядерными реакторами водо-водяного типа. Реакторные установки по конструктивному исполнению могут воплотиться в моноблочные с безнасосной естественной циркуляцией теплоносителя первого контура и с активной зоной, рассчитанной на весь жизненный цикл ПЛ.
Паротурбинные установки будут развиваться как традиционно, так и на основе элетродвиже-ния. Последнее потребует увеличения мощности турбогенераторов для движения более высоких бесшумных скоростей хода в режиме электродвижения и форсажных турбинных установок для высокоскоростных режимов.
Дизель-электрические энергетические установки с полным электродвижением будут совершенствоваться за счет создания аккумуляторных батарей с большими энергоемкостью и сроком службы, более экономичных дизелей с большим сроком службы и высокоэффективных гребных электродвигателей переменного тока с системой возбуждения на постоянных магнитах.
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
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"