В последние годы развитие
В последние годы развитие мирового военного кораблестроения самым тесным образом связано с разработкой и внедрением широкого спектра инновационных технологий. Их применение позволяет создавать проекты боевых кораблей с беспрецедентными боевыми и техническими возможностями для ведения любого масштаба и различной направленности.
• Под инновационными технологиями подразумевают как принципиально новые технологии начала XXI века, применяемые в боевых кораблях, так и технологии, применявшиеся ранее в ограниченном объеме или апробированные на опытных кораблях. Инновационные технологии сегодня внедряются в военное кораблестроение по нескольким основным направлениям:
• Инновационной технологией в архитектуре кораблей является новая форма корпуса. В подводном кораблестроении форма корпуса подводной лодки (ПЛ) за последние 40–50 лет оставалась неизменной и менялась в деталях, хотя концепций было много (ПЛ без ограждения выдвижных устройств, эллиптическая форма поперечного сечения корпуса и т. п.).
• В надводном кораблестроении внешние формы боевых надводных кораблей (БНК) и боевых катеров (БКА) существенно изменились. Развитие архитектурных форм современных БНК на современном этапе определяется двумя основными факторами:
- внедрением архитектурной защиты (АЗЩ) от обнаружения системами разведки и целеуказания (требования технологии «Стелс») в основном за счет снижения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР
• При модернизации кораблей постройки прошлого века использование технологий «Стелс» в корпусах, надстройках, элементах вооружения в каждом из этих сегментов дало уменьшение ЭПР в среднем в несколько раз. Сейчас основное направление в этой области это изменение, то есть замена диаграмм вторичного рассеивания с формы «эллипс» на форму «крест», что привело к прямоугольным формам надстроек и корпусов кораблей.
- применение для радиоэлектронных средств (РЭС) антенн с фазированными антенными решетками (ФАР) и размещение антенн внутри мачт, радиопрозрачных только для своих РЭ
• Вопросы мореходности также играют существенную, но более скромную роль в формировании архитектуры корпуса. Мореходность повышается, но теряется скорость корабля. Поэтому для решения этих проблем принимается другое решение. Используют форму корпуса – «прорезающий волну», это обеспечивает высокие скорости хода, как на тихой воде, так и на развитом волнении. Однако соотношение длины корпуса к ширине при этом должно быть более 9 единиц.
• Еще одно кардинальное решение – газовыхлопную трубу с традиционного места уводят в корму корабля. Газовыхлоп в корму обеспечивает идеальные условия для размещения антенных постов радиоэлектронных средств (АП РЭС), поскольку нет воздействия газов, и использования корабельных летательных аппаратов ввиду отсутствия разнотемпературных потоков воздуха при взлете и посадке, увеличивает полезную площадь палубы и, наконец, легко обеспечивает охлаждение выхлопных газов забортной водой, что снижает аэродинамический шум и тепловую заметность. С другой стороны, это требует удлинения газоходов, что увеличивает объемы главной энергетической установки (ГЭУ) и ухудшает условия работы газотурбинных двигателей (ГТД).
• Сегодня продолжаются попытки внедрения в надводное военное кораблестроение многокорпусной архитектуры. Особенно рьяно такие попытки предпринимались в 80-х и 90-х годах. Испытания показали, что большого преимущества в многокорпусном исполнении кораблей нет. Скорость хода подобных кораблей в 45 узлов и боковая остойчивость не смогли перевесить недостатки – небольшая живучесть, ведь любое попадание в корпус приведет к потерям скорости и большим кренам.
• Вероятнее всего область применения многокорпусных кораблей будет ограничена патрульными кораблями (ПК), которые не имеют реального боевого значения, и боевыми катерами (БКА), имеющими низкую живучесть. Так, например, Китай совместно с Австралией ведет крупномасштабное строительство ракетных катеров проекта 022 катамаранной архитектуры.
3. Появилось интеллектуальное автономное оружие с принципом действия «выстрелил – забыл». Это реализовано в МБР, самонаводящихся торпедах, крылатых ракетах морского базирования (КРМБ), ПКР с активной РЛГСН, в ЗУР с ИКГСН и активной РЛГСН. Ожидаются на вооружение и артиллерийские управляемые снаряды дальностью действия до185 км и оборудованных приемниками ГСНС GPS.
• При бурном развитии ПЗРК ведение самолетами и вертолетами разведки над сушей становится опасным. Ведение этой разведки в реальном времени необходимо в интересах применения КРМБ, универсальных ПКР и дальнобойных артиллерийских снарядов для поражения малоподвижных целей (колонны войск на отдыхе, лагеря войск или террористических групп, полевые склады, огневые позиции артиллерии и ракетных частей, штабы, узлы связи, понтонные переправы и т. д.).
• Инновационные технологии в энергетические установки и движители стали внедряться только в 90-х годах. В подводном кораблестроении это характеризовалось:
- внедрением ядерных реакторов с естественной циркуляцией теплоносителя на малошумных ходах с последующим переходом на постоянный ток и термоэлектрические преобразователи энергии для малошумного ход
- доведение ресурса активной зоны ядерного реактора до ресурса подводной лодки, что позволяет исключить трудоемкую и весьма сложную операцию перезарядки реактор
- неатомные подлодки обеспечивались технологией воздухонезависимых энергетических установок (ВНЭУ), что увеличило запас хода в пять раз. Перспективное развитие ВНЭУ внедрение силикатных реакторов. Россия проводит эксперименты опытной установки. По мощности силикатный реактор будет меньше ядерного реактора в два раза, и не потребует биологической защиты.
• У надводных кораблей также принимаются инновационные решения в сфере ГЭУ. По малым кораблям изменения носят незначительный характер. На крупных боевых кораблях инновационное решение – создание единой электрической ЭУ. Это позволило перейти на использование полного электродвижения. При использовании ЕЭЭУ обеспечиваются плавность регулирования оборотов гребного винта, то есть достигаются хорошие маневренные качества корабля, минимальные скорости корабля, значительное снижение уровня акустических шумов и вибрации за счет отсутствия механических передач и длинных линий валов.
• Использование ЕЭЭУ позволит сократить на 40 процентов расход топлива, по сравнению с обычными ГЭУ, что увеличит дальность хода корабля. Кстати именно переход на ЕЭЭУ даст возможность установки оружия на новом физическом принципе. Появление мощных до 50 МВт, и малогабаритных ЕЭЭУ ожидается в районе 2015 года. Пример использования электродвижителей – британский эсминец проекта 45.
• Инновационной технологией является и внедрение водометных двигателей (ВМД) на достаточно крупные БНК класса ФР. К положительным моментам эксперты относят упрощение ГЭУ за счет отказа от сложных редукторов и рулей, легкость организации совместной работы различных двигателей, возможность совмещения газовыхлопа и струи ВМД для снижения тепловой заметности и шума. К отрицательным моментам – трудности проектирования и создания ВМД с высоким КПД.
