Авторизация

Логин:
Пароль:



Молнии







Каталог морского ВПК

Из морского бизнес-каталога: предприятие №3518: «Компания ТОП МАРИН»; товар/услуга №129521: Запасные части для дизелей М503, М504, М 507.


Поиск


Непревзойденный "Сивуч". Практика создания скеговых кораблей на воздушной подушке
Текст: ОСК, №4, 2010, Игорь Сафонов
Фото: ОСК, №4, 2010
Разработанный 35 лет назад проект малого ракетного корабля на воздушной подушке скегового типа "Сивуч" (построен в начале 1990-х) и по сей день является в мире уникальным. Специалисты ЦМКБ "Алмаз" продолжают исследования свойств скеговых кораблей и предлагают новые проекты, которые помогут России удержать лидерство в этом направлении судостроения

В шестидесятые и семидесятые годы ХХ столетия все проектные бюро, исследовательские институты и верфи были загружены заказами отечественного флота. Судостроители не только использовали традиционные технологии, но и создавали корабли новых, ранее не применявшихся типов. Это, например, амфибийные катера на воздушной подушке, катера с глубоко сидящими подводными крыльями, экранопланы и множество других.

По ряду причин в серийное производство приняли не все разработки. Многие уникальные проекты не получили должного развития: были слишком нестандартны и опережали свое время подчас на десятилетия. Это, например, пассажирский катер на воздушной подушке "Скат-А", пассажирский катер на автоматически управляемых подводных крыльях "Тайфун", ударный корабль на автоматически управляемых подводных крыльях "Ураган", малые глиссирующие катера-катамараны "Икар-1". Не стали серийными также проект "Чайка" с носовым подводным крылом между лодок, разъездные и патрульные катера на базе большой самоходной модели "Икар-2", высокоскоростной катер на воздушной подушке скегового типа "Стрепет". Однако некоторые оригинальные решения все же были воплощены в жизнь. И среди них — малый ракетный корабль (МРК) "Сивуч".

Многорежимность как главное требование


Главный конструктор Леонид Ельский
Заказ от ВМФ на создание "Сивуча" поступил в ЦМКБ "Алмаз" в середине 1970-х годов. Бюро рассматривало этот проект в двух вариантах: амфибийный корабль на воздушной подушке и корабль на воздушной подушке скегового типа. Для дальнейшей разработки заказчик принял вторую версию, а в качестве главного конструктора утвердил Леонида Ельского. На базе же первого варианта впоследствии был создан амфибийный корабль проекта "Зубр".

Основным преимуществом ударного скегового МРК должна была стать высокая скорость выхода на позицию ракетного удара в условиях сильного волнения. Технический проект стартовал в 1976 году. В кратчайшие сроки следовало решить ряд сложнейших технических задач. Среди них — обеспечение многорежимности движения (от малых до высоких скоростей выхода в атаку на воздушной подушке).

Кроме того, конструкторам предстояло создать движительный и нагнетательный комплексы, которые бы обеспечивали высокую живучесть и экономичность хода. Еще одна задача — разработать устройство уборки гибких ограждений воздушной подушки (ВП) при движении корабля в "водоизмещающем" режиме. Работу движителей требовалось сделать стабильной во всех режимах, исключая снижение оборотов от прорыва воздуха из ВП. Наконец, необходимо было изобрести легкосплавную конструкцию, устойчивую к воздействию газовой струи стартующих ракет и обеспечивающую поперечную прочность корабля при движении в условиях волнения на море. Это, конечно, далеко не полный перечень требований заказчика.


Высокоскоростной скеговый КВП

Проект был успешно реализован. Конструкция корабля и, в частности, величина бортовых скегов обеспечили ему движение на плаву с клиренсом, позволяющим безопасно перемещаться на волнении до 5 баллов. При включении нагнетателей площадь ВП позволяет достигать скорости более 50 узлов. Кроме того, корабль имеет и промежуточные режимы движения с уменьшенной подачей воздуха в зону воздушной подушки. Такая многорежимность движения не реализована ни в одном другом проекте в мире.

Решение поразило своей простотой

Для выполнения всех требований к будущему "Сивучу", сотрудники "Алмаза" провели комплекс испытаний буксируемых моделей на открытой воде. Одной из них был уникальный разрезной макет для определения внешних сил, действующих на корпус. Почти одновременно приступили к испытаниям малой самоходной модели "Икар-1" для отработки управляемости и других характеристик движения.


Общий вид возможной модификации скегового корабля на ВП

В 1979 году стартовали ходовые и морские испытания большой самоходной модели "Икар-2" (СМ-02). Их результаты позволили решить ряд технических трудностей. Разработчики определили линию замыва внутренних бортов скегов, оценили остойчивость корабля на ходу и, самое главное, устранили проблему прорыва воздуха к гребным винтам из зоны воздушной подушки.

Специалисты и научные консультанты с самого начала предсказывали, что в положении "на ВП" с началом движения и при разгоне, особенно в области "горба сопротивления", к гребным винтам начнет попадать воздух. В результате этого происходили импульсные повышения (забросы) оборотов винтов и двигателя, что иногда даже приводило к срабатыванию автомата защиты от превышения оборотов. Кроме того, воздух, прорывающийся под скег, попадал через кингстоны в систему охлаждения, что приводило к серьезным срывам и перебоям в работе различных систем. Для ликвидации этого эффекта первоначально попытались на киле скегов установить дополнительные вертикальные кили значительной высоты и протяженности. Однако они лишь увеличивали сопротивление движению, но не повлияли должным образом на степень прорыва воздуха к винтам.


Скеговый катер на ВП "Икар-2"

Решение проблемы пришло не сразу, но поразило своей простотой всех участников проекта. Начальник испытательной партии решил полностью отказаться от дополнительных килей, а движение модели начинать при самой малой подаче воздуха в ВП и наращивать ее по мере увеличения скорости. Предыдущие амфибийные катера однозначно требовали сначала полного подъема на подушку и только после этого могли начинать движение. Дальнейшие испытания "Икара-2" показали, что опыт эксплуатации амфибийных катеров совершенно не применим для скеговых. В отличие от первых, они требуют "порционной" подачи воздуха в ВП по мере ускорения движения. И так вплоть до "загорбового" режима, в котором воздух поступает в подушку в полном объеме. Как оказалось, подобный подход еще и сглаживает горб сопротивления и облегчает разгон. Этот факт подтвердили все дальнейшие тесты.

Испытания большой самоходной модели "Икар-2" подтвердили удивительно высокие мореходные качества скеговых КВП. Корабль, имея водоизмещение менее 50 тонн, двигался "на волнении до 3 баллов" включительно с минимальной потерей хода. Для ознакомления с моделью на испытания пригласили моряков соседней береговой базы пограничных катеров и несколько опытных командиров катеров проекта 205П. Погода стояла свежая, и волнение в открытых районах составляло 3 балла. Испытания стартовали, и по желанию гостей "Икар-2" набрал скорость около 30 узлов против фронта волны. Офицеры каждый раз слегка приседали при встрече с волной. Руководитель испытаний спросил, зачем они это делают, и получил дружный ответ, что столь маленький катер на таком ходу и при волнении должен получать сильные удары в корпус, в ожидании которых моряки и подгибали ноги. Они были приятно удивлены мягкости хода и попросили ещё раз пройти под разными углами к волне. Результат был тот же. После испытаний, по возвращении на базу все участники отметили, что катера проекта 205П хоть и имеют вес в 5 раз больше, но идут гораздо жёстче, чем "Икар-2".


Малый ракетный корабль проекта "Сивуч" (горбовой режим на ВП)

Ужас и "Стрепет"

Результаты тестов всех упомянутых моделей легли в основу будущего проекта 1239 "Сивуч". Параллельно шла разработка главной энергетической установки (ГЭУ) корабля.

После длительного анализа для "Сивуча" выбрали дизель-газотурбинную ГЭУ. Она обеспечивает экономичный режим движения под дизелями и полный ход при совместной работе газовых турбин и дизелей. Для высокоскоростного режима предусмотрены поворотные опускные колонки, гребные винты которых приводят в движение газовые турбины.

На кораблях проекта "Сивуч" установлены два центробежных нагнетателя двухстороннего всасывания и комплекс специальных закрытий. Они позволяют подавать воздух в ВП попеременно от любого нагнетателя. Это обеспечивает экономичность и долговечность установки. Данная схема подачи воздуха уникальна в своей простоте и до сих пор не имеет аналогов в мировой практике.

Увод гибких ограждений (ГО) воздушной подушки при движении корабля в водоизмещающем режиме реализована по принципу эскалатора. В перевернутом виде их помещают внутрь корабля, где производят необходимые профилактические и ремонтные работы. А для увеличения срока службы гибких ограждений на малом ходу и при стоянке рекомендовано хранить их в поднятом положении. Это также уникальная методика для мировой практики кораблестроения.

Нестандартность технических решений при создании кораблей проекта 1239 позволила им стать гордостью российского флота и лидерами учений. Они способны нести мощное вооружение со скоростью более 50 узлов и использовать его при волнении до 6 баллов. Нанесение ударов в таких условиях может привести в ужас любого противника. Это абсолютный рекорд для малых кораблей.


Амфибийный корабль на ВП "Зубр"

Строительство головного корабля проекта стартовало в 1980-е годы прошлого века. Всего ВМФ России получил два скеговых ракетных КВП — "Бора" и "Самум", оба сданы в 1990-е годы. Сегодня, несмотря на превышение установленного срока службы, они находятся в строю, несут дежурства и остаются флагманами отечественного ВМФ в своём классе. Зарубежное кораблестроение за 20 лет неоднократных попыток до сих пор не смогло создать суда, подобные этим. Построенные за границей скеговые корабли и катера лишь отчасти повторяют некоторые свойства проекта 1239.

Высокие скоростные и мореходные качества "Сивучей" в сочетании с многорежимностью движения остаются непревзойденным сочетанием характеристик в мировой практике.

Полученный внушительный опыт эксплуатации кораблей типа "Сивуч может дать начало созданию новых скеговых КВП для отечественного флота.

Основные принципиальные технические решения, обкатанные на МРК "Сивуч", сохраняют свою актуальность. К ним относятся гидродинамические обводы корпуса, принцип подачи воздуха в зону ВП, схема уборки гибких ограждений, дизель-газотурбинная ГЭУ. Материал основного корпуса нового корабля, как и на прототипе, может быть легкосплавным. Надстройку можно выполнить из трехслойных композитных конструкций, успешно продемонстрировавших свои преимущества на новом корабле ВМФ РФ — корвете "Стерегущий". Композиционные материалы выгодно отличаются удобством и экономичностью компоновочных решений.


Скеговый катер на ВП "Стрепет"

Устройства уборки гибких ограждений могут быть размещены по принципу, реализованному на МРК "Сивуч". Это обеспечит многорежимность движения корабля и ремонтопригодность ГО. Схема компоновки нагнетательной установки и принципы работы ГЭУ могут также повторять прототип. Однако схему движительного комплекса рекомендовано изменить принципиально.

На МРК "Сивуч" экономичный (в режиме катамарана) и малый ход обеспечивают гребные винты, приводимые в движение дизельными двигателями. Высокую скорость корабль развивает при помощи других винтов, размещенных на поворотных угловых колонках с газовыми турбинами. При этом винты малого хода переходят в режим повышенных оборотов с помощью двухскоростного редуктора. Такая схема подтвердила на практике свою эффективность, однако оказалась весьма громоздка и сложна в управлении, особенно при смене режимов движения.

Опираясь на опыт эксплуатации МРК "Сивуч", ЦМКБ "Алмаз" рассмотрело альтернативные варианты движительного комплекса. Наиболее целесообразным представляется использовать на новом корабле водометные движители. Установка таких устройств резко упрощает схему управления движением.

Угловые поворотные колонки при движении на экономичном ходу загромождали кормовую часть корабля. Поднимаясь из воды, они создавали эксплуатационные сложности. Отказ от громоздких поворотных колонок и переход на водометные движители позволит освободить кормовую часть верхней палубы и эксплуатировать на ней, к примеру, лёгкие вертолеты или беспилотные летательные аппараты. Для этого в корме следует разместить посадочную площадку и легкий раздвижной ангар.

Спасение людей

На основе корпуса и энергетической установки, включающей нагнетатели и двигательнодвижительный комплекс, может быть создана платформа для целого ряда кораблей. Именно так преимущества отработанной скеговой гидродинамической схемы проявятся в высшей степени.

Высокая скорость даже в условиях сильного волнения плюс стабилизация корпуса при движении — эти качества дают огромное преимущество при нанесении ракетных ударов по целям противника. Корабль может выходить в район выполнения задачи в режиме катамарана. Нанесение удара и уклонение от контрудара могут быть выполнены на высоких скоростях, а это во многом определяет успех операции. Опыт эксплуатации "Сивучей" показал, что эти корабли наносят ракетные удары с высокой точностью. Применение дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА) еще более повышает эффективность и безопасность решения боевых задач.

Общепринятая практика судовождения сопряжена с риском возникновения аварийных ситуаций. В отдельных случаях решающим фактором спасения людей и техники является время прибытия помощи. В подобных случаях высокая скорость и мореходность скегового корабля могут обеспечить успех спасательной операции. Такой корабль способен оказать первую экстренную поддержку в спасении и эвакуации людей до прибытия основных средств помощи.

Особенностью конструкции корпуса скегового корабля является наличие двух горизонтальных килей по всей длине корпуса. Если смонтировать водомётные движители выше килевой линии, все это позволит ему становиться в прибрежной полосе или на мелководье на свои кили, как на стационарные опоры. Данное свойство дает возможность кораблю в режиме "на ВП" преодолевать отмели и приближаться к необорудованному берегу до глубины 1 метр. На этой глубине корабль может сесть на свои кили и осуществлять погрузо-разгрузочные работы или спасательные операции.

Высокая скорость и маневренность корабля позволяют ему с помощью реактивных установок залпового огня эффективно участвовать в операциях по подготовке и огневой поддержке десанта. Кроме того, благодаря малой осадке на ВП и возможности передвижения по мелководью, корабль можно использовать как скоростное средство высадки диверсионных отрядов или групп корректировки огня.

Поддержка десанта

Двухрежимность движения скегового корабля позволяет создавать на основе его платформы корабли типа ОВР, ПЛО и ПМО. Их основной рабочий режим использует малый ход, а высокую скорость они набирают для перехвата или срочного перехода в заданный район. На базе МРК "Сивуч" также могут быть сконструированы корабли для высадки и огневой поддержки десанта, ударные ракетные, спасательные, специальные и малые корабли разных назначений.

Наличие широкой транцевой кормы "платформы" даёт возможность заменять оборудование по модульному принципу, в зависимости от специализации корабля.

ЦМКБ "Алмаз" предлагает еще более широкий подход к строительству скеговых КВП. Бюро провело испытания самоходной модели "Стрепет". Проектные разработки на их основе подтверждают: сегодня мы можем создавать корабли водоизмещением около 1000 тонн с максимальной скоростью 100 и более узлов. Ходовые качества и боевые возможности таких кораблей соизмеримы с характеристиками экранопланов, атаки которых не обнаруживаются со спутников. При этом следует учесть, что эксплуатация скеговых кораблей по сравнению с экранопланами несравнимо проще, дешевле и надежнее.


Скоростной паром RSES-500

Описанные технологии в области КВП скегового типа можно применить и для создания коммерческих грузопассажирских судов, способных эффективно обслуживать внутренние и внешние морские линии. В конце ХХ века "Алмаз" разработал проект скоростного парома скегового типа RSES-500 для эксплуатации на основных грузопассажирских маршрутах в Балтийском море. Реализация этого проекта оказалась трудновыполнима из-за экономических сложностей того периода.

Для создания нового поколения малых высокоскоростных кораблей на воздушной подушке предприятиям нужна стабильная государственная поддержка. Без нее Россия рискует потерять лидирующие позиции в этой нише судостроительного рынка и будет вынуждена снова "догонять" ведущие морские державы.

Главное за неделю