Правильный ход под водой
Не единожды говорил и повторюсь снова: Япония на сегодняшний день имеет просто прекрасный, а самое главное, состоящий из новых кораблей, флот. В перспективе – 2 авианосца, 2 вертолетоносца, 37 эсминцев, 21 подводная лодка, 3 десантных корабля-дока. Учитывая, что 12 подводных лодок еще и с независимой ВНЭУ – это весьма и весьма приличная сила.
Наш Тихоокеанский флот представляет собой очень скромную силу в плане корабельного состава.
1 старый ракетный крейсер, 1 старый эсминец, 4 старых больших противолодочных корабля. Все – советской постройки. 3 новых фрегата. 3 атомных подводных лодки с крылатыми ракетами и еще 2 в ремонте. 1 атомная подводная лодка «Щука-Б» и еще 3 в ремонте. И 8 дизель-электрических подводных лодок типа «Палтус» и «Варшавянка».
Ракетные крейсера стратегического назначения в этот список не входят, у них несколько иные, специфические задачи. Конечно, если речь зайдет о том, чтобы смыть с Японии милитаристские устремления большим количеством морской воды, то тогда можно будет вспомнить и «Бореях». Но не раньше.
Так что новость о том, что в состав Тихоокеанского флота вошла новая дизель-электрическая подводная лодка «Магадан» — это хорошая новость. Если учесть, что в планах до 2024 года стоит вооружить ТОФ еще шестью подводными лодками проекта 636.3, то это значительно усилит корабельную группировку на Тихом океане и, соответственно, обороноспособность России.
Шесть «Варшавянок» — это много или как?
Если изучить мнения многих экспертов, то «Варшавянки» по своим боевым характеристикам превосходят все дизель-электрические лодки, находящиеся на вооружении стран региона.
Проект 636.3 – это модернизированный и улучшенный проект 877 «Палтус», который был создан еще в СССР в конце 70-х годов прошлого века.
«Варшавянкой» назвали проект с намеком на то, что эта лодка будет поставляться в страны Организации Варшавского Договора. Действительно, «Варшавянка» была упрощенной экспортной версией «Палтуса», которая поставлялась хоть и не «союзникам» по ОВД, но продавалась в Китай, Индию, Вьетнам и Алжир.
«Для себя» «Варшавянка» пошла в несколько иной комплектации. Над лодкой хорошо поработали, она стала несколько длиннее, чем «Палтус», увеличилось водоизмещение, скорость и глубина погружения. «Варшавянка» ныряет несколько глубже, чем, например, японская «Сорю», да и скорость имеет выше, что надводную, что подводную.
Конечно, эти цифры не являются полным отображением того, насколько «Варшавянка» актуальна как средство обороны или нападения.
Важная составляющая – это оптимальное сочетание акустической скрытности и возможности обнаружения целей на максимальной дальности, навигационных систем, комплексов управления боевыми системами и возможностей самого ракетно-торпедного вооружения лодки.
Единственным отличием российской лодки от тех же «Сорю», да и вообще от передовых неатомных подводных лодок, является отсутствии ВНЭУ. Это, конечно, дает преимущества зарубежным образцам, и проблема российских ВНЭУ – это большая проблема на неопределенное время.
Однако, лодки проекта 636.3 по своим характеристикам мало уступают импортным лодкам, пусть и оснащенным воздухонезависимыми установками. А вот ракетное вооружение «Варшавянки», состоящее из «Калибров» значительно превосходит вооружение тех же «Сорю», состоящее из американских UGM-84 «Гарпун».
«Гарпун», конечно, весьма приличная ракета, но «Калибр» значительно ее превосходит. И в этом плане «Варшавянки» представляют собой весьма универсальное оружие, пусть и не обладающее независимостью от всплытия.
Кроме того, «Варшавянки» не зря прозвали «Черными дырами», это действительно очень скрытные и тихие лодки. Современные средства шумоподавления и снижения уровня шумов дают подлодке реальную возможность обнаружить вражеский корабль вне зоны своего обнаружения и атаковать его крылатыми ракетами из-под воды.
При этом, «Калмбр» — это универсальная ракета, которой можно атаковать не только надводные цели, но и объекты на берегу.
Тихий ход «Варшавянки», тихий настолько, что даже у самых современных гидроакустических станций возникают проблемы с обнаружением российских лодок.
«Варшавянки» — это вполне реальное оружие, способное значительно охладить пыл японских милитаристов. Шесть новых подводных лодок на страже российских границ – это, с одной стороны, не так много, как хотелось бы, но и не так мало, как могло быть.
Наличие в Тихоокеанском флоте атомных субмарин прекрасно. Но их не так много, как хотелось бы. Японцы вполне смогут в недалеком будущем развернуть две АУГ. Изначально ориентированные, скорее всего, на запад и на север. На Китай и Россию.
Отвечать придется. И здесь два варианта: либо брать количеством, строя корабли, которые смогут нивелировать силу японского флота, либо качеством, за счет технологий, которые обеспечат российским лодкам преимущество перед противником и вооружения, удары которого противник не сможет парировать.
Ударная группировка японского флота из авианосца, вертолетоносца и эсминцев – это реальность, которая будет резать волны через пару лет. Самолеты, вертолеты и ракетное оружие эсминцев – серьезная сила. И, учитывая возможности нашего Тихоокеанского флота, лучшим способом вразумления таких группировок могут стать «Калибры», стартовавшие из-под воды, за пределами гарантированного обнаружения, из торпедных аппаратов подводных лодок.
Можно сколько угодно мечтать о морских боях, о корабельных группировках, осыпающих друг друга ракетами, снарядами и торпедами. Но эффективнее, а самое главное – с наименьшими потерями в личном составе, было бы нанести удар ракетным оружием именно из-под воды.
Нам все равно придется заниматься сдерживанием растущих интересов Японии в регионе, особенно учитывая наличие у японцев за спиной американского флота.
«Варшавянки» нам нужны. Особенно на Тихом океане. Сегодня, пожалуй, это самый «горячий» регион в мире.
Первая подводная лодка проекта 636.6 «Петропавловск-Камчатский» была передана флоту в ноябре 2019 года.
Вторая «Варшавянка» встала в строй в октябре 2020 года.
Третья, «Магадан» — в октябре 2021-го.
То, что с момента закладки «Магадана» (ноябрь 2019-го) до вхождения в строй (октябрь 2021-го) прошло 2 года, можно рассматривать по-всякому. Мы будем смотреть в той позиции, что 2 года для подводной лодки – это не так уж и много. В конце концов, это довольно сложная техника и спешка здесь не то чтобы не нужна, она просто опасна. Лучше качество.
Так что еще три «Варшавянки» — это хорошее подспорье, но… Да, у нас есть Северный, если Балтийский и Черноморский флоты. Но на Тихом океане у нас, пожалуй, самые серьезные противники что в плане устремлений, что в плане количества и качества. Так что чем больше новых кораблей получит ТОФ, тем лучше это скажется на безопасности страны.
И все-таки, нашему флоту очень нужна современная подводная лодка с ВНЭУ.
Источник
Под водой со скоростью 300 км/час?
на страницах сайта
www.electrosad.ru
Периодически появляются описания непонятных объектов движущихся под водой со скоростью более 300 км/час. В результате появляются рассуждения о чудесах, сверхестественном. Но ничего сверхестественного в этом нет.
Кавитация.
О кавитации в Wikipedia пишут:
При движении струи жидкости с ростом ее скорости падает местное давление ниже порогового и образуются паро-газовые полости. При попадании такого кавитационного пузыря в область где давление выше порогового он схлопывается и образует ударную волну.
Число кавитации
Кавитационное течение характеризуют безразмерным параметром (числом кавитации):
P — гидростатическое давление набегающего потока, Па;
Ps — давление насыщенных паров жидкости при определенной температуре окружающей среды, Па;
ρ — плотность среды, кг/м³;
V — скорость потока на входе в систему, м/с.
Как уже говорилось выше, кавитация возникает при достижении потоком граничной скорости V = Vc , когда давление в потоке становится равным давлению парообразования (насыщенных паров). Этой скорости соответствует граничное значение критерия кавитации.
| Хотелось бы обратить Ваше внимание на параметр Ps — давление насыщенных паров жидкости, который зависит не только от температуры, но и от давления в жидкости. Это говорит о том что скорость выхода на кавитационный (и выше) режим существенно зависит от параметров среды. |
В зависимости от величины Χ можно различать четыре вида потоков:
- докавитационный — сплошной (однофазный) поток при Χ >1,
- кавитационный — (двухфазный) поток при Χ
1,
Результат работы кавитации
Кавитация работает в промышленности в системах ультразвуковой очистки деталей от загрязнений.
Общеизвестно, что проявление кавитации имеет отрицательный эффект. Она разрушает поверхность узлов находящихся в контакте с кавитирующим потоком. Известно применение кавитации в военной технике.
Ранее разработки в области сверхкавитации применялись при создании оружия:
— Это Российская подводная ракета «Шквал» способна развивать скорость до 200 узлов (около 100 метров в секунду) и крайне эффективна в борьбе с надводными и подводными кораблями.
— Германской антиторпедной ракеты Barracuda с подводной скоростью движения 200 узлов и выше, а также,
— новой иранской торпеды.
— В США была создана авиационная система быстрого разминирования Rapid Airborne Mine Clearance System, в которой вертолет отстреливал сверхкавитационные снаряды.
— Известны также специализированное личное оружие для подводной стрельбы – автомат Симонова АПС и подводный пистолет Heckler & Koch P11, которые стреляют стальными стрелами и используют эффект сверхкавитации.
Факторы сдерживающие применение кавитации и суперкавитации
Еще в декабре 2006 появилось сообщение:
| Управление перспективных оборонных проектов Пентагона DARPA выбрало подрядчиков для проектирования так называемого «Подводного Экспресса» — сверхбыстрой перспективной подводной лодки, способной перемещаться под водой со скоростью до 100 узлов — свыше 150 км/ч. По сообщениям издания C4I Journal, компания Electric Boat (дочерняя фирма General Dynamics) и Northrop Grumman Electronic Systems получили контракты на общую сумму более $11 млн. (с опционным продолжением до $71 млн.). По заданию управления DARPA, разработчики должны обеспечить технический прорыв в области сверхкавитации – эффекта, связанного с обтеканием быстродвижущихся под водой тел пузырьками газа. По данным DARPA, сверхкавитация позволяет снизить сопротивление движению подводного объекта на 70%. |
Но, прошло более 5лет, пока об результатах этой работы неизвестно. Хотя при малейшем успехе у американских компаний звон стоит изрядный.
Попробуем разобраться
Движение под водой в суперкавитационной паро-газовой оболочке снижает гидродинамическое сопротивление движению, за счет создания оптимального обтекания и снижения трения на границе раздела жидкость — паро-газовая оболочка.
Физика явления кавитации и суперкавитации говорит: — «нет проблем в достижении и применении этих эффектов, надо просто разогнать подводную лодку до скорости более 75 — 100 км/час».
Так ли это просто?
Практика показывает, что для достижения подводной лодкой скорости 30 узлов, в зависимости от ее размеров (лобового сопротивления), массы и других параметров, требуется мощность привода ходовых винтов более 35000 л.с. (35000 — 200000 л.с.). Для достижения скорости выхода на суперкавитационный режим нужна многократно большая мощность (более 10 раз).
Правда с помощью создания искусственной парогазовой оболочки можно снизить требуемое увеличение мощности энергоустановки для выхода на кавитационный до 3-5 раз.
Сопротивление движению в режиме суперкавитации снижается на 70% по сравнению с сопротивлением движению на той же скорости без паро-газовой суперкавитационной оболочки.
Но все равно, для современных АПЛ и аппаратов подобного водоизмещения (подводных танкеров), это мощности 100 — 1000 тыс. л.с.
Проблемы
Есть несколько проблем маячащих на горизонте при создании суперкавитационных скоростных подводных аппаратов.
Первая проблема
Это мощность двигательной установки.
Для достижения скоростей необходимых для выхода на скорости необходимые для перехода в кавитационный режим необходимы мощности многократно превосходящие мощности современных подводных аппаратов.
Поскольку технический прогресс идет в направлении увеличения мощности двигательных установок транспортных средств, можно предположить, что решение этой проблемы нас ожидает в близком будущем.
Вторая и наиболее важная проблема
Это движитель подводного аппарата движущегося в суперкавитационном режиме.
Та самая сверх кавитационная паро-газовая оболочка, которая помогает выходу подводного аппарата на сверхскоростной режим движения лишает его возможности отталкиваться от среды и двигаться. Поскольку винт оптимизированный для движения в воде попадая в воздушную (паро-газовую) среду почти полностью теряет свою тягу (работает в газовой среде), применение винта, как движителя, не допустимо.
Да и сам винт (его поверхности расположенные на максимальном расстоянии от оси его вращения) имеет линейную скорость приближающуюся к скоростям при которых возникает кавитация и не может служить движителем подводных аппаратов.
Из имеющихся сейчас движителей, только ракетный может работать при движении подводного аппарата в суперкавитационном режиме. Он и используется в существующих моделях таких подводных аппаратов — например ракетной торпеде Шквал.
Получается, что для движения в водной среде в суперкавитационном режиме нужен движитель с тягой создаваемой без взаимодействия с окружающей средой. пока таких двигателей нет.
Третья проблема
Управление подводным аппаратом движущимся в суперкавитационной каверне.
Та самая паро-газовая каверна, которая позволяет двигаться с огромными скоростями под водой лишает подводный аппарат связи со средой и воздействия на нее для создания управляющих движением моментов.
Получается для управления движением в нашем случае нужен управляемый вектор тяги. Управляемый вектор тяги известен и применяется в современной авиации и ракетной технике.
И самое последнее
Наличие в этом режиме движения среды многократно меняющейся плотности (твердая поверхность аппарата — > паро-газовая каверна -> плотная водная среда) не позволяет, при существующем уровне развития техники, поддерживать связь, контролировать курс и окружающее пространство, управлять аппаратом.
Так можно ли создать подводные аппараты со скоростью самолета?
Смею утверждать — можно!
Но, самое главное, для этого надо этого энергетическая установка с мощностью по крайней мере на порядок — несколько большей существующих. И возможно еще на порядок большими мощностями двигательной установки для обеспечения требуемой управляемости — ведь законы физики отменить нельзя.
Не менее важно, чтобы они имели движитель нового уровня, работающий без механического контакта с внешней средой, а для обеспечения управления подводным аппаратом движущимся в режиме сверхкавитации он должен иметь управляемый вектор тяги. И вполне возможно это совсем не движитель построенный на принципе реактивной тяги.
Вам это ничего не напоминает?
Одно можно сказать торпеда это реальность, а подводный обитаемый (да и автомат тоже) аппарат продолжительность плавания которого измеряется часами и сутками — это дело не года — пяти, а существенно более дальних времен.
И что самое главное, такие подводные аппараты смертельно опасны для всего живого на их пути!
Источник
