Przełom tytanu w głąb i w przyszłość
Okręt podwodny "Psków" pr. 945A z tytanowym kadłubem. Zdjęcie Aleksandra Merkuszewa.
Późne lata 50. był niesamowitym czasem nowych odkryć naukowych i osiągnięć technicznych, kraj, który dopiero co podniósł się z popiołów i ogromnych zniszczeń Wielkiej Wojny Ojczyźnianej, już uciekł w kosmos (wyprzedzając znacznie bardziej zaawansowane technologicznie i zamożne Stany Zjednoczone), był robiąc wielkie postępy lotnictwo.
Wyraźnie wyłonił się nowy front militarnej i naukowo-technicznej konfrontacji – podwodny.
Rozwój nowych materiałów konstrukcyjnych stał się niezwykle ważny dla przestrzeni kosmicznej, lotnictwa i głębin, a jednym z najbardziej obiecujących obszarów prac są stopy tytanu, które mają doskonałą wytrzymałość właściwą, niemagnetyczność i wysoką odporność na korozję.
Pierwszym był projekt szybkiego atomowego okrętu podwodnego 661 Anchar, głównego projektanta N. N. Isanina, którego później zastąpił N. F. Shulzhenko.
Prace nad nim rozpoczęto w TsKB-16 (później połączonym z malachitowym SMBM) na podstawie uchwały Komitetu Centralnego KPZR i Rady Ministrów ZSRR „O stworzeniu nowej szybkiej łodzi podwodnej, nowej typów elektrowni oraz rozwoju badań, prac rozwojowych i projektowych okrętów podwodnych” z dnia 28 sierpnia 1958 r.
Projekt Anchar obejmował wyjątkowo wysokie charakterystyki prędkościowe, najnowszy system rakiet przeciwokrętowych Amethyst z podwodnym wyrzutnią rakiet, nową hydroakustykę (kompleks Rubin o wysokim potencjale wykrywania) oraz potężną dwuwałową elektrownię jądrową z dwoma ciśnieniowymi reaktorami wodnymi.
W 1969 roku podczas prób państwowych przy 80% mocy reaktora łódź osiągnęła prędkość 42 węzłów (zamiast podanych 38 węzłów). W 1970 roku, przy pełnej mocy reaktorów, osiągnięto rekordową (jak dotąd) prędkość 44,7 węzła.
Opanowanie produkcji stopów tytanu i budowanie z niego skomplikowanych konstrukcji statków było bardzo trudne, ale zadanie zostało pomyślnie rozwiązane przez cały łańcuch współpracy.
PLA K-162 pr. 661. Źródło zdjęcia z Wikipedii
W 1956 roku Zakład nr 95 w Verkhnyaya Salda (później VSMPO-Avisma) zaczął doskonalić technologię produkcji rur, profili, wytłoczek i odkuwek ze stopów tytanu. 17 lutego 1957 r. wytopiono pierwszy wlewek tytanu ze stopu VT 1-1. Przyszły dyrektor generalny VSMPO-Avisma, „miliarder ludu” V. V. Tetyukhin, kierował hutą.
Vladislav Valentinovich Tetiukhin, fot. ural-clinic.ru
Sama łódź została zbudowana w Sevmash w Siewierodwińsku. Zakład w możliwie najkrótszym czasie rozwiązał wszystkie problemy technologiczne związane z rozwojem stopów tytanu (wraz z Centralnym Instytutem Badawczym „Prometeusz”, TsKB-16 i Centralnym Instytutem Badawczym im. A. N. Kryłowa).
Należy zwrócić uwagę na znaczącą rolę materiału kadłuba w osiąganiu dużej prędkości podwodnej: dzięki odciążeniu kadłuba możliwe stało się umieszczenie elektrowni o znacznie zwiększonej mocy i osiągnięcie podwodnego rekordu prędkości.
Kolejnym projektem była seria małych zautomatyzowanych, szybkich, wielozadaniowych statków o napędzie jądrowym z reaktorami z ciekłym metalem chłodzącym projektu 705 „Lira” (rozwój SKB-142, w przyszłości SMBM „Malakhit”). Pomysł projektu należał do A. B. Pietrowa, głównymi projektantami byli M. G. Rusanov (w 1977 r. Zastąpił go V. A. Romin). Taka zmiana „głównych” dla projektu była w dużej mierze konsekwencją dramatyzmu Historie tworzenie projektu 705 (zob Projekt „Złota rybka” 705: błąd czy przełom w XXI wieku?) i bardzo wysokie określone wymagania.
Jednym z rozwiązań konstrukcyjnych pozwalających spełnić te wymagania było zastosowanie stopów tytanu do budowy kadłuba i wielu konstrukcji okrętowych. Początkowo planowano głębokość 705 metrów dla 600 (projekt 661 - 400 metrów), ale po zaciekłych sporach i trudnych spotkaniach kierownictwo przemysłu stoczniowego nalegało na ograniczenie jej do 400 m. W rezultacie „lekki” tytanowy kadłub trzeba było „obciążyć” żeliwnym balastem.
Ołowiana łódź została zbudowana przez Leningradzkie Stowarzyszenie Admiralicji (LAO), a podczas jej tworzenia trzeba było wziąć łyk wszystkich problemów związanych z opracowaniem tytanu w nowej produkcji. Zamówienie na głowę poszło bardzo ciężko, flota został przeniesiony w 1971 r. Z szeregiem ograniczeń, a rok później łódź została wycofana z Marynarki Wojennej z powodu zamarznięcia chłodziwa (stopu bizmutowo-ołowiowego) reaktora. Następnie, po wyeliminowaniu stwierdzonych niedociągnięć, kontynuowano budowę serii (3 kolejne okręty w LAO i 3 w Sevmash w Siewierodwińsku).
PLA K-373 pr. 705, źródło zdjęcia war-book.ru
Kolejny tytanowy projekt był nie tylko „przełomem w otchłań”, ale także punktem wyjścia dla naszych statków o napędzie atomowym trzeciej generacji.
Prace nad dalekomorskim atomowym okrętem podwodnym projektu 685 „Plavnik” rozpoczęły się w TsKB-18 (przyszły TsKB MT Rubin) w 1966 r., Główny projektant N. A. Klimov. Pomimo faktu, że projekt techniczny był chroniony w 1974 r., Wraz z pojawieniem się nowego sprzętu, elektroniki i uzbrojenia, łódź została faktycznie przeprojektowana (już przez głównego projektanta Yu. N. Kormilitsina) i zwodowana w Sevmash w 1978 r., przyjęta przez Marynarka Wojenna w 1984 r. jako K-278 „Komsomolec”.
4 sierpnia 1985 r. Łódź pod dowództwem kapitana 1. stopnia Yu A. Zełenskiego ustanowiła absolutny światowy rekord głębokości nurkowania - 1 metrów. Niestety, ten wyjątkowy okręt zginął 027 kwietnia 7 roku podczas powrotu z trzeciej służby bojowej.
PLA K-278 "Komsomolec", projekt 685
Do połowy lat 70. W ZSRR powstały 3 „podwodne” biura projektowe: Leningrad „Rubin” (wśród których projektów był tytanowy „Pławnik”) i „Malachit” - z „swoim” projektem 705 i 661 TsKB-16 oraz Gorki (Niżny Nowogród) „Lapis lazuli”.
Powodem opracowania tytanowego „Lazurytu” był gwałtowny wzrost wymagań dla obiecujących wielozadaniowych okrętów podwodnych trzeciej generacji, zwłaszcza dla bronie i tajemnica (co wymagało znacznej części przemieszczenia łodzi podwodnej i odpowiednio jej zwiększenia). Jednocześnie baza produkcyjna Lazurit, fabryka Krasnoje Sormowo, miała znaczne ograniczenia ogólne i wagowe w budowie okrętów podwodnych (jeśli to możliwe, przenieś je wzdłuż rzek w celu ukończenia i dostarczenia do floty). Nie można było spełnić nowych wymagań floty bez tytanu dla Lazurit i Krasnoye Sormovo, nowy wielozadaniowy atomowy okręt podwodny projektu 945 Barracuda mógł być wykonany tylko z tytanu.
Zadanie jego stworzenia zostało pomyślnie rozwiązane. Równocześnie Rubin udzielił ogromnej pomocy Lapis Lazuli (Malachit, który w 945. projekcie widział konkurenta dla swoich wielozadaniowych statków o napędzie atomowym, traktował tytanową barakudę z pewną zazdrością).
W sumie dwie barakudy i dwie kolejne zostały zbudowane w Krasnoje Sormowo według zmodernizowanego projektu 945A Condor. Położona już łódź podwodna projektu 945AB, która miała stać się przejściową do czwartej generacji, została zlikwidowana w związku z tym, co wydarzyło się w 4 roku.
W tym miejscu właściwe będzie wyciągnięcie pewnych wniosków z doświadczeń związanych z budową statków z tytanu, ale należy zwrócić uwagę na trzy ważne czynniki.
Pierwszy. Projekt 945 okazał się nie do zniesienia pod względem wymagań technologicznych dla wszystkich „podwodnych” stoczni, a dla serii amurskiej fabryki „Malakhit” opracowano projekt stalowy 971 (później kontynuowany w Siewierodwińsku). I właśnie 971 projektów stało się masową wielozadaniową atomową łodzią podwodną trzeciej generacji. Koszt stopów tytanu nie był tu decydujący: koszt Barakudy był zbliżony do kosztu Barów (nieoficjalna nazwa projektu 3, oficjalna Pike-B) - kadłub kosztował nieco więcej (specjalna stal same kadłuby okrętów podwodnych są bardzo drogie), ale na "Barach" z tańszą obudową był nowszy i droższy pierwszy nasz cyfrowy kompleks sonarowy "Skat-971".
Po drugie, stopy tytanu okazały się niezwykle istotne dla nowego przełomowego kierunku budowy okrętów podwodnych tzw. lata.
Po trzecie: tworząc pierwszy projekt czwartej generacji – 4 „Kedr”, sam „Lazurit” powrócił do stali jako głównego materiału kadłuba. To spowodowało konieczność opracowania unikalnego rozwiązania technicznego do budowy tych okrętów podwodnych w zakładzie Krasnoje Sormowo: w Gorkach wykonać oddzielnie dziobową i rufową część łodzi podwodnej (biorąc pod uwagę transport wzdłuż rzek) i zadokować je razem już w Siewierodwińsku. Jednak najmądrzejsi przedstawiciele kierownictwa Ministerstwa Przemysłu Okrętowego zaproponowali stworzenie „tytanowej” wersji projektu - 957T, w celu utrzymania zaległości technologicznych i doświadczenia z tytanem.
Wniosek z tego nie jest tak prosty, jak się wydaje.
Tak, wydaje się, że tytan na konwencjonalnych wielozadaniowych okrętach podwodnych nie usprawiedliwiał się. Tak, parametry są nieco wyższe, ale nieco wyższa cena wydania i trudności produkcyjne wymuszają wybieranie stalowych okrętów podwodnych do masowych serii.
Tam, gdzie tytan, oczywiście, i zasadniczo przewyższa stal, jest głębinowym środkiem technicznym.
Dotyczyło to jednak tylko sytuacji sprzed początku lat 90., pojawienia się i rozwoju całkowicie nowych sposobów poszukiwania okrętów podwodnych. I tutaj warto docenić mądrość przywódców ZSRR, którzy nalegali na utrzymanie „tytanowego kierunku” – na przyszłość.
Z książki N. Polmar K. D. Moore „Okręty podwodne zimnej wojny. Projektowanie i budowa amerykańskich i radzieckich okrętów podwodnych” (2004, przekład z angielskiego B.F. Drony - Petersburg, JSC „SPMBM „Malakhit”, 2011):
Dwaj doświadczeni i znający się na rzeczy radzieccy oficerowie marynarki argumentowali w 1988 r., że rozpoznanie satelitarne (kosmiczne) ma wiele funkcji, w tym wykrywanie okrętów podwodnych, a radary w samolotach i satelitach mogą być używane do E. Semenov – „O stabilności okrętów podwodnych w przypadku zagrożenia powietrznego” „Marine Collection” nr 1 z 1 r. oraz szef wywiadu Marynarki Wojennej kontradmirał Yu. Kvyatkovsky – „Obecny stan i perspektywy rozwoju sił i środków bojowych okrętów podwodnych” „Myśl Wojskowa” nr 1988, 1).
W 1993 r. Magazyn rosyjskiego Sztabu Generalnego „Myśl Wojskowa” (ret. generał dywizji M.A. Borszczow „O organizacji wojskowej WNP” nr 3, 1993) stwierdził, że „satelity rozpoznawcze na każdą pogodę i inne rodzaje wsparcia kosmicznego pozwoli wykryć okręty nawodne i podwodne o każdej porze dnia z dużym prawdopodobieństwem oraz zapewni oznaczenie celu dla broni precyzyjnej w czasie niemal rzeczywistym.
W 1993 r. Magazyn rosyjskiego Sztabu Generalnego „Myśl Wojskowa” (ret. generał dywizji M.A. Borszczow „O organizacji wojskowej WNP” nr 3, 1993) stwierdził, że „satelity rozpoznawcze na każdą pogodę i inne rodzaje wsparcia kosmicznego pozwoli wykryć okręty nawodne i podwodne o każdej porze dnia z dużym prawdopodobieństwem oraz zapewni oznaczenie celu dla broni precyzyjnej w czasie niemal rzeczywistym.
Dowódca TAVKR „Kijów” kpt. 1 stopnia V. Zvada („Zbiór Marynarki Wojennej” nr 9 2021):
Służba bojowa w 1987 roku... na Morzu Śródziemnym z powodzeniem zastosowano niekonwencjonalną metodę wykrywania okrętu podwodnego z wykorzystaniem stacji nawigacyjnej okrętu i stacji radarowej śmigłowca Ka-27PL. Był to bardzo obiecujący obszar walki z okrętami podwodnymi.
Oznacza to, że pojawiły się środki lotnicze i kosmiczne, które mogą, mówiąc obrazowo, „zajrzeć w głąb” i zapewnić skuteczne wykrywanie działających okrętów podwodnych bez uwzględnienia możliwości nowych obiektów poszukiwawczych.
Jedną z oczywistych możliwości „przywrócenia niewidzialności” okrętów podwodnych jest ich działanie na zwiększonych głębokościach. Tutaj konieczne jest wyjaśnienie - w większości przypadków zwiększenie maksymalnej głębokości zanurzenia nie jest wymagane. Jednak faktem jest, że przez większość czasu na morzu wszystkie nowoczesne okręty podwodne działają na stosunkowo płytkich głębokościach, z cienką warstwą powierzchniową o grubości 100–200 metrów. Tak, większość z nich ma możliwość głębszego nurkowania. Jednak w przypadku stalowych obudów istnieje niezwykle poważny problem wytrzymałości zmęczeniowej. Takie okręty podwodne mogą wielokrotnie schodzić na maksymalną głębokość, ale liczba takich nurkowań głębinowych jest mocno ograniczona, podobnie jak czas spędzony nawet na głębokości roboczej (opinia, że jest to głębokość, na której okręty podwodne mogą przebywać „na stałe” była z szeregiem bardzo nieprzyjemnych „odkryć” została obalona pod koniec lat 80.).
Oznacza to, że kwestia zapewnienia możliwości długiego pobytu naszych okrętów podwodnych na zwiększonych (od normalnych) głębokościach jest niezwykle dotkliwa - w celu zapewnienia ukrycia przed nowymi narzędziami wyszukiwania.
I tu tytanowe kadłuby o znacznie dłuższym zasobie uzyskują zdecydowaną przewagę nad stalowymi.
Biorąc pod uwagę ten czynnik, w żadnym wypadku nie można zgodzić się z zapowiedzianym już wycofaniem Barracud z eksploatacji, konieczna jest ich głęboka modernizacja (podobnie jak nowszych „kondorów”), w tym w celu zbadania nowych warunków i taktyki prowadzenia działań wojennych na łodziach podwodnych oraz przeciwdziałania siłom przeciw okrętom podwodnym wróg.
Kwestia wykrywania okrętów podwodnych została szczegółowo omówiona w artykule. „Wykryj łódź podwodną”, oraz znaczenie dużej głębokości nurkowania jako środka zapewniającego niewidzialność – w artykule „Fin” / „Komsomolec” – błąd czy przełom w XXI wiek”.
Tutaj pojawia się pytanie o obiecujący projekt wielozadaniowego okrętu podwodnego 5 generacji "Husky". Biorąc pod uwagę nowe i znacznie zwiększone możliwości nietradycyjnych narzędzi poszukiwawczych, niezwykle ważne jest zbadanie tytanowej wersji projektu (zwłaszcza, że nowa broń umożliwia zapewnienie dużej siły rażenia w zwarty sposób).
I w tym miejscu ogromne podziękowania należą się wszystkim tym, którzy mimo najcięższych lat 90-tych zdołali utrzymać (i rozwinąć!) nasz „tytanowy kierunek”.
W przyszłości czynnik ten będzie jeszcze ważniejszy, biorąc pod uwagę dywersyfikację i rynek cywilny. Wyczerpywanie się głównych złóż ropy i gazu na lądzie wymusi aktywny rozwój szelfu, w tym mórz północnych. I tutaj kwestie środowiskowe i odpowiednio problemy odporności na korozję rurociągów i armatury są niezwykle dotkliwe. Biorąc pod uwagę wysoki koszt specjalnych stopów stali, ich podatność na korozję oraz kwestie niezawodnego sterowania długimi rurociągami i armaturą, które nie zostały w pełni rozwiązane, zastosowanie tytanu (dla którego zachowaliśmy i mamy dobre podstawy) wydaje się tutaj też obiecująco.
informacja