В конце прошлого века и с начала нового тысячелетия наметилась тенденция сокращения мирового корабельного состава военных флотов. Это обусловлено двумя основными факторами: опережающим ростом стоимости военно-морских вооружений и снижением угрозы развязывания глобального военного конфликта.
Сравнительный анализ мирового корабельного состава, выполненный для периода начала нового века (1996-2001 гг.), когда в военном кораблестроении наблюдался заметный кризис, и первого десятилетия (2009-2014 гг.), показывает, что средний темп восполнения корабельного состава незначительно вырос (на 7%), но и при его сохранении в дальнейшем численность боевых кораблей основных классов сократится не менее чем на треть (с около 3200 до около 2200 единиц). При этом одним из важнейших направлений развития флота становится замена специализированных кораблей многоцелевыми с тем, чтобы меньшим составом можно было решать более широкий круг боевых задач.
Корвет проекта 20382 «Тигр».
Однако размещение на одном корабле полной номенклатуры оружия и вооружения делает его еще более дорогим, а значит и строительство – малочисленным. Поэтому, наряду с такими мощными многоцелевыми кораблями, как эскадренные миноносцы и фрегаты, значительное место в программах строительства стали занимать уступающие им по составу вооружения корветы.
Отмеченная тенденция нашла отражение в структурных изменениях мирового корабельного состава. Так, среднее количество строящихся в год фрегатов за указанный период времени снизилось более чем на 40%, а темпы строительства корветов выросли более чем в два раза (в 2,2-2,3 раза).
Заметно оживилось и строительство патрульных судов (OPV) – более бюджетных аналогов корветов. Все это, в конечном счете, говорит о стремлении руководства морских стран в условиях растущих цен сохранить на необходимом уровне корабельный состав, пусть даже за счет некоторого снижения боевого потенциала большинства кораблей.
Таким образом, центральное место в решении задачи восполнения корабельного состава начинают занимать многоцелевые корветы, представляющие собой наименьшие по стоимости корабли, но все еще способные выполнять весь круг свойственных надводным кораблям основных задач.
Среднее количество строящихся в год кораблей основных классов.
Практика второго десятилетия нового века поставила перед военными моряками и проектантами боевых надводных кораблей ряд новых вопросов. Существо их заключается в значительном расширении возлагаемых на эти корабли функций. Теперь помимо традиционных задач: борьба с надводными кораблями, подводными лодками, противовоздушная оборона, огневая поддержка сил высадки десанта – они должны обеспечивать поиск и уничтожение мин, патрулирование и наблюдение в экономической зоне, осуществлять охрану районов нефтедобычи и рыболовства, вести поисково-спасательные работы, оказывать помощь терпящим бедствие, выполнять и другие миссии.
Учитывая требования по ограничению водоизмещения и стоимости корветов, выход из создавшегося положения видится в идее использования сменного вооружения. Со временем этот принцип довольно отчетливо разделился на две ветви реализации. Одна из них предполагает создание базовой платформы, на которой в процессе строительства корабля могли бы устанавливаться различные варианты вооружения. Чтобы такой подход не оказался слишком затратным, вооружение должно было создаваться в виде стандартных модулей и устанавливаться на унифицированные места.
Наиболее известной реализацией модульного строительства является немецкая программа МЕКО (многоцелевое сочетание). К настоящему времени в рамках этой программы построено около 70 кораблей классов «фрегат-корвет». Правда, при этом из всей идеи модульности в проектах МЕКО остались реализованными только наработанные однотипные проектные решения, а построенные корабли способны выполнять лишь постоянный и ограниченный круг задач. Но, тем не менее, этот способ реализации модульного принципа необходимо отметить, и он имеет право на жизнь.
Другое направление развития принципа модульности заключается в оснащении каждого построенного в рамках этой концепции корабля сменным составом вооружения. При этом количество модулей вооружения должно быть большим, чем количество посадочных мест на корабле (за счет чего и может быть расширен круг решаемых задач). Посадочные места – унифицированы, а замена одного модуля на другой – производиться оперативно в процессе эксплуатации.
Первые корабли, построенные в рамках этого направления, появились в конце прошлого века в ВМС Дании по программе StanFlex-300. Эти корабли (14 единиц) водоизмещением около 500 т за счет смены вооружения (как утверждается, за время не более 8 часов) могли решать задачи борьбы с надводным и подводным противником, осуществлять борьбу с минами, обеспечивать деятельность подводных пловцов, решать задачи гидрографического обеспечения и контроля загрязнения акватории.
Однако в 2004 г. этот подход был пересмотрен, и все корабли программы остались с установленным на них составом вооружения. В последующие годы они были выведены из состава ВМС, за исключением одного корабля.
Трансформерное помещение многоцелевого корвета.
Несмотря на первые неудачи, концепция временно устанавливаемого вооружения продолжает развиваться как в ВМС Дании (корабли управления и поддержки типа Absalon, фрегаты типа Iver Huitfeldt, арктические патрульные суда типа Knud Rasmussen, катера типов Holm и Diana, тральщики типа MSF), так и во флотах других стран – США, Великобритании, Германии и Италии. При этом анализ ошибок первых шагов позволил последователям этого направления выработать следующие принципы разработки подобных проектов.
Первый из них заключается в том, что на корабле всегда будет оставаться некоторый постоянный состав вооружения, необходимый для любых вариантов использования корабля и, что более важно, настолько тесно связанный с общекорабельными системами и конструкциями, что устанавливать его в виде отдельных модулей (контейнеров) технически нецелесообразно.
Второй принцип, также касающийся номенклатуры контейнированного вооружения, гласит, что осваивать проекты со сменным вооружением следует постепенно, шаг за шагом, двигаясь от самых простых к более сложным по насыщению контейнерам постепенно. Введение этого принципа объясняется как тем обстоятельством, что разработка и использование контейнированного вооружения является сложной технологической задачей, так и тем, что расширение номенклатуры сменяемого вооружения требует значительной организационной поддержки в плане подготовки экипажей и отработки курсовых задач корабля.
Не случайно поэтому в качестве первых контейнеров, устанавливаемых на известные проекты, стали грузовые морские контейнеры с различным имуществом (Independence, ВМС США), а помещения грузовых отсеков использовались под места для содержания арестованных и хозяйственных нужд (Absalon, ВМС Дании).
Внедрение подхода контейнированного вооружения актуально для большинства основных классов боевых надводных кораблей, но на многоцелевых корветах требует дополнительных усилий, так как размещение временно устанавливаемого вооружения предполагает выделение дополнительных объемов, что для кораблей ограниченного водоизмещения является сложной задачей. Анализ реализованных проектов и выполненных проработок позволяет очертить канву проектных решений, позволяющих успешно ее решить.
Прежде всего, необходимо обеспечить кораблю дополнительную вместимость. Этого можно достигнуть некоторым увеличением водоизмещения, повышением высоты корпуса и увеличением объема надстройки. Как показывает практика, приемлемый баланс достигается при увеличении водоизмещения корабля по сравнению с традиционным аналогом на 25-27%. При этом нужно иметь в виду, что увеличение водоизмещения потребует соответствующего увеличения мощности энергетической установки и выполнения ряда других мероприятий.
На многоцелевых корветах (водоизмещением 2500-3000 т) для размещения контейнеров с временно устанавливаемым вооружением используют специально сформированные помещения внутри корабля, получившие название трансформерных помещений (иногда – грузовых отсеков). Если создается легкий корвет (водоизмещением не более 1000 т), то в этом случае контейнеры будут размещены на открытой части палубы. Можно также устанавливать специализированные модули в ниши (Freedom, ВМС США), но это нанесет ущерб универсальности.
Рассмотрение различных вариантов компоновки позволяет заключить, что для эффективной реализации принципов контейнирования общая выделяемая для этих целей площадь должна составлять не менее 30% площади конструктивной ватерлинии корабля. При этом трансформерные помещения занимают высоту не менее двух междупалубных пространств. Выделить такие значительные пространственные ресурсы на корабле класса корвет даже с учетом увеличения водоизмещения совсем не просто. Здесь видятся следующие возможные пути решения задачи:
— сокращение состава оружия и вооружения, постоянно размещаемых на корабле. Этот тезис вполне отвечает самой идее контейнирования, так как, как уже было отмечено, на корабле должна стационарно размещаться только некоторая часть свойственного ему вооружения;
— сокращение экипажа корабля. Это направление может быть реализовано путем повышения надежности корабельного оборудования, интегрирования пультов управления и роботизации самого вооружения корабля. При этом необходимо иметь в виду, что на корабле должны предусматриваться места для размещения личного состава, обслуживающего контейнированные комплексы. В целом численность экипажа без ущерба для использования корабля может быть сокращена на 20-30%.
Повышение скорости хода на волнении за счет нетрадиционной формы корпуса.
На первый взгляд может показаться, что поставленная выше цель легко достижима, но на самом деле это не так. Корветы по определению представляют собой боевые корабли, находящиеся в точке точно выверенного баланса, и даже незначительное смещение относительно какого-либо проектного параметра может иметь самые неблагоприятные последствия: все усилия, направленные на получение удачного проекта, будут перечеркнуты. Для того чтобы этого не произошло, разработчики современных корветов прибегают к целому ряду нетрадиционных решений. Прежде всего, это касается архитектурной компоновки.
Как уже было отмечено, для эффективного использования принципа контейнирования необходимо выделить значительную площадь под трансформерное помещение. Одним из путей решения этой задачи может стать объединение вертолетного ангара с трансформерным помещением. Размещение вертолетного ангара, обязательное для современного многоцелевого корвета, само по себе представляет проблему для кораблей ограниченного водоизмещения, но объединенное с другим такого же типа помещением – трансформерным, вполне может решить проблему. При этом ангар будет располагаться под палубой корабля, а вертолет подниматься и опускаться в ангар подъемником.
Объединение ангара и трансформерного помещения позволит также использовать мощный вертолетный подъемник для транспортировки контейнеров. Кроме того, наличие на корабле такого подъемника даст возможность проложить по нему практически все вертикальные маршруты для перемещения боезапаса, продовольствия и крупногабаритного оборудования.
Условия применения контейнированного вооружения различного назначения предъявляют дополнительные требования к энергетической установке. Так, если корабль ведет борьбу с уходящим от преследования противником, то желательно, чтобы он мог развивать достаточно высокую скорость, не давая ему уйти. Решая другие задачи, например, поиска и уничтожения мин, патрулирования или поиска подводной лодки, корабль нуждается в малошумной энергетической установке, хорошо управляемой на малых ходах и обеспечивающей кораблю режим позиционирования.
Наконец, совершая длительные переходы в удаленных районах моря, кораблю необходимо иметь достаточную дальность плавания по запасам топлива, то есть экономичную энергетическую установку. Все эти требования трудно реализовать в одном каком-либо типе энергетической установки, поэтому одним из наиболее привлекательных вариантов решения задачи может стать комбинированная энергоустановка, например, газотурбинная с частичным электродвижением. В этом случае по сравнению с традиционным аналогом электроэнерговооруженность корабля (кВт/т) вырастет примерно в 1,5-2 раза.
В состав такой установки будут входить газотурбинные двигатели полного хода и электродвигатели, обеспечивающие движение на малых и малошумных скоростях. Смешанный состав энергетической установки позволит наиболее полно покрыть спектр скоростей корабля при оптимальной загрузке двигателей. Кроме того, под электродвижением может быть достигнута значительная дальность плавания.
Если требованиями к проекту предусматривается высокая скорость полного хода корабля, то достигаться она должна не только на тихой воде, но и на взволнованной поверхности моря, что для обладающих небольшим водоизмещением корветов также потребует дополнительных усилий.
В последние годы появился целый ряд предложений, позволяющих увеличить скорость хода корабля на развитом волнении. Среди них встречаются и такие экзотические, как, например, корабли многокорпусной архитектуры (катамараны, тримараны) или корабли с малой площадью ватерлинии и активными средствами стабилизации. Однако для бюджетных кораблей крупносерийной постройки, какими являются корветы, эти решения не кажутся целесообразными. Более перспективным может оказаться применение формы корпуса, получившей название «wave-piercing» («прорезывающий волну»).
Корпус такой формы характеризуется ватерлиниями малой кривизны в носу с утонченной носовой оконечностью. В этом случае повышенная мореходность достигается за счет того, что при накате волны узкий нос корабля не всплывает вслед за гребнем, а прорезывает волну. Амплитуда килевой качки становится меньше и снижается вероятность возникновения слеминга.
В реальных проектах кораблей ограниченного водоизмещения оптимальной формы корпуса «wave-piercing» достичь не удается из-за жестких требований вместимости и удифферентовки, так что на практике такой корпус, так же как и многие другие проектные решения, будет представлять собой некоторый компромисс. И все же, использование корпуса типа «wave-piercing» позволит увеличить по сравнению с традиционной формой корпуса скорость на развитом волнении до 15%. Это означает, что, например, на волнении 6-7 баллов корабль сможет двигаться со скоростью до 22-24 узла и обеспечит использование оружия и вертолета.
Уже было сказано несколько слов о сокращенном экипаже, но этот вопрос заслуживает того, чтобы на нем остановиться отдельно.
Последние достижения в области вооружения и техники, средствах боевого управления и связи позволяют при формировании экипажа ограничиться численностью, обеспечивающей поддержание боевой готовности корабля. Основной вклад в решение этой задачи вносит автоматизация и роботизация вооружения и технических средств, которые предполагают, что все оружие находится на корабле в готовом к использованию состоянии и перезаряжается автоматически, а планирование боевыми действиями и управление системами вооружения осуществляются с помощью высокоскоростной единой информационной корабельной сети.
В современных условиях дополнительные усилия потребуются также для повышения уровня коммуникабельности корабля как сетецентрического агента на театре военных действий. В результате вся система вооружения будет отвечать принципу «пилотного» управления, предусматривающему минимальные действия экипажа по подготовке оружия и технических средств к использованию по прямому назначению.
Внедрение принципа роботизации связано также с развивающейся в мировой практике тенденцией удаления личного состава от непосредственного контакта с противником. Роботизация позволяет расширить круг решаемых кораблем задач, повысить его боевую эффективность.
В отличие от боевых действий, в повседневных условиях на корабельный экипаж возлагаются и другие группы задач, решение которых обеспечивает:
– поддержание технических средств корабля в исправном состоянии;
– обеспечение живучести (борьбу за живучесть) корабля;
– содержание корабля;
– погрузку и разгрузку боеприпасов и продуктов.
Их решение требует количества личного состава, близкого к существующей численности аналогичных кораблей и значительно большего, чем может быть принято, исходя только из обеспечения боевой деятельности. С целью исключения негативных последствий, возникающих в результате резкого сокращения численности экипажа, возможно использование концепции двух экипажей, как это, например, принято для кораблей программы LCS ВМС США (концепция двух экипажей встречается также на подводных лодках). В этом случае при разработке проекта следует выполнить следующие дополнительные мероприятия:
– повысить надежность вооружения и техники так, чтобы в пределах установленной автономности отказы оборудования компенсировались только горячим резервированием и блочной заменой;
– исключить периодические осмотры (проворачивание) боевых и технических средств при нахождении корабля в море;
– применить более эффективные средства борьбы с пожаром и водой, не требующие непосредственного участия большого числа людей;
– погрузку и разгрузку боеприпасов и продуктов предусматривать только в пункте базирования.
Многоцелевой корвет нового поколения.
Чтобы при нахождении в море сохранялась возможность содержания корабля убранным и в исправном состоянии, из всех корабельных помещений следует выделять цитадельную зону, объединяющую все жилые и служебные помещения корабля. Выход личного состава за пределы этой компактно размещенной зоны в необитаемую часть корабля должен быть строго регламентирован. Кроме того, в условиях уменьшенного экипажа необходимо принимать меры по сокращению количества помещений на корабле за счет их укрупнения. Это же относится и к помещениям, занимаемым боевыми постами. В конечном счете, желательно иметь на корабле не более двух-трех боевых постов.
Внедрение контейнированного вооружения затрагивает и другие подсистемы корабля. Так, заметно вырастает в нагрузке масс доля различного рода погрузо-разгрузочных и транспортировочных систем (на 2-2,5% от водоизмещения корабля). Для приема на корабль, спуска и подъема с воды дополнительных десантно-высадочных средств и роботизированных комплексов потребуется создание более мощных и универсальных спуско-подъемных устройств, возможно, слипового типа.
Средства транспортировки: краны, лебедки, тележки и т.п., временно устанавливаемого вооружения – также должны быть по возможности универсальными. При этом часть приспособлений для транспортировки может храниться на берегу. В любом случае необходимо обеспечить сплошные маршруты транспортировки, проходя комингсы, стыкуя зоны работы транспортировочного оборудования. Значительно облегчает решение этой задачи наличие мощного вертикального подъемника для вертолета, о чем уже говорилось выше.
Выполненные в последние годы по проблеме контейнирования работы показали, что в ряде случаев речь может идти не только об одном или нескольких типах стандартных морских контейнеров, в которых размещается временно устанавливаемое вооружение. Тогда, когда это технически более целесообразно, комплексы вооружения могут поставляться смонтированными на нестандартных интегрированных рамных конструкциях или, вообще, выгружаться и раскрепляться по месту на корабле из стандартных контейнеров, которые после этого возвращаются на берег.
На корабле для поступившего в том или ином виде временно устанавливаемого вооружения должны быть предусмотрены средства для его раскрепления на штатных местах, в том числе по штормовому, а также быстроразъемные соединения, обеспечивающие подачу и прием отработанных сред, подачу электропитания различных напряжений и мощностей, двустороннюю связь и управление.
Необходимо отметить, что перечисленные выше и стоящие перед разработчиками современных многоцелевых корветов со сменным вооружением задачи еще несколько лет назад не могли быть удовлетворительно решены. Для реализации многих из них потребовалось использование новейших технологий. Так, сегодня для сдерживания роста водоизмещения широко используются композитные материалы, в том числе конструкции, получаемые методом вакуумной инфузии. При этом крупногабаритные вырезы в надводной части борта и надстройке закрываются лацпортами, что позволяет более полно реализовать stealth-технологии.
В свою очередь, для размещения на корабле ограниченного водоизмещения комплекса транспортировочных средств, различного назначения приводов и судовых устройств используются компактные и мощные привода, системы гидравлики, новые материалы и системы управления. Привлечения в новые проекты инновационных решений требуют также системы жизнеобеспечения, экологической защиты и многие другие.
Реализация принципов контейнирования и сокращенной численности экипажа выдвигает повышенные требования к условиям берегового базирования и технического обслуживания. Также потребуется изменение ряда руководящих документов по тактической подготовке кораблей, организации специальной подготовки и порядку размещения экипажа на берегу. Очевидно, номенклатура временно устанавливаемого вооружения, требования ко времени его замены и технической готовности должны увязываться с моделью использования корабля, частотностью возникновения тех или иных задач.
Завершая изложение опыта проектирования современных многоцелевых корветов и подходов к реализации принципов контейнеризации, необходимо отметить, что над разработкой всего комплекса рассмотренных в настоящей статье вопросов, определяющих облик и качественные параметры корветов завтрашнего дня, уже сегодня трудятся ученые и конструкторы. Результатами этой работы станут принципиально новые корабли отечественного флота, воплощающие в себе последние достижения передовых технологий. Насколько эффективно мы будем продвигаться по этим и другим передовым направлениям, покажут уже ближайшие годы.
/Александр ШЛЯХТЕНКО, Игорь ЗАХАРОВ, nationaldefense.ru/
