Станки «Toshiba» и шумность советских атомных подводных лодок. Часть 6
В предыдущей части были рассмотрены основные «атрибуты» атомных подводных лодок 3 поколения и для чего потребовались гребные винты принципиально новой конструкции.
Необходимые теоретические проработки и расчёты конкретных форм винта для разных проектов подводных лодок были выполнены в самом конце 1970-х. Тогда же начались и работы по приобретению необходимых для изготовления данных винтов металлообрабатывающих станков с программным управлением. Конкретные детали сделки с компаниями «Toshiba» и «Konsberg» и поставки станков в СССР здесь рассмотрены не будут. В конце-концов про это и так не мало написано в интернетах. Гораздо важнее другое — какое именно влияние они оказали на снижение уровня шумности советских АПЛ?
Стоит заметить, что вышеуказанные японские станки полноценно начали работать в конце 1984 года — когда они были физически доставлены на нужные предприятия, смонтированы, были подготовлены необходимые для работы с ними рабочие и пр. К тому моменту (конец 1984 года) уже полным ходом велось строительство АПЛ 3 поколения. Было введено в строй 7 подводных лодок 4 различных проектов — 3 подводных ракетоносца пр.941, 2 подводные лодки с крылатыми ракетами проекта 949, и головные многоцелевые АПЛ проектов 945 и 971. На всех из них использовались «обычные» 6-лопастные винты.
На подводных лодках проекта 949 использовались «тандемные» 6-лопастные винты. На подводных ракетоносцах проекта 941 винты были установлены в кольцевых насадках, что обеспечивало дополнительное снижение шумности движительной установки. Подводные лодки проекта 945 оснащались одним 6-лопастным винтом. Таким же винтом оснащалась и головная АПЛ проекта 971 — наиболее многочисленного типа советских/российских атомных подлодок 3 поколения.
С конца 1984 года началось изготовление новых гребных винтов и их натурные испытания на подводных лодках семи различных проектов. Все натурные испытания дали отличные результаты. Благодаря применению винтов с саблевидными лопастями, создаваемый винтом шум в низкочастотном диапазоне снизился в среднем в 2 раза (именно шум винта, а не всей подводной лодки). Серийно же винты новой конструкции стали устанавливаться на советские подводные лодки с 1987 года.
Причём эти винты ставились как на АПЛ третьего, так и АПЛ “переходного” поколения. Так, например, первые три подводных ракетоносца проекта 667БДРМ вошли в строй с “классическими” винтами, а начиная с четвёртого (К-117 “Тула”) они уже оснащались 5-лопастными винтами с саблевидными лопастями. Последние многоцелевые АПЛ проекта 671РТМ/РТМК оснащались уже семи-лопастным саблевидным винтом вместо 4-лопастного “тандема”.
Подводные лодки проекта 949А начали получать новые винты по разным данным либо уже изначально, либо начиная с 2-3 лодки серии. Из подводные ракетоносцев проекта 941 изначально новыми винтами оснащались последние построенные, однако в дальнейшем замена винтов была произведена и на “ранних” лодках. Также, в процессе различных ремонтов малошумные винты получили и “ранние” подводные ракетоносцы пр.667БДРМ.
Из имеющихся в открытых источниках данных наиболее подробно (насколько это вообще возможно) можно рассмотреть процесс снижения шумности на многоцелевых АПЛ проекта 971. Тут, думаю, стоит сделать небольшое отступление и рассмотреть историю создания советских многоцелевых атомных подлодок 3 поколения.
Первой советской многоцелевой АПЛ 3 поколения стала лодка К-239 проекта 945, (“Sierra” по классификации НАТО), введённая в строй в сентябре 1983 года. Лодки данного проекта строились из титана, что обеспечивало снижение водоизмещения и предельно низкий уровень магнитного поля (по этому показателю они до сих пор непревзойдённые). Строительство велось на Горьковском судостроительном заводе “Красное Сормово”. Однако, имелся целый ряд обстоятельств, благодаря которому эти лодки не стали строиться крупносерийно. Во-первых, они стоили очень дорого, учитывая полностью титановую конструкцию. Впрочем, к концу существования СССР на “Красном Сормове” была отлично отлажена работа с титаном и накоплены его большие запасы, что очень сильно снижало стоимость постройки субмарин, приближая их по стоимости к “обычным” со стальными корпусами. Во-вторых, лодки пр.945 должны были иметь ограничения по водоизмещению и размерам, для обеспечения возможности их транспортировки к морю внутренними водными путями. А это в свою очередь создавало ограничения по дальнейшей модернизации. И, наконец, мощностей Горьковского завода не хватало для крупносерийного строительства новых лодок в сжатые сроки.
Подводных лодок проекта 945 было построено только две. Ещё две подлодки улучшенного проекта 945А (“Sierra-II”), последняя из которых вошла уже в строй российского флота. Среди введённых в строй до распада СССР лодок, головная АПЛ пр.945А была наиболее скрытной по совокупности уровня акустического и магнитного поля. Подводная лодка ещё более совершенного проекта 945Б так и не было достроена. Стоит заметить, что в условиях российского ВМФ “Сиерры” оказались очень актуальны благодаря титановому корпусу, имеющему огромную “живучесть” и слабо подверженному агрессивному воздействию влаги и прочих факторов окружающей среды, благодаря чему сохраняют высокую боеспособность. Несмотря на то, что лодки пр.945 уже выведены из боевого состава флота, оставшиеся две лодки пр.945А имеют все шансы благополучно дослужить до 2030 года и даже больше.
По вышеуказанным причинам было решено массово строить другие, более дешёвые, подводные лодки проекта 971 со стальными корпусами. Строительство АПЛ проекта 971 было развёрнуто на двух судостроительных заводах – с 1983 года на 199 заводе имени Ленинского комсомола (ныне Амурский судостроительный завод), а с 1985 года и на Севмаше.
Головная АПЛ проекта 971 – К-284 “Акула” (в классификации НАТО проект 971 стали называть “Akula” по имени головной субмарины. Буквы алфавита НАТО, которыми на Западе традиционно называли классы советских подлодок к тому моменту закончились) в конце 1984 года официально принята в состав ВМФ СССР. Конечно, “доводка” лодки продолжалась и после подписания приёмного акта и вообще она была скорее “полу-экспериментальной”, на которой отрабатывалась эксплуатация подводных лодок третьего поколения, а также различные системы (в том числе и малошумные винты) и вооружение (в частности крылатые ракеты “Гранат”), устанавливаемых на последующих подлодках проекта 971.
Ещё ходовые испытания “Акулы” показали, что общий уровень шумности новой лодки снизился приблизительно в 4 раза (на 10-12 Дб) по сравнению с лучшими многоцелевыми АПЛ второго поколения пр.671РТМ. При этом заметим, что изначально на “Акуле”, как на головной АПЛ был установлен винт “традиционной” конструкции. В последствие, как головная, так и последующие АПЛ проекта 971 стали оснащаться новыми семилопастными саблевидными винтами.
Однако на последующих лодках серии шумность постоянно снижалась и малошумные винты тут уже не причём. Несмотря на то, что в отечественной классификации нет никаких обозначений для различных модификаций лодок проекта 971, на Западе выделяют аж 4 “подкласса” “Акул”. Первые 7 подлодок данного проекта относятся к классу “Akula”. Головная и первая серийная лодки (К-284 и К-263) имели сопоставимый уровень шумности. Последующие три лодки - К-332 (“Кашалот”), К-480 “Барс”(»Барс», впоследствии “Ак-Барс”) и К-391 (»Кит», позднее «Братск») имели уменьшенный уровень шумности. Они стали оснащаться менее шумным главным турбозубчатым агрегатом ОК-9ВМ и амортизированным главным упорным подшипником вала. Всего же на них было внедрено порядка 25 различных механизмов и технических решений, обеспечивающих сниженную шумность. Кроме того, на этих и последующих лодках устанавливалась система пороховой аварийной продувки цистерн главного балласта. Наконец на последних двух “простых” “Акулах” уровень шумности стал полностью соответствовать требованиям ВМФ, изначально заявленными при проектировании подводной лодки.
Следующие 5 лодок выделяют уже в класс “Improved Akula” (“улучшенная Акула”) — К-419 «Кузбасс», К-295 «Самара» (бывш. «Дракон»), К-461 «Волк», К-328 «Леопард» и К-154 «Тигр». К этому же классу предположительно относится и лодка К-152 «Нерпа», достроенную в конце «нулевых» годов и переданную в лизинг Индии. Их ключевым отличием от “обычных” “Акул” стала установка более 30 новых систем и механизмов, выполненных в полном соответствии с нормами виброакустических характеристик 1980 года.
В конце 1995 года в состав ВМФ России вошла АПЛ К-157 «Вепрь». Её уже относят к классу «Akula-II». По сравнению как с «обычными», так и «улучшенными» «Акулами», эта лодка стала длиннее на 3 метра и имеет большее приблизительно на 700 тонн водоизмещение. «Дополнительное» пространство было использовано для дополнительных элементов снижения шумности. Так, с высокой вероятностью, «Вепрь» получил так называемую систему активного гашения шума Эта система представляет собой специальные устройства, обеспечивающие возбуждение фундамента механизма в противофазе с колебаниями, вызванными работой механизма.
Наконец в 2001 году была введена в строй АПЛ К-335 «Гепард» — наиболее совершенная подводная лодка проекта 971, выделяемая в класс «Akula-III». По уровню шумности «Гепард» превзошёл первую «Акулу» также, как та в своё время превосходила лодки проекта 671РТМ . Эта лодка уже относится к условному поколению «3+» и, скорее всего, по этому показателю прям очень близко приближается к единственной в настоящий момент (начало 2021 года) российской многоцелевой АПЛ 4 поколения К-535 «Северодвинск». «Гепард» должен был стать головной лодкой «второй серии» проекта 971, а фактически стал последним представителем данного проекта. Всего планировалось построить 25 АПЛ проекта 971, но успели заложить 20, а достроили только 15, включая «индийскую» «Нерпу». Корпуса двух недостроенных на «Севмаше» лодки — «Рысь» и «Кугуар» были использованы для строительства подводных ракетоносцев нового поколения проекта 955 «Борей» — «Юрия Долгорукого» и «Александра Невского».
На подводных лодках проекта 971 и проекта 945 был достигнут «паритет» по уровню шумности с американскими «Лос-Анджелесами». Действительно ли они именно превосходят (как указывается в отечественных ресурсах) по этому показателю американских визави сказать трудно, но определённо сопоставимы с ними, а шумность советских/российских и американских АПЛ третьего поколения отличается крайне незначительно. На просторах интернетов лодки проекта 971 очень любят сравнивать с «Лос-Анджелесами» по шумности, но тут какую-то истину установить крайне трудно, тем более что даже методология их сравнения крайне затруднена. И советские, и американские многоцелевые АПЛ 3 поколения строились в течении длительного промежутка времени и лодки разных годов строительства зачастую имеют значительные «внутренние» различия.
Если попытаться хоть как то «свести воедино» имеющуюся в отечественных и зарубежных источниках открытую инфу и различные мнения на эту тему, то получается примерно следующая картина. Первые «Акулы» и имели шумность на уровне первых «Лос-Анджелесов». Лодки, которые относят к классу «Improved Akula» превосходят «Лос-Анджелесы» первых двух производственных серий, но уступают лодкам третьей серии, выделяемой в отдельный класс «Improved Los-Angeles». Но «улучшенный Лос-Анджелес» смогли немного превзойти «Вепрь» и «Гепард».
Стоит заметить, что снижение уровня шумности при «переходе» от «базовых» «Акул» к «улучшенным», как было рассмотрено выше, обеспечивалось исключительно за счёт внедрения новых средств шумоподавления и установки более совершенных механизмов силовой установки и нового вспомогательного оборудования. Саблевидный винт же уже никакого вклада в это не вносил. Возможность же производства механизмов и вспомогательного оборудования, соответствующего крайне жёстким акустическим требованиям наглядно свидетельствует о резко возросшем уровне советского машиностроения в целом, что в 1970-х было настоящим бичом подводного судостроения.
Вообще, тема японских станков, на которых были изготовлены малошумные гребные винты, на взгляд автора, в российских интернетах совершенно «переизбыточна». И эти самые станки подаются как главный фактор снижения шумности, достигнутый на советских АПЛ третьего поколения. Формирование же такого мнения, на взгляд автора, произошло из-за очень сильной закрытости в СССР темы подводного флота, да и вообще вооружённых сил как таковых. «История» с нелегальной поставкой станков «Тошиба» появилась на постсоветском пространстве ещё в 90-х годах, когда про ни про советские подводные лодки, как и судостроение рядовому жителю было неизвестно вообще ничего.
Причём, «перекочевала» она на постсоветское пространство, судя по всему, непосредственно из западных СМИ и с минимальными изменениями. В современных российских и западных ресурсах эта изложение этой истории практически идентично. Вывод же о том, что именно благодаря японским станкам советы смогли кардинально снизить шумность своих атомных субмарин был высказан в Западных СМИ, и также «перекочевал» в СМИ российские. Кстати, внешний вид этих станков этот до сих пор остаётся неизвестным.
Вообще, «Акулы» стали первыми советскими лодками, о которых в Западной литературе и СМИ отзываются действительно хорошо и, что называется, с уважением. Если о первых «Викторах» там отзываются едва ли не презрительно, о «Викторах-III», говориться, что то типа «это, конечно, успех советов, но до наших «Лос-Анджелесов» им ещё далеко», то «Акулам» даются прям очень позитивные оценки. При этом для НАТО появление у СССР таких подлодок оказалось очень неожиданным — руководство ВМС США полагало, что появление первых многоцелевых АПЛ следует ожидать к середине 90-х, когда в США строительство таких лодок уже прекратится. Скандал же «Toshiba-Konsberg» позволил найти удобное «объяснение», почему «вдруг» у Советского Союза появились сопоставимые с американскими субмарины. Объяснение «классическое» — в годы Холодной войны на Западе очевидные успехи советского ВПК объяснялись чуть менее, чем всегда «кражей» и последующим воспроизведением тех или иных технологий.
Безусловно, вклад винтов новой конструкции в снижение шумности советских АПЛ огромен, так как главным образом именно винт обеспечивал снижение шумности в низкочастотном диапазоне. Но самое печальное, что на фоне этой явно «привнесённой из вне» истории с японскими станками до сих пор остаются «скрытыми» проделанная титанические, и во многом героические усилия советских учёных, инженеров и работников судостроительной промышленности по снижению шумности подводных лодок. А без этих успехов японские станки попросту бы не понадобились.
Подписывайся на телеграм-канал Cat_Cat, чтобы не пропустить интересные посты
НА КОРМ КОТИКАМ ---> 💰