Когда речь заходит о советских атомных подводных лодках, особенно первых поколений, то как правило обязательно вспоминают о лодке проекта 661, причем кто то из-за ее крайне необычного прозвища, а кто-то из-за ее уникальных тактико-технических характеристик. И это действительно уникальная подводная лодка созданная советскими инженерами, и самое интересно, что она могла быть совсем другой, и еще больше отличаться от своих "соратников". Именно о том, каким сложным путем шло проектирование этого корабля данный материал из ЦНИИ-45.
К началу 60-х годов советский флот уже получил и атомные подводные лодки, и дизель-электрические подводные лодки с крылатыми ракетами, но именно проект 661, разрабатываемый в конце 1950-х - начале 1960-х годов стал первым проектом атомной подводной лодки СССР, вооруженной противокорабельными крылатыми ракетами (ПКР) с подводным стартом. Проектирование этой ПЛ является одной из интересных страниц в истории отечественного подводного кораблестроения, и одной из спорных страниц!
Разработка проекта была поручена ЦКБ №16 (впоследствии - ЦПБ «Волна», ныне - СПМБМ «Малахит»). Проектные и обеспечивающие их опытно-конструкторские работы даже по меркам того времени выполнялись весьма интенсивно. Обратите внимание, Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о разработке данного проекта было принято в августе 1958 года (в некоторых публикациях ошибочно указан декабрь 1959 года), а предэскизный проект был уже завершен в июле 1959 года, а эскизный - в мае 1960 года, и технический - в декабре 1960 года. То есть практически за два с половиной года был подготовлен проект нового подводного корабля. И согласно Постановлению, строительство и испытания корабля должны были завершиться уже в 1963 году (правда этого не случилось, но об этом позже).
Как следовало из постановления, оперативно-технических требований ВМФ и ряда других документов директивных органов, с созданием подводной лодки проекта 661 (в литературе иногда используется обозначение "Анчар", классификация НАТО - "Papa") связывался переход к новому поколению атомных подводных лодок (АПЛ), причем задумывалась крупная серия кораблей (в перспективе). Оговоренная в документах существенно более высокая, чем у построенных и строившихся АПЛ, скорость хода, увеличенная глубина погружения, принципиально новые образцы оружия и вооружения, а также жесткое ограничение водоизмещения обязывали рассматривать создание корабля как значительный шаг в подводном кораблестроении, который во многом должен был определить направление его развития в последующие годы.
Несмотря на то, что головным разработчиком являлось ЦКБ-16 активное участие в работах над проектом, в соответствии со своей специализацией, принимал ЦНИИ №45 Государственного комитета по судостроению (позднее - ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, сейчас - Федеральное государственное унитарное предприятие «Крыловский государственный научный центр»), решая вопросы статической и динамической прочности, гидромеханики, энергетики, магнитной и акустической защиты. Любопытно, что эта область деятельности известна широкому кругу специалистов. В тоже время менее известна деятельность Института, связанная с решением принципиальных вопросов по определению места корабля в составе ВМФ, уточнением его назначения, состава вооружения, обоснованием технического облика, оценкой эффективности, а также по экспертизе разработанных ЦКБ проектных материалов и составлению заключений. И как раз на это мы и обратим здесь внимание.
Как видно по материалам ЦНИИ, руководство Института хорошо понимало важное значение, которое имело решение принципиальных вопросов по этому кораблю, поэтому в Институте было организовано выполнение специальных исследований по подготовке к рассмотрению проекта и составлению экспертных заключений. Впервые в обоснование замечаний и предложений Института были развернуты работы по оценке влияния на боевую эффективность корабля типа ударного оружия, боекомплекта ракет и торпед, характеристик обнаружения целей, скорости полного хода и других элементов. В дальнейшем такие исследования стали производиться для всех разрабатываемых проектов ПЛ с оценкой не только боевой, но и военно-экономической эффективности.
Заключения по проекту 661 составлялось Институтом на трех стадиях разработки: по предэскизному - в сентябре 1959 года, по эскизному - в июне 1960 года, и по техническому - в январе 1961 года. При рассмотрении предэскизного проекта, разработка которого была выполнена ЦКБ в 14-ти основных и 6-ти дополнительных вариантах, к числу принципиальных и важных вопросов, выделенных Институтом для особо внимательного рассмотрения, были отнесены: тип и количественный состав основного вооружения; архитектурный тип корабля (количество гребных валов, состав ГЭУ, запас плавучести и связанная с ним архитектурно-конструктивная схема корабля); материал корпуса; тип ППУ и аккумуляторной батареи.
Для заметок: предложенные ТТХ для предэскизного проектирования требовали: водоизмещение нормальное - 3000-4000 куб.м., скорость хода - 35-40 узлов; вооружение - 6-8 крылатых ракет, 4 торпедных аппарата с 4-8 торпедами. материал корпуса, мощность ЭУ - не нормировались.
При окончательном рассмотрении проекта обсуждение практически по каждому из этих вопросов сопровождалось острой дискуссией. Все участники понимали, что принятые решения важны не только для этого проекта, но, несомненно, будут иметь большое значение и для многих последующих проектов отечественных атомных подводных лодок в течение не одного десятилетия.
В отношении основного оружия изначально неясным был вопрос о том, вооружать ли новую лодку крылатыми ракетами или же только торпедами. Дело в том, что к началу проектирования корабля наряду с новыми крылатыми ракетами «Аметист», имеющими подводный старт, в разработке находились также новые мощные торпеды. Преимущества каждого из этих видов оружия не были очевидны, что подтверждается, в частности, выводом ЦКБ в предэскизном проекте о целесообразности проведения в дальнейшем работ как по ракетному, так и по торпедному вариантам ПЛ.
Для заметок: возможно такие сомнения имели место в том числе и потому, что ПКР "Аметист" имела дальность полета около 100 км, что в сравнении с 400 км у ПКР П-6 выглядело несколько слабо.
Выбор основного оружия потребовал сравнительной оценки боевой
эффективности ПЛ. Такие оценки были выполнены Институтом с привлечением разработчиков оружия и дали однозначный ответ: при решении задач, поставленных перед кораблём, отчетливое преимущество имеют крылатые ракеты. В них же было поддержано предложение ЦКБ по количественному составу ракет, увеличенному против указанного в задании ВМФ (предлагалось 6-8 ракет, лодка получила 10).
Для заметок: Уместно заметить, что далеко не все заинтересованные стороны разделяли эту точку зрения. Интересно, что спустя несколько лет уже в отношении другого проекта АПЛ такого же назначения, но следующего поколения, этот вопрос вновь был поднят некоторыми специалистами и также решен с участием Института в пользу ракетного оружия.
Значительное место в заключении Института по предэскизному проекту было отведено обоснованию целесообразного архитектурного типа подводной лодки. Необходимость исследования этой проблемы обуславливалась, с одной стороны, требованием достижения необычно высокой скорости подводного хода, а с другой - ограничением величины нормального водоизмещения, в значительной мере определяющего затраты на создание и эксплуатацию, а также возможность крупносерийного строительства. Был выполнен всесторонний анализ различных мероприятий, которые обеспечивали бы решение этой сложнейшей задачи (применение принципиально новых способов снижения сопротивления воды, уменьшение масс и габаритов оборудования и др,). Особенно внимательно рассматривались резервы по гидромеханике, в числе которых, учитывая реальное состояние дел в этой области, предполагались следующие мероприятия: уменьшение относительного удлинения корпуса, придание ему формы тела вращения, предельное уменьшение ограждения рубки, переход на одновальную схему и снижение числа оборотов гребного винта. Однако оказалось, что даже при введений в действие всех трех резервов задача одновременного обеспечения заданной скорости хода и ограниченного водоизмещения решена быть не может.
По мнению представителей Института, существовал только один путь: отказ от традиционных для отечественной практики требований к непотопляемости ПЛ и переход к новому архитектурному типу - с резко уменьшенным запасом плавучести, однокорпусной на большей части длины и одновальной. Помимо заключения, подобное обоснование предложений Института содержалось в специально подготовленном в 1959 году по указанию руководства МСП отчете «Соображения ЦНИИ-45 по некоторым принципиальным вопросам проектирования ПЛ с ракетным оружием ближнего действия (проект 661)». Вот только некоторые из доводов, которыми обосновывались в то время предложения»:
1.Уменьшение удлинения корпуса (отношение длины к ширине) от 12-14 для лодок послевоенной постройки до величины порядка восьми. При таком удлинении смоченная поверхность при заданном объеме ПЛ сокращается на 16%, и соответственно снижается мощность, потребная для движения.
2.Придание корпусу формы тела вращения, которое повлечет за собой уменьшение смоченной поверхности и позволит повысить равномерность набегающего потока воды в диске гребного винта, что весьма важно как в отношении пропульсии, так и уменьшения шумности.
3.Сокращение запаса плавучести и объема проницаемых частей, то есть уменьшение полного подводного объема при заданном нормальном водоизмещении (у двухкорпусных ПЛ с традиционным запасом плавучести объем проницаемых частей и балластных цистерн составляет 60-70% от нормального водоизмещения). При проектировании с учетом требования о всемерном сокращении этих объемов оказывается возможным так скомпоновать ПЛ, что они уменьшаются до 30% от нормального водоизмещения.
4. Предельное уменьшение величины ограждения рубки. В результате рационального проектирования ограждение рубки в сравнении, например, с ограждением рубки подводной лодки проекта 627, может быть уменьшено почти вдвое.
5.Выбор оптимального числа оборотов гребных винтов. До последнего времени числа оборотов определялись имеющимися в наличии турбозубчатыми агрегатами и, естественно, оказывались завышенными, поскольку эти агрегаты, в целях экономии веса, делались высокооборотными. Исследование, выполненное Институтом в целях определения оптимальности чисел оборотов винтов, работающих за корпусом, имеющем форму тела вращения с удлинением около восьми, показало, что при снижении числа оборотов до 300 КПД может быть увеличен на 10%.
6.Переход на одновальную схему энергетической установки. В результате проведенных исследований оказалось, что вследствие более благоприятных условий взаимодействия между гребным винтом и корпусом пропульсивный коэффициент может быть повышен на 18%. Кроме того, при расположении винта по оси корпуса может быть уменьшено его дисковое отношение и число лопастей, что также приведет к дополнительному повышению пропульсивного коэффициента.
Очень интересны и соображения (это соображения, которые были в материалах заключения), которыми в то время мотивировалась допустимость уменьшения запаса плавучести и перехода к однокорпусной конструкции ПЛ. Всегда остается вероятность того, что повреждение заденет внутренние переборки… Поскольку в этом случае подводная лодка тонет, несмотря на большой запас плавучести, нельзя сказать, что придание большого запаса плавучести (ЗП) сообщает подводной лодке (ПЛ) новое качество. Так как не всякое повреждение разрушает переборки, наличие большого запаса прочности снижает вероятность потопления ПЛ. Однако это может иметь значение только при очень небольшой мощности поражающих средств.
Всплытие ПЛ после повреждения в боевой обстановке и плавание в надводном положении, принципиально возможное при наличии большого запаса прочности (в мирное время), должно, как правило, приводить к неминуемому уничтожению ПЛ, поскольку оно будет происходить в районе, где присутствие кораблей противника практически неизбежно. Таким образом, при современных поражающих средствах наличие большого запаса плавучести не может рассматриваться в качестве фактора, позволяющего избежать гибели ПЛ при получении ими существенных боевых повреждений. Касаясь вопроса обеспечения непотопляемости ПЛ в надводном положении в связи с возможностью получения так называемых навигационных повреждений в обстановке мирного времени, в данном случае следует отметить высокую прочность корпуса подводной лодки, обусловленную большой глубиной погружения. Последнее обстоятельство дает основание предполагать, что причины, вызывающие затопление отсеков на лодках прежних лет постройки, либо будут приводить к нарушению проницаемости прочного корпуса, либо сопровождаться течью, борьба с которой окажется возможной судовыми средствами.
В отношении доводов против одновальной схемы, связанных с обеспечением эксплуатационной надежности, Институт приводил следующие соображения. Опыт эксплуатации на подводных лодках турбозубчатых агрегатов показывает, что их надежность не должна вызывать сомнений. В то же время для снижения вероятности потери хода другие важные компоненты энергетической установки (реакторы, наиболее ответственные вспомогательные механизмы, турбогенераторы и др.) будут продублированы. В отношении же повреждения винта при покладке на грунт, предупреждения заклинивания валов при обжатии корпуса, эрозионного разрушения винтов при плавании на малых глубинах одновальная схема предпочтительнее. В равной мере сказанное справедливо и в части боевой живучести ЭУ, поскольку при мощности современного оружия практически невозможно представить такой случай, чтобы в результате происшедшего взрыва вышла из строя одна линия вала, а вторая осталась в исправности.
Более живучей предоставляется схема с одним валом и расположенным в носовой оконечности резервными крыльчатым движителем. Что же касается боевой устойчивости ПЛ в целом, то вследствие более высокой бесшумной скорости одновальной ПЛ (на 100 м - 25 уз против 15 уз у двухвальной), вероятность ее обнаружения и успешного преследования будут ниже, чем у двухвальной.
При разработке предэскизного проекта рассматривались три альтернативы в отношении материала корпуса: сталь, титановый сплав и алюминиевый сплав. Нецелесообразность применения алюминиевого сплава была показана проектантом достаточно убедительно, и вопрос о его применении был снят. Что касается титанового сплава, то у него имелось много защитников в руководящих органах ГКС.
По данным предэскизного проекта водоизмещение ПЛ на этой стадии проектирования определялось не весовой нагрузкой, а объемами, необходимыми для размещения оборудования. Вследствие этого применение титанового сплава, обладающего большей, чем сталь, удельной прочностью, снижение водоизмещения не обеспечивало. В то же время стоимость сплавов титана значительно превосходила стоимость стали, а применение требовало развертывания производства этого материала и разработки новых технологических процессов, что не соответствовало сжатым срокам создания корабля. Исходя из этого, и ЦКБ, и Институт признали более целесообразным применение для корпуса освоенной высокопрочной стали. Вместе с тем в заключении Института указывалось, что при уменьшении габаритов оборудования и соответственном уменьшении объема корпуса использование титана позволило бы сократить водоизмещение и повысить скорость хода.
Согласитесь, предложения и заключения были достаточно интересны. Получается АПЛ проекта 661 можно было построить одновальной, однокорпусной, причем не из титана! А как же в итоге все получилось? Об этом чуть позже.
Продолжение будет позже. Ссылка будет ЗДЕСЬ.
P.S.Кнопка для желающих поддержать автора - ниже, она называется "Поддержать", )).