Descoperirea titanului în adâncuri și în viitor
ПЛА «Псков» пр. 945А с титановым корпусом. Фото Александра Меркушева.
Конец 50-х гг. был удивительным временем новых научных прорывов и технических свершений, страна, только восставшая из пепла и огромных разрушений Великой Отечественной войны, уже вырвалась в космос (опередив значительно более технологически развитые и богатые США), делала огромные успехи в aviaţie.
Ясно обозначился новый фронт военного и научно-технологического противостояния – подводный.
И для космоса, и для авиации, и для глубин крайне важным стало освоение новых конструкционных материалов, и одним из наиболее перспективных направлений работ стали титановые сплавы, имевшие отличную удельную прочность, немагнитность и высокую коррозионную стойкость.
Первым стал проект ракетной скоростной атомной подлодки 661 «Анчар», главного конструктора Н. Н. Исанина, позже смененного Н. Ф. Шульженко.
Работы по нему начались в ЦКБ-16 (позже объединенном с СПМБМ «Малахит») на основании постановления ЦК КПСС и Совета министров СССР «О создании новой скоростной подводной лодки, энергетических установок новых типов и развитии научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работ для подводных лодок» от 28 августа 1958 года.
В проекте «Анчар» закладывались исключительно высокие характеристики по скорости, новейший противокорабельный ракетный комплекс «Аметист» с подводным стартом ракет, новая гидроакустика (комплекс «Рубин» с большим потенциалом обнаружения), мощная двухвальная атомная энергоустановка с двумя водо-водяными реакторами.
В 1969 году при проведении Государственных испытаний при 80 % мощности реакторов лодка развила скорость 42 узла (вместо заданных 38 узлов). В 1970 году при полной мощности реакторов была достигнута рекордная (до сих пор) скорость в 44,7 узлов.
Освоение производства титановых сплавов и постройки из него сложных корабельных конструкций шло весьма непросто, однако задача была успешно решена всей цепочкой кооперации.
ПЛА К-162 пр. 661. Источник фото Wikipedia
В 1956 году на Заводе № 95 г. Верхняя Салда (будущий ВСМПО-Ависма) началось освоение технологии производства труб, профилей, штамповок и поковок из титановых сплавов. 17 февраля 1957 года выплавлен первый титановый слиток сплава ВТ 1-1. Вел плавку будущий генеральный директор ВСМПО-Ависма, «народный миллиардер» В. В. Тетюхин.
Владислав Валентинович Тетюхин, фото ural-clinic.ru
Саму лодку строили на северодвинском «Севмаше». Заводом в самые короткие сроки все технологические проблемы освоения титановых сплавов были успешно решены (совместно с ЦНИИ «Прометей», ЦКБ-16 и ЦНИИ им. А. Н. Крылова).
Следует отметить значительную роль материала корпуса в достижении высокой подводной скорости: облегчив корпус, появилась возможность размещения энергоустановки с резко увеличенной мощностью и достижения подводного рекорда скорости.
Следующим проектом стала серия малых автоматизированных скоростных многоцелевых атомоходов с реакторами с жидкометаллическим теплоносителем проекта 705 «Лира» (разработка СКБ-142, в будущем СПМБМ «Малахит»). Идея проекта принадлежала А. Б. Петрову, главными конструкторами стали М. Г. Русанов (в 1977 году его сменил В. А. Ромин). Такая смена «главных» по проекту во многом являлась следствием драматической povestiri создания 705 проекта (см. Proiectul „Goldfish” 705: o greșeală sau o descoperire în secolul XXI?) и крайне высоких заданных требований.
Одним из конструкторских решений, обеспечивающих достижение данных требований, являлось использование для корпуса и многих корабельных конструкций титановых сплавов. Изначально для 705 задумывалась глубина 600 метров (проект 661 – 400 метров), однако после яростных споров и тяжелых совещаний в руководстве судпрома настояли на ее ограничении до 400 м. В результате «легкий» титановый корпус пришлось «догружать» чугунным балластом.
Головную лодку строило Ленинградское адмиралтейское объединение (ЛАО), и при ее создании пришлось сполна хлебнуть всех проблем освоения титана на новом производстве. Головной заказ шел очень тяжело, flota был передан в 1971 году. С целым рядом ограничений, и через год лодка была выведена из состава ВМФ вследствие замерзания теплоносителя (сплава висмут-свинец) реактора. В последующем, после устранения выявленных недостатков, строительство серии было продолжено (еще 3 корабля на ЛАО и 3 на северодвинском «Севмаше»).
ПЛА К-373 пр. 705, источник фото war-book.ru
Следующий титановый проект стал не только «прорывом в глубину», но и стартовым для наших атомоходов 3-го поколения.
Работы по сверхглубоководной атомной подводной лодке проекта 685 «Плавник» начались в ЦКБ-18 (будущий ЦКБ МТ «Рубин») в 1966 году, главный конструктор Н. А. Климов. Несмотря на то, что технический проект был защищен в 1974 году, с появлением нового оборудования, радиоэлектроники и вооружения лодка была фактически перепроектирована (уже главным конструктором Ю. Н. Кормилициным) и заложена на «Севмаше» в 1978 году, принята ВМФ в 1984 году как К-278 «Комсомолец».
4 августа 1985 года лодка под командованием капитана 1-го ранга Ю. А. Зеленского установила абсолютный мировой рекорд глубины погружения – 1 027 метров. К сожалению, уникальный корабль погиб 7 апреля 1989 года при возвращении со своей третьей боевой службы.
ПЛА К-278 «Комсомолец», пр. 685
К середине 70-х гг. в СССР сформировались 3 «подводных» конструкторских бюро: ленинградские «Рубин» (в числе проектов которого был титановый «Плавник») и «Малахит» – со «своим» 705 проектом и 661 ЦКБ-16, и горьковский (г. Нижний Новгород) «Лазурит».
Причиной освоения титана «Лазуритом» стало резкое повышение требований к перспективным многоцелевым подводным лодкам 3-го поколения, особенно по arme и скрытности (что требовало значительной части водоизмещения ПЛ и соответственно его увеличения). При этом производственная база «Лазурита», завод «Красное Сормово», имел значительные габаритные и весовые ограничения по строительству подлодок (по возможности перевода их по рекам для достройки и сдачи флоту). Выполнение новых требований флота без титана для «Лазурита» и «Красного Сормово» не представлялось возможным, новая многоцелевая атомная подлодка проекта 945 «Барракуда» могла быть только титановой.
Задача ее создания была успешно решена. При этом очень большую помощь «Лазуриту» оказал «Рубин» («Малахит», видевший в 945 проекте конкурента своим многоцелевым атомоходам, относился к титановой «барракуде» с определенной ревностью).
Всего на «Красном Сормово» были построены две «барракуды» и еще две по модернизированному проекту 945А «Кондор». Уже заложенная подлодка проекта 945АБ, которая должна была стать переходной к 4-му поколению, в связи с произошедшим в 1991 году, была утилизирована.
Здесь будет уместно подвести определенные выводы из опыта титанового кораблестроения, но при этом необходимо отметить три важных фактора.
Первое. Проект 945 оказался неподъемным по технологическим требованиям для всех «подводных» судостроительных заводов, и для серии Амурского завода «Малахитом» был разработан стальной проект 971 (в последующем продолженный в Северодвинске). И именно 971 проект стал массовой многоцелевой атомной подлодкой 3-го поколения. Стоимость титановых сплавов здесь не была определяющей: стоимость «Барракуды» была близка к стоимости «Барса» (неофициальное название проекта 971, официальное «Щука-Б») – корпус стоил чуть дороже (спецстали корпусов подлодок сами по себе очень дороги), но на «Барсе» при более дешевом корпусе был более новый и дорогой первый наш цифровой гидроакустический комплекс «Скат-3».
Второе: титановые сплавы оказались крайне важными для нового прорывного направления подводного кораблестроения так называемых «глубоководных технических средств» (атомных глубоководных станций), создание которых велось на «Малахите» в 70–80-х и последующих годах.
Третье: при создании первого проекта 4-го поколения – 957 «Кедр» сам «Лазурит» вернулся к стали, как основному материалу корпуса. Это заставило проработать уникальное техническое решение для строительства этих подлодок на заводе «Красное Сормово»: в Горьком делать отдельно носовую и кормовую часть подлодки (с учетом транспортировки по рекам), а стыковать их вместе уже в Северодвинске. Однако наиболее мудрыми представителями руководства Минсудпрома предлагалось создание «титанового» варианта проекта – 957Т, с целью сохранения технологического задела и опыта работы с титаном.
Вывод из этого не так прост, как кажется.
Да, вроде бы титан на обычных многоцелевых подлодках себя не оправдал. Да, характеристики получаются немного выше, но несколько большая цена вопроса и производственные сложности заставляют для массовых серий выбирать стальные подлодки.
Где титан, безусловно, и принципиально превосходил сталь – это глубоководные технические средства.
Однако так было справедливо только для ситуации до начала 90-х гг., появления и освоения принципиально новых средств поиска подлодок. И здесь стоит оценить мудрость руководителей СССР, настоявших на сохранении «титанового направления» – для будущего.
Из книги Н. Полмара К. Д. Мура «Подводные лодки холодной войны. Проектирование и строительство американских и советских подводных лодок» (2004, в переводе с английского Б. Ф. Drones – СПб, ОАО «СПМБМ «Малахит», 2011):
Doi ofițeri de marina sovietici experimentați și cunoscători au susținut în 1988 că recunoașterea prin satelit (spațială) avea numeroase funcții, inclusiv detectarea submarinelor” și că radarul de pe avioane și sateliți ar putea fi folosit pentru a „detecta valul submarinelor” (afirmă căpitanul 1st Rank). E. Semenov - „Cu privire la stabilitatea submarinelor în cazul unei amenințări aeriene” „Colecția marină” nr. 1 din 1988 și șeful serviciului de informații al Marinei, contraamiralul Yu. Kvyatkovsky - „Starea actuală și perspectivele pentru dezvoltarea forţelor şi mijloacelor pentru submarinele de luptă” „Gândirea militară” nr. 1, 1988).
В 1993 г. в журнале российского Генштаба «Военная мысль» (генерал-майор в отставке М. А. Борщев «О военной организации СНГ» № 3 1993 г.) было заявлено, что «всепогодные разведывательные спутники и другие виды космической поддержки будут позволять обнаруживать надводные корабли и подводные лодки в любое время дня с высокой вероятностью и обеспечивать целеуказание высокоточному оружию практически в реальном времени».
В 1993 г. в журнале российского Генштаба «Военная мысль» (генерал-майор в отставке М. А. Борщев «О военной организации СНГ» № 3 1993 г.) было заявлено, что «всепогодные разведывательные спутники и другие виды космической поддержки будут позволять обнаруживать надводные корабли и подводные лодки в любое время дня с высокой вероятностью и обеспечивать целеуказание высокоточному оружию практически в реальном времени».
Командир ТАВКР «Киев» капитан 1-го ранга В. Звада («Морской Сборник» № 9 2021 г.):
Боевая служба 1987 г. …в Средиземном море успешно применялся нетрадиционный способ обнаружения подводной лодки с помощью навигационной станции корабля и радиолокационной станции вертолета Ка-27ПЛ. Это было очень перспективное направление противолодочной борьбы.
Т. е. появились авиационные и космические средства, способные, образно говоря, «заглянуть в глубину» и обеспечить эффективное обнаружение подлодок, действующих без учетов возможностей новых поисковых средств.
Одной из очевидных возможностей «восстановления скрытности» подлодок является их действие на увеличенных глубинах. Здесь необходимо уточнить – в большинстве случае не требуется увеличения предельных глубин погружения. Однако дело в том, что подавляющую часть времени при нахождении в море все современные подлодки действуют на относительно небольших глубинах, тонком приповерхностном слое толщиной метров 100–200. Да, большинство из них имеют возможность погрузиться глубже. Однако здесь для стальных корпусов встает крайне острая проблема усталостной прочности. Такие подлодки могут неоднократно сходить и на предельную глубину, но количество таких глубоководных погружений жестко ограничено, как и ограничено время нахождения даже на рабочей глубине (мнение, что это глубина, на которой подлодки могут быть «постоянно», было с целым рядом очень неприятных «открытий» опровергнуто еще в конце 80-х гг.).
Т. е. крайне остро встает вопрос обеспечения возможности длительного нахождения наших подлодок на увеличенных (от обычных) глубинах – для обеспечения скрытности от новых средств поиска.
Și aici carcasele din titan, cu durata de viață mult mai lungă, câștigă un avantaj decisiv față de cele din oțel.
С учетом этого фактора ни в коем случае нельзя согласиться с уже заявленным списанием «Барракуд», необходима их глубокая модернизация (как и более новых «кондоров»), в т. ч. для исследования новых условий и тактических приёмов подводной войны и противодействия противолодочным силам противника.
Подробно вопрос обнаружения подлодок был раскрыт в статье «Обнаружить подводную лодку», а значение большой глубины погружения как средства обеспечить скрытность – в статье «Плавник»/«Комсомолец» – ошибка или прорыв в XXI век».
Здесь же возникает вопрос о перспективном проекте многоцелевой подлодки 5-го поколения «Хаски». С учетом новых и резко возросших возможностей нетрадиционных средств поиска, крайне важным представляется проработка титанового варианта проекта (тем более что новое оружие позволяет компактно обеспечить высокую ударную мощь).
И здесь огромное спасибо стоит сказать всем тем, кто, несмотря на тяжелейшие 90-е годы, сумел сохранить (и развить!) у нас «титановое направление».
В будущем этот фактор станет еще более важным с учетом диверсификации и гражданского рынка. Исчерпание основных месторождений нефти и газа на суше заставит активно осваивать шельф, в т. ч. северных морей. И вот тут крайне остро встают экологические вопросы и, соответственно, проблемы коррозионной стойкости трубопроводов и арматуры. С учетом высокой стоимости специальных стальных сплавов, их уязвимости от коррозии и так и не решенных до конца вопросов надежного контроля протяженных трубопроводов и арматуры, применение титана (по которому у нас сохранились и имеются хорошие заделы) представляется перспективным и здесь.
informații