.. |
|
|
Альберт Васильевич Сафронов
Глава из книги"Вихри в упряжке"
ПАТРУЛЬНО-ПОЛИЦЕЙСКИЙ КАТЕР «СМЕРЧ»
На базе пассажирского аппарата «Экран-30» была выполнена более детальная проработка патрульно-полицейского катера, предназначавшегося для патрулирования и охраны экономической зоны в прибрежных районах стран Юго-Восточного региона.
Назначение
В числе решаемых задач были:
1) Несение патрульно-полицейской службы на ходу и в дрейфе в назначенных районах, поддержание установленного таможенного режима, пресечение нарушений таможенных правил, борьба с контрабандой и пиратством, осуществление таможенного досмотра судов.
2) Сбор данных об обстановке в патрулируемом районе с использованием бортовых средств наблюдения и внешних источников информации, оповещение о движении судов на патрулируемом участке.
3) Выполнение задач во взаимодействии с морскими пограничными силами по поддержанию оперативного режима в заданном районе.
4) Задержание нарушителей таможенного режима
5) Изъятие контрабандных товаров и наркотиков.
Основные тактико-технические требования
Государственного Комитета «Росвооружение», реализуемые в предложении.
* Многоцелевая платформа, различные виды оружия.
* Корпус на основе единой противоударной композитной структуры, исходя из требований, выдерживать разрывы снарядов на 85% корпуса.
* Скорость хода, полная не менее 50 узлов.
* Экипаж - 2-3 человека.
* досмотровая партия - до 6 человек,
* возможность использования сменного оружия:
- ПТУР: дальность - около 8 км, система наведения - радиокомандная (типа «Штурм», «Атака»);
- подвижная пушечная установка: калибр - до 30 мм, боекомплект - до 500 снарядов (типа 2А42);
- НАР: калибр 80 или 130 мм, количество 80 или 40;
- гранатомет РГС-17;
- пулеметы: калибр 12,7 мм, количеством - 2 ед.; калибр 7,62 мм, количество - 2 ед.
* водолазное снаряжение - 4 комплекта;
* нашлемная система целеуказания с возможностью перенацеливать обзорно-прицельную систему для использования управляемого оружия;
* бронированная кабина для экипажа, исходя из требований выдерживать разрывы снарядов 23 мм (российское оружие), 20 мм (американское оружие) со 100 метров при прямом попадании,
* защищенная рубка для досмотровой партии,
* автономный кондиционер для кабины и рубки,
* авиатранспортабельность с минимальной разборкой на самолетах АН-22, АН-124, Ил-76,
* обзорно-прицельная система с оптико-телевизионным и тепловизионным каналами узкого и широкого поля зрения для ночного и дневного боевого применения с использованием гиростабилизированной платформы,
* бортовая ЭВМ,
* бортовой комплекс обороны от ракет с различными головками,
* топливные цистерны с латексным, самозатягивающимся протектором,
* кресла с повышенным ходом амортизации и системой крепления членов экипажа,
* спутниковая навигация,
* приборы ночного видения,
* комплекс обитаемости на мировом уровне,
* боевая информационно-управляющая система должна выполнять функции поиска, захвата, идентификации, сопровождения и уничтожения одной или более целей активными и пассивными методами,
* интегрированная система управления оружием с использованием РЛС и лазерного оптического локатора на базе ИК-канала лазерного дальномера.
Аэрогидродинамическая компоновка (АГДК).
В данном техническом предложении в основу схемы аэродинамической компоновки катера положена принципиально новая, защищенная патентом России, схема аппарата на воздушных вихрях, обеспечивающая высокую экономичность, в сочетании с высокой скоростью и амфибийностью, на всех режимах движения (как на малой, так и на крейсерской скорости).
Высокая экономичность обусловлена тем, что для создания сил поддержания при движении и «на стопе» используются воздушные вихри, в которых кинетическая энергия, сообщенная частицам воздуха, используется неоднократно.
Данная схема АГДК отработана на стендовых и буксируемой моделях, испытания которых проводились на газодинамических стендах и в гидроканале АО «ЦКБ по СПК им, Р.Е. Алексеева.
Испытания подтвердили предсказанную теорией высокую экономичность создания подъемной силы и высокое пропульсивное качество аппарата данной схемы.
На стендовых моделях, так называемое «качество поддува», т.е. отношение веса модели к тяге сопла (винта, вентилятора), подающего воздух в вихревые трубы, составляло 18-20 единиц, а на буксируемой модели - около 24 единиц, против 8-10 единиц при традиционном поддуве спереди.
В предложенной схеме АГДК применено заднее расположение силовой установки, в качестве которой предполагается использовать авиационный турбовинтовой двигатель ТВ7-117С максимальной мощностью 2440 л.с, оборудованный бти лопастным воздушным винтом диаметром 3,6 м., тяга которого используется как для движения, так и для создания подъемной силы. Для этого часть воздуха за винтом отбирается и подается в вихревые трубы.
Вихри имеют противоположное вращение и обеспечивают как создание повышенного давления под днищем аппарата так и его удержание по бортам.
В носовой и кормовой частях корпуса для предотвращения истечения воздуха из-под днища установлены щитки. Щитки имеют осевую аэродинамическую компенсацию, которая обеспечивает минимальное усилие, необходимое для отклонения щитков при встрече с волной или неровностью.
Для повышения тяги воздушного винта, особенно на режимах разгона и движения на малых скоростях, он заключен в кольцевую насадку, обеспечивающую, кроме того, снижение уровня шума и повышающую безопасность эксплуатации судна. Помимо этого кольцевая насадка, в сочетании с V-образными консолями, выполняет роль хвостового оперения, обеспечивающего продольную и путевую устойчивость аппарата.
Для обеспечения управляемости по курсу за воздушным винтом и кольцевой насадкой установлены вертикально два руля направления с осевой компенсацией для снижения управляющего момента.
За воздушным винтом, в нижней части кольцевой насадки, предусмотрен воздухозаборник с поворотными створками для регулирования расхода воздуха, подаваемого в вихревые трубы.
Верхняя часть корпуса выполнена профилированной для создания дополнительной подъемной силы на крейсерской скорости. С той же целью пилон в центральной части аппарата, предназначенный для подвески ракетного оружия, имеет в продольном сечении профиль крыла.
Тактико-технические элементы Кораблестроительные элементы
Выбор главных размерений катера производился исходя из следующих основных требований:
1) Обеспечение оптимальных нагрузок принятой аэрогидродинамической компоновки при движении на переходных и крейсерском режимах;
2) Использование в качестве главной энергетической установки авиационного турбовинтового двигателя ТВ7-117С с кольцевой насадкой;
3) Обеспечение необходимой мореходности и амфибийности на всех режимах движения;
4) Размещение необходимых помещений и вооружения;
5) Обеспечение необходимой обитаемости и комфорта.
В результате, с учетом проведенных экспериментальных исследований компоновки, получены следующие главные размерения (в метрах):
- длина габаритная, 15,2
- ширина габаритная, 6,6
- высота габаритная, 4,0
- длина корпуса, 13,0
- ширина корпуса, 2,0
- высота корпуса, 2,5
- осадка габаритная на плаву, 0,5
- осадка на крейсерском ходу, - 0,4
Элементы аэрогидродинамической компоновки катера на воздушных вихрях «Смерч» характеризуются следующими соотношениями:
- площадь ВП, м2 78
- удлинение ВП, ед. 0,5
- давление ВП, кг/ м2 135
- диаметр вихревых труб, м 1,2
- диаметр кольцевой насадки, м 3,65
- хорда кольцевой насадки, м 1,6
- площадь рулей направления, м 2 6.7
- площадь консолей хвостового оперения, м 2 5.2
Эксплуатационные характеристики
- водоизмещение полное, т 10,5
- водоизмещение стандартное, т 8,5
- скорость крейсерская, км/ч 210
- мореходность, hB3%, м 0,8-1,2
- дальность непрерывного движения, км 980
- запас топлива, т 1,5
- силовая установка: двигатель ТВ7-117С, мощность 2500 л.с.
- экипаж,- человек, 2
- досмотровая партия, человек 6
Подразделение отсеков корпуса
Носовая часть корпуса (шпангоуты от 1 до 6): размещена рубка экипажа. С шестого по 14 шп. расположено помещение (салон) для досмотровой партии, оборудованный шестью авиационными креслами туристического класса, расположенными симметрично по бортам салона.
Салон оборудован полками для личных вещей партии.
В средней части корпуса (шп.14- 22) расположено помещение для задержанных нарушителей, оборудованное скамейками по бортам. Под скамейками располагается водолазное снаряжение.
В зависимости от варианта применяемого артиллерийского вооружения, в средней части корпуса могут устанавливаться либо артиллерийская система «Клинок» с турельно установленной пушкой НР-30 и прицельно-наблюдательным комплексом, либо две пушки 2А42 калибром 30мм, которые будут крепиться на турелях, расположенных вертикально на бортах корпуса в районе 20 шпангоута.
В этой же средней части корпуса, на тенте расположен пилон с унифицированными балками для подвески ракетного оружия.
На внутренних подвесках могут быть установлены два контейнера с неуправляемыми ракетами калибра 80 мм (по 20 шт.).
На внешних подвесках устанавливаются авиационные управляемые противотанковые ракеты (ПТУР) типа «Вихрь» - по 6 штук на борт.
С целью уменьшения просадки ракет при открытии замков во время пусков, ракеты установлены с положительным углом атаки к набегающему потоку.
Расположение ракетного и артиллерийского вооружения в средней части корпуса, в районе центра масс, обеспечивает сохранение положения центра масс катера при изменении массы расходуемых грузов (ракеты и снаряды).
Топливные цистерны с латексным самозатягивающимся протектором также установлены в районе центра масс, симметрично по бортам катера, вне обитаемых отсеков корпуса.
В кормовой части корпуса (шп.22-29) расположен грузовой отсек для складирования конфискованного при досмотрах имущества. В нем же расположены входные двери на оба борта.
У входа в грузовой отсек размещен надувной спасательный плот ПСН-20АК на 20 человек, обеспечивающий спасение экипажа, досмотровой партии и арестованных нарушителей.
В кормовой части обитаемого корпуса (шп.29-32) расположен гальюн, оснащенный авиационным санитарно-техническим оборудованием.
За гальюном, в районе шпангоутов 32-40, вне обитаемого корпуса, расположена главная энергетическая установка, включающая в себя авиационный турбовинтовой двигатель ТВ7-117С, оборудованный шестилопастным винтом диаметром 3,6 м., и кольцевая насадка, обеспечивающая защиту винта от брызг и повреждений, увеличение тяги винта на малых и средних скоростях, и снижение уровня шума.
В этом же районе, за воздушным винтом, расположен воздухозаборник для подачи воздуха в вихревую подушку. На верхней части кольцевой насадки установлена радиолокационная антенна НРЛС "Заря", защищенная радиопрозрачным обтекателем. Там же располагается антенна спутниковой навигационной системы GP-70.
В зависимости от варианта использования артиллерийского оружия, блок системы управления оружием устанавливается либо на тенте в центральной части корпуса, либо в носовой части, в рубке экипажа.
В варианте установки одной пушки 2А42, последняя размещается в носовой части корпуса, над помещением для досмотровой партии.
Этот вариант вооружения: одна пушка 2А42, двенадцать ПТУР «Вихрь» и сорок НУР калибра 80 мм, является основным и обеспечивает решение большинства задач.
Вооружение
Вооружение патрульно-полицейского катера на воздушных вихрях в своей основе идентично вооружению боевого армейского вертолета «КАМОВ-50», получившего наименование «Черная акула».
В центральной части корпуса катера, в районе центра масс, предусмотрен обтекаемый несущий пилон, на котором смонтированы четыре балочных держателя, где могут размещаться различные виды вооружения общей массой до 2000кг.
На борту, в носовой части корпуса предусматривается установка 30 миллиметровой подвижной пушечной установки, способной с высокой точностью поражать как бронированную технику, так и воздушные цели.
Основу боевой мощи катера составляет противотанковое управляемое ракетное оружие, включающее сверхзвуковые противотанковые ракеты «Вихрь» с дальностью пуска до 10 км. Комбинированная боевая часть сверхзвуковой ракеты оснащена несколькими взрывателями различного действия. В сочетании с высокоточной помехозащищенной системой наведения это позволяет эффективно поражать одним и тем же типом боеприпаса как бронированные (до 90 мм с динамической защитой) надводные и наземные цели, так и перемещающиеся со скоростью до 800 км/ч воздушные объекты.
Ракета имеет высокую скрытность применения: противник узнает об атаке только в момент попадания.
Данное средство поражения обладает избыточной энергетикой, которая используется для усиления его боевых качеств. Большая серия опытных пусков подтвердила превосходство системы автоматического наведения ракеты на цель. Она позволяет поражать малоразмерные объекты на максимальных дальностях значительно эффективнее, чем при ручном наведении оператором.
Мощная пушечная установка калибра 30 мм заимствована в сухопутных войсках и полностью унифицирована по используемым боеприпасам с боевой машиной пехоты БМП-2.
Пушка 2А42 имеет переменный темп стрельбы и селективное питание из двух патронных ящиков, снаряженных бронебойными и осколочно-фугасными снарядами. Это позволяет на 30 % повысить эффективность поражения целей. Боевая живучесть ствола позволяет произвести отстрел всего боекомплекта (500 снарядов) без задержек и промежуточного охлаждения. Электрогидравлический следящий привод обеспечивает перемещение ствола в горизонтальной и вертикальной плоскостях, выдерживая направление стрельбы.
Возможны различные варианты вооружения с использованием 4-х узлов внешней подвески без изменения конструкции и алгоритма системы управления вооружением. Для обеспечения высокой точности применения бортового вооружения предусмотрена автоматическая система управления оружием
Одновременно на борту катера может быть установлено следующее вооружение:
*Пушка 2А42, калибр, мм 30
боезапас снарядов, шт. 500
темп стрельбы, выстрел /мин 200-300/800
масса установки, кг 115
боепитание БР и ОФ (селективное)
дальность стрельбы, км 3
начальная скорость снаряда, м/с 980
вес снаряда, грамм 1000
*ПТУР «Вихрь», дальность пуска, км 8-10
скорость сверхзвуковая
количество, шт. 12 боевая часть комбинированная противотанковая
*НУР, калибр, мм 80
количество, шт. 40
В зависимости от выполняемой задачи на патрульно-полицейском катере «Смерч» может быть установлена также артиллерийская система «Клинок» с авиационной пушкой НР-30 и прицельно-наблюдательным комплексом, либо гранатомет АГС-17 с дальностью стрельбы около 1500 м.
В комплект стрелкового вооружения катера входят также два пулемета калибра 12,7 мм и два пулемета калибра 7,6 мм, которые могут использоваться для стрельбы из иллюминаторов катера, для чего в последних будут предусмотрены специальные опорные гнезда.
Для обороны от ракет с различными головками самонаведения на борту катера симметрично установлены два блока выброса комбинированных помех по 20 патронов в каждом.
Конструкция катера, оборудование, системы и устройства.
Корпус катера будет выполнен сварным цельнометаллическим из алюминиевого сплава 1561, обладающего стабильными механическими характеристиками, высокой коррозионной стойкостью в морской воде и сравнительно низкой стоимостью.
Основные характеристики сплава 1561:
Qbp = 34 кгс/мм2
Q0,2 = 18 кгс/мм2
Е = 7000 кгс/ мм2
q=12%.
Сплав 1561 технологичен, имеет большой ассортимент полуфабрикатов и обладает хорошей свариваемостью.
Система набора корпуса предусматривается продольно-поперечная. Шпация по всему корпусу равняется 375 мм.
На катере предусматривались следующие системы и устройства.
* Судовые системы:
- система пожаротушения,
- система кондиционирования и вентиляции,
- система гидравлическая,
- система топливная и масляная,
- система управления двигателем,
- система запуска главного двигателя.
* Радиотехническое и штурманское вооружение:
- НРЛС «Заря» - для навигации и обеспечения безопасности движения;
- спутниковая навигационная система GP-70 для определения местоположения катера;
- средства связи, трансляции и зрительного наблюдения.
* Электроэнергетическая система;
* Устройства якорное, швартовное, буксирное.
Эксплуатация и базирование.
* Экипаж и управление
Предельная простота конструкции катера и полная автоматизация управления оружием позволит управлять катером одному человеку - командиру экипажа, рабочее место которого предусмотрено в ходовой рубке слева.
Справа предусмотрено кресло для второго члена экипажа, которым может быть шериф, старший инспектор полиции и др.
Управление движением катера будет заключаться в управлении рычагом газа двигателя и рулем направления. При разгоне и торможении, а также при выходе на берег и сходе с берега, дополнительно потребуется дискретное управление створками воздухозаборника, регулирующими подачу воздуха в воздушные вихри.
Предусмотрена возможность швартовки катера к пирсу и инспектируемому судну обоими бортами, для чего по бортам будут установлены упругие привальные брусья и обтекаемые или убирающиеся кнехты.
Управление катером не потребует специальной подготовки и командиром катера может быть любой судоводитель, знающий правила и имеющий навыки вождения глиссирующих катеров и водоизмещающих судов.
* Базирование
Базирование патрульного полицейского катера на воздушных вихрях может осуществляться как на плаву у причальной стенки, так и на берегу, куда он может выходить самостоятельно при уклоне берега до 10°.
Пункт базирования должен быть оборудован средствами для заправки топливом, маслом, зарядки оружия, технического обслуживания и ремонта.
* Завод-строитель
При выборе завода-строителя должны учитываться технологические возможности предприятия, его специализация, уровень производственной культуры, экономические показатели, финансовое состояние и местонахождение.
Предлагаемый катер на воздушных вихрях может быть построен на любом судостроительном заводе, освоившем технологию строительства судов из легких сплавов и, в частности, судов на подводных крыльях или судов на воздушной подушке. Это Ярославский, Московский, Зеленодольский, Хабаровский заводы, С.Петербургский завод «Алмаз» и Нижегородский завод «Волга».
