Дизельные подводные лодки основных стран НАТО

Развитие атомных подводных лодок не стало причиной заката обычных дизельных лодок, как предсказывали некоторые аналитики. Действительно, у дизельной подводной лодки (дизель-электрическая подводная лодка) совершенствовали уникальные качества бесшумности и эффективности на мелководье, чтобы она могла конкурировать с атомной подлодкой.

В некоторых военно-морских кругах считали, что появление атомной подводной лодки будет означать упадок старых дизельных лодок, но этого не произошло.

Сегодня военно-морские силы НАТО, долго ориентировавшиеся на охоту за российскими подводными лодками в океанских глубинах, занялись «полицейскими» действиями от имени ООН, часто в узкостях, подобных Адриатике, и постоянно находясь перед угрозой нападения маленькой дизельной подводной лодки в потенциально опасных руках.

Подводные лодки – один из наиболее важных родов сил флотов стран НАТО. Они предназначены для решения широкого круга задач: нанесения ракетных ударов по стратегическим объектам в глубине территории противника, ведения борьбы с другими подводными лодками, боевыми кораблями и транспортами, обеспечения боевой устойчивости своих пларб, участия в блокадных действиях, постановки активных минных заграждений и других.

По состоянию на середину 2018 года в составе ВМС стран НАТО насчитывалось 46 атомных ракетных подводных лодок (пларб), 120 атомных многоцелевых (пла) и свыше 120 дизельных.
Многие страны НАТО продолжают строительство дизельных подводных лодок современных проектов (Германия, Италия, Нидерланды и др.), в том числе и на экспорт.

Подводная лодка проекта 212 ВМС Германии

Cоздание в Германии подводной лодки проекта 212 с большой долей вероятности означает начало технической революции в области неядерного подводного кораблестроения, поскольку она является первой серийной подводной лодкой с комбинированной главной энергоустановкой в составе дизель-электрической установки и электрохимического генератора.

Конструкция пл проекта 212 традиционна для немецкого подводного кораблестроения. Прочный корпус состоит из двух секций цилиндрической формы различного диаметра, соединенных между собой короткой конусовидной секцией. В носовой размещены торпедные аппараты с системами стрельбы, аккумуляторные батареи, центральный пост, помещения и системы жизнеобеспечения экипажа. В соединительной секции содержится блок топливных элементов из полимерных электролитных мембран. В кормовой секции меньшего диаметра расположены основные модули энергетической установки, которая функционирует автоматически и при работе в обычном режиме не требует обслуживания личным составом. Цистерны главного балласта располагаются в носовой и кормовой оконечностях легкого корпуса. В кормовой части размещаются также ударопрочные баллоны с жидким кислородом и стальные емкости с источником водорода – гидридом металла.

Новыми в конструкции немецких пл являются расположение горизонтальных рулей на ограждении рубки и применение Х-образных кормовых рулей для лучшей управляемости лодкой в подводном положении.

Главной особенностью энергетической установки является входящий в ее состав электрохимический генератор, в модулях топливных элементов которого при соединении водорода и кислорода выделяется электрическая энергия. При этом энергетическое превращение происходит бесшумно, а единственным побочным продуктом реакции является дистиллированная вода, которой достаточно легко найти применение на подводной лодке.

По критериям эффективности и безопасности водород было решено держать в связанном состоянии в форме гидрида металла (специальный сплав металла в соединении с водородом), а кислород – в сжиженном виде в специальных емкостях между легким и прочным корпусами пл.

Состоящий из 9 модулей топливных элементов электрохимический генератор имеет суммарную мощность 300 кВт (по другим данным зарубежных СМИ – 800 кВт) и обеспечивает движение пл в подводном положении со скоростью 3 узла в течение 20 суток с показателями шумности ниже уровня естественных шумов моря.

Несмотря на очевидные преимущества электрохимического генератора, он не обеспечивает требуемые оперативно-тактические характеристики подводной лодки океанского класса, прежде всего в части, касающейся выполнения скоростных маневров при преследовании цели или уклонении от атаки противника. Поэтому пл проекта 212 оснащаются гибридной двигательной установкой (ДУ), в которой для движения на высоких скоростях под водой используются аккумуляторные батареи или топливные элементы, а для плавания в надводном положении – традиционный дизель-генератор, в состав которого входят 16-цилиндровый V-образный дизель MTU серии 396 и синхронный генератор переменного тока. Дизель-генератор используется также для под зарядки аккумуляторной батареи – традиционного элемента ДУ неатомных подводных лодок.

Аккумуляторная батарея, устанавливаемая на пл проекта 212, выполняется в виде двух групп, каждая из которых включает 144 свинцово-кислотных аккумулятора. Батарея способна обеспечить движение лодки с максимальной скоростью 20 узлов в течение нескольких часов. Преимущество работы аккумуляторов в тандеме с ДУ на топливных элементах заключается в том, что обеспечивается стабильное функционирование аккумуляторов в оптимальном режиме разрядки, в результате чего срок их службы увеличивается с 4 – 6 до 6 – 8 лет.

В качестве движителя использован гребной винт большого диаметра с лопастями саблевидной формы. Пониженная частота вращения лопастей обеспечивает высокую эффективность работы винта и значительно улучшает акустические характеристики, чему способствовало также применение электродвигателя PERMASYN фирмы Siemens. В системе возбуждения этого двигателя применены постоянные магниты, выполненные на основе материалов из редкоземельных элементов. По сравнению с обычными двигателями равной мощности PERMASYN имеет на 40 % меньшую массу и на 60 % меньший объем.

При разработке проекта 212 особое внимание было уделено снижению шумового и других основных физических полей, используемых противолодочными силами для обнаружения подводных лодок. Для максимального снижения уровня шумов предусмотрен ряд конструктивных решений. Легкий корпус пл имеет оптимальную с точки зрения гидродинамических характеристик форму. Для улучшения обтекаемости и соответственно снижения уровня гидродинамических шумов все отверстия легкого корпуса и ограждения боевой рубки при движении в подводном положении закрываются заслонками. Палубы присоединяются к прочному корпусу посредством эластичных вставок, все механизмы установлены на двухкаскадных звукоизолирующих платформах, а наиболее шумящие из них (дизель-генератор, компрессоры и другие) размещаются в звукоизоляционной выгородке. Специальное звукопоглощающее покрытие легкого корпуса подводной лодки обеспечивает ее низкую заметность для активных ГАС противника.

Прочный корпус и другие конструкции новой лодки выполняются из маломагнитной стали, а легкий корпус – из стеклопластика, благодаря чему пл имеет беспрецедентно низкий уровень магнитного поля.

Кроме того, значительно снижена заметность пл по тепловому полю, что является следствием высокой эффективности преобразования энергии при работе ДУ. Установка на топливных элементах функционирует при сравнительно низкой температуре (80°С), и тепло, выделяющееся при работе, используется для дальнейшего поддержания электрохимической реакции. Это обеспечивает устойчивый тепловой баланс между пл и окружающей средой в течение длительного времени. Вода – единственный продукт реакции – используется для бытовых нужд, а в дальнейшем накапливается в специальных цистернах. Предусмотрен частичный сброс ее за борт, что, как полагают, является слабым демаскирующим фактором для обнаружения пл.

Вооружение пл проекта 212 состоит из 6 торпедных аппаратов калибра 533 мм, установленных в носовой оконечности корабля. Торпедные аппараты предназначены для стрельбы германскими торпедами DM2A4, обеспечивающими поражение как надводных, так и подводных целей.

Как это ни удивительно, на такой суперсовременной подводной лодке, как пл проекта 212, отсутствует обычное для современных дизельных подводных лодок ракетное оружие в виде крылатых и противокорабельных ракет. Это оружие планируют включить в состав вооружения пл лишь в перспективе.

Как и на других германских подводных лодках, на бортах пл проекта 212 могут бьггь закреплены контейнеры с минами. Всего таким образом лодка может транспортировать и устанавливать 24 мины. Мины могут загружаться и в торпедные аппараты — по три донные или по четыре якорные.

Для проекта 212 в настоящее время разрабатывается также уникальная система противоторпедной защиты, получившая наименование TAU-2000 (Torpedo Abwehr Uboot). Она будет включать контейнеры с приборами гидроакустического противодействия (ГПД), имитирующими первичное и вторичное акустические поля пл, и пульт управления. Интегрированная в АСБУ MSI-90U система TAU-2000 должна получать данные для расчета параметров стрельбы и маневрирования приборов ГПД от гидроакустического и навигационного комплексов пл. Процесс отражения торпедной атаки посредством приборов ГПД полностью автоматизирован, однако предусматривается и ручной режим управления системой.

Контейнеры, снаряженные приборами ГПД, намечается устанавливать в специальных каркасах на надстройке пл (по два с каждого борта). Сам прибор ГПД выполнен в виде торпеды и состоит из секций, содержащих бортовой компьютер, приемоизлучающее устройство, блок питания и двигательную установку. Изготовление первого комплекта системы TAU-2000 было запланировано на 2001 г.

По мнению многих специалистов НАТО, пл проекта 212 обладает уникальными оперативно-тактическими свойствами благодаря оснащению новейшими средствами обнаружения целей, оружием увеличенного радиуса действия и их интеграции в автоматизированную систему боевого управления (АСБУ) MSI-90U разработки норвежской фирмы Norsk Forsvarsteknolgi A/S.

АСБУ MSI-90U объединяет в единый комплекс все системы обнаружения пл, обеспечивает классификацию и сопровождение целей (до 25 одновременно), распределение их между системами оружия РЭБ, а также управление стрельбой до восьми торпед в различных залповых комбинациях. Кроме того, эта система решает следующие задачи: оценка угрозы со стороны противника; проведение расчетов для тактического и навигационного маневрирования; расчет траекторий распространения акустических сигналов и соответственно прогнозирование дальностей действия гидроакустических средств – как своих, так и противника; документирование процессов повседневной и боевой деятельности; обеспечение тренировок операторов.

Основой системы освещения обстановки пл станет гидроакустический комплекс (ГАК) DBQS-40 разработки германской фирмы STN Atlas Elektronik, основными компонентами которого являются:

• пассивная ГАС DBQS-21DG с цилиндрической носовой антенной, работающая в диапазоне 0,3 – 12 кГц. В ее состав входят тракт определения в пассивном режиме дистанции до цели, тракт обнаружения сигналов активных ГАС и два датчика замера собственных шумов ПЛ;

• пассивная ГАС FAS 3-1 с протяженными конформными антенными решетками, расположенными по обоим бортам прочного корпуса ПЛ. Станция работает в диапазоне 0,01 – 2,5 кГц и обеспечивает обзор в секторах 45 – 135° правого и левого бортов, а также пеленгование целей с точностью до 1°;

• пассивная ГАС TAS-3 с буксируемой протяженной антенной, работающая в диапазоне низких и сверхнизких частот и обеспечивающая обнаружение целей на больших дистанциях;

• активная высокочастотная ГАС FMS-52 (MAS) английской фирмы Ferranti-Thomson, которая используется для обнаружения мин и подводной навигации. Она имеет четыре антенны, разнесенные по корпусу пл таким образом, чтобы обеспечивался круговой обзор. Точность пеленгования целей – до 3°. Высокий потенциал гидроакустического вооружения пл проекта 212 в сочетании с низким уровнем ее собственного шумового поля позволяет достичь оптимального соотношения между дальностью обнаружения цели и дистанцией, на которой она сама может быть обнаружена. По оценкам западных экспертов, это соотношение будет даже выше, чем у современных малошумных атомных пл.

К числу других средств наблюдения за обстановкой пл проекта 212 относятся:

• навигационная РЛС типа 1007 английской разработки;

• два перископа (командирский SERO-14 и зенитный SERO-15) проникающего типа – оба фирмы Zeiss. Командирский перископ оснащается оптическим дальномером и инфракрасным прибором ночного видения, а зенитный – оптическим и лазерным дальномерами. Оптические каналы обоих перископов имеют системы стабилизации и при 12-кратном увеличении обеспечивают высокое разрешение даже при сильном волнении моря. В перспективе планируется разработать для этих приборов мачты непроникающего типа с передачей информации и команд управления по волоконно-оптическому кабелю;

• комплекс радиотехнической разведки FL-1800U, обеспечивающий перехват, пеленгование, анализ и классификацию сигналов радиотехнических средств, работающих в диапазоне 2 – 18 ГГц;

• радиопеленгаторная станция серии USK-800, работающая в КВ- и УКВ-диапазонах (антенные устройства станции и комплекса FH800U монтируются на мачте командирского перископа).

Навигационный комплекс, помимо РАС, включает гирокомпас, лаг, эхолот и приемоиндикаторы спутниковой системы местоопределения GPS.

Комплект средств связи обеспечит пл возможность работы в КВ-, УКВ- и СДВ-диапазонах частот, а также в спутниковых системах связи.

Судя по имеющимся сведениям, подводную лодку проекта 212 ожидает такой же коммерческий успех, которым пользуется пл проекта 209.

Германия и Италия планируют построить еще серию лодок проекта 212 (Германия – до 12 единиц, Италия – 2 единицы). Новые заказы ожидаются и от других традиционных покупателей немецких пл, которые заинтересованы в эффективной модернизации своих ВМС. Для потенциальных зарубежных заказчиков фирма HDW в конце 1998 г. предложила экспортный вариант пл (проект 214).

Подводная лодка типа «Валрус» (Walrus) ВМС Нидерландов

Подводные лодки типа Walrus выполнены одновальными двухкорпусными с каплеобразной формой корпуса. Прочный корпус имеет наибольший диаметр в районе миделя. Ограждение шахт выдвижных устройств несколько сдвинуто в нос от миделевого сечения. В нем оборудованы прочная рубка и ходовой мостик, вблизи от носового среза ограждения смонтированы горизонтальные рули. На пл S803 Zeeleuw в кормовой части ограждения во время ремонта установлен диффузор выхлопа системы РДП. Впоследствии это устройство смонтировали на всех других лодках этого типа. Кормовое оперение выполнено Х-образным.

Благодаря тому что при изготовлении прочного корпуса использована высокопрочная сталь марки Marel французского производства, глубину погружения удалось довести до 300 м, что на 50 % больше, чем у голландских подводных лодок более ранней постройки.

Пл типа Walrus имеет дизель-электрическую главную энергетическую установку, работающую по схеме с полным электродвижением. В ее состав входят три дизель – генератора мощностью по 980 кВт, гребной электродвигатель, развивающий мощность 5430 л. с., и три группы аккумуляторных батарей по 140 элементов в каждой.

Использованные в составе дизель – генераторов 12-цилиндровые дизельные двигатели SEMT Pilstick 12РА 4V-200VG мощностью по 2300 л. с. устойчивы к ударным нагрузкам, могут работать с различными марками топлива, стабильны в работе при колебании в них воды. На валах дизель – генераторов установлены компрессоры фирмы Hispano Suiza, обеспечивающие преодоление избыточного давления при выхлопе в воду. Для снижения акустической заметности лодки все выделяющие шум механизмы главной энергетической установки смонтированы на амортизаторах.

В качестве движителя использован низкооборотный пятилопастный гребной винт большого диаметра.

При движении в надводном положении лодка развивает наибольшую скорость хода 13 узлов, в подводном – 21 узел.

Дальность плавания в режиме РДП ходом 9 узлов составляет 10 000 миль, в подводном положении ходом 4 узла – около 400 миль.

Автономность по запасам топлива, продовольствия и пресной воды оценивается в 60 суток.

Таким образом, пл типа Walrus удовлетворяет требованиям, предъявляемым к лодкам океанского класса.

Вооружение пл типа Walrus составляют четыре 533-мм торпедных аппарата для стрельбы тяжелыми торпедами Мk 48 американского производства и заключенными в капсулу ПКР Sub-Harpoon или для постановки мин. Уменьшение числа ТА с шести (на предыдущих проектах) до четырех объясняется улучшенными характеристиками современных торпед и гидроакустических систем.

В качестве автоматизированной боевой управляющей системы использована система SEWACO VIII с системой обработки и представления данных Signaal Gipsy.

С АСБУ интегрирован гидроакустический комплекс Thomson-Sintra Octopus, в состав которого входят следующие гидроакустические станции: TSM 2263 с носовой антенной, TSM 2253 с бортовой антенной, TSM 2243, ГАС миноискания TSM 5423, TSM DUUX 5 с разнесенными антеннами, ГАС с гибкой протяженной буксируемой антенной GEC Avionics типа 2026.

Для освещения надводной обстановки и навигации используется РЛС ZW-07, обнаружения сигналов РЛС и радиопротиводействие обеспечивает станция Argos 700М.

На лодке установлены перископы фирмы Pilkington Optronics типа SK24 (поисковый) и СН 74 (для атаки).

Навигационное оборудование включает инерциальные системы навигации Sperry Mk 29 mod 2, спутниковую систему навигации NAVSAT и систему GPS.

Следует отметить, что благодаря высокому уровню автоматизации по управлению и боевому использованию пл численность экипажа удалось сократить с 67 до 50 человек.

Подводная лодка типа «Ула» (Ula, проект 210/6071) ВМС Норвегии

Ula выполнена однокорпусной одновальной с полной штевневой носовой оконечностью и веретенообразной кормой. В носовой части имеется развитая надстройка с отличающимся большими размерами ограждением рубки и шахт выдвижных устройств. Кормовое оперение крестообразное.

Лодка имеет дизель-электрическую главную энергетическую установку с полным электродвижением. В ее состав входят два 16-цилиндровых V-образных дизельных двигателя с турбонаддувом MTU 16V396 SB83 мощностью по 1350 л. с., два генератора фирмы NEBB мощностью по 950 кВт, гребной электродвигатель фирмы Siemens мощностью 6000 л. с. и 4 группы аккумуляторов (в каждой группе – по 120 элементов). В процессе разработки энергетической установки в целом уделялось особое внимание улучшению виброакустических характеристик и обеспечению электромагнитной совместимости оборудования.

В качестве движителя использован один гребной винт.

При движении под водой лодка способна развивать наибольшую скорость хода 23 узла, в надводном положении ее скорость относительно невелика – не более 11 узлов. При движении в надводном положении ходом 8 узлов лодка может преодолеть расстояние 8000 миль, в подводном положении ходом 4 узла – 400 миль.

Лодка имеет торпедное вооружение: в носовой оконечности установлены восемь 533-мм торпедных аппаратов, предназначенных для стрельбы торпедами DM2A3 германского производства (фирмы AEG). Торпедные аппараты смонтированы в два вертикальных ряда, предусмотрено перезаряжание шести нижних торпедных аппаратов – запасные торпеды размещены соосно с этими торпедными аппаратами. Ракетное вооружение отсутствует.

Пл типа Ula имеют современное радиоэлектронное вооружение. Они оснащены новым гидроакустическим комплексом CSU 83 (обозначение НАТО – DBQS-21DN) германской фирмы STN Adas Elektronik в составе гидроакустической станции CSU, бортовой ГАС целеуказания DUUX 2, ГАС с протяженной бортовой антенной для обнаружения и классификации целей, ГАС с буксируемой протяженной антенной. Имеется также аппаратура для замера собственных шумов, датчики которой установлены в ограждении выдвижных устройств и в машинном отделении.

Для освещения надводной обстановки и обнаружения надводных целей используются РЛС типа 1007 и перископы Zero-14 и Zero-15 фирмы Zeiss. Имеются также станция обнаружения сигналов работающих РЛС и аппаратура радиосвязи и радиопротиводействия.

В целях интеграции и расширения возможностей отдельных подсистем подводной лодки радиоэлектронное оборудование объединено в рамках АСБУ MSI-90U, разработанной фирмой Norsk Forsvarsteknolgi A/S. Характерная особенность этой системы – реализация концепции распределенной обработки данных, поступающих от подсистем освещения обстановки, с последующим выводом их в наглядной форме на дисплеи многофункциональных пультов (МФП) операторов. Основными компонентами MSI-90U являются микро-ЭВМ KS-900F, до пяти МФП КМС-9000, мультиплексная 32-разрядная линия передачи данных BUDOS с четырьмя устройствами для сопряжения с различными корабельными подсистемами. Программное обеспечение разработано с использованием языка Pascal. В 1986 г. были проведены успешные испытания АСБУ MSI-90U в натурных условиях и начались работы по созданию первого серийного образца для головной лодки.

К проектированию аппаратуры управления движением пл были привлечены специалисты шведской фирмы SAAB, которые доработали в соответствии с требованиями норвежской стороны основной пульт подсистемы. SCC-200 предназначена для автоматического и ручного управления пл по курсу и глубине, изменения ее плавучести и дифферента, а также числа оборотов гребного вала. При переходе на ручной режим управление лодкой осуществляется одним оператором, а режим автоматического управления обеспечивается аппаратурой, созданной на базе микропроцессора фирмы Intel. Возможен также смешанный режим управления.

Благодаря высокому уровню автоматизации управления кораблем, оружием и техническими средствами, численность экипажа удалось сократить до 21 человека вместо 30 – 34 человек на экспортных дизель-электрических подводных лодках проекта 209.