Потаенные суда в развитии

Одна их первых подводных лодок российского флота «Акула» на фоне знаменитого броненосца «Рюрик». Фото из журнала «Нева», № 29, 1912

Для подводной лодки обнаружение ее противником означает как минимум срыв выполнения боевой задачи, а скорее всего – гибель. Поэтому не скорость хода, не глубина погружения, даже не мощь вооружения, а именно уровень шума, и шире – скрытность являются главной характеристикой ПЛ. Чем меньше шума – тем лучше. Построивший в 1721 году первую российскую подлодку плотник Ефим Никонов назвал ее очень точно – «потаенное судно», сразу схватив суть дела.

Подлодки в мировых войнах

Давно забыты концепции применения ПЛ начала ХХ века – либо в качестве кораблей береговой обороны, либо в составе эскадр боевых кораблей, где после генерального сражения флотов (надводных, разумеется) ПЛ будут добивать из-под воды поврежденные корабли противника, выходящие из боя. Уже во время Первой мировой стало ясно, что лодки именно в силу своей скрытности наиболее эффективны при действиях в тылу противника, в его водах. А в таких условиях залогом успеха становилась способность ПЛ не дать себя обнаружить.

Подлодкам первой половины ХХ века нужен был воздух для дыхания экипажей и для работы дизелей. С помощью дизелей не только обеспечивался надводный ход, но и заряжались аккумуляторы для подводного хода. И воздуха, и емкости аккумуляторов хватало ненадолго. Поэтому лодки чаще всего атаковали из надводного положения, а потом погружались, чтобы оторваться от противника. Во время Первой мировой немецкие ПЛ неожиданно добились колоссальных успехов, чуть было не поставив Британию на колени с помощью подводной блокады.

Поэтому англичане стали уделять большое внимание вопросам противолодочной борьбы. Еще в конце Первой мировой они создали активный гидролокатор. Одновременно начала развиваться и пассивная гидроакустика, с помощью которой надводные корабли и ПЛ могли обнаруживать друг друга «на слух».

Корабль, использующий активный гидролокатор, тем самым обнаруживает себя. Поэтому ПЛ старались не использовать активную локацию, обходясь пассивной. А для надводных кораблей появление гидролокатора резко повысило их противолодочные возможности. И до сего дня активная и пассивная гидролокация остается основным средством обнаружения подлодок.

В начале Второй мировой войны немецкие ПЛ устроили англичанам, а затем и американцам очередной кошмар. Но к 1943 году англосаксы полностью переломили ситуацию в свою пользу – благодаря массированному применению кораблей, оснащенных средствами гидроакустики, и самолетов наземного и палубного базирования. Дополнительную роль сыграло появление РЛС, устанавливаемых как на кораблях, так и на самолетах.

В итоге немецкие ПЛ все меньше времени могли находиться на поверхности из-за риска быть обнаруженными с моря или воздуха (визуально или с помощью РЛС). А под водой они по-прежнему не могли находиться долго – да и здесь их теперь достаточно эффективно обнаруживали. При этом подводная скорость в то время была гораздо ниже надводной, поскольку корпус лодки был не очень обтекаемым: ему придавали форму надводного корабля, к тому же на палубе стояли пушки.

Кроме того, на больших скоростях аккумуляторы расходовались почти мгновенно. Поэтому надводным кораблям было очень просто догнать и «затравить» обнаруженную ПЛ. Последняя либо погибала под градом глубинных бомб, либо всплывала под расстрел орудий. Очень редко ей удавалось уйти. И в любом случае обнаружение лодки до ее выхода в атаку означало срыв выполнения ею боевой задачи.

Немцы попытались найти выход с помощью шнорхеля – поднимаемой из рубки трубы, с помощью которой в лодку поступал воздух при ее нахождении на перископной глубине. Это обеспечивало дыхание экипажа и работу дизелей без всплытия. Но это решение было паллиативным, перелома в ситуацию оно не могло внести: грохот работающих дизелей был слышен очень далеко, оглушая, при этом, акустиков на самой лодке.

Уход под воду

В первые послевоенные годы удалось решить важнейшую для подводников проблему регенерации воздуха. Были созданы химические вещества, поглощающие углекислый газ и выделяющие кислород. Правда, для дизелей воздуха все равно не хватало. Но тут появились атомные двигатели, которые сделали лодки по-настоящему подводными. Теперь они могли не всплывать в течение всего похода. Да и на дизельных ПЛ стали устанавливать все более емкие аккумуляторы, позволяющие всплывать под шнорхель не более чем на два часа в сутки, а все остальное время идти под водой на электромоторах. Поскольку лодки начали «жить» под водой, их корпусам стали придавать максимально обтекаемую веретенообразную форму, с палуб исчезли пушки. Это значительно повысило подводную скорость и понизило шумность.

С другой стороны, появилось ракетное и ядерное оружие, которое могло использоваться как лодками против кораблей и целей на берегу, так и противолодочными силами против ПЛ. Наконец, появились управляемые торпеды, которые резко повысили эффективность ПЛ в борьбе друг против друга. Прежде, когда торпеды были неуправляемыми (прямоидущими), дуэли между лодками под водой заканчивались безрезультатно, поскольку в трехмерном пространстве поразить вражескую ПЛ неуправляемой торпедой было невозможно. Теперь же именно ПЛ стала лучшим противолодочным средством.

При этом рост дальности применения вооружения требовал, чтобы лодка могла обнаруживать противника на максимально возможной дистанции. Это означало, что обойтись только пассивной гидроакустикой она не может, ей нужны мощные активные гидролокаторы. Которые, как было сказано выше, являются демаскирующим лодку средством. Вопрос, кто кого первым обнаружит и применит оружие, стал принципиальным как никогда.

Источниками шумов ПЛ являются корпус лодки при движении сквозь воду, вращающиеся винты (в частности, кавитация – образование воздушных пузырьков при вращении винтов: лопаясь, они создают очень сильный шум), различные системы и механизмы внутри лодки. У АПЛ дополнительно шумит контур охлаждения ядерного реактора (он охлаждается с помощью циркуляции забортной воды через специальную систему труб). Кроме того, лодка просто отражает импульс активного гидролокатора, поскольку представляет собой очень крупный предмет.

Придание корпусам лодок максимально обтекаемой формы является очевидным способом для снижения уровня шума и увеличения скорости. Однако до нуля этим способом шум довести нельзя. Покрытия корпусов ПЛ должны, во-первых, максимально уменьшить трение воды о корпус (то есть опять же снизить уровень шума и повысить скорость движения); во-вторых, поглощать звуки механизмов, идущих изнутри лодки; в-третьих, поглощать, а не отражать излучение ГАС противника. Для этого могут использоваться композиты, стеклопластик, резина. Кроме того, в последние два десятилетия стали применяться средства активного подавления шума, генерирующие акустические сигналы, «обратные» тем, что издают механизмы лодки.

Что касается винтов, то для снижения шумности стали уменьшать количество их оборотов, увеличивать количество лопастей и придавать им саблевидную форму, а также помещать винты в специальные кольцевые насадки. В некоторых случаях винты вообще не используются – их в качестве движителя заменяют водометы. Механизмы внутри лодки стали устанавливать на фундаменты, не связанные с корпусом, а также использовать различного рода амортизаторы.

Со своей стороны, средства обнаружения подлодок тоже развивались. Повышалась мощность и чувствительность гидроакустических станций. Кроме того, стала все более широко применяться компьютерная обработка их сигналов, позволяющая «выловить» шумы лодки на фоне шумов моря. В гидроакустике стали все больше учитываться свойства воды. Изменение температуры воды, давления, солености, а также близость дна и характер грунта на дне очень существенно влияют на распространение звуковых волн. Особенно это касается мелководных районов, где звук может многократно отражаться от дна, а также арктических вод, где звуковые волны отражаются ото льда.

Кроме того, для обнаружения ПЛ используются и неакустические методы. Например, лодку можно искать по создаваемым ей магнитному и гравитационному полям. Правда, эти методы требуют использования очень сложной и точной аппаратуры.

«Ревущие коровы»

Советское руководство, догадываясь, что по надводным кораблям НАТО нам не догнать никогда, сосредоточилось на строительстве подводного флота, повторяя, таким образом, немецкую стратегию обеих мировых войн. Поначалу и сами лодки были копиями немецких (советские ПЛ проекта 613 были в значительной степени скопированы с наиболее совершенных ПЛ Кригсмарине XXI серии). Построили их очень много, но американцы строили еще больше противолодочных кораблей, самолетов, а потом и вертолетов с мощными ГАС.

Во время Карибского кризиса четыре новейшие по тем временам дизельные ПЛ проекта 641 Северного флота были направлены к берегам Кубы. Однако ВМС США, развернув масштабную противолодочную операцию, «затравили» и заставили всплыть три из них. В случае войны это было бы равносильно гибели ПЛ.

Говорить о скрытности первых советских АПЛ было просто бессмысленно. Американцы дали им унизительное прозвище «ревущие коровы». Погоня за другими характеристиками (скоростью, глубиной погружения, мощностью вооружения) ситуацию не спасала. В 1970 году советская АПЛ проекта 661 установила мировой рекорд скорости под водой – 44,7 узлов, он не побит до сих пор. Но это сопровождалось таким «побочным явлением», как шум, который внутри лодки превышал 100 децибел! И снаружи соответственно лодка была слышна очень хорошо и далеко. Несмотря на все усилия, добиться снижения уровня шума не удалось, уникальная лодка так и осталась в единственном экземпляре.

В США в 1950 году началось развертывание системы SOSUS (SOund SUrveillance System), состоящей из уложенных на грунт гидрофонов, соединенных кабелями между собой и с наземными станциями обработки сигналов. Эта сеть протянулась от Гренландии до Норвегии и Великобритании, а также вдоль тихоокеанского побережья США. На этих же рубежах действовало множество кораблей и патрульных самолетов, постоянно «слушающих море». Система постоянно расширялась, к 80-м годам охватив 75% акватории северного полушария, а также непрерывно модернизировалась в техническом плане.

СССР чрезвычайно отставал от Запада в области гидроакустики, в первую очередь – из-за плохой элементной базы. Хотя обнаружение ПЛ противника (особенно ракетных) входило в число приоритетных задач советского флота, сколько-нибудь заметных успехов в этой области добиться так и не удалось. Лишь нашим подводникам иногда уда валось «отлавливать» своих американских коллег, эффективность же надводных кораблей и противолодочной авиации ВМФ СССР была очень близка к нулю.

А вот задача «обесшумливания» собственных ПЛ в начале 80-х решаться начала. Главным средством снижения шумности отечественных лодок стали многослойные резиновые покрытия их корпусов. Эти меры позволили снизить шумность ПЛА проекта 671 примерно в пять раз по сравнению с «ревущими коровами». Правда, они все равно оставались в три-четыре раза «громче» американских ПЛА типа «Лос-Анджелес».

В начале 1980-х случилась очень громкая история с нелегальным приобретением СССР японских токарных станков, которые позволяли значительно повысить качество изготовления корпусов и винтов лодок. Кроме того, советские инженеры начали активно применять амортизирующие фундаменты для механизмов внутри лодок. Благодаря этому уровень шума новых АПЛ проектов 971 и 945, дизельных ПЛ проекта 877 снизился очень существенно.

В 90-е американцы создали самую малошумную в мире ПЛА «Си Вулф», которая, впрочем, оказалась слишком дорогой. Поэтому ее серия ограничилась тремя единицами. Но несколько более простые и дешевые «Вирджинии», которые строятся в США сейчас, тоже очень тихие.

Систему SOSUS американцы практически законсервировали (по той же причине – из-за дороговизны). Вместо нее появилась система, вписанная в концепцию «сетецентрической войны». Она состоит из излучателей LELFAS (Long-Endurance Low-Frequency Active Source) и приемников ADS (Advanced Deployable System). Излучатели имеют габариты около 3 м и могут оперативно выставляться с кораблей, подлодок и самолетов в любом месте и в любое время. Приемники представляют собой 20-километровые оптоволоконные кабели, включающие несколько тысяч гидрофонов. С помощью специальных модулей они передают данные «наверх». К ADS могут подключаться ПЛА и с их помощью прослушивать подводную обстановку. Даже самый тихий в мире «Си Вулф» система уверенно обнаруживает на расстоянии 30–35 км.

Битва за тишину в XXI веке

Но и Россия «вернулась в битву», вводя в строй новейшие АПЛ проектов 885 и 885М, а также ПЛ проектов 6363 и 677. Активнейшим образом строят подводный флот китайцы, правда, с точки зрения шумности пока им очень далеко и до США, и до России.

Любому вменяемому человеку должно быть понятно, что ВС РФ в целом и все их виды и рода войск должны строиться в расчете на войны разных типов. При этом одним из сценариев должна быть большая война с равным по силам противником. Причем надо исходить из того, что такая война максимально долго будет вестись обычными средствами, без использования ядерного оружия.

Понятно также и то, что из всех видов наших ВС именно ВМФ в наименьшей степени готов к большой войне. К сожалению, наш надводный флот в обозримом будущем не способен будет конкурировать с надводными флотами США и Китая: у нас для такой конкуренции нет денег и производственных мощностей.

Выбрасывать же гигантские деньги на строительство одного-двух авианосных соединений, предназначенных для войны с условными «папуасами» ("Асимметричный флот", «НВО», 07.02.20), – это, мягко говоря, непозволительная роскошь, а грубо говоря – просто безумие (тем более не очень ясно, а где те «папуасы», против которых нам понадобятся авианосцы). Единственным для нас средством ведения большой войны на море являются ПЛ, причем исключительно благодаря тому свойству, которому посвящена данная статья, – скрытности. Только это дает возможность создать реальные проблемы как для ВМС любого противника, так и для его торгового судоходства (от которого, кстати, очень сильно зависят как США, так и Китай).

Беда в том, что даже и без авианосного безумия у нас сегодня слишком мало ПЛ ("В деле обороны морских рубежей России есть проблемы", «НВО», 05.10.18). Более того, есть сомнения в правильности распределения приоритетов даже внутри самого подводного кораблестроения.

Слишком много внимания уделяется строительству РПК СН, которые являются частью СЯС, а не ВМФ. Для ВМФ они, откровенно говоря, тяжелая обуза, поскольку требуют значительных сил для обеспечения своих действий. Многоцелевые АПЛ и неатомные ПЛ строятся по остаточному принципу – но при этом именно они задействуются на обеспечение развертывания РПК СН. В результате на активные действия в океане ресурса практически не остается.

Есть ощущение, что средства, выделяемые на строительство очередных «Бореев», следовало бы передать частично на развитие РВСН, которые всегда останутся основой российских СЯС, частично – на многоцелевые ПЛ, как атомные, так и неатомные. Их должно стать гораздо больше по количеству. Они должны стать гораздо лучше по ТТХ. Главным из которых всегда будет скрытность.