Телеуправляемый катер проекта 13180 «Пластрон-2» со сверхпроводящей магнитной системой дистанционного траления мин

Просмотров: 1 093

Одной из современных тенденций в развитии военно-морских сил иностранных государств в XXI веке является использование дистанционно-управляемых катеров, на которые возлагается решение задач по ведению разведки (в том числе и противоминной), противокатерная и противодиверсионная оборона сил флота в пунктах базирования.

В Советском Союзе широкое использование дистанционно-управляемых (телеуправляемых) катеров в ВМФ началось в середине 60-х годов XX века с принятием на вооружение авиадесантируемой телеуправляемой спасательной лодки проекта 347А «Фрегат». В последующем были приняты на вооружение ВМФ следующие проекты телеуправляемых кораблей: рейдовые тральщики-шнуроукладчики проектов 1253, 1253А, 12531; рейдовые (речные) прорыватели минных заграждений проектов 1300 и 13000; катера-мишени проектов 16790, 1392; авиадесантируемые спасательные катера проекта 1401 «Гагара».Наиболее интересным отечественным образцом телеуправляемого катера является экспериментальный катер проекта 13180 «Пластрон-2». Он был создан для проведения морских испытаний системы дистанционного магнитоакустического траления, разрабатываемой, в свою очередь, во исполнение специального решения Военно-промышленной комиссии Совета министров СССР от июня 1984 года.13180-02

В СССР это была не первая попытка создания системы дистанционного воздействия на морские мины с целью вывода их из действия (постоянного или временного). После окончания Великой Отечественной войны с этими целями велись работы по созданию системы которая воздействовала на блокирующее устройство (то есть противоударную защиту) взрывателя мины. Так, например, в ходе послевоенного траления с носа корабля периодически сбрасывались ручные гранаты (устройство «Мандолина»). В последующем, эффект взрыва гранат пытались заменить на подводный электрический разряд и в 50-х годах XX века ВМФ выдал лаборатории судовой электротехники ЦНИИ-45 (ныне- Крыловский государственный научный центр) заказ на выполнение соответствующей НИР (шифр «Жемчуг», исполнители А.А.Легчилин, Ю.И.Назаров). Макет установки был создан, но ввиду малого срока службы установки, вредного воздействия электрических разрядов на корпус корабля и необходимость размещения на корабле дополнительного дизель-генератора от подобного устройства на новых противоминных кораблях отказались.

В 80-х годах Физическим институтом имени П.Н.Лебедева Академии наук СССР (ФИАН, руководитель проекта Владимир Романович Карасик – см. примечание) проводились исследовательские работы по воздействию переменного электромагнитного поля большой напряженности на различные изделия морской техники, в том числе и на взрыватели морских мин. Для проведения ФИАНом морского этапа испытаний было выдано задание на создание катера-носителя экспериментальной сверхпроводящей магнитной системы. В связи с вредным воздействием мощного переменного электромагнитного поля на организм человека, а также в связи с планируемыми экспериментами по дистанционному тралению морских мин было принято решение создавать катер в телеуправляемом варианте.

Исполнителем работ по телеуправляемому катеру был определён филиал ЦКБ «Восток» (с марта 1985 года переименован в ЦКБ «Редан»), главным конструктором назначен А.В.Круговенко, главным наблюдающим от ВМФ Е.С.Амелин. Предварительные работы по ознакомлению проектанта катера с темой начались в ап­реле 1984 года, а в марте месяце 1985 года филиал ЦКБ «Восток» получил техничес­кое задание на проектирование телеуправляемого катера проекта 13180 «Пластрон-2».13180-05

Принцип работы системы дистанционного магнитоакустического траления состоял в создании сверхпроводящей магнитной системой с максимальным магнитным моментом электромагнитного поля, которое приводило к срабатыванию взрывателей морских мин на безопасном для корабля расстоянии.

Основой сверхпроводящей магнитной системы был криостат или прибор с высокой теплоизоляцией, которая обеспечивала поддержание низкой температуры в ограниченном объёме за счёт по­стороннего источника холода. Посторонним источником холода были жидкий гелий и жидкий азот, которые заполняли внутренние полости криостата и поддерживали внут­ри него криогенную температуру ниже минус 200°С.

В эту криогенную среду был помещен соленоид, обмотки которого благодаря низкой температуре находились во время работы в сверхпроводящем состоянии. Это состояние характеризовалось исчезновением электрического сопротивления провод­ника при температуре близкой к критической. Электрический ток, введённый в зам­кнутую накоротко обмотку соленоида, сохранялся практически сколько угодно долго и создавал стабильное электромагнитное поле большой напряжённости. Благодаря вращению этого поля за счёт вращения криостата воздействие его на посторонние предметы было переменным.

Для функционирования сверхпроводящей магнитной системы на катере надо было разместить приборы устройства для ввода тока в криостат и его вывода, судо­вую электростанцию и гидравлическое устройство для вращения платформы криоста­та относительно вертикальной оси.

Для возможности дистанционного управления катером с берега или с борта обес­печивающего судна, а также его устройствами и техническими средствами, надо было оборудовать автономный пост управления, который впоследствии получил название «технологический передвижной пост управления» или ТППУ.

Для того чтобы весь комплекс функционировал, на катере необходимо было разместить исполнительную систему радиотелеуправления (РТУ-И) и устройства, обес­печивающие автоматизированное управление техническими средствами.

После получения технического задания началась повседневная работа по подбо­ру специального комплектующего оборудования, согласование параметров этого обо­рудования с его изготовителями и заключение договоров с поставщиками этого обору­дования. Производственные подразделения по предварительно полученным весогабаритным характеристикам оборудования приступили к компоновке каждого поме­щения и катера в целом.

После предварительных расчётов водоизмещения и определения мощности энер­гетической установки для получения заданной техническим заданием скорости стало ясно, что лучше всего для этих целей подходит корпус и энергетическая установка катера проекта 14081.

Катер проекта 14081 «Сайгак»

Катер проекта 14081 «Сайгак»

В корпусе этого катера и был скомпонован эскизный проект катера проекта 13180, но в отличие от базового катера вместо движительно-рулевого водомётного комплекса был поставлен открытый винт и подвесные балансирные рули. Изменение движительно-рулевого комплекса вызвало частичные конструктивные из­менения днищевой части катера, чтобы удержать газовую каверну под днищем при­шлось внести изменение в её ограждение.

Катер проекта 14081 «Сайгак»

Катер проекта 14081 «Сайгак»

От архитектуры катера проекта 14081 остался только кап над моторным отсеком.

Долгое время проектант не мог найти место для размещения аппаратуры РТУ-И, так как внутри корпуса места для стойки прибора не хватало. Размещение тяжёлой аппаратуры выше верхней палубы ухудшало остойчивость и, кроме того, на верхней палубе была зона высокой напряжённости магнитного поля, что могло вызвать неже­лательное воздействие на работу аппаратуры. Единственное место для аппаратуры РТУ-И оставалось у самого транца на верхней палубе, что, конечно, несколько ухуд­шало архитектуру и остойчивость, но решало проблему компоновки.

Под колпаком сразу за форпиком размещался криостат с механизмом вращения, а в смежном помещении в корму размещался приборный отсек с аппаратурой ввода тока в криостат и его вывода.

Свободное пространство отсека занимали приборы и часть механизмов запуска вращения криостата и его остановки и часть общесудового электрооборудования.

Главный двигатель, дизель-генератор и обслуживающие их механизмы и систе­мы располагались в моторном отсеке, а ахтерпик был отдан для размещения электро­гидравлической рулевой машины.

На крыше рубки кроме штатного навигационного оборудования были установ­лены приёмная антенна радиостанции и уголковый отражатель для повышения ра­диолокационной заметности катера в тумане, в темноте и на большом удалении от наблюдателей. Для возможности более лёгкого обнаружения катера с летательного аппарата рубка и верхняя палуба были окрашены в оранжевые цвета.13180-07

Управление катером осуществлялось из ТППУ, который представлял собой пе­реносной контейнер с изоляцией и зашивкой на стенах и потолке, с полом, покрытым линолеумом. Длина ТППУ была 4,5 м, ширина — 2,2 м, высота — 2,0 м и вес 2,5 т. В ТППУ была установлена командная аппаратура радиотелеуправления (РТУ-К), на­вигационная радиолокационная станция, передающая радиостанция и штурманский стол. ТППУ мог устанавливаться в любом месте, где позволяли условия, будь то не­оборудованный берег, палуба любого плавсредства или людный пляж; курортного цент­ра. Автономность ТППУ обеспечивалась собственной передвижной электростанцией, но предусматривалась возможность его подключения к внешнему источнику тока.

ТППУ на берегу Финского залива во время испытаний катера проекта 13180

ТППУ на берегу Финского залива во время испытаний катера проекта 13180

Вождение катера и управление его техническими средствами осуществлялись из ТППУ через аппаратуру РТУ-К. По функциональному тракту можно было управлять ходом, курсом и навигационными огнями катера, вводом, выводом тока и вращением криостата.

По аварийному тракту поступали сигналы о пожаре на борту катера и поступле­нии воды в отсеки, об остановке двигателя и исчезновении магнитного поля.

Работа главного двигателя осуществлялась через прибор «дистанционного авто­матизированного управления главным двигателем» или ДАУ ГД. Если на прибор ДАУ ГД через РТУ-И поступал сигнал пуска главного двигателя, то он полностью автома­тически осуществлял алгоритм пуска и двигатель начинал работать. Аналогичные операции ДАУ ГД осуществлял, если на него поступала команда о частоте вращения коленвала двигателя или остановке. Также отрабатывали и авторулевой, когда на него поступала команда о заданном курсе, и система ввода и вывода тока из криоста­та, и прибор ДАУ приводом вращения криостата.

Нет необходимости говорить, что все эти команды дублировались ручным управ­лением.

В мае 1986 года был закончен технический проект катера, а в первом квартале 1987 года — рабочее проектирование. В апреле 1988 года катер был на воде, и нача­лись швартовые испытания. В мае катер впервые вышел на ходовые испытания, которые проходили в Финском заливе Балтийского моря, и сразу же отказался выходить на глиссирование.

Проектант ЦКБ «Редан»
Завод-строитель опытное производство ЦКБ «Редан»
Год постройки 1988
Число кораблей в серии, ед. 1 (опытный образец)
Водоизмещение, т:

— полное

 

15.7

Главные измерения, м:

— длина наибольшая

— длина по КВЛ

— ширина

— высота борта

— осадка средняя

 

14.05

13.02

3.5

1.76

0.68

ГЭУ:

— тип

— количество х тип ДД

— мощность, л.с.

— количество х тип движителя

 

дизельная

1 х М-401Б

1000

1 х ВФШ

Скорость, уз: 30
Дальность плавания, миль 130
Автономность (при скорости 11 уз), ч 12
Экипаж, чел. безэкипажный
Обслуживающий персонал, чел. 7

В результате длительных экспериментов удалось вывести катер в эксплуата­ционный режим путем поджатия струи в диске винта установкой полунасадки. В дальнейшем катер показал себя хорошим и «разумным» мореходом. Так, например, вызывали опасения большие скорости катера в режиме телеуправления, которые на крутой циркуляции могли привести к опрокидыванию катера. На испытаниях было решено провести методическое «подкрадывание» к безопасному углу перекладки ру­лей на максимальной скорости, но оказалось, что катер сам автоматически за счёт срыва потока на пере руля выбирал безопасную скорость при любом угле перекладки.13180-04

Общесудовая часть программы испытаний привычная для каждого участника была отработана без срывов, чего нельзя сказать о специальной части, где была новизна во всём. В процессе испытаний каждый специалист по своей части отрабаты­вал конструкции, устройства и системы. Работа в магнитных полях большой напря­жённости со сложной техникой преподнесла много неприятных сюрпризов, но благо­даря высокому мастерству контрагентов и специалистов предприятия все нештатные ситуации были успешно преодолены.

Работа с такой сложной техникой многому научила её создателей, и, наконец, наступил такой момент, когда катер повёл себя как хорошо объезженный конь и был допущен к полигонным испытаниям.

На полигонных испытаниях тоже не обошлось без сюрпризов, но, в конце кон­цов, катер, его устройства, механизмы, системы и аппаратура продемонстрировали полное подчинение командам телеуправления и получили высокую оценку заказчика.

В августе месяце 1988 года катер был отправлен в город Феодосия, где в сентяб­ре продолжились экспериментальные испытания на Чёрном море.

В конце октября из-за интенсивного расхода криогенных жидкостей испытания были прерваны до следующего года. Но в следующем 1989 году начались трудности с финансированием этих испытаний, и они были перенесены на 1990 год. В 1990 году положение с финансированием стало ещё хуже, чем в предыдущем году, и испытания отложили до лучших времён.

К сожалению, работы по созданию системы магнитоакустического дистанционного траления мин не вышли за стадию натурных экспериментов. В ходе первого этапа морских испытаний телеуправляемого катера проекта 13180 «Пластрон-2» и проведённого военно-экономического анализа была выявлена нецелесообразность дальнейшего развития этого направления развития противоминного вооружения.

После распада Советского Союза катер в 1991 года катер остался на террито­рии Украины, и его дальнейшая судьба неизвестна.

Примечание:

Карасик Владимир Романович (1925-1999).

Владимир Романович Карасик

Владимир Романович Карасик

Участник Великой Отечественной войны. С 1944 по 1945 года служил механиком по специальному оборудованию ВВС Северного флота. Участвовал в освобождении Печенги и Печенгского района. Награжден медалями «За оборону Советского Заполярья», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.».

Студент физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова в 1950-1955 годах. Член КПСС.

В октябре 1953 года секретарь комсомольского бюро 4-го курса физфака В.Р.Карасик выступил на 4-ой Отчетно-перевыборной комсомольской конференции факультета  с критикой существовавшего тогда уровня преподавания теоретической ядерной физики, а также недопущения руководством факультета к преподаванию таких выдающихся ученых, как академики Л.Д.Ландау, В.А.Фок, М.А.Леонтович, И.Е.Тамм, Л.А.Арцимович. Получил выговор по партийной линии.

Один из вероятных авторов знаменитого письма (по итогам конференции) студентов МГУ в ЦК КПСС, положительно рассмотренного в ноябре 1953 года Н.С.Хрущевым.

Впоследствии, В.Р.Карасик — доктор физико-математических наук, сотрудник отдела физики твёрдого тела ФИАН имени П.Н.Лебедева, автор монографии «Физика и техника сильных магнитных полей».- М.: Наука, 1964.

После развала Советского Союза переехал на постоянное место жительство в США, где продолжил работу в американских научных организациях по специальности.

Литература:

  1. К.К.Старосельцев. Катера.- М.: Моркнига, 2008
  2. Ю.В.Скороход. Отечественные противоминные корабли (1910-1990). Под общей ред. акад. В.М.Пашина.- СПб.: ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылов, 2003
  3. Ю.В.Апальков. Корабли ВМФ СССР. Справочник в четырёх томах. Том IV. Десантные и минно-тральные корабли.- СПб.: Галея Принт, 2007
  4. А.С.Павлов. Военные корабли России 1997-1998 г. Справочник. Выпуск 5.- Якутск.: ООО «Литограф», 1997
  5. Официальный сайт Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Физический институт им. П.Н.Лебедева» Российской академии наук (ФИАН)
Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий


Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru