Из чего складывается облик кораблей современного российского флота

Разработанный петербургскими конструкторами из Северного ПКБ новейший российский корвет проекта 22160 «Василий Быков» совершил переход с судостроительного завода «Залив» в Керчи, где проходил достройку и дооборудование, в Новороссийск для заводских ходовых и государственных испытаний. Патрульный корабль модульного типа для дальней морской зоны построен на Зеленодольском заводе имени А. М. Горького.

Казалось бы, по нынешним временам в этом событии ничего выдающегося нет – в последние годы отечественный ВМФ пополнение получает регулярно. Но на этот раз появление нового корабля не прошло незамеченным. Корвет вызвал восхищение зарубежных специалистов, которые назвали его гениальным с точки зрения конструктивного облика.

Действительно, отечественные боевые корабли всегда имели свой неповторимый облик. В первую очередь – они отличались изяществом. Независимо от того, тральщик это или тяжелый атомный ракетный крейсер. Чтобы понять, как формируется такой облик, журналист «Вечёрки» отправился в Крыловский государственный научный центр – ведущее исследовательское учреждение в области судостроения.

– Могу сказать, что корабли наши самые красивые в мире, – уверен начальник отделения перспективного проектирования кораблей Крыловского центра вице-адмирал Владимир Пепеляев. – При этом они обладают высокой мореходностью, имеют великолепные обводы, что обеспечивает их боевую мощь.

Со столь авторитетным мнением человека, который с 2005 по 2008 год был заместителем начальника Главного штаба ВМФ, не поспоришь. Но красота боевого корабля – особая. Она не от стремления конструкторов превратить свое детище в произведение искусства, а следствие выверенных до миллиметра форм, нацеленных на одно – выполнение боевой задачи в любых условиях, будь то штормовая волна или ураганный ветер. В Крыловском центре есть все, чтобы испытать еще не родившийся корабль, понять, как он поведет себя в тех или иных условиях, и в случае необходимости выдать конструкторам рекомендации по улучшению обводов, изменению конструкции гребного винта, формы надводной части или надстройки.

Но обо всем по порядку.

В Крыловском центре несколько опытовых бассейнов. Один из них – мореходный. Здесь проводятся испытания в условиях волнения, ветра и течений. Перемещающаяся по рельсам тележка буксирует по созданной волнопродукторами зыби модель подводной лодки. Сотрудники центра сразу оговариваются – эта модель не имеет ничего общего с перспективными проектами (честно говоря – не удивили). Она – для демонстрации того, как проводят испытания на мореходность. А то, что нам показалось зыбью, – на самом деле смоделированный шторм силой в шесть баллов.

– Для проведения испытаний изготавливается модель с погрешностью не более 0,1 миллиметра, – рассказывает начальник отделения гидроаэродинамики центра Вячеслав Магаровский. – Затем подбираются статические и динамические характеристики, чтобы модель во всем была точной копией реального корабля. Дальше подбирается волнение.

С помощью волнопродуктора в бассейне можно моделировать условия любой точки Мирового океана. По словам Вячеслава Магаровского, за рубежом копировать волнение Мирового океана настолько точно, как это делают в Крыловском центре, пока не научились. Затем проводятся испытания, в ходе которых выясняется характер поведения объекта в условиях волнения. На их основании даются рекомендации – что поменять в проекте, чтобы улучшить его характеристики. Также определяются силы, действующие на модель, значения которых в дальнейшем используются проектантом при разработке.

Из мореходного бассейна переходим в глубоководный. Точнее – переезжаем. Территория Крыловского центра настолько велика, что обойти пешком даже несколько точек – задача не из легких.

Сам бассейн тоже поражает масштабом. Его чаша имеет длину 1324 метра, ширину 15 и глубину 7 метров. Пешком из конца в конец не находишься – только на велосипеде. В бассейне две тележки, которые, как и в мореходном, буксируют модели. Но задача – другая.

– Мы проводим исследования на перспективу с целью выбора наиболее оптимальных форм обводов для обеспечения лучших ходовых качеств, – рассказывает начальник лаборатории ходовых качеств отделения ходкости кораблей и судов Сергей Капранцев. – На основании полученных результатов проектируются движители – то есть гребные винты. Проект винта для каждого корабля уникален. Их размеры достигают до 7 метров в диаметре и до 30 тонн веса. Поэтому ошибка при проектировании может повлечь немалые экономические потери.

За столетнюю историю Крыловского центра было изготовлено и испытано более 12 000 моделей корпусов и спроектировано более 8000 гребных винтов. Сегодня перед переходом к модельным испытаниями часть работ выполняется с помощью компьютерного моделирования. Для этого существуют специальные программы. Но они дают погрешность в пределах 10 процентов.

– Наш прогноз, основанный на результатах исследования поведения модели, имеет погрешность один процент, – с гордостью отвечает Сергей Вячеславович на вопрос о том, не устарели ли в современных условиях развития цифровых технологий методы модельных испытаний.

Еще один этап – ландшафтная аэродинамическая труба. Единственная в России и одна из пяти в мире (о ней «Вечёрка» рассказывала 19 июня 2017 года). В ней исследователи определяют характеристики надводной части. Полученные цифры становятся исходными данными для составления математической модели управляемости корабля.

Другая важнейшая проблема – определение структуры воздушных потоков над палубой, что крайне важно для кораблей, несущих на борту авиацию – вертолеты или самолеты.

– Наши исследования крайне важны для обеспечения безопасных взлета и посадки, иначе может случиться все, вплоть до катастрофы, – рассказывает заместитель начальника отделения гидроаэродинамики Крыловского центра Сергей Соловьев. – У обычного корабля за рубкой, где, как правило, размещена вертолетная площадка, образуются отрывные зоны, где резко падает скорость. Это может грозить как минимум жесткой посадкой.

Свои проблемы и у авианесущих кораблей. Дело в том, что с трамплина авианосца при определенных углах набегания воздушного потока срываются продольные и поперечные вихри. Они проходят через палубу и при взлете и посадке создают очень сильный градиентный поток, на который летчик не всегда может среагировать.

– Лучше выяснить все в трубе, до выхода в море, пока на палубу не начали садиться реальные летательные аппараты, – уверен Сергей Соловьев.

Не случайно в качестве примера на поворотном круге аэродинамической трубы модель авианосца. Внимательно приглядевшись, понимаю, что это, как и в бассейне, не новинка, а атомный тяжелый авианесущий крейсер проекта 1143.7 «Ульяновск». Он мог стать первым советским авианосцем с атомной энергетической установкой, но после развала СССР оказался никому не нужен. И в 1992 году его корпус был разрезан на металлолом прямо на стапеле Черноморского судостроительного завода в Николаеве. А вот модель – сохранилась.

– Командование ВМФ заинтересовано в том, чтобы наши корабли были долговечными, мореходными и соответствовали тактико-техническим требованиям, – подводит итог нашему визиту вице-адмирал Владимир Пепеляев. – Испытания в бассейне являются важнейшей составляющей частью проектирования корабля. Что будет заложено в него и испытано в Крыловском центре – таким корабль и будет.


Фото автора

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью: 
Please enter your comment!
Please enter your name here