ЗВО - 01'1998
СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ ЗАМЕТНОСТИ КОРАБЛЕЙ ВМС ИНОСТРАННЫХ ГОСУДАРСТВ
Капитан 3 ранга И.РЕЗЯПОВ
Первая часть статьи была посвящена строительству кораблей с элементами технологии <стелт> в Швеции, Норвегии, Франции, Германии, США, Великобритании. Ниже рассматриваются технические средства и технологии, которые используются зарубежными разработчиками для снижения заметности кораблей.
По мнению западных специалистов, в связи с широким внедрением на флоте современных систем противокорабельного оружия, ЭВМ с элементами искусственного интеллекта строите л ьство кораб-лей с малой радиолокационной, тепловой к гидроакустической заметностью является более результативным и менее дорогостоящим, чем создание новых огневых и радиотехнических средств обороны. В конструкции современных боевых кораблей используются соответствующие технологии, которые постоянно совершенствуются,
Большое внимание уделяется применению малошумных движителей и механизмов, внедрению звукоизолирующих покрытий и устройств. В частности> проводятся работы по звукоизоляции отдельных помещений, охлаждению ядерных реакторов со свободной циркуляцией воды, внедрению безредукторныч турбинных установок и т. д< Мероприятия по снижению акустического поля корабля направлены на уменьшение структурного и воздушного шумов, а также вибрационных характеристик корпуса, надстроек, линии вала и движителей. С этой целью проводятся испытания механизмов иа вибростендах, моделируется размещение их с проверкой на шумовиброиэолирующнх опорах различных типов. Для снижения структурного шума предусматривается использовать систему воздушной завесы, малошумные режимы работы энергетической установки, водометные движители, подвески палуб на амортизаторы.
По мнению иностранных специалистов, уровень шумностн является определяющим критерием эффективности гидроакустической маскировки, Это относится не только к подводным лодкам, но и к надводным кораблям. Снижение уровня шумности приводит, с одной стороны., к сокращению дальности обнаружения судна шумопе-ленгаторными станциями противнике, с другой -к снижению уровня собственных помех, что увеличивает дальность действия своих гидроакустических средств. Учет этих факторов на стадии проектирования, как считают за рубсжом, обеспечивает значительный рост боевых возможностей надводных кораблей.
Одним из эффективных средств акустической защиты подводных лодок являются наружные покрытия.Такие меры, но мнению западных специалистов, позволяют в несколько раз снизить шум-ность ПЛ путем уменьшения уровня их собственных шумов и отраженных сигналов,
Основными подрядчиками в Великобритании при проведении НИОКР в этой области являются компании <Эй вон индастрнэл полимер!>, <Даути вудвилл полимер эн джин и ринг> и <Мак-Леннан Раббер>, которые по контрактам с ВМС занимаются разработкой звукопоглощающих и звукоизолирующих покрытий. Как сообщается в западной печати, оценка их эффективности производилась на первой французской ПЛАРВ нового поколения <Трнумфан> (рис, 1). Компания <Эйвон индастриэл полимера> была выбрана также для разработки звукоизолирующего плиточного покрытия для итальянских подводных лодок типа <Сауро> (рис. 2) и французских фрегатов, строящихся в соответствии с основной кораблестроительной программой. Поставки новых звукоизолирующих и звукопоглощающих покрытий для ВМС США осуществляет компания нд Гуди>.
Вибропоглощающий пояс плиток обычно прикрепляется к внутренней или наружной части корпуса в районе машинного отделения с целью предотвращения распространения шума в отсеки, прилегающие к нему. Однако звукоизолирующие свойстве плиток на больших глубинах ухудшаются вследствие сжатия пол действием давления (до 2750 кПа), !>гу особенность приходится учитывать при осуществлении маневра уклонения но глубине погружения.
Большинство звукоизолирующих плиток рассчитано на широкий диапазон частот шума, возникающего главным образом при работе паровых турбин и насосов атомных подводных лодок (примерно 250 - 1000 Гц). Подавление более низких частот затруднено.
Плитки из звукопоглощающих материалов на основе простых полиэфиров (уретанов) обычно применяются в местах создания сильного отраженного сигнала активной ГАС такими поверхностями, как хвостовое оперение, рубка или рули ПЛ. Материал покрытия выбирается с тем расчетом, чтобы диапазон наибольшего поглощения сигнала соответствовал диапазону частот ГАС или систем оружия, используемых противником. При этом ослабление уровня отраженного сигнала может составлять 10 - 15 дБ. Однакзо на практике следует учитывать то, что поглощающая эффективность плиточного покрытия зависит от температуры и глубины погружения подводной лодки.
На английских ПЛ покрытие корпуса плитками осуществляется двумя способам и. На новых лодках используются самоклеющиеся плитки компании <Бостик>, требующие строгого контроля температуры и влажности, при которых ведется наклеивание. Такой метод предпочтителен для стального корпуса. Второй способ применяется при покрытии поверхностей, изготовленных из других материалов, например стекло пластмассы. Плитки прикрепляются специальным клеем, разработанным на основе полиэфирных смол научно-исследовательским центром ВМС совместно с компанией <Уосевке ре с ин г энд эдгэзивз>. В этом случае требуется поддержание заданного давления в течение определенного времени. Преимуществом такого способа является возможность производить наклеивание под водой, что используется при выполнении различных подводных ремонтных работ без постановки подводной лодки в сухой док, В результате какого-либо механического воздействия (удары волн и т. д.) часть плиточного покрытия может быть потеряна. Чаще всего штитки отклеиваются из-за нарушения технологии склеивания, однако, по данным западных экспертов, такие потери не пре-выщают 0,1 проц-
Тем не менее английские специалисты продолжают работы по совершенствованию звукопоглощающих покрытий. Так, компании <Даути вудвилл полимер энджипиринг> и <Мак-Леннан Раббер> разработали сплошное звукоизолирующее и звукопоглощающее покрытие, исключающее потерю плиток (будет применяться на большич плоских поверхностях и поверхностях с изгибами), однако его испытания еще не окончены,
Специалисты ряда западных стран рассматривали возможность изготовления части корабельной надстройки из композитов, включающих ра-диопогпощающне материалы. Подобное техническое решение было реализовано, в частности> французскими кораблестроителями при создании фрегата типа <Лафайет> (рис, 3),
В Великобритании подобные радиопоглотающие материалы разработаны компаниями <ВТК материал системэ> и <Пермали>. Выпускаются два их типа: один представляет собой слоистый материал, содержащий наполнитель, стекл ОБО л оконную арматуру н звукопогпотитель, другой - слоистый композит с пористой сердцевиной, причем он наносится на пористую поверхность. Лицевая сторона конструкционных материалов обоих типов имеет покрытие, прозрачное для электромагнитного из лучения, а внутренняя покрыта отражающим материалом. Таким образом, облучающий сигнал поглощается как при входе в конструкционный материал, так и при отражении от его внутренней поверхности,
Материалы, производимые компанией <ВТК мвтериэл система>, поглощают радиолокационные излучения в диапазоне 2 - 100 ГГц н на отдельных участках имеют толщину 2-20 мм (в зависимости от частотного диапазона, напряженности поля и других факторов). Технические характеристики материала типа BTRP401, рассчитанные на диапазон 8-18 ГГц, ослабляют сигнал на 20 дБ при толщине покрытия о иол о 15 мы. Для более тонких конструкций и при меньшем допустимом у рое не отражающей способности поверхности используете! материал BTRPIO) толщиной 2 мм, предназначенный для диапазона 9-13 ГГц*
Еще одна разработка компании - радиолпоглотающии материал на основе кевлара или других соединений с упрочняющими волокнами, который используется при изготовлении некоторых элементов корабельных надстроек. Особое внимание уделяется так называемым много спектральным материалам, обладающим свойствами поглощать радиолокационные излучения, а также снижать инфракрасное излучение. Они будут применяться в первую очередь для изготовления корабельных выхлопных труб газотурбинных энергетических установок. Кроме того, компании и <Фазегнлл инжиниринг систсмз> проводят исследования по разработке универсального многоспектрального поглощающего материала, который с одинакпвой эффективностью мог бы использоваться на земле, в море и в воздухе.
Другим направлением исследований по повышению скрытности кораблей являются работы английских специалистов, связанные с активным управлением собственными шумами корабля и вибрацией, В рамках этих НИОКР ведется разработка перспективных шумоизлучателей и преобразователей на основе мвгнитострикционных н магнитоэластичных материалов, имеющих небольшую массу и энергопотребление. Использование подобных материалов, по мнению английских специалистов, позволит создать новые способы управления вибрацией механизмов, а также адаптивную многофункциональную систему типа A SAC (Active Structural Acouslic Control), Такая система (включает дат^ чики контроля шумов и вибрации, шумоизлучатели, аппаратуру обработки информации и управления), установленная в местах размещения энергетического оборудования, обеспечит, по расчетам западных экспертов, значительное снижение уровня шумов корабля. Ожидается, что активное управление шумоизлучением МОЖЕТ быть наиболее эффективным в спектре низких и средних звуковых частот.
Для управления низкочастотными вибрациями могут использоваться специальные сплавы с запоминанием формы, обладающие способностью гасить колебания. Впервые подобные сплавы, в част* ности магнитострикционный <Терфенол>, начали использоваться в 70-х годах. Магнитозластичные аморфные материалы не проявляют явных магнитострнкционных свойств, характерных для сплава <Терфенол>, но при обеспечении необходимой величины модуля Юнга (до 10) они могут применяться при создании композитов. Кроме того, эти материалы обеспечивают высокий КПД прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую (до 95 проц,), что позволяет использовать их в датчиках оценки степени вибрации.
Для защиты от коррозии корпусов современных кораблей широко применяется катодная защита! в том числе активная. Один из ее недостатков заключается в том, что между корпусом и валом или гребным винтом (через морскую воду) возникает электрический ток, сила которого может достигать 200 А. Более серьезная проблема связана с вращением вала, так как полное электрическое сопротивление подшипников и сальников, изменяясь с углом его поворота, вызывает модуляцию электрического тока, который, в свою очередь, модулирует магнитное поле вокруг вала, Это создает электромагнитное излучение очень низкой частоты> являющееся дополнительным демаскирующим признаком. Оно генерируется и вокруг вращающегося гребного винта. Электромагнитное поле очень низкой частоты может быть ослаблено использованием пассивной системы заземления вала на корпус через контактные щетки и кольцевые сочленения, однако из-за стирания щеток при прохождении через них электрического тока большой силы система довольно быстро теряет свою эффективность.
Для решения этой проблемы канал екая фирма <Девис экджн пиринг> совместно с научно-исследовательским центром министерства обороны Каналы разработала активную систему заземления вала ACS (Active Staff-Grounding System)> обеспечивающую снижение разности потенциалов между валом и корпусом, а также автоматическое поддержание ее на определенном уровне благодаря обратной связи (разность потенциалов измеряется между контактным кольцом н узлом щеткодержателя), Ток обратного направления, проходящий через отдельный у с тигель, нейтрализует большую часть электромагнитного ноля.
Таковы основные направления работ, проводимых за рубежом в области снижения iа меткости кораблей. Считается, что подобные исследования сохранят свою актуальность и в перспективе.
HTTP://ATTEND.TO/COMMI
