Ремонт "Кузнецова": пролог (2)
.
Несколько задержавшееся (прошу прощения у уважаемых спонсоров) продолжение серии теперь уже из трёх записей о грядущем (с 2017-2018 г.г.) среднем ремонте с частичной модернизацией ТАВКР "Адмирал Кузнецов" в представлении автора блога (начало по ссылке 1).
1. "Кузнецов" прибывает в пункт постоянного базирования (35 СРЗ) после боевой службы в Средиземном море, 10.02.2017 (фото пресс-службы 35 СРЗ)
Катапульта
Независимо от наличия или отсутствия необходимости катапультного взлёта для самолёта РЛДН, катапульта имеет перед трамплином три неоспоримых преимущества, одно второстепенное и одно спорное:
1) значительное увеличение взлётной массы самолёта при практически одинаковой длине разбега (разгонного участка полётной палубы) − 90 м у паровой катапульты и 105 м при взлёте с основных стартовых позиций №1 и №2 пр. 11435 (Су-33 теряет семь тонн или 21% − 26 000 против 33 000 кг; при взлёте только со стартовой позиции №3 кратно возрастает время подъёма авиагруппы);
2) бесфорсажный взлёт и, как следствие, заметное увеличение радиуса действия палубных самолётов при равной боевой нагрузке и запасе топлива (у ТРД АЛ-31Ф расход топлива на прожорливом "полном форсаже" в сравнении с бесфорсажным максимальным режимом увеличивается в 2,56 раза − с 0,75 до 1,92 кг/кгс/час);
3) отсутствие "нерабочего" промежутка времени после отрыва (первые секунды полёта), в течение которого самолёт летит по баллистической траектории на скорости ниже достаточной для штатного действия аэродинамических рулей (порядка 180 км/час у трамплина против 300 км/час у катапульты), не может эффективно управляться и приступить к выполнению полётного задания − помимо потери времени при сборе звена, эскадрильи, волны и построении боевого порядка, при неблагоприятном стечении обстоятельств (на войне бывает всякое) это может привести к избиению взлетающих самолётов самолётами неприятеля;
4) расширение диапазона использования палубной авиации по силе ветра, бортовой и килевой качке − понятно, что медленно разгоняющийся самолёт, не прицепленный к тянущему башмаку челночно-поршневой группы катапульты, легче сдуть или сбросить с палубы (данное преимущество отнесено к разряду второстепенных, т. к. корабли большого водоизмещения не слишком сильно страдают от волнения, а тяжёлому ЛА с малой парусностью вряд ли стоит опасаться ветрового воздействия в пределах мореходности носителя по использованию авиации);
5) время подъёма в воздух авиагруппы (авиакрыла) современного авианосца (что нашего, что иностранного), а именно − время от момента "все самолёты в ангаре" до момента "все самолёты в воздухе", окутано завесой тайны, и по причине отсутствия достоверных данных не может быть принято в расчёт, несмотря на утверждение о том, что наличие двух катапульт на 11437 позволяло сократить время группового взлёта до уровня "Нимицев" [4] (так, например, один из источников даёт для АВ типа "Нимиц" 5-6 минут для взлёта группы из 20 самолётов при использовании всех четырёх катапульт [6], что вызывает сомнения не только у автора блога, но и у некоторых его читателей − ссылка 2).
Что касается преимуществ трамплина, то тут мнения сильно расходятся. Так, автор замечательной книги о Су-33 и главный редактор журнала "Взлёт" А. Фомин утверждает, что одним из неустранимых недостатков паровой катапульты является неизбежное травление пара из ствола разгонного трека, в результате чего при низких температурах (в высоких широтах) могут образовываться наледи, приводящие к заклиниванию поршня и отказу всего устройства [1]. Однако, профильные специалисты весьма эмоционально возражают ему, говоря о том, что у катапульты имеется штатная система разогрева жёлоба перед полётами (до 180-200 град. Цельсия) и, несмотря на надёжную систему теплоизоляции, температура наружных поверхностей достигает 50 град., по причине чего проблема "наледей" есть выдумка чистой воды [8].
По части устойчивости к боевым повреждениям трамплин, конечно, надёжнее отдельно взятой катапульты, т. к. поршень (челночно-поршневую группу) может заклинить даже при небольшой деформации полётной палубы в результате взрыва на ней авиабомбы или крылатой ракеты. С другой стороны, при наличии четырёх катапульт, четырёх аэрофинишёров и аварийного барьера вероятность полной утраты авианосцем боеспособности (по крайней мере, в результате одной атаки и нескольких прямых попаданий) представляется не слишком высокой. В то же время, трамплин также не является панацеей, поскольку и он может быть повреждён средствами воздушного нападения противника.
На основании всего, изложенного выше, напрашивается вывод о том, что полноценному авианосцу катапульты однозначно необходимы, однако в случае с "Кузнецовым" их отсутствие относится к разряду неустранимых изъянов, исправлению которых препятствуют три обстоятельства:
1) паровую катапульту С1-М [8] для авианосца пр. 11437 в Советском Союзе создать удалось − спроектировали её в ЦНИИ судового машиностроения (ЦНИИ СМ или просто Судмаше, бывш. ЦНИИ "Компас") в Питере, построили там же на Пролетарском заводе, испытали на крымской "Нитке" (не на реальных самолётах катапультного взлёта, которых тогда ещё попросту не было, а в качестве разгонного устройства для тележек-нагружателей, изображавших палубные ЛА при испытаниях аэрофинишёров), где пусковые характеристики катапульты вышли на проектный уровень тяги и конечных скоростей, были проведены МВИ (1987-1988), выполнены доработки до полного соответствия требованиям ТЗ (1989), и её узлы для заложенного 25.11.1988 ТАВКР пр. 11437 могли быть поставлены по графику строительства [8], однако воссоздавать С1-М сегодня представляется неразумным по причине её безнадёжного морального устаревания и ограниченных возможностей Пролетарского завода, регулярно срывающего сроки поставки даже таких в общем-то заурядных изделий, как рулевые машины или устройства для транспортировки вертолёта (согласно рекламациям ПСЗ "Янтарь);
2) моральное устаревание паровых катапульт вызвано появлением электромагнитной катапульты (EMALS − Electromagnetic Aircraft Launch System), что сродни смене конки трамваем или паровоза электровозом (уже произведено множество успешных пусков как тележек-нагружателей, так и строевых палубных самолётов ВМС США: в первом случае − и с берегового испытательного комплекса, и с палубы CVN 78, во втором − пока только с берега, ссылка 3) − решающим ограничением для дальнейшего применения паровых катапульт стал предел энергии запуска (90-95 МДж) по причине низкой энергоёмкости рабочего тела (пара) и КПД, сравнимого с паровозным (не более 6%), что, в свою очередь, приводит к большому расходу пара (более 600 кг на один пуск), для компенсации которого на "Нимицах" в сутки производится около 88 тонн дистиллированной воды двойной перегонки, сопоставимой по стоимости с лучшими сортами бензина [7];
другими серьёзными преимуществами электромагнитных катапульт перед паровыми, как известно, являются: возможность запуска как более тяжёлых ЛА (с энергией до 120 МДж), так и более лёгких (включая БПЛА); обеспечение большей плавности взлёта (с меньшими перегрузками), что благотворно сказывается как на здоровье пилотов, так и на ресурсе ЛА; они быстрее заряжаются, обладают меньшей массой, требуют меньше объёма и обслуживающего персонала, однако по понятным причинам потребляют гораздо больше электроэнергии и поэтому недоступны даже для АВ типа "Нимиц";
в отличие от Як-44, особой альтернативы которому нет, возобновление работ по паровой катапульте стало бы шагом назад по отношению к мировому техническому прогрессу − кроме США разработкой электромагнитных катапульт занимаются Британия, Китай и присматривается Индия; по имеющейся информации, в рамках программы военного кораблестроения до 2050 г., предусматривающей строительство новых авианосцев, электромагнитная катапульта разрабатывается и в России (ссылка 4), скорее всего − Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) [7], и с учётом американского опыта (контракт − 20.12.1999, первый взлёт F/A-18 − 18.12.2010) эти работы займут примерно 10-15 лет, т. е. с учётом наработок на сегодняшний день должны успеть к закладке головного АВ для ВМФ России (2025);
3) даже если бы разработка и изготовление паровой или паче чаяния электромагнитной катапульты находились на завершающем этапе, их нельзя было бы установить на "Кузнецове" в ходе ремонта без радикальной перекомпоновки общего расположения, т. к. в первом случае в корабль надо было бы втиснуть:
главный паровой котёл КВГ-2, два опреснителя М-3 производительностью по 100 т/час дистиллята двойной перегонки для главного котла, четыре пароаккумулятора из титановых сплавов для предварительного накопления 600 кг пара (на один пуск), конденсаторы отработанного пара повышенной производительности, наконец − сам паровой двигатель с двумя силовыми цилиндрами длиной 90 м и диаметром более полуметра, челночно-поршневой группой с тянущим башмаком и гидротормоз в конце трека катапульты [8] ( оригинал);
во втором: оборудование и аппаратуру шести подсистем, включая входные трансформаторы (связывающие катапульту с корабельной энергосетью), электродвигатели, маховики-накопители кинетической энергии массой более 3 тонн, генераторы импульсного возбуждения (преобразующие накопленную маховиками кинетическую энергию в электрическое напряжение), собственно разгонный блок (линейный электродвигатель с активным ротором-челноком), аппаратуру управления величиной тяги челнока и распределения электроэнергии между катапультами [7], и наконец − атомную ГЭУ (!) подобающей мощности вместо имеющейся котлотурбинной, что выходит далеко за пределы здравого смысла.
Ангар
Ангар "Кузнецова" не то чтобы слишком мал, но всё же маловат − его площадь составляет всего 57% от площади ангара "Нимица" (153х26=3980 кв. м [5-6] против 209х33,6[6-15]=7020 кв. м). Ангар нашего авианосца занимает 57% длины и 74% ширины корабля по КВЛ, американского - 66% и 82%.
Безусловно, хотелось бы иметь на "Кузнецове" ангар побольше − в особенности с учётом того обстоятельства, что американские авианосцы оперируют в основном в "курортной зоне" Мирового океана, а наш базируется за полярным кругом. Однако, как и в случае с катапультой, сделать это в разумные сроки за разумные деньги не представляется возможным. Чтобы понять это достаточно взглянуть на приведённые ниже продольный разрез 11435 и (за неимением формы допуска) теоретический чертёж 11434 − корабля, корпус которого, я уверен, должен быть геометрически подобен "пятёрке".
Чтобы получить реальные дивиденды от увеличения размеров ангара надо удлинить его хотя бы на 20 метров, а лучше на 40 − чтобы разместить в нём ещё одно-два звена МиГ-29К(УБ) ( ссылка 6, илл. 7). За кормовой переборкой ангара, скорее всего, находится оборудование и аппаратура буксируемой ГАС ГАК "Полином", и трогать её крайне нежелательно (в особенности, с учётом острого дефицита кораблей охранения). Носовая переборка расположена где-то на 7 (7 и 1/3) теоретическом шпангоуте (шпация 13,5 м), и носовее её корпус начинает сужаться как бутылочное горлышко, поэтому тут особо не разгуляешься. При попытке удлинить ангар в нос (предварительно убрав ПКРК) он, во-первых, потеряет прямоугольную в плане форму, во-вторых, придётся втискивать высвобождаемые для него помещения со всеми расположенными в них боевыми постами в меньший объём, что вряд ли пойдёт на пользу делу. Вывод: про расширение ангара лучше забыть.
Аэрофинишёр
До сих пор не поставлена точка в деле о потере двух палубных самолётов в ходе крайней боевой службы "Кузнецова" (Су-33 03.12.2016 и МиГ-29К 13.11.2016), т. к. находятся источники, утверждающие, что специалисты пока не подтверждают мнение о том, что виной крушения самолётов были тросы аэрофинишёра (ссылка 7). Минобороны, как это нередко бывает, предпочитает отмалчиваться, не называя ни бортовых номеров потерянных ЛА, ни официальной причины лётных происшествий, причины которых давно уже должны быть выяснены и обнародованы.
Наиболее достоверной публикацией на данную тему на сегодняшний день представляется материал Газета.ru, где главной и единственной причиной произошедшего называется обрыв тросов аэрофинишёра (ссылка 8). Единственное замечание относится к заголовку, т. к. изделие С-2Н (или С2-Н [8]) подвело лётчиков не во второй, а в третий раз (05.09.2005 подобным же образом был потерян ещё один Су-33, о чём упоминается в тексте статьи). Третий раз − это уже не случайность и не совпадение, а система, и обоим создателям аэрофинишёра − ЦНИИ судового машиностроения (ссылка 9) и Пролетарскому заводу (ссылка 11) (который, кстати, недавно отгрузил АФ для индийского "Викранта" − ссылка 12), надо призадуматься и сделать так, чтобы не подводить более никого. Время у них для этого есть.
Базирование
Хорошо известно, что пунктом постоянного базирования ТАВКР пр. 11435 "Адмирал Кузнецов" полным водоизмещением 59 000 тонн является 35-й судоремонтный завод (г. Мурманск), а не военно-морская база (ППБ), расположенная в ЗАТО город Североморск, где базируются другие корабли 43-й дивизии ракетных кораблей ("Пётр Великий", "Маршал Устинов", "Адмирал Ушаков"). С одной стороны, как временная мера, это, конечно, хорошо, ибо нахождение у причала, а не на рейде, позволяет сберечь ресурс нашего драгоценного (без иронии) авианосца, с другой − выглядит несколько странно (как если бы стратеги с авиабазы в Энгельсе стали базироваться на аэродроме Борисоглебское Казанского авиазавода) и не может длиться вечно − набережные СРЗ предназначены совсем для других (производственных) целей.
Наибольшая осадка с выступающими частями (бульбом и пр.) при полном водоизмещении у 11435 равняется 10,4 м [5-10], у 11442 − 10,3 м [4-67]. Возникает вопрос: почему "Пётр Великий" без проблем швартуется к причалу, а "Кузнецов" вынужден становиться на бочки в отдалении от него? При этом, примерно на 10 метров б'ольшая ширина по КВЛ (33,4[5]-35,0[4] м у 11435 против 24,0 м у 11442) не должна создавать излишних сложностей при швартовке. Как вариант − причина в спонсонах (участках полётной палубы, сильно выступающих за линию борта корабля), мешающих проезду кранов по узкому пирсу (фото 15-16), но в Норфолке-то с этим как-то справляются (фото 17-18). Как бы там ни было, у преемника Спецстроя России будет достаточно времени (несколько лет), чтобы соорудить причальное место для авианосца в ППБ 43 дрк. Окончание следует.
Использованная литература (в некоторых случаях через дефис может быть указан номер страницы)
1. А. Фомин "Су-33. Корабельная эпопея", РА Интервестник, М., 2003 (стр. 31-48).
2. А. Павлов "Рождение и гибель седьмого авианосца", Якутск, 2000 (стр. 9-11).
3. С. Балакин, В. Заблоцкий "Советские авианосцы", Яуза-Коллекция-Эксмо, М., 2007 (стр. 227-231).
4. Ю. Апальков "Корабли ВМФ СССР", том II "Ударные корабли", часть 1, Галея Принт, СПб, 2003 (стр. 35-39).
5. В. Заблоцкий "Тяжёлый авианесущий крейсер "Адмирал Кузнецов", "Морская коллекция" №7/2005.
6. С. Шумилин, Н. Околелов, А. Чечин "Атомный авианосец USS Nimitz", "Морская коллекция" №7/2008.
7. Е. Шолков, В. Друшляков "О том, что превращает палубу в ВПП. Взлётно-посадочные системы авианосцев. Электромагнитная катапульта на борту авианосца XXI века", Авиапанорама, №4/2014.
8. Е. Шолков, В. Друшляков "О том, что превращает палубу в ВПП. Взлётно-посадочные системы авианосцев. Паровая катапульта на полигоне "Нитка". Хроника советской катапульты", Авиапанорама, №1/2015 (стр. 86-97).
2. Слева − паровой двигатель (два ствола силовых цилиндров) в жёлобе катапульты С1-М для ТАВКР пр. 11437, справа − каретка-челнок с тянущим башмаком челночно-поршневой группы (крышки жёлоба сняты) (Авиапанорама №1/2015 [8], монтаж автора блога)
3. Фрагмент парового двигателя катапульты С1-М, Пролетарский завод, 1984 (Авиапанорама №1/2015)
4. Поперечное сечение парового двигателя катапульты С1-М и поршневая группа с укладчиком (Авиапанорама №1/2015 [8], реконструкция автора блога)
5. Тележка-нагружатель №2 грузоподъёмностью 30 тонн для С1-М, 1986 (Авиапанорама №1/2015)
6. Испытания аварийного барьера тележкой-макетом самолёта, 1986-1987 (Авиапанорама №1/2015)
7. Схема электромагнитной катапульты EMALS (илл. с сайта General Atomics)
8. Взлёт F/A-18E с наземного испытательного комплекса EMALS, Лейкхёрст, Нью-Джерси (скриншот из видео General Atomics)
9. Электромагнитная катапульта EMALS на палубе CVN 78 "Джеральд Р. Форд", 05.06.2015 (navaltoday.com)
10. Продольный разрез ТАВКР пр. 11435 (схема С. Балакина из выпуска "Морской коллекции" №7/2005 [5])
11. Теоретический чертёж ТАВКР пр. 11434 (из книги А. Павлова "Длинная рука" адмирала Горшкова", 2000)
12. Четыре (троса) аэрофинишёра "Кузнецова" (скриншот из 2-й части "Первого боевого выхода" программы "Военная приёмка" ТРК Звезда)
13. Момент зацепа за трос аэрофинишёра №2 (скриншот из 2-й части "Первого боевого выхода" программы "Военная приёмка" ТРК Звезда)
14. "Кузнецов" на бочках на рейде Североморска, 15.06.2016 (фото Георгич 85 с forums.airbase.ru)
15. "Пётр Великий" и "Маршал Устинов" у одного из пирсов Североморска, 23.02.2017 (фото с mil.ru)
16. ТАВКР пр. 11436, вид с носа. Спонсоны (схема Ю. Апалькова из книги "Корабли ВМФ СССР" II-1)
17. Авианосцы ВМС США у пирсов ВМБ Норфолк, Вирджиния, 20.12.2012 (фото U.S. Navy с blogs.defensenews.com)
18. Авианосцы ВМС США у пирсов ВМБ Норфолк, Вирджиния, 20.12.2012 (фото U.S. Navy с blogs.defensenews.com)