Катера

Управляемые катера

Основным изделием, ради которого создавался катер, была сверхпроводящая магнитная система. А катер был носителем этой системы. 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 магнитное поле большой напряжённости. Благодаря вращению этого поля за счёт вращения криостата воздействие его на посторонние предметы было переменным. Вот так в популярном изложении выглядели устройство криостата и его работа.

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. 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.

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 электро - гидравлической 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.

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.

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 и сразу же отказался выходить на глиссирование.

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.

Катер проекта 73720 готов х переходу на телеуправление

Черноморской период экспериментальных испытаний телеуправляемого катера проекта 73780

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 Феодосию, 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.

«Лучшие времена» наступили в августе 1991 года, и катер остался на террито­рии Украины, а его дальнейшая судьба не известна.

Если читатель подумает, что после проектирования и постройки телеуправляе­мого катера проекта 13180 проектирование телеуправляемого катера-мишени проек­та 16790 не составляло труда, то он немного ошибается. Дело в том, что рассмотрение предварительного технического задания заказчика на проектирование телеуправляе­мого катера-мишени началось в ноябре 1981 года. В апреле 1982 года было разрабо­тано техническое предложение по проекту 16790, и началось длительное согласование окончательного варианта технического задания на проектирование и разрешение воз­никших разногласий. Чтобы разъяснить причины возникновения разногласий с за­казчиком необходимо немного рассказать о самом катере и о желаниях заказчика.

Как известно в середине XX века наш Военно-Морской Флот вышел на просто­ры Мирового океана. Корабли долгое время находились в автономном плавании, и моряки были надолго оторваны от мест базирования кораблей. Такой длительный отрыв от баз отрицательно сказывался на боевой подготовке личного состава боевых частей, связанных с артиллерийским и ракетным вооружением. Для того чтобы поддерживать личный состав указанных боевых частей в подобающей форме, было
решено снабдить группу кораблей и судов, находящихся в совместном плавании, бор­товым катером-мишенью. Этот катер должен был находиться на борту одного из судов обеспечения эскадры и доставляться в районы практических стрельб.

Требования, предъявляемые к этому катеру, были весьма обширны и разнооб­разны. Нет необходимости перечислять их все, так как многие были отклонены в процессе согласования технического задания. Главные их них заключались в том, что катер по скорости и радиолокационной заметности должен бьш имитировать лёгкий крейсер или эскадренный миноносец и при этом мог бы создавать искусственные помехи.

Если по взаимному согласию часть требований была снята, то главные требо­вания - это скорость и радиолокационную заметность трогать было нельзя, так как ради этого создавался катер. Что касается радиолокационной заметности, то её мож­но было обеспечить количественно, увеличивая наличие радиолокационных угол­ковых отражателей на борту катера, а скорость — только увеличением мощности дви­гателя. Как известно, наша промышленность не имела лёгких и достаточно мощных судовых дизельных двигателей, которые могли бы обеспечить этому катеру скорость в 30-33 уз. С установкой двигателя необходимой мощности и укомплектованием катера необходимой аппаратурой был связан рост водоизмещения до таких значений, что о бортовом катере не могло быть речи.

Из практики эксплуатации бортовых плавсредств известно, что штатными ко­рабельными подъёмными средствами можно застропить и поднять катер с подъёмным весом не более восьми—девяти тонн. Более тяжёлые плавсредства требуют специаль­ных автоматизированных подъёмных устройств, которые устанавливаются на спе­циализированных судах. Заказчик же хотел, чтобы катер-мишень мог бы поднимать­ся на борт штатным корабельным грузовым устройством.

Невозможность выполнения основного требования технического задания о со­здании бортового катера-мишени с заданными параметрами и служило камнем прет­кновения между проектантом и заказчиком.

С целью убедить заказчика в своей правоте проектантом был разработан в декабре 1982 года эскизный проект 16790.

После рассмотрения материалов проекта заказчик убедился в невозможности создания такого катера на базе отечественных комплектующих изделий и предложил проработать вариант с импортным двигателем и импортными комплектующими из­делиями.

Такая проработка была выполнена, но бортовым катер всё равно не получился. Больше того, по результатам этой проработки было видно, что применение отече­ственных комплектующих изделий не даёт большого проигрыша в подъёмном весе катера, а применение отечественного двигателя типа М401Б может обеспечить не­обходимую скорость.

Так в апреле 1983 года началась проработка рейдового телеуправляемого кате­ра-мишени проекта 16790 в корпусе катера на газовой каверне проекта 14081, кото­рая и была одобрена заказчиком.

Совместное решение о создании катера мишени проекта 16790 в корпусе проек­та 14081 готовилось одновременно с изучением материалов проекта 13180, то есть в апреле 1984 года, и проектанту осваивать новую для него тематику пришлось па­раллельно.

Разработка технического проекта 16790 началась в октябре 1985 года, а проек­та 13180 в январе 1986 года.

Далее, учитывая более ранние сроки постройки и сдачи проекта 13180, эти работы были признаны приоритетными и выполнялись в первую очередь, а по проек­ту 16790 — во вторую.

Разработка рабочей документации проекта 16790 была закончена в январе 1989 года, когда первый телеуправляемый катер проекта 13180 уже стоял в Феодосии законсервированный на зиму.

Водоизмещение полное, т Длина наибольшая, м Длина по КВЛ, м Ширина наибольшая, м Высота борта, м Осадка средняя, м

Скорость хода, уз Обслуж. персонал, чел.

Дальность плавания, миль Автономность на скорости 30 уз, ч Главный двигатель Мощность двигателя л. с.

Телеуправляемый катер - мишень проекта 76790 (74.5м, 75,7т, 7000л. с„ 30 уз)

Опыт проектирования и постройки первого телеуправляемого катера пригодил­ся как проектанту катера, так и проектантам и изготовителям комплектующих изде­лий, таких как аппаратура РТУ, система ДАУ ГД и другого оборудования.

На катере проекта 16790 впервые была применена газовая каверна в сочета­нии с вентилируемым гребным винтом в туннеле, а также новая цифровая система дистанционного автоматизированного управления главной энергетической установ­кой. Установленная на этот катер аппаратура РТУ была значительно усовершенство­вана. Всё это позволило создать катер с высокими тактико-техническими элементами и с высоким качеством управления главной энергетической установкой.

Корпус катера в своей подводной части целиком повторял проверенную на прак­тике подводную часть проекта 13180, включая полунасадку для поджатия струи в диске винта, но гребной винт имел несколько иную геометрию. Изменение геометрии винта было связано с тем, что, желая повысить скорость катера, проектант поставил на него вентилируемый гребной винт специальной конструкции.

По сравнению с катером проекта 13180 места внутри корпуса было достаточно, и носовой трюм был целиком отдан под аппаратуру системы единого времени, а сле­дующий за ним отсек был занят аппаратурой РТУ-И. Для обеспечения высоты поме­щений внутри корпуса кап моторного отсе­ка был продлён до форпика, образовав ого­роженное возвышение над верхней палу­бой, на котором было размещено всё необ­ходимое оборудование.

Для возможности вождения катера в режиме ручного управления в корме была установлена миниатюрная ходовая рубка, в которой размещались системы дистан­ционного управления двигателем, рулевым устройством и сам рулевой.

Для имитации кораблей типа эскад­ренного миноносца на палубе в районе ми­деля и на фермах в носу и корме были раз­мещены радиолокационные уголковые от­ражатели. Практические артиллерийские и ракетные стрельбы должны были произ­водиться с запланированным промахом и для фиксации пролёта снарядов и ракет в

„ „ _ носу и корме катера были установлены

Їїриборное обеспечение катера-мишени проекта 76790.

В, ентре кормовые радиолокационные уголковые киноаппараты, охватывающие переднюю

Отражатели, выше антенна радиостанции обслуживающей и заднюю полусферы пространства над

Аппаратуру РТУ-И, слева регистрирующая фотокамера. катером.

Для проведения артиллерийских стрельб по мишени был предусмотрен радиоло­кационно-заметный надувной буксируемый артиллерийский щит. А между носовой и кормовой фермой натягивалось сетчатое полотнище. Для фиксации результатов ар­тиллерийских стрельб на крыше ходовой рубки на специальной ферме были установ­лены две фотокамеры.

В комплекте с катером поставлялся пост управления, который получил назва­ние «управляющий модуль» или УМ, по конструкции полный аналог ТППУ. Этот модуль предназначался для установки на борту обеспечивающего судна. Электро­энергия в модуль подавалась от бортовой сети судна-носителя. Из УМ осуществлялось дистанционное управление катером, его устройствами и техническими средствами, включая кинофотоаппаратуру.

Для возможности осуществления телеуправления в УМ была установлена аппа­ратура РТУ-К и системы единого времени. Что касается радиолокационной станции, то для вождения катера использовалась навигационная радиолокационная станция судна-носителя.

В марте месяце 1991 года, когда ещё не сошёл весь лёд с невских рукавов, катер совершил свой первый наладочный выход. И уже на первых выходах новая техника выдвинула целый ряд задач, на решение которых ушла большая часть лета. Здесь была и разрушительная сила пульсационных давлений кавитационного характера при работе гребного винта, из-за которой пришлось менять полунасадку и обшивку скегов, и которая была побеждена путём установки сквозной отводной трубы, прохо­дящей через скег. Большие неприятности доставил и вентилируемый гребной винт. Специальное автоматическое устройство при определённых высоких оборотах греб-

Ного вала включало вентиляцию и подавало воздух в диск гребного винта. В этот момент менялась тональность работы винта, и катер, идя полным ходом, заметно прибавлял в скорости. Эффект был налицо, но при этом катер терял устойчивость движения, приобретал опасный крен и пытался «штопором» уйти под воду.

ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова бралось устранить это явление, но для это­го нужно было время, которого ни у заказчика, ни у проектанта уже не было.

Не желая рисковать экипажем, заказчик отказался от вентиляции винта на головном катере и согласился на меньшую скорость движения, поручив проектанту сохранить вентиляцию гребного винта и устранить это опасное явление на серийных катерах.

Это были лишь некоторые эпизоды из проведения испытаний телеуправляемого катера-мишени, а такие эпизоды случались на каждом выходе, и были они загадоч­ные и простые, «заковыристые» и не очень, легко разрешаемые и вообще не разреши­мые. Были такие поломки, что катер возвращался на буксире, и приходилось делать довольно-таки обширный ремонт.

В процессе проведения испытаний катер побывал почти во всех уголках восточ­ной части Финского залива, и каждый раз на дальнем выходе его сопровождало обес­печивающее испытания гидрографическое судно проекта 860.

На борту этого судна был установлен УМ, из которого осуществлялось воЖдЕние катера по радиотелеуправлению, и на котором отдыхала сдаточная команда, если не было других условий для отдыха.

К декабрю 1991 года закончились эти изнурительные, но интересные испытания и катер был передан заказчику. Опытная эксплуатация катера намечалась на лето 1992 года, чтобы по результатам этой эксплуатации принять решение о возможности и необходимости серийной постройки.

В 1992 году катер прибыл к месту своей службы на одну из баз в Баренцевом море, где и закончил свою деятельность в качестве катера-мишени, ни разу не испы­тав на себе воздействие ракет и снарядов.

Ещё когда катер находился на испытаниях, стало ясно, что для того чтобы уп­равлять представляемой заказчику новой техникой, нужна высокая квалификация личного состава, обслуживающего катер. Между собой испытатели называли катер техникой XXI века, шутка оказалась пророческой. В начале 90-х годов в связи с всеобщим кризисом начался отток с флотов квалифицированных кадров, не избежал этой беды и Северный флот. Квалификации оставшихся на службе моряков хватало только на то, чтобы использовать этот катер в качестве разъездного или в лучшем случае учебного. И если бы в начале XXI века на флот вернулись специалисты, то катер, который был буквально перегружен электроникой, вряд ли сохранил бы свой ресурс за десять лет простоя.