| Projekt 1231 malá ponorná raketová loď | |
|---|---|
| Hlavní charakteristiky | |
| Přemístění | 450-600 t |
| Délka | 50,29—63,0 m |
| Šířka | 9,12–8,46 m (na trupu) |
| Motory | Dva M507 (povrchový provoz), elektromotory (pod vodou), dieselový M50 (režim RDP a pomocný) |
| Napájení | M507 24 tisíc litrů. s., M50 700 l. S. |
| stěhovák | širokolisté vrtule s pevným stoupáním |
| cestovní rychlost | 14-38 uzlů v závislosti na způsobu jízdy (poloha na hladině), 4 uzly v režimu RDP (ponořená poloha), 4 uzly pod elektromotorem (ponořená poloha) |
| cestovní dosah | 105-700 mil v závislosti na způsobu jízdy (na povrchu), 200 mil v režimu RDP (ponořeno), 25 mil pod elektromotorem (ponořené) |
| Autonomie navigace | 5 dní (poloha na hladině) a 2 dny (ponořená poloha) |
| Osádka | 12 lidí (důstojníci - 5, praporčíci - 4, hlavní předáci - 3) |
| Vyzbrojení | |
| Navigační výzbroj | gyrokompas, log, automatický plotr, echolot |
| Radarové zbraně | Radar "Rangout-1231" |
| Taktické úderné zbraně | Ne |
| Dělostřelectvo | Ne |
| Flak | Ne |
| Raketové zbraně | 2-4 řízené střely P-25 |
| Protiponorkové zbraně | Ne |
| Minová a torpédová výzbroj | Ne |
Malá ponorná raketová loď projektu 1231 [1] (jiné názvy Projekt 1231 experimentální malá ponorná raketová loď , projekt 1231 "Dolphin" , potápěčský raketový člun , konstrukční experiment: vysokorychlostní člun - ponorka ) - vyvinuta v 50.-60. v SSSR zásadně nový typ lodí [do. 1] ( raketonosný hybrid povrchové lodi ve formě vysokorychlostního křídlového člunu a ponorky [2] [3] ), dovedený na vysokou úroveň konstrukční propracovanosti [2] . Autorem a iniciátorem projektu byl tehdejší šéf SSSR Nikita Chruščov [2] . Podle základní myšlenky se mělo jednat o raketový člun , schopný se potápět a pohybovat se pod vodou, který by poskytoval větší stealth ve srovnání s konvenčními bojovými čluny při vyšší hladinové rychlosti než konvenční ponorky. Vývoj potápěčského člunu probíhal od ledna 1959 do konce roku 1964 ( dle jiných zdrojů byl projekt oficiálně uzavřen vládním nařízením č. politické scény. Podle Eduarda Aframeeva, doktora technických věd a zaměstnance Krylova výzkumného centra , však i bez změny moci projekt pravděpodobně neměl šanci na úspěch [5] .
Podle doktora technických věd E. A. Aframeeva poprvé myšlenku potápěčské lodi vyslovil Valerian Brzezinsky , který vyvinul v roce 1939 ve speciální technické kanceláři NKVD v závodě č. 196 v Leningradu. projekt ponorného torpédového člunu M-400 "Flea". V poloze na hladině měl mít člun výtlak 35,3 tuny a rychlost 33 uzlů a pod vodou 74 tun a 11 uzlů. Výzbroj - dva 450 mm torpédomety a 1 kulomet. Elektrárna - dva dieselové motory (při ponoření se přepnuly na práci v uzavřeném cyklu). Taktika - setkání s nepřítelem v ponořené pozici, torpédová salva, výstup a odchod z bojiště v pozici na hladině. Stavba lodi začala v roce 1939 v továrně Andre Marty v Leningradu. Na začátku Velké vlastenecké války byla loď připravena na 60 %. V roce 1942 byl v podmínkách blokády projekt dočasně zmrazen a po poškození člunu ostřelováním byl definitivně uzavřen [6] .
Vývoj projektu vedl Leningrad Central Design Bureau-19 ( TsKB-19 ) pod vedením vedoucího kanceláře Igor Kostetsky. Pro realizaci projektu byla Leningradská námořní elektrárna převedena pod kontrolu TsKB-19 . Projekt 1231 také hrál důležitou roli při sloučení TsKB-19 a TsKB-5 do Almaz Central Marine Design Bureau . Po sloučení byl vedoucím TsKB-5 Evgeny Yukhnin jmenován generálním konstruktérem projektu [2] .
Návrh potápěčského člunu se skládal z velkého počtu etap, z nichž každá byla výsledkem technických náčrtů experimentální lodi a nákresů hlavních prostor [2] .
Projekt provedly lodní designové kanceláře , které předtím neměly žádné zkušenosti s podvodní stavbou lodí a byly nuceny prozkoumat novou oblast za pochodu. Loď projektu 1231 po první etapě prací přešla do kategorie experimentálních pro vyřešení všech problémů a konstrukčních nuancí na ní [2] .
Na konci projektu bylo plánováno vytvoření samohybného modelu potápěčské lodi v měřítku 1:2 nebo 1:3, na kterém se měl testovat tvar trupu, proces stoupání a ponoření, systém křídel, stejně jako ovladatelnost lodi pod vodou [7] .
Požadavky na hladinovou loď a ponorku si protiřečí, takže skloubit tyto požadavky v rámci jednoho člunu se ukázalo jako obtížný technický úkol [2] .
V průběhu práce na projektu 1231 bylo nutné odchýlit se od norem a postupů přijatých při projektování stavby lodí: odstranit omezení na přeplněnost obecného místa [k. 2] , odstranit přístup k některým důležitým zařízením, opustit opatření na ochranu lodi, opustit záložní zdroje elektřiny, odstranit duplicitu některých prvků elektrárny a lodních systémů (například pohony pro stoupací a střemhlavé systémy ), překročit přípustné limit pro přetížení hlavních motorů při přechodu lodi na křídla, limit stability a výtlaku . Omezení velikosti a výtlaku potápěčské lodi si vynutila použití malých a lehkých verzí mechanismů a zařízení, speciálních systémů a zařízení, které se v té době ještě sériově nevyráběly [8] .
Vývoj technického projektu odhalil potřebu dalších konstrukčních a vývojových prací, jejichž celkový seznam činil přibližně 120 položek. Mezi tyto položky patřilo studium hydrodynamických charakteristik lodi, ověření pomocí experimentů konstrukcí trupu a křídel, vytvoření nových mechanismů, armatur a dalšího vybavení, zkoušky hlavních motorů a mechanických převodů, automatizace a systémů na stolici [5]. .
Jedinečnou součástí lodi, která vytvořila mnoho konstrukčních výzev, bylo zařízení pro posuv příďového křídla. Tento mechanismus musel odolat obrovské zátěži působící na křídlové křídlo při pohybu po hladině moře během vln [9] .
Práce na potápěčské lodi byly přerušeny po Chruščovově odvolání z funkce prvního tajemníka ÚV KSSS . Potápěčský člun však podle Aframeeva neměl šanci na praktickou realizaci, a to i přes titánskou snahu konstruktérů [5] .
V roce 1958, ještě před zahájením hlavních prací na projektu, provedla TsKB-19 předběžné posouzení možných taktických a technických parametrů potápěčského člunu a jeho výzbroje a dospěla k závěru, že rozsah takové lodi by byl být poměrně úzký a některé parametry by se měly zlepšit (rychlost a rozsah podvodního ekonomického kurzu, hloubka ponoření, krátká doba ponoření a výstupu) [2] .
Oblasti mimo dosah pobřežních stíhaček byly uznány jako optimální prostor pro loď , což vyžadovalo větší rozsah autonomního pohybu ve srovnání s letadly [2] .
Potápěčskému raketonosnému člunu byly přiděleny následující bojové úkoly: zaúsťovat raketové údery proti nepřátelským lodím v pobřežních oblastech, pomáhat při ničení vyloďovacích sil a blokovat námořní komunikaci, jakož i hlídky sonarů a radarů v podmínkách rozptýlené základny flotily. [2] .
Zamýšlená taktika potápěčské lodi byla následující. Před začátkem nepřátelských akcí dorazí potápěčské lodě do požadované oblasti předem, ponoří se pod vodu a v této poloze čekají na vzhled nepřátelské flotily. Pokud by podvodní přepadení nebylo možné, bylo plánováno přiblížit se k nepřátelské lodi v režimu ponorky. V obou případech je poloha nepřátelské lodi určena hydroakustickými prostředky . Po přiblížení se loď Projektu 1231 vyplaví k hladině, vyvine vysokou povrchovou rychlost, vstoupí do dosahu střely, vystřelí rakety a poté se znovu ponoří pod vodu nebo se vzdálí od nepřítele v poloze na hladině. Jak je koncipováno tvůrci, přiblížení k nepřátelské lodi v ponořené poloze a vysoká povrchová rychlost omezuje dobu kontaktu ohně (zejména s letadly) [10] .
Po podrobnějším prostudování takticko-technických charakteristik se ukázalo, že loď projektu 1231 ve zranitelnosti nepřevyšuje běžné hladinové čluny a náklady na její výrobu jsou vyšší [2] .
Během vývoje projektu se celkové uspořádání lodi, počet vodotěsných oddílů a jejich geometrický tvar neustále měnily. Uvažovalo se například o variantě přihrádek v podobě vodorovné osmičky nebo místností od sebe izolovaných, komunikujících pouze na povrchu. Pro kontrolu rozmístění všech mechanismů, přístrojů a zařízení na lodi s danými rozměry byly zhotoveny modely místností a oddílů v životní velikosti. Těsnost oddílů nás nutila hledat nestandardní řešení některých problémů: například ve strojovně byl personál nahrazen televizní kamerou vysílající informace na centrální řídící stanoviště [11] .
Nakonec se pevný trup lodi začal skládat ze dvou oddílů. V příďovém prostoru byly: centrální stanoviště, místnost pro energetiku, stanoviště radisty a akustika, bateriová šachta a jednotky. Z tohoto prostoru bylo prováděno veškeré řízení lodi, pohonu a elektrárny, raket, elektronických a hydroakustických zařízení. Druhý oddíl obsahoval hlavní a elektromotory, dieselagregát, hydraulická čerpadla a další podobná zařízení. V nástavbě se uvnitř silného kontejneru nacházel obytný oddíl s lůžky pro 6 osob nebo 50 % personálu a také kuchyně se zásobami jídla a vody. V případě nouze mohla posádka opustit loď ze dvou míst: obytného prostoru a centrálního stanoviště. Opuštění lodi bylo plánováno metodou volného výstupu nebo po bóji (lano s plovákem na hladině). Nástavba obsahovala propustnou kormidelnu, šachty pro přívod vzduchu a výfuku plynu a antény. V kormidelně bylo kontrolní stanoviště hlavních motorů v povrchovém režimu [11] .
Pro zajištění vysoké povrchové rychlosti byly zváženy následující možnosti:
Kromě výpočtů byly provedeny experimenty v aerodynamickém tunelu . Při výběru byly zohledněny nejen existující zbraně a mechanismy, ale také prototypy, stejně jako perspektivní modely vybavení, možné v budoucnu. V důsledku toho se ukázalo, že křídlová loď je lepší než ostatní možnosti z hlediska povrchové rychlosti a plavby , ale horší v některých nedůležitých parametrech [12] .
Zkoušely se různé kombinace křídel a tvarů trupu - od hoblování ostrými hroty a kombinovaných forem až po lodní. Výběr konkrétní varianty byl dán výsledky testování modelů v experimentálním bazénu, na otevřeném jezeře a ve větrných tunelech [13] .
Při vývoji potápěčské lodi vyvstal problém stability a manévrování lodi ve vertikálním směru pod vodou. Konstruktéři se rozhodli dát zadnímu konci trupu speciální tvar a automatizovat proces řízení křídlových křídel. Dosažení optimálního hydrodynamického uspořádání lodi se ukázalo jako možné se třemi možnostmi: se dvěma křídly, s jedním příďovým křídlem a bez křídel.
Varianta lodi se dvěma křídly měla výtlak 450 tun a povrchovou rychlost 42 uzlů, varianta s jedním příďovým křídlem - 440 tun a 38 uzlů a varianta bez křídel - 600 tun a 33 uzlů. Tyto možnosti se od sebe lišily hlavními rozměry, posuvem a povrchovými rychlostmi (zbytek parametrů byl stejný). Nejlepší variantou byla loď s jedním příďovým křídlem. Byl sice rychlostí horší než varianta se dvěma křídly, ale plná rychlost nevedla k přetížení motorů a vyvážení a ovladatelnost pod vodou byly lepší. Udržování stability lodi ve svislé rovině pod vodou bylo prováděno otáčením příďového křídla podél úhlu náběhu, podobný způsob byl použit při vstupu do pohybu na hladině na křídlech. Přítomnost křídel zvyšuje ponor lodi na parkovištích a při nízké rychlosti, zvyšuje tření a odpor vody při pohybu a vede také ke zvětšení rozměrů. Proto došlo k pokusu o provedení křídel zatahovacích do trupu při zachování možnosti jejich rotace ve vysunuté poloze. Tento experiment ale skončil neúspěchem [7] .
Hlavními motory projektu byly plynové turbíny (výhoda - velká kapacita agregátu) a dieselové motory různých typů (výhoda - menší rozměry a absence velkých sacích šachet) . Turbíny vyžadovaly ochranu kompresoru před vnikáním mořské vody, těsnost cest vzduchu a plynu při ponoření a rychlý start motorů po vynoření. Pro ekonomický režim povrchového chodu turbíny vyžadovaly rychloběžné vrtule s regulovatelným stoupáním pro vysoký výkon, což je podle Aframeeva problém i v naší době. Při stejném cestovním dosahu neposkytovala turbínová verze lodi výhody ve výtlaku kvůli vysoké specifické spotřebě paliva. Nakonec byl na projektu 1231 instalován experimentální dieselový motor M507, který se skládal ze dvou jednotek sériového dieselového motoru M504. Ta měla výfukovými plyny vznětového motoru vyfouknout hlavní balastní nádrže, aby mohla rychle stoupat nahoru. V rámci vývoje potápěčské lodi byla zvažována otázka vytvoření podvodní elektrárny z pomocných dieselových motorů v uzavřeném cyklu provozu nebo převedení jednoho z hlavních dieselových motorů do uzavřeného cyklu provozu na omezenou dobu [7 ] .
Jako vrtule byly použity širokolisté vrtule s pevným stoupáním , vyznačující se vysokou rychlostí . Vrtule s řízeným stoupáním byly zamítnuty, přestože dávaly maximální možný počet způsobů pohybu lodi [7] .
V průběhu prací na potápěčské lodi probíhalo hledání nejoptimálnějšího schématu přenosu výkonu na pohony v režimu podvodní plavby a RDP. Mezi navrženými možnostmi byly reverzibilní generátor-motorový elektrický stroj, použití třetí hřídele, úhlové převodovky, hydraulické převody, čerpadla a hydromotory. V důsledku toho bylo zvoleno schéma pro dvouhřídelovou instalaci s dieselovými motory pro pohyb po hladině vody a vrtulovými motory pro podvodní plavbu a v režimu RDP [14] .
O složitosti elektrárny lodi svědčí fakt, že její součástí bylo 80 akčních členů systému dálkového automatického ovládání. Ale díky použití automatizace nebyla potřeba služba v motorovém prostoru a elektrárna byla řízena z centrálního stanoviště [9] .
Vnější trup lodi projektu 1231 byl plánován jako plně svařený pomocí extrudovaných profilů a panelů. Robustní tělo se skládalo ze tří válcových skořepin. Střední část silného trupu potápěčského člunu tvořila dvojice několika nakloněných trupů s plochým stropem. Podvázání vnějšího a pevného trupu muselo vydržet přetížení od povrchového pohybu lodi vysokou rychlostí. Pro vnější a odolné pouzdro byla studována možnost použití slitin hliníku a hořčíku , slitin titanu a vysokopevnostních ocelí včetně nízkomagnetických. V důsledku toho bylo rozhodnuto vyrobit trup z AMg-61 (značka slitiny hliníku a hořčíku používaná v konstrukcích zatížených trupem [15] ), křídla pak z titanu a oceli [9] .
Pro snížení radarové viditelnosti potápěčského člunu byla diskutována možnost stavby povrchové části vnějšího trupu a oplocení kabiny z plastových materiálů, což nemělo vliv na celkovou pevnost lodi. Samotné silné těleso muselo odolat tlakové vlně z výbuchu jaderné bomby ve vzdálenosti 2 a více kilometrů od epicentra (a mechanismů a zařízení - od 4 kilometrů) [9] .
Zpočátku měla potápěčská loď 2 řízené střely , ale během návrhu bylo rozhodnuto zvýšit údernou sílu. Výzbroj lodi ve finální verzi: 4 řízené střely P-25 s dosahem 40 km. Střely byly umístěny v jednoduchých, neřízených, neautomatizovaných odpalovacích zařízeních kontejnerového typu , upevněných v konstantním úhlu sklonu k horizontu. Rakety byly ovládány na dálku ze společné konzoly na centrálním stanovišti lodi. Odpalovací zařízení byla mimo tlakový trup a měla těsnost , navrženou pro maximální hloubku lodi. Zpočátku chtěli, aby se kontejnery raket zvedly v okamžiku výstřelu (ve vodorovné poloze by nerušily proudění lodi při pohybu pod vodou), ale vytvoření výtahu způsobilo další potíže, takže se rozhodli pro pevná poloha kontejnerů raket [12] .
Potápěčský člun neměl žádné prostředky sebeobrany (včetně letecké ). Proto se jako ochrana používá způsob cestování v poloponořeném [k. 3] pozice, kdy se nad hladinou moře tyčí pouze kajuta a část volného boku a zbytek lodi je skryt pod vodou [11] .
Na loď projektu 1231 měl instalovat univerzální radar Rangout-1231 (vylepšená verze sériového radaru) schopný detekovat a lokalizovat nepřátelskou loď na vzdálenost 25-28 km. Hydroakustická stanice "Kharius", když byla loď pod vodou bez pohybu, detekovala nepřítele ve vzdálenosti 60-120 km. Plánovalo se také použití malého televizního zařízení pro sledování vzdušného a povrchového prostoru (při pohybu v hloubce periskopu) a podmořského prostoru (v plně ponořené poloze). Byla studována možnost použití malé plovoucí antény např. takového provedení - byla instalována bičová anténa pro rádiovou komunikaci, televizní hlavice pro sledování povrchu a vzdušného prostoru a radarová stanice pro detekci radarů letadel a lodí. nosná bóje [19] .
Nedostatek schopností sebeobrany prudce zvýšil potenciální ztráty v případě nepřátelských akcí – v průběhu vývoje však byla posílena raketová výzbroj a zlepšena podpora radaru a sonaru lodi, což podle odhadů snížilo potenciální ztráty na polovinu. Rychlost podvodního kurzu a kurzu v režimu RDP byla nízká. Dosah ponorky také. Malá hloubka ponoření činila loď zranitelnou vůči protiponorkové obraně [19] .
Parametry každé válečné lodi jsou určeny zamýšleným rozsahem její aplikace. V situaci s potápěčským člunem však taktika použití nebyla propracována v patřičném rozsahu a nezohledňovala možné varianty, jak čelit nepříteli. V důsledku toho takticko-technický úkol pro ponorný nosič raket neměl dostatečné opodstatnění [2] .
Obecně se ukázalo, že design lodi je poměrně složitý. Například střemhlavý a výstupový systém sestával z 29 ventilačních ventilů a 54 kingstonů , ale vysokotlaký přívod vzduchu by v nouzových podmínkách pro výstup nestačil [9] .
Hoblovací typ obrysů trupu, poskytující vysokou povrchovou rychlost a dobrou plavbu, a přítomnost kontejnerů s raketami na palubě vedly k nadměrnému vztlaku ponorky . Tato skutečnost předurčila velký objem hlavních balastních nádrží a zkomplikovala konstrukční řešení procesu ponoření a výstupu: zejména vyvstala otázka umístění králových kamenů . Pokud jde o dobu ponoru, loď projektu 1231 prohrála s konvenčními ponorkami [9] .
V průběhu navrhování potápěčské lodi byl trvalý trend ke zvyšování hmotnosti lodi a potřebného výkonu elektrárny. To následně vedlo ke zvýšení výtlaku a snížení rychlosti, čímž se snížila bojová hodnota [5] .
Při vývoji potápěčské lodi byla vynalezena nová technická řešení pro stavbu lodí. Navrženy kombinované obrysy trupu, zároveň poskytující vysokou rychlost na hladině a stabilizaci pohybu pod vodou. Na tělo byla použita slitina hliníku a hořčíku o tloušťce až 40 mm a na křídla titan . Robustní pouzdro mělo nestandardní provedení. Používaly se dieselové a stříbrno-zinkové baterie , které nebyly v praxi vyzkoušeny (ještě před stavbou ponorek Projektu 651 ). Při řízení lodi a vybavení byla použita hromadná automatizace, která předpokládala vzhled ponorek Projektu 705 . Akční členy a jednotlivé prvky automatického řízení křídel, kormidel, kingstoneů a ventilačních ventilů balastních nádrží byly mimo tlakový trup. Byla vynalezena lehká a malá verze vnější výztuže [9] .
Tabulka č. 1. Hlavní taktické a technické prvky variant pro různé fáze návrhu lodi projektu 1231 [11]
| Taktické a technické prvky | Přednáčrtová studie 1958 | Nultá fáze předběžného návrhu z roku 1959 | Návrh designu z roku 1959 | Návrh designu v roce 1962 | Iniciativní verze předběžného návrhu z roku 1962 | Nultá fáze technického projektu z roku 1963 | Technický projekt z roku 1963 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Plný výtlak, tzn. | 130 | 170-225 | 270-272 | 316-350 | 350 | 380-423 | 440-460 |
| Povrchová rychlost, uzly | 46-50 | 31-42 | 35-40 | 28-45 | 48 | 42-60 | 33-42 |
| Podvodní rychlost, uzly | 6-7 | 3-5 | 2,5-4 | čtyři | 3-4 | 3 | 3,6-4 |
| Povrchový dosah, míle | 200-250 | 400-500 | 700 | 600-700 | 700 | 400-700 | 700 |
| Podmořský dosah, míle | třicet | dvacet | 12 | dvacet | dvacet | dvacet | 25 |
| Celkový výkon povrchových motorů, l. S. | 12 000 | 11000-18000 | 18 000 | 18 000 | 18200 | 24 000–30 000 | 24 000 |
| Varianty typů povrchových elektráren | turbíny | turbíny a diesely | diesely | diesely | diesely | turbíny a diesely | diesely |
| Varianty hydrodynamického komplexu | dva křídlové lodě | jeden křídlový list | dva a tři křídlové lodě | jedna a dvě křídlová křídla | dva křídlové lodě | dva křídlové lodě | jedna a dvě křídlová křídla; bez křídel |
| Počet střel | 2 | 2 | 2 | 2 | čtyři | čtyři | čtyři |
Tabulka č. 2. Hlavní takticko-technické prvky variant lodi projektu 1231 dle technického návrhu [9]
| Taktické a technické prvky | Se dvěma křídly | S jedním nosním křídlem | bez křídel |
|---|---|---|---|
| Plný výtlak, tzn. | 450 | 440 | 580-600 |
| Maximální délka, m. | 50,29 | 50,69 | 63,0 |
| Maximální šířka trupu, m. | 9.12 | 9.12 | 8,46 |
| Šířka na křídlech, m | 13.02 | 13.02 | — |
| Povrchová rychlost, uzly | 42 | 38 | 33 |
| Podvodní rychlost, uzly | 4,0 | 3,8-5,0 | 3,6-4,0 |
| Povrchový dosah, míle (rychlost, uzly) | 700 (14,5) | 700 (14,5) | 1000 (18) |
| Podmořský dosah, míle | 25 | ||
| Dojezd v režimu RDP, míle (rychlost, uzly) | OK. 200 (4) | ||
| Pracovní hloubka ponoru, m | 70 | ||
| Odhadovaná hloubka ponoru, m | 112 | ||
| Doba nepřetržitého pobytu pod vodou, dny | 2 | ||
| Autonomie, dny | 5 | ||
| Posádka, os. | 12 | ||
| Schopnost plavby při pohybu na křídlech, body | 3 | čtyři | — |
| Typ povrchové elektrárny | dva M-507 s kapacitou 12 000 hp každý. S. | ||
| Typ ponorné elektrárny | elektromotory a baterie | ||
| Typ elektrárny v režimu RDP a pomocná | diesel M-50 o objemu 700 litrů. S. | ||
| Raketové zbraně | 4 povrchové střely P-25 | ||
| Rádiová zařízení | radarové a hydroakustické stanice | ||
| Navigační zařízení | gyrokompas, log, automatický plotr, echolot | ||