Контакты

В.А. Никольцев, генральный директор ЦНИИ "Гранит", доктор технических наук

Первые системы управления движением подводных лодок. Первые подводные лодки (ПЛ) имели сравнительно небольшую скорость подводного хода и малую глубину погружения. В дальнейшем, при больших скоростях подводного хода и маневренности ПЛ, рулевым операторам стало затруднительно справляться с управлением. В связи с этим возникла очень важная проблема подводного кораблестроения - создание автоматических систем управления движением ПЛ по курсу, глубине на ходу и без хода.

Работы по решению этой проблемы в конце 30-х годов были поручены Особому техническому бюро (Остехбюро), на базе которого в 1939 г. был образован НИИ-49, переименованный позже в ЦНИИ «Гранит».

Для обеспечения автоматической стабилизации курса ПЛ в надводном и подводном положении в 1938-1939 гг. была разработана аппаратура под шифром «Угорь». После натурных испытаний ее приняли на вооружение лодок типа «Щ» Х серии. До начала Великой Отечественной войны было изготовлено несколько десятков комплектов аппаратуры «Угорь», которая находилась в эксплуатации до 1946 г.

Для автоматической стабилизации ПЛ по глубине на ходу в 1938 г. была создана аппаратура под шифром «Минога». Испытания на ПЛ Vl-бис серии показали, что она устойчиво удерживает ПЛ на заданной глубине. В более высокой степени готовности перед Великой Отечественной войной оказалась разработка аппаратуры стабилизаторов глубины погружения ПЛ без хода. Работы по этому направлению начались в Остехбюро в 1936-1937 гг. Были изготовлены образцы аппаратуры в двух вариантах: один - с чувствительным элементом в виде сильфона, другой - с применением трубки Бурдона. Натурные испытания, проведенные в 1939 г., показали, что оба варианта способны удерживать ПЛ на глубине с необходимой точностью. Комиссия рекомендовала аппаратуру, получившую название «Спрут», для вооружения вновь строящихся и всех плавающих ПЛ. Институт совместно с заводом им. Кулакова изготовил четыре комплекта, которые были установлены до начала войны на лодках типа «М» и «Щ».

Аппаратура «Спрут» обеспечивала в войну советским ПЛ тактико-технические качества, которыми не обладали корабли противника*.Работы по созданию и вооружению в военное время подводных лодок этой аппаратурой по лучили высокую оценку правительства. 11 апреля 1942 г. группа сотрудников института, участвовавших в разработке аппаратуры «Спрут», была удостоена Сталинской премии.

 В 50-е годы разрабатываются проекты и начинается строительство атомных подводных лодок (АПЛ) первого поколения. НИИ-49 внес заметный вклад в создание первой советской АПЛ. Специально для этой лодки институтом создается новое радиоэлектронное вооружение: система стабилизации АПЛ по глубине на ходу и без хода (шифр «Кедр») и система стабилизации курса (шифр «Стрела»). Эти системы удовлетворяли  тактико-техническим требованиям, которые были предъявлены главным конструктором проекта АПЛ, и долгое время успешно эксплуатировались, до замены их новыми серийными образцами аппаратуры.  Комплексом всех работ по АПЛ пр.627 в НИИ-49 руководил директор института Н. А. Чарин. В 1958 г. за эти работы ему, в числе других разработчиков АПЛ, была присуждена Ленинская премия.

Развернутые в институте широкие теоретические исследования в области теории управления и регулирования, большой объем макетирования и экспериментальных проверок в лабораториях и в реальных условиях, опыт разработки систем «Скат-1», «Кедр» и «Стрела» позволили к концу 50-х годов разработать новые системы типа «Мрамор» и «Гранит», предназначенные для дистанционного и автоматического управления движением дизельных и первого поколения АПЛ и обеспечивавшие управление во всем возросшем диапазоне скоростей хода и глубины плавания.

60-е годы характеризуются развитием в нашей стране строительства атомных подводных лодок второго поколения. Значительно возросли радиус действия АПЛ, автономность плавания, скорость подводного хода, увеличилась маневренность, появились новые виды оружия. Все это существенно усложнило работу рулевых, сделало необходимым создание автоматических систем управления движением АПЛ со значительно увеличенным объемом решаемых задач для обеспечения безопасного управления с требуемыми показателями качества. Перед институтом были поставлены задачи по созданию новых систем управления движением АПЛ.

Еще в 1958 г. была начата разработка новой комплексной системы управления движением АПЛ (шифр «Шпат»), предназначенной для автоматического и дистанционного управления АПЛ в пространстве во всем диапазоне скоростей хода и глубин погружения. Определяющими факторами при выборе структуры системы стали требования по наиболее полному использованию маневренных свойств АПЛ, повышению надежности, точности, ремонтопригодности аппаратуры, а также обеспечению необходимого числа возможных видов управления (с использованием автономных каналов, всех видов рулей, дублирования систем гидравлики) и их различных сочетаний.

Рост скоростей хода и повышение маневренных свойств АПЛ второго поколения увеличили вероятность возникновения аварийных ситуаций, что привело к необходимости разработки противоаварийной системы «Турмалин» (1958 г.), которая предназначалась для повышения безопасности ПЛ путем предотвращения аварийных дифферентов и провалов по глубине и удержания ПЛ в разрешенном диапазоне глубин хода, а при поступлении воды в один из отсеков прочного корпуса - для выведения ПЛ на глубину, безопасную для прочности межотсечных переборок. Эта система  успешно эксплуатировалась на флоте более 20 лет.  Функциональные задачи, решаемые в то время системой «Турмалин», являлись принципиально новыми, не имеющими прототипов в мировой практике. По имеющимся данным, в США проведение подобных работ началось лишь в 1963 г., после гибели АПЛ «Трешер».

В дальнейшем, начиная с 1962 г. и по настоящее время, коллектив разработчиков из НИИ-49, сначала в составе ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова, а затем в ЦНИИ «Аврора», в новых условиях продолжает успешно развивать данное направление науки и техники.

Радиолокационные системы для подводных лодок. В 1947 г. в институте впервые началась разработка радиолокационных станций для подводных лодок, и первой специальной РЛС для ПЛ стал «Флаг». Эта работа положила начало одному из основных направлений по оснащению радиолокационными станциями и радиолокационными комплексами подводных лодок всех классов, от первых послевоенных дизельных до АПЛ стратегического назначения третьего поколения. За прошедшие полвека были разработаны, изготовлены и поставлены на вооружение свыше сотни РЛС. Важнейшими задачами радиолокационного вооружения всех типов послевоенных подводных лодок, находящихся в надводном или перископном положении, были: предупреждение командира ПЛ о возможности ее обнаружения надводными кораблями и самолетами; скрытное обнаружение надводных целей и береговых  ориентиров для обеспечения навигационной безопасности плавания в любых условиях погоды и времени суток.

Особенность первой РЛС «Флаг» - антенное устройство, выдерживающее полное забортное давление воды. Опытный образец со специально разработанным  подъемно-мачтовым устройством (ПМУ), установленный на ПЛ типа «Ленинец», успешно прошел государственные испытания и 14 июня 1950 г. был принят на вооружение всех строящихся и действующих ПЛ, в том числе пр.611, 613, 615 и 617. В 1951 г. разработка удостоена Сталинской премии II степени.

В 1955-1956 гг. НИИ-49 разработал для первой атомной подводной лодки пр.627 опытный образец РЛС «Призма», работавшей в диапазоне радиоволн 2,0 и 0,8 см. Выбор этих новых для лодок диапазонов волн был обусловлен необходимостью получения большей разрешающей способности по углу при приемлемых для ПЛ размерах антенных устройств.  В период 1955-1958 гг. институтом разработана РЛС дальнего обнаружения воздушных целей «Касатка» для ПЛ пр.640 радиолокационного дозора. При проектировании этой РЛС был решен ряд сложных научно-технических проблем. К ним относятся: разработка приемопередающих устройств 10-сантиметрового диапазона с импульсной мощностью до 2 МВт и соответствующих высокочастотных элементов; антенное устройство размерами 6,5х1,5 м, складывающееся в условиях размещения на ПЛ; впервые в практике морского приборостроения - сварное антенное устройство из титанового сплава.

В 1959 г. НИИ-49 поручено создание станции «Молния» для подводных лодок второго поколения. Станция обеспечивала автономным целеуказанием ракетный комплекс ПЛ благодаря использованию явления тропосферного рассеивания СВЧ-радиоволн. В декабре 1 969 г. она была принята на вооружение ВМФ для установки на ПЛ пр.651 и 675. Основные параметры станции (дальность обнаружения и точность пеленгования) превышали аналогичные параметры предыдущих станции в 2-4 раза.

В 1959 г. институтом начата разработка станции радиотехнической разведки «Залив», которая в дальнейшем была принята на вооружение всех подводных лодок второго поколения.  В мае 1961 г. институт приступил к созданию  автоматизированного радиолокационного комплекса для подводных лодок пр.705, состоящего из РЛС «Чибис» и системы обнаружения радиосигналов (СОРС) «Бухта». Характерной отличительной особенностью комплекса являлось конструктивное совмещение антенных устройств РЛС «Чибис», СОРС «Бухта» и ответчика «Хром-КМА» на одном ПМУ. Подобное совмещение было осуществлено в мировой практике впервые и позволило сократить число ПМУ на ПЛ.

В РЛС «Чибис» также впервые был введен режим истинного движения; обеспечивалась автоматическая выдача координат окружающих объектов в боевую информационно-управляющую систему (БИУС) с целью автоматизации задач кораблевождения. В СОРС «Бухта» принятые сигналы преобразовывались в двоичный код, что позволило использовать цифровые методы обработки сигналов и автоматизировать выдачу информации в БИУС. СОРС «Бухта» и РЛС «Чибис» были приняты на вооружение ПЛ пр.705 и его модификаций в 1972 г.

В 1969 г. институту поручена разработка РЛС «Корма» для ПЛ с повышенной скрытностью работы путем использования квазинепрерывного сигнала. При работе эта РЛС использовала антенное устройство и индикатор штатной РЛС подводной лодки. В 1974 г. РЛС «Корма» была принята на вооружение и установлена на подводных лодках второго поколения многих проектов.

В 1975 г. ЦНИИ «Гранит» поручена разработка базовой комплексной радиолокационной системы «Радиан» (главный конструктор Р. X. Галеев) для подводных лодок третьего поколения. Эта система представляла собой функциональное и техническое объединение РЛС «Купол» и СОРС «Буран», что позволило осуществить боевое обслуживание РЛС и СОРС одним оператором. В 1981 г. РЛКС «Радиан» была принята на вооружение ВМФ. В ходе работ удалось повысить надежность приборов антенного устройства, а состав аппаратуры сократить до 10 приборных шкафов, что позволило в дальнейшем производстве заменить комплекс «Радиан» на «Радиан-У».

Становление и развитие работ по системам управления ракетным оружием подводных лодок. В конце 40 - начале 50-х годов в ВМС зарубежных стран стала интенсивно развиваться тенденция использования крупных авианосных ударных и многоцелевых групп (АУГ и АМГ). Послевоенное экономическое состояние нашей страны не  позволяло обеспечить уравнивание сил ВМФ СССР и флотов потенциального противника для ведения артиллерийско-торпедных дуэлей за счет строительства кораблей соизмеримого тоннажа и вооружения. В связи с этим возникла необходимость создания для ВМФ СССР нового ударного оружия большой разрушительной силы и высокой точности попадания в малопротяженные подвижные цели, позволяющего эффективно бороться с АУГ и АМГ, атакуя их из районов, находящихся за пределами зоны действия кораблей охранения. Таким оружием стали противокорабельные ракетные комплексы с самонаводящимися крылатыми ракетами (ПКР). Обладая высокими маневренными свойствами, присущими летательным аппаратам самолетной схемы, большой дальностью полета, возможностью несения мощного боевого заряда, крылатые ракеты наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к противокорабельному оружию, - успешно решать задачу поражения крупных надводных кораблей как скоростных маневренных целей. Оснащение ВМФ таким оружием позволило добиться уравнивания ударного потенциала ВМФ СССР и ВМС зарубежных стран в условиях количественного неравенства флотов.

В 1954-1975 гг. ЦНИИ «Гранит» плодотворно взаимодействовал с ЦКБ МТ «Рубин» при создании корабельной аппаратуры систем управления баллистическими комплексами Д-2, Д-4, Д-5 (системы «Доломит», «Изумруд»,«Ставрополь», «Рекорд»).

С середины 50-х годов особое внимание уделялось вопросу оснащения противокорабельным ракетным оружием подводных лодок. Это диктовалось как очевидными тактическими достоинствами ПЛ (скрытность выхода в район атаки), так и появлением ПЛ с атомными энергетическими установками, которые позволили резко увеличить водоизмещение ПЛ, длительность автономного плавания, время пребывания в подводном положении, скорость хода.

В основу построения ПКР для ПЛ была положена конструкция, предложенная ЦКБ машиностроения, возглавлявшимся В. Н. Челомеем. Ее принципиальной особенностью являлось раскрытие крыльев ПКР в полете. Это решение позволило создать стартовую установку в виде герметичных цилиндрических контейнеров, которые хорошо размещались на ПЛ и не ухудшали ее основные тактико-технические характеристики.

В 1956 г. в нашей стране началась разработка первого противокорабельного ударного ракетного комплекса для ПЛ с самонаводящейся сверхзвуковой крылатой ракетой, получившего шифр П-6. Головным разработчиком комплекса в целом было определено ЦКБМ, головным разработчиком корабельной и бортовой аппаратуры системы управления «Аргумент - Антей» и контрольно-проверочной аппаратуры ПКР - НИИ-49. Данная кооперация оставалась неизменной при создании всех последующих ракетных комплексов с ПКР, и это творческое содружество ЦКБМ и института оказалось весьма плодотворным. Разработка носителей для комплекса П-6 - дизельной ПЛ пр.651 и атомной ПЛ пр.675 - была поручена ЦКБ МТ «Рубин».

Никогда ранее в своей истории нститут не сталкивался с работами такой сложности и масштаба. Их проведение потребовало принципиально новых подходов и организации, решения многочисленных проблемных вопросов, освоения новых специализаций и специфики проектирования бортовой аппаратуры ракет, значительных структурных преобразований. В институте совершенно отсутствовал научно-технический задел по многим элементам системы управления (автопилот, радиолокационный визир и т.д.). Новыми для разработчиков и конструкторов явились также требования по массогабаритным, механическим характеристикам и надежности, которые привели к необходимости пересмотра и совершенствования традиционных конструкторско-технологических решений. В связи с этим коллективу разработчиков пришлось в процессе проектирования одновременно проводить и глубокий научный поиск, и аппаратурную реализацию найденных решений. Значительное число этих решений оказалось приоритетным и было защищено авторскими свидетельствами на изобретения.

В основу построения системы управления (СУ) комплекса П-6 с крылатыми ракетами, имевшими надводный старт, был положен принцип управления и наведения ракеты на цели оператором с носителя по радиолиниям телеуправления, с использованием радиолокационной информации о целях, передаваемой на носитель с ракеты по радиолиниям трансляции изображения, и информации о текущих координатах ракеты, получаемой по радиолинии пеленгования. В связи с использованием этого принципа одним из наиболее важных в числе оригинальных технических решений, реализованных в СУ, следует считать разработку в составе корабельной аппаратуры системы управления (КАСУ) единого для всех радиолиний антенного поста, что, в конечном итоге, определило возможность размещения комплекса на ПЛ без ухудшения ее характеристик. Работы по созданию СУ комплекса П-6 были успешно завершены, и в 1964 г. он принимается на вооружение ПЛ пр.651 и 675. В результате ВМФ СССР получил новое мощное ударное ракетное оружие, обеспечившее нашей стране мировой приоритет в этом виде вооружений.

"Судостроение" №2 2001 г.