Виктор Дыгало
Профессор, кандидат военно-морских наук, контр-адмирал

Атомная подводная лодка проекта 661 – абсолютный рекордсмен скорости подводного хода.

    В феврале 1992 года российская атомная подводная лодка под командованием капитана 2-го ранга Игоря Локтя столкнулась в Баренцевом море с атомной субмариной ВМС США "Батон Руж". Американская подлодка следовала за нашей в зоне акустической тени, поэтому подопечные Локтя не могли обнаружить ее присутствие. В момент всплытия российская лодка ударила ограждением рубки в днище "Батон Руж". К счастью, худшего не произошло. Обе лодки получили повреждения, но катастрофы избежали. Если бы российский атомоход 945 проекта ("Сьерра" – по западной классификации), сделанный из сверхпрочных титановых сплавов, "долбанул" американку не "мягким" ограждением рубки, а массивной носовой частью "Батон Руж" вряд ли избежала бы гибели. Американская подлодка с трудом добралась до родных берегов. Ремонтировать ее не стали, а списали на слом. А лодка, которой командовал Локоть, после ремонта снова вошла в состав Российского ВМФ.
    Наша страна – бесспорный мировой лидер титанового судостроения. А началось все в 1958 году. Тогда в СССР были достигнуты реальные успехи в области применения на подводных лодках атомных энергетических установок, баллистических и крылатых ракет, радиоэлектронного вооружения. 28 августа 1958 года правительство приняло постановление "О создании новой скоростной подводной лодки, новых типов энергетических установок и развитии научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работ для подводных лодок". В качестве первоочередных ставились следующие задачи: увеличить скорости подводного хода и глубины погружения подводных лодок в 1,5 – 2 раза; создать новые комплексы малогабаритного дальнобойного ракетного оружия с подводным стартом и дальноходные скоростные самонаводящиеся торпеды с возможностью их использования при глубинах погружения в 2 раза больше достигнутых к тому времени; внедрить в производство новые виды материалов, позволяющих в комплексе с другими мерами снизить водоизмещение и размеры субмарин, создать малогабаритные приборы и аппаратуру и т. д.
    Для комплексного решения этих задач в соответствии с постановлением правительства начались работы по конструированию первой высокоскоростной атомной подводной лодки с корпусом из титанового сплава, атомной энергетической установкой второго поколения и ракетным комплексом, крылатые ракеты которого производили старт из-под воды. Проект получил номер 661 ("Папа" – по западной классификации).
    Проектирование подводной лодки осуществлялось под руководством главного конструктора Н. Н. Исанина, затем Н. Ф. Шульженко. В создании опытной подводной лодки участвовали свыше 400 организаций и предприятий. Многое приходилось начинать с "чистого листа". Особенно много времени ушло на разработку технологии постройки корпуса подводной лодки из совершенно нового материала – титанового сплава, процесс сварки которого абсолютно не отвечал традиционным приемам, применяемым при сварке секций подводных лодок из обычной высокопрочной стали. При насыщении титана водородом образовывались трещины, поэтому сварка производилась в особой газовой среде.
    Огромный вклад в развитие титановых технологий, а по сути дела, в становление всей титановой промышленности страны внес академик Игорь Васильевич Горынин, возглавляющий Государственный научный центр – ЦНИИ КМ "Прометей". Под его руководством были созданы титановые сплавы, обладающие высокой удельной прочностью, абсолютной коррозийной стойкостью и многими другими замечательными качествами. Прометеевские фундаментальные исследования были доведены до широкого промышленного внедрения.
    Новизна и сложность оружия, механизмов и корпусных материалов потребовали длительной работы. С момента утверждения основных тактико-технических элементов подводной лодки до окончания постройки прошло около 11 лет. Принятие ее в состав Военно-Морского Флота состоялось 31 декабря 1969 года. Основные тактико-технические характеристики субмарины были следующие: наибольшая длина – 106,9 м; наибольшая ширина – 16,7 м; нормальное водоизмещение – 5200 т; скорость длительного полного хода (по проекту) – 37 – 38 узлов (68,6 – 70,4 км/ч). На государственных испытаниях полная скорость составила 42 узла (77,7 км/ч), а в период опытной эксплуатации была зафиксирована скорость 44,7 узла (82,8 км/ч). Эта скорость и на сегодняшний день – рекордная для подводных лодок. Подлодка проекта 661 создавалась для борьбы с авианосцами и быстроходными кораблями из состава авианосно-ракетных соединений противника. Главным ее оружием были 10 крылатых ракет комплекса "Аметист". Кроме того, в носовой оконечности были установлены 4 торпедных аппарата калибра 533 мм. Они обеспечивали беспузырную стрельбу с глубин до 200 м.
    Подводная лодка представляла собой своеобразную лабораторию, где в натурных условиях проводились апробирование и испытание новых образцов оружия, корабельной техники и систем. Многое из того, что было создано для 661-й, впоследствии использовалось в новых проектах атомоходов. В ходе ее строительства впервые в мире осваивались технологии сварки корпусных конструкций из высокопрочных титановых сплавов, изготовление из них отливок, поковок, а также арматуры и других узлов и агрегатов, что обеспечило значительное увеличение глубины погружения. Для статических и динамических испытаний были построены полунатурные и натурные отсеки. Проведенные исследования подтвердили высокое качество титановых сплавов при использовании их в корпусных конструкциях, высокую взрывостойкость сварных соединений и конструкций в целом. Внедрение титановых сплавов в подводное кораблестроение дало мощный импульс развитию в Советском Союзе титановой промышленности.

Академик И. В. Горынин.

    Тем не менее, от серийного строительства лодок проекта 661 по нескольким причинам (в том числе из-за повышенного уровня шумности) отказались. По этому поводу журнал "Нэйвал архитект" недавно писал: "В свое время западные разведывательные службы с облегчением вдохнули, когда стало известно, что советская АПЛ проекта 661 не пошла в серийное производство".
    Советские атомные подводные лодки второго и последующих поколений в основном строились из высокопрочной стали. Но ряд проектов, в силу поставленных перед разработчиками высоких тактико-технических требований, можно было осуществить только с использованием титановых сплавов высокой удельной прочности. Это позволяло за счет существенного снижения массы корпуса сэкономить на водоизмещении до 25 – 30 %, а предельную глубину погружения увеличить в 1,5 раза и более.
    Перед главным конструктором многоцелевой атомной подводной лодки проекта 705 ("Альфа" – по западной классификации) М. Г. Русановым поставили задачу построить высокоманевренную скоростную подводную лодку относительно малого водоизмещения (1500 – 2000 т). Это достигалось за счет использования титанового сплава в качестве корпусного материала и многих корабельных систем. Удалось резко снизить также заметность лодки при магнитометрическом поиске. Жесткие требования к водоизмещению и ходовым характеристикам побудили разработать принципиально новую одновальную, однореакторную главную энергетику с паропроизводящей установкой на жидкометаллическом теплоносителе (ЖМТ) и с паротурбинной установкой на повышенных параметрах пара. Паротурбинная установка отличалась от всех ранее созданных компактностью, блочной компоновкой, применением для ее изготовления титановых сплавов, высокой степенью автоматизации, экономичностью и лучшими массогабаритными показателями.
    Однако следует заметить, что новый тип реактора был очень чувствителен к ослабленной теплоизоляции. Как только где-либо снижалась теплоизоляция первого контура, теплоноситель застывал, образуя пробку. В заводских условиях такие неполадки быстро устранялись, но в море сделать это было сложно. Эксплуатационные проблемы подобных реакторов не были своевременно объективно оценены. Началось строительство серии весьма дорогостоящих подводных лодок проекта 705 с реакторами на ЖМТ. В результате хотя подлодки 705 имели высокие тактико-технические характеристики и были максимально автоматизированы, возлагаемых надежд они не оправдали, и от реакторов на ЖМТ позже пришлось отказаться.
    Опытная подводная лодка проекта 705, построенная в Ленинграде, была сдана флоту в декабре 1971 года, а головная лодка, строившаяся в Северодвинске, вступила в состав ВМФ в декабре 1977 года. Эти субмарины были самыми малыми по водоизмещению среди всех типов многоцелевых атомных подлодок. Их подводное водоизмещение составляло 3700 т, а надводное – 2300 т. Они вооружались автоматизированным торпедно-ракетным комплексом с шестью носовыми пневмогидравлическими аппаратами калибра 533 мм. Комплекс позволял производить стрельбу торпедами и ракетоторпедами на всех глубинах погружения. Высокая степень автоматизации и централизации управления оружием, вооружением и техническими средствами позволила более чем втрое сократить численность экипажа. Однако предусмотренная проектом численность экипажа в 18 человек была признана недостаточной, и ее пришлось увеличить до 31.

Атомная подводная лодка проекта 945.

    Несмотря на ряд недостатков, выявленных в ходе эксплуатации, идеи, заложенные в проекте 705, нашли развитие при создании новых подводных лодок, в том числе проекта 945. Для обеспечения надлежащей прочности корпуса с учетом заданной глубины погружения и требований по ограничению водоизмещения в качестве конструкционного материала был принят титановый сплав. Его использование позволило за счет существенного снижения массы корпуса сэкономить на водоизмещении до 25 – 30 %.
    Предельная глубина погружения подводной лодки проекта 945 была увеличена в 1,5 раза по сравнению с лодками второго поколения, например, многоцелевыми подводными лодками проектов 671, 671 РТ и 671 РТМ в стальном корпусе, строившихся в 1967 – 1978 годах.
    Ракетно-торпедный комплекс подводной лодки приспособлен для стрельбы из торпедных аппаратов как дальноходными самонаводящимися торпедами, так и крылатыми ракетами, предназначенными для поражения наземных объектов. Главный конструктор проекта – Н. И. Кваша, возглавляющий Нижегородское ЦКБ "Лазурит". Головной корабль был сдан Военно-Морскому Флоту 21 сентября 1984 года.
    Одно из важнейших направлений развития подводного кораблестроения – стремление к овладению все большими глубинами. Ведь глубина погружения играет существенную роль в повышении скрытности, снижении уязвимости и улучшении тактического использования субмарин. Все это благоприятно сказывается на повышении их боевой эффективности.
    Для решения научных и технических проблем, связанных с увеличением глубины подводного плавания, в августе 1966 года Военно-Морским Флотом было составлено тактико-техническое задание на создание новой опытной атомной подводной лодки. Ставилась задача построить подводную лодку с предельной глубиной погружения, в 2,5 раза превышающую показатели всех ранее строившихся субмарин. Лодка предназначалась для поиска, обнаружения, длительного слежения и уничтожения атомных подводных лодок, авианосцев, других крупных боевых кораблей и транспортов противника.
    Главные вопросы, которые предстояло решить, – это выбор материала для корпуса, отработка методов его конструирования и технологии изготовления. Несмотря на уже имевшийся опыт строительства подводных лодок из титановых сплавов, научно-исследовательские работы показали необходимость увеличения содержания титана в этих сплавах, что повышало их агрессивность к другим металлам и усложняло процесс сопряжения титановых конструкций с оборудованием. Это потребовало новых технических решений, особенно при сварке.
    В качестве конструкционного материала был принят титановый сплав с пределом текучести 72 – 75 кгс/мм². Прочный корпус имел относительно простую архитектурную форму. На большей части длины он представлял собой цилиндр диаметром 8 м, а в оконечностях состоял из усеченных конусов, заканчивающихся в носу и корме сферическими переборками. Угол сопряжения усеченных конусов с цилиндром не превышал 5O. Гребной вал однореакторной энергетической установки проходил по центру кормовой переборки, что позволило отказаться от выкружки (дополнительного утолщения) в районе выхода гребного вала. Цистерны размещались внутри прочного корпуса.

Атомная подводная лодка проекта 705 с паропроизводящей установкой на жидкометаллическом теплоносителе.

    Эти и другие особенности оптимизировали конструкцию прочного корпуса с точки зрения рационального использования материала для достижения требуемой прочности и надежности при относительно приемлемых весовых затратах. В результате относительные весовые нагрузки были распределены так, что вес корпуса составил около 39 % нормального водоизмещения. Это не превышало величины относительного веса стальных корпусов подводных лодок, у которых предельная глубина погружения в 2,5 раза меньше, чем у вновь строящейся подводной лодки проекта 685, получившей название "Комсомолец".
    Для определения работоспособности титанового сплава в условиях высоких напряжений на больших глубинах потребовалось провести широкий комплекс исследований и опытно-конструкторских работ. На масштабных полунатурных и натурных отсеках подводной лодки отрабатывались методы конструирования, технология изготовления различных узлов с экспериментальной проверкой статической, циклической и динамической прочности. Подводная лодка строилась блоками, каждый из которых для большей надежности был испытан наружным давлением в большой док-камере.
    Лодка оснащалась ракетно-торпедным комплексом, состоящим из шести автоматизированных торпедных аппаратов калибра 533 мм с автономно действующими пневмогидравлическими стреляющими устройствами и устройствами быстрого заряжения. Ракетно-торпедное оружие могло использоваться при залповой и одиночной стрельбе на всех глубинах погружения.

Атомная подводная лодка "Комсомолец".

    Проектирование опытной глубоководной лодки длилось более восьми лет. Технический проект был утвержден в декабре 1974 года. Закладка лодки на заводе-строителе состоялась 22 апреля 1978 года, сдали ее Военно-Морскому Флоту в 1983 году. Главные характеристики: наибольшая длина – 118,4 м, наибольшая ширина – 11,1 м, средняя осадка – около 7,4 м, водоизмещение надводное – 5680 т. На сдаточных испытаниях лодка показала полную подводную скорость 40,6 узла (56,7 км/ч).
    Главный конструктор проекта – Н. А. Климов, а с 1977 года – Ю. Н. Кормилицин из ЦКБ МТ "Рубин". В период опытной эксплуатации было проведено погружение на предельную глубину с проверкой возможности стрельбы из торпедных аппаратов.

Рис. В. Дыгало

    Корабль был настоящим чудом. Его сверхпрочный титановый корпус выдержал погружение на глубину, которой не достигала ни одна лодка в мире – 1000 м. Этот небывалый в истории подводного плавания рекорд установлен 5 августа 1984 года. По словам штурмана "Комсомольца" капитана 3-го ранга Александра Бородина, обжатие было таким, что часть коек личного состава выгнуло, как лук. Гидроакустик, который слушал погружение лодки с обеспечивающего надводного корабля, рассказывал: "Я из-за вас чуть не поседел... Стоял такой скрип, такой скрежет, что я считал вас уже покойниками!" Но титановый панцирь выдержал.
    После этих испытаний подводная лодка участвовала во флотских учениях и совершила поход на полную автономность. Но после выполнения задач второго похода 7 апреля 1989 года на "Комсомольце" в VIII отсеке внезапно возник пожар. Несмотря на героические действия экипажа, подводная лодка в 17 часов 08 минут затонула на глубине 1655 м. При этом 42 человека (18 офицеров, 13 мичманов и старшин, 11 матросов) погибли. Моряки успели надежно заглушить реактор, что предотвратило радиоактивное заражение акватории.
    После гибели "Комсомольца" строительство титановых лодок прекратилось, хотя сам материал корпуса лодки не был причиной катастрофы. Научно-исследовательские работы по широкому внедрению титановых сплавов в кораблестроение продолжаются.