История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия
История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия
Российское оружие имеет большую и интересную историю , а его
разработчики прославили нашу страну на весь мир . В своем реферате я
затрону лишь некоторые темы и факты из истории нашего оружия .
1) Этапы создания и перспективы развития судов на воздушной подушке
.
Идея использования поддува воздуха под корпус транспортного аппарата
для создания подъемной силы и уменьшения сопротивления движению возникла
очень давно , еще в 18 веке . Однако практические успехи в ее реализации ,
особенно в области судостроения , были достигнуты только в наше время .
В Советском Союзе с 1927 по 1940 год профессор В.И. Левков
спроектировал , построил и испытал несколько катеров на воздушной подушке
серии “Л” . Эти катера , построенные по камерной схеме , имели
водоизмещение от 5 до 8 тонн ; на одном из них (Л-5) в 1937 г. была
достигнута рекордная по тем временам скорость-70 узлов(130км/ч) . Первые
опыты с камерной схемой впоследствии трансформировались в скеговые суда на
воздушной подушке с автономными подъемным и движительным комплексами .
Важным этапом развития принципиально нового типа судов стало
изобретение в Англии в 1955 г. профессором К. Коккерелом сопловой схе-мы
формирования воздушной подушки . Успешные испытания построенного по этой
схеме судна активизировали исследования и проектные работы в данном
направлени . Изобретение К. Коккерелом гибких ограждений , перспективы
применения которых у нас в стране были сразу оценены , способствовало
началу широкомасштабных работ по амфибийным судам на воздушной подушке
(СВП) . Война 1941-1945 гг. прервала эти исследования , и только в 1954 г.
в нашей стране продолжились проектные разработки и научные исследования в
развитие опытов профессора В.И.Левкова в области камерной схемы .
Специалисты Военно-Морского Флота первыми оценили огромные
преимущества амфибийных кораблей на воздушной подушке (КВП) для десант-ных
операций . ВМФ СССР финансировал широкомасштабные научно - техни-ческих
программ , в результате которых была создана база для проектирования и
серийного строительства десантных КВП .
Десантные корабли имеют некоторые особенности , вытекающие из их
назначения , однако приобретенный судостроителями и проектантами опыт , а
также многие технические решения могут в полной мере использоваться и в
гражданском судостроении .
Ведущим предприятием России в области создания как амфибийных ,
так и камерных СВП является Центральное морское конструкторское бюро“Алмаз”
, с которым связана вся основная история судов на воздушной по-душке в
России . По 10 проектам ЦМКБ “Алмаз” СВП строились серийно , и было
построено более 90 судов водоизмещением от 27 до 550 тонн , при общем
тоннаже 16740 тонн . Первым серийно строившимся в 1969-1976 гг. был
десантный штурмовой катер “Скат” ( проект 1205 ) . Катер предназначался для
перевозки и высадки 40 десантников . Водоизмещение - 27 т , скорость
полного хода - 49 узлов .
В 1970-1972 гг. его базе было построено и испытано три поисково-
спасаельных катера для отряда космонавтов . Они имели каюту для отдыха
космонавтов после полета и операционную для оказания , при необходимости ,
медицинской помощи . “Скаты” использовались на мелководных и
осыхающих акваториях Аральского и Каспийского морей в течение 12лет .
До настоящего времени катера проекта 1205 находятся в составе ВМФ .
В 1971- 1985 гг. серийно строился десантно-высадочный корабль на
во-
здушной подушке “Кальмар” ( пр. 1206 ) , который мог перевозить технику и
другие грузы суммарной массой до 37 тонн . Водоизмещение полное - 114 тонн
, скорость полного хода - 55 узлов.
Низкие гидроакустические и магнитные поля , присущие кораблям на
воздушной подушке , позволяют эффективно их использовать для траления
морских мин . На базе катера пр. 1206 был разработан телеуправляемый
тральщик , который серийно строился в середине 80-х годов .
В 1979-1980 гг. на замену катера “Скат” и как его дальнейшее
развитие
строился десантно-высадочный катер на воздушной подушке “Омар” (пр. 1209 )
для перевозки 60 десантников . Водоизмещение полное - 54 т , скорость
полного хода - 60 узлов . Технические решения этого катера до насто-
ящего времени морально не устарели и могут быть использованы при
проектировании и строительстве СВП водоизмещением до 60 тонн ,
грузоподъемностью до 30 тонн и скоростью хода до 50 узлов .
Необходимость сопровождения десантных подразделений боевой
техникой потребовала создания и серийной постройки в 1985-1992 гг.
десантного катера на воздушной подушке “Мурена” ( пр. 12061 ) , способного
перевозить технику и людей общей массой до 24 т в номальных условиях и 40-
42
т - при снижении скорости на 10 узлов . Водоизмещение катера - 149 тонн и
скорость полного хода - 55 узлов . В настоящее время они переданы морс-ким
силам Федеральной пограничной службы для усиления охраны государственной
границы на Дальнем Востоке . Катер “Мурена” прошел круглогодичные ( весна -
лето - осень - зима ) испытания на р. Амур и ее притоках при температуре
воздуха от +25 до -30 C с преодолением всех видов рельефа ( вода - сплошной
и битый лед - торосы , песчаные отмели , кустарник и т.д. )
Для увеличения объема перевозимой техники в 1970-1985 гг. строился
малый десантный корабль на воздушной подушке “Джейран” ( пр. 12321 ) ,
общей грузоподъемностью до 80 тонн. прричем его устройства обеспечива-ли
загрузку техники единичной массой до 50 тонн . Водоизмещение корабля - 355
тонн , скорость хода - 50 узлов . “Джейран” до настоящего времени находится
в составе ВМФ .
Крупным шагом в развитии больших КВП стал серийно строящийся с
1988 г. десантный корабль “Зубр” (пр. 12322 ) , который до настоящего време-
ни является самым большим кораблем этого типа в мире . При его создании был
использован многолетний опыт проектирования и постройки амфибийных кораблей
на воздушной подушке . Грузоподъмность “Зубра” составляет 150 тонн . Полное
водоизмещение - 550 тонн , скорость полного хода - 60 уз. и 40 уз. при
волнении высотой 2 метра . По результатам его созда-ния можно утверждать ,
что предсказанные ограничения водоизмещения
в 1000 тонн подобных кораблей не яляются непреодолимым пределом водо-
измещений . И на практике может быть достигнута скорость до 80 узлов .
Основные характеристики десантных КВП приведены в таблице 1 .
Таблица
1
“Скат” “Кальмар” “Касатка” “Джейран”
“Зубр”
L , м 20,4 24,6 31,3
45,5 57,3
B , м 7,3 11,8 14,5
17,3 25,6
G , т 27,0 115,0 148,6
353,0 550,0
H , м 1,2 1,4 1,45
2,5 2,7
N , кВт 3x574 2x7360 2x7360 2x11765
5x7360
V , уз. 50 55 55
50 60
N/G,кВт/т 63,8 128,1 99,3 66,7
67
где L - длина , B - ширина , G - водоизмещение , H - высота подушки
N - мощность , V - скорость
Реализуя программу конверсии , Центальное морское конструкторское
бюро “Алмаз” разработало целый ряд проектов амфибийных СВП различного
назначения . В их числе : речное грузовое судно “Бобер” ( пр. 18810 ) ,
пассажирское СВП ( пр. 12270 ) , многоцелевой КВП “Чилим” ( пр. 20910 ) .
Основные характеристики этих проектов приведены в таблице 2 .
Как видно из таблицы 1 , такой важный параметр , как установленная
мощность на тонну водоизмещения , колеблется в широких пределах . Для
КВП военного назначения , где экономические показатели эксплуатации не
имеют преобладающего значения , этот показатель находится в пределах 65-120
кВт/т . Столь высокая энерговооруженность вызвана не величиной полной
скорости хода на тихой воде или при малом волнении , для до-стижения
которой используется всего 60-70% установленной мощности , а необдимостью
достижения заданной гарантированной скорости при мор-ском волнении . В
практике гражданского судостроения , где этот показатель определяет
экономичность эксплуатации , несмотря на возможные от-казы от рейсов по
погодным условиям , он может быть доведен до 30-40 кВт/т при сохранении
скорости 40-50 узлов на тихой воде .
Таблица
2
Основные характеристики проектируемых СВП
Характеристики Грузовой Пассажирский
Патрульный
речной
морской морской
(пр. 18810)
(пр. 12270) (пр. 20910)
Длина на ВП, м 30,2 18,2
12,0
Ширина на ВП, м 11,5 8,7
5,6
Высота на ВП, м 8,8 5,8
4,5
Грузоподъемность, т 22,0 -
-
Пассажиры, чел. - 30-50
6-8
Водоизмещение полное, т 70,9 20,2
8,1
Высота ВП, м 1,0 1,2
0,6
Тип двигателя дизель дизель
дизель
Количество и мощность,кВт 3x720 2x286
2x250
Скорость, уз. 30 45
40
Мощность на 1 т, кВт/т 30,5 38,2
61,7
Кроме ЦМКБ “Алмаз” , продукция которого определяла основные
направления развития СВП в России , постройка судов гражданского назначения
мелкими партиями - в основном для эксплуатации на реках - про-
изводиласьи другими предприятиями .
Говоря о серийном строительстве СВП , нельзя не упомянуть о масшта-
бах , проводившихся в обеспечение их проектирования , научно - техничес-ких
исследований и разработок . В нашей стране к работам по совершенст-вованию
амфибийных СВП были привлечены ведущие научно - исследовательские институты
авиационной , судостроительной , электронной , электротехнической ,
резинотехнической , текстильной , металлургической промышленности . В
области ходкости , управляемости и мореходности тео-ретические и модельные
исследования велись Центральным аэрогидродинамическим институтом им. Н.Е.
Жуковского ( авиационная промышле-нность ) и Центральным научно -
исследовательским институтом им. ака-
демика А.Н. Крылова ( судостроение ) , которые создали необходимые мето-
дики расчетов , провели модельные эксперименты .
Первые СВП , следуя авиационным традициям , создавались клепанными
, однако опыт их эксплуатации в море показал низкую надежность этого типа
соединения . Начиная с 1974 года корпуса стали изготавливать сварными . Для
них были созданы высокопрочные коррозиестойкие морск-ие алюминиево -
магниевые сплавы и освоено производство прессованных
панелей с ребрами жесткости различного сечения . Толщина обшивки панелей
3мм и 4 мм при длине листа 8 м и ширине до 2 м .
Большой объем исследований был проведен в области создания гибких
ограждений . На собственной исследовательской базе ЦМКБ “Алмаз”
испытано более 20 различных схем ограждений . Научно- исследовательск-
ими институтами были установлены зависимости прочности и износосто-йкости
материалов гибких ограждений от характера применяемых филаментарных волокон
, кручения и вида плетения филаментарных нитей , пропиток и состава
покрывающих резиновых смесей. Применяемые на СВП
последних проектов резинотканиевые материалы обеспечивают хорошую
мореходность судов и возможность длительной эксплуатации без ремонта.
Для судов на воздушной подушке был разработан специальный профи-ль
лопастей воздушных винтов , которые позволили достичь высоких КПД
на малых , по сравнению с самолетными , скоростях . Для всех КВП водоиз-
мещением свыше 100 т разработана и применена единая втулка винта , что
обеспечило высокую безотказность работы воздушных винтов при изме-нении их
шага . Определяющее значение для мореходности , амфибийности и
износостойкости гибкого ограждения имеет расход воздуха через воздушную
подушку. Для подачи воздуха были разработаны специальные схемы осевых и цен-
тробежных нагнетателей , которые имеют высокий КПД при малых габа-ритах .
Это позволило уменьшить площади и объемы , занимаемые механизмами .
Для привода винтов , нагнетателей и других потребителей были созд-
аны высокотемпературные газотурбозубчатые агрегаты . По своим массо -
габаритным и эксплуатационным параметрам эти агрегаты до настояще-го
времени занимают лидирующее место в мире . Особое внимание нужно
обратить на проблему очистки от морских солей воздуха , поступающего в
главные двигатели . Разработанная и применяемая система воздухоотчи-стки
позволяет обеспечить длительную работу газовых турбин без сниже-ния их
параметров при солености моря до 30 промиле включительно и
движении переменными ходами .
Для СВП коммерческого назначения применены дизельные двигатели
высокой экономичности с воздушным охлаждением .
Безопасность скоростного судна в значительной мере определяется
наличием надежных и проверенных систем управления движением . Особенностью
СВП является отсутствие непосредственного контакта рулевых
устройств с водой , что затрудняет маневрирование и делает судно весьма
зависимым от погоды . Были разработаны и испытаны различные схемы
управления судном , включая аэродинамические рули , струйные рули (ре-
активные сопла) , винты изменяемого шага (ВИШ) . Этот опыт позволяет за-
ранее предсказать , насколько эффективна будет та или иная система авто-
матического управления .
Оценивая перспективы развития амфибийных СВП в России , связанные
прежде всего с деятельностью ведущей проектной организации - ЦМКБ “Алмаз” ,
следует отметить следующие главные направления их ра-звития : в области
малых и средних судов - создание многоцелевых СВП для эксплуатации в
дельтах рек , на мелководных и засоренных фарватерах , на замерзающих
акваториях Севера и Дальнего Востока ; в области ср-едних и крупных СВП -
создание грузовых , грузо-пассажирских СВП и СВП
специального назначения ( обеспечение работ на шельфе , суда-разгрузчи-ки ,
суда-снабженцы и т.д. ) .
Одновременно с амфибийными СВП ЦМКБ “Алмаз” имеет ряд соврем-енных
разработок СВП скегового типа водоизмещением от 60 до 2500 тонн и
скоростью хода от 40 до 60 узлов . Однако их рассмотрение выходит за
пределы данной статьи .
Как видно из данной краткой характеристики серийной постройки
СВП , Россия обладает современным научно- техническим и производстве-нным
потенциалом в этой области . Здесь могут быть созданы суда на воздушной
подушке в широком диапазоне водоизмещений , скоростей хода и различных
назначений , полностью удовлетворяющие самые взыскатель-
ные требования заказчика .
2) Экранопланы .
“Мне приходилось участвовать в испытаниях или быть пассажиром многих
транспортных средств : наземных , воздушных , водных , но я нико-гда не
ощущал такой восторженности как на экраноплане “.
Эти слова принадлежат известному Генеральному конструктору
самолетов М.П. Симонову и произнесены им сразу же после полета на одном из
действующих экранопланов типа “Орленок” . Они , как нельзя лучше ,
отражают общее восприятие этого нового транспортного средства , о чем
свидетельствуют и многочисленные отзывы участников полетов на экрано-планах
.
И это не случайно , так как экранопланы соединяют в себе
положитель-ные качества самолетов и кораблей , когда большая ( самолетная )
скорос-ть движения сочетается с удивительным , романтическим восприятием
близости быстроменяющегося морского пейзажа . Неизгладимое впечатле-ние от
экранного полета придает особую привлекательность этому новому
виду транспорта особенно для туристов . В технике же , как правило ,
положительное эмоциональное восприятие соответствует ее высокому техничес-
кому уровню и большой экономической целесообразности .
Экранопланы - это диалектическое развитие кораблей ( судов ) на
динамических принципах поддержания . Своим рождением они были обязаны двум
главным обстоятельствам . Во-первых , логике развития водных
транспортных средств и в связи с этим настойчивой работе судостроителей
( конструкторов и ученых ) по повышению скорости движения . И , во-вторых
заинтересованности военных моряков в применении на морских и океанс-ких
просторах боевых и транспортных средств , обладающих максимально
возможными скоростями движения , высокой мобильностью и скоростью .
Скорость , пространство и время всегда были главными факторами ,
на войне определявшими успех боевых операций , а в мирных условиях
эффективность решения различных хозяйственных задач , связанных с широ-ким
применением всевозможных транспортных средств . Поэтому появление новых
транспортных средств , отличающихся более высокими скоростными
характеристиками по сравнению со своими предшественниками , всегда
сопровождалось революционным воздействием на соответствующие
сферы деятельности людей .
Так , широкое внедрение судов на подводных крыльях ( СПК ) в 60-х
го-дах коренным образом изменило пассажирские перевозки на водном тран-
спорте , сделав их рентабельными для государства и привлекательными
для пассажиров . В дальнейшем СПК нашли применение и в военном деле
в частности в качестве малых противолодочных и патрульных катеров .
Страницы: 1, 2
|