С неба - под воду - 13

Дрон «Outraider»

В 2017 г. англичане спроектировали и построили специально для подводных лодок беспилотник «Outrider» (Впередсмотрящий). Его длина 99 см, диаметр 7,63 см, вес 1,7 кг. Скорость полёта 91,2 км/ч. Две камеры (видео и инфракрасная) ведут наблюдение с неба в течение двух с половиной часов.

Дрон, изготовленный из углеродистого волокна, находится в транспортно-пусковом контейнере высотой 100 см и диаметром 76,3 см, выстреливаемом с подводной лодки сжатым воздухом. Когда контейнер попадает в воздух, он разваливается, а дрон расправляет крылья и пропеллер и летит.

Схема полёта и трансформации дрона (рисунок из патента)

На электромоторе дрон летает бесшумно, и передаёт на экран оператора изображения высокой четкости.

(1) Инфракрасная камера высокого разрешения. (2) Видеокамера высокогоразрешения с передачей «картинки» в режиме «online»

Дроном управляют с глубины через выдвижную штыревую антенну подводной лодки или же он действует автономно, по программе, заложенной в бортовой мини-компьютер. Оператор управляет дроном с помощью джойстика, встроенного в специальный телефон, или подключив контроллер к ноутбуку.

Дрон не может вернуться на подводную лодку, находящуюся в глубине, но если она всплывет, а дрон долетит до неё (или до «своего» корабля), то его можно использовать повторно.

Запуск дрона с АПЛ

«Blackwing» (2021 г.)

Дрон «Blackwing 10C» компании «AeroVironment» (США), это небольшой летательный аппарат, который можно запускать с подводных лодок и других подводных аппаратов. Он разработан в рамках программы флота «Расширение боевых возможностей противодействия мобильным целям с применением БЛА подводных лодок» (Advanced Weapons Enhanced by submarine UAS against mobile targets).

«Blackwing 10C» представляет собой разведывательный вариант производимого «Aero Vironment» для армии США малого барражирующего боеприпаса «Switchblade 10С». Диаметр «Blackwing» 3 дюйма (диаметр трубы ПУ), длина 48,26 см (19 дм), размах крыльев 68,56 см (27 дм), вес всего лишь 1,82 кг (3 фнт).

Он предназначен для разведки вне зоны прямой видимости через перископ, для ретрансляции сигналов и команд с подводного объекта на другие суда и подводные объекты, а также на надводные и подводные дроны.

Дрон оснащен электрическим мотором с толкающим воздушным винтом. Продолжительность полета — до 60 минут; система связи — «Link 16»; система мониторинга — миниатюрная электронно-оптическая и инфракрасная; плюс к ней система GPS. Дрон передает электрооптические сигналы цифровой камеры, работающей в инфракрасном диапазоне, на выдвижную антенну подводной лодки. В 2021 г. флот США заказал 120 таких дронов.

Запуск дрона осуществляется с перископной глубины через систему запуска ложных целей (в контейнере акустического противодействия диаметром 76,2 мм), которая находится в ограждении выдвижных устройств АПЛ.

После старта и выхода из воды БЛА разворачивает крыло размахом 69 см. Аппарат оснащен видеокамерой и инфракрасной камерой и транслирует видеоизображение на лодку, находящуюся на перископной глубине, реализуя концепцию «летающего перископа». Аппарат имеет дальность действия в пределах радиогоризонта и защищенный цифровой канал передачи данных. Одновременно в воздухе могут находиться несколько «Blackwing 10C», управляемых с одной ПЛ. Они обеспечивают широкое освещение акватории, нацелены на один объект либо используются в качестве ретрансляторов друг для друга, тем самым увеличивая дальность обнаружения и передачи данных.

Летные испытания БЛА «Blackwing» шли с 2016 по 2020 г. Вице-адмирал Гоггинс сообщил, что в ходе испытаний его запуска- ли с многоцелевой АПЛ SSN-760 «Annapolis», находившейся на перископной глубине, «управляя ими далеко за линию горизонта». И добавил: «таким образом лодка смогла получить целеуказание и провести имитацию торпедной атаки надводного корабля, в данном случае целью был десантный корабль «Charleston» (LCS-18) типа «Independence» (3104 т; длина 127), на максимальной дальности действия торпеды». Наконец, В мае 2021 г. командование ВМС США сообщило о закупке у компании «AeroVironment» в течении двух лет 120 комплектов «Blackwing 10C», предназначенных для атомных подводных лодок.

В декабре 2023 г. командующий 7-й группой подводных лодок контр-адмирал Крис Кавано и контр-адмирал Морских сил самообороны Японии Ёсихиро Гока встретились на АПЛ SSB-763 «Santa Fe» (типа «Los Angeles»), где американский адмирал демонстрировал SLUAS японскому коллеге. «Blackwing» способен действовать «за пределами прямой видимости», т.е. дальше, чем горизонт, видимый с подводной лодки, а это как минимум 13 миль (24 км).

Запуск «Blackwing» с АПЛ осуществляется при помощи всплывающего контейнера диаметром 76 мм

Китайские дроны

Исследовательская лаборатория Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики построила летающий-ныряющий дрон. У него 4 пропеллера, включая пару наклоняющихся спереди. Он скользит под водой, сложив на спине крылья для улучшения обтекаемости. При всплытии на поверхность крылья разворачиваются, и дрон летит со скоростью 120 км/ч — в два раза быстрее, чем обычный дрон, приводимый в движение несущим винтом.

Разработчики утверждают, что этот дрон может медленно подкрадываться к подводной цели и подолгу стоять на одном месте. Он «потребляет мало энергии при полете с неподвижным крылом, поэтому может выполнять дальние полеты в воздухе», — сказал профессор Ан Хайсун. Группа профессора Ана построила два уменьшенных прототипа с размахом крыльев 198 см. Более крупные реальные дроны будут иметь широкий спектр военного использования. Например, их преимуществом является возможность уклоняться от воздушного и морского перехвата и совершать внезапные атаки типа «камикадзе».

Дрон команды профессора Ана имеет ёмкость в днище, наполняемую водой, чтобы регулировать плавучесть и бесшумно опускаться на заданную глубину, не используя гребной винт.

Самая большая проблема — взлёт. Если аппарат взлетает прямо из воды, взлёту мешают волны, а также ветер и брызги. Чтобы исправить это, они разработали сложный механизм управления, благодаря которому дрон сначала разгоняется по волнам, прежде чем подняться в воздух. Вполне возможно, что им управляет ИИ. В таком случае он способен отслеживать и уничтожать цели без вмешательства человека. Кроме того, он может применяться как дрон-камикадзе.

Профессор Цзи Ваньфэн из Университета военно-морской авиации в Яньтае заявил, что такие дроны являются дешевым и эффективным средством прорыва обороны ударного авианосного соединения США.

По его оценке, многоуровневая система защиты современного военного корабля может сбить от 50 до 90 % приближающихся к нему самолетов, ракет или традиционных воздушных дронов. Но ныряющий дрон уйдет под воду, если его обнаружит радар, и всплывет на поверхность, чтобы уклониться от гидролокатора.

Поэтому несколько таких дронов собьют с толку защиту военного корабля.

Двухсредовый аппарат, запущенный с расстояния до 100 км, имеет почти 100 % шансы на достижение цели, если он летит со скоростью не менее 145 км/ч, сказано в статье Цзи Ваньфэна, опубликованной в китайском журнале «Electronics Optics & Control».

• • •

Однако сейчас требования к дронам подводного базирования усложнились. Как я уже отметил выше, на повестке дня стоит задача сделать их способными действовать в воздухе, на поверхности воды и под водой. Кроме того, желательно, чтобы они были многоразового применения.

Судя по всему, магистральным путем надолго станет создание беспилотных аппаратов, запускаемых с подводных лодок и возвращающихся к ним после выполнения полётного задания. В настоящее время все они пригодны только для наблюдения и разведки. Несомненно, достаточно скоро появятся и ударные дроны с подводным стартом — сначала одноразовые, а потом и многократного применения.

Например, армия США с весны 2007 г. получает серийный дрон «Reaper» (Жнец смерти). Дальность его полета 5900 км, потолок — до 15 км. При взлетном весе 4760 кг он несет 4 ракеты класса «воздух — земля» и 2 управляемые бомбы общей массой около 1700 кг. Его крейсерская скорость 250 км/час, максимальная — 400 км/час.

Но размеры... Размах складывающегося крыла — 25 м, длина — 11 м. Понятно без лишних слов, что для подводной лодки, даже атомной, такие габариты неприемлемы. Но и дальность 5900 км ей тоже ни к чему. Следовательно, если сократить дальность, скажем, до 2000 км, а сам полёт осуществлять на высоте не более 250 метров (с огибанием складок местности), сократить массу боевой нагрузки, то размеры дрона можно значительно уменьшить, сохранив нынешнюю боевую нагрузку.

Пока что дальше всех в этом направлении продвинулись китайские конструкторы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, ни один проект погружающихся самолетов, способных попеременно совершать полёт в воздухе и подводное плавание, не был реализован на практике.

Причина в том, что конструкторы таких самолетов сталкиваются с целым рядом объективных трудностей. Объединение двух принципиально разных функций усложняет конструкцию планера, двигателя, источников энергии, приборов управления, наблюдения и связи, вооружения.

Кроме того, подводное плавание и полёт в воздухе — принципиально разные процессы. Поэтому ныряющий самолет должен иметь два отдельных двигателя или комбинированную систему. Такое же требование актуально для средств навигации и связи, попеременно работающих в разных условиях.

В США были разработаны несколько эскизных проектов летательных аппаратов такого рода, но дальше дело не пошло. Ни одна научно-исследовательская работа не завершилась полноценным рабочим проектом.

Основные причины следующие.

Во-первых, не просматриваются преимущества двухсредовых пилотируемых самолетов перед воздушными и подводными аппаратами традиционных конструкций.

Во-вторых, неясно их место в существующих организационных структурах авиации и флота. Скорее всего, место им в Силах специальных операций.

В-третьих, соотношение затрат и возможных выгод. Разработка, строительство и испытания ныряющих самолетов дело достаточно дорогое и долгое. В итоге накопленный научный, конструкторский и практический опыт остается невостребованным.

ПРИЛОЖЕНИЕ НЕ ЛПЛ, НО ЧТО-ТО ПОХОЖЕЕ

В 1944–45 гг. немецкие инженеры работали над созданием принципиально новых образцов оружия и военной техники, которые пропаганда нацистов называла «чудо-оружием» (Wunderwaffe) и «оружием возмездия» (Vergeltungswaffe), кратко — V (Фау). Руководители Третьего Рейха надеялись, что это оружие переломит ход войны в их пользу.

Официальный список такого оружия никогда не существовал, но в разное время его составляли журналисты и литераторы. Вот один из таких списков.

V1 — крылатая ракета (самолет-cнаряд) Fi-103;
V2 — баллистическая ракета А-4 (конструктор В. фон Браун);
V3 — сверхдальнобойная пушка («многоножка») для обстрела Лондона;
V4 — самолет-большая бомба (пилотируемый Юнкерс-88, начиненный взрывчаткой);
V5 — система морского запуска ракеты V2 для обстрела городов США;
V6 — зенитная управляемая ракета «Wasserfall» (конструктор В. фон Браун);
V7 — дисколеты (конструкторы Шривер, Шуман, Шауберг и другие);
V8 — сверхдальний бомбардировщик («Amerika-bomber» компании «Junkers»)
V9 — двухступенчатая межконтинентальная ракета А9/А10 (конструктор В. фон Браун);
V10 — подземная диверсионная лодка (конструкторы Х. фон Верн; Риттер);
V11 — атомная бомба (главный конструктор проекта Отто Ган);
V12 — летающая подводная лодка (конструкция бюро Г. Вальтера).

В рамках данной книги интересен последний из перечисленных проектов. Сразу возникает вопрос: откуда «пошел слух» об этом гибриде?
А вот откуда:
Из краткого сообщения корреспондента австралийской газеты «Evening Standard», опубликованного 22 июня 1945 года. Читаем:

Открыты планы германской «летающей подводной лодки» (от нашего спецкорреспондента) Лондон, 21 июня 1945 г. Королевский флот обнаружил на заводе в балтийском порту Травемюнде (Travemünde), где немцы строили свои сверхмалые подводные лодки, чертеж Vl2 — летающей подводной лодки — рассказывает наш корреспондент. Vl2 спроектирована так, что имеет крылья, приваренные к корпусу, и обладает возможностью нырять под воду и взлетать в воздух. В примечаниях, прилагаемых к чертежам, говорится, что разработка Vl2 требует времени, но это оружие будет готово к использованию в следующей мировой войне, возможно, через 15 лет. (Перевод мой — А.Т)

Если необходимость — мать изобретений, то отчаяние — мать безумных идей. По мере того, как приближалась высадка англо-американских войск в Европе, командование Кригсмарине всё больше и больше увлекалось так называемыми штурмовыми средствами.

Среди них известны человекоуправляемые торпеды, сверхмалые подводные лодки (в сумме построили более тысячи)*, радиоуправляемые моторные лодки-брандеры, сверхмалые торпедные катера и торпедные катера на подводных крыльях (в том числе погружаемые).

* СмПЛ типа «Бобр» (Biber) — 324; типа «Щука» (Hecht) — 50; типа «Саламандра» (Molch) — 363; типа «Тюлень(Seehund) — 285. Всего: 1022.

Идея была проста: построить всё это в громадном количестве, чтобы потопить флот вторжения союзников. Штурмовые средств и оружие возмездия не спасли Третий Рейх от разгрома. Но некоторые проекты были интересные.

Изучив материалы зарубежных интернет-форумов, на которых обсуждают «секретные» проекты оружия и военной техники за последние 100 лет, я пришел к выводу, что обозначение «Фау- 12» по принципу «испорченного телефона» приклеили гибриду сверхмалой подводной лодки и катера на подводных крыльях, известному под шифром «Manta»*.

* Манта, или «морской дьявол» — самый большой скат. Вес до 3-х тонн, ширина — до 9 м, длина — до 6 м.

Называть его «летающим» некорректно. По-немецки проект назывался Untersee-gleitflächen-Schnellboot (UGS), что переводится как «подводная (и) глиссирующая скоростная лодка». Проект совместно разработали инженеры КБ Гельмута Вальтера в Киле и Испытательной команды-456 (Versuchskommando-456).

Если бы такие гибриды построили в большом количестве до июня 1944 г., они могли бы потопить или вывести из строя много кораблей союзников, собранных для высадки войск в Нормандии в день «Д». В принципе, в них могли попасть своими снарядами только 40-мм и 20-мм зенитные автоматические пушки, но при условии, что посты управления зенитным огнем быстро перестроятся на ведение огня по скоростным надводным целям.

• • •

Г. Вальтер сконструировал силовую установку нового типа. Она использовала реакцию разложения перекиси водорода для образования пара высокого давления. Пар, в свою очередь, приводил в движение турбину, которая вращала гребной винт. Этот процесс не требовал подачи воздуха, поэтому двигатель мог работать и тогда, когда подводная лодка находилась на глубине. Вальтер запатентовал основную идею еще в 1925 г., но потребовались годы, чтобы его идея получила признание. Только в январе 1940 г. была завершена постройкой экспериментальная подводная лодка V-80. Её размеры сопоставимы с «Мантой»: длина 22 м, ширина 2 м, высота от киля до крыши рубки 3,2 м. Благодаря одной турбине Вальтера мощностью 2000 л.с. она показала на испытаниях невероятную скорость — 28,5 узлов (52,7 км/ч) на поверхности воды и 28,1 узла (52 км/ч) под водой. Обычные подводные лодки ходили тогда не быстрее 18/10 узлов (33,3/18,5 км/ч).

Война замедлила проектно-конструкторские работы, но всё же в 1942–44 г. верфь «Германия» в Киле построила 4 боеспособные подводные лодки типа XVIIА (по 277/309 т) и 3 типа XVIIB (по 236/259 т). Они ходили под водой со скоростью до 25 узлов!

Конструкция

Проект «Манта» должен был резко увеличить скорость и дальность плавания СмПЛ. Решение задачи привело к созданию малого корабля радикально новой конструкции.

Этот гибрид корабля и самолета использовал хорошо известный авиаконструкторам «эффект крыла, летящего возле земли». При движении полным ходом (на поверхности воды) в пространстве «Манты» под основным крылом, ограниченном вертикальными килями, возникал бы уплотнённый поток воздуха, который почти полностью поднимал бы её над водой!

СмПЛ состоит из трех цилиндрических корпусов, соединенных основным крылом и двумя вертикальными килями. В центральной трубе находится кабина для двух членов экипажа (с куполообразными фонарями для обоих), дизель-электрическая силовая установка и гидравлическая трансмиссия, соединяющая дизели с гребными винтами в нижней части килей.

«Манта»: вид сбоку и спереди

Навигационное оборудование такое же как на «Косатке» (ручка управления авиационного типа, гирокомпас, лаг, глубиномер, визир, радиостанция и др.).

«Манта»: вид сверху

Средства обеспечения безопасности: маркерный буй с антенной, самонадувающаяся резиновая лодка, специальные легководолазные костюмы. Кроме того, экипаж мог сбросить из килей две тяжелые электрические батареи, что обеспечило бы дополнительную плавучесть и помогло достичь поверхности в случае чрезвычайной ситуации.

Два наружных цилиндра своей формой повторяли корпус скоростной СмПЛ «Косатка-I» (Schwertwal). В них находились топливные баки с инголином, триммерные и компенсационные цистерны, а также аккумуляторы.

Переднее и заднее подводные крылья были установлены так низко, что при достижении определенной скорости могли поднимать всю конструкцию из воды. а в каждом киле — своя турбина. Крыло разделено на верхнюю и нижнюю части, между которыми как в бутерброде расположены 4 трубы для пуска торпед (4 корабельных калибра 533 мм, или 8 авиационных калибра 450 мм), либо для 8 мин авиационного сброса ТМА или 12 мин типа ТМB (цилиндрические, диаметром 45 см). Они также могли нести 4 «снаряда», точное описание которых отсутствует, скорее всего, это были тяжелые ракеты.

Схема устройства «Манты» 1) турбины Г. Вальтера; 2) резервуары с перекисью водорода; 3) кабина с двумя плексигласовыми колпаками; 4) 533-мм торпеда G7; 5) подводное крыло; 6) правый руль для управления тангажем; 7) аккумуляторы в боковых корпусах; 8) колесо; 9) гребной винт; 10) правый курсовой руль

Длина «Maнты» 14.95 м, ширина 6 м, диаметр каждого из трех цилиндрических корпусов — 1,5 м. Вес пустой 15 тонн, полностью заправленной и вооруженной — около 50 тонн.

ЭУ: два дизель-генератора по 600 л.с. и две турбины Вальтера по 800 л.с., плюс два электромотора по 440 кВт. Максимальная надводная скорость (по проекту) 50 узлов (92,6 км/ч), максимальная скорость под водой — 30 узлов (55 км/ч). Дальность на поверхности: 200 миль на 50 узлах, или 600 миль на 20 узлах. Дальность под водой 120 миль на 30 узлах или 500 миль на 10 узлах.

Макет экраноплана Бартини ВВП-14М1П Длина 25,97 м. Высота 6,79 м. Размах крыла 30 м. Взлетная масса 52 т (в том числе 2 т бомб). Масса пустого 35,35 т. Два турбовентиляторных двигателя тягой 6800 кг/сек каждый. Дальность 2400 км. Скорость до 760 км/ч. Высота полета – 3 м. Экипаж 3 чел.

При движении «Манты» (с полной загрузкой) посредством турбин проектная удельная мощность на тонну водоизмещения составляла бы 31,25 л.с. Во время атаки в надводном положении она должна была развивать скорость 40–50 узлов (74–93 км/ч) и представляла бы собой трудную цель. Все же я думаю, что в действительности (если бы этот гибрид построили и вывели на испытания) его надводная скорость была бы на 6–8 узлов меньше проектной, а подводная — меньше на 8–10 узлов.

Возле «Манты» для сравнения показана разведывательная бронемашина «Пума» Sd. 234/1 (длина 5,86 м, высота 2,1 м, вооружение: 20-мм пушка и 7,92-мм пулемет; экипаж 4 человека)

Глубина погружения 50 метров тоже невероятна для столь легкого аппарата. Больше похожа на правду цифра 10 метров.

Хотя гибрид имел 4 больших колеса авиационного типа, ездить по земле он не мог. При движении по воде полным ходом на скорости свыше 80 км/ч два боковых киля должны были не рассекать волны, а катиться по волнам на этих колесах. Реально ли это? Никто не знае

Оценка

ПроектUGS (Untersee-gleitflächen-Schnellboot) намногоопередилсвоёвремя. Если искать с чем сравнить, то кроме экспериментального советского универсального экраноплана Роберта Бартини ВВА-14М1П (1974 г.) ничего другого на ум не приходит.

Но он существовал только в чертежах и в виде небольшого макета. Почти все документы по проекту были сожжены в дни капитуляции Германии. Остался только макет, по которому после войны рисовали чертежи в трех проекциях.

Имеет ли этот проект какое-то значение сегодня?

Макет «Манты». Вверху видны 4 гребных винта турбин Вальтера. Внизу — 2 гребных винта электромоторов

Гибриды типа «Манта» предназначались для атаки противника торпедами с близкой дистанции, а корабельные радиолокаторы и гидролокаторы в 1944 г. уже могли обнаружить их на подходе к рубежам выхода в атаку.

Макет «Манты»

В настоящее время концепция такого гибрида приемлема только для ракетных катеров. Ведь они могут запускать управляемые ракеты с дальних дистанций — 25, 50 и даже 100 км. Одновременная атака 4, 6 или 8 ракет, летящих на сверхзвуковой скорости, не оставит кораблю-цели никаких шансов на выживание.

• Назад
• Вперед