"Москиты морей" — скоростные торпедные катера, долгие годы олицетворявшие наивысшие достижения гидродинамики и морского двигателестроения, вот уже около полувека исключены из сценариев войн на море. Сегодня невозможно выйти на дистанцию торпедного залпа, не будучи уничтоженным. Легендарные торпедные катера заменены скоростными ударными катерами и корветами, вооруженными ракетами, которые способны поражать цели, удаленные за сотню километров.
Существенно возросли размеры и водоизмещение этих боевых кораблей, по сравнению с таковыми у торпедных катеров 50-х годов. Конечно, современный корабль водоизмещением 250-600 т, хоть и развивающий ту же катерную скорость в 35-45 узлов, трудно назвать катером.
Однако малотоннажные катера, способные развить в открытом море скорости более 60 узлов, недоступные торпедным катерам прошлого, не сошли со сцены силового противостояния на море.
Днем и ночью в казалось бы мирных водах ни с кем не воюющих государств ведется непрерывная морская война с применением последних достижений науки и техники. И сегодня ведущие катеростроительные фирмы мира конкурируют в деле создания все более совершенных и быстроходных катеров, задачей которых является патрулирование территориальных вод в целях борьбы с правонарушениями.
Почему сегодня мы пишем именно о патрульных катерах? На конец ХХ века это одни из наиболее технически совершенных плавсредств силовых структур, к которым еще применимо понятие "катер". На примере устройства современного патрульного катера можно показать новейшие достижения катеростроения, с которыми мы стараемся регулярно знакомить читателей.
Мы печатаем этот обзор отнюдь не с целью стимулировать самостоятельную постройку подобных катеров. Наш постоянный автор — ведущий конструктор катерного ЦМКБ "Алмаз" Вячеслав Васильевич Зубрицкий показывает основные направления современного этапа развития такого сложного технического объекта, как сверхбыстроходный — чтобы догнать любого нарушителя, мореходный, легкий, но вооруженный и достаточно автономный патрульный катер.
И неслучайно он подчеркивает близость таких судов к лучшим спортивно-прогулочным катерам, которые всегда оставались в сфере нашего внимания. Неслучайно автор иллюстрирует текст рисунком днища вполне мирного катера, спроектированного, однако, тем же самым конструктором, который создает едва ли не лучшие в мире патрульные катера. И так же неслучайно, что с точки зрения кораблестроителя патрульный катер мало чем отличается, например, от спортивно-прогулочного катера "XS 2000".
Подчеркнем еще раз: развитие техники для водно-моторного спорта, создание уникальных образцов для установления рекордов скорости и сверхдальних переходов, постройка престижных моторных яхт и боевых катеров, в частности — патрульных, взаимосвязаны, представляют собой части единого процесса. И инициируют его одни и те же знакомые нам инженеры, одни и те же ведущие фирмы.
Поддержание порядка в прибрежных акваториях для многих морских государств является предметом серьезной озабоченности. Ведь именно с моря проще всего скрытно ввезти в страну значительные партии контрабандных грузов и нелегальных иммигрантов. В территориальных водах и в подконтрольных морских экономических зонах нередки случаи нарушения правил промысла рыбы и морского зверя судами сопредельных, а иногда и отдаленных государств. Наконец, в отдельных районах Мирового океана до сих пор не искоренена практика морского пиратства. Жертвами пиратов чаще всего являются яхтсмены-"дальнобойщики" и рыбаки, но даже достаточно крупные транспортные суда иногда подвергаются нападениям морских разбойников.
При этом не следует забывать, что нарушители морского законодательства имеют сегодня возможность пользоваться любыми достижениями технического прогресса конца ХХ века: в их распоряжении имеются высокоскоростные суда, совершенные средства радиокоммуникации, компьютеры, приборы спутниковой навигации и ночного видения, автоматическое оружие и многое другое.
Наркоторговцам и их сообщникам, наживающим сотни миллионов долларов на продаже одурманивающего зелья, вполне по карману приобретение за 1.5-5 млн долларов быстроходных моторных яхт и спортивных мореходных катеров, скорости которых могут достигать 40-60 узлов.
Борьба с нарушителями государственных и международных законов о мореплавании, перевозке грузов и пассажиров и ведении промысла в подконтрольных правительствам водах ведется практически во всех странах, имеющих морские границы. Однако в последние годы она сделалась особенно острой вблизи островов Карибского моря, вдоль побережья стран, омываемых водами Мексиканского залива, стран Центральной Америки, у берегов континента и архипелагов Юго-Восточной Азии, в морях, омывающих побережье стран Ближнего и Среднего Востока.
Не утихающая морская война с нарушителями законности требует создания все более совершенных специализированных патрульных катеров и кораблей, обладающих возможно более высокой скоростью и оснащенных эффективными средствами поиска нарушителей и силового пресечения их незаконной деятельности.
Флот таких патрульных судов принадлежит государственным структурам, ответственным за поддержание законодательства в прибрежной зоне. Название, состав и организация деятельности этих структур различны в разных странах. В большинстве стран они называются Службами Береговой Охраны (например, в США, Швеции, Греции, Индии и др.), в некоторых — Морской погранохраной (Российская Федерация, Финляндия), Морской полицией (например, французская Gendarmerie Maritime), Морской Таможенной службой (Италия, Испания). В то же время во многих странах структуры с рядом упомянутых названий сосуществуют (например, Служба Береговой Охраны и Морская Таможенная служба в США). В ряде государств охрана морских побережий осуществляется военно-морским флотом, в некоторых — структуры, которым принадлежит флот патрульных судов, находятся в подчинении министерств обороны.
В зависимости от назначения и радиуса действия (отдаленности охраняемого района от места базирования) патрульные корабли можно разделить на следующие четыре группы:
- Полицейские катера, контролирующие портовые и околопортовые акватории, включающие устья рек, бухты и открытые рейды. Длина таких катеров обычно составляет 8-15 м, водоизмещение — до 20 т, скорость хода — 20-30 узлов, дальность плавания — до 250 миль;
- Катера, контролирующие прибрежные территориальные воды с удаленностью от берега 3-12 миль. Длина их составляет 12-25 м, водоизмещение — до 70 т, скорость хода — 3080 узлов, дальность плавания — 300-700 миль. Особую группу здесь составляют легкие сверхскоростные (50-80 узлов) катера-перехватчики (interceptors), пресекающие доставку морем наркотиков и другой контрабанды на скоростных судах;
- Катера, контролирующие территориальные воды вдоль побережья значительной протяженности и обладающие повышенной мореходностью (до 6 баллов), большой автономностью (до 10 суток) и дальностью плавания (до 1200 миль). Длина таких катеров составляет 23-50 м, водоизмещение — 60-350 т, скорость хода — 28-45 узлов;
- Патрульные корабли, контролирующие акватории большой площади, включающие как территориальные, так и морские и океанские экономические зоны, закрепленные за страной (зоны морской добычи нефти и полезных ископаемых, рыбного промысла и т.п.). Длина таких кораблей может превышать 100 м, а водоизмещение — 2000 т; скорость их обычно не превышает 25-30 узлов, дальность плавания 15003000 миль. На таких кораблях, называемых за рубежом OPV (Offshore Patrol Vessel), как правило, устанавливается оружие, соответствующее оружию современных корветов ВМС.
В последнее десятилетие новейшие технические достижения в наибольшей степени внедрялись на легких катерах второй и третьей групп, обладающих максимальными скоростями хода; в англоязычном сокращении их обычно называют FPB (Fast Patrol Boat) и UFPB (Ultra Fast Patrol Boat). Для читателей "КиЯ" именно эти катера представляют особый интерес, так как в них находит воплощение практически весь арсенал новейших достижений катеростроения. Сегодняшний патрульный катер — это показатель современного уровня науки и техники. При этом в обводах и конструкции корпусов, а также в двигательно-движительных устройствах FPB используются многие решения, почерпнутые из практики создания наиболее удачных скоростных спортивных катеров, ведущих гонки в открытом море.
Рассмотрим внимательнее на ряде примеров характерные особенности современных скоростных патрульных катеров водоизмещением до 60 т со скоростями хода не ниже 40 узлов.
Естественно, что для достижения высокой скорости необходимо всемерно снижать водоизмещение катера, использовать высокоэффективные движительные комплексы, совершенствовать гидродинамические характеристики обводов. Задача усложняется тем, что, в отличие от чисто гоночных мореходных катеров, где все известные пути повышения скорости используются до возможного технического максимума, патрульные катера должны обеспечивать особую надежность эксплуатации не только в часы проведения гонок, но и в течение длительного времени в сложных погодных условиях. Это приводит к необходимости дополнительных подкреплений в конструкции корпусов, испытывающих при ходе на волнении большие перегрузки, к использованию более надежных и имеющих гораздо больший моторесурс двигателей. В связи с особенностями службы катера необходимы средства безопасной швартовки к другим судам на взволнованном море (эластичные привальные брусья, кранцы), на борту должны иметься разъездные шлюпки, а также средства обнаружения, оружие и другое специальное оборудование. Наконец, необходимы соответствующие району плавания запасы топлива и т.п. Поэтому водоизмещение патрульных катеров, несомненно, выше, чем спортивных катеров близких размерений.
Современный FPB прибрежного действия представляет собою, как правило, однокорпусный глиссер. Неоднократные попытки использования для патрульной службы катамаранов и катеров с поддувом воздуха под днище (SES — Surface Effect Ship), а также КВП (катеров на воздушной подушке) не получили широкого распространения по той причине, что подобные суда при малых размерениях не могут конкурировать с современными однокорпусными глиссирующими катерами по мореходным качествам. Неоспоримые достоинства катамаранов, SES и КВП могут быть использованы для создания патрульных катеров, работающих лишь в определенных условиях (акватории без значительного волнения, фиорды, озера, заболоченные устья рек и пр.), но не в открытом море на волнении 4-5 баллов.
Обводы корпуса
На FPB обычно применяются остроскулые обводы с брызгоотбойниками вдоль всей скулы и с днищем "глубокое V" с углами килеватости у транца от 20 до 26°. Днище снабжается парой продольных реданов с каждого борта. В последние годы из практики создания гоночных глиссирующих катеров заимствованы сочетание продольных реданов с одним или, чаще, двумя поперечными реданами на днище за миделем, а также применение управляемых транцевых плит или интерцепторов, обеспечивающих регулирование ходового дифферента и откренивание катера на циркуляции.
Современные скоростные ПК, как правило, имеют относительно узкие корпуса с сильно заостренной носовой оконечностью, соприкасающейся с водой лишь при ходе на волнении. Отношение "статической" длины по ватерлинии к ее ширине составляет 3.2-4.5, тогда как отношение общей длины корпуса к его ширине составляет 4.0-5.3. Острый носовой "свес" обеспечивает снижение перегрузок при встрече глиссирующего на большой скорости корпуса с волной. Пропорциями и формой корпуса скоростные ПК мало отличаются от спортивно-прогулочных лодок, спроектированных, частности, Доном Аронау.
Новый подход к обеспечению высоких мореходных качеств малым скоростным катерам был продемонстрирован создателями "волнопронизывающего" корпуса катера "VSV50" (см. "КиЯ" №167), имеющего относительное удлинение корпуса около 7.
Большой вклад в совершенствование обводов скоростных глиссирующих катеров был сделан итальянским конструктором Фабио Буцци1, возглавляющим фирму "FB Design", и английским конструктором и испытателем Эрбилом Сертером. Благодаря их изобретениям удалось понизить сопротивление катера при выходе на глиссирование (срезать "горб" сопротивления), понизить скорость начала глиссирования, ходовой дифферент и брызгообразование. Интересную комбинацию круглоскулых и остроскулых обводов предложил Дэвид Кэннел — конструктор английской фирмы "Halmatic". Размещение встроенного брызгоотбойника, отделяющего плоско-килеватую часть днища от борта со скругленной скулой, и наличие вытянутой килевой балки-плавника под днищем позволило катерам с такими обводами совмещать высокую мореходность с высокой скоростью (до 45 узлов).
Архитектурный тип FPB
Выбор архитектурного типа катера в значительной степени зависит от его размерений и района эксплуатации. Как правило, сверхскоростные перехватчики, используемые в теплых климатических зонах, с целью экономии веса выполняются с открытым кокпитом, иногда прикрываемым противосолнечным натяжным тентом. Но на большинстве малых катеров для защиты экипажа от ветра, брызг и наружной температуры приходится ставить закрытые рубки со значительным остеклением. При этом необходима установка системы кондиционирования воздуха или системы обогрева помещений — для катеров, работающих в северных широтах.
В целях повышения скрытности стремятся проектировать FPB с низкопрофильным силуэтом, затрудняющим их обнаружение на взволнованном море оптическими средствами или радиолокацией. Здесь пригодно также использование так называемых технологий "стеллс", в частности — применение плоскогранных формообразований палубы, фальшбортов и стенок рубок.
Определенный отпечаток на архитектурный облик FPB накладывает необходимость размещения оружия и средств управления им. Имеются в виду обеспечение максимальных углов обстрела и обзора, удобство обслуживания и обеспечение безопасности экипажа во время стрельбы. Если для катеров водоизмещением 10-30 т ходовая рубка может выполняться "полуутопленной", то для катеров большего водоизмещения характерна устанавливаемая на верхней палубе рубка "в полный рост".
На катерах с автономностью более суток устраиваются спальные места в зависимости от численности штатного экипажа и размеров катера (от двух коек до десяти), а также компактный камбуз и по меньшей мере один санитарный блок с умывальником, гальюном и душем. На катерах водоизмещением свыше 30 т может быть оборудована и одноместная каюта для командира.
Конструкция корпуса
Информация об изображении
Спроектированный в ЦМКБ "Алмаз" скоростной катер-перехватчик типа "Горностай"
При проектировании корпуса FPB необходимо удовлетворение двух основных противоречащих одно другому требований: обеспечения прочности (в особенности — при восприятии ударных нагрузок) и максимального снижения массы. Поэтому в качестве конструкционных материалов здесь могут рассматриваться либо легкие алюминиевые сплавы, либо армированный пластик. Еще совсем недавно алюминиевые сплавы считались материалом более надежным и долговечным. Однако успехи химии и пластмассового судостроения последнего десятилетия изменили эту точку зрения. В частности, имеются в виду использование сэндвичевых ламинированных конструкций с армирующими материалами в виде углепластика или кевлара и среднего слоя из бальзы или новых синтетических композиций, а также применение стойких к морской воде и циклическим нагрузкам смол. Применение армированных пластмасс стало предпочтительным как по характеристикам массы корпуса, так и по качеству его наружной поверхности, что имеет немаловажное значение для скоростных глиссирующих катеров.
Спроектированный в ЦМКБ "Алмаз" скоростной катер-перехватчик типа "Горностай"
Палубное оборудование и устройства
Помимо таких понятных и необходимых для любого судна устройств, как якорное, швартовное и рулевое (если не установлены водометы или приводы Арнесона), многие даже весьма небольшие катера длиною до 15 м вынуждены нести на борту разъездную моторную шлюпку. Бортовая шлюпка необходима, чтобы доставить группу досмотра к проверяемому судну или добраться до необорудованного берега без риска повредить свой корпус. Естественно, что такими шлюпками являются легкие лодки-RIB с "мягкими" бортами, позволяющими безопасно швартоваться в море к другому судну и обеспечивающими поразительную мореходность и остойчивость. Досмотровая партия (4-6 человек) с оружием переходит с борта катера на спущенную шлюпку после того, как судно-нарушитель остановлено предупредительными выстрелами. Однако спуск и подъем RIB, осуществляемые с малого катерочка в открытом море, задача непростая. Помимо простейших кран-балок с ручными лебедками здесь приходится использовать нестандартные шлюпбалки (например, на катере "Горностай") либо кормовые слипы с подтягивающей лебедкой. Оригинальный слип-док, закрываемый с кормы, устроен на патрульном катере "Protector III". Интересно отметить, что из опасения повреждений надувных бортов (например, при стрельбе) камеры RIB вместо воздуха заполняют вспенивающимся материалом (так, например, изготовлена лодка-"дочь" "Liberator 670", базирующаяся на ПК "Protector III").
С целью безопасного подхода к досматриваемому судну на взволнованном море большое внимание на FPB обращают на конструкцию привальных брусьев. Обычно они изготавливаются из эластичных материалов и располагаются по периметру бортов и по форштевню. На некоторых катерах привальный брус выполняется в виде цепи надувных камер, уложенных в специальные бортовые желоба. Кроме того, FPB, как и катера спасательных служб, несут на борту несколько переносных кранцев, а иногда их навешивают горизонтально на борта на специальном тросе, снабженном талрепом.
В качестве спасательного оборудования на FPB чаще всего используют легкие надувные плоты, применяемые на яхтах.
Энергетические установки
Комплектация энергетической установки подчинена главной цели: обеспечению максимальной скорости при минимальной массе оборудования. Конечно, наилегчайшими являются бензиновые стационарные двигатели или такие "комплексные" пропульсивные агрегаты, как подвесные моторы (также пока работающие преимущественно на бензине). Кстати, известно немало случаев использования подвесных моторов на малых FPB. Двигатели по 150-200 л.с. навешены по два на транцах многих легких ПК (это, например, RIB английской фирмы "Delta"). А вот французская верфь "Simoneau" продала в 80-е годы Саудовской Аравии большую серию FPB, энергетическая установка которых состояла из четырех ПМ по 200 л.с. Катер из легкого сплава длиною около 11 м развивал скорость до 50 узлов и нес на борту авиационную пушку "Giat" калибром 30 мм! Но бензиновые баки слишком взрывоопасны, что для морских патрульных катеров может оказаться рискованным вариантом.
Однако и дизелестроители не забывают о нуждах создателей скоростных катеров открытого моря. Особенно заметных успехов добились в этом отношении итальянцы. Фирмы "Seatek", "Isotta Fraschini" и "Lombargini" поставляют на рынок морские дизеля, у которых удельная масса составляет всего 1.0-1.06 кг/кВт. Популярный среди создателей FPB двигатель "Seatek"— "Navy" развивает мощность до 750 л.с. при массе, приближающейся к массе бензиновых двигателей.
Как можно заметить, проектанту сверхскоростных морских катеров Ф. Буцци именно эти дизеля пришлись по душе. Из других фирм, существенно снизивших массу быстроходных морских дизелей, следует упомянуть "Volvo Penta", "MAN", "Cummins" и "MWM Deutz".
Приводами для FPB чаще всего являются системы, работающие на ЧПВ (см. "КиЯ" №170): "Trimax", "Sea Rider", 'Arneson". Каждый из этих приводов обладает своими достоинствами и недостатками; выбор их производится с учетом многих технических и финансовых соображений.
Для FPB, создатели которых не посягают на сверхвысокие "спортивные" скорости порядка 65-80 узлов, очень практичными и эффективными движителями считаются водометы. Катерам со скоростями хода 35-55 узлов эти мягко работающие движители обеспечивают фантастическую маневренность при минимальной осадке; если акватория не слишком загрязнена плавающим мусором и водорослями, одновременно обеспечивается еще и высокая надежность эксплуатации судна. К сожалению, эти движители тяжелее, чем приводы с открытыми ЧПВ.
Среди создателей FPB наиболее популярны водометы шведской фирмы "KaMeWa" и ее финского филиала "FF-Jet", водометы новозеландской фирмы "Hamilton", итальянской фирмы "Castoldi" ("Turbodrive-490").
Вооружение
Информация об изображении
Патрульный катер рыбоохраны Великобритании "Protector III" фирмы "Halmatic"
Оружие на FPB по большому счету не является средством уничтожения судов-нарушителей и их экипажей. В первую очередь это — средство устрашения и принуждения. Все в тех же целях облегчения ПК на них используется почти исключительно легкое оружие: в основном это пулеметы калибром 7,62 и 12,7 мм. Реже встречается установка более крупного автоматического оружия — тяжелых пулеметов калибром 14,5 мм и артустановок калибром 20-30 мм, главным образом заимствованных у авиаторов.
Патрульный катер рыбоохраны Великобритании "Protector III" фирмы "Halmatic"
На малых FPB, принадлежащих таможенным службам и полиции, используют только личное оружие досмотровых групп. На крупных FPB (российский проект "Соболь", итальянские катера класса "Brigliani") размещаются морские скорострельные пушки калибром 30 мм. На "Соболе", например, кроме крупнокалиберного пулемета применена шестиствольная пушка револьверного типа с навешенными на ее кожух четырьмя ракетами. Впрочем, не исключается возможность применения столь солидного вооружения и по прямому назначению. Дело в том, что службам береговой охраны некоторых государств Персидского залива и Центральной Америки встречу идентифицированного катера контрабандистов официально предписано завершать затоплением последнего вместе со всем его содержимым... Но это все-таки скорее отклонение от принятых норм.
Что же касается радиоэлектронных средств обнаружения, навигации и связи, то на FPB используют компактные устройства и приборы максимальной эффективности, разработанные, как правило, специально для маломерного флота, в том числе для моторных яхт. Одна или две (разных частотных диапазонов) РЛС, электронные чарт-плоттеры, точные индукционные компасы, приемники систем GPS, приемники сигналов службы "Навтэкс", точные лаги и эхолоты, портативные приборы ночного видения — стандартное оборудование всех современных FPB.
Радиосвязь обеспечивается либо только станциями УКВ (стационарной и одной-двумя переносными), либо дополняется более "дальнобойной" радиостанцией промежуточного диапазона ПВ/КВ.
Естественно, все катера патрульной службы обеспечиваются ответчиками РЛС и аварийными буями системы "КОСПАС-САРСАТ".
Информация об изображении
Основные характеристики ряда скоростных патрульных катеров постройки 1988-1999 гг.
Приведенный обзор "москитного флота" высокоскоростных патрульных катеров, днем и ночью несущих нелегкую службу по обеспечению законности в прибрежных водах суверенных государств, стоит, пожалуй, закончить перечислением ведущих катеростроительных фирм, занятых их созданием. Это, в первую очередь, определяющие направление технического прогресса в деле создания FPB итальянские фирмы "FB Design", "Baglietto Intermarine", английские "Cougar", "Vosper Thornycroft", "FBM", "Halmatic", французские "CMN", "Simoneau" и "Union France Marine", испанская "Rodman Polyships", тайван-ская "Lung Teh", шведская "Storebro". Нетрудно заметить, что многие из этих фирм хорошо известны читателям "КиЯ" как создатели первоклассных гоночных катеров открытого моря и скоростных моторных яхт.
Основные характеристики ряда скоростных патрульных катеров постройки 1988-1999 гг.
Примечания
1. Это более правильное произношение, чем "Баззи", ранее принятое в "КиЯ".