Влияние конструктивной защиты на живучесть корабля Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-391-128-132 УДК 629.5.015+629.5.011

С.В. Шедько

ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, Россия

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ НА ЖИВУЧЕСТЬ КОРАБЛЯ

Объект и цель научной работы. Объектом научного исследования является живучесть надводного корабля при получении боевых повреждений. Цель научного исследования - определение влияния конструктивной защиты на живучесть надводного корабля.

Материалы и методы. Исследования проводились методом статистического моделирования воздействия на электронную модель корабля водоизмещением 8000 т. боеприпаса с массой боевой части 150 кг. Основные результаты. Получены количественные показатели живучести корабля в зависимости от схемы конструктивной защиты.

Заключение. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что конечное решение по облику корабля должно вырабатываться с учетом результатов комплексной оценки боевой устойчивости корабля, в которой обязательно должна присутствовать и оценка его живучести при боевых повреждениях. Ключевые слова: живучесть, надводный корабль, конструктивная защита. Автор заявляет об отсутствии возможных конфликтов интересов.

DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-391-128-132 UDC 629.5.015+629.5.011

S. Shedko

Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia

EFFECT OF STRUCTURAL PROTECTION UPON SHIP SURVIVABILITY

Object and purpose of research. This paper discusses survivability of a naval ship damaged in battle. The purpose of this study is to determine the effect of structural protection upon survivability of naval ships.

Materials and methods. This study was a statistical computer-based simulation of a 8000 t ship hit by an ordnance with 150 kg warhead.

Main results. The study yielded numerical criteria for ship survivability depending on given structural protection design. Conclusion. The results of this study indicate that the final decision about a naval ship concept must include an integrated assessment of her combat robustness, with a compulsory assessment of her survivability after battle damage. Keywords: survivability, surface ship, structural protection. Author declares lack of the possible conflicts of interests.

Введение

Introduction

Данная статья посвящена вопросам обеспечения живучести кораблей при помощи конструктивной защиты.

Несмотря на совершенствование противокорабельных средств поражения вероятного противника, живучесть корабля в обозримой перспективе

будет оставаться одним из значимых свойств, обеспечивающих его боевую устойчивость. Бытующее у отдельных специалистов мнение о снижении важности вопросов обеспечения живучести при боевых повреждениях, и, в частности, применения конструктивной защиты, ошибочно.

Корабль водоизмещением 5 тысяч тонн и более, даже не имея специальной конструктивной защиты, не гибнет при первом же попадании бое-

Для цитирования: Шедько С.В. Влияние конструктивной защиты на живучесть корабля. Труды Крыловского государственного научного центра. 2020; 1(391): 128-132.

For citations: Shedko S. Effect of structural protection upon ship survivability. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2020; 1(391): 128-132 (in Russian).

припаса с массой взрывчатых веществ (ВВ) в тро-тиловом эквиваленте 150 кг. Корабль водоизмещением 8 тысяч тонн и более без конструктивной защиты не теряет боеспособности при первом попадании такого боеприпаса.

Действительно, корабли водоизмещением 1-2 тысячи тонн нерационально защищать от попадания ракеты с массой ВВ в тротиловом эквиваленте 150 кг и более. Но это не означает, что для них конструктивная защита неэффективна. Против таких кораблей существует свой арсенал оружия (ракеты малых калибров, артиллерия, авиационные боеприпасы).

Но корабль водоизмещением 5 тысяч тонн и более должен проектироваться с учетом возможности применения по нему основных классов противокорабельного оружия вероятного противника.

Результаты статистического моделирования воздействия на электронную модель корабля водоизмещением 8000 т. боеприпаса с массой боевой части 150 кг в тротиловом эквиваленте

Statistical simulation results for a 8000 t ship hit by an ordnance with 150 kg (TNT equivalent) warhead

В качестве наглядного примера эффективности применения конструктивной защиты на слайдах приведен пример расчета обстрела корабля водоизмещением 8000 т противокорабельными ракетами (ПКР) типа «Гарпун».

Расчет выполнялся статистическим методом применительно к электронной модели корабля, содержащей данные о геометрии корпуса и расположении основных элементов комплексов оружия, движения и маневрирования.

В ходе выполнения расчета моделировался обстрел корабля ПКР типа «Гарпун» с массой ВВ в тротиловом эквиваленте 150 кг. После каждого попадания определялась зона разрушения корабельных конструкций, перечень поврежденных комплексов, детонация погребов собственного боезапаса, сохранение кораблем продольной прочности и непотопляемости. Фиксировалось достижение категорий поражения корабля «гибель» или «потеря боеспособности». При достижении категории поражения корабля «гибель» опыт прекращался. В противном случае производилось моделирование следующего попадания в корабль ПКР типа «Гарпун» с учетом уже имеющихся повреждений.

а)

и

^—ГЛ

Вариант 1 (без ПКЗ)

Категория «гибель» 2,89

Категория «потеря боеспособности» 1,87

б)

с

А

Вариант 2 взводной экран

П-

i Mi Г

Категория «гибель» 3,65

Категория «потеря боеспособности» 2,82

к:

±=L

А

IjKuiflttL.

Вариант 3 взводной экран + ПКЗ погребов

„ ГН

Категория «гибель» 9,24

Категория «потеря боеспособности» 4,54

Рис. 1. Схематичное представление корабля:

а) без противоракетной конструктивной защиты;

б) с противоракетной конструктивной защитой

в виде взводного экрана в средней части корпуса;

в) с противоракетной конструктивной защитой

в виде взводного экрана в средней части корпуса и бронирования погребов основного боезапаса. 1 - размещение погребов боезапаса; 2 - размещение энергетических отсеков; 3 - размещение взводного экрана в средней части корпуса; 4 - размещение бронирования погребов боезапаса

Fig. 1. Schematic representation of ship а) without anti-missile structural protection; b) with retractable anti-missile shield at midship; c) with retractable anti-missile shield at midship and armoured main weapon bays.

1 - weapon bays; 2 - power compartments; 3 - retractable shield at midship; 4 - weapon bay armour

Под категорией поражения корабля «потеря боеспособности» принималось такое состояние корабля, при котором он терял возможность хода, управляемости или применения основного оружия. Под категорией поражения корабля «гибель» принималось такое состояние корабля, при котором он терял продольную прочность или непотопляемость.

Для каждого варианта бронирования корабля выполнялись статистические расчеты из 1000 опы-

n

s

л—ГЛ

Вариант 1 (без ПКЗ)

ГТ-

л

л—Г\

Вариант 3 (экран + ПКЗ погребов) + 5% водоизмещения

ГТ-

iiiiiiiiiiliiiiiiil

I Mil

Рис. 2. Показатели живучести корабля при наличии и отсутствии противоракетной конструктивной защиты

Fig. 2. Ship survivability with and without anti-missile structural protection

Категория «гибель»

Категория «потеря боеспособности»

тов, на основании результатов которых определялось среднестатистическое количество ПКР типа «Гарпун», необходимое для достижения каждой из рассматриваемых категорий поражения корабля. Всего было рассмотрено три варианта:

■ без противоракетной конструктивной защиты;

■ с противоракетной конструктивной защитой в виде взводного экрана в средней части корпуса;

■ с противоракетной конструктивной защитой в виде взводного экрана в средней части корпуса и бронирования погребов основного боезапаса.

На рис. 1 представлено схематичное представление корабля с указанием размещения погребов боезапаса, энергетических отсеков, схемы бронирования, а также среднестатистическое количество

США:

■ ПО ASAP (Advanced Survivability Assessment Program), разработанное компанией SURVICE - основанное ПО анализа живучести крупных кораблей ВМС США;

■ ПК MOTISS разработан компанией Alion Scienceand Technology для выполнения оценки живучести НК.

Великобритания:

ПО SURVICE, разработанное компанией QinetiQ, по заказу министерства обороны и Управления оборонных исследований DERA, для проведения оценки живучести НК и ПЛ.

Италия:

расчеты по оценке живучести кораблей ВМС выполняет компания CETENA SpA -входящая в состав группы Fincantieri.

ФРГ:

ПО оценки живучести боевых кораблей SURMA, разработанное финской компанией Surma Ltda.

Рис. 3. Перечень зарубежных программных комплексов оценки живучести кораблей Fig. 3. List of foreign software packages for ship survivability assessments

ПКР типа «Гарпун», необходимое для достижения категорий поражения корабля «гибель» и «потеря боеспособности».

Наличие конструктивной противоракетной защиты (по предварительной оценке, около 5 % от водоизмещения) повышает показатели его живучести при воздействии ПКР типа «Гарпун» в 3-4 раза (рис. 2).

Следует отметить, что в зарубежных ВМС все мероприятия по обеспечению живучести разрабатываются и испытываются применительно к боевым условиям использования корабля, несмотря на то, что поражающее действие противокорабельных ракет РФ существенно превышает мощь зарубежных. На рис. 3 представлен перечень программного обеспечения по количественной оценке живучести, применяемого в зарубежном военном кораблестроении [1-4].

Крыловский государственный научный центр на основе существующих утвержденных методик по определению показателей живучести корабля сформировал современное программное обеспечение, при помощи которого возможно выполнение количественной оценки живучести надводных кораблей и подводных лодок как при боевых, так и при эксплуатационных повреждениях [5].

Крыловский центр имеет необходимые компетенции в области обеспечения живучести кораблей и готов активно участвовать в решении обозначенной выше задачи.

Заключение

Conclusion

Наличие конструктивной защиты от любого типа противокорабельного боеприпаса повышает шансы корабля уцелеть в бою. Противоснарядная защита снизит область разрушений при попадании ракеты. Экипаж, защищенный броней, будет чувствовать себя увереннее.

Конструктивная защита является одним из наиболее эффективных средств обеспечения живучести корабля из соотношения стоимость/эффект. При незначительной стоимости во время постройки она не требует расходов на свою эксплуатацию.

Мы не предлагаем отказываться от средств противовоздушной обороны, радиоэлектронной борьбы, мероприятий, обеспечивающих скрытность корабля. Но все эти средства должны быть сбалансированы. Конечное решение по облику корабля должно выра-

Рис. 4. Программный комплекс количественной оценки живучести кораблей UZP

Fig. 4. Russian UZP software package for numerical assessment of ship survivability

батываться с учетом результатов комплексной оценки боевой устойчивости корабля, в которой обязательно должна присутствовать и оценка его живучести при боевых повреждениях.

Библиографический список

1. QinetiQ: official site. Farnborough, 2018. URL: www.qinetiq.com (accessed: 12.03.2018).

2. Cetena S.p.A.: official site. Genova, 2018. URL: www.cetena.it (accessed: 12.03.2018).

3. Alion Scienceand Technology Corporation: official site. McLean, 2018. URL: www.alionscience.com (accessed: 26.04.2018).

4. Surma Ltd.: official site. Helsinki, 2018. URL: www.survivability.fi (accessed: 26.04.2018).

5. Разработка модулей программного комплекса для выполнения комплексной оценки живучести кораблей: отчет по ОКР / Крыловский государственный научный центр; руководитель Пушной Е.Н. Шифр темы «Жи-вучесть-17»; № 49085. Санкт-Петербург, 2018. 65 с.

References

1. QinetiQ: official site. Farnborough, 2018. URL: www.qinetiq.com (accessed: 12.03.2018).

2. Cetena S.p.A.: official site. Genova, 2018. URL: www.cetena.it (accessed: 12.03.2018).

3. Alion Scienceand Technology Corporation: official site. McLean, 2018. URL: www.alionscience.com (accessed: 26.04.2018).

4. Surma Ltd.: official site. Helsinki, 2018. URL: www.survivability.fi (accessed: 26.04.2018).

5. Development of software modules for integrated assessment of ship survivability. Report about R&D Project / Krylov State Research Centre, under guidance of Ye. Pushnnoy. Project codename Zhivuchest-17. No. 49085. St. Petersburg, 2018. 65 p. (in Russian).

Сведения об авторе

Шедько Сергей Владимирович, начальник отдела ФГУП «Крыловский государственный научный

центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, 44. Тел.: +7 (921) 302-82-90. E-mail: chedko@mail.ru.

About the author

Sergey V. Shedko, Head of Department, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (921) 302-82-90. E-mail: chedko@mail.ru.

Поступила / Received: 17.12.19 Принята в печать / Accepted: 11.03.20 © Шедько С.В., 2020