Кирилл Афанасьев
Михаил Охочинский
Сергей Чириков

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ПОДВОДНЫХ СРЕДСТВ ДВИЖЕНИЯ

Термин “подводное средство движения” обозначает автономный обитаемый подводный аппарат, конструктивно предназначенный для доставки водолазов и грузов к месту проведения водолазных работ.

Типовая схема применения ПСД. Примем во внимание сценарий типовой специальной операци: подготовка; проникновение на территорию противника – движение группы с использованием ПСД к объекту предстоящей операции за пределами противодиверсионных рубежей; проникновение на объект – скрытное движение в зоне действия аппаратуры обнаружения и средств противодействия; выполнение задачи на объекте; отход с объекта; выход с территории противника за рубежи противодиверсионной обороны; послеоперационный период.

Главная функция ПСД транспортная – обеспечение доставки заданного полезного груза в указанную точку моря при установленных ограничениях на уровень демаскирующих факторов, обнаружение противником изделия рассматривается, как срыв выполнения боевой задачи.

Помимо ограничений по уровням физических полей, важнейшим параметром, обеспечивающим скрытность применения изделия, является время выполнения главной функции – доставки груза в заданную точку.

Траекторию движения аппарата разделим на два участка.

Первый – участок “подхода”, на котором движение может производиться с максимально возможной скоростью при сохранении низкой вероятности селекции собственных физических полей.

Второй – участок “подкрадывания”, где движение производится в пределах рубежей противодиверсионной обороны на скорости, обеспечивающей минимизацию собственных физических полей, в пределе стремящихся к уровню фоновых значений моря.

Отметим, что значения параметров движения ПСД вполне поддаются не только оценке, но и прямому расчету. В то же время, сведения о параметрах ПСД на участке “подкрадывания” по вполне понятным причинам не публикуются, что затрудняет сравнительную оценку различных конструкций. Единственное, что можно утверждать с уверенностью, это то, что скорость движения на этом участке должна быть существенно ниже, чем на участке “подхода”, а время “подхода” будет сопоставимо со временем “подкрадывания”.

Сравнительный анализ конструкций ПСД. Отметим, что условиями сравнения являются следующие факторы.

Сравнение возможно только конструкций одного типа. Например, сравнение «сухого» и «мокрого» ПСД некорректно, хотя бы потому, что время выполнения боевой задачи для первого ограничено характеристиками конструкции аппарата, а для второго – физиологическими ограничениями и уровнем физической подготовки экипажа.

Нецелесообразно сопоставлять ПСД, имеющие принципиально различные двигательно-движительные комплексы (электропривод, тепловой привод и т.п.).

Участок “подхода” имеет четко определяемые границы. С другой стороны, средства обнаружения противника не должны идентифицировать носитель ПСД как объект, представляющий угрозу. Ближняя граница участка “подхода” определяется характеристиками средств обнаружения движущихся ПСД, а дальняя напрямую зависит от возможностей аппаратуры обнаружения носителя и от ее способности идентифицировать круг задач, обычно решаемых таким объектом.

Скорость движения ПСД является величиной, имеющей вполне обоснованные ограничения.

V_max ≤ [ V1 ],

V_max ≤ [ V2 ],

где:
[ V1 ] – скорость, соответствующая физиологическому пределу переносимости;
[ V2 ] – скорость, начиная с которой физические поля аппарата могут быть надежно селектированы поисковой аппаратурой на рубежах противодиверсионной обороны;
V_max – располагаемая максимальная скорость движения рассматриваемого ПСД.

В качестве базового комплексного критерия, позволяющего оценивать конструктивное совершенство подводных аппаратов в целом и сравнивать ПСД даже различного тактического назначения, предлагается использовать располагаемую дальность хода на единицу относительных затрат двигательно-движительного комплекса при перемещении полезной нагрузки.

Под относительными затратами при перемещении полезной нагрузки понимается отношение массы конструкции двигательно-движительного комплекса ПСД к перемещаемой полезной массе.

ζ = (M_полн – M_пн )/M_пн,

η = D_ход / ζ = D_ход * M_пн / (M _полн – M _пн),

где:
D _ход – дальность хода ПСД, км;
M _полн – полная масса ПСД, кг;
M _пн – полезная (транспортируемая) масса ПСД, кг;
ζ – относительные затраты двигательно-движительного комплекса при перемещении полезной нагрузки;
η – располагаемая дальность хода на единицу относительных затрат двигательно-движительного комплекса, км.

Применение рассматриваемого критерия основано на логичном предположении, что дальность хода ПСД пропорциональна емкости его источников энергии, а та, в свою очередь, напрямую зависит от массы этих источников. Чем выше конструктивное совершенство аппарата, тем меньшие по массе источники энергии позволяют доставить на заданную дальность одинаковую полезную нагрузку (или же, при одинаковой полной массе ПСД на фиксированную дальность доставляется больший полезный груз).

В полную массу ПСД включаются массы конструкции аппарата и полезной нагрузки. Конструкция ПСД объединяет бортовые источники энергии, собственно двигательно-движительный комплекс, корпус и элементы размещения водолазов и грузов.

Вывод: gредложенный критерий, в сочетании с приведенными выше скоростными условиями, может быть использован при разработке тактико-технических заданий на создание новых образцов ПСД и анализе результатов авант-проектов. Критерий может использоваться в качестве инструмента анализа рекламных материалов фирм-разработчиков рассматриваемого класса технических средств, поскольку он позволяет селектировать сознательно искажаемые при публикации в прессе характеристики ПСД.

Опубликовано Трудах III ВНПК
«Актуальные проблемы защиты и безопасности»,
СПб, РАРАН НПО СМ, 2000 Том 2.С. 144-146