Выстрел в воздух: Самолетометы. Как американские самолеты взлетают с авианосцев Паровая катапульта авианосца конструкция

Часть V. Катапульта или трамплин?

Самолет традиционной схемы может взлететь с палубы двумя способами – с помощью катапульты (паровой или электромагнитной, появление которой - дело самого недалекого будущего) и методом свободного разбега - с трамплина. Третьего пока не дано. У этих двух способов есть как достоинства, так и недостатки, а, соответственно - противники и сторонники.

В советском ВМФ авианосца с катапультами так и не появилось. Причин тому несколько – как чисто технических, так и "политических". С одной стороны, Пролетарский завод, которому было поручено создание паровых катапульт, с задачей справлялся, мягко говоря, не до конца. Пришлось решать проблему, связанную с расточкой цилиндров, с системами их уплотнения и смазки, обогрева катапульты в зимнее время и т.д. После долгих мытарств лишь один ее опытный образец собрали на наземном испытательно-тренировочный комплексе авиации - НИТКА (постепенно аббревиатура этого уникального сооружения стала именем собственным - "Нитка"), который был построен в с. Ново-Федоровка Сакского района в Крыму. Строительство его началось в 1977 году. Объект относился к числу особо важных, и ход работ на нем контролировал лично главком ВМФ. Тем не менее, ни один самолет с "разгонного устройства", как именовалась катапульта в техдокументации, так и не взлетел…

Вместо этого все внимание было переориентировано на обеспечение взлета самолетов с трамплина, который сочли более удачной (а главное, несравнимо более простой и дешевой) альтернативой катапульте. Поступило распоряжение прекратить все работы по созданию паровой катапульты. О причинах столь спорного решения существуют разные мнения. В частности, говорилось об экономии средств, отставании по срокам в разработке полноценной катапульты и даже о сознательном желании не допустить в случае появления классических авианосцев серьезного перераспределения финансовых потоков в сложившейся в пользу армии структуре военных расходов.


Немаловажную роль здесь, по всей видимости, сыграло и заявление руководителей ОКБ им. П.О. Сухого и ОКБ им. А.И. Микояна, заверивших, что даже при отсутствии катапульт их самолеты – палубные варианты истребителей МиГ-29 и Су-27, обладающие большой тяговооруженностью - смогут успешно эксплуатироваться и с трамплина. По сути, решение применить трамплин для взлета самолетов классической аэродинамической схемы было в своем роде уникальным - на Западе с трамплина летали только СВВП.

На первый взгляд, трамплин действительно обладает громадными преимуществами – он дешев, не требует паропроизводительной установки, обслуживания и ремонта, экономятся полезные объемы, в конце концов, вес, а значит - водоизмещение и стоимость самого корабля.

Однако все эти достоинства трамплина бледнеют в сравнении с его недостатками. Первым и самым главным преимуществам катапульты является ее более низкий порог чувствительности к условиям взлета. Грубо говоря, авианосец с катапультой может продолжать осуществление взлетных операций при более жестких параметрах качки, ветра, волнения и т.п. (в известных пределах, конечно), нежели корабль, оснащенный трамплином.

Второе важнейшее преимущество катапульты – более высокий темп запуска самолетов. Допустим, что сложилась ситуация, при которой в максимально короткий срок необходимо поднять в воздух максимальное количество истребителей. Американский авианосец может поддерживать темп запуска самолетов в воздух со своих четырех паровых катапульт примерно один самолет каждые 15 секунд. У "Кузнецова" всего три стартовые позиции, причем с двух носовых самолеты могут взлетать не с полной взлетной массой (!). С полной боевой нагрузкой истребители с "Кузнецова" могут стартовать лишь с единственной позиции, расположенной значительно "кормовее" миделя – то есть самолет должен в этом случае разбегаться чуть ли не по всей полетной палубе! Темп запуска при трамплинном взлете замедляется не менее чем в два раза по сравнению с катапультным стартом.

Нельзя забывать и то, что старт с трамплина обусловливает высокие требования к тяговооруженности самолета: двигатели выводятся на режим "полный форсаж" (или "чрезвычайный форсаж") до начала разбега, что приводит к преждевременной выработке их ресурса и повышенному расходу топлива. Кроме того, меньший темп подъема авиагруппы в воздух диктует условие более длительного ожидания в точке сбора, что также приводит к перерасходу топлива, уменьшению боевого радиуса и т.д.

Таким образом, если мы хотим строить нормальный авианосец, а не "недомерок" типа "Джузеппе Гарибальди" или "Принца Астурийского", необходимо создание для него катапульты.

В этой связи очень актуален вопрос о проектировании более перспективной, чем паровая, электромагнитной катапульты. Следует заметить, что работы по созданию подобного устройства начались в нашей стране еще в 1980-е годы, значительно раньше, чем в США. Тогда в Институте высоких температур Академии наук (ИВТАН) совместно с ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского и ОКБ А.И. Микояна в рамках НИР "Шампунь" (продолжавшейся почти 15 лет) проводились исследования и опытные работы по системе электромагнитного взлета и посадки самолетов, предназначенной для перспективных авианесущих кораблей, а также для мобильных аэродромов наземного базирования.


Надо учесть, что подобное оборудование относится к разряду энергоемких, а это означает, что авианосец, оснащенный такой катапультой (равно как и электромагнитным посадочным устройством), должен иметь значительно более мощные электрогенераторы, что облегчает возможность перехода на полностью электрическую энергетическую установку. Напомним, что первый крупный надводный боевой корабль с полным электродвижением – ЭМ D-32 Daring (полное водоизмещение 8010 т) – введен в состав британского флота 10 ноября 2008 года. До 2012 года предполагается передать английским ВМС еще пять таких кораблей. А к созданию авианосца-электрохода вплотную подошли французские инженеры корпорации THALES. Между прочим, именно их творениями весьма заинтересовался главком ВМФ России Владимир Высоцкий, посетивший стенд кампании на международной выставке военно-морской техники EURONAVAL-2008.

Взлет F/A-18F с палубы «Джеральда Форда»

U.S. Navy / YouTube

Новый американский авианосец «Джеральд Форд» 28 июля 2017 года впервые запустил палубный самолет с помощью электромагнитной катапульты EMALS. Согласно сообщению ВМС США, спустя полтора часа после этого самолет совершил успешную посадку на палубу авианосца, торможение во время которой было успешно произведено электромеханическим аэрофинишером AAG.

До все авианосцы, стоящие на вооружении ВМС США, использовали для запуска самолетов паровые катапульты, а для их посадки - гидромеханические аэрофинишеры. «Джеральд Форд» же получил катапульту и аэрофинишер, работающие на электричестве. Такие устройства имеют меньшую массу и занимают существенно меньше места.

EMALS представляет собой линейный индукционный двигатель с поочередно отключаемыми и подключаемыми сегментами. В пусковом устройстве специальная тележка, к которой самолет цепляется передней стойкой шасси, движется между двумя направляющими с электромагнитами. Электромагнитные секции после прохождения мимо них тележки отключаются, а те, к которым она приближается, включаются.

Последовательное отключение секций линейного индукционного двигателя позволяет экономить энергию, поскольку отпадает необходимость держать включенной всю силовую установку по самолет не покинет палубу. Максимальная энергия запуска для EMALS составляет 122 мегаджоуля.


В свою очередь в состав аэрофинишера входят тросовое устройство, гидротормоза, механический тормоз, электродвигатели-генераторы с низкой инерцией, но высоким крутящим моментом, и конденсаторы. Последние необходимы для накопления энергии, вырабатываемой генераторами при торможении самолета.

Электродвигатели связаны с регулируемыми заслонками гидротормозов. При торможении самолета система управления при помощи заслонок постоянно корректирует сопротивление жидкости в гидротормозах, обеспечивая равномерное торможение самолета вдоль всей траектории.

Частично работа электромеханического аэрофинишера AAG обеспечивается накопленной при торможении самолетов энергией. Управление гидротормозами позволяет настраивать аэрофинишер на прием самолетов разной массы, включая и палубные транспортники с грузом.

Во время испытаний 28 июля с палубы авианосца «Джеральд Форд» совершил взлет палубный истребитель F/A-18F Super Hornet из состава 23-й испытательной эскадрильи. Он же спустя один час 27 минут полета приземлился на палубе корабля с помощью AAG. Проверки электромагнитной катапульты и электромеханического аэрофинишера признали успешными.

ВМС США приняли авианосец «Джеральд Форд» на вооружение 22 июля. Корабль получил бортовой номер CVN 78. «Джеральд Форд» является головным авианосцем проекта. Водоизмещение корабля составляет около ста тысяч тонн при длине 337 метров и ширине 78 метров. Осадка авианосца составляет 12 метров. «Джеральд Форд» может развивать скорость до 30 узлов. В состав экипажа корабля входят 4660 моряков.

Василий Сычёв

По сравнению с паровой катапультой EMALS имеет меньший вес, занимает меньший объем, требует меньше времени и людей для обслуживания и управления, быстрее перезаряжается. Благодаря более высокому КПД электромагнитное устройство создает меньшую нагрузку на главную энергетическую установку корабля. Наибольшее упрощение конструкции произошло за счет устранения гидравлических и пневматических подсистем, и упрощения механической части по сравнению с паровой катапультой, которой для каждого запуска требовались сотни килограммов перегретого пара. В целом это устройство отлично ложится в концепцию «электрических кораблей», которые в перспективе должны определять облик ВМС США в целом.

Это была реакция на разговор с одним из офицеров ВМС США, участвующих в испытаниях новой системы, который сообщил своему главнокомандующему, что новая система пока не дает достаточной мощности и в целом «работает нехорошо». Комментировать Трампа сложно. С одной стороны, паровые катапульты обеспечивают боеспособность американских палубных авиакрыльев уже более шести десятилетий и могут прослужить еще столько же. С другой - они не вписываются в перспективные концепции применения ВМС, требуя серьезного пересмотра планов использования БПЛА и внесения радикальных изменений в конструкцию авианосцев нового поколения, проектировавшихся как полностью электрические корабли, не нуждающиеся в массивных паропроводах от главной энергетической установки к авиационно-техническому комплексу.

Корректировать и демпфировать высказывания американского президента предстоит в первую очередь главе Джеймсу Мэттису и министру ВМС США Шону Стекли. Учитывая прошлое Мэттиса как генерала Корпуса морской пехоты США, потребности флота он должен понимать больше, чем многие его коллеги, так что дискуссия обещает быть как минимум интересной. Впрочем, достаточно отвлеченной: последствия любого решения в данном случае начнут сказываться не раньше середины следующего десятилетия.

Авианосцы, возникшие в годы Первой мировой войны как вспомогательные корабли, призванные
осуществлять авиационную поддержку флотов, уже к началу Второй мировой превратились в
основную ударную силу в битвах на море. И в наши дни корабли этого класса являются основой
надводной составляющей флотов ведущих морских держав. С момента зарождения авианосцев
шел непрерывный поиск в создании и совершенствовании взлетно-посадочных систем этих кораблей, без которых, применение авиации с палуб авианосцев было бы невозможным или крайне затруднительным.
Военно-политическая обстановка в мире остается весьма сложной и напряженной, Россия
обладающая огромной территорией и запасами природных ресурсов, в том числе и в шельфовой
зоне морей и океанов, ведет широкомасштабные работы по разведке этих ресурсов и их освоению.
Сегодня во всей остроте стал вопрос возвращения российских Вооруженных Сил и Флота в районы крайнего севера и Арктики, для защиты от потенциальных угроз и поддержания стабильности в этих регионах. Не менее актуальной является задача присутствия российского ВМФ и в других районах мира. О возобновлении и развертывании программы строительства авианосцев в России было объявлено в 2003 году, на первом международном военно-морском салоне в Санкт-Петербурге. За прошедшие годы было разработано обоснование необходимости наличия таких кораблей в составе сбалансированного отечественного ВМФ, их оптимального количества, системы базирования и обеспечения.
Программа строительства авианосцев была доложена Президенту РФ и утверждена. Что
касается начала реализации программы, то заявлено, что она может стартовать не ранее 2018
года. В настоящее время ведется детальная проработка облика будущих авианосцев и состава
их авиакрыла. Само по себе возрождение российского флота и особенно проектирование и строительство таких высокотехнологичных кораблей как авианосцы, является огромной школой для российской военной и инженерной мысли. Чтобы быть эффективным инструментом сдерживания и военно-политической экспансии, авианосец должен обладать реальными боевыми возможностями и качествами.
В предлагаемой читателям журнала «Авиапанорама» серии статей, по истории и развитию взлетно-посадочных систем авианосцев, будет наглядно показан трудный и тернистый путь научно-технического прогресса в этой области. Будет рассказано об успешной титанической работе советских инженеров и конструкторов, вынужденных с нуля создавать в 1980-х годах взлетно-посадочные системы - паровые катапульты и аэрофинишеры, для первых советских полноценных авианосцев.

ПАРОВАЯ КАТАПУЛЬТА НА ПОЛИГОНЕ «НИТКА».

ХРОНИКА СОВЕТСКОЙ КАТАПУЛЬТЫ

Можно с сожалением констатировать, что к началу войны ВМФ СССР насчитывал лишь пять смонтированных К, три из которых были немецкого производства. С запозданием поступили на ЧФ и новые морские разведчики КОР-2 - только летом 1942 г. Критическая обстановка на фронтах, в том числе и на Черном море, вынудила отказаться от катапультирования морских разведчиков - пришлось демонтировать и -стартовое оборудование. Однако к середине 1943 г. было принято решение о модернизации катапульт и стартовых тележек на крейсерах «Молотов» и «Ворошилов» под ГС КОР-2 и истребители. Модернизация неоправданно затянулась и была выполнена лишь к началу 1945 г. Ставка была сделана, в том числе, на один из лучших истребителей Второй мировой - английский «Спитфайр» - на ЧФ их удалось собрать до 10 экземпляров, хотя в реальных стартах с борта крейсера «Молотов» участвовал лишь один.

Дальнейшая судьба разведчиков КОР-2 и катапультного оборудования на кораблях была обречена результатами их применения на различных театрах военных действий в 1941-1945 гг. Эти результаты не оправдывали затрат и жертв, понесённых при отработке этой техники. Вот перечень этих «достижений». 30 июня 1942 г. во время патрулирования акватории базы ВМФ Поти (Кавказское побережье) экипажи КОР-2 сбросили 4 бомбы ПЛАБ-100 в район замеченного перископного следа - результат неизвестен. В 1943 г. два экипажа КОР-2 были отправлены в Арктику для патрулирования в районе острова Диксон, где отмечалась активность немецких подводных лодок. Барражирование в окрестностях этого архипелага в 12 полётах результатов не дало. Известен эпизодический случай использования на Балтийском флоте КОР-2, прибывшего накануне с авиазавода в Красноярске, для успешного спасения экипажа штурмовика Ил-2, сбитого над Финским заливом в июле 1944 г.

Командование морской авиации страны пришло к выводу, что разведчики корабельного базирования КОР-2 с их ограниченным радиусом действия не выполнили своей задачи - их функции вполне заменили самолёты берегового базирования с их новыми возможностями. Окончательную точку в этом вопросе поставило появление корабельных радиолокационных станций - самолёты корабельного дозора оказались ненужными. Вскоре на всех действующих и строящихся артиллерийских кораблях катапульты были демонтированы - грустный итог довоенного прогресса в этой области.

Дальнейший путь прогресса палубной авиации в нашей стране необходимо рассматривать на фоне зарубежного послевоенного опыта в разработке систем катапультирования ЛА палубного базирования. Уместно напомнить, что в этот период ВМФ США переживал серьёзный системный технологический кризис в авианосном парке: построенные в период 1940-1945 гг. 24 авианосца класса «Эссекс» требовали срочной замены морально устаревших пневмо-гидравлических катапульт (ПГК), достигших предела ресурса модернизации. Попытка заменить их пороховыми газогенераторами была обречена - план модернизации SCB-27С оказался под угрозой срыва. В очередной раз спасение пришло с берегов Старого Света - К. Митчелл в 1950 г. нашёл революционное техническое решение этой проблемы - изобрёл паровую катапульту.

Десятилетняя программа кораблестроения СССР, принятая усилиями главкома ВМФ адмирала флота Н. Кузнецова ещё в 1946 году, несмотря на разочаровывающие результаты действий корабельной авиации в Великой Отечественной, включала проектирование и строительство лёгких авианосцев. Программа предусматривала создание в 1956-1957 гг. наземного опытно-экспериментального и учебно-тренировочного комплекса для обучения лётного состава, отработки систем взлётно-посадочного комплекса и новой авиационной техники. Лишь 20 лет спустя, в 1975 году, реализация этих планов началась с поездки главкома ВМФ адмирала флота С. Горшкова и командующего авиацией ВМФ генерала А. Мироненко за океан, во время которой они познакомились с центром испытаний взлётно-посадочных систем в Lakehurst и побывали на борту -учебного -авианосца Lexington (США). Именно во время этой командировки высшие чины ВМФ страны впервые увидели катапультные старты ЛА с помощью паровой катапульты, которая 25 лет тому назад спасла авианосный флот США от системной катастрофы. Это положило начало созданию в нашей стране учебно-тренировочного комплекса с испытательной базой. Постановлением Правительства СССР от 30 апреля 1976 г. было принято решение о создании наземного испытательного учебно-тренировочного комплекса авиации (УТК НИТКА). Будущему комплексу отводилась роль испытательного центра новой авиационной техники и взлётно-посадочных систем, а также тренажёра пилотов палубной авиации. Выбор местом строительства аэродрома «Саки» определялся близостью акватории Чёрного моря и «розой ветров». Инициатором этого проекта стал зам. командующего авиацией ВМФ генерал-полковник А. Томашевский, включивший работы по НИТКЕ в проект Постановления 1975 г. по созданию ТАКР пр. 1153. Главному проектанту ТАКР - Невскому ПКБ и НПО «Пролетарский завод» было поручено приступить к проектированию аэрофинишеров и паровой катапульты для кораблей нового класса. Несмотря на то, что заговорили о постройке авианосцев, синдром страха перед катапультой, как перед чем-то недоступным для нашей науки и промышленности, оставался.

В исходном проекте «наземный авианосец» состоял из трех основных блоков. Научно-испытательным целям служил блок БС-1 в составе технологической паровой катапульты (впоследствии фигурировавшей как «разгонное устройство») и помещения для трех аэрофинишеров. В литературе этот блок по внешнему сходству в плане иногда упоминают как «Молоток», а размещенные на нем системы объединялись общим функциональным термином - комплекс «Светлана-Маяк». Назначение позиций для трёх финишеров распределялось следующим образом: на первой позиции монтировался испытуемый финишер С-2 (С-2Н), на второй - размещался финишер аварийного барьера С-23 и на третьей позиции отводилось место для размещения страховочного финишера. Комплекс БС-1 позволял испытывать также различные конструкции улавливающих сетей - аварийного барьера для аварийных посадок. На блоке БС-3 планировалось разместить отработанный вариант паровой катапульты С1-М для выполнения стартов перспективных самолетов в сторону моря. Первым командиром полигона НИТКА посчастливилось стать подводнику Северного флота, капитану 1-го ранга Дебердееву Эдуарду Нуровичу.

В дальнейшей судьбе этого важного объекта самым негативным образом сказались интриги и противоречия между Генштабом Вооруженных Сил РФ и командованием ВМФ: зам. начальника Генштаба по морским вопросам, адмиралом Н. Амелько (бывшим заместителем С. Горшкова) - непримиримым противником строительства полноразмерных авианосцев, с одной стороны, и главкомом ВМФ адмиралом С. Горшковым - с другой. А запрет на работы по самолёту катапультного старта ставил под сомнение и само наличие катапульты на комплексе, и только нехитрое жонглирование терминами (носовую катапульту С-1 переименовали в «разгонное устройство») спасло саму идею создания отечественной катапульты и сохранило надежду у сотрудников ЦНИИ судового машиностроения (ЦНИИСМ, Ленинград) под руководством главного конструктора Булгакова Анатолия Андреевича, в итоге создавших первую отечественную паровую катапульту для полигона НИТКА.

КАКИМ ПУТЕМ ПОЙТИ: КАТАПУЛЬТА ИЛИ ТРАМПЛИН?

Невзирая на обилие в СМИ полемических материалов на тему «Катапульта или трамплин? За и против», участники этих дискуссий не приходят к однозначному выводу. Несомненно, авторы подобных публикаций нередко излагают субъективные мнения, находясь в плену собственных предпочтений. Когда накал страстей среди отечественных экспертов достигает уровня «трамплин против катапульты», хочется напомнить, что такая постановка вопроса неизбежно требовала ответа в двух аспектах: историческом и техническом. Постараемся не навязывать нашим читателям односторонних, неубедительных выводов - предоставим вам делать их самим, опираясь на документы и материалы печати.

Напомним драматическое развитие событий вокруг разработки в нашей стране палубного истребителя катапультного старта. В начале 1980 г. главный конструктор ОКБ им. Яковлева заверил министра обороны Д.Ф. Устинова, что «близко к завершению создание нового СКВП (самолёт короткого взлёта и вертикальной посадки), превосходившего все существующие и перспективные зарубежные истребители». За этим последовали судьбоносные решения, одно из которых ударило и по концепции ТАВКР проекта 1143.5. Зам. начальника Генерального штаба адмирал Н. Амелько блокировал инициативы главкома ВМФ адмирала С. Горшкова по увеличению водоизмещения будущего корабля и доведения состава авиагруппы до 52 машин. О неблаговидной деятельности адмирала Н. Амелько в противостоянии адмиралу С. Горшкову написано достаточно, например, в мемуарах старшего строителя 705 заказа (НИТКА), впоследствии старшего строителя 106 заказа (ТАВКР «Варяг») Середина Алексея Ивановича.

В директиве Генштаба, подписанной Д. Устиновым, говорилось о переориентации авиагруппы проектируемой «пятерки» под СКВП и отказа от катапультного старта. В это время коллектив отделения взлетно-посадочных систем (ВПС) ЦНИИ судового машиностроения под руководством главного конструктора А. Булгакова успешно решал проблемы проектирования и испытания отдельных узлов первой отечественной паровой катапульты и полиспастно-гидравлического аэрофинишера. Автор этих строк - старший научный сотрудник отделения ВПС - мог бы многое рассказать о тех драматических моментах в разработке столь важных систем, об атмосфере в коллективе А. Булгакова в этой обстановке и полном наборе «добрых слов» в адрес «злого гения» отечественного авианосного строительства - адмирала Н. Амелько.

Отечественная палубная авиация пришла к трамплинному взлету своим, тернистым путем. Отвергая спекуляции некоторых «экспертов» о каком-то тупике или провале, который якобы потерпели отечественные конструкторы и КБ в создании паровой катапульты, вспомним, что попытка использовать зарубежный опыт трамплинного взлета изначально была ориентирована для реализации режима КВП самолетов СВВП палубного базирования. На этом этапе трамплинный взлет даже не рассматривался как альтернатива катапульте, и сама постановка проблемы в такой редакции была бы некорректной: не возникал даже вопрос «катапульта или трамплин» - слишком разные проблемы решали эти виды взлета.

К 1983 г. руководителям ОКБ им. Сухого и ОКБ им. Микояна стало понятно, что самолеты катапультного старта в кратчайшие сроки ими созданы не будут, а путевку на палубу пр.1143.5 самолеты Су-27К и МиГ-29К могут завоевать только стартуя с трамплина, для чего это право еще предстояло доказать на УТК НИТКА. Об этом прямо заявил генеральный конструктор ОКБ им. Сухого М. Симонов главкому ВМФ С. Горшкову во время его визита на полигон НИТКА в 1983 г. после эффектной демонстрации В. Пугачевым возможностей Су-27К: «Моему самолету катапульта не нужна». Конъюнктурность этого заявления вполне очевидна.

Перспектива использования катапультного старта ещё сохранялась на борту первого атомного авианосца «Ульяновск» (пр.1143.7), который ещё предстояло заложить в конце 1988 г. Годы спустя, когда дамоклов меч альтернативы «катапульта или трамплин» был занесен над «Ульяновском», адмирал С. Горшков с горечью произнёс: «Если мы и на «семерке» не поставим катапульту, история нам этого не простит» . В беседе с автором этих строк старший строитель авианосца (заказ 107) П.С. Герасимов с тревогой отмечал пагубность этого подхода: «Если катапульты будут ликвидированы на этом заказе, взамен мне придётся загрузить на борт корабля 2000 т балласта». Такова краткая предыстория вопроса «Катапульта или трамплин?».

Однако концептуальная неразбериха с формированием облика перспективного авианосца ВМФ РФ до сего дня не поставила точку в этих диспутах. В новом, утвердительном звучании эта дилемма, как оказалось, имеет компромиссное решение - «катапульта и трамплин» - именно такой вариант был предложен на Международном военно-морском салоне 2013 г. (СПб). В экспозиции ГНЦ «ЦНИИ им. Крылова» был представлен проект перспективного авианосца, в состав взлётно-посадочного комплекса которого включены два трамплина и четыре катапульты, причём две из них расположены перед низким трамплином. Последний аспект представленного проекта заслуживает отдельного рассмотрения: такое необычное сочетания систем взлёта, очевидно, позволит полнее использовать преимущества трамплина с сокращением дистанции разбега за счёт дополнительного импульса тяги катапульты, сопряжённой с трамплином. Следует ожидать, что стартующий ЛА сможет взлетать с максимально допустимой по перегрузкам передней стойки шасси заправкой топлива и вооружения. Предложенный вариант кардинально отличается от схемы организации полётов на ТАВКР «Кузнецов». Вместо трех позиций старта с трамплина предложенный вариант располагает четырьмя газоотражающими щитами (ГОЩ), что позволяет иметь четыре стартовых позиции для носового трамплина (две длинных и две коротких), либо четыре - для старта с катапульты, две из которых - укороченные - стартуют в сторону носового трамплина. Всё это свидетельствует, что отечественные кораблестроители не отказываются от концепции катапультного старта, в пользу которого говорит и возможное «оморячивание» истребителя пятого поколения Т-50. Не вызывает сомнений, что катапульта на перспективном авианосце будет работать на новых физических принципах - она станет электромагнитной, для чего предстоит выполнить немалый объем испытаний не только на масштабных лабораторных моделях, но и на полноразмерных опытных моделях в полигонных условиях. О характере и степени сложности этих работ можно судить по истории создания и полигонных испытаний на полигоне НИТКА первой советской катапульты, которую мы приводим в следующем разделе этой статьи. В основу этого описания положены также воспоминания главного конструктора отечественной катапульты и аэрофинишеров А.А. Булгакова (ОАО «Пролетарский завод», СПб).

Продолжение следует

Стоимость нового авианосца «Джеральд Форд» (Gerald Ford) - около 13 миллиардов долларов.

Многоцелевые авианосцы типа «Джеральд Р. Форд» строятся как улучшенная версия авианосцев типа «Нимиц» и отличаются от них, при сопоставимых размерах, меньшим, за счёт высокой степени автоматизации, экипажем и, как предполагается, меньшими эксплуатационными расходами. Помимо головного корабля запланировано строительство как минимум еще двух кораблей, по мере принятия на вооружение авианосцы типа «Джеральд Р. Форд» будут заменять авианосцы типов «Энтерпрайз» и «Нимиц».

При одинаковом с авианосцами типа «Нимиц» водоизмещении (около 100 000 т), «Джеральд Форд» имеет на несколько сот человек меньший экипаж. Это достигнуто за счёт внедрения автоматизации и более ремонтопригодных схем техобслуживания.

Увеличено число самолёто-вылетов - со 140 до 160 в день, на четверть увеличена мощность атомного реактора, есть и другие новшества. Улучшающие мореходные качества корабля и его взаимодействие с другими судами флота.

«Джеральд Форд» впервые в истории ВМФ США полностью спроектирован с помощью 3D-дизайна, разработанного компанией «Нортроп Грумман» с автоматизированной системой моделирования технологических процессов.

Конструкция корпуса практически одинакова с авианосцами типа «Нимиц». Более компактная надстройка сдвинута в корму и вынесена за линию борта. Надстройка оборудована мачтой из композитных материалов. Здесь расположены неподвижные радары с фазированными антенными решётками и система автоматического подлёта и посадки (JPALS), использующая глобальную систему позиционирования GPS. Расширена полётная палуба, на ней оборудованы 18 пунктов для заправки и вооружения самолётов.

Флагманские апартаменты на 70 мест для уменьшения размеров надстройки перенесены на нижнюю палубу.

Основой радиоэлектронного оборудования авианосца является двухдиапазонная радиолокационная система DBR , которая интегрирует в себе многофункциональный радар AN/SPY-3 X-диапазона фирмы Raytheon и радар объёмного обзора VSR S-диапазона фирмы Lockheed. AN/SPY-3 осуществляет обзор и сопровождение целей, управление ракетами и подсветку цели на конечном участке траектории ракеты. VSR выполняет роль дальнего обзора и целеуказания для других радаров и систем оружия. Система разрабатывалась для эсминцев нового поколения DDG-1000 «Замволт».

Значительно изменена внутренняя компоновка корабля и конфигурация полётной палубы. Обеспечено быстрое реконфигурирование внутренних объёмов при установке новой аппаратуры. Для уменьшения веса количество секций ангара сокращено с трёх до двух, а количество самолётоподъёмников — с четырёх до трёх.

В качестве средства ПВО самообороны корабль вооружён ракетами ESSM фирмы Raytheon с двумя 8-контейнерными пусковыми установками на 32 ракеты каждая. Ракеты предназначены для борьбы со скоростными высокоманёвренными противокорабельными ракетами. Системы ближнего радиуса действия включают зенитные ракеты RAM производства Raytheon и Ramsy s GmbH.

Авианосцы смогут нести до 90 самолётов и вертолётов различного назначения: палубные самолёты 5-го поколения F-35, истребители-штурмовики F/A-18E/F Super Hornet, самолёты ДРЛО E-2D Advance Hawkeye, самолёты электронного противодействия EA-18G, многоцелевые вертолёты MH-60R/S, а также боевые беспилотные летательные аппараты.

Самое существенное, и даже революционное техническое новшество - электромагнитная катапульта (EMALS) фирмы General Atomics на основе линейных электродвигателей. Замена паровых катапульт электромагнитными призвана обеспечить большую управляемость запусков самолётов, меньшие нагрузки на них, возможность взлёта при более широком диапазоне скоростей и направлений ветра, а также запуск беспилотников.

Стоимость контракта на создание EMALS - 676,2 миллиона долларов. Одновременно с катапультой созданы новые аэрофинишеры, обеспечивающие быструю остановку самолетов после касания палубы. Длина пусковой полосы 91 метр. EMALS способна разогнать самолет массой 45 тонн до 240 километров в час. Во время тестовых испытаний было произведено 22 «холостых старта» и старты с так называемым «мертвым грузом», тяжелыми тележками, масса которых составляет около 36 тонн.


EMALS это огромный линейный индукционный двигатель, то есть двигатель, ротор которого не круглый, а вытянутый вдоль стартовой полосы. Сегменты двигателя поочередно отключатся и подключаются, разгоняя самолет. В пусковом устройстве есть специальная тележка, к которой самолет цепляется передней стойкой шасси и движется между двумя направляющими с электромагнитами, как по рельсам. Электромагнитные секции после прохождения мимо них тележки отключаются, а те, к которым она приближается, включаются. Это существенно экономит электроэнергию.

В советском флоте авианосца с паровой катапультой не появилось, хотя попытки ее создать предпринимались. Этой разработкой занимался Пролетарский завод в Ленинграде, но с задачей не справился. Удалось собрать лишь один опытный образец установки «Светлана-1» на наземном испытательно-тренировочном комплексе авиации (НИТКА) в Крыму. Строительство его началось в 1977 году. Ход работ куртровал лично главком ВМФ. Тем не менее, ни один самолет с этого устройства так и не взлетел. Увидев, как она работает, главный конструктор ОКБ Сухого Симонов наотрез отказался переделывать под нее Су-27К.

Было принято решения отказаться от создания паровой катапульты, а использовать взлет с трамплина, который и был создан для авианосца «Адмирал Кузнецов».

Трамплин, конечно, более дешев и прост.

Однако его недостатки более чем очевидны. Во-первых, катапульта менее чувствительна к условиям взлета. Авианосец с катапультой может продолжать поднимать в воздух самолеты при более жестких параметрах качки, ветра и волнения, чем корабль с трамплином.

Второе преимущество катапульты - более высокий темп работы. Американский авианосец может запускать самолеты в воздух со своих четырех паровых катапульт каждые 15 секунд. У "Кузнецова" всего три стартовые позиции, причем с двух носовых самолеты могут взлетать не с полной взлетной массой. С полной боевой нагрузкой истребители могут стартовать лишь с единственной позиции, расположенной ближе к корме - самолет должен разгоняться чуть ли не по всей полетной палубе! Темп запуска при трамплинном взлете замедляется более чем в два раза по сравнению с катапультным.

У старта с трамплина более высокие требования к тяговооруженности самолета: двигатели выводятся на режим "полный форсаж" до начала разбега, что преждевременно вырабатывает их ресурс и повышает расход топлива. Меньший темп взлета авиагруппы приводит к более длительному ожиданию в точке сбора, то есть к перерасходу топлива и уменьшению боевого радиуса.


Кстати сказать, работы по созданию электромагнитной катапульты для авианосцев начались в СССР даже раньше, чем в США. В 80-е годы в Институте высоких температур Академии наук совместно с ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского и ОКБ А.И. Микояна в рамках НИР «Шампунь» велась разработка системы электромагнитного взлета и посадки самолетов для авианосцев и мобильных аэродромов наземного базирования. И продолжались в течение почти 15 лет. Но опять же не увенчались успехом. +

Наличие электромагнитной катапульты позволит новому американскому авианосцу в течение короткого времени «выстреливать» в воздух десятки беспилотников, что вписывает этот корабль в самые современные концепции сетецетрических войн с использований автономных систем вооружений.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: