Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 10

Так, с появлением твердотопливных ракет РТ-21 и РТ-22 в Конструкторском бюро специального машиностроения (КБСМ, г. Ленинград) было разработано несколько вариантов пусковых установок, одна из которых в 1969 году даже дошла до стадии аванпроекта.

После кончины Янгеля разработку ракетного комплекса продолжил В.Ф. Уткин, под руководством которого в ноябре 1982 года был создан эскизный проект ракеты РТ-23УТТХ и боевого железнодорожного ракетного комплекса (БЖРК). 20 октября 1987 года первый ракетный железнодорожный полк заступил на боевое дежурство в районе г. Костромы, к середине 1988 года было развернуто уже полдюжины таких полков, а к 1999 году их три ракетные дивизии скрытно несли боевое дежурство в стране.

В США в начале 70-х годов XX века тоже делались попытки установить на железнодорожные платформы межконтинентальные баллистические ракеты «Минитмен», однако эти проекты так и не были реализованы.

За океаном не было такой богатой практики по строительству железнодорожных артиллерийских систем, как у нас, и американцы предпочли размещать ядерные заряды на субмаринах. К числу достоинств боевого железнодорожного ракетного комплекса, вооруженного межконтинентальными баллистическими ракетами (СС-24 «Скальпель» по терминологии НАТО), специалисты относят его высокую боевую готовность. Экспресс стратегического назначения всегда в состоянии осуществить запуск ракеты в течение нескольких минут после получения приказа. Для этого ему всего лишь нужно сделать остановку на любом участке пути и открыть ракетные люки. А после пуска боевой железнодорожный комплекс способен быстро уйти от ответного удара противника, используя широкую сеть российских железных дорог.

Американцы были настолько обеспокоены неуязвимостью БЖРК, что по договору ОСВ-2 потребовали их уничтожения в первую очередь.

А. ПЕТРОВ

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Корабли грядущего

Судостроение — одна из самых консервативных отраслей промышленности. Корабли строят годами, а концепции не меняются десятилетиями. Теоретики утверждают, что мореходные характеристики современных судов вообще близки к теоретическому пределу. Но, похоже, корабелы накопили силы для нового рывка.

В самом деле, за последние полвека средняя скорость надводных судов почти не изменилась и составляет примерно 11 узлов (20 км/ч). Конечно, все это время ученые искали возможности для улучшения мореходных и скоростных качеств кораблей.

Так, суда с подводными крыльями, корабли на воздушной подушке развивают скорость 60–70 и более километров в час. Однако они и топлива расходуют примерно на 40 % больше, чем обычные. Кроме того, из-за конструктивных особенностей они имеют водоизмещение не более 400–500 тонн, а стало быть, не способны перевозить большие партии грузов.

Современные катера-глиссеры разгоняются до 300–400 км/ч, но могут перевернуться из-за небольшого порыва ветра, как это произошло, например, в рекордном заезде Кэмпбелла еще в 70-е годы прошлого века. Глиссер разбился, а гонщик погиб.

Получается, что, повышая управляемость и устойчивость, приходится жертвовать скоростными качествами. И сегодня мировой флот составляют в основом суда водоизмещающего типа с движителями, расположенными в кормовой части.

Но насколько это рационально? Исследования последнего времени показали, что в районе кормы возникает зона пониженного давления, в то время как на носовую часть действуют соответствующие силы лобового давления. Преодолевая его и раздвигая массу воды, корпус судна создает систему волн, приводящую к появлению мощного дополнительного сопротивления. Да добавьте к этому еще и силы трения. Получается, что развитие скорости требует значительных энергетических затрат: на одну лошадиную силу приходится порядка трех литров дизельного топлива в час.

Конечно, кораблестроители ищут способы снижения сопротивления движению судов. И некоторых результатов им удается добиться путем совершенствования формы корпуса. Например, практически все современные суда имеют характерные «наплывы» на носу. Они, как показала практика, позволяют экономить примерно 5 % топлива. Но этого, конечно, мало…

Недавно специалисты санкт-петербургского Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе предложили пересмотреть традиционные подходы в судостроении и расположить движители в носовой части судна.

Такое техническое решение в легковом автомобилестроении дало возможность упростить конструкцию авто, отказавшись от длинного карданного вала, а также повысить управляемость. Ну, а что даст такой подход судостроителям?

В новой конструкции движители располагаются в носовой части корпуса (см. рис.). При этом на пути корабля возникает специфический прогиб водной поверхности, создающий зону пониженного давления, что приводит к появлению сил кормового давления, помогающих движению. Таким образом, снимается принципиальное ограничение скорости, обусловленное сопротивлением волн. «Переднеприводные» суда, как обещают питерцы, смогут не ходить, а бегать со скоростью более 100 км/ч.

Новый технический подход, по мнению разработчиков, применим как на скоростных катерах малого размера, так и крупных транспортных судах. Военные корветы и фрегаты можно будет сделать более скоростными и потому менее заметными для радаров противника. Энергозатраты же при этом снизятся вдвое — до 1,5 литра дизельного топлива на одну лошадиную силу в час. Это позволит уменьшить вредные выбросы в окружающую среду. А повышение маневренности судов позволит избежать многих аварий.

Правда, от теории до практического воплощения замысла лежит еще долгая дорога. Исследователи только закончили обоснование физических эффектов. Необходимо еще провести эксперименты на полномасштабных моделях и натурные испытания.

Схема движения судна с носовым движителем. Как видите, появляются дополнительные силы, обеспечивающие такому судну более высокую скорость при той же мощности двигателей.

В проекте у российских корабелов значатся и катамараны военного назначения.

Тем временем еще один интересный пример для творческого осмысления кораблестроители получили от авиаторов. Помните, авиация начинала свой путь с создания трипланов и бипланов. Зафиксированы даже случаи построения аэропланов с четырьмя парами плоскостей, расположенными друг над другом, как полки в этажерке.

Однако от «этажерок» в воздухе отказались еще в начале прошлого века. Лишние плоскости, создавая излишнее сопротивление, мешали наращивать скорость. А вот в судостроении наоборот. Лишь четверть века тому назад в мореходстве обратили внимание на катамараны и тримараны, то есть суда с 2–3 корпусами вместо одного.

Впрочем, если быть точнее, подобные лодки издавна известны на островах Полинезии. Но там один или два балансира по бокам основного корпуса просто придают дополнительную устойчивость лодчонкам, на которых местные жители рискуют выходить на рыбную ловлю в океан.

Современные же кораблестроители, повторим, обратили внимание на многокорпусные суда сравнительно недавно. Сначала они стали строить парусные гоночные яхты с несколькими корпусами, которые показали отменную устойчивость, хорошие скоростные и мореходные качества.

Первые тримараны нового поколения уже появились на стоянках ВМФ США.

Потом дело дошло и до строительства боевых кораблей специального назначения. Оказалось, что катамаранам и тримаранам легче придать такие формы, чтобы они меньше были заметны на экранах радаров. Кроме того, многокорпусные корабли развивают высокую скорость с меньшими энергозатратами и имеют широкую палубу, на которой можно разместить, например, вертолеты или иные летательные аппараты. Говорят, в проекте существует даже авианосец-тримаран, который будет обладать рядом преимуществ по сравнению с существующими плавучими аэродромами.

В Северодвинске, где раньше строили атомные подлодки, готовы приступить и к закладке таких вот океанских мегаяхт нового поколения.

Наконец, весьма оригинальный тримаран недавно был построен в Новой Зеландии. Один из его создателей — инженер Пет Бетьюн — не только создал судно необычных очертаний, на котором он собирается совершить кругосветное путешествие, но и придумал необычный способ заправки его двигателей.

Разработка новозеландца называется Earthrace. Тримаран имеет длину 24 м и ширину 7 м. Благодаря отличной обтекаемости судно имеет возможность на одной заправке (10 т горючего) преодолеть до 6000 км! Причем в качестве топлива можно использовать не бензин или соляр, а биотопливо, в качестве сырья для которого годится даже растительное масло.