Новость13 января 2014, 09:38

Взрыв на броне

Корабль, УЗЕЛ, Электрка, Статья, Взрыв
Почему на современных кораблях не устанавливают броню? Нет, я знаю, конечно, что кое-где кое-что кое-чем защищается – типа кевларовой защиты вертикальных пусковых установок.

Но я имею в виду бронирование в традиционном понимании целого столетия броненосного кораблестроения, от 50-х годов XIX века до 50-х годов ХХ века. Защита ватерлинии, котельных и машинных отделений, артиллерии, боевых рубок, оснований дымоходов… Поясная броня, броневая палуба, башни, казематы, кожухи, гласисы… Почему не бронируют корабли водоизмещением 7-10 тыс.

т – это водоизмещение современного большого эсминца или нормальных размеров крейсера? 100 лет назад это было вполне среднее водоизмещение броненосного крейсера – а на них ставили броню, которая в некоторых местах должна была держать попадания 6-, а то и 8-дюймовых снарядов! Это очень большая кинетическая энергия, а значит – пробивная сила. Так почему теперь-то не ставят? Хотя бы против обычных 5-дюймовых? Или – почему бы и нет? – против крылатых ракет? Дискуссия на эту тему возникла у меня на bwana после того, как в позапрошлом году я к Дню ВМФ разместил большущий фоторепортаж о Морском салоне в Питере.

Давайте-ка я, в порядке редкого отклонения от общего порядка, дам ссылку на этот репортаж; помню, я делал его (и три анонса к нему на разные ресурсы) чуть не целые сутки… Ну вот; и там в комментариях мне задали простой вопрос? Почему корабли сейчас не бронируют? Мол, что, меч окончательно победил щит? Я ответил: какой там! Пять дюймов брони – и «Гарпун» вам не страшен! Однако ж не бронируют. А что, спрашивают меня, может быть, броня-то выдержит взрыв 165 кг взрывчатки, но переборки внутри корпуса поломаются? Взрыв – он не мощнее ли кинетической энергии снаряда? …Я рассказал эту предысторию с двумя целями.

Во-первых, предварить тему вообще – в том смысле, откуда она взялась. Во-вторых, чтобы объяснить, откуда взялась цифра 165 кг, фигурирующая у меня в самом начале статьи. Она взялась из вопроса, а вопрошавший взял её из репортажа, где я поминаю английские корабли, потопленные крылатыми ракетами «Экзосет» в Фолклендской войне; 165 кг – это вес боевой части «Экзосета». Отвечал я на вопросы, конечно, на бване – это ж был 2011 год! – и сейчас собираюсь просто перенести сюда эти свои ответные статьи.

Ибо они имеют вполне самостоятельный смысл, и труда я потратил немало. Отзывы были хорошие; надеюсь, и вам понравится. А ещё – господин Observer, я думаю, не обделит нас своим вниманием, и из его комментариев мы, я в том числе, узнаем много интересного. Ответ на приведённые выше вопросы разложился у меня на три темы. Сегодня даю первую тему: обсуждаем взрыв на броне.

*** Говорить сейчас будем о сегодняшних реалиях. А они таковы, что большинство типов ПКР в мире – дозвуковые. О них и будем говорить – тем более, что уже взяли в качестве примера «Экзосет». И не зря взяли: она – одна из распространённейших в мире ПКР. Обращаю внимание: на броне рванут не 165 кг, а 50 кг. Именно столько взрывчатки содержится в 165-килограммовой боевой части ПКР «Экзосет».

Это примерно вполовину меньше, чем вес ВВ в советской авиабомбе ФАБ-250. Для ФАБ-100 я соответствующей цифры не нашёл; но нам же важна качественная оценка, а не доскональный расчёт? Поэтому сначала скажем, что ВВ в «Экзосете» немного больше, чем ФАБ-100, а потом пренебрежём этим «немного». И тогда можно перенестись во Вторую мировую и задаться вопросом: что будет, если ФАБ-100 взорвётся, например, на броневом поясе американского крейсера знаменитого типа «Кливленд»? «Кливленды» я выбрал потому, что у них пояс как раз и был 5-дюймовым. А ничего с поясом не будет.

Под поясом погнутся шпангоуты и стрингеры на длине в пределах десятка метров; там в воздействии будет участвовать вода, испытавшая могучий удар газами взрыва. Может и дырку пробить, диаметром метр-полтора. Вот если «ниже пояса», тогда дыра будет большая, но мы же не об этом говорим, мы обсуждаем взрыв НА броне. Над поясом будут небольшие повреждения, может, снесёт близстоящий эрликон, катер какой-нибудь; а страшного ничего не будет.

Потому что удар воздушный и, БЛАГОДАРЯ БРОНЕ, волна пойдёт вверх, метЯ по палубе лишь «боковым лепестком диаграммы направленности». Самая беда, когда ФАБ-100 пробьёт борт или палубу; нечто подобное, как мы договорились, и явила собой «Экзосет» попавшая в аглицкий эсминец «Шеффилд». Спасти его не смогли, хотя долго старались. Давайте ещё кинетическую энергию проверим.

Расстояние, с какого броня «Кливленда» могла держать попадание собственного 6-дюймового снаряда, по вычислениям, было 47 кабельтовых, то есть 8,7 км. Веса снаряда 6-дюймовых пушек «Кливлендов» я не знаю, возьмём советскую Б-38 того же калибру. Её снаряд весит 55 кг и вылетает из ствола со скоростью 950 м/с. Примем, что, пока летит на 8,7 км, потеряет 250 м/с; такая потеря даже избыточна, если учесть, что Б-38 стреляла на 30 км.

То есть прилетит снаряд со скоростью 700 м/с, и его кинетическая энергия составит 13 475 000 кгм. Неохота считать в джоулях, да и ни к чему: нам же нужно сравнение, а не абсолютная величина. «Экзосет» летит с околозвуковой скоростью; возьмём 300 м/с, хотя, на мой взгляд, это многовато. Массу БЧ мы уже знаем, а остальное я бы учитывать не стал: у ракеты прочность рассчитывается, чтобы быть достаточной для полёта, а не для пробития преград; их пробивает БЧ. Поэтому не бывает бронебойных или фугасных ПКРов, а бывают ПКРы с бронебойными, фугасными всякими прочими БЧ.

И, если ракета встретится не с 19-миллиметровым бортом «Шеффилда», а с каким-нибудь бетоном или с крупповской бронёй, она вся сомнётся-сплющится, а удар будет определяться боевой частью. Итак, 300 м/с и 165 кг дают нам энергию 7 425 000 кгм. Что почти вдвое меньше, чем у 152-мм снаряда. Не пробьёт. Значит, будет ВЗРЫВ НА БРОНЕ, а что он значит для корабля, мы уже сказали.

На основании всего вышесказанного я уверенно заявляю: если бы «Экзосет» попала в 5-дюймовую броню, Её Величества корабль «Шеффилд» даже не потерял бы боеспособности. Хотя после боя его, конечно, пришлось бы ремонтировать. Я теперь не найду источник, но помню, как радовались американцы, когда в 1980-х выводили из консервации свои линкоры и ставили на них «Гарпуны» и противокорабельные «Томагавки»! Потому что у них появлялись корабли, которые сами потопят кого хошь, а их вообще никто. Ибо, говорили американцы, линкор неуязвим для ракет, а пушек, которые смогли бы его раздолбать, уже лет двадцать как ни у кого нет.

И ведь верно. Четвёрка линкоров, которая дожила до 1980-х, была последней серией американских линкоров, в которой был уже учтён опыт Второй мировой войны. Поэтому они защищались от авиабомб. Система их броневых палуб была рассчитана на то, что к жизненно важным центрам не проникнет 1500-кг бомба, сброшенная с высоты 9 км (30 000 футов). Точных цифр не помню, но порядок такой.

Думаю, бомба, сброшенная с 9 км, летит не намного медленнее, чем «Экзосет». А 1500 кг, как легко можно заметить, гораздо больше, чем 165 кг. То есть линкоры были неуязвимы и сверху. Другое дело, что неуязвимость здесь понимается по-особенному. Конечно, если насЫпать полста бомб точно на палубу, кораблю хорошо не будет. Не останется приборов управления огнём, зениток, ход упадёт из-за пробитых труб… народу, опять же, наубивает… Кстати, камикадзе же попадали в линкоры, а это неплохая аналогия крылатой ракеты.

И что? Они повредили 15 линкоров, но ни одного не утопили. Вот, смотрите: «6 января 1945 линкор («Нью Мексико», прим. авт.) поврежден камикадзе, в ремонте до марта 1945 г.». Цитировано по Энциклопедии кораблей www.warfleet.ru. Вот так, два месяца в ремонте. Точнее, меньше, т.к. надо ж было ещё до базы дойти.

А потопили камикадзе 45 кораблей, в основном эсминцев. То есть НЕБРОНИРОВАННЫХ. Ну, в общем, хватит. Резюмирую свою оценку: взрыв НА БРОНЕ боевой части ПКР даст повреждений меньше, чем 6-дюймовый снаряд, разорвавшийся где надо ВНУТРИ корабля. Не лишь бы где, а где надо. Не забудьте, взрыв НА БРОНЕ! А то сочтёте меня идиотом… *** «Австралия» на нашей картинке – это тяжёлый крейсер межвоенной английской постройки. Даже не линкор. Точнее, в четыре раза меньше того же «Нью Мексико» и с броневой палубой всего 37 мм.

И что смог с ним сделать камиказдзе? Увага: не судите о крене по трубам, они у типа «Кент», к которому относится «Австралия», склонены назад. Так что крен меньше, чем можно подумать, посмотрев на трубы. Его, собственно, почти нет. Но дело даже не в этом. Поставил картинку для того, чтобы показать, что такое взрыв СНАРУЖИ. Если бы тот же камикадзе попал отвесно сверху, он бы 37 миллиметров-то пробил, и вот тогда крейсеру пришлось бы туго.

Ведь даже самый захудалый камикадзе – это, типа, ФАБ-500… *** В этой, второй, половине статьи мы посмотрим а) чего будет стоить попытка всё-таки забронировать современный корабль и б) отчего же она всё-таки такая тяжёлая, эта корабельная электроника, ведь персоналка-то вон какая лёгкая! Я верю вам, раз вы говорите, что только что прочитали первую половину статьи. Но если не говорите, или говорите, но не прочитали, то назойливо советую прочитать.

И вообще, советую начать с первой статьи этой мини-серии. Мы начали с того, что заинтересовались, почему корабли не бронируют сегодня. Вопрос можно уточнить таким образом: почему бы не начать ставить броню на корабли? Сегодня, после того, как несколько десятилетий не ставили; но, раз она может спасать от противокорабельных ракет… Окончательный ответ должен у нас сформироваться по окончании этой мини-серии, то есть после следующей статьи, которую я надеюсь сделать последней. А сейчас мы смотрим, почему от брони отказались тогда – в годы технической революции на флоте, когда на корабли в массовом порядке пошло ракетное оружие и сопровождающая его электроника.

И не только его сопровождающая. Должен сказать, что первой жертвой электроники стала не броня. Ею стала скорость. В середине 1930-х годов французский лидер эсминцев «Ле Террибль» (он у нас на первой картинке) установил мировой рекорд скорости для боевых кораблей основных классов – 45,03 узла. Итальянцы тоже очень ценили это качество во всех боевых кораблях, наш лидер «Ташкент», построенный ими, развивал до 42,5 узла. А про наш собственный «Ленинград», тоже лидер, пишут, что его максимум составил 43 узла.

Американы меньше гнались за скоростью, им нужна была в первую очередь дальность, в первую очередь для Тихого океана. Но и их предвоенные эсминцы типа «Гливс» (в строю с 1940-го) развивали 37,4 уз. Не могу, поставил «Гливс», хотя прямого отношения к теме он не имеет. Но какой красавец, а?! Я его запомнил с детства, когда мне, в 8-м классе, от одноклассника, сына адмирала, досталась «на посмотреть» книжка – перевод справочника Jane’s fighting ships, издание 1965 года. Причём – ДСП! Кто не знает: гриф «для служебного пользования».

Тогда «Гливсы» ещё стояли на вооружении ВМС США, это был самый старый тип эсминца, остававшийся на тот момент в строю US Navy. Кстати, к нашей дискуссии с Observer'ом в комментариях к «Дружному на Речном»: палубные наводящиеся торпедные аппараты с него не снимались… Следующий тип, «Флетчер»… Давайте уж и тип «Флетчер» поставлю, он тоже классически красив: «Флетчер» тоже был ничего: 36,5 узла. Это 1942-й, уже понятно, что основная борьба американцев – на Тихом океане, дальность нужна как воздух… Потом спустились до 35 узлов и собирались там закрепиться: авианосцы 1950-х годов – 35-узловые, надо, чтобы эсминцы могли их сопровождать хотя бы в тихую погоду.

Хотели, да не смогли. Не смогли, несмотря на то, что в силовых установках наблюдался значительный прогресс. Не буду расписывать повышение параметров пара и прочее, поверьте на слово. Не смогли, потому что попёрли зенитные и противолодочные ракеты и сопутствующая им электроника. И вот уже первый специальный тип ракетного эсминца, «Чарльз Ф. Адамс» (1960), имеет 33 узла (у него – 1 ПУ ЗУР, 1 ПУ ПЛУР – противолодочных).

Его наследник в крупносерийном строительстве «Спрюенс» – 32,5 узла. Наследник «Спюенса», основной сегодняшний тип «Орли Бёрк» (1988 г.) – 32 узла. «Спрюенсы» и «Бёрки» слишком уж хорошо известны, а «Адамса» поставлю: Как видим, скорости застабилизировались. Меньше нельзя, действительно некому будет сопровождать авианосные ударные соединения. Моя прикидка. Если корабль с современным составом вооружения, скажем, с таким же, как на «Бёрках», попытаться бронировать… так, о каком типе бронирования мы говорим? Не определено; тогда будем размышлять в рамках идеологии броневой защиты конца Второй мировой.

То есть времени, когда она, защита, закончилась. Серьёзное бронирование – это 20% водоизмещения. Полное водоизмещение «Бёрков» – 8448 тонн. 20% – 2100 тонн. Но прибавляйте: – увеличение веса корпусных конструкций, чтобы обеспечить нужную для веса брони прибавку водоизмещения; – увеличение мощности силовой установки для сохранения скорости хода; – увеличение запасов топлива для сохранения дальности плавания; И получим мы не 20%, а все 50. Если не больше. А этого никто не даст.

Таких надводных кораблей, чтоб 13 тыс. т водоизмещения, кроме авианосцев и разных десантных вариантов, уже давно не строят. Давно-давно, с тех пор, как испугались ядерного оружия. Испугались и решили, что боевой потенциал надо рассредоточивать. Что крупные корабли теперь строить не надо. Разве что когда иначе нельзя, как в случае авианосцев и десантно-штабных кораблей-вертолётоносцев «Мистраль». Ну и разве что кроме наших гигантов типа «Пётр Великий».

Но «Пётр» – особая статья, он стал таким большим по причине концепции, которая родилась не от хорошей жизни… Не будем про «Петра». *** Несколько слов о том, что, сидя за современной персоналкой, трудно себе представить, как это электроника может быть тяжёлой. И сейчас – не про антенны и помещения, а прямо про электронику. Я её немало повидал (и поделал тоже) за свою 30-летнюю инженерскую жизнь.

Что есть персоналка? Персоналка есть нерезервированная ЭВМ с ограниченным набором внешних устройств, рассчитанная на комнатные условия эксплуатации. Бортовая электроника должна быть: Резервированной, это в первую очередь. То есть у нас не один комплект процессора, блоков питания и пр, а три, четыре. Устойчивой к вибрациям и ударам.

Это заставляет делать платы с толстым металлическим каркасом, а блоки – с толстыми стенками, по крайней мере некоторыми. Поставьте РС на стенд, и она рассыплется при вибрациях, разлетится при ударах. Представляете, какие требования по ударостойкости предъявляются к электронике корабля, об борт которого будут стучать не только волны, но и снаряды с ракетами? Это же заставляет отказываться от легкомысленных способов монтажа, от плоских разъёмов – поставьте РС на вибростенд, через 10 минут мама вылезет из слотов. А через час точно вылезет.

А сбои из-за «мерцающего контакта» начнутся ещё раньше. Требования по температурным режимам. Из-за них, в частности, в бортовой электронике нельзя применять самые продвинутые процессоры, самые плотноупакованные БИСы. Ну, и побольше металла в самом блоке – отводить тепло на корпусные конструкции. Правда, последнее относится в первую очередь к космическим приложениям. Требования по устойчивости к разным противным средам, для моря это очень актуально.

Требования по экранированию в смысле электромагнитной совместимости с прочим оборудованием. А не кактус на мониторе. Требования по радиационной стойкости. Ещё разные требования, которые записаны в ГОСТах по испытаниям бортовой техники. Вот почему единица бортового электронного оборудования сама по себе, без внешней обвязки, будет весить в разы больше персоналки. Но не надо забывать о мощности.

Если вы хотите излучить мегаватты в импульсе, вам сначала, до того, как оно выйдет на антенну, эту мощность надо пропустить через схемы в электронных блоках РЛС. Если у вас есть автоматический стабилизатор антенного поста, то на выходе изящной схемы стабилизации, этакого маленького блочка, надо ставить усилитель, который раздует управляющий сигнал до киловаттов, нужных для мощных и быстродействующих (то есть вдвойне мощных) следящих приводов. Вот почему некоторые единицы корабельной электроники и не надо сравнивать с персоналкой.

Наконец, не нужно забывать о количестве. Сейчас электроника везде, на камбузе, и то электроника. На большом корабле, наверное, сотня мест, где стоят экраны, пульты и клавиатуры, а может, и больше сотни. Наверное, хватит? Ну что я буду наворачивать пример на пример, и так ясно. И так много. Ничего себе коротенький пост… Заканчиваю. *** Хочу сказать, откуда цифры и пара картинок – сейчас будет понятно, о каких речь.

Тот же сын адмирала тогда же примерно дал мне посмотреть наизамечательнейшую книгу: «Корабли-ракетоносцы», издана в 1967 году. Эта книга попала ко мне в самом чудесном возрасте, когда знания впитываются, как… да, теперь с этим куда хуже… Сколько же я почерпнул из этой книги! Там ведь рассказано буквально о каждом типе корабля, построенного как ракетный или переоборудованного в таковой. Разумеется, про социалистические корабли там ничего не было, но и капиталистических хватило с избытком.

Там было всё, вплоть до вопросов непотопляемости и характеристик двигательных установок. Все ракеты, схемы их наведения, характеристики пушек и торпед, и реактивные бомбомёты, и… да вы по статье видите, что там было. Даже анализ боевых повреждений кораблей во Вторую мировую, причём – по классам. Хотя, конечно, не все сведения, приведённые в статье, взяты из той книги. То есть не совсем из той, из такой же.

Ту книгу я отдал. А потом нашёл такую же в библиотеке своего трыжды краснознамённого, ордена Патриса Лумумбы ракетного дивизиона! Я её спёр – я мог убедиться за два года, что в библиотеку никто не ходит, ни бойцы, ни офицеры. И совсем уж успокаивает совесть то, что дивизион вскорости расформировали и демонтировали – двухгодичники, пришедшие мне на смену, не успели отслужить свой срок. Видите, как теперь пригождается.

Я там ещё несколько книжек спёр… *** Резюме. Необходимость иметь ракетное оружие и мощное электронное оборудование для управления и оружием, и всем прочим, стала причиной, вытеснившей броню «изнутри». Я имею ввиду, изнутри данного корабля, который гипотетически мог бы быть бронирован. То есть они стали причиной того, почему корабль нельзя, не удаётся бронировать. Осталось нам посмотреть, какие причины вытеснили её «извне».

То есть по каким причинам корабль и не надо бронировать. А нужна ли она, броня-то? В первой части разобрались, что даже не слишком толстая броня, типа крейсерской, вполне способна уберечь защищаемый объём от поражения дозвуковой противокорабельной ракетой – каковых ракет сейчас в мире подавляющее большинс.

Далее: Эффективность системного тромболизиса при остром тромбозе воротной вены у пациентов с циррозом печени

Понравился этот пост? Подпишись на рассылку

(Всего одно письмо в неделю, чтобы ничего не пропустить)