Корабельная броня в XXI веке: все аспекты проблемы. Часть 3
Броненосец XXI века
Несмотря на множество проблем и ограничений, установка брони на современные корабли возможна. Как уже говорилось, имеет место весовая «недогрузка» (при полном отсутствии свободных объемов), которую вполне можно использовать для усиления пассивной защиты.
Для начала нужно определиться с тем, что конкретно нужно защитить броней. В годы ВОВ схема бронирования преследовала вполне конкретную цель — сохранить плавучесть корабля при его поражении снарядами. Поэтому бронировалась зона корпуса в районе ватерлинии (чуть выше и ниже уровня ВЛ). Кроме того, нужно не допустить детонации боезапаса, потери возможности двигаться, вести огонь и управлять им. Поэтому тщательно бронировались орудия ГК, их погреба в корпусе, ГЭУ и посты управления. Это и есть те критические зоны, которые обеспечивают боеспособность корабля, т.е. способность вести бой: прицельно стрелять, двигаться и не тонуть.
В случае с современным кораблем все намного сложнее. Применение тех же критериев оценки боеспособности приводит к раздуванию объемов, которые оцениваются как критические.
Для ведения прицельной стрельбы кораблю ВОВ было достаточно сохранить в целости само орудие и его погреба боезапаса — оно могло вести прицельный огонь, даже когда разбит командный пост, корабль обездвижен, сбиты КДП централизованного управления огнем. Современные средства вооружения менее автономны. Они нуждаются в целеуказании (либо внешнем, либо собственном), электропитании и связи. Это требует от корабля сохранить свою радиоэлектронику и энергетику для возможности вести бой. Пушки можно зарядить и навести вручную, но ракеты требуют электричества и радиолокации для стрельбы. Значит, нужно бронировать аппаратные помещения РЛС и электростанции в корпусе, а также кабель-трассы. А такие устройства, как антенны связи и полотна РЛС, забронировать вообще не получится.
В этой ситуации, даже если будет забронирован объем погреба ЗУР, но вражеская ПКР попадет в небронированную часть корпуса, где, по несчастью, будут расположены аппаратура связи или РЛС ЦУ, либо электрогенераторы, ПВО корабля выходит из строя полностью. Такая картина вполне соответствует критериям оценки надежности технических систем по самому слабому ее элементу. Ненадёжность системы определяет худший ее компонент. У артиллерийского корабля таких компонентов всего два — орудия с боезапасом и ГЭУ. И оба этих элемента компактны и легко защищаются броней. У современного корабля таких компонентов множество: радиолокаторы, электростанции, кабель-трассы, пусковые установки ракет и т.д. И выход любого из этих компонентов из строя приводит к обрушению всей системы.
Можно попробовать оценить устойчивость тех или иных боевых систем корабля, применив метод оценки надежности (см. сноску в конце статьи). Для примера возьмем ПВО дальнего действия артиллерийских кораблей эпохи ВМВ и современных эсминцев и крейсеров. Под надежностью будем понимать способность системы продолжать работу при отказе (поражении) ее компонентов. Главной сложностью здесь будет определение надежности каждого из компонентов. Чтобы как-то разрешить эту проблему, примем два метода такого расчета. Первый — равная надежность всех компонентов (пусть будет 0,8). Второй — надежность пропорциональна их площади, приведенной к общей боковой площади проекции корабля.
Как видим, как с учетом относительной площади в боковой проекции корабля, так и при равных условиях надежность системы снижается у всех современных кораблей. Это не удивительно. Для вывода из строя дальней ПВО крейсера «Кливленд» нужно либо уничтожить все 6 АУ 127-мм, либо 2 КДП, либо энергетику (подача электричества на приводы КДП и АУ). Уничтожение одного КДП или нескольких АУ не приводит к полному отказу системы. У современного РКР типа «Слава» для полного отказа системы нужно поразить либо объемную ПУ С-300Ф с ракетами, или РЛС подсвета-наведения, либо уничтожить ГЭУ. У эсминца «Арли Берк» надежность выше в первую очередь из-за разнесения боекомплекта по двум независимым УВПУ и аналогичное разнесение РЛС подсвета-наведения.
Это весьма грубый анализ всего одной системы вооружения корабля, со множеством допущений. Причем бронированным кораблям дается серьезная фора. Например, все компоненты приведенной системы корабля эпохи ВМВ бронированы, а у современных кораблей антенны не защищены принципиально (вероятность их поражения выше). Роль электроэнергии в боеспособности кораблей ВМВ несоизмеримо меньше, т.к. даже при отключенном электропитании возможно продолжение огня при ручной подаче снарядов и грубом наведением средствами оптики, без централизованного управления от КДП. Погреба боезапаса артиллерийских кораблей ниже ватерлинии, современные ракетные погреба расположены сразу под верхней палубой корпуса. И так далее.
По сути, само понятие «боевой корабль» приобрело совершенно иное значение, чем в годы ВОВ. Если раньше боевой корабль был платформой для множества относительно независимых (замкнутых на себя) компонентов вооружения, то современный корабль это слаженный боевой организм с единой нервной системой. Разрушение части корабля времен ВОВ носило локальный характер — где повреждения, там и отказ. Все остальное, что не попало в зону поражения, может работать и воевать дальше. Если в муравейнике гибнет пара муравьев — для муравейника это мелочи жизни. У современного корабля попадание в корму почти неминуемо скажется и на том, что делается на носу. Это уже не муравейник, это человеческий организм, который, лишившись руки или ноги, не умрет, но и воевать будет уже не способен. Таковы объективные последствия совершенствования оружия. Может показаться, что это не развитие, а деградация. Однако бронированные предки могли всего лишь стрелять из пушек в пределах видимости. А современные корабли универсальны и в состоянии уничтожать цели в сотнях километров от себя. Такой качественный скачок сопровождается и определенными потерями, в числе которых усложнение вооружения и как следствие снижение надежности, рост уязвимости и повышенная чувствительность к сбоям.
Поэтому роль бронирования в современном корабле заведомо ниже, чем у их артиллерийских предков. Если и возрождать бронирование, то с несколько иными целями — для предотвращения немедленной гибели корабля при прямом попадании в наиболее взрывоопасные системы, такие как погреба боезапаса и ПУ. Такое бронирование лишь незначительно улучшает боеспособность корабля, но существенно может повысить его живучесть. Это шанс не взлететь на воздух мгновенно, а попытаться организовать борьбу за спасение корабля. Наконец, это просто время, которое может позволить экипажу эвакуироваться.
Сильно изменилось и само понятие «боеспособности» корабля. Современный бой настолько скоротечен и стремителен, что даже кратковременный выход корабля из строя может повлиять на исход сражения. Если в боях артиллерийской эпохи нанесение существенных увечий противнику могло занимать часы, то сегодня — секунды. Если в годы ВОВ выход корабля из боя практически был равен его отправке на дно, то сегодня выбывание корабля из активного ведения боя может быть всего лишь выключение его РЛС. Либо, если бой с внешним ЦУ — перехват самолета (вертолета) ДРЛО.
Тем не менее, попробуем оценить, какое могло бы получиться бронирование у современного боевого корабля.
Лирическое отступление о целеуказании
Оценивая надежность систем, хочется отойти на некоторое время от темы бронирования и затронуть сопутствующий вопрос о целеуказании для ракетного оружия. Как показано выше, одним из слабейших мест современного корабля являются его РЛС и прочие антенны, конструктивная защита которых совершенно невозможна. В связи с этим, а также учитывая успешное развитие активных систем самонаведения, иногда предлагается полный отказ от собственных РЛС общего обнаружения с переходом на получение предварительных данных о целях из внешних источников. Например, от корабельного вертолета ДРЛО или беспилотников.
ЗУР или ПКР с активной ГСН не нуждаются в непрерывном подсвете целей и им достаточно приблизительных данных о районе и направлении движения уничтожаемых объектов. Это вполне позволяет перейти на внешнее ЦУ.
Надежность внешнего ЦУ как компонента системы (например системы той же ПВО) оценить очень сложно. Уязвимость источников внешнего ЦУ очень высокая — вертолеты сбиваются дальнобойными ЗРК противника, им оказывается противодействие средствами РЭБ. Кроме того БПЛА, вертолеты и другие источники данных о целях зависимы от погоды, им требуется скоростная и устойчивая связь с получателем информации. Тем не менее, автор не в состоянии точно определить надежность таких систем. Условно примем такую надежность, как «не хуже», чем у других элементов системы. Как же изменится надежность такой системы с отказом от собственного ЦУ, покажем на примере ПВО ЭМ «Арли Берк».
Как видим, отказ от радиолокаторов подсвета-наведения повышает надежность системы. Однако исключение из системы собственных средств обнаружения целей тормозит рост надежности системы. Без РЛС SPY-1 надежность выросла всего на 4%, в то время как дублирование внешнего ЦУ и РЛС ЦУ повышает надежность на 25%. Это говорит о том, что полный отказ от собственных РЛС невозможен.
Кроме того, некоторые радиолокационные средства современных кораблей имеют ряд уникальных характеристик, терять которые совершенно нежелательно. В России имеются уникальные радиотехнические комплексы активного и пассивного целеуказания для ПКР, с загоризонтной дальностью обнаружения кораблей противника. Это РЛК «Титанит» и «Монолит». Дальность обнаружения надводного корабля достигает у них 200 и более километров при том, что антенны комплекса размещаются даже не на топах мачт, а на крышах рубок. Отказываться от них — просто преступление, ибо противник подобных средств не имеет. Обладая подобным РЛК корабль или береговой ракетный комплекс полностью автономен и не зависит ни от каких внешних источников информации.
Возможные схемы бронирования
Попробуем оснастить броней относительно современный ракетный крейсер «Слава». Для этого сравним его с кораблями близких габаритов.
Из таблицы видно, что РКР «Слава» вполне можно нагрузить дополнительно 1700 тонн нагрузки, что составит около 15,5% от полученного водоизмещения в 11 000 тонн. Вполне соответствует параметрам крейсеров периода ВОВ. А ТАРКР «Петр Великий» может выдержать усиление брони из 4500 тонн нагрузки, что составит 15,9% стандартного водоизмещения.
Рассмотрим возможные схемы бронирования.
Забронировав лишь самые пожаро- и взрывоопасные зоны корабля и его ГЭУ получили снижение толщины броневой защиты почти в 2 раза по сравнению с ЛКР «Кливленд», бронирование которого во времена ВОВ тоже считалось не самым мощным и удачным. И это при том, что самые взрывоопасные места артиллерийского корабля (погреба снарядов и зарядов) размещаются ниже ватерлинии и вообще мало подвержены риску повреждения. У ракетных кораблей объемы, содержащие тонны пороха, расположены сразу под палубой и высоко над ватерлинией.
Возможна другая схема с защитой исключительно самых опасных зон с приоритетом толщины. Про главный пояс и ГЭУ придётся в этом случае забыть. Концентрируем всю броню вокруг погребов С-300Ф, ПКР, 130-мм снарядов и ГКП. В этом случае толщины брони вырастают до 100 мм, но площадь прикрытых броней зон в площади боковой проекции корабля падает до смешных 12,6%. ПКР должно очень не повезти чтобы она попала именно в эти места.
В обоих вариантах бронирования остаются совершенно беззащитными артустановки Ак-630 и их погреба, электростанции с генераторами, хранилища боезапаса и топлива вертолета, рулевые машины, все аппаратные радиоэлектроники и кабельные трассы. Все это на «Кливленде» просто отсутствовало, поэтому конструкторы и не думали об их защите. Попадание в любую незабронированную зону для Кливленда не обещало фатальных последствий. Разрыв пары килограммов взрывчатки бронебойного (или даже фугасного) снаряда вне критических зон не мог угрожать кораблю в целом. «Кливленд» мог перенести не один десяток таких попаданий в течение длительного многочасового боя.
С современными кораблями все по-другому. ПКР, содержащая в десятки и даже сотни раз больше взрывчатки, попав в незабронированные объемы, причинят настолько тяжелые увечья, что корабль почти сразу теряет боеспособность, даже если критически важные бронированные зоны остались нетронутыми. Всего лишь одно попадание ПКР ОТН с БЧ весом 250-300 кг приводит к полному разрушению внутренностей корабля в радиусе 10-15 метров от места подрыва. Это больше ширины корпуса. И, что особенно важно, у бронированных кораблей эпохи ВОВ в этих незащищенных зонах не было систем, напрямую влияющих на способность ведения боя. У современного крейсера это аппаратные, электростанции, кабель-трассы, радиоэлектроника, средства связи. И все это не прикрыто броней! Если же мы попытаемся растянуть площадь бронирования и на их объемы, то толщина такой защиты упадет до совершенно смехотворных 20-30 мм.
Тем не менее, предложенная схема вполне жизнеспособна. Броня защищает наиболее опасные зоны корабля от осколков и пожаров, близких разрывов. Но вот защитит ли 100-мм преграда из стали от прямого попадания и пробития современной ПКР соответствующего класса (ОТН или ТН)?
Окончание следует…
(*) Подробнее о расчете надежностей можно узнать здесь: https://ru.wikipedia.org/
Информация