Дизельный флот. ВМФ должен научиться заказывать недорогие, но эффективные корабли
Машинное отделение корвета проекта 20380
Советский Союз был первой в мире страной, начавшей серийное производство боевых кораблей с газотурбинными главными энергетическими установками – БПК (сейчас в ВМФ РФ классифицируются как СКР, в ВМС Индии, как эсминцы) проекта 61, знаменитые «поющие фрегаты». Это событие ознаменовало революцию в создании корабельных ГЭУ. Газотурбинная главная энергетическая установка имела так много преимуществ перед паротурбинной, что на многие годы стала стандартом при проектировании боевых кораблей. По мере того как корабельные газовые турбины становились всё более и более совершенными и мощными, их устанавливали на всё более и более крупные надводные корабли. В настоящее время газотурбинные ГЭУ установлены на таких кораблях, как УДК класса «Америка», водоизмещение которых превышает 40 тысяч тонн, и таких же по водоизмещению авианосцев проекта 71000Э «Викрант», индийской постройки.
К сожалению, удержать первенство в СССР не смогли. Если американцы в конце шестидесятых годов пришли к единому семейству унифицированных турбин на базе ГТД General Electric LM2500, то в СССР продолжали конструировать разные турбины для форсажного и экономического хода, да и от проекта к проекту могли быть разные ГТД для одних и тех же целей.
Хуже того, если у американцев на всех новых кораблях, кроме самых больших, устанавливались газотурбинные ГЭУ (кроме УДК), то в СССР была построена серия паротурбинных эсминцев проекта 956.
СССР действовал крайне нерационально, как будто у руководителей, ответственных за техническую политику ВМФ не было внятной стратегии, или не было никакой власти. Естественно, это порождало ненужные, лишние расходы, что серьёзно подкашивало слабую по сравнению с американской советскую экономику. Как показали последующие годы, такой подход, к сожалению, оказался нормой, а не аномалией.
Погоня за технически сложными системами, являющаяся «бичом» ВМФ со времён Д.Ф. Устинова, не изжита до сих пор, и до сих пор продолжает владеть умами флотских начальников и «командиров» промышленности. Увы, но в условиях еле-еле растущей экономики, этот подход не работает.
Работает совсем другое.
Примерно после начала 80-х годов ХХ века в западных флотах произошло последовательно две революции в создании ГЭУ. Правда, они были не столько технологическими, сколько инженерными. Иностранные производители дизельных двигателей вывели свою продукцию на такой уровень удельной мощности, топливной экономичности и надёжности, что стало возможным создавать довольно крупные боевые корабли, с полностью дизельными ГЭУ.
Изначально речь шла о нескольких дизельных двигателях, совместно, через редуктора, работающих на валолинии. На Западе эта схема получила название CODAD – Coworking diesel and diesel/Совместно работающие дизель и дизель. При такой схеме, один или два дизельных двигателя использовались для движения в режиме экономического хода, а второй дизельный двигатель (или пара) подключались при необходимости достижения высоких скоростей, близких к максимальной.
Надо сказать, что технически ничего нового в такой схеме не было – дизельные корабли вполне успешно воевали в ходе ещё Второй Мировой. Новым был подход – теперь дизели массово ставились на довольно крупные боевые корабли, на такие, которые ранее обязательно оснащались бы турбинами, и могли при этом обеспечить и хорошую скорость, и приемлемый уровень комфорта для экипажа, существенно снижая одновременно стоимость постройки и эксплуатации кораблей. Ведь в старые времена, дизели ставились либо на каких-то малых боевых кораблях и катерах, либо, как исключение, на немецкие «Дойчланды», но это было исключение из всех правил, причём, с точки зрения обеспечения обитаемости экипажей – плохое исключение.
Также массовым явлением стали комбинированные ГЭУ, состоящие из дизелей для экономического хода и газовой турбины для высокой скорости (CODAG – Coworking diesel and gas).
Второй революцией, произошедшей значительно позже, стало появление достаточно мощных и компактных интегрированных электрических энергетических установок, у которых и дизель-генераторы, и турбины вырабатывают электричество для ходовых электромоторов, а последние приводят в движение корабль. Так, на новом эсминце Тип 45 ВМС Великобритании, в качестве системы, обеспечивающей экономический ход, используется именно дизель-электрическая установка. Газовые турбины с генераторами используются для выхода на скоростной режим движения, а максимальная мощность двух ходовых электродвигателей составляет по 20 Мегаватт. Это инновационная система, и, видимо, будущее за подобными ГЭУ, так как у них нет жёстких требований по размещению двигателей относительно валолиний – дизельные генераторы и турбогенераторы могут быть установлены в любом подходящем месте.
Когда в начале двухтысячных годов в России начали выделяться деньги на строительство боевых кораблей, казалось, что мировой тренд будет сохраняться и здесь. Дизели, дизели с турбинами, потом, возможно, электродвижение, по которому были и есть неплохие наработки. Корвет проекта 20380 получил два дизель-дизельных агрегата ДДА 12000 (CODOD), состоящих из двух дизельных двигателей Коломенского завода по 6000 л.с. каждый, работающих на общий редуктор.
Пара дизель-дизельных агрегатов ДДА 12000, установленных на общий фундамент. Корветы проектов 20380 и 20385 оснащены такой ГЭУ
Фрегат проекта 22350 получил два дизель-газотурбинных агрегата из газовой турбины и дизеля.
Дальнейшие события известны – получив деньги, ВМФ не смог их освоить. Сначала произошли серьёзные задержки со сдачей головного фрегата 22350, корветы 20380 достраивались в немыслимо долгие сроки, с постоянными корректировками проекта, начался сердюковский «крен» в закупку импортных комплектующих, майдан-2014, санкции за Крым, снижение цен на нефть, как обычно внезапно открывшийся для всех кризис двигательного и редукторного производства на ПАО «Звезда» в Санкт-Петербурге и т.д. По счастью, флот успел получить с Украины три ГЭУ для фрегатов проекта 11356, которыми «перекрылся» Черноморский флот…
Новая реальность, в которой оказался ВМФ и судопром, подтолкнула отечественную промышленность к началу разработки и производства собственных газовых турбин, и, к развёртыванию (к сожалению, пока малоуспешному) производства редукторов на мощностях ПАО «Звезда». К сожалению, это были последние здравые решения в части обеспечения кораблей энергетическими установками.
Казалось бы, имея отработанные дизели Коломенского завода, и массу зарубежных примеров вполне успешных полностью дизельных кораблей, можно на время «закрыть вопрос» с ГЭУ, всячески форсируя производство агрегатов ДДА 12000, пусть даже и с задержками редукторов, и «отстраивая» архитектуру кораблей вокруг них. Уже потом, в будущем, когда отечественные турбины и редуктора для них были бы готовы к производству, их можно было бы использовать на крупных и дорогих боевых кораблях, которых, в экономических реалиях РФ, много быть не может, а массовые сторожевики, корветы, лёгкие фрегаты оснащать дизелями. Тем более, что большие объёмы их закупок гарантировали бы наличие у производителя – Коломенского завода не только теоретического интереса к созданию новых дизелей и совершенствованию старых, но и реальной возможности это делать. Всё, однако, получилось по-другому.
Дальше начинается мрачная часть истории.
Оказавшись в ситуации, когда разрывы в технологических цепочках (прекращение поставок с Украины, запрет на поставки в Россию импортных дизелей MTU для корветов проекта 20385 и МРК проекта 21361) совпал с экономическим кризисом, вызванным падением цен на нефть, ВМФ и Министерство обороны в целом, в вопросах связанных с кораблестроением и обеспечением кораблей ГЭУ, продолжили вести себя так, как будто вокруг нет никаких проблем ни с поставками оборудования, ни с деньгами.
Во-первых, было объявлено о прекращении постройки серии кораблей проекта 22350 в пользу более мощного и крупного корабля, который ещё только будет создан в будущем по проекту, сейчас известному как 22350М. Это с одной стороны хорошо – такие корабли в бою могут куда больше, чем даже самые высокотехнологичные фрегаты, такие как 22350. Но с другой, пока нет даже проекта такого корабля, есть лишь примерные рисунки, которые совершенно точно не будут соответствовать реальности. Высказанная представителями ВМФ мысль о том, что закладку новых кораблей можно будет начать в 2020-м году сверхоптимистична, и, видимо, глубоко ошибочна. И это при том, что ценой сверхусилий, удалось наладить пусть медленное, но всё же как-то работающее производство редукторов для этих кораблей!
Во-вторых, было остановлено строительство серии кораблей проекта 20380 и, как следствие, существенно сокращена программа производства морских дизелей на Коломенском заводе. Последний из корветов будет сдан примерно в 2021-м году. Вместо более-менее отработанного корвета проекта 20380 начались работы над кораблём (назвать его корветом язык не поворачивается) проекта 20386 – крайне сложного технически, очень дорогого, слабовооружённого и конструктивно неудачного корабля, построенного на совершенно нелепой концепции боевого применения (корабль ближней морской зоны, якобы способный «эпизодически» выполнять задачи в дальней – что бы это ни значило), с огромным количеством крайне рискованных технических решений, и оружием, по мощи уступающим предшественнику – корвету проекта 20385, причём уступающим очень серьёзно.
Разбор этого проекта уже проводился, и более чем подробно, здесь же ограничимся вопросами, связанными с его ГЭУ. На проекте 20386 применена газотурбинная энергетическая установка с частичным электродвижением. Две газовых турбины, работающие через редуктор на валы гребных винтов, обеспечивают скоростной режим, ходовые электродвигатели и дизель-генераторы – экономический ход. Ходовые электродвигатели работают на тот же редуктор, что и турбины, что и обуславливает характеристику «частичное». Такая установка и сама по себе в разы дороже, чем четыре коломенских дизеля и редуктора, применённые на корветах проектов 20380 и 20385, и жизненный цикл такого корабля в разы дороже из-за большего расхода топлива турбинами и более дорогих ремонтов подобной ГЭУ. Но ВМФ не остановили ни эти соображения, ни технические риски (например, редуктор модели 6РП до сих пор не готов, оптимистичная оценка даты получения первой ГЭУ для корабля – 2020 год. В лучшем случае).
Для проекта 20386 есть турбины, дизель-генераторы и ходовые электродвигатели. А вот этой передачи пока нет. Прототип должны были собрать до конца 2018-го года, но пока точно не собрали
ВМФ не остановило и то, что Коломенский завод, видя такие метания, в самом лучшем случае продолжит относиться к производству двигателей для ВМФ как к чему-то глубоко вторичному, по сравнению с производством двигателей для железных дорог (в определённый момент, флот может обнаружить, что никто и ни в чём не хочет идти ему навстречу, даже за обещания денег).
Более того. Поставки флоту различных дизелей семейства Д49, применяемых как в ГЭУ корвета 20380, так и фрегата 22350, ускорили бы создание на Коломенском заводе семейства дизелей принципиально нового поколения – Д500. А это уже открыло бы совершенно другие перспективы перед ВМФ, ведь самый мощный 20-цилиндровый дизель в семействе, имеет расчётную мощность в 10 000 л.с. Четыре таких дизеля позволяют скомплектовать ГЭУ, достаточную для скоростного боевого корабля с водоизмещением под 4000 тонн, при этом жизненный цикл такой установки куда дешевле, чем у любой мыслимой газотурбинной.
Будущее мощностью 10000 л.с.
Важно ли это в условиях, когда бюджетное финансирование непрерывно будет сокращаться? Риторический вопрос, правда?
Сделаем оговорку. ВМФ таки подсластил пилюлю Коломне.
В 2014 году началась закладка так называемых патрульных кораблей проекта 22160. И эти корабли в итоге получили Коломенские дизели. Правда, история с ними и выглядит странно, и попахивает плохо – с одной стороны, корабли получились явно бесполезные и к применению по назначению непригодные. Совершенно очевидно, что каждый рубль, который был на них потрачен – был потрачен зря (а это со слов специалистов, высказываемых в частных беседах, около семидесяти миллиардов рублей в ценах 2014-го года на серию из шести кораблей/ Впрочем, эти данные могут оказаться не совсем точными). С другой, каждый корабль имеет два двигателя (у корвета 20380 их четыре), что и для Коломны делает сделку менее выгодной. Воистину, ВМФ ухитряется сделать проигравшими всех – и себя, и страну в целом, и поставщиков. Зеленодольск выиграл, но ведь ему и что-то более полезное можно было заказать!
Для примера, вместо одного 20386 и шестёрки 22160 можно было бы за примерно те же деньги заказать пять корветов 20380, причём ещё и на какую-то небольшую модернизацию хватило бы. Флот получил бы пять более-менее полезных кораблей вместо шести абсолютно бесполезных и одного занятого стапеля, Коломна получила бы заказ на двадцать дизелей, а не на двенадцать, боеспособность ВМФ выросла бы, но…
В целом «тренд» негативный. Новые боевые корабли с дизелями не строятся и не заказываются, а чисто турбинных проектов у нас нет, и когда будут неизвестно, за исключением корабля-катастрофы проекта 20386, основными заслугами которого стали выкачка из бюджета бешеных денег и «убийство» программы строительства нормальных и полноценных кораблей ближней морской зоны. И который, заметим, ещё вполне возможно «не получится». Слишком велики риски у проекта.
Для контраста с нашей мрачной действительностью рассмотрим то, как появление компактных мощных и надёжных дизелей повлияло на мировое военное кораблестроение. Формат статьи не предусматривает анализа всего, что строится и планируется в мире, поэтому ограничимся парой примеров.
В конце восьмидесятых годов прошлого века французам стало понятно, что напряжённость в мире серьёзно спадёт в самые ближайшие годы. Поэтому для обновления ВМС Франции были заказаны новые фрегаты, ограниченно пригодные к полномасштабной войне, но хорошо подходящие для задач мирного времени в бывших французских колониях. Речь идёт о серии фрегатов «Лафайет».
LaFayette-class frigate
Корабль получил с одной стороны малозаметный корпус и надстройку, с рекордно долей решений, выполненных по технологии «стелс», развитую управляющую электронику и современное радиоэлектронное и радиотехническое вооружение. С другой, вместо полноценного зенитно-ракетного комплекса было просто оставлено место под него, а ГЭУ корабля была выполнена в виде чисто дизельной. Проект получился успешным, недорогим, и вся построенная для Франции серия «Лафайетов» до сих пор в строю, ещё три корабля заказала и купила Саудовская Аравия, и ещё Сингапур и Тайвань построили по несколько аналогов себе, опираясь на французские технологии и комплектующие.
Такие корабли – вполне себе решение для ситуаций, когда военно-морское присутствие нужно, а бюджет ограничен. Они имеют слабое оружие, но, как уже упоминалось, его состав довольно просто нарастить. С другой стороны, даже будь корабли оснащены полноценными системами ПВО, Заказчик всё равно немало сэкономил бы на дешёвой дизельной ГЭУ, и меньшей стоимости жизненного цикла корабля. Конечно, дизели массово применялись на боевых кораблях и других классов, которые строились в мире в те годы, но «Лафайет» это фрегат с водоизмещением в 3600 тонн, корабль океанской зоны с отличной мореходностью, автономностью 50 суток и дальностью хода до 9000 морских миль.
Пример оказался заразительным.
Китай, который с шестидесятых годов практиковал строительство дизельных боевых кораблей (не от хорошей жизни, а от неспособности произвести ГЭУ другого типа) небольшого, до 2500 тонн, водоизмещения, в конце девяностых годов, начал создание своего «Лафайета» — корабля в сравнимых размерениях и оснащённых теми же дизелями, что и французский «прародитель», и широким набором французского оборудования.
В начале двухтысячных годов корабль пошёл в серию как «тип 054». Было построено два корабля. Чуть позже, однако, проект был усовершенствован – усилено ПВО, обновлено радиоэлектронное вооружение, значительно повышена боевая эффективность, а французские дизели заменены на лицензионные с теми же параметрами. Сегодня фрегат «тип 054А» является основным китайским кораблём дальней морской зоны. Имея водоизмещение в 4000 тонн, этот корабль является «одноклассником» нашего проекта 11356, построенного для ВМФ в трёх экземплярах. Вот только, если мы строить такие корабли не можем (после разрыва с Украиной негде получить ГЭУ, а работы над своей остановились), то китайцы продолжают серию, и на сегодня эти фрегаты в строю китайских ВМС в количестве 30-ти единиц (2 единицы 054 и 28 единиц 054А), три находятся в постройке и есть заказ на два корабля для Пакистана.
Ещё один дизельный боевой корабль — фрегат проекта 054А
Наши кораблестроительные программы «не смотрятся» на этом фоне. Безусловно, фрегат проекта 22350 способен уничтожать такие корабли, как 054А до тех пор, пока не исчерпает запас боеприпасов. Но у нас их всего два, ещё два в постройке и всё. Ходят слухи о заказе ещё пары единиц, но в целом ВМФ тяготеет к прожектерству, предпочитая реальным кораблям картинки и дорогие опытно-конструкторские работы. Совершенно очевидно, что решить четверкой или шестёркой даже самых совершенных кораблей те же задачи, которые решаются тремя десятками более простых «единичек» невозможно. Количество имеет значение.
Что могли бы сделать ВМФ, Минобороны и судопром?
Принять концепцию, сформулированную в своё время Элмо Зумвалтом. Флот из небольшого количества сверхэффективных, но дорогих и сложных кораблей, и из большого количества простых и дешёвых массовых кораблей. И если 22350 и будущий 22350М вполне вправе претендовать на место первых из них, то «массовкой» должны быть вторые.
И тут мы опять обращаемся к дизелям.
В настоящее время, в России имеются высокопрофессиональные кадры по проектированию корпусов кораблей, есть испытательная база для проработки форм корпусов в разных условиях. Есть заводы, способные быстро строить корабли относительно небольшого водоизмещения. Есть производящиеся серийно системы и комплектующие, оружие и электроника. Есть Коломенский завод, способный прямо сейчас начать постройку дизелей, которые могут быть базой для ГЭУ корветов (и это уже сделано на нескольких проектах) и фрегатов.
Фактически, нам ничего не мешает в течение нескольких лет создать пару классов массовых кораблей на дизельных ГЭУ с серийными образцами оборудования и оружия (например, корвет ПЛО и лёгкий фрегат), заложить их в больших количествах, построить и сдать. Да, это будет не 22350, и не FREMM. Но это будет всё же полноценный и опасный боевой корабль, который, в силу отсутствия необходимости в длительной доводке и разработке новых комплектующих, будет строиться быстро и сдаваться без задержек. При этом, стабильные заказы дизелей Коломенскому заводу помогут ему быстро довести до серии линейку ДС500, что позволит увеличить водоизмещение и уменьшить внутренние объёмы корабля, необходимые для размещения ГЭУ.
Более того, доведение до серии Д500, включая 20СД500 позволит масштабировать дизельные ГЭУ до совсем уж больших кораблей. Выше приводился пример боевых кораблей Кригсмарине класса «Дойчланд». На более чем 11000 тонн водоизмещения они имели дизельную ГЭУ в 56000 л.с. Использование двигателя 20ДС500 позволило бы двигать такой корабль шестью двигателями. Причём современные технологии капсулирования двигателей, шумоподавления и амортизации энергетических установок, позволили бы снизить уровень шума на корабле до приемлемого.
Это, конечно же, не значит, что надо так делать (хотя вопрос вполне заслуживает изучения). Это значит, что при проблемах с производством турбин или из-за их гипотетической нехватки (ну вдруг), у ВМФ будет резервная возможность. Она, однако, мало кого сегодня волнует.
Стоит заметить, что идея «русского 054А» неоднократно высказывалась многими специалистами, обсуждалась в профессиональном сообществе, и даже в среде энтузиастов развития морской силы России, по слухам, среди старших офицеров флота есть её сторонники, промышленность вполне способна строить такие корабли… и ничего не происходит.
«Узким местом» в таком проекте у нас являются только редуктора для ГЭУ. Но уж эту-то одну проблему можно было бы как-то решить.
Занятно, но китайцы, пристально наблюдающие за нашими военно-морскими потугами, понимают необходимость иметь такой массовый корабль и для России тоже. Не первый раз уже на военно-морских выставках всплывал их проект 054Е, специальный экспортный вариант фрегата, которому китайцы даже дали русскоязычное название «СКР проекта 054Е». Сторожевой корабль, как у нас раньше назывались корабли такого класса.
Будет удивительно, если бездарное управление военно-морскими вопросами приведёт к тому, что наши СКР или фрегаты (а может и корветы) будут делаться в Китае. С учётом того, что Россия и технически, и экономически (но почему-то не организационно) может строить такие корабли и сама (и они будут лучше китайских), это будет просто несмываемый позор на всех тех, кто своим бездействием и наплевательским отношением доводит флот до полного распада.
Впрочем, конкретно этих людей такая перспектива, видимо, не пугает.
Мы не делаем даже того, что можем, не учимся, и результат будет вполне закономерным. Будем надеяться, что развал и крах ВМФ станут очевидными не в результате военного поражения.
Такая надежда — это единственное, что нам на сегодня остаётся.
- Александр Тимохин
- Коломенский завод, Министерство обороны РФ, Ricardo J. Reyes, U.S. Navy, Sina
Информация