ФлотнаканунеивпериодВеликойОтечественнойвойны
В.Н. Краснов кандидат военно-морских наук, капитан 1 ранга, Е.А. Шитиков кандидат технических наук, лауреат Государственной премии, вице-адмирал
Развитие военного кораблестроения, непрерывное качественное обновление корабельного состава флота накануне войны были немыслимы без должного научного обеспечения. Поэтому в перспективные и годовые планы академических и отраслевых институтов, а также ряда высших учебных заведений регулярно включались научно-технические работы, направленные на улучшение боевых и эксплуатационных качеств кораблей, совершенствование морского оружия и технических средств.
Академии наук СССР в интересах военного кораблестроения заказывались различные исследования. К ним относились:
создание аккумулятора электрической или тепловой энергии, вмещающего в малом объеме большое количество энергии для движения подводной лодки под водой;
маскировка подводной лодки от воздушного противника при ее ходе под водой в различных водах, при различном состоянии моря и на разных глубинах;
изыскание специального вентильного и таллиевого фотоэлемента и специальных источников излучения для приборов лучевой связи;
изыскание способов и средств измерения расстояния до передатчика из точки приема (местоопределение по одному пеленгу);
создание легких аккумуляторных батарей для электроторпед с мотором в 300 кВт;
теория и методы расчета колебаний стволов артиллерийских орудий во время выстрела;
допустимые пределы искривления стволов артиллерийских орудий;
создание утяжеления для дымовой завесы, получаемой путем испарения морского мазута, и др.
Несовершенство гидроакустической аппаратуры и отсутствие в то же время телевизионной техники вынуждали искать пути повышения эффективности обычных световых средств под водой. Одним из институтов Академии наук велись изыскания технической возможности подводного видения для подводной лодки на расстоянии 5 кб. и выше. С этой же темой была связана работа ленинградского Государственного оптического института (ГОИ), который разрабатывал опытный образец подводной фары, способной обеспечить командира лодки возможностью видеть под водой на расстоянии 20-30 м в условиях Черного моря.
Основной отраслевой институт, работавший в сфере военного кораблестроения, - Научно-исследовательский институт военного кораблестроения (НИВК) - в 1938-1939 гг. был преобразован в Центральный научно-исследовательский институт судостроительной промышленности, который стал головным институтом судостроения и имел сокращенное название ЦНИИ-45. Институту задавались различные темы исследований и опытно-конструкторских работ в интересах флота. В его компетенцию входили разработка предэскизных проектов и тактико-технических обоснований на проектирование новых кораблей, а также научно-исследовательские работы по совершенствованию корабельной техники и вооружения. Так, были выполнены предэскизные проекты “авианосцев минимального и оптимального водоизмещения”, “охотников за подводными лодками под двигатель 2000 л.с.”, “подводного минного заградителя”, а также “озерно-речных подлодок водоизмещением 25-40 т”. Предусматривалась разработка сокращенного эскизного проекта летающей подводной лодки (ЛПЛ) конструкции Б.П. Ушакова.
В области подводного кораблестроения ЦНИИ-45, как и его предшественник НИВК, одной из важных задач считал создание подводной лодки с единым двигателем, могущим работать в надводном и подводном положениях. Эта актуальная тема небезуспешно включалась в планы из года в год, пока в 50-60-х годах не была создана атомная энергетическая установка.
Многие годы (включая и послевоенные) решалась проблема устранения или хотя бы существенного уменьшения вибрации перископов подводных лодок, идущих на перископной глубине.
Важной, но трудноразрешимой была проблема снижения шумности подводной лодки, демаскирующей ее. Ставилась задача комплектовать подводные корабли только малошумными механизмами и устройствами. По одной из плановых тем в 1938 г. сотрудники ЦНИИ-45 должны были участвовать в создании бесшумных электромашин для подводных лодок и выработке норм общей шумности лодок. Параллельно Научно-исследовательский морской институт связи (НИМИС), который в то время возглавлялся инженер-флагманом 2 ранга А.И. Бергом, получил задание определить шумность в децибелах и найти способы уменьшения шумности.
Проблемой снижения шумности занималась и Академия наук. Так, решением Главного совета ВМФ в октябре 1940 г. начальнику Управления кораблестроения предписывалось “предусмотреть в плане 1941 года проведение силами АН СССР и ЦНИИ-45 Наркомата судостроительной промышленности научно-исследовательских работ по обесшумливанию гребных винтов подводных лодок и всеми мерами добиваться скорейшего разрешения этого вопроса”.
Большое внимание в научно-исследовательских работах уделялось вопросам прочности конструкций. Первенствующее место в этих работах занимали проекты кораблей, составляющих основу программы строительства Большого флота. ЦНИИ-45 и Ленинградскому кораблестроительному институту (ЛКИ) была поручена разработка “Норм для расчета прочности корпусов надводных кораблей”.
Ежегодной являлась тема, касающаяся проблемы защиты судовых металлических конструкций от коррозии. В 1939 г. проводились коррозионные испытания новых марок сплавов и других материалов, изыскивались пути борьбы с коррозией паросиловых установок. НИВК обязывался на основе сбора и систематизации материалов составить рецепты по борьбе с коррозией на подводной лодке.
Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы проводились и на контрагентских предприятиях, связанных с судостроительной промышленностью. В ходе реализации программы строительства Большого флота здесь решались новые задачи, в частности, по улучшению качества броневой стали.
Так, на Мариупольском заводе разрабатывались новые марки для противопульной корабельной брони, а также изыскивались методы плавки в электропечи с использованием отходов корабельной брони и с восстановлением хрома из хромистой руды. На этом же заводе разрабатывались: процесс газовой цементации плит в направлении ускорения и удешевления работ; способ изготовления броневых плит ковкой, а также изучалось качество бронестали, выплавленной в кислой мартеновской печи на халиловском чугуне.
На Ижорском заводе разрабатывались марки немагнитной стали для изготовления брони, изучалась броневая сталь с переменным содержанием легирующих элементов, а также изыскивались эффективные методы выплавки в кислой печи броневой стали с применением многоуглеродистого феррохрома. Отдельные темы были направлены на более широкое внедрение в кораблестроение, особенно в процессе бронирования кораблей, сварки.
В связи с расширением строительства крупных надводных кораблей большое внимание уделялось вопросу повышения дальности плавания. Проводились различные научно-исследовательские работы, конференции, симпозиумы. В 1940 г. в Военно-морской академии им. К.Е. Ворошилова состоялась научно-техническая конференция на тему “О повышении дальности плавания надводных кораблей”. Председательствовал доктор технических наук, профессор, военный инженер 2 ранга И.Г.Ханович.
В 1938-1939 гг. все более актуальной признавалась работа по изысканию методов размагничивания кораблей в связи с возраставшей угрозой применения неконтактного минно-торпедного оружия. Состоялось совещание группы ученых и инженеров, на котором был заслушан доклад А.П.Александрова о проведенных опытах по размагничиванию кораблей. Присутствующий академик А.Н. Крылов выразил сомнение в возможности достаточной компенсации магнитного поля корабля. Однако с необходимостью дальнейших работ по размагничиванию он согласился. Любопытен ответ А.Н.Крылова на письмо инженера из Москвы Л.В.Кузьменко, от 3 декабря 1939 г., предлагавшего применять в кораблестроении дорогую нержавеющую сталь как средство борьбы с магнитными минами. При этом автор письма подчеркивал, что это будет “отечественным приоритетом”. Академик, отвергая приоритетность идеи, отвечал: “Сведения о немагнитных свойствах некоторых сортов стали имеют почти полувековую давность и изучение этих особенностей нержавеющей стали сильно подвинуты вперед работами француза - физика Э.Гильома”.
Большой интерес к работам ЛФТИ (Ленинградского физико-технического института) в области размагничивания кораблей проявлял зам. наркома ВМФ И.С.Исаков, подчеркивая, что работы по защите кораблей от мин с неконтактными взрывателями (особенно речных) являются для НК ВМФ исключительно важными.
До войны лаборатория А.П.Александрова разработала систему секционирования обмоток размагничивания с регулированием тока в них в зависимости от широты и курса корабля. Было составлено типовое техническое задание на проектирование обмоток для тральщиков, а также рассчитаны нормы защиты кораблей от магнитных мин и торпед с неконтактными взрывателями. К сожалению, внедрялись системы размагничивания кораблей уже в ходе войны. К началу же войны проблема борьбы с неконтактным минным оружием не была решена и флот оказался неподготовленным в части средств обнаружения и уничтожения донных магнитных мин, которые немцы применили в первые же дни войны.
В 1938-1939 гг. силами завода-строителя и ЦАГИ продолжались испытания механизмов и проверка гидро- и аэродинамических качеств нескольких экспериментальных катеров на воздушной подушке, созданных под руководством главного конструктора профессора В.И.Левкова. Первое такое судно на воздушной подушке (Л-1) испытывалось в 1934 г. второе (Л-5) - в 1936 г. Судно массой 8,6 т развило скорость 73 уз. Первенство в создании катеров на воздушной подушке принадлежит нашей стране.
В конце 30-х годов ученых-кораблестроителей особо беспокоила проблема кавитации гребных винтов как физического явления, препятствующего их эффективной работе. Новая трактовка кавитации заключалась в определении ее как переходного режима от наиболее распространенной формы плавного обтекания тел к мало изученной форме отрывного их обтекания. В 1939 г. возникла идея замены одного нагруженного винта рядом слабонагруженных соосных винтов, поставленных в непосредственной близости друг к другу так, чтобы создать решетку (решетчатые движители). Испытания моделей винтов проводились несколькими авторами, в том числе В.Л.Поздюниным. В результате этих работ выявлены: возрастание профильных потерь, недостаточная прочность лопастей у облегченной модели, продолжающееся отрицательное влияние кавитации.