Флот напередодні та в період Великої Вітчизняної війни

В.Н. Краснов кандидат військово-морських наук, капітан 1 рангу, Е.А. Шитиков кандидат технічних наук, лауреат Державної премії, віце-адмірал

Розвиток військового кораблебудування, безперервне якісне оновлення корабельного складу флоту напередодні війни були немислимі без належного наукового забезпечення. Тому в перспективні і річні плани академічних та галузевих інститутів, а також ряду вищих навчальних закладів регулярно включалися науково-технічні роботи, спрямовані на поліпшення бойових та експлуатаційних якостей кораблів, вдосконалення морської зброї і технічних засобів.

Академії наук СРСР в інтересах військового кораблебудування замовлялися різні дослідження. До них належали:

створення акумулятора електричної або теплової енергії, що вміщує в малому обсязі велика кількість енергії для руху підводного човна під водою;

маскування підводної човна від повітряного противника при її ході під водою в різних водах, при різному стані моря і на різних глибинах;

вишукування спеціального вентильного і талліевого фотоелемента і спеціальних джерел випромінювання для приладів променевої зв'язку;

вишукування способів і засобів вимірювання відстані до передавача з точки прийому (місцевизначення по одному пеленг);

створення легких акумуляторних батарей для електроторпед з мотором в 300 кВт;

теорія і методи розрахунку коливань стовбурів артилерійських гармат під час пострілу;

допустимі межі викривлення стовбурів артилерійських знарядь;

створення обважнення для димової завіси, що одержується шляхом випаровування морської мазуту, і ін

Недосконалість гідроакустичної апаратури і відсутність в той же час телевізійної техніки змушували шукати шляхи підвищення ефективності звичайних світлових коштів під водою. Одним з інститутів Академії наук велися дослідження технічної можливості підводного бачення для підводного човна на відстані 5 кб. і вище. З цією ж темою була пов'язана робота ленінградського Державного оптичного інституту (ДОІ), який розробляв дослідний зразок підводної фари, здатної забезпечити командира човна можливістю бачити під водою на відстані 20-30 м в умовах Чорного моря.

Основний галузевий інститут, який працював у сфері військового кораблебудування, -- Науково-дослідний інститут військового кораблебудування (Нивки) - в 1938-1939 рр.. був перетворений у Центральний науково-дослідний інститут суднобудівної промисловості, який став головним інститутом суднобудування і мав скорочену назву ЦНДІ-45. Інституту ставили різні теми досліджень та дослідно-конструкторських робіт в інтересах флоту. У його компетенцію входили розробка передескізних проектів і тактико-технічних обгрунтувань на проектування нових кораблів, а також науково-дослідні роботи з удосконалення корабельної техніки і озброєння. Так, були виконані передескізних проекти "авіаносців мінімального та оптимального водотоннажності "," мисливців за підводними човнами під двигун 2000 к.с. ", "Підводного мінного загороджувача", а також "озерно-річкових підводних човнів водотоннажністю 25-40 т ". Передбачалася розробка скороченого ескізного проекту літаючої підводного човна (ЛПЛ) конструкції Б.П. Ушакова.

В області підводного кораблебудування ЦНДІ-45, як і його попередник Нивки, однією з важливих завдань вважав створення підводного човна з єдиним двигуном, що можуть працювати в надводному та підводному положеннях. Ця актуальна тема небезуспішно включалася в плани з року в рік, поки в 50-60-х роках не була створена атомна енергетична установка.

Багато років (включаючи і післявоєнні) вирішувалася проблема усунення або хоча б істотного зменшення вібрації перископом підводних човнів, що йдуть на перископну глибині.

Важливою, але важкою була проблема зниження шумів підводного човна, демаскуючі її. Ставилося завдання комплектувати підводні кораблі тільки малошумними механізмами і пристроями. За однією з планових тим в 1938 р. співробітники ЦНДІ-45 повинні були брати участь у створенні безшумних електромашин для підводних човнів і виробленні норм загальної гучності човнів. Паралельно Науково-дослідний морський інститут зв'язку (НІМІС), який у той час очолювався інженер-флагманом 2 рангу А.І. Бергом, отримав завдання визначити гучність в децибелах і знайти способи зменшення гучності.

Проблемою зниження шумів займалася і Академія наук. Так, рішенням Головної ради ВМФ в жовтні 1940 р. начальнику Управління кораблебудування наказувалося "Передбачити в плані 1941 проведення силами АН СРСР і ЦНДІ-45 Наркомату суднобудівної промисловості науково-дослідних робіт з обесшумліванію гребних гвинтів підводних човнів і всіма засобами домагатися якнайшвидшого розв'язання цього питання ".

Велике увага в науково-дослідних роботах приділялася питанням міцності конструкцій. Провідне місце в цих роботах займали проекти кораблів, що складають основу програми будівництва Великого флоту. ЦНДІ-45 і Ленінградському кораблебудівному інституту (ЛКИ) була доручена розробка "Норм для розрахунку міцності корпусів надводних кораблів".

Щорічної була тема, що стосується проблеми захисту суднових металевих конструкцій від корозії. У 1939 р. проводилися корозійні випробування нових марок сплавів і інших матеріалів, вишукувалися шляхи боротьби з корозією паросилових установок. НИВКИ зобов'язувався на основі збору і систематизації матеріалів скласти рецепти по боротьбі з корозією на підводному човні.

Науково-дослідні і дослідно-конструкторські роботи проводилися і на контрагентскіх підприємствах, пов'язаних з суднобудівної промисловістю. У ході реалізації програми будівництва Великого флоту тут вирішувалися нові завдання, зокрема, за поліпшення якості броньованої сталі.

Так, на Маріупольському заводі розроблялися нові марки для протівопульной корабельної броні, а також вишукувалися методи плавки в електропечі з використанням відходів корабельної броні і з відновленням хрому з хромової руди. На цьому ж заводі розроблялися: процес газової цементації плит у напрямку прискорення і здешевлення робіт; спосіб виготовлення броньових плит куванням, а також вивчалося якість бронесталі, виплавленої в кислому мартенівської печі на Халіловську чавуні.

На Іжорському заводі розроблялися марки немагнітному стали для виготовлення броні, вивчалася броньовий сталь із змінним вмістом легуючих елементів, а також вишукувалися ефективні методи виплавки в кислому печі броньованої сталі з застосуванням многоуглеродістого ферохрому. Окремі теми були спрямовані на більш широке впровадження в кораблебудування, особливо в процесі бронювання кораблів, зварювання.

У зв'язку з розширенням будівництва великих надводних кораблів велика увага приділялася питання підвищення дальності плавання. Проводилися різні науково-дослідні роботи, конференції, симпозіуми. У 1940 р. у Військово-морської академії ім. К.Е. Ворошилова відбулася науково-технічна конференція на тему "Про підвищення дальності плавання надводних кораблів ". Головував доктор технічних наук, професор, військовий інженер 2 рангу І. Г. Хановіч.

У 1938-1939 рр.. все більш актуальною визнавалася робота з вишукування методів розмагнічування кораблів у зв'язку з зростаючої загрозою застосування неконтактних мінно-торпедного зброї. Відбулася нарада групи вчених і інженерів, на якому було заслухано доповідь А. П. Александрова про проведені досліди по розмагнічування кораблів. Присутній академік А.Н. Крилов висловив сумнів в можливості достатньої компенсації магнітного поля корабля. Однак з необхідністю подальших робіт з розмагнічування він погодився. Цікавий відповідь А. Н. Крилова на лист інженера з Москви Л. В. Кузьменко, від 3 грудня 1939 р., який пропонував застосовувати в кораблебудуванні дорогу нержавіючу сталь як засіб боротьби з магнітними мінами. При цьому автор листа підкреслював, що це буде "вітчизняним пріоритетом". Академік, відкидаючи пріоритетність ідеї, відповідав: "Відомості про немагнітних властивості деяких сортів сталі мають майже піввікову давність і вивчення цих особливостей нержавіючої сталі сильно посунути вперед роботами француза - фізика Е. Гильом ".

Великий інтерес до робіт ЛФТІ (Ленінградського фізико-технічного інституту) в області розмагнічування кораблів виявляв заст. наркома ВМФ І. С. Ісаков, підкреслюючи, що роботи по захисту кораблів від мін з неконтактних підривниками (особливо річкових) є для НК ВМФ виключно важливими.

До війни лабораторія А. П. Александрова розробила систему секціонування обмоток розмагнічування з регулюванням струму в них в залежності від широти і курсу корабля. Було складено типове технічне завдання на проектування обмоток для тральщиків, а також розраховані норми захисту кораблів від магнітних мін і торпед з неконтактних підривниками. На жаль, впроваджувалися системи розмагнічування кораблів вже в ході війни. До початку ж війни проблема боротьби з неконтактних мінним зброєю не була вирішена і флот опинився в непідготовленим частини засобів виявлення і знищення донних магнітних мін, які німці застосували в перші ж дні війни.

У 1938-1939 рр.. силами заводу-будівельника і ЦАГІ тривали випробування механізмів та перевірка гідро-та аеродинамічних якостей декількох експериментальних катерів на повітряній подушці, створених під керівництвом головного конструктора професора В. І. Левкова. Перше таке судно на повітряній подушці (Л-1) випробовувалося в 1934 м. другий (Л-5) - в 1936 р. Судно масою 8,6 т розвинуло швидкість 73 уз. Першість у створенні катерів на повітряній подушці належить нашій країні.

Наприкінці 30-х років вчених-кораблебудівників особливо турбувала проблема кавітації гребних гвинтів як фізичного явища, що перешкоджає їх ефективній роботі. Нова трактування кавітації полягала у визначенні її як перехідного режиму від найбільш поширеної форми плавного обтікання тіл до мало вивченої формі відривного їх обтікання. У 1939 р. виникла ідея заміни одного навантаженого гвинта поруч слабонагруженних співвісні гвинтів, поставлених в безпосередній близькості один до одного так, щоб створити грати (гратчасті рушії). Випробування моделей гвинтів проводилися кількома авторами, в тому числі В. Л. Поздюніним. В результаті цих робіт виявлено: зростання профільних втрат, недостатня міцність лопатей у полегшеної моделі, що триває негативний вплив кавітації.

Для формування відривного обтікання необхідно було змінити форму лопатей, підвищити кількість обертів і зменшити значення дискового відносини площ гвинта. У червні 1939р. Академія наук уклала договір з Гідромашини лабораторією Ленінградського індустріального інституту, що мав стенд, дозволяв доводити частоту обертання гвинтів до 30000об/мін для проведення модельних випробувань. Одночасно були організовані натурні випробування на Московському Гліссерна заводі на катері НКЛ-27 з дволопатеве гвинтом, що мали вузькі лопаті авіаційного профілю. Було виявлено три характерні ділянки кривої залежності величини упору від числа обертів.

На початковому ділянці діяв закон квадратичного зростання (нормальна робота гвинта з часткової кавітацією), на середній ділянці - слабкою залежності упору від числа оборотів (негативний вплив кавітації) і, нарешті, на останній ділянці відбувалося знову зростання упору (відривний обтікання). Таким чином, з'явилася перспектива для створення суперкавітірующіх гвинтів, автором яких був академік В. Л. Поздюнін. Суперкавітірующіе гребні гвинти при великих швидкостях кораблів і катерів мають переваги перед звичайними гвинтами, при малих - поступаються їм за коефіцієнтом корисної дії.

Майбутнє швидкісних суден В.Л. Поздюнін бачив у використанні ефекту гліссірованія. Центральної завданням в переході на режим гліссірованія В.Л. Поздюнін вважав всебічне зменшення ваги корпусу та ваги механізмів. Зменшення ваги корпусу могло бути досягнуте за рахунок зменшення довжини судна, застосування полегшених металевих конструкцій і вдосконалення розрахунків на міцність за використанням методів будівельної механіки.

У 30-40-х роках велику увагу вчених-енергетиків зосереджувалась на проектуванні парових турбін, як основних двигунів кораблів Великого флоту. Творець школи вітчизняного корабельного паротурбостроенія - М. І. Яновський, який очолював кафедру "Парових турбін" у Військово-морської академії. Він першим з інженер-механіків флоту став членом-кореспондентом АН СРСР. До найбільш важливих роботам вченого належать "Морські парові турбіни" (1925), "Коливання турбінних дисків "(1933)," Суднові конденсаційні установки "(1935)," Турбіни високого тиску "(1938). За капітальна праця "Конструювання і розрахунок суднових парових турбін "М. І. Яновський був удостоєний Державної премії.

Найбільш великим фахівцем в області суднових двигунів внутрішнього згоряння був професор Ленінградського кораблебудівного інституту В.А. Ваншейдт.

У зв'язку з проблемою енергетичних установок для нових торпед лабораторія № 2 Енергетичного інституту АН СРСР проводила дослідження зі спалювання металевого палива та комбінованого спалювання рідкого і металевого палива. На одному з заводів була організована Лабораторія АН СРСР для проведення робіт за програмою, затвердженою віце-президентом АН СРСР Е. А. Чудакова і заступником Наркома суднобудівної промисловості А. М. Редькіна. Науковим консультантом був член-кореспондент АН СРСР А. С. ватажків. Завдяки такій взаємодії була швидко виготовлена діюча модель парогенератора. За завданням Енергетичного інституту ЦКБ-17 розробило технічний проект парогенератора для безслідно торпеди, що працює на використанні енергії горіння магнію в кисні. Надалі ця схема не була прийнята у виробництво, але оперативна спільна робота вчених і конструкторів повчальна.

Якщо в першій половині 30-х років взаємодія між Академією наук і флотом здійснювалося на рівні окремих вчених, то в передвоєнні роки починають виникати нові форми взаємодії академічної та галузевої науки у вигляді спільного тісної співпраці лабораторій академічних інститутів з галузевими науково-дослідними та конструкторськими організаціями.

З початком Великої Вітчизняної війни виникло багато оперативних справ, які змусили значно скоротити на час не тільки науково-дослідні роботи, а й дослідно-конструкторські розробки. Тим не менше, академічна та галузева наука продовжувала забезпечувати запити флоту. При цьому враховувався досвід війни. Співробітники евакуйованого з Ленінграда до Казані ЦНДІ-45 змогли розробити методику розрахунку власних коливань палубних перекриттів, методику розрахунку тонких циліндричних оболонок, проект механічної установки малого ходу для великого мисливця проекту 122А. Були отримані кілька зразків фарб з зниженою горючістю, а також типові конструкції ізоляції з альфоля.

У Казані знаходилися 33 академічних установи, 39 академіків, у тому числі і А.Н. Крилов, а також 44 члена-кореспондента АН СРСР. Однак для їх плідної діяльності не було необхідної експериментальної бази. Тим не менше, проводилися конкретні роботи з підвищення надійності пароперегрівників котлів, міцності лопаток турбін, по боротьбі з демаскуючі властивостями працюючих дизелів підводних човнів. Завдяки ЦНДІ-45 усунуто "спів" гвинтів на підводних човнах типу "М" серії ХП, також демаскувати човен. У зв'язку з надходженням по ленд-лізу і в якості трофеїв кораблів іноземній споруди інститут вивчав конструктивні особливості цих кораблів. Крім ЦНДІ-45, якому в 1944 р. присвоєно ім'я академіка А.Н. Крилова, Наркомат суднобудівної промисловості мав: наукові установи з морського приладобудування - НДІ-10 (Москва) і НДІ-49 (Ленінград), за корабельної броні -- НДІ-48 (Колпіно). У війну НДІ-48 передано у танкову промисловість.

В Військово-Морському Флоті, після передачі Нивках у промисловість, його функції частково перейшли до Науково-технічного комітету (НТК). Центральною?? науково-дослідний інститут військового кораблебудування ВМФ був відновлений в грудні 1945 р. Розробкою мінного, торпедного і тральних озброєння займався Науково-дослідний мінно-торпедний інститут (НІМТІ) ВМФ. У розвитку озброєння і корабельних технічних засобів і бойового використання помітну роль грали Військово-морська академія. Вище військово-морське училище ім. М.В. Фрунзе (колишній Морський корпус). Вище військово-морське інженерне училище ім. Ф.Е. Дзержинського (ВВМІУ). У цих військово-навчальних закладах викладали відомі вчені, досвідчені фахівці флоту, проводилися важливі науково-дослідні роботи на користь розвитку флоту. Зі стін ВВМІУ ім. Ф. Е. Дзержинського вийшли Н. С. Соломенко, І. Д. Спаський, А. А. Саркисов, згодом що стали академіками РАН, Б. В. замишляє, М. Н. Бабушкін - членами-кореспондентами РАН.

У квітні 1942 р. Президія АН СРСР створив комісію з науково-технічним військово-морським питань під головуванням А. Ф. Іоффе. Вченим секретарем призначено І. В. Курчатов, членами комісії - А. Н. Крилов, А. П. Александров, В. Л. Поздюнін, Е. А. Калашников. При Президії існував відділ спеціальних робіт. Під керівництвом його начальника М. П. Євдокимова проходили роботи з військової тематики. Проблеми броньовий захисту входили до завдання лабораторії № 3 ЛФТІ, в роботі якої брав участь академік А. Ф. Іоффе.

Розробка акустичних тралів була покладена на Фізичний інститут АН СРСР (ФІАН), яка велася під керівництвом Н. Н. Андреева. До групи входили Л. Д. Розенберг, Л. М. Бреховскіх, Б. Д. Тартаковський, В. Г. Жарінов.

Професор С. М. Ритов з ФІАНа брав участь у створенні радіонавігаційної системи "Координатор", за допомогою якої більш ефективно, з високою точністю можна було виконувати тралення та гідрографічні роботи. Систему створили на основі радіоінтерференціонного методу вимірювання відстаней, запропонованого академіками Л.І. Мандельштамом і М. Д. Папалексі.

ВМФ високо оцінив роботу А.П. Андрєєва та Б.В. Курчатова під керівництвом А. Ф. Іоффе "Застосування на флоті светосоставов, що світяться під впливом інфрачервоних променів ".

В Інституті автоматики і телемеханіки АН СРСР велися дослідження з неконтактних детонатора для мін та торпед. Ними керував Б. С. Сотского (згодом член-кореспондент АН СРСР). За участю НІМТІ та НДІ-400 був створений неконтактний детонатор Нив-5 для торпед.

Відомий внесок Математичного інституту АН СРСР у розвиток теорій ймовірностей. Академік А. Н. Колмогоров не тільки консультував флотських артилеристів, але й став співавтором одного із способів стрільби корабельної артилерією по повітряних цілям.

Під керівництвом академіка С. І. Вавілова в ФІАН і ДОІ були покращені характеристики далекомірів надводних кораблів і перископи підводних човнів, розроблені методи світломаскування кораблів. У війну освоєна підводне зварювання. В цьому була заслуга лабораторії Московського інституту інженерів транспорту, яку очолював К. К. Хренов (згодом член-кореспондент АН СРСР). Робота виконувалась за замовлення Аварійно-рятувального управління ВМФ.

До флотської тематиці залучалися та філії АН СРСР. Так, старший науковий співробітник Уральського філії П. А. Халілеев розробив магнітометр для пошуку затонулих судів. Прилад і його використання вдосконалені співробітником НДІ-49 І. Г. Монгейтом і фахівцями флоту П. Г. Бризжевим і В. А. Покладом. Морський магнітний металошукач знайшов застосування на флоті.

Загалом війна підтвердила необхідність та ефективність взаємодії науки і флоту, що позитивно позначилося на розвитку військового кораблебудування, морської зброї, корабельної техніки та методів їх використання. З урахуванням досвіду війни тривало будівництво кораблів по допрацьованим проектам: крейсерів -- 68-біс, есмінців - 30-біс і сторожових кораблів - 29-біс.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.navy.ru/