Атомная подводная лодка

А́томная подво́дная ло́дка (сокр. АПЛ) — подводная лодка с ядерной энергетической установкой (ЯЭУ), выполняющая роль одного из главных стратегических элементов современных военно-морских сил ведущих держав мира.

В отличие от дизель-электрических аналогов, АПЛ обладают практически неограниченной дальностью плавания и способностью месяцами находиться под водой без необходимости всплытия для зарядки аккумуляторных батарей. По своему боевому предназначению АПЛ делятся на три основных класса: ракетные подводные крейсеры стратегического назначения (РПКСН / ПЛАРБ) с баллистическими ракетами, многоцелевые лодки (ПЛАТ) с торпедным и ракетным вооружением для борьбы с кораблями противника, а также специализированные лодки с крылатыми ракетами (ПЛАРК). Атомный подводный флот является ключевым компонентом ядерной триады и основным средством обеспечения скрытного стратегического сдерживания в Мировом океане.

Основные параметры и классификация

Ракетный подводный крейсер стратегического назначения «Юрий Долгорукий»

Наименование

Официальное название:

Атомная подводная лодка

Сокращение:

АПЛ

Международная терминология:

англ. Nuclear submarine

Классификация США/НАТО:

SSN (многоцелевая лодка) и SSBN (стратегический ракетоносец).

Принадлежность и служба

Схема расположения систем и механизмов АПЛ

Класс и тип судна:

Подводная лодка с ядерной энергетической установкой

Род сил:

Военно-морской флот (ВМФ / ВМС)

Годы службы:

1954 год — настоящее время

Общие сведения

Основные элементы конструкции

Корпус:

Как правило, современные АПЛ строятся по двухкорпусной схеме (прочный корпус внутри лёгкого каплевидного обтекателя) либо по однокорпусной схеме (характерной для флота США), что даёт преимущество в маневренности. Корпус покрывается специальным резиновым слоем для поглощения гидроакустических сигналов противника.

Главная энергетическая установка (ГЭУ):

Включает в себя один или два ядерных реактора. Вырабатываемое ими тепло превращает воду в пар, приводящий в движение турбины и гребные винты (или водомёты).

Системы жизнеобеспечения (СЖО):

Современные АПЛ оснащены замкнутыми системами регенерации воздуха и установками для выработки кислорода из забортной воды, что позволяет экипажу не зависеть от атмосферного воздуха. Также СЖО отвечает за опреснение воды, утилизацию углекислого газа и поддержание постоянного микроклимата в герметичных отсеках корабля.

Энергетическая установка и ходовые качества

Внедрение атомной энергии коренным образом изменило природу подводного корабля. Главная энергетическая установка (ГЭУ) АПЛ работает по замкнутому циклу и не требует атмосферного кислорода для горения топлива, что обеспечивает уникальные ходовые и эксплуатационные характеристики.

Принцип работы и тип двигателя

Реактор атомной подлодки К -3 «Ленинский комсомол»

Сердцем ГЭУ является ядерный реактор. Внутри реактора происходит управляемая цепная реакция деления ядер урана, выделяющая колоссальное количество теплоты. Теплоноситель первого контура нагревает воду во втором контуре, превращая её в высокотемпературный пар. Этот пар под высоким давлением подаётся на мощные паровые турбины, которые через главный турбозубчатый агрегат (ГТЗА) вращают вал гребного винта или водомётного движителя. Часть энергии отбирается турбогенераторами для обеспечения всех систем лодки электроэнергией.

Скорость хода:

В погружённом положении современные АПЛ способны развивать скорость от 30 до 45 узлов (приблизительно 55–83 км/ч). Высокая подводная скорость необходима многоцелевым лодкам-охотникам для оперативного выхода в район развёртывания, преследования надводных соединений (АУГ) или уклонения от торпедной атаки противника. Абсолютный мировой рекорд скорости в 44,7 узла удерживает советская К-222 (проект 661 «Анчар»). Стоит отметить, что на максимальной скорости АПЛ движутся редко, так как при этом возникает эффект кавитации, резко демаскирующий субмарину.

Дальность плавания и автономность

Дальность плавания современных АПЛ является практически неограниченной. Одной загрузки ядерного топлива в реактор хватает на десятилетия работы (или на сотни тысяч миль пробега), что сопоставимо с полным жизненным циклом корабля. Фактическая автономность похода (обычно составляющая от 60 до 90 суток) лимитируется исключительно тремя факторами:

Количеством запасов провизии и пресной воды для команды на борту.
Психологической и физической выносливостью личного состава в условиях замкнутого пространства.
Износом и надёжностью вспомогательного механического оборудования.

Комплектование экипажа

Специфика службы на атомном подводном флоте предъявляет повышенные требования к подготовке, психологической совместимости и численности личного состава.

Численность экипажа

Штатная численность команды на современных АПЛ варьируется в широких пределах — от 60 до 170 человек. Этот параметр напрямую зависит от размеров корабля, его назначения и степени автоматизации внутренних систем. Крупные стратегические ракетоносцы (РПКСН) требуют большего штата для обслуживания ракетных шахт и систем обеспечения, тогда как многоцелевые лодки обходятся меньшим числом людей.

Влияние автоматизации на численность:

Историческим прорывом в автоматизации стали советские АПЛ проекта 705 «Лира». Благодаря внедрению комплексной автоматической системы управления (комплекс «Аккорд»), конструкторам удалось сократить экипаж огромной скоростной лодки всего до 32 человек (все — в офицерском звании, за исключением одного боцмана). В современном кораблестроении автоматизация позволяет разгрузить вахту, но конструкторы намеренно удерживают численность экипажа в районе 100 человек, так как при возникновении нештатных ситуаций (например, при борьбе за живучесть корабля во время пожара или поступления воды) требуется значительное количество свободных рук.

Особенности несения службы:

Из-за длительности боевых служб экипажи стратегических ракетоносцев формируются по двухэкипажной системе (например, «золотой» и «синий» экипажи в ВМС США или «первый» и «второй» в ВМФ России). Пока один экипаж находится в море на боевом патрулировании, второй отдыхает, проходит обучение на тренажёрах в учебном центре и готовится принять корабль по возвращении в базу. Пространство внутри лодки жёстко зонировано; каждый член экипажа обучен действовать по сигналам боевой тревоги в пределах своего отсека вслепую.

Состав вооружения

Атомные подводные лодки обладают высокой универсальностью и огневой мощью. Современные АПЛ способны поражать цели под водой, на воде, на суше и даже в космическом пространстве (при запуске баллистических ракет на низкие околоземные орбиты). Размещение оружия внутри прочного корпуса или в специальных забортных нишах спроектировано так, чтобы сохранять скрытность и гидродинамические качества корабля.

Торпедные аппараты

Торпедный аппарат (ТА)— классическое и обязательное вооружение любой АПЛ. ТА представляют собой металлические трубы, прорезающие прочный корпус, снабжённые герметичными передней и задней крышками.

Калибры:

Основными мировыми стандартами являются калибры 533-мм (универсальный стандарт для России, США и НАТО) и 650-мм (тяжёлые советские/российские аппараты для дальнобойных торпед и ракет).

Расположение:

На классических лодках ТА размещались в носовой оконечности. Однако на современных АПЛ США (начиная с класса Los Angeles) и России (проект 885 «Ясень») огромную носовую часть занимает сферическая антенна гидроакустического комплекса. Поэтому торпедные аппараты смещают ближе к центру корпуса и устанавливают под углом к продольной оси корабля.

Способ пуска:

Из-за большой глубины погружения на АПЛ не всегда возможен пуск торпед «самовыходом» (за счёт собственного двигателя торпеды). Используются гидродинамические системы импульсного пуска — торпеда буквально выталкивается из аппарата мощной струёй забортной воды (без образования демаскирующих воздушных пузырей).

Универсальность:

Через торпедные аппараты можно запускать не только торпеды и ракето-торпеды (например, комплекс ПЛУР), но и ставить морские мины, а также выпускать обитаемые подводные аппараты для водолазов.

Вертикальные пусковые установки

Развитие ракетного оружия привело к созданию специализированных вертикальных пусковых шахт (ВПУ). В зависимости от назначения лодки, ВПУ делятся на два типа:

Шахты баллистических ракет (РПКСН / SSBN):

Представляют собой массивные вертикальные силосы, проходящие через всю высоту корпуса лодки за ограждением выдвижных устройств (рубкой). Ракеты находятся в герметичных пусковых стаканах. Пуск баллистической ракеты осуществляется как из надводного, так и из подводного положения (обычно с глубин до 40–50 метров при скорости лодки до 5 узлов). Перед пуском шахта заполняется водой, а ракета выстреливается пороховым аккумулятором давления, после чего её маршевый двигатель запускается уже в воздухе или у самой поверхности воды.

Универсальные вертикальные пусковые установки (СМПЛ / ПЛАРК / SSGN):

Специализированные модули для размещения крылатых и противокорабельных ракет. Они могут быть как одиночными (например, на американских лодках класса Virginia ранних серий), так и сгруппированными в револьверные или сотовые пусковые стаканы (модули СМПЛ — сменные модули полезной нагрузки).

Преимущества СМПЛ:

В одну универсальную шахту вместо одной тяжёлой баллистической ракеты можно установить модуль, вмещающий от 4 до 7 крылатых ракет меньшего калибра (например, российские ракеты «Калибр», «Оникс», гиперзвуковые «Циркон» или американские Tomahawk). Это позволяет многоцелевым лодкам совершать массированные залпы по береговым объектам или крупным надводным соединениям (АУГ).

Системы наблюдения и обнаружения

Действия атомных подводных лодок в условиях полного погружения исключают возможность использования визуального контроля обстановки. Современная АПЛ ориентируется в трёхмерном пространстве Мирового океана и обнаруживает цели с помощью комплекса радиотехнических и гидроакустических средств.

Гидроакустические комплексы

Гидроакустика является основным способом «видения» для подводного корабля. Современные АПЛ оснащаются развитыми гидроакустическими комплексами, включающими в себя носовые, бортовые (широкоапертурные) и буксируемые антенны. Работа сонаров делится на два ключевых режима:

Пассивный режим (пассивный сонар):

Является основным в боевом патрулировании. Бортовая аппаратура работает исключительно на приём, улавливая и усиливая любые шумы океана: работу гребных винтов, гул турбин, вспомогательных механизмов кораблей противника и даже шумы естественного происхождения. Современная компьютерная обработка сигналов позволяет по «акустическому портрету» с высокой точностью идентифицировать конкретный класс и проект обнаруженного судна. Главное преимущество пассивного режима — скрытность, так как сама АПЛ при этом ничего не излучает в окружающую среду.

Активный режим:

Принцип действия основан на излучении в воду мощного звукового импульса (так называемого «пинга») и последующем приёме отражённого от цели эха. По времени возвращения сигнала и его изменению автоматика вычисляет точное расстояние до объекта и скорость его движения. Главный недостаток активного сонара — мгновенное демаскирование самой подводной лодки, так как мощный звуковой импульс выдаёт её местоположение на дистанциях, значительно превышающих дальность обнаружения цели. В боевых условиях активный режим применяется кратковременно, непосредственно перед атакой или в гидроакустически «глухих» зонах.

Оптические и оптоэлектронные системы

При нахождении на перископной глубине или в надводном положении АПЛ использует выдвижные устройства для визуального обзора:

Перископы:

Классические оптические системы (командирский и зенитный перископы) на современных лодках заменяются или дополняются оптронными мачтами. Они не прорезают прочный корпус насквозь, а передают изображение с высокочувствительных цифровых и тепловизионных камер на многофункциональные дисплеи главного командного пункта по волоконно-оптическому кабелю. Это позволяет вести наблюдение за воздушной и надводной обстановкой в условиях плохой видимости или ночью.

Радиолокационные и радиотехнические средства

Радиолокационные станции (РЛС):

Используются АПЛ исключительно в надводном положении (например, при навигации в узкостях, проливах или при входе в базу) для обнаружения надводных и береговых объектов.

Станции радиотехнической разведки (СРТР):

Позволяют лодке, находящейся под водой на перископной глубине, улавливать излучение работающих радаров и радиостанций противолодочных самолётов и кораблей противника, предупреждая экипаж об угрозе обнаружения без включения собственных активных сенсоров.

Сравнение АПЛ и ДЭПЛ

Факторы автономности и среды применения качественно отличают атомный флот от дизель-электрического (ДЭПЛ):

Критерий сравнения	Атомная подводная лодка (АПЛ)	Дизель-электрическая подлодка (ДЭПЛ)
Автономность хода	Неограниченная (ограничена только выносливостью экипажа и запасами провизии).	Ограничена запасом топлива и необходимостью регулярной подзарядки батарей.
Среда нахождения	Настоящее подводное судно. Способна месяцами не всплывать на поверхность.	Преимущественно «ныряющий» корабль. Требует частых всплытий под шнорхель для работы дизеля.
Скорость подводного хода	Высокая (вплоть до рекорда в 44,7 узла на К-222). Гарантирует оперативную переброску сил.	Низкая в погружённом состоянии (обычно не превышает 15–20 узлов короткими рывками).
Шумность	Выше на малых скоростях из-за постоянной работы систем охлаждения ядерного реактора.	Крайне низкая при движении от аккумуляторных батарей («чёрная дыра»).
Тактическая роль	Стратегическое сдерживание, охота за авианосцами (АУГ), глобальное патрулирование.	Охрана побережья, засадные действия в закрытых морях, противодействие судоходству.

История появления и развития

Внедрение ядерной силовой установки вернуло в работу паровые турбины и совершило революцию в подводном кораблестроении, превратив лодки из «ныряющих» в истинно подводные.

Первая в мире атомная подводная лодка *USS Nautilus (SSN-571)*

Первое поколение

США:

Первой в мире АПЛ стал американский корабль USS Nautilus, вступивший в строй в 1955 году.

СССР:

Ответным шагом советского кораблестроения стал запуск первой отечественной АПЛ К-3 «Ленинский комсомол» (проект 627 «Кит»). Данные лодки обладали высокими характеристиками автономности, однако отличались высоким уровнем шумности.

Второе поколение

Период с конца 1960-х по 1970-е годы ознаменовался переходом от единичных экспериментов к массовому серийному строительству АПЛ. Главный акцент сместился на автоматизацию процессов, увеличение глубины погружения и внедрение блочной конструкции турбин. В этот период сформировалось чёткое разделение АПЛ по тактическому назначению.

СССР:

Яркими представителями стали скоростные подлодки проекта 671 «Ёрш» и уникальные высокоавтоматизированные перехватчики проекта 705 «Лира» с реактором на жидком металле. Также появились первые полноценные подводные крейсеры стратегического назначения проекта 667А «Навага».

США:

Американский флот сделал ставку на снижение шумности и массово вводил в строй многоцелевые АПЛ класса Sturgeon, а также стратегические ракетоносцы класса Lafayette.

Третье поколение

Лодки третьего поколения (1980-е — 1990-е годы) разрабатывались в разгар Холодной войны, когда скрытность стала определяющим фактором выживания. Конструкторы начали массово применять резиновое противогидроакустическое покрытие корпусов, двухкаскадную амортизацию механизмов и малошумные семилопастные гребные винты.

СССР / Россия:

Были созданы самые совершенные советские многоцелевые АПЛ проекта 971 «Щука-Б» (существенно приблизившиеся по скрытности к американским аналогам), тяжёлые ракетоносцы проекта 949А «Антей» (разработанные специально для охоты за американскими АУГ) и гигантские ракетоносцы проекта 941 «Акула».

США:

Основу подводных сил составили сверхудачные многоцелевые АПЛ класса Los Angeles, а ядерный щит обеспечили стратегические ракетоносцы класса Ohio. Под конец эпохи были заложены сверхуспешные, но крайне дорогие субмарины класса Seawolf.

Четвёртое поколение

Современный этап развития АПЛ (с конца 1990-х годов по настоящее время) характеризуется широким внедрением цифровых технологий, боевых информационно-управляющих систем (БИУС), водомётных движителей вместо классических винтов и отказом от традиционных оптических перископов в пользу оптронных мачт. Лодки этого поколения практически неразличимы на фоне естественных шумов океана.

Россия:

На вооружение поступают стратегические ракетные крейсеры проекта 955 «Борей» (несущие баллистические ракеты «Булава») и многоцелевые АПЛ проекта 885 «Ясень», способные применять крылатые ракеты «Калибр» и гиперзвуковые ракеты «Циркон».

США:

Основу современного флота составляют многоцелевые АПЛ класса Virginia различных модификаций (Block I–V), которые постепенно заменяют устаревающие лодки прошлых поколений, а также ведётся разработка перспективных стратегических ракетоносцев класса Columbia.

Пятое поколение (перспективы)

Ведущие морские державы активно проектируют субмарины пятого поколения (например, российский проект «Лайка» / «Х Husky» и американская программа SSN(X)). В них планируется массовое использование композитных материалов, необитаемых подводных беспилотных аппаратов (внедряемых прямо в корпус АПЛ), искусственного интеллекта для анализа гидроакустической обстановки и лазерного оружия для самообороны в надводном положении.

Последующие поколения и рекорды

Развитие атомоходов шло по пути снижения акустической заметности, увеличения глубины погружения и наращивания мощи ракетного вооружения:

Рекорд глубины:

Абсолютный рекорд погружения в 1027 метров был установлен советской АПЛ К-278 «Комсомолец» (проект 685 «Плавник»).

Рекорд скорости:

Самой быстрой лодкой в истории стала К-222 (проект 661 «Анчар»), развившая под водой скорость в 44,7 узла.

Рекорд размеров:

Самыми крупными подводными кораблями в мире остаются тяжёлые ракетные подводные крейсеры стратегического назначения проекта 941 «Акула» с водоизмещением до 48 000 тонн в подводном положении.

См. также

Литература и источники

Осипенко Л. Г., Жильцов Л. М., Мормуль Н. Г. Атомная подводная эпопея. Первые атомные подлодки СССР. — М.: Боргес, 1994.
Кузин В. П., Никольский В. И. Военно-Морской Флот СССР 1945-1991. — СПб.: Историческое Морское Общество, 1996.
Полунин С. А. Атомный подводный флот: история зарождения и развития. — М.: Воениздат, 2001.
Половинкин Я. А. Проектирование и живучесть атомных подводных лодок. — Л.: Судостроение, 1985.
Friedman N. U.S. Submarines Since 1945: An Illustrated Design History. — Annapolis, Maryland: Naval Institute Press, 1994.