Буря в бассейне: Как в Санкт-Петербурге испытывают на прочность военные корабли

Будущие офицеры ВМФ изучают, как создаются корабли.

Фото: Олег ЗОЛОТО

Редкий случай – журналистов пустили на территорию секретного военного объекта. Ученые Крыловского цента показали, как в бассейнах проверяют на прочность модели будущих подлодок и океанских кораблей. А в аэродинамических трубах тут продувают авианосцы, мосты и небоскребы. «Залетал» к ученым и новый петербургский стадион. Испытатели уверены, что ему не страшны никакие ветра.

YELLOW SUBMARINE

Крыловский центр – сооружение уникальное, равных ему нет нигде в мире. Здесь самые большие бассейны, в которых ученые по-взрослому «играют в кораблики». Они помогают проектировщикам создавать новые эсминцы, фрегаты, субмарины. В обязательном порядке здесь испытывают все военные корабли, а так же большинство гражданских судов. Точнее их уменьшенные копии. Модели выполняются из дерева, пластика, металла и полностью соответствуют свои прототипам.

- Точность модели – одна десятая миллиметра. Ее можно выполнить в разном масштабе – например 1 к 20 или 1 к 40, - объясняет начальник отделения гидроаэродинамики Центра Вячеслав Магаровский.

Желтая подводная лодка бороздит мореходный бассейн.

Фото: Олег ЗОЛОТО

В бассейнах на модель обрушиваются все мыслимые невзгоды – бури, ураганы, шторма. Исследователи могут создавать разные варианты волн, течений и ветров.

- Причем с помощью нашего волноппродутора мы можем создавать волнения встречающиеся в любой точке мирового океана. Точность подбора волны превосходит иностранные аналоги, - говорит Вячеслав Магаровский.

Для наглядности в мореходном бассейне Центра провели показательные испытания подводной лодки. Чтобы не рассекретить военные технологии, журналистам показали демонстрационный образец субмарины. Она была желтая, прямо как у Beatles. Двухметровую модель прикрепили к специальной буксировочной тележке. Та ездит над бассейном по рельсам. Так имитируется движение подлодки. Волнопродуктор изобразил 6-бальный шторм.

Модели нескольких тысяч кораблей были испытаны в Крыловском центре.

Фото: Олег ЗОЛОТО

Похожим образом испытывают и все другие модели. При этом специалисты следят, как они себя ведут в заданных условиях. После этого эксперты предлагают разработчикам, что можно улучшить, чтобы корабль не перевернулся, не утонул, меньше раскачивался или просто быстрее шел.

Кроме кораблей испытаниям подвергают и модели некоторых портовых сооружений. А среди образцов, скопившихся по берегам бассейнов так же можно было заметить модель платформы, с помощью которой поднимали затонувшую АПЛ «Курск».

Модель платформы, с которой поднимали АПЛ "Курск"

Фото: Олег ЗОЛОТО

ЗАПЛЫВАЛИ ДАЖЕ ИЗ НАТО

- Испытания в нашем Центре могут проводиться как на самых ранних стадиях проектирования – концептуальных, так и на более поздних. Но чем раньше заказчик проверит все в бассейне, тем проще будет внести изменения в проект, - говорит Магаровский, - У нас не раз были ситуации, что гражданские заказчики обращались к нам, когда уже был создан проект нового судна. В бассейне выяснялось, что поведение судна на воде очень плохое, но поменять проект уже было невозможно.

В такой ситуации заказчикам приходится отказываться от разработок, либо с большим трудом все менять, а следовательно они несут убытки.

Пульт управления буксировочной тележкой.

Фото: Олег ЗОЛОТО

Военные таких промахов не допускают. У них цена ошибки – миллиарды рублей, а так же должности и звания просчитавшихся. Поэтому лучше лишний раз все испытать в бассейне Крыловского центра. Например, еще в одном бассейне журналистам показали исследование новейшего перспективного корабля океанской зоны.

- Он пока еще только эскизно проектируется. И когда бюро делало проект, модель проверили в бассейне, и оказалось, что необходимо увеличить высоту борта, чтобы корабль был достаточно мореходным, - рассказал начальник лаборатории ходовых качеств надводных кораблей и судов Сергей Капранцев, - Правда, пока из-за трудностей с финансированием эти разработки приостановлены.

В Крыловском центре самые большие в мире опытовые бассейны.

Фото: Олег ЗОЛОТО

У него в распоряжении самый большой в мире опытовый бассейн. Его длина 1324 метра, ширина 15 метров. Похожий есть в США, но он короче почти на 400 метров. В Европе подобные бассейны и вовсе по 300-400 метров.

- К нам часто за помощью обращаются иностранцы. В 1990-е – в годы эйфории и сближения с Западом даже приходили французы с авианосцем «Шарль Де Голль». Но это, пожалуй, единичный случай (все-таки Франция входит в блок НАТО – ред.). Через Рособоронэкспорт к нам поступают заказы на испытания китайских и индийских кораблей. А с гражданскими проектами были итальянцы, сингапурцы, австралийцы, греки.

МОДЕЛИ НАДЕЖНЕЕ КОМПЬЮТЕРОВ

Сергей Капранцев рассказывает про иностранные заказы, стоя на буксировочной тележке, которая едет над бассейном. Модель океанского корабля бороздит модель океана. Скорость тележки – 2 метра в секунду. В реальных размерах это была бы скорость корабля около 30 узлов. Камеры и датчики отслеживают все, что происходит с маленьким бортом. Потом информацию проанализируют и выводы отдадут разработчикам.

Модель №11777 - уменьшенная копия перспективного корабля океанской зоны.

Фото: Олег ЗОЛОТО

На носу модели виден номер – 11777.

- Этой модели около трех лет, сейчас уже мы дошли до номеров больше 11800, - поясняет Капранцев, - Столько образцов было испытано в нашем центре со дня его основания, то есть более чем за 120 лет. И еще опробовали модели более 8 тысяч гребных винтов.

Исследования всего одной модели могут длиться от пары недель до полугода. А для постройки одного корабля обычно требуется испытания 4-5 уменьшенных копий.

- Сейчас перед тем, как перейти к модельным испытаниям, часть ситуаций моделируется на компьютере. Но программы имеют погрешность до 10 процентов. Это не устраивает заказчиков. У нас при модельных испытаниях погрешность составляет всего 1-2 процента, - говорит Сергей Капранцев.

- Есть, конечно, суперкомпьютер, в котором можно все смоделировать, но такая техника, как у нас, - «Времен Очаковских и покоренья Крыма» - она более надежна, - согласен с коллегой начальник первого научно-исследовательского отделения Крыловского центра вице-адмирал в запасе Владимир Пепеляев. В 2005-2008 года он служил замначальником главного штаба ВМФ, а до того была долгая флотская карьера. Так что Пепеляев на практике знает все про остойчивость кораблей, их скорость и маневренность. А ведь именно эти качества проверяются в опытовых бассейнах.

ПРОДУВКА АВИАНОСЦЕВ

Сейчас в лабораториях Крыловского Центра испытываются корабли класса эсминец и фрегат. Но исследователи очень ждут, когда же наконец доведется поработать и с моделями авианосцев. Их в России пока не создавали.

- В кораблестроительной программе заложено проектирование авианосца с 2022 года и начало испытаний в 2030 году при нормальных условиях – финансировании и обстановке в стране, – отметил Владимир Пепеляев.

Так проверяют аэродинамику крейсеров.

Фото: Олег ЗОЛОТО

А в Крыловском центре хоть сейчас готовы исследовать модели таких гигантов. Причем не только в бассейнах. Ждут их на продувку в аэродинамической трубе.

- С каждым годом проекты кораблей становятся все сложнее и амбициознее и ветровые нагрузки надо учитывать на более серьезном уровне. Для этого мы три года назад построили принципиально новую ландшафтную аэродинамическую трубу. Она единственная в России и одна из пяти в мире. Ее главная особенность – это закрытая рабочая часть, которая имеет большие размеры. Длина – порядка 18 метров. Это позволяет нам моделировать пограничный слой атмосферы, - рассказывает заместитель начальника отделения гидроаэродинамики Сергей Соловьев.

Ветер обтекает рубку корабля.

Фото: Олег ЗОЛОТО

Небольшую часть испытаний он показал на примере тяжелого авианесущего крейсера типа «Адмирал Кузнецов», недавно участвовавшего в сирийской операции (эту модель испытывали в Центре еще в советские годы). В аэротрубе эксперты могут оценить, например, как воздушные потоки огибают корпус корабля, как они сочетаются с завихрениями, возникающими при взлете и посадке на палубу самолетов.

- Мы со своей научной базой готовы к проектам любого уровня сложности, – уверен Сергей Соловьев.

ТЕМ ВРЕМЕНЕМ

Стадион не улетит

Помимо кораблей в новой аэродинамической трубе можно испытывать еще много чего интересного.

Модель Крымского моста.

Фото: Олег ЗОЛОТО

- Мы проводим испытания и архитектурных сооружений. Недавно например исследовали Крымский мост. Продували его во всех вариантах – на стадии строительства, эксплуатации, а так же на стадии транспортировки арок по Керченскому проливу. Так же продували «Зенит-арену». Там закладывались расчетные ветра, которые бывают и раз в 50, и раз в 100 лет в наших краях. Испытания показали, что стадион все их выдержит.

Узнаете? Крыша нового стадиона на Крестовском.

Фото: Олег ЗОЛОТО

Кроме того, по словам Сергея Соловьева, за последние годы в аэродинамиеской трубе испытали модели Западного скоростного диаметра и более 150 высотных зданий. Вот только самого высоко небоскреба Петербурга - Лахта-центра среди них не было.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Крыловский научный центр – наследник еще дореволюционного Опытового бассейна Морского ведомства. Тот был создан в начале 1890-х годов на острове Новая Голландия. Первые эксперименты с моделями кораблей там провели в 1893-м. Проверочные испытания осуществляли с моделью броненосца типа «Полтава» и крейсера типа «Россия».

Первая буксировочная тележка в бассейне на острове Новая Голландия. ФОТО: krylov-center.ru

Во время первых испытаний на исследования проекта одного корабля могло уходить несколько десятков моделей. Так при изучении броненосца «Императрица Мария» было создано 24 уменьшенных копии.

3 января исполняющим должность заведующего бассейном был назначен капитан по Адмиралтейству Алексей Крылов. В честь него в 1944-м центр и был назван Крыловским.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Свара на кухне

На днях американский журнал The National Interest составил рейтинг худших авианосцев в истории. Возглавил его, как это ни печально, наш «Адмирал Кузнецов». Американцы припомнили ему аварию 1996 года и редкие не учебные выходы. Участие в сирийской операции они почему-то сочли не слишком выдающимся достижением.

Начальник первого научно-исследовательского отделения Крыловского центра вице-адмирал в запасе Владимир Пепеляев.

Фото: Олег ЗОЛОТО

- Это просто свара на кухне, - уверен начальник первого научно-исследовательского отделения Крыловского центра вице-адмирал в запасе Владимир Пепеляев, - Американцы сами не смогли ничего добиться в Сирии. А «Адмирал Кузнецов», несмотря ни на что, вышел и решал задачи по поддержке наших сил в борьбе с группировками ИГИЛ (запрещенной в РФ террористической организации – ред.). И самолеты взлетали с его палубы. При проектировке модель этого корабля ходила по нашим бассейнам Все, что при проектировании было сделано, здесь прошло испытания, все недочеты были выбраны, корпус доведен до идеального состоянии. Это показывает теперь и практика. А после модернизации корабль и дальше будет решать боевые задачи.

Фотогалерея: Крыловский научный центр показал, как в бассейнах проверяют на прочность модели будущих подлодок и океанских кораблей