Slagfartyg under XXI -talet
Trots många problem och begränsningar är det möjligt att installera rustning på moderna fartyg. Som redan nämnts finns det en vikt "underbelastning" (i fullständig frånvaro av fria volymer), som kan användas för att förbättra passivt skydd.
Först måste du bestämma vad som exakt måste skyddas med rustning. Under andra världskriget strävade bokningssystemet efter ett mycket specifikt mål - att bibehålla fartygets flytkraft när det träffades av skal. Därför var skrovområdet reserverat i vattenlinjeområdet (strax ovanför och under luftledningsnivån). Dessutom är det nödvändigt att förhindra detonation av ammunition, förlust av förmågan att flytta, skjuta och kontrollera den. Därför var huvudbatteripistoler, deras källare i skrovet, kraftverk och kontrollstolpar noga rustade. Dessa är de kritiska zonerna som säkerställer fartygets stridseffektivitet, d.v.s. förmåga att slåss: skjut riktat, rör på dig och sjunka inte.
När det gäller ett modernt fartyg är allt mycket mer komplicerat. Tillämpning av samma kriterier för bedömning av stridseffektivitet leder till uppblåsning av volymer som bedöms som kritiska.
För att genomföra riktad avfyrning hade WWII -fartyget tillräckligt för att hålla själva pistolen och dess ammunitionsmagasin intakt - det kunde leda riktad eld även när kommandoposten bröts, fartyget immobiliserades och den centraliserade brandkontrollkommandoposten sköts ner. Moderna vapen är mindre autonoma. De behöver målbeteckning (antingen extern eller egen), strömförsörjning och kommunikation. Detta kräver att fartyget bevarar sin elektronik och energi för att kunna slåss. Kanoner kan laddas och riktas manuellt, men missiler kräver el och radar för att skjuta. Detta innebär att det är nödvändigt att boka utrustningsrummen för radarn och kraftverket i byggnaden, liksom kabelvägar. Och sådana enheter som kommunikationsantenner och radardukar kan inte bokas alls.
I denna situation, även om volymen på SAM-källaren är bokad, men fiendens anti-skeppsmissiler kommer att falla in i den obeväpnade delen av skrovet, där tyvärr kommunikationsutrustningen eller den centrala radarstationen eller kraftgeneratorer befinner sig, misslyckas fartygets luftvärn helt. En sådan bild överensstämmer helt med kriterierna för att bedöma tillförlitligheten hos tekniska system när det gäller dess svagaste element. Systemets opålitlighet avgör dess sämsta komponent. Ett artillerifartyg har bara två sådana komponenter - kanoner med ammunition och ett kraftverk. Och båda dessa element är kompakta och lättskyddade av rustning. Ett modernt fartyg har många sådana komponenter: radarer, kraftverk, kabelvägar, missilskjutare, etc. Och misslyckandet hos någon av dessa komponenter leder till att hela systemet kollapsar.
Du kan försöka bedöma stabiliteten i vissa stridsystem på fartyget med hjälp av metoden för att bedöma tillförlitligheten (se fotnot i slutet av artikeln) … Till exempel, ta det långväga luftförsvaret för artillerifartyg från andra världskriget och moderna förstörare och kryssare. Med tillförlitlighet menar vi systemets förmåga att fortsätta arbeta vid ett fel (nederlag) hos dess komponenter. Den största svårigheten här kommer att vara att bestämma tillförlitligheten för var och en av komponenterna. För att på något sätt lösa detta problem kommer vi att använda två metoder för en sådan beräkning. Den första är lika tillförlitlighet för alla komponenter (låt den vara 0, 8). För det andra är tillförlitligheten proportionell mot deras yta reducerad till fartygets totala sidoprojektionsarea.
Som du kan se, både med hänsyn till det relativa området vid fartygets sidoprojektion, och under lika villkor, minskar systemets tillförlitlighet för alla moderna fartyg. Inte konstigt. För att inaktivera långdistansluftförsvaret för Cleveland-kryssaren måste du antingen förstöra alla 6 127 mm AU, eller 2 KDP, eller kraftindustrin (leverera el till KDP- och AU-enheterna). Förstörelsen av ett kontrollrum eller flera AU leder inte till ett fullständigt systemfel. För ett modernt RRC av Slava-typen, för ett fullständigt fel i systemet, är det nödvändigt att slå antingen den volymetriska S-300F-lanseringen med missiler, eller belysningsstyrningsradaren, eller förstöra kraftverket. Förstöraren "Arlie Burke" har högre tillförlitlighet, främst på grund av separering av ammunition i två oberoende UVPU: er och en liknande separation av belysningsstyrningsradaren.
Detta är en mycket grov analys av bara ett fartygs vapensystem, med många antaganden. Dessutom får pansarfartyg ett seriöst försprång. Till exempel är alla komponenter i det reducerade fartygssystemet under andra världskriget eranade och moderna fartygsantenner skyddas i princip inte (sannolikheten för deras förstörelse är högre). Elens roll i krigskapaciteten för andra världskrigets fartyg är ojämförligt mindre, eftersom även när strömförsörjningen är frånkopplad är det möjligt att fortsätta branden med manuell tillförsel av skal och grov styrning med hjälp av optik, utan centraliserad kontroll från kontrollrummet. Ammunitionsbutiker för artillerifartyg ligger under vattenlinjen, moderna missilbutiker ligger strax under skrovets övre däck. Etc.
I själva verket har själva begreppet "slagfartyg" fått en helt annan innebörd än under andra världskriget. Om ett krigsfartyg tidigare var en plattform för en mängd relativt oberoende (fristående) vapenkomponenter, så är ett modernt fartyg en väl samordnad stridsorganism med ett enda nervsystem. Förstörelsen av en del av fartyget under andra världskriget var av lokal art - där det fanns skador, misslyckades det. Allt annat som inte hamnade i det drabbade området kan arbeta och kämpa vidare. Om ett myrpar dör i en myrstack är detta en bagatell för livet för en myrstack. I ett modernt fartyg kommer en träff i aktern nästan oundvikligen att påverka det som görs på fören. Detta är inte längre en myrstack, det här är en människokropp som, efter att ha tappat en arm eller ett ben, inte kommer att dö, men inte längre kommer att kunna slåss. Detta är de objektiva konsekvenserna av att förbättra vapen. Det kan tyckas att detta inte är utveckling, utan nedbrytning. De pansarförfäderna kunde dock bara skjuta kanoner inom synhåll. Och moderna fartyg är mångsidiga och kan förstöra mål hundratals kilometer bort. Ett sådant kvalitativt steg åtföljs av vissa förluster, inklusive en ökning av vapnets komplexitet och som en följd av en minskning av tillförlitligheten, en ökning av sårbarheten och en ökad känslighet för misslyckanden.
Därför är bokningsrollen i ett modernt fartyg uppenbarligen lägre än deras artillerifäder. Om reservationen ska återupplivas, då med lite olika syften - att förhindra att fartyget omedelbart dör i händelse av en direkt träff i de mest explosiva systemen, till exempel ammunition och bärraketer. En sådan reservation förbättrar endast fartygets stridsförmåga något, men kan avsevärt öka dess överlevnad. Detta är en chans att inte flyga upp i luften direkt, utan att försöka organisera en kamp för att rädda fartyget. Slutligen är det helt enkelt tiden som besättningen kan evakueras.
Själva konceptet om ett fartygs "stridsförmåga" har också förändrats dramatiskt. Modern strid är så flyktig och pådrivande att även en kortvarig skeppsnedbrytning kan påverka resultatet av striden. Om det i striderna i artilleritiden kan påföra fienden betydande skador kan det ta timmar, idag kan det ta sekunder. Om fartygets utträde från slaget under andra världskriget praktiskt taget var lika med att det skickades till botten, kan fartygets eliminering från aktiv strid i dag bara stänga av radarn. Eller, om striden med en extern kontrollcentral - avlyssningen av AWACS -flygplanet (helikopter).
Låt oss dock försöka uppskatta vilken typ av bokning ett modernt krigsfartyg kan ha.
Lyrisk digression om målbeteckning
Med tanke på systemens tillförlitlighet skulle jag vilja flytta en stund från bokningsämnet och beröra den medföljande frågan om målbeteckning för missilvapen. Som visas ovan är en av de svagaste punkterna i ett modernt fartyg dess radar och andra antenner, vars konstruktiva skydd är helt omöjligt. I detta avseende, och även med beaktande av den framgångsrika utvecklingen av aktiva hemsystem, föreslås det ibland att helt överge sina egna allmänna detektionsradarer med övergången till att få preliminära data om mål från externa källor. Till exempel från en skeppsburen AWACS -helikopter eller drönare.
SAM- eller skeppsfartygsmissiler med en aktiv sökare behöver inte kontinuerlig målbelysning och de behöver bara ungefärliga uppgifter om området och rörelseriktningen för de förstörda föremålen. Detta gör det möjligt att byta till en extern kontrollcentral.
Tillförlitligheten hos en extern kontrollcentral som en komponent i ett system (till exempel ett system i samma luftförsvarssystem) är mycket svårt att bedöma. Sårbarheten för källorna till den externa kontrollcentralen är mycket hög - helikoptrarna skjuts ner av fiendens luftförsvarssystem med lång räckvidd, de motverkas med hjälp av elektronisk krigföring. Dessutom är UAV: er, helikoptrar och andra källor för måldata beroende av vädret, de kräver snabb och stabil kommunikation med mottagaren av informationen. Författaren kan dock inte exakt bestämma tillförlitligheten hos sådana system. Vi accepterar villkorligt sådan tillförlitlighet som "inte sämre" än för andra element i systemet. Hur tillförlitligheten för ett sådant system kommer att förändras med att man överger sitt eget kontrollcenter, kommer vi att visa på exemplet med luftförsvaret för "Arleigh Burke" EM.
Som ni ser ökar avvisningen av radar för belysningsstyrning systemets tillförlitlighet. Uteslutningen av sina egna metoder för måldetektering från systemet bromsar dock tillväxten av systemets tillförlitlighet. Utan SPY-1-radarn ökade tillförlitligheten med bara 4%, medan dupliceringen av den externa kontrollcentralen och kontrollcentrets radar ökar tillförlitligheten med 25%. Detta tyder på att ett fullständigt avslag på deras egen radar är omöjligt.
Dessutom har några av moderna fartygs radaranläggningar ett antal unika egenskaper, som är helt oönskade att förlora. Ryssland har unika radiotekniska system för aktiv och passiv målbeteckning för antifartygsmissiler, med detektionsintervall över fiendens fartyg. Dessa är RLC "Titanit" och "Monolith". Ett ytfartygs detekteringsområde når 200 kilometer eller mer, trots att komplexets antenner ligger inte ens på topparna på masterna utan på taken på styrhusen. Att vägra dem är helt enkelt ett brott, eftersom fienden inte har sådana medel. Med en sådan radar är ett fartyg eller ett kustmissilsystem helt autonomt och beror inte på några externa informationskällor.
Möjliga bokningssystem
Låt oss försöka utrusta den relativt moderna missilkryssaren Slava med rustning. För att göra detta, låt oss jämföra det med fartyg med liknande dimensioner.
Det framgår av tabellen att Slava RRC kan laddas med ytterligare 1 700 ton last, vilket kommer att vara cirka 15,5% av den resulterande förskjutningen på 11 000 ton. Det överensstämmer helt med parametrarna för kryssare under andra världskrigets period. Och TARKR "Peter den store" tål förstärkning av rustning från 4500 ton last, vilket blir 15, 9% av standardförskjutningen.
Låt oss överväga de möjliga bokningssystemen.
Efter att bara ha bokat de flesta brand- och explosionszonerna på fartyget och dess kraftverk minskades tjockleken på rustningsskyddet med nästan 2 gånger jämfört med Cleveland LKR, vars bokning under andra världskriget också ansågs inte vara den mest kraftfull och framgångsrik. Och detta trots att artillerifartygets mest explosiva platser (källaren för skal och laddningar) ligger under vattenlinjen och i allmänhet har liten risk för skador. I raketfartyg ligger volymer som innehåller massor av krut strax under däck och högt över vattenlinjen.
Ett annat system är möjligt med skydd av endast de farligaste zonerna med en prioritet av tjocklek. I det här fallet måste du glömma huvudbältet och kraftverket. Vi kommer att koncentrera all rustning kring S-300F-källare, skeppsbeständiga missiler, 130 mm skal och GKP. I det här fallet växer rustningens tjocklek till 100 mm, men området för zonerna som täcks av rustningen i området för fartygets sidoprojektion sjunker till löjliga 12,6%. RCC måste ha mycket otur att få den till dessa platser.
I båda bokningsalternativen förblir Ak-630 pistolfästen och deras källare, kraftverk med generatorer, helikopterammunition och bränsleförvaring, styrväxlar, all radioelektronik och kabelvägar helt försvarslösa. Allt detta saknades helt enkelt i Cleveland, så designarna tänkte inte ens på deras skydd. Att komma in i något oväpnat område för Cleveland utlovade inga ödesdigra konsekvenser. Brottet av ett par kilo sprängämnen från en rustningsgenomborrande (eller till och med högexplosiv) projektil utanför de kritiska zonerna kunde inte hota fartyget som helhet. "Cleveland" kan tåla mer än ett dussin sådana träffar under en lång, många timmars strid.
Det är annorlunda med moderna fartyg. En anti-skeppsmissil som innehåller tiotals och till och med hundratals gånger fler sprängämnen, en gång i obeväpnade volymer, kommer att orsaka så allvarliga skador att fartyget nästan omedelbart förlorar sin stridsförmåga, även om de kritiska pansarzonerna förblev intakta. Bara en träff av en OTN-fartygsmissil med ett stridsspets som väger 250-300 kg leder till fullständig förstörelse av fartygets inre inom en radie av 10-15 meter från detonationsplatsen. Detta är mer än kroppens bredd. Och, viktigast av allt, pansarfartygen under andra världskriget i dessa oskyddade zoner hade inte system som direkt påverkar förmågan att utföra strid. En modern kryssare har kontrollrum, kraftverk, kabelvägar, radioelektronik och kommunikation. Och allt detta är inte täckt med rustning! Om vi försöker sträcka bokningsområdet med sina volymer, kommer tjockleken på ett sådant skydd att sjunka till en helt löjlig 20-30 mm.
Ändå är det föreslagna systemet ganska livskraftigt. Rustningen skyddar de farligaste områdena på fartyget från granatsplintar och bränder, nära explosioner. Men kommer en 100 mm stålbarriär att skydda mot en direkt träff och penetration av en modern skeppsrobot av motsvarande klass (OTN eller TN)?
Slutet följer …
(*) Mer information om beräkning av tillförlitligheten finns här:
