История электротехники - Коллектив авторов

За короткий срок (немногим более 100 лет) развитие ЭЭС и ГЭУ прошло путь от применения на кораблях генераторов постоянного тока мощностью 1–3 кВт до автоматизированных высоковольтных ЕЭЭС переменного тока на судах мощностью в несколько десятков мегаватт.

Перспективы дальнейшего развития ЭЭС можно прогнозировать по следующим основным направлениям:

применение высокого напряжения;

внедрение сверхпроводниковых электрических машин;

увеличение единой мощности генераторов и нагрузки;

совершенствование структур ЭЭС и электрооборудования;

применение регулируемых электроприводов различных типов;

широкое применение вычислительных комплексов автоматизированного управления ЭЭС и ГЭУ, технического диагностирования, защиты и контроля.

8.2.3. ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ

Для успешного выполнения боевых задач корабль должен знать свое местоположение в пространстве, обстановку вокруг себя и за горизонтом, иметь надежную связь с командным пунктом и надежные системы управления оружием.

Первым видом оружия на корабле явилась ствольная артиллерия, затем началось развитие минно-торпедного оружия, а после второй мировой войны — ракетного оружия. Развитие каждого из этих видов оружия потребовало привлечения новейших достижений электротехники и электроники, радиосвязи, радиоуправления, гироскопии, гидро- и радиолокации.

Минно-торпедное оружие. Применение торпедного оружия в России началось во второй половине XIX в. Создатель первой отечественной торпеды с электроприводом был И.Ф. Александровский. Но его работа не была поддержана, и для вооружения кораблей торпеды закупались в Англии.

Только после Октябрьской революции было принято решение о создании собственного морского оружия. Для руководства этими работами в составе Наркомата по военным и морским делам (1923–1926 гг.) был создан Научно-технический комитет.

К созданию современного оружия были привлечены такие организации, как Остехбюро (в последствии ЦНИИ «Гранит»), завод «Электроприбор» (впоследствии НПО «Электроприбор»), НИИгидроприбор.

В Остехбюро талантливый изобретатель В.И. Бекаури предложил применить для точного наведения торпеды на расстоянии в несколько километров звуковые волны, электрические сигналы от которых на торпеде обрабатывались электронным блоком, воздействующим на электрорули. В дальнейшем эти принципы были применены в радиодиапазоне, в том числе для управления безэкипажными подводными лодками, торпедными катерами, а также торпедами, сбрасываемыми с самолета.

К началу второй мировой войны на вооружении ВМФ находились отечественные торпеды различных калибров морского и авиационного базирования, а также ряд радиоуправляемых торпедных катеров.

Требования к точности и вероятности попадания торпеды в корабль по опыту войны ускорили принятие специальных мер, реализуемых с помощью сложных электротехнических систем: автоматизированных систем подготовки и производства пуска торпеды, автоматического расчета траектории хода с учетом данных разведки о положении атакуемого корабля, параметров его движения.

Первая отечественная торпеда с электронным самонаведением была принята на вооружение в 1950 г. (главный конструктор Н.Н. Шамарин). Это событие явилось историческим и позволило перейти к созданию противолодочного оружия. Такая торпеда была создана в НИИгидроприбор под руководством главного конструктора В.А. Поликарпова. Торпеда могла самонаводиться на подводные лодки на глубине до 200 м. Поиск эффективных технических средств поражения подводных лодок привел к созданию нового вида противолодочного оружия — неуправляемых и управляемых противолодочных ракет.

Первым комплексом такого оружия явился комплекс РПК-1 с неуправляемой баллистической ракетой. Он поступил на вооружение противолодочных авианесущих крейсеров «Москва» и «Ленинград». В 60-е годы для вооружения многоцелевых подводных лодок был создан комплекс РПК-2. В дальнейшем этот комплекс был усовершенствован для установки на надводные корабли, а электронная система управления торпедой на конечном участке включала в свой состав активно-пассивную гидроакустическую головку самонаведения. Комплекс разрабатывался под руководством главных конструкторов Л.В. Люльева, А.С. Абрамова, а сама торпеда — под руководством В.А. Левина.

В начале 70-х годов на вооружение больших противолодочных кораблей был принят ракетный комплекс РПК-3 с крылатой ракетой, несущей в своем составе малогабаритную самонаводящуюся торпеду. В последующем комплекс был оборудован радиолокационной головкой самонаведения, позволившей наводиться и на надводные корабли без отделения торпеды, что сделало комплекс универсальным. Этот комплекс создавался в КБ «Радуга» под руководством А.Я. Березняка и И.С. Селезнева, а также во ВНИИ «Альтаир» под руководством Г.Н. Волгина.

Для повышения эффективности применения торпедного оружия сразу после войны были созданы сложные радиоэлектронные системы управления стрельбой. Одной из первых появилась система «Ленинград», разработанная под руководством А.И. Буртова и принятая на вооружение в 1956 г. Система обеспечила скрытное применение торпедного оружия по данным целеуказания, выдаваемого с гидроакустической станции. В 1965 г. система была модернизирована с применением вычислительных средств, позволивших вычислять параметры траектории движения торпеды с точностью до первой производной. Затем появились комплексы «Брест» и «Спрут» (1967 г.) для вооружения первых атомных подводных лодок, а в 1971 г. был сдан комплекс «Аккорд» под руководством главного конструктора А.И. Буртова, который объединил задачи стрельбы торпедным оружием и боевого управления кораблем. Комплекс создавался при участии академика В.А. Трапезникова.

Для больших авианесущих кораблей был создан комплекс управления стрельбой «Пурга», а затем «Лахна» под руководством главных конструкторов А.А. Тулаева, М.И. Левианта, И.В. Симановского. Последний комплекс явился универсальным интегрированным комплексом, способным производить стрельбу торпедами, ракетами-торпедами и глубинными бомбами.

Гидроакустика. Гидроакустические колебания являются единственным носителем энергии, способным распространяться в водной среде на большие расстояния вплоть до десятков и даже сотен километров. В сочетании с электронными системами обработки и формирования гидросигналов это обстоятельство позволило создавать гидроэлектронные комплексы для решения таких важных задач, как обнаружение и классификация объектов в толще воды и на дне океана, гидроакустическая навигация и др.

В истории отечественной гидроакустики можно выделить следующие основные этапы:

1920–1930 гг. — начальные исследования и разработки, которые проводились в акустической лаборатории Государственного электротехнического института (руководитель академик Н.Н. Андреев) и Остехбюро (руководитель академик В.Ф. Миткевич).

1931 г. — коллегия Наркомата водного транспорта приняла решение о создании завода «Водтрансприбор» по выпуску гидроакустической техники.

1934 г. — под руководством В.Н. Тюлина создан первый отечественный эхолот.

1935 г. — начало серийного выпуска гидроакустических средств обнаружения и связи.

1940 г. — гидроакустическая продукция стала профильной для завода «Водтрансприбор». Созданы и серийно освоены шумопеленгаторы «Посейдон», «Меркурий», «Марс», гидролокатор «Тамир», прибор гидроакустической связи «Сириус», эхолот ЭМС-1 и другие системы.

1949 г. — создается первый в стране научно-исследовательский институт гидрологии и гидроакустики — ЦНИИморфизприбор.

1956–1965 гг. — первый десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли, обусловленного таким внешним фактором, как создание первой отечественной баллистической ракеты морского базирования; первой отечественной атомной подводной лодки, несущей различные виды ракетного и торпедного оружия; новых надводных кораблей с ракетным оружием.

В этот период на вооружение ВМФ было принято 16 гидроакустических станций.

1966–1975 гг. — второй десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли. В этот период было создано и принято на вооружение ВМФ 20 новых систем, в том числе первые отечественные многофункциональные гидроакустические станции «Рубин» и «Енисей» для подводных лодок, «Орион» для надводных кораблей, не имевшие аналогов в отечественной и мировой практике, гидроакустические навигационные средства обеспечения плавания подводных лодок в Арктике «Круг», «Торос» и др.

1976–1985 гг. — третий десятилетний этап ускоренного развития гидроакустической отрасли. В этот период на вооружение ВМФ было принято более 40 новых систем. Среди них многофункциональные гидроакустические станции для подводных лодок и надводных кораблей, гидроакустические навигационные средства. В этих системах были реализованы прогрессивные технологические решения: цифровая электронная обработка сигналов, методы автоматизированной гидроакустической классификации, способы гидроакустической связи с повышенной скрытностью.