Pancernik XXI wieku
Pomimo wielu problemów i ograniczeń, na nowoczesnych okrętach można zainstalować opancerzenie. Jak już wspomniano, istnieje „niedociążenie” wagi (przy całkowitym braku wolnych woluminów), które można wykorzystać do zwiększenia ochrony pasywnej.
Najpierw musisz zdecydować, co dokładnie ma być chronione zbroją. Podczas II wojny światowej system rezerwacji miał bardzo konkretny cel - utrzymanie pływalności statku po trafieniu pociskami. W związku z tym obszar kadłuba został zarezerwowany w obszarze wodnicy (tuż powyżej i poniżej poziomu linii napowietrznej). Ponadto konieczne jest zapobieganie detonacji amunicji, utracie zdolności poruszania się, strzelania i kontrolowania jej. Dlatego działa baterii głównej, ich piwnice w kadłubie, elektrownia i stanowiska kontrolne zostały starannie opancerzone. Są to strefy krytyczne, które zapewniają skuteczność bojową okrętu, tj. umiejętność walki: strzelaj celnie, poruszaj się i nie opadaj.
W przypadku nowoczesnego statku wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane. Stosowanie tych samych kryteriów oceny skuteczności bojowej prowadzi do zawyżania wolumenów ocenianych jako krytyczne.
Aby prowadzić ostrzał celowany, okręt z czasów II wojny światowej miał wystarczająco dużo, aby utrzymać samo działo i magazyn amunicji w stanie nienaruszonym - mógł prowadzić ostrzał celowany nawet w przypadku uszkodzenia stanowiska dowodzenia, unieruchomienia statku i zestrzelenia scentralizowanego stanowiska kierowania ogniem. Nowoczesna broń jest mniej autonomiczna. Potrzebują oznaczenia celu (zewnętrznego lub własnego), zasilania i komunikacji. Wymaga to od statku zachowania elektroniki i energii, aby móc walczyć. Armaty można ładować i celować ręcznie, ale pociski wymagają do wystrzelenia elektryczności i radaru. Oznacza to konieczność zarezerwowania pomieszczeń wyposażenia radaru i elektrowni w budynku oraz tras kablowych. A takich urządzeń jak anteny komunikacyjne i płótna radarowe w ogóle nie mogą być zarezerwowane.
W tej sytuacji, nawet jeśli objętość piwnicy SAM jest zarezerwowana, ale pociski przeciwokrętowe wroga wpadną do nieopancerzonej części kadłuba, gdzie niestety sprzęt łączności lub centralna stacja radiolokacyjna kontroli lub generatory energii być zlokalizowany, obrona przeciwlotnicza statku całkowicie zawodzi. Taki obraz jest dość zgodny z kryteriami oceny niezawodności systemów technicznych pod kątem jej najsłabszego elementu. Niezawodność systemu determinuje jego najgorszy element. Statek artyleryjski ma tylko dwa takie elementy - działa z amunicją i elektrownię. A oba te elementy są kompaktowe i łatwo chronione pancerzem. Nowoczesny statek ma wiele takich elementów: radary, elektrownie, trasy kablowe, wyrzutnie rakiet itp. A awaria któregokolwiek z tych elementów prowadzi do upadku całego systemu.
Możesz spróbować ocenić stabilność niektórych systemów bojowych statku, stosując metodę oceny niezawodności (patrz przypis na końcu artykułu) … Weźmy na przykład obronę powietrzną dalekiego zasięgu okrętów artyleryjskich z czasów II wojny światowej oraz nowoczesnych niszczycieli i krążowników. Przez niezawodność rozumiemy zdolność systemu do kontynuowania pracy w przypadku awarii (porażki) jego elementów. Główną trudnością będzie tutaj określenie niezawodności każdego z komponentów. Aby jakoś rozwiązać ten problem, zastosujemy dwie metody takiego obliczenia. Pierwsza to jednakowa niezawodność wszystkich komponentów (niech będzie 0, 8). Po drugie, niezawodność jest proporcjonalna do ich powierzchni zredukowanej do całkowitej powierzchni rzutu bocznego statku.
Jak widać, zarówno biorąc pod uwagę względną powierzchnię w rzucie bocznym statku, jak iw równych warunkach, niezawodność systemu spada dla wszystkich nowoczesnych statków. Nic dziwnego. Aby wyłączyć obronę powietrzną dalekiego zasięgu krążownika Cleveland, musisz zniszczyć wszystkie 6 127-mm jednostek AU lub 2 KDP lub energetykę (dostarczanie energii elektrycznej do napędów KDP i AU). Zniszczenie jednej sterowni lub kilku jednostek AU nie prowadzi do całkowitej awarii systemu. W przypadku nowoczesnego RRC typu Slava, w celu całkowitej awarii systemu, konieczne jest trafienie pociskami wolumetrycznej wyrzutni S-300F lub radaru oświetlająco-naprowadzającego lub zniszczenie elektrowni. Niszczyciel „Arlie Burke” ma wyższą niezawodność, przede wszystkim dzięki rozdzieleniu amunicji w dwóch niezależnych UVPU i podobnej separacji radaru oświetlająco-naprowadzającego.
To bardzo zgrubna analiza systemu uzbrojenia tylko jednego statku, z wieloma założeniami. Co więcej, statki pancerne mają poważny start. Na przykład wszystkie elementy zredukowanego systemu okrętowego z czasów II wojny światowej są opancerzone, a anteny współczesnych okrętów z zasady nie są chronione (prawdopodobieństwo ich zniszczenia jest większe). Rola energii elektrycznej w zdolności bojowej okrętów II wojny światowej jest nieporównywalnie mniejsza, ponieważ nawet po odłączeniu zasilania możliwe jest kontynuowanie ognia z ręcznym dostarczaniem pocisków i przybliżonym naprowadzaniem za pomocą optyki, bez scentralizowanego sterowania ze sterowni. Magazyny amunicji dla okrętów artyleryjskich znajdują się poniżej linii wodnej, nowoczesne magazyny rakietowe znajdują się tuż pod górnym pokładem kadłuba. Itp.
W rzeczywistości samo pojęcie „pancernika” nabrało zupełnie innego znaczenia niż podczas II wojny światowej. Jeśli wcześniej okręt wojenny był platformą dla wielu stosunkowo niezależnych (samodzielnych) elementów uzbrojenia, to nowoczesny statek jest dobrze skoordynowanym organizmem bojowym z jednym układem nerwowym. Zniszczenie części okrętu w czasie II wojny światowej miało charakter lokalny – tam, gdzie doszło do uszkodzenia, była awaria. Wszystko inne, co nie wpadło w dotknięty obszar, może działać i walczyć. Jeśli w mrowisku ginie para mrówek, to dla mrowiska drobnostka życia. W nowoczesnym statku trafienie w rufę prawie nieuchronnie wpłynie na to, co dzieje się na dziobie. To już nie jest mrowisko, to ludzkie ciało, które po utracie ręki lub nogi nie umrze, ale nie będzie już mogło walczyć. To są obiektywne konsekwencje ulepszania broni. Wydawać by się mogło, że to nie rozwój, ale degradacja. Jednak opancerzeni przodkowie mogli strzelać z armat tylko w zasięgu wzroku. A nowoczesne statki są wszechstronne i zdolne do niszczenia celów oddalonych o setki kilometrów. Takiemu skokowi jakościowemu towarzyszą pewne straty, w tym wzrost złożoności broni, a w konsekwencji spadek niezawodności, wzrost podatności i zwiększona wrażliwość na awarie.
Dlatego rola rezerwacji w nowoczesnym statku jest oczywiście mniejsza niż w przypadku ich artyleryjskich przodków. Jeśli zastrzeżenie ma zostać przywrócone, to w nieco innych celach – aby zapobiec natychmiastowej śmierci statku w przypadku bezpośredniego trafienia w najbardziej wybuchowe systemy, takie jak amunicja i wyrzutnie. Takie zastrzeżenie tylko nieznacznie poprawia zdolności bojowe okrętu, ale może znacznie zwiększyć jego przeżywalność. To szansa, by nie wzbić się od razu w powietrze, ale spróbować zorganizować walkę o uratowanie statku. Wreszcie jest to po prostu czas ewakuacji załogi.
Sama koncepcja „zdolności bojowej” statku również uległa radykalnej zmianie. Współczesna walka jest tak ulotna i gwałtowna, że nawet krótkotrwała awaria statku może wpłynąć na wynik bitwy. Jeśli w bitwach epoki artylerii zadawanie wrogowi znacznych obrażeń mogło trwać godzinami, dziś może to zająć sekundy. Jeśli w latach II wojny światowej wyjście okrętu z bitwy było praktycznie równoznaczne z jego zesłaniem na dno, to dziś eliminacja okrętu z aktywnej walki może być po prostu wyłączeniem jego radaru. Lub, jeśli bitwa z zewnętrznym centrum kontroli - przechwycenie samolotu AWACS (helikopter).
Spróbujmy jednak oszacować, jaki rodzaj rezerwacji mógłby mieć nowoczesny okręt wojenny.
Dygresja liryczna o wyznaczeniu celu
Oceniając niezawodność systemów, chciałbym na chwilę odejść od tematu rezerwacji i poruszyć towarzyszącą mu kwestię wyznaczania celów dla broni rakietowej. Jak pokazano powyżej, jednym z najsłabszych punktów współczesnego statku jest jego radar i inne anteny, których konstruktywna ochrona jest całkowicie niemożliwa. W związku z tym, a także biorąc pod uwagę pomyślny rozwój aktywnych systemów naprowadzania, czasami proponuje się całkowite porzucenie własnych radarów ogólnego wykrywania z przejściem do uzyskiwania wstępnych danych o celach ze źródeł zewnętrznych. Na przykład z pokładowego helikoptera AWACS lub dronów.
Pociski SAM lub przeciwokrętowe z aktywną głowicą nie wymagają ciągłego oświetlania celu, a jedynie przybliżone dane o obszarze i kierunku ruchu zniszczonych obiektów. Umożliwia to przełączenie na zewnętrzne centrum sterowania.
Niezawodność zewnętrznego centrum kontroli jako elementu systemu (na przykład systemu tego samego systemu obrony powietrznej) jest bardzo trudna do oceny. Podatność źródeł zewnętrznego centrum kontroli jest bardzo wysoka - śmigłowce są zestrzeliwane przez systemy obrony powietrznej wroga dalekiego zasięgu, przeciwdziała się im za pomocą walki elektronicznej. Ponadto bezzałogowe statki powietrzne, śmigłowce i inne źródła danych o celach są uzależnione od pogody, wymagają szybkiej i stabilnej komunikacji z odbiorcą informacji. Autor nie jest jednak w stanie dokładnie określić niezawodności takich systemów. Warunkowo przyjmiemy taką niezawodność jako „nie gorszą” niż innych elementów systemu. Jak zmieni się niezawodność takiego systemu wraz z rezygnacją z własnego centrum sterowania, pokażemy na przykładzie obrony przeciwlotniczej EM „Arleigh Burke”.
Jak widać, odrzucenie radarów naprowadzających oświetlenie zwiększa niezawodność systemu. Jednak wykluczenie z systemu własnych środków wykrywania celów spowalnia wzrost niezawodności systemu. Bez radaru SPY-1 niezawodność wzrosła tylko o 4%, podczas gdy powielenie zewnętrznego centrum sterowania i radaru centrum sterowania zwiększa niezawodność o 25%. Sugeruje to, że całkowite odrzucenie własnego radaru jest niemożliwe.
Ponadto niektóre urządzenia radarowe nowoczesnych statków mają szereg unikalnych cech, których utrata jest całkowicie niepożądana. Rosja dysponuje unikalnymi radiotechnicznymi systemami aktywnego i pasywnego wyznaczania celów dla pocisków przeciwokrętowych, z pozahoryzontalnym zasięgiem wykrywania wrogich okrętów. Są to RLC „Titanit” i „Monolith”. Zasięg wykrywania okrętu nawodnego sięga 200 kilometrów lub więcej, mimo że anteny kompleksu znajdują się nawet nie na szczytach masztów, ale na dachach sterówek. Odmowa ich jest po prostu przestępstwem, ponieważ wróg nie ma takich środków. Dzięki takiemu radarowi statek lub system rakiet przybrzeżnych są całkowicie autonomiczne i nie zależą od żadnych zewnętrznych źródeł informacji.
Możliwe schematy rezerwacji
Spróbujmy wyposażyć stosunkowo nowoczesny krążownik rakietowy Slava w pancerz. Aby to zrobić, porównajmy to ze statkami o podobnych wymiarach.
Z tabeli widać, że Slava RRC może zostać załadowany dodatkowym 1700 ton ładunku, co będzie stanowiło około 15,5% wynikowego przemieszczenia 11 000 ton. Jest w pełni zgodny z parametrami krążowników z okresu II wojny światowej. A TARKR "Piotr Wielki" może wytrzymać wzmocnienie pancerza z 4500 ton ładunku, co będzie stanowiło 15, 9% standardowego wyporności.
Rozważmy możliwe schematy rezerwacji.
Mając zarezerwowane tylko najbardziej strefy pożarowe i wybuchowe okrętu i jego elektrowni, grubość pancerza została zmniejszona prawie 2-krotnie w porównaniu z Cleveland LKR, którego rezerwacja podczas II wojny światowej również była uważana za nienajwiększą potężny i odnoszący sukcesy. I to pomimo faktu, że najbardziej wybuchowe miejsca okrętu artyleryjskiego (piwnica pocisków i ładunków) znajdują się poniżej linii wodnej i generalnie mają niewielkie ryzyko uszkodzenia. Na statkach rakietowych objętości zawierające tony prochu znajdują się tuż pod pokładem i wysoko nad linią wody.
Inny schemat jest możliwy z ochroną tylko najbardziej niebezpiecznych stref z priorytetem grubości. W takim przypadku będziesz musiał zapomnieć o pasie głównym i elektrowni. Całe opancerzenie skupimy wokół piwnic S-300F, pocisków przeciwokrętowych, pocisków 130 mm i GKP. W tym przypadku grubość pancerza wzrasta do 100 mm, ale powierzchnia stref osłoniętych pancerzem w rejonie rzutu bocznego okrętu spada do śmiesznych 12,6%. RCC musi mieć pecha, żeby dotrzeć do tych miejsc.
W obu opcjach rezerwacji stanowiska AK-630 i ich piwnice, elektrownie z generatorami, amunicja do helikopterów i magazyny paliwa, przekładnie sterowe, cały sprzęt elektroniki radiowej i trasy kablowe pozostają całkowicie bezbronne. Wszystko to było po prostu nieobecne na Cleveland, więc projektanci nawet nie myśleli o ich ochronie. Wejście do jakiegokolwiek nieopancerzonego obszaru dla Cleveland nie obiecywało śmiertelnych konsekwencji. Rozerwanie kilku kilogramów materiału wybuchowego pocisku przeciwpancernego (a nawet odłamkowo-wybuchowego) poza strefami krytycznymi nie mogło zagrozić całemu okrętowi. „Cleveland” mógł wytrzymać kilkanaście takich trafień podczas długiej, wielogodzinnej bitwy.
Z nowoczesnymi statkami jest inaczej. Pocisk przeciwokrętowy zawierający dziesiątki, a nawet setki razy więcej materiałów wybuchowych, raz w nieopancerzonych ilościach, spowoduje tak poważne obrażenia, że okręt niemal natychmiast utraci zdolność bojową, nawet jeśli krytyczne strefy pancerne pozostaną nienaruszone. Już jedno trafienie pocisku przeciwokrętowego OTN z głowicą o masie 250-300 kg prowadzi do całkowitego zniszczenia wnętrza okrętu w promieniu 10-15 metrów od miejsca detonacji. To więcej niż szerokość ciała. A co najważniejsze, okręty pancerne z czasów II wojny światowej w tych strefach niechronionych nie miały systemów, które bezpośrednio wpływają na zdolność prowadzenia walki. Nowoczesny krążownik ma sterownie, elektrownie, trasy kablowe, elektronikę radiową i łączność. A wszystko to nie jest pokryte zbroją! Jeśli spróbujemy rozciągnąć obszar rezerwacji o ich objętości, to grubość takiej ochrony spadnie do zupełnie absurdalnych 20-30 mm.
Niemniej jednak proponowany system jest całkiem opłacalny. Pancerz chroni najbardziej niebezpieczne obszary statku przed odłamkami i pożarami, bliskimi eksplozjami. Ale czy 100-milimetrowa stalowa bariera ochroni przed bezpośrednim trafieniem i przebiciem przez nowoczesny pocisk przeciwokrętowy odpowiedniej klasy (OTN lub TN)?
Koniec następuje…
(*) Więcej informacji na temat obliczania niezawodności można znaleźć tutaj:
