Рис. 55. Предполагаемая схема модульного построения НПА.

Тактико-технические требования к ТПК формируются на основе системного подхода [52], предусматривающего комплексное рассмотрение и учет условий работы ТПК в триаде «НПА — пусковая система — носитель», функционирующей в единой внешней среде.

Системный подход к проектированию пусковых систем предполагает отдельное внимание к разным вопросам, таким как: размещение и хранение НПА на носителе с момента его подачи до момента пуска; обеспечение защиты аппаратов от динамических воздействий, в том числе, от близких взрывов; обмен данными с аппаратом (диалог) в процессах подготовки к пуску и тестирования; защита НПА от воздействия окружающей среды (коррозии) и т. п.

Даже такое краткое и далеко не полное перечисление задач, решаемых элементами ТПК, иллюстрирует большой перечень проблем, подлежащих разрешению проектантами контейнера. Естественно, каждое конструктивно-технологическое решение требуется отработать во всех условиях эксплуатации (или их имитации) [53]. Применяемое при этом экспериментальное оборудование, в том числе и гидродинамические стенды, могут использоваться в дальнейшем при проверке серийной продукции для подтверждения ее соответствия техническим условиям эксплуатации.

Естественно, что основными влияющими на конструктивные особенности ПУ факторами являются условия, в которых должна обеспечиваться их стабильная работа. В качестве примера основных требований к ПУ, можно привести подобные требования к ранее упомянутым пусковым установкам забортного вооружения для ПЛ [54]. Подобные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

1. быстродействие;

2. автономность;

3. стабильность работы вне зависимости от внешних условий;

4. модульность;

5. скрытность применения;

6. минимизация массогабаритных характеристик;

7. технологичность;

8. низкая стоимость.

Быстродействие пусковых установок обуславливается необходимостью незамедлительно реагировать на возникающую угрозу безопасности ПЛ или тактической необходимостью быстрого применения оружия. Исходя из анализа возможных угроз безопасности ПЛ, можно отметить, что время с момента обнаружения и классификации подводного объекта противника до выхода НПА за срез пусковой трубы установки не должно превышать нескольких секунд. Такое ограниченное время предопределяет «мокрое» хранение изделия в жидкостной среде под внешним гидростатическим давлением, так как в данном случае не требуется заполнять внутренний объем пусковой трубы водой и уравнивать давление в ней с внешней средой для производства пуска оружия.

Автономность забортных модулей вооружения диктуется количеством модулей и их расположением. По оценкам специалистов, для достижения достаточной вероятности отражения одной атакующей лодку торпеды, необходимо противопоставить ей до пяти противоторпед малого калибра. Таким образом, для обеспечения нормальной боеспособности ПЛ в условиях ведения современной подводной войны, общее количество средств самообороны и образцов миниоружия (НПА), располагаемых в транспортнопусковых модулях на ее борту, должно быть не менее нескольких десятков единиц. Так как данные модули располагаются вне прочного корпуса ПЛ (возможные места расположения на подводных лодках приведены на рис. 56), одним из важных требований является минимизация их размеров. Это делает практически нецелесообразным создание отдельной энергетической системы для обеспечения пуска изделий, находящихся в модулях, в связи с тем, что подобная система будет занимать дополнительное место и будет сильно разветвлена из-за количества модулей, а кроме того, она должна быть стационарно установлена на ПЛ, что потребует дополнительного обслуживания и контроля за ее состоянием. Исходя из вышесказанного, можно заключить, что энергетику, необходимую для пуска изделия из забортного модуля, целесообразно выполнять индивидуальной и независимой для каждого модуля вооружения, или, в отдельных случаях, общей для отдельной группы модулей.

Установки с автономной энергетикой не должны предусматривать дополнительного управления процессом выстрела из них со стороны персонала лодки или ее боевой информационно-управляющей системы (БИУС). Т. е. при необходимости производства пуска оружия БИУС лодки осуществляет ввод в него необходимых данных и подает сигнал (например, питание на электромагнитный клапан), разрешающий выстрел. При этом основным принципом работы таких установок должно быть положение «выстрелил и забыл», т. е. никаких дополнительных действий, например, по герметизации оставшейся открытой пусковой трубы (для удаления возникающего дополнительно источника гидроакустического шума) не должно производиться.

Рис. 56. Обобщенная конструкция современной АПЛ: 1 — легкий корпус; 2 — прочный корпус; 3 — пусковые шахты баллистических ракет; 4 — торпедные аппараты; 5 — места возможного расположения ТПК.

Учитывая вышесказанное, одним из важных требований к забортным модулям вооружения является стабильность их работы вне зависимости от внешних условий. Это требование подразумевает включение в состав каждого модуля специального устройства, обеспечивающего пуск необитаемых аппаратов с выходной скоростью, необходимой для безаварийного его отделения. Если для пуска оружия используется сжатый воздух, подобное устройство может быть выполнено в виде клапана, автоматической регулировкой открытия проходного сечения которого можно регулировать расход воздуха из ресивера, а соответственно, и прилагаемый к изделию силовой импульс, достаточный для достижения требуемой выходной скорости.

Создание подводного миниоружия обусловлено необходимостью повышения боевых возможностей и устойчивости ПЛ с «компенсацией» слабых сторон традиционного оружия большим количеством сверхмалых его образцов. Последнее обстоятельство выдвигает и делает актуальной рассмотренную ранее задачу создания системы сменных взаимозаменяемых забортных модулей вооружения. Реализация такого подхода при проектировании ПЛ позволит достичь максимальной гибкости в ее эксплуатации, экономии в поставках и строительстве, в темпах усовершенствования и модернизации.

Скрытность применения оружия также является одной из необходимых характеристик рассматриваемых пусковых установок. При использовании для пуска изделия энергии сжатого воздуха, скрытность, прежде всего, подразумевает недопущение выхода использованного воздуха вслед за изделием в окружающую среду. Применение для забортных модулей вооружения системы беспузырной торпедной стрельбы (БТС) нецелесообразно, так как это приведет к увеличению объема, занимаемого модулями, дополнительным сложностям при их монтаже и обслуживании, а также к необходимости обеспечивать регулировку их работы в зависимости от параметров движения ПЛ. Для забортных модулей вооружения, не перезаряжаемых во время боепохода ПЛ, наиболее целесообразно применение схемы пневмопоршневой ПУ.

Ранее отмечалось, что минимизация массогабаритных характеристик модулей обуславливается их забортным расположением. Это определяется тем, что объемы, выделяемые для расположения таких пусковых устройств на ПЛ (да и на больших НПА), архитектурно ограничены (рис. 57). Требования по минимизации размеров сменных модулей также ужесточаются исходя из необходимости размещения наибольшего возможного их количества для повышения боеспособности ПЛ. Свою роль играет и потребность расположения модулей в разных частях корпуса лодки для минимизации времени парирования атакующего оружия в зависимости от траектории его движения.

Таким образом, требования по технологичности и низкой стоимости забортных модулей вооружения вытекают из их функционального предназначения. Естественно, что стоимость поставляемого на флот модуля напрямую зависит от сложности его изготовления и используемых материалов. В связи с тем, что количество размещаемых на ПЛ модулей исчисляется десятками единиц, а каждый из них может использоваться в процессе боепохода один раз, их стоимость должна быть на порядок ниже по сравнению с традиционным оружием. Исходя из сказанного выше, использование современных материалов и технологий в производстве пусковых устройств, а также упрощение их конструкций являются приоритетными направлениями проектных разработок.