Сегодня в мире существует лишь несколько государств, кораблестроительная промышленность которых обладает достаточным научно-техническим потенциалом для проектирования и строительства современных неатомных подводных лодок, Франция относится к их числу. Одним из ее новейших «продуктов» в данной области является неатомная подводная лодка типа "Scorpene". ПЛ Подводная лодка типа "Scorpene" строятся только на экспорт, так как ВМС Военно-морские силы Франции отказались от дизельных подводных лодок в пользу атомных.
В последние годы Париж активно продвигает эту лодку на международном рынке военно-морской техники. "Scorpene" – это морской ёрш, довольно опасная в природе рыба. И такое имя для нового типа подлодок было выбрано не случайно. Они действительно способны очень больно уколоть противника.
Активное проектирование ПЛ Подводная лодка типа "Scorpene" было начато в конструкторском бюро французского кораблестроительного гиганта DCN в начале 1990-х. Однако предпроектные проработки новой неатомной субмарины следующего поколения начались в компании несколькими годами ранее.
Впоследствии к французам присоединилась и крупнейшая испанская кораблестроительная компания Izar.
Существует несколько модификаций «Скорпены»:
- базовая модель (Scorpene Basic), представляющая собой подводную лодку с обычной дизель-электрической энергетической установкой (именно для этой модификации представлены характеристики);
- базовая модель (Scorpene Basic-AIP), отличающаяся от предыдущей версии, в основном, наличием воздухонезависимой энергетической установкой (ВНЭУ) типа MESMA для увеличения времени непрерывного пребывания ПЛ Подводная лодка под водой и повышения ее скрытности;
- компактная модель (Scorpene Compact), оснащенная комбинированной главной энергетической установкой (ГЭУ Главная энергетическая установка – дизель электрическая установка и ВНЭУ) и имеющая меньшие размерения и водоизмещение, что позволяет использовать ее в мелководных и чрезвычайно стесненных условиях прибрежных районов морей.
Фактически, лодки данного семейства – это подводные корабли модульного типа. Заказчик имеет достаточно широкий набор опций, недоступный пока для других подлодок этого класса (в том числе, и российских). Например, в состав ГЭУ Главная энергетическая установка можно включить воздухонезависимую установку, 2 больших или 4 меньших по размерам и мощности дизель-генератора, выбрать короткий или длинный вариант рубки (отличаются различным набором выдвижных устройств) и т.д. Можно даже врезать в средней части корпуса водонепроницаемую перемычку – коффердам.
Еще одним достижением франко-испанской команды разработчиков является значительное сокращение эксплуатационных расходов и увеличение межремонтного срока эксплуатации новых субмарин.
"Scorpene" представляет собой подводную лодку однокорпусного типа, то есть ее легкий корпус не охватывает корпус прочный на всем протяжении последнего, как на российских субмаринах аналогичного класса. В качестве базовой для корпуса новой ПЛ Подводная лодка была взята форма дизель-электрической лодки типа «Альбакор», достаточно удачная с точки зрения гидродинамических характеристик.
В ходе проектирования корпусных конструкций французские инженеры широко использовали опыт, приобретенный в процессе создания атомных ракетных подводных лодок стратегического назначения типа Le Triomphant. Поэтому обводы корпуса "Scorpene" внешне очень напоминают таковые у французского атомохода. В корпусных конструкциях нашли применение новейшие стеклопластики и другие современные материалы.
Прочный корпус изготовлен из стали марки 80 HLES, обладающей высоким пределом текучести, что обеспечивает «Скорпене» возможность быстрого и безопасного погружения на глубины до 350 м без ограничений по характеру маневрирования и по количеству погружений/всплытий.
Цистерны балласта расположены в носовой и кормовой частях подлодки – по 2 в пространстве между прочным и легким корпусами.
Отличительная особенность конструкции "Scorpene" – использование резинокордных амортизаторов, полностью изолирующих внутренние блоки с механизмами и оборудованием от прочного корпуса. Это особенно важно для тех отсеков, в которых находятся ГЭУ Главная энергетическая установка и механизмы движительной установки. Так, например, электромоторный отсек выполнен в виде единой секции весом 60 т. Такая конструкция позволяет ограничить излучение наружу низкочастотного шума, производимого главной энергоустановкой и обеспечивающим оборудованием. Каждый двигатель, насос, все трубы и силовые кабели помещены в оболочку из специального виброгасящего материала и, кроме того, крепятся к прочному корпусу через шумо- и вибропоглощающие пластины, выполненные из резино-каучука или упругого полимера. Наиболее же «шумные» механизмы обеспечены двухкаскадной амортизацией. Правда, столь мощная шумоизоляция использована не во всех отсеках ПЛ Подводная лодка. Скажем, жилые отсеки крепятся непосредственно к прочному корпусу подлодки без использования амортизаторов.
Кормовое оперение у "Scorpene" – крестообразное, причем нижний вертикальный руль выполнен более коротким с целью обеспечения покладки подводной лодки на грунт.
Главная энергетическая установка – дизель-электрическая. Одним из основных ее отличий является использование электромоторов марки ЕРМ Magtronic мощностью 3,5 МВт, созданных на основе новейших постоянных магнитов французской компанией Jeumont Industries. По заявлению производителей, электромотор имеет 26 конвертеров, каждый из которых в случае поломки может быть легко заменен без выключения самого электромотора.
Субмарина оснащена двумя группами аккумуляторных батарей – носовой и кормовой.
Две из трех модификаций семейства "Scorpene" имеют комбинированную главную энергетическую установку, в состав которой включена воздухонезависимая ЭУ Энергетическая установка типа MESMA. Стоит добавить, что ВНЭУ может быть не только установлена на этой ПЛ Подводная лодка в ходе ее строительства, но и сравнительно легко и без ущерба боевому потенциалу подлодки устанавливаться (врезаться) уже в процессе эксплуатации корабля на флоте в ходе ремонта и модернизации.
MESMA (автономная двигательная установка подводной лодки) – это паротурбинная энергоустановка замкнутого цикла. Для получения пара в ней используется тепловая энергия от сжигания в специальной камере топлива (вероятнее всего, обычного этилового спирта, хотя ряд источников называет дизельное топливо) и кислорода. Последний хранится в жидком виде под низким давлением в специальной криогенной цистерне и подается в камеру в автоматическом режиме уже в газообразном виде. Кислородная цистерна разработана компанией Air Liquide на основе аналога, используемого в ракете-носителе «Ариан». Выходную мощность ВНЭУ можно регулировать путем контроля уровня подачи компонентов газовой смеси в камеру.
Получаемая тепловая энергия преобразуется в электрическую за счет применения так называемого «цикла Ранкина» – идеального термодинамического кругового процесса, в котором теплота превращается в работу или наоборот. Работа осуществляется установкой в составе парогенератора, выполненного преимущественно из никелевых сплавов, малошумных высокооборотных турбогенераторов переменного тока и изготовленного из никель-алюминий-бронзового сплава конденсатора (фактически – охладителя второго контура).
Пар приводит в движение паровую турбину, имеющую скорость вращения до 10 тыс. об/мин и номинальную выходную мощность не менее 200 кВт. Этой энергии достаточно для развития "Scorpene" подводного хода 4 уз, длительность плавания в этом случае составит около 250 часов. Для достижения более высоких скоростей придется использовать традиционные аккумуляторные батареи. Впрочем, по заявлению специалистов DCN, скорость хода на ВНЭУ можно поднять за счет повышения мощности турбины и электрогенераторов.
Отработавший на турбине пар подается в конденсатор, в котором используется забортная вода, и там охлаждается. Забортная вода уходит обратно, а полученный конденсат используется по замкнутому циклу – подается в парогенератор. Общее количество опресненной воды в контуре «парогенератор-конденсатор» составляет чуть более 500 л.
Все вращающиеся или движущиеся механизмы установлены с использованием специальных двухкаскадных амортизаторов. Управление установкой осуществляется с общего пульта системы управления подводной лодкой Shipmaster в центральном посту.
Использование на ПЛ Подводная лодка данной ВНЭУ позволяет увеличить длительность непрерывного подводного плавания в 3 – 4 раза по сравнению с традиционной дизель-электрической ГЭУ Главная энергетическая установка. Это обеспечивает возможность находиться под водой без всплытия не менее 18 суток, причем излишек вырабатываемой ВНЭУ электроэнергии может быть использован для подзарядки аккумуляторных батарей.
Пульт управления движением подводной лодки поставляется компанией Alstom и одним из подразделений главного подрядчика – фирмой DCN Ruelle. Он включает в себя 2 выполненные в ударопрочном исполнении ЭВМ Электронно-вычислительная машина, джойстики и 2 плоских 18-дюймовых (диагональ 45,7 см) монитора. DCN Ruelle является также производителем и интегрированной системы управления кораблем Shipmaster.
На подлодках используется интегрированная тактическая автоматизированная система боевого управления (АСБУ Автоматизированная система боевого управления) SUBTICS (Submarine Tactical Integrated Combat System), которая обеспечивает эффективное управление ракетно-торпедным, гидроакустическим, радиотехническим и другим вооружением корабля, в том числе осуществление контроля за погрузкой-разгрузкой боезапаса.
Операторы АСБУ Автоматизированная система боевого управления располагаются в центральном посту перед несколькими консолями, объединенными в единый пульт управления.
Отличительной особенностью системы управления ПЛ Подводная лодка типа "Scorpene" является блокировка такого маневра, как «прыжок кита», когда субмарина выскакивает во время экстренного всплытия и со всего размаху плюхается обратно в воду. Решение запретить на программном уровне такой маневр было принято под давлением французских проектировщиков, считающих его чрезвычайно опасным для конструкций подлодки – в частности, для цистерн балласта, которые могут быть повреждены при ударе корпуса о воду. Кроме того, система управления процессом «погружения-всплытия» подлодки обеспечивает высокую степень контроля за глубиной и исключает вероятность так называемого «эффекта мертвого листа».
На лодках типа "Scorpene" устанавливается достаточно мощный гидроакустический комплекс, разработанный компанией Thales Underwater Systems и во многом схожий с аналогичным комплексом неатомных подводных лодок типа «Агоста-90Б»
Ударное вооружение подводных лодок типа «Скорпена» представлено противокорабельными ракетами и несколькими типами торпед, для стрельбы которыми используются шесть торпедных аппаратов. Общий боезапас – 18 торпед. Кроме того, взамен ракет и торпед подлодка может брать на борт и скрытно устанавливать морские мины (например, французские FG-29 или других типов).
Два торпедных аппарата оборудованы системой принудительной стрельбы с пневматическими толкателями. Сама труба ТА Торпедный аппарат несколько шире, чем применяемые боеприпасы, и имеет три упорных и один направляющий рельс. Последний оборудован специальными замками для удержания ракеты (торпеды) в правильном положении. Таким образом, ракета или торпеда просто въезжает в трубу ТА Торпедный аппарат и фиксируется там. Во время стрельбы открывается его передняя крышка и боеприпас принудительно выталкивается. Одновременно в трубу ТА Торпедный аппарат проникает вода, поскольку существует достаточно большой зазор между ракетой (торпедой) и внутренней стенкой аппарата.
Эта система – одна из последних разработок в области вооружения подводных лодок, имеющая несколько преимуществ перед традиционными ТА Торпедный аппарат. Во-первых, отсутствует необходимость заполнять трубу водой перед открытием передней крышки, поэтому в прочном корпусе есть лишь одно отверстие – непосредственно для трубы ТА Торпедный аппарат (система заполнения ТА Торпедный аппарат водой с необходимыми трубами забора воды извне отсутствует, как, впрочем, и система с баллонами сжатого воздуха). Во-вторых, система принудительного выстреливания боеприпаса позволяет достаточно быстро и легко избавляться от «проблемных» торпед или ракет, которые дали утечку топлива или не прошли соответствующий тест. Аварийный боеприпас просто загружается в ТА Торпедный аппарат и без запуска его собственного двигателя, словно поршнем, выталкивается наружу. В-третьих, подобный способ стрельбы позволяет эффективно применять оружие в таких критических условиях, как маневрирование.
На "Scorpene" установлены новая модификация устройства быстрого заряжания торпедных аппаратов и универсальный погрузочный люк, позволяющий загружать и выгружать торпеды различного типа и ракеты в контейнерах. Те и другие хранятся на многоярусных стеллажах и с помощью специальных механизмов подаются на центральную платформу, которая поднимает или опускает боеприпас и подает его вперед для заряжания в торпедный аппарат. По заявлению разработчиков ПЛ Подводная лодка, для управления процессом заряжания ТА Торпедный аппарат и обеспечения стрельбы требуется всего два человека. Время заряжания одного ТА Торпедный аппарат составляет не более двух минут.
Ракетное оружие включает противокорабельный ракетный комплекс SM-39 Exocet MM-39/40, производимый многонациональной европейской компанией MBDA, или же американский Sub-Harpoon.
Применение ракет возможно только из двух оборудованных пневматическими толкателями торпедных аппаратов, поскольку остальные не оборудованы системой управления ракетной стрельбой.
В рубке новой подлодки установлены выдвижные устройства, причем только мачта командирского перископа (или как его еще называют – перископа атаки) выполнена проникающей в прочный корпус.
Остальные устройства изготовлены в телескопическом и непроникающем исполнении. Они снабжены командирским перископом, оптико-электронной системой, связной антенной, РЛС Радио-локационная станция отображения надводной обстановки и комплексом радиотехнической разведки AR900.
По желанию заказчика в средней части ПЛ Подводная лодка по обе стороны от аварийно-спасательного люка могут быть врезаны две водонепроницаемые переборки, что позволяет оборудовать отсек-убежище на весь экипаж корабля. В этом случае при повреждении прочного корпуса в носовой или кормовой части субмарины другая ее часть останется герметичной и не подвергнется затоплению. В таком же отсеке можно складировать необходимые средства спасения и запас продуктов.
Имеется на "Scorpene" и традиционный аварийный радиобуй, расположенный в корме. Его можно выпустить либо вручную, либо он отделяется автоматически при достижении подлодкой заранее установленной на нем глубины. Есть также пусковые устройства для сигнальных ракет.
Экипаж подлодки располагает и стационарным газоанализатором воздушной среды, стационарной дыхательной системой (200 индивидуальных «розеток-гнезд» с масками для дыхания кислородной смесью), аварийным запасом пищи, воды и медицинских препаратов, а, кроме того, устройством для приема таковых от внешних источников (водолаза-спасателя или глубоководного спасательного аппарата).
Для одиночного выхода личного состава при аварийной ситуации на глубинах до 180 м может быть использован аварийно-спасательный люк. На больших глубинах спасение людей возможно только с использованием глубоководного спасательного аппарата, для крепления которого к корпусу ПЛ Подводная лодка предусмотрены специальные стыковочные устройства.
Строительство подводной лодки осуществляется с использованием модульного метода. Суть его метода заключается в том, что секции собираются в модули, в которых монтируется тяжелое механическое оборудование, после чего полученные таким образом секционные модули укрупняются и далее в них производится монтаж всех корпусных конструкций и механизмов. На конечном этапе осуществляется стыковка секций и дальнейший монтаж оборудования и систем подлодки.
В строительстве лодок заняты предприятия французской компании DCN в Шербуре, Тулоне (основные), Бресте и Лорьяне, а также принадлежащая испанской компании Izar верфь в Картахене. В целом, французы выполняют две трети работ, а испанцы – одну треть (по другим данным, распределение трудозатрат соотносится как 3/2), причем все секции прочного корпуса изготавливаются только в Шербуре.