NiT_02_2021

БРОНИРОВАННАЯ САРАНЧА —

ТАНКЕТКИ 32

F-16 FIGHTING FALCON.

РАЗНООБРАЗИЕ МОДИФИКАЦИЙ

8

МЕТАН В ШАХТАХ.

СКРЫТАЯ УГРОЗА ИЛИ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ?

39

ДОСПЕХИ ДЛЯ ТАНКА.

ЭВОЛЮЦИЯ ТАНКОВОЙ БРОНИ

44

ДИНОЗАВРЫ В ЯНТАРЕ.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ КЛОНИРОВАНИЯ?

Американская танкетка фирмы Cunningham — Tank Development Chassis T-1

Художник А. Шепс

Английская танкетка Morris-Martel

Первый прототип танкетки Ллойда и Кардена — «machine №1»

Танкетка Carden-Loyd Carrier Mk. VI

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций (Св-во ПИ № ФС77-57293 от 27.03.2014) УЧРЕДИТЕЛЬ — Кохан Б. В., ИЗДАТЕЛЬ — Сальников Ю. В.

ТИРАЖ: 10 000 экз. ЦЕНА свободная. ДАТА выхода в свет — 20.02.2021 г. ТЕЛЕФОНЫ: +7 960 620-02-14, +7 472-290-17-91

АДРЕС РЕДАКЦИИ, ИЗДАТЕЛЯ: 308510, Белгородская обл., Белгородский р-н, пгт Разумное, ул. 78-й Гвардейской дивизии, 16/60. ОТПЕЧАТАНО: Типография «Риммини», г. Нижний Новгород, ул. Краснозвездная, 7а

16

СОДЕРЖАНИЕ АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

Максим Дегтярев, Александр Бердник, Юлия Лысенко Многоразовый лунный лендер и его миссия

4

ЭКОЛОГИЯ и ЭНЕРГЕТИКА

Леонид Кауфман Метан закрытых шахт ― альтернативный источник энергии

8

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ Сергей Мороз Ключи от моря ― в небе!

16

БРОНЕКАТАЛОГ

Сергей Шумилин Рождение танкетки

4

24

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА Наталья Беспалова Злоключения «марсианского крота»

30

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Андрей Тищенков F-16 Fighting Falcon. Самый распространенный истребитель 4-го поколения. Часть 3

32

БРОНЕТЕХНИКА и БОЕВЫЕ МАШИНЫ Вадим Лебедев Доспехи для танка, или Эволюция брони

24

39

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

Наталья Беспалова Динозавры в янтаре. Материал для клонирования?

44

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

Андрей Харук, Николай Туранский Беспилотный «Байрактар». Часть 1

49

ДИСКУССИОННЫЙ КЛУБ

Сергей Герасимов Три письма об электроантигравитации

54

ВОЕННАЯ ИСТОРИЯ и НАУКА Юрий Чернихов За вашу и нашу свободу!

49

58

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ Юрий Каторин Рейдеры фюрера

62

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ Главный редактор: САЛЬНИКОВА Ирина Николаевна Зам. главного редактора: КЛАДОВ Игорь Иванович ЗУБАРЕВ Александр Николаевич. Председатель Всеукраинской

общественной организации «Украинский совет изобретателей и новаторов», руководитель лаборатории коммерциализации и трансфера технологий НИИИС

ЧЕРНОГОР Леонид Феоктистович. Заслуженный деятель науки и техники Украины, заслуженный профессор ХНУ имени В. Н. Каразина, доктор физ.-мат. наук, профессор, академик АН прикладной радиоэлектроники Беларуси, России, Украины, академик АН высшего образования Украины, лауреат премий СМ СССР, лауреат Государственной премии УССР МИТЮКОВ Николай Витальевич. Доктор технических наук, чл.-корр.

Академии военных наук (Россия), чл.-корр. Королевской морской академии (Испания), заслуженный деятель науки Удмуртии

ШПАКОВСКИЙ Вячеслав Олегович. Кандидат исторических наук,

доцент Пензенского госуниверситета, член Британской ассоциации моделистов МАFVA, чл.-корр. Бельгийского королевского общества «Ла Фигурин»

БЕСПАЛОВА Наталья Юрьевна КЮППЕР Вера Владимировна МОРОЗ Сергей Георгиевич ШУМИЛИН Сергей Эдуардович

Верстка и дизайн: Хвостиченко Татьяна Коммерческий отдел: Кладов Игорь, Искаримова Лариса Художник: Шепс Арон E-mail: market@naukatehnika.com E-mail для авторов:director@naukatehnika.com, nitmagred@gmail.com Материалы от авторов принимаются только в электронном виде. Рукописи не возвращаются и не рецензируются. Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителей, рекламодателей. В случае обнаружения типографского брака или некомплектности журнала, просьба обращаться в редакцию. Журнал можно приобрести или оформить редакционную подписку, обратившись в редакцию. Также, обратившись в редакцию, можно приобрести предыдущие номера журнала.

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора. Ответственность за содержание материалов и авторские права несет автор статьи.

58

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

«ЛУНА СНОВА В ТРЕНДЕ…»

МНОГОРАЗОВЫЙ

(Продолжение. Начало см. в №№ 7, 9 2018 г., №№ 10, 12 2020 г. «Науки и Техники»)

ЛУННЫЙ ЛЕНДЕР

П

родолжая рассказ о лунной базе, неплохо бы прежде всего узнать ответ на вопрос: а почему ее так и не сделали до сих пор? Технически это было возможно еще с конца 70-х гг. прошлого века, т. е. более 40 лет назад. Астронавты успешно летали на Луну, ее успешно исследовали автоматические аппараты, условия на поверхности Луны были более-менее хорошо изучены. И в США, и в СССР разрабатывались масштабные планы по пилотируемым лунным программам, создавались программы постройки на поверхности Луны масштабных баз, почти лунных городов, создания добывающе-перерабатывающих производств и т. д. Но ни одна из этих программ так и не началась, все было остановлено на этапе проектно-поисковых и научно-исследовательских работ. Почему? Сомневающиеся люди строили подозрения и целые теории глобальных заговоров, фантазировали в части секретных программ, запретов со стороны тайных обществ, вмешательства инопланетян и т. п. Но реальная причина на поверку является гораздо более прозаической. Романтически настроенные энтузиасты покорения космоса нередко забывают о таком существенном факторе космических программ, как стоимость. Все космические программы — это довольно дорогостоящие проекты. Только ракета-носитель, выво-

И ЕГО МИССИЯ дящая груз на орбиту, плюс стоимость поддержания космодрома и проведения пуска обходятся в значительные суммы денег (десятки и даже сотни миллионов долларов). И чем дальше от Земли этот груз нужно доставить, тем дороже это обходится. И хотя стоимость запуска грузов снижается по мере развития космических полетов, совершенствования носителей и увеличения частоты пусков, она все равно остается довольно высокой. К примеру, средняя рыночная стоимость запуска спутников в середине 2010-х гг. составляла порядка 10–15 тыс. долл. за каждый килограмм. Доставка же на поверхность Луны потребует применения дополнительных космических аппаратов, способных достичь транслунной скорости, добраться в окрестности Луны и совершить мягкую посадку в требуемом районе, что также является достаточно сложной миссией. Рынок доставки грузов на Луну все еще не сформирован, пока что коммерческая доставка предлагается с 2022 г. только одной фирмой, с ценой 1,2 млн долл. за один килограмм. При этом самые скромные оценки создания лунной базы говорят о необходимости доставки на поверхность Луны грузов массой порядка 100 т. Нетрудно подсчитать, что даже если цена упадет в 3-4 раза (после появления альтернативных поставщиков и конкуренции), то все равно суммы выходят гигантскими. Но мало обеспечить доставку на Луну грузов — нужно собрать их в единую конструкцию на подготовленном заранее месте, объединить все системы, проверить их функциональность и устранить все возникшие проблемы, а для этого необходим набор вспомогательного оборудования и подробная технология работ по сборке и настройке всех систем лунной базы.

Авторы — Максим Дегтярев, Александр Бердник, Юлия Лысенко 4

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

Кроме того, для обеспечения пилотируемых миссий необходим специальный обитаемый транспорт, обеспечивающий доставку экипажа на лунную базу и последующее возвращение на Землю, и требования к нему более высокие, чем к средствам доставки грузов. Все вышеперечисленные средства должны быть разработаны, адаптированы к процессу запуска, изготовлены, испытаны и подготовлены к перелету, сборке и эксплуатации, — естественно, с учетом всех требований стоимость этих компонентов будет существенно большей, чем стоимость их доставки. Из-за высокой стоимости такого груза растет и уровень рисков при его запуске и доставке на Луну, что требует повышения надежности транспорта, роста страховки, и это еще сильнее задирает планку стоимости доставки. Как результат, создание лунной базы требует настолько высоких затрат, что их не может себе позволить даже самое богатое государство планеты Земля. К примеру, по оценкам NASA начала 2000-х гг., общая сумма работ по созданию лунной базы начальной конфигурации в рамках программы Constellation составляла порядка 200 млрд долл., что и стало одной из основных причин закрытия программы. Однако цели, поставленные данной программой, сохраняются, как и вся программа поэтапного освоения комплекса. И за прошедшие 15 лет ситуация немного изменилась, что дает надежду на появление в ближайшие годы более экономичной и адекватной программы создания международной лунной базы. Ключом к появлению такой программы является существенное сокращение затрат на космические запуски, которое обеспечится за счет перехода к ракетнокосмическим системам многоразового использования. За последнее десятилетие некоторые ракетно-космические фирмы, в частности SpaceX и Blue Origin, добились успешного возвращения из космоса первых ступеней ракетно-космических систем и начали их многоразовую эксплуатацию, обеспечив в результате существенное снижение затрат на космические запуски. Подобные системы разрабатываются и другими ракетно-космическими фирмами в нескольких странах мира, в частности в Китае, РФ, Евросоюзе. Также начаты разработки полностью многоразовых средств выведения, обещающих в перспективе сокращение стоимости запуска в космос в несколько раз, а после увеличения частоты запусков — в десятки раз. Тем не менее транспортные средства, летающие на Луну, в дальний космос и даже на высокоэнергетические околоземные орбиты (разгонные блоки, космические буксиры), остаются достаточно дорогими. Переход на многоразовые системы космического базирования мог бы позволить сократить затраты на изготовление нового космического транспорта, но может и привести к появлению новых проблем. Чтобы вернуть космический буксир обратно на низкую околоземную орбиту, на нем нужно оставить запас топлива на обратный путь, что существенно снижает массу полезного груза. Вдобавок для повторного использования к такому буксиру нужно доставить новый запас топлива, который составляет 85–90 % общей массы буксира. Причем это топливо требует для транспортировки специальных емкостей размером с топливные баки самого буксира, которые после опорожнения становятся уже ненужными, и возвращать их на Землю нецелесообразно. В результате многоразовое применение такого космического буксира не обеспечивает существенных преимуществ в сравнении с одноразовыми. Как быть? И тут стоит вспомнить о такой перспективной технологической концепции, как использование местных (внеземных) ресурсов, называемой также ISRU (in-situ resource utilization). Хотя первоначально эта концепция рассматривалась как способ сокращения массы грузов, доставляемых с Земли на внеземные базы, по сути, ISRU означает производство необходимых вещей и ресурсов для такой базы из местного сырья и энергии. Само собой, данная концепция рассматривается в первую очередь для реализации на Луне как ближайшем для человечества источнике большого объема внеземного материала.

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Но назначение созданного однажды производства нет смысла ограничивать потребностями самой лунной базы. Идея, уже давно проработанная учеными и энтузиастами исследования космоса, предполагает, что лунная инфраструктура станет начальным центром развития космической промышленности, которая будет обеспечивать основные потребности в материалах и энергии не только для лунных, но и для космических производств, обеспечивающих расширение всей сферы деятельности человечества в космосе. При этом обращает на себя внимание факт, что основную массу материала, необходимого человечеству для космической деятельности, составляет и будет составлять в будущем ракетное топливо, либо реактивная масса, расходуемая для транспортных операций. Соответственно, использование для производства топлива внеземных источников сырья обеспечит не только существенное сокращение затрат на космические миссии, но также и значительное снижение выбросов в атмосферу Земли продуктов сгорания ракетных двигателей. Само собой, что местом производства топлива, которое в перспективе будет основным для космических транспортных средств, рассматривался ближайший к Земле источник существенных запасов сырья — ее спутник Луна. Ресурсы Луны содержат в себе гигантские массы многих веществ, но распределены они крайне неравномерно. Десятилетия дистанционного и прямого изучения материала Луны (в том числе доставленного на Землю) показали, что лунные породы являются источником большого числа оксидов, прежде всего кремния и различных металлов. В то же время не обнаружены в существенных объемах такие вещества, как углерод, азот, водород и ряд других веществ, широко распространенных на Земле. К сожалению, большая часть земных ракетных горючих традиционно делается именно из этих элементов. Если бы речь шла о потребностях обитаемых объектов (станций, баз), то можно было бы обойтись поставками с Земли и замкнутыми циклами, но ракетное топливо при использовании вылетает буквально в трубу реактивной тяги и потому будет требовать постоянного пополнения. Впрочем, на Луне в изобилии присутствует кислород, да и некоторые металлы могут в небольших количествах применяться как компоненты высокоэнергетических горючих, но основными элементами, необходимыми для производства горючего в космосе, являются водород и углерод. По данным исследования солнечной системы известно, что дальше от Солнца — на Марсе, в поясе астероидов и на спутниках планет-гигантов данные элементы достаточно распространены, но из-за удаленности от Земли перспективы их применения отодвигаются в неопределенное будущее. Ситуация изменилась с появлением на окололунных космических аппаратах нейтронных детекторов, способных обнаруживать водородсодержащие вещества в подповерхностном слое грунта. Благодаря их данным выяснилось, что хотя верхний слой лунного реголита обезвожен, в ряде районов Луны naukatehnika.com

5

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

уже на небольшой глубине присутствуют породы с водосодержащими минералами. По предварительному анализу (согласно данным на сайте NASA), запасы воды на Луне оценивались в ~6,6 млрд т. Данные оценки уже существенно изменили прогнозы в части перспектив расширения лунной деятельности, поскольку дают возможность производства на Луне не только кислорода, но и водорода, т. е. имеются все 100 % ракетного топлива. Более того, водород является самым эффективным рабочим телом для перспективных ядерных двигателей, а также может использоваться как рабочее тело перспективных электроракетных двигателей (например, VASIMR). В процессе развития космической деятельности объем транспортных операций за пределами низких орбит может возрасти на несколько порядков, но благодаря использованию лунного топлива возможно сохранение нагрузки на земные ракетно-космические системы в умеренных пределах, не обеспечивающих существенного влияния на земные атмосферу и климат. Такие долгосрочные перспективы позволят раньше вовлечь в лунную деятельность частный бизнес, а значит, быстрее окупить вложенные в окололунную деятельность затраты. Тем не менее для создания лунных производств по добыче воды и ее переработке в кислородно-водородное топливо потребуется довольно существенный объем работ непосредственно на поверхности Луны, которые будут начинаться с создания лунной базы. Начало на лунной базе работ и необходимые этапы для создания производства лунного топлива рассматривались в рамках концептуальных исследований КБ «Южное» по созданию научно-производственной лунной базы. Тогда же было определено, что первым и наиболее эффективным потребителем произведенного на Луне топлива будет многоразовый лунный лендер (МЛЛ), поскольку он обслуживает транспортные операции «лунная орбита — лунная поверхность», наиболее близкие к месту производства топлива. Двигатели лендера работают на жидких кислороде и водороде, получаемых из лунных запасов воды методом электролиза и обеспечивающих высокую эффективность использования МЛЛ в транспортных миссиях. Проведенные оценочные расчеты показали, что такой аппарат даже с резервом на возврат способен доставлять на лунную базу полезный груз такой же массы, как и одноразовая система начального этапа на высококипящих компонентах топлива. Таким образом, появляется возможность совмещения этапа летной отработки МЛЛ (в одноразовом варианте) с целевыми миссиями по доставке грузов на лунную базу. Поэтому основной (типовой) миссией МЛЛ выбрана доставка одиночного полезного груза с окололунной орбиты на лунную базу при начальной массе аппарата с грузом на окололунной орбите 20 т, как и в транспортной системе для создания лунной базы. Это упростит переключение с одноразового лендера начального этапа на многоразовый на дальнейших этапах обслуживания и расширения базы. Данная транспортная задача стала определяющей для формирования основных требований и основных характеристик МЛЛ. Для расширения его функциональности и увеличения эффективности использования рассмотрены также миссии с доставкой на поверхность Луны пилотируемой кабины с экипажем и возвращения ее на окололунную орбиту, что может применяться как для ротации экипажей, так и для пилотируемых высадок в неисследованные районы Луны. Варианты облика универсального МЛЛ с полезным грузом в зависимости от выполняемой задачи показаны на рис. 1–4. Кроме транспортных задач и основных компонентов топлива двигательной установки, к многоразовому лендеру применялись следующие требования: 33 компактность, в особенности по ширине, для размещения в обтекателе ракеты-носителя сверхтяжелого класса; 33 минимальная высота верхней платформы с полезным грузом для упрощения погрузочно-разгрузочных операций; 6

naukatehnika.com

Рис. 1. МЛЛ с блоком топливных емкостей

Рис. 2. МЛЛ с модулем Лунной базы или грузовым контейнером

Рис. 3. МЛЛ с первым Лунным жилым модулем (одноразовый вариант МЛЛ)

Рис. 4. МЛЛ с герметичной кабиной — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

33 симметричное размещение топливных баков и полезного груза для минимизации смещения центровки в полете; 33 обеспечение устойчивости при посадке, в том числе с учетом наклона поверхности и остаточной горизонтальной скорости аппарата; 33 максимальная конструктивная простота и высокая надежность; 33 минимум затрат как при создании МЛЛ, так и при его производстве и эксплуатации; 33 минимальная конечная масса МЛЛ за счет оптимизации силовой конструкции с учетом рационального размещения всех компонентов МЛЛ и оптимального распределения нагрузок на разных режимах полета и посадки. Следуя данным требованиям, многоразовый лунный лендер выполнен одноступенчатым, при этом запаса топлива в его баках достаточно и для доставки целевого груза, и для возвращения аппарата к месту базирования — на низкоорбитальную окололунную станцию, а впоследствии на лунную базу, где производится топливо для дозаправки МЛЛ.

СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МЛЛ На рис. 5 показаны компоновка, основные компоненты и системы многоразового лунного лендера. В состав двигательной установки лендера входят три однокамерных маршевых двигателя, но на финальном участке посадки используется только один центральный, с возможностью регулирования тяги 50–100 %. Данная схема обладает повышенной надежностью (возможно аварийное продолжение полета при отказе одного двигателя), меньшим требуемым уровнем тяги и диапазоном дросселирования для единичного двигателя, что сокращает затраты на его создание. При выборе конструкции МЛЛ анализировались различные варианты компоновки с разным количеством сферических, сфероцилиндрических и торовых баков. Оптимизированная конструкция МЛЛ включает в себя два сферических бака жидкого кислорода и два сфероцилиндрических бака жидкого водорода с симметричным расположением. Баки установлены в силовом каркасе, соединяющем лендер в общую конструкцию, в верхней его части установлено универсальное стыковочное устройство. На данном устройстве могут быть установлены или герметичная кабина для пилотируемых миссий, или различные варианты грузов, отдельные модули будущей лунной базы, платформы с различным оборудованием, в том числе для раз-

вертывания добычи лунного льда и производства из него топлива. Снизу на аппарате установлены четыре раскладывающиеся посадочные опоры, оснащенные механическими демпферами многоразового действия. С их помощью корпус МЛЛ после посадки может наклоняться на небольшой угол для упрощения разгрузочных операций. В состав многоразового лендера входят также блоки двигателей малой тяги, работающие на газообразных компонентах топлива из основных баков. Для обеспечения теплового режима компонентов топлива будет использоваться бортовая активная криосистема. Прототипы такой системы уже разрабатывались, к примеру, для термостатирования бака с переохлажденным жидким кислородом двигательной установки орбитального корабля многоразовой космической системы «Энергия-Буран», в создании которой принимали участие украинские предприятия (НИИТ «Криогенмаш», г. Одесса). В состав бортовой авионики входят системы управления, телеметрии, дальней связи, астронавигации, терморегулирования, приборы системы посадки и т. д. Система электропитания включает в себя бортовые аккумуляторные батареи и раскладываемые солнечные панели. Основная часть конструкции МЛЛ снаружи покрыта экранно-вакуумной теплоизоляцией. На наружной поверхности МЛЛ также расположены заправочные и контрольно-проверочные интерфейсы, радиаторы, приборы астронавигации и мягкой посадки, антенны космической связи и др. В архитектуру построения систем МЛЛ закладывается принцип модульности и ремонтопригодности в открытом космосе, что позволит при необходимости выполнить замену отказавшего модуля или другой вид ремонта либо с помощью дистанционного манипулятора, либо с непосредственным участием экипажа. О подробностях применения многоразового лендера, в частности сценариях миссий, и необходимой для его использования инфраструктуре читайте в следующей части материалов.

Рис. 5. Компоновочная схема многоразового лунного лендера — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

7

ЭКОЛОГИЯ

и

ЭНЕРГЕТИКА

МЕТАН ЗАКРЫТЫХ ШАХТ —

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Уголь занимает центральное место в энергобалансе многих стран и играет важную роль в сокращении выбросов. Однако запасы угля истощаются по мере развития добычи угля, шахты закрываются, но продолжают выбрасывать метан в течение многих лет после закрытия. Эти выбросы остаются неконтролируемыми и неучтенными во многих угледобывающих регионах. Когда угольная шахта закрывается, ее главные вентиляторы останавливаются, и происходит быстрое и принципиальное изменение состава и распределения газа в подземных выработках. Метан и другие опасные газы мигрируют в зоны с более низким давлением и, если на пути этой миграции отсутствуют непроницаемые пласты или водоносные зоны, могут проникнуть на поверхность, потенциально создавая серьезные угрозы здоровью и безопасности людей. Риски для окружающей среды и безопасности, возникающие на закрытых шахтах и вблизи их, могут быть уменьшены комплексом мероприятий, включающим установку систем экологического мониторинга, усиление герметизации входов в шахту и активную откачку газа. Метан считается мощным парниковым газом, и недавние исследования показали, что его влияние на атмосферу гораздо больше, чем предполагалось изначально. Угольные шахты — четвертый по величине источник антропогенных выбросов метана после нефтегазового сектора, свалок и животноводства. Неконтролируемые выделения метана из закрытых шахт могут представлять общественную опасность — например, при его концентрации в закрытых конструкциях с опасностью последующих взрывов. Прорывы метана на поверхность вызывают нестабиль-

ность и неустойчивость зданий и сооружений. Метан, мигрирующий в атмосферу, имеет высокий потенциал влияния на глобальное потепление, в 28–34 раза превышающий потенциал углекислого газа в период более 100 лет. Технологические достижения позволили значительно сократить выбросы метана из наиболее газовых действующих шахт. Закрытые шахты могут дать небольшую, но значительную возможность использовать извлеченный метан как чистый энергетический ресурс. Такое решение позволяет также улучшить уровень безопасности, энергоснабжение района и его экологическое состояние.

1. ПУТИ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАНА ИЗ ЗАКРЫТЫХ ШАХТ

Закрытие шахты является естественной частью освоения природных ресурсов. И хотя при закрытии снижается доступность к оставленным запасам угля, возможность выделения и даже выбросов метана может сохраняться в течение десятилетий. Прогнозы мировых выделений метана из закрытых и закрывающихся шахт показывают, что его объем составил 17 % в 2010 г. от общего

Автор — Леонид Кауфман 8

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ЭКОЛОГИЯ

объема выделившегося в шахтах метана и к 2050 г. может увеличиться до 24 %. Газ может подняться на поверхность: 33 через бывшие сооружения, связывающие шахту и поверхность (стволы, штольни, другие пути доступа), которые служат отдельными точками выброса газа, если они остались открытыми или недостаточно плотно закрыты; 33 через почвенный или породный покров, особенно на участках их небольшой толщины или наибольшей проницаемости; 33 в меньшей степени — с водой из шахтного дренажа (растворенный газ). Нарушенный разработками угольный пласт продолжает выделять метан в атмосферу до тех пор, пока полость шахты не будет затоплена водой, что обычно происходит в результате притока грунтовых вод после закрытия предприятия (во время работы воду активно откачивают). Поэтому закрытая глубокая шахта продолжает выделять метан до тех пор, пока она полностью затапливается или пока «запас» газа в ней исчерпывается. Затопление эффективно изолирует часть оставшегося шахтного газа из-за низкой растворимости метана в воде. Эмиссия шахтного метана из оставленной шахты характеризуется высокой скоростью выброса сразу после закрытия, которая затем снижается до гораздо более низких уровней за срок 8–10 лет. Эти сниженные показатели могут сохраняться в течение длительного периода времени, если не произойдет полного затопления шахты. Выбросы газа из полностью затопленных шахт незначительны. Начальное содержание метана в угольном пласте (например, 0,5–50 м3/т для угольных шахт Великобритании) — зависит от каждой конкретной шахты. Объемы и скорости выхода метана из шахты определяются пропускной способностью шахтных вентиляционных отверстий, а также степенью их герметизации. Перенос газа на поверхность из полостей, оставшихся после добычи угля, вызываются рядом причин, которые могут возникать одновременно: 33 повышение уровня воды в старых выработках;

и

ЭНЕРГЕТИКА

33 колебания барометрического давления; 33 естественная тяга воздуха. При этом наиболее ответственным представляется подъем уровня воды в шахте после прекращения откачки. Возможное появление и интенсивность газовых выбросов на поверхность из старых выработок существенно зависят от особенностей подземных резервуаров газа: структуры и распределения пустот, их положения относительно поверхности, геологических и гидрологических особенностей. Неконтролируемые выходы газа из закрытых угольных шахт обычно относятся к одной из следующих категорий: 33 точечный источник, обнаруживаемый только на нескольких квадратных метрах земли, например, пункт входа в шахту, неадекватно герметизированный при ее закрытии; 33 локализованный выброс, когда газ выходит из определенного входа в шахту и перемещается вдоль неглубоких проницаемых путей миграции, затрагивая несколько десятков квадратных метров земли; 33 выбросы в расширенную зону, где газ мигрирует к поверхности через толщу породного покрова, перекрывающего выходы угольных пластов.

2. ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАНА ИЗ ЗАКРЫТЫХ ШАХТ Методы извлечения метана из закрытых шахт отличаются от методов, используемых для его улавливания на действующих шахтах. После того, как шахта при ее закрытии изолирована от атмосферы, газ из всех подземных источников становится потенциально доступным для добычи в одном центральном месте. Доступ к заброшенным горным выработкам для добычи газа осуществляется через бывшие стволы (вертикальные и наклонные) или штольни (горизонтальные выработки). Когда они не могут быть использованы, например, если они заполнены водой или не могут проветриваться общешахтной (либо местной) вентиляцией, бурится скважина с поверхности, чтобы пересечь подземные выработки. Первоначально пластовое давление может быть достаточным для продавливания по этой скважине метана на поверхность. Тем не менее в конечном итоге потребуется всасывание (вакуум) для извлечения газа из пустот шахты, включая зону угольного пласта, примыкающую к выработанному пространству и поэтому разгруженную от горного давления. Концентрации метана, извлеченного из такой изолированной шахты, обычно составляют от 15до 90 %. Другими основными газообразными компонентами могут быть азот и углекислый газ.

Фото: inis.iaea.org Рис. 1. Возможные пути миграции метана на поверхность:

1 — cвязи шахты с поверхностью; 2 — трещины и тектонические нарушения; 3 — проницаемые покрывающие породные слои; 4 — откачка или утечки воды; — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

water table level — уровень воды; fault — нарушение; working area — зона работ; induced fissuring — индуцированная трещиноватая система naukatehnika.com

9

ЭКОЛОГИЯ

и

ЭНЕРГЕТИКА

Иногда присутствуют с низкими концентрациями окиси углерода и следы углеводородов, например этана. Составы газов могут различаться в зависимости от продолжительности концентрации метана не только для каждой шахты, но и для разных ее частей. Основным фактором, влияющим на качество газа, является его разбавление воздухом, который всасывается в шахту из-за неудовлетворительно загерметизированных входов в нее с поверхности. Неконтрол ируемые подсосы воздуха снижают концентрацию метана, а также ограничивают достижимый объем его извлечения. Этот объем зависит также от других факторов, включая не извлеченные по разным причинам запасы угля или намеренно оставленные в опорных угольных целиках, требуемых технологией отработки пластов, от содержания газа в угле, оставшемся под землей, от скорости обводнения выработок. В некоторых случаях потенциально опасные шахтные газы попадают в здания, где они могут накапливаться и представлять угрозу безопасности. Инциденты происходили в ряде бывших угледобывающих районов Европы и Азии. В Великобритании на всех основных угольных месторождениях в разное время случались прорывы метана на поверхность как из закрытых, так и из действующих шахт. Не все случаи прекращения работы шахт обязательно приводят к прорывам газа. В Великобритании с 1947 по 1998 гг. было закрыто более 900 глубоких шахт, но за это время зарегистрировано только около 75 случаев выхода газа на поверхность, хотя многие другие случаи могли остаться незамеченными. В 1990-е гг. происходило в среднем около трех новых инцидентов прорывов метана в год, из которых более 60 % было связано с утечками газа из старых заброшенных шахт. Хотя возгорания метана произошли в жилых домах, погибших не было. Напротив, выбросы так называемого «мертвого воздуха» (углекислого газа и азота) привели к нескольким случаям смерти. Проблемы прорывов газа на поверхность при развитии работ угольного бассейна в некоторых случаях могут создаваться образованием сети горных выработок, имеющих разный возраст и глубину, но связанных между собой. После закрытия шахты это позволяет газу перемещаться на значительные расстояния. В зависимости от качества газа и других факторов, варианты коммерческого использования метана включают: 33 производство электроэнергии; 33 комбинированное производство тепла и электроэнергии для промышленности и/или городских территорий; 33 поставку коммерческого природного газа на рынок по существующим трубопроводам; 33 местное промышленное использование тепла через местные трубопроводы; 33 добавление в трубопровод природного метана низкокачественного газа закрытых шахт 10

naukatehnika.com

в объемах, позволяющих сохранить газ в трубопроводе в пределах нормативого качества; 33 химическое сырье; 33 автомобильное топливо; 33 выгоды от сокращения выбросов парниковых газов. Наиболее распространенными вариантами коммерческого использования метана являются выработка электроэнергии и продажа природного газа. Далее приводятся некоторые примеры успешной добычи метана закрытых шахт. Германия. В Рурском бассейне Германии после закрытия шахт газ в объеме до 1 000 м3/ч продолжает выходить из горных выработок, и он, если не улавливается специальными средствами дегазации, попадает в атмосферу. Кроме того, немалая часть шахтного газа рассредоточенно мигрирует на поверхность через толщу породного массива, покрывающего пласты. Метановый компонент шахтного газа может образовывать взрывоопасную смесь с воздухом, и он экологически вреден, поскольку значительно способствует парниковому эффекту и влияет на потепление климата планеты. С 1994 г. инженеры Института окружающей среды, безопасности и энергетики им. Фраунгофера в Оберхаузене, Германия, работали над новыми концепциями, касающимися энергетической утилизации газа закрытых шахт на теплоэлектростанциях (комбинированное производство тепла и электроэнергии). В стране реализовано более 35 проектов извлечения метана закрытых шахт, и все они связаны с производством электроэнергии, тепла или их совместного производства. По состоянию на 2015 г. этими проектами предусматривается применение 94 комбинированных установок производства тепла и энергии (один проект обычно включает несколько установок) с совокупной установленной генерирующей мощностью 120 МВт. Эти проекты генерируют более 500 МВт⋅ч электроэнергии и 75 МВт⋅ч тепла ежегодно. Реализация большинства этих проектов началась в начале 2000-х гг., когда в результате обновления политики страны в области возобновляемых источников энергии был введен специальный тариф на генерирование электроэнергии с использованием метана закрытых шахт. В то же время ежегодные зарегистрированные выбросы парниковых газов от отработанных шахт снизились с 5 млн т CO2 (эквивалент) в 2000 г. до всего лишь 18 000 т CO2 (эквивалент) в 2015 г. При этом было достигнуто использование около 99 % общих выбросов метана из закрытых шахт. ФРАНЦИЯ. Последняя угольная шахта во Франции, Ла-Ув, была закрыта в 2004 г., но извлечение и использование метана закрытых шахт началось в 1978 г. в ответ на нефтяной кризис 1973 г. на Ближнем Востоке, вызвавший повышение цен на нефть. С тех пор в нескольких загазованных оставленных угольных шахтах в регионе Лотарингия на севере Франции добывается газ, который закачивается в газопроводы и используется для производства электроэнергии. Работающая сегодня газодобывающая компания с 2016 г. контролирует взятую в концессию территорию около 1 500 км2 и эксплуатирует участки добычи газа на трех закрытых шахтах и пять объектов генерации электроэнергии с установленной мощностью 9 МВт. Годовая добыча газа в 2018 г. на трех шахтах составила 26 млн м3 метана. Компания считает, что эта технология позволяет избежать эмиссии в атмосферу более 600 тыс. т в год углекислого газа (эквивалент), используя метан в качестве топлива вместо угля. ВЕЛИКОБРИТАНИЯ. К 1990 г. почти 80 % подземных угольных шахт страны закрылись, и к 2010 г. большая часть метана была извлечена, хотя использование газа из небольших шахт, из шахт — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ЭКОЛОГИЯ

с низким содержанием метана и шахт, закрытых более 10 лет назад и затопленных, не было эффективным. К 2018 г. было закрыто 150 угледобывающих районов, разработано около 30 проектов добычи метана и газоснабжения, в эксплуатации находилось 13 проектов, 12 из которых производят электричество (с общей установленной мощностью 78 МВт), и один включает закачку газа в сетевой трубопровод. Действующие проекты в Великобритании утилизируют около 58 % общих выбросов метана из закрытых шахт. Выбросы метана в атмосферу снизились с 1,4 млн т CO2 (эквивалент) в 2000 г. до 0,441 млн т CO2 (эквивалент) в 2015 г. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. В Соединенных Штатах насчитывается 7 500 закрытых шахт, из которых 524 газовые. В последние годы на 45 угольных шахтах реализовано 19 проектов извлечения метана, каждый из которых объединяет от 3 до 14 шахт, три проекта сочетались с существующими системами извлечения метана из действующих шахт. Общая эмиссия шахтного метана из закрытых шахт уменьшилась с 8,8 млн т CO2 (эквивалент) в 2000 г. до 6,4 млн т СО2 (эквивалент) в 2017 г. за счет увеличения эффективности технологии извлечения этого газа. Добыча угля остается важным компонентом энергобаланса США. Тем не менее общее число действующих шахт снизилось с 583 в 2008 г. до 237 в 2017 г. из-за конкуренции со стороны других видов топлива и увеличения объемов добычи по современной (так называемой длиннозабойной) технологии. КИТАЙ. Здесь к 2018 г. было выявлено не менее 30 тыс. закрытых городских и деревенских угольных шахт, но большинство из них, вероятно, слишком малы, чтобы добыча из них метана стала экономически целесообразной. Кроме того, были зарегистрированы 120 закрытых шахт, находящихся в государственной собственности. Из них 50 считались потенциально приемлемыми для добычи метана. Однако ряд факторов в Китае ограничивает применение добычи метана отработанных шахт, например быстрые темпы затопления выработанного пространства. Имеют также значение существующие нечеткие нормативы взаимоотношений между собственником земли и недвижимости с владельцем подземных ресурсов после закрытия шахты. Вместе с тем ученые Китая работают над совершенствованием технологии извлечения метана из выработанных пространств закрытых шахт, считая этот источник наиболее надежным и результативным.

Рис. 2. Содержание метана в угольных месторождениях Китая (фото: rcgc.cumt.edu.cn):

mining areas that coal and gas outbursts occurred — угледобывающие районы, в которых происходят выбросы метана — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

и

ЭНЕРГЕТИКА

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ МЕТАНА ИЗ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ ШАХТ КИТАЯ На рис. 2 показано содержание метана в угольных пластах Китая, где видно, что газообильность шахт восточного региона обычно больше 10 м3/т на глубине более 700 м. Здесь также высоки риски выбросов угля и газа. Напротив, в западной области Китая глубина добычи угля относительно невелика — 300–500 м, а также соответственно меньше содержание метана. Китайский опыт показывает, что теплотворная способность кубического метра метана, извлекаемого из закрытых шахт, может достигать 33,5– 36,8 МДж, что эквивалентно 1,22 кг угля или 1,13 л нефти. Этот метан поступает из оставшегося угля, угольных целиков, поддерживающих кровлю пласта, соседних угольных пластов, сближенных с разрабатываемым, и из оставленных выработок. В конце 2000 г. Китай и Великобритания совместно реализовали проект по добыче и утилизации метана из заброшенных шахт в Китае, и были проведены работы по прогнозированию ресурсов газа, их разработке и использованию. Оценка оставшихся запасов угля закрытой шахты Янцюань, работавшей на пластах № 3, № 12 и № 15, была выполнена с помощью математической модели, а с поверхности в выработанное пространство бурились вертикальные скважины глубиной 50–233 м (рис. 3). В большинстве шахт в Китае используется длиннозабойная система разработки. Как показано на рис. 4, при отработке пластов по такой системе образуются три зоны деформации породного массива:

Рис. 3. Расположение вертикальных скважин, пробуренных в выработанное пространство пластов № 3, № 12, № 15 шахты Янцуань (фото: journals.sagepub.com):

соal seam — угольный пласт; compacted zone — уплотненная зона; location of vertical wells — расположение вертикальных скважин

naukatehnika.com

11

ЭКОЛОГИЯ

и

ЭНЕРГЕТИКА

33 в зоне I (выработанном пространстве) кровля разрабатываемого угольного пласта обрушается первой, деформируя вышележащий породный массив, опуская его и уплотняя обрушенную кровлю пласта. Проницаемость угля и породы в этой зоне для метана относительно мала, потому что трещины внутри зоны сжатия, образовавшиеся при выемке пласта, снова закрываются; 33 в зоне II (трещиноватости) обрушенные и разбитые породные блоки над выработанным пространством не уплотняются. Таким образом, проницаемость этой области для метана остается относительно высокой. На виде сверху (в плане) зона II образует приблизительное гало (ореол, круг, кольцо) в форме О вокруг извлеченной зоны угля, поэтому она называется «кольцевой трещиноватой зоной». Скважины, направленные в эту зону, могут показать лучшие результаты по извлечению метана; 33 зона III (деформированная) — самая дальняя зона нарушенности пород, созданная выемкой пласта за пределами границы добычи. Угольные пласты и породные массы над трещиноватой зоной деформированы как результат уменьшенных горизонтальных напряжений, возникших в результате горных работ. Здесь также происходит увеличение проницаемости угля и породных масс для метана.

Рис. 4. Зоны влияния добычи угля на состояние породного массива, подработанного выемкой угольного пласта. Фото: rcgc.cumt.edu.cn

Рис. 5. Горизонтальный разрез формирования напряжений в породном массиве, индуцированных подвиганием угольного забоя (фото: journals.sagepub.com):

stress — напряжения; lateral abutment pressure — опорное давление; horizontal stress — горизонтальные напряжения в массиве; in-situ stress — природный уровень напряжений в массиве;

12

naukatehnika.com

distance — расстояние; plastic failure area — зона пластических деформаций (остающихся после прекращения действия напряжений); mining boundary — граница выемки угля; gob — выработанное пространство

В ходе формирования зон влияния добычи угля, показанных на рис. 4, происходит разгрузка пород кровли и почвы пласта от горного давления, позволяющая газу из разных источников поступать в выработанное пространство. Интенсивность газового потока зависит от вида и крепости пород, а также степени их разгрузки. Выемка угля и последующее обрушение пород кровли пласта создают низконапряженную трещиноватую зону со значительно увеличенной проницаемостью пород кровли пласта и в меньшей степени — пород почвы. При бурении скважин исследовались геологические условия залегания пластов, границы выработанного пространства, образовавшегося в породном массиве над каждым пластом, зоны ненадежной (или нестабильной) добычи газа, зона разгрузки породного массива от горного давления и трещиноватой зоны с вертикальными трещинами. Изучены также механизм формирований напряжений в породном массиве, индуцированных подвиганием угольного забоя и влиянием выемки угля (рис. 5), рассматривалась совмещенная схема образования выработанного пространства двух сближенных пластов (рис. 6). Математическая модель показала, что добыча метана из выработанного пространства пласта № 12 скважиной № 1 в следующие 10 лет составит 9,3 м3. Запасы газа в пласте № 3 незначительны. Остальные прогнозируемые запасы метана пластов № 13 и № 15 составляют 56,4 млн м3. Их добыча потребует использования остальных пяти скважин. На другой закрытой шахте — Йонань работы были полностью остановлены в ноябре 2011 г. Ее шахтное поле простирается с уклоном от юга к северу и имеет длину 5,2 км и ширину 2,8 км, общую площадь 6,5101 км2. До закрытия шахта ежегодно добывала 0,9 млн т антрацитового угля. Среднее исходное давление метана и его общее — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ЭКОЛОГИЯ

Рис. 6. Схема образования выработанного пространства двух сближенных пластов (фото: journals.sagepub.com):

primary key stratum — основной маркирующий горизонт; coal seam — пласт угля;

abandoned gob — выработанное пространство; sub-key stratum — дополнительный маркирующий горизонт

Рис. 7. Распределение участков выработанного пространства шахты Йонгань (фото: hindawi.com):

surface well — скважина с поверхности; roadway — подъездная дорога; gob area — выработанное пространство;

coal mine boundary — границы шахтного поля; contour line of coal seam floor — контурная линия почвы угольного пласта

Рис. 8. Схема вариантов расположения дренажной скважины (фото: hindawi.com):

O-ring — уплотненное кольцо; compacting area — сжатая зона, well — скважина;

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

surface — поверхность; extraction effective range — эффективная граница извлечения метана

и

ЭНЕРГЕТИКА

содержание в угле составили 1,08 МПа и 18 м3/т соответственно. В шахте Йонань разрабатывались угольный пласт № 3 в нижней группе формации Шаньси и угольные пласты № 9 и № 15 в формации Тайюань верхнего карбона. Угольный пласт № 3 почти горизонтален и устойчив в районе шахты. Мощность этого пласта 6,1–6,8 м при среднем значении 6,3 м. Его непосредственная кровля и почва состоят из аргиллитов и алевролитов, имеют мощность соответственно 5,3 м и 1,8 м. Угольный пласт № 9 нестабилен, а пласт № 15 устойчив и пригоден для разработки на всей территории шахты. Пласт № 3 разрабатывался длинными забоями на глубине от 320 до 360 м. Такая система предполагает вслед за подвиганием забоя обрушение пород кровли пласта в его выработанное пространство, что уменьшает горное давление в области выемки угля. Для извлечения метана из выработанного пространства с поверхности было пробурено шесть вертикальных скважин. Их расположение показано на рис. 7. При выборе места расположения скважин принимались к рассмотрению различные геологические и технологические факторы. Например, на рис. 8 показан случай, когда общим для скважин I и II является их расположение в зоне трещиноватости рядом с полостью обрушенных пород, разгруженных от горного давления, где выделение метана наиболее интенсивно. Скважины расположены в одинаковых породах, имеющих схожие геометрические и геологические условия. Забой скважины I расположен в зоне трещиноватости горных пород примерно на 40 м выше кровли угольного пласта № 3, а забой скважины II находится примерно на 5 м ниже его почвы. При сходстве геологических и технологических условий скважины, однако, отличаются друг от друга функционально: расположение скважины I будет наиболее подходящим для использования во вновь сформировавшемся выработанном пространстве с относительно высоким остаточным давлением метана. Скважина II располагается рядом с оставленным углем, и она будет использоваться для извлечения из него адсорбированного метана. Конструкция вертикальной скважины для откачки газа из выработанного пространства закрытой шахты отличается от скважины, которая бурится при дегазации разрабатываемых пластов действующей шахты. Во время динамического и непрерывного процесса добычи напряжения в породном массиве над пластом непрерывно меняются, что может существенно повлиять на устойчивость дегазационных скважин. Это должно учитываться при их проектировании и бурении (рис. 9). Однако в отработанной шахте напряжения от горных работ стабилизировались, но серьезной проблемой становится приток в скважину воды из пересекаемых ею водоносных горизонтов, который может помешать производительной добыче метана из выработанного пространства. naukatehnika.com

13

ЭКОЛОГИЯ

и

ЭНЕРГЕТИКА

а)

b)

Рис. 9. Схемы скважин на шахтах Чэнчжуан и Йонгань. Конструкция дегазационной скважины для a)действующей шахты, b)закрытой шахты:

seamless tube — бесшовная (цельнотянутая) труба; cement — цемент; fixed part — закрепленная часть; slotted tube — перфорированная труба; coal seam — угольный пласт; top part — верхняя часть;

second part — вторая часть; third part — третья часть; gob bottom — почва выработанного пространства; bending zone — зона деформаций; fractured zone — трещиноватая зона; caved zone — отработанная зона

Рис. 10. Наземная часть дренажной системы метана (фото: hindawi.com):

air collector — воздухосборник; gathering station — газосборная станция; master valve — главный клапан; flow meter — расходомер; one way valve — обратный клапан;

surface well — скважина с поверхности; tailrace — сток; wellhead gate valve — задвижка устья скважины

Рис. 11. Газопроводы в стволе закрытой шахты. Фото: unece.org

14

naukatehnika.com

После бурения на шахте Йонгань шесть скважин были закрыты, загерметизированы и соединены на поверхности наземной частью дренажной системы метана (рис. 10, 11). Десорбированный метан выработанного пространства извлекался за счет использования отрицательного давления в скважине, создаваемого вакуумным насосом. Затем метан транспортировался в воздухосборник и станцию сбора. На рис. 12 показана схема наземной части дренажной системы метана.

4. КАРТИРОВАНИЕ ЗОН, ОПАСНЫХ ПО ПРОРЫВУ МЕТАНА НА ПОВЕРХНОСТЬ

Одним из инструментов предотвращения прорывов метана из закрытых шахт на поверхность служит составление карт местоположения областей, которые могут удерживать шахтный газ или пропускать его на поверхность. Такой анализ требует определения ряда критериев, два основных из которых следующие: 33 мощность и тип пород, покрывающих верхние выработанные пространства закрытой шахты. С общей точки зрения, достаточно толщины покрытия более 200 м, чтобы препятствовать поднятию газа любым способом, кроме диффузного. Эта предельная толщина принята в моделях, разработанных в Европе для прогнозирования прорывов газа от добычи угля так называемой длиннозабойной системой разработки, которая предусматривает обрушение пород кровли угольного пласта при его отработке. Здесь необходим также учет проницаемости пород для газа и наличия водоносных пластов в покровной толще.

33 степень затопления бывших выработок, все еще контактирующих с неразработанным пластом. В этом случае газ, оставшийся в пласте, может продолжать выделяться в воду, а при ее откачке на поверхность — в атмосферу. Однако темпы выделения газа в атмосферу из откачиваемой воды в десять раз меньше, чем при прорыве сухого газа. При анализе участков, которые потенциально могут выделять газ, также учитываются верхние участки бывших подземных выработок, геологические или тектонические структуры, в которых метан может скапливаться и мигрировать к поверхности. Результатом анализа становится карта участков, которые могут выделять шахтный газ. В качестве примера на рис. 13 показан фрагмент карты таких районов для части французского угледобывающего района Норд-Па-де-Кале, общая площадь которого составляет около 13 км3. После составления и анализа таких карт определяются места расположения скважин для извлечения метана, площадок строительства декомпрессионных (вакуум-насосных) установок и путей транспортировки газа от скважин к этим установкам.

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ЭКОЛОГИЯ

и

ЭНЕРГЕТИКА

Для решения этих задач используются планы горных работ шахты. Однако такие планы могут оказаться устаревшими и, следовательно, не отображать существующих контуров выработок и полостей или оставленных целиков угля, которые со временем изменяются под влиянием горного давления и возникающих напряжений. Пополнение этих планов производится с помощью методов наземной Рис. 12. Общая схема наземной части дренажной системы метана (фото: hindawi.com): геофизики, таких как граcontrol room — помещение управления; methane sensor — датчик метана; виметрические, сейсмичеwater ring vacuum pump — водокольцевой вакуум-насос; panel — щит управления; ские измерения, электроscrew supercharger — винтовой нагреватель; temperature sensor — датчик температуры; магнитные и магнитные vacuum negative pressure gauge — вакуумметр solenoid valve —электромагнитный клапан; отрицательного давления; oxygen sensor — flame arrester — противопожарный клапан; радары, георадары (радикислородный датчик; borehole — скважина олокация приповерхностных отложений). На рис. 14 показан принцип работы декомпрессионной скважины, подключенной к выработанному пространству закрытой шахты после окончания добычи. Системы такого типа были предложены и реализованы в ряде горнодобывающих стран: во Франции, Германии, Великобритании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рис. 13. Фрагмент карты района, потенциально опасного по прорыву газа из закрытых шахт, восточной части района Норд-Па-де-Кале (фото: inis.iaea.org): significant likelihood — значительная вероятность; slight likelihood — малая вероятность;

negligible likelihood — пренебрежимая вероятность; virtually no likelihood — практически невероятно

Рис. 14. Схема принципа работы сбора и извлечения метана закрытых шахт (фото: inis.iaea.org): relative a eraulic resistance (example) — относительное аэродинамическое сопротивление (пример); gas migration — миграция газа; reservoir gas feed — заполнение резервуара газом;

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

decompression borehole — декомпрессионная скважина; filled shaft — погашенный ствол; covering — покрывающая толща; post-mining reservoir — полость закрытой шахты; flooding wаter — заполняющая вода

Угольные страны приложили значительные усилия для улавливания и использования газа на действующих шахтах, но уделяли меньше внимания сокращению выбросов и использованию метана из оставленных шахт. Восстановление и развитие добычи метана на закрытом угольном предприятии может создать новые рабочие места, хотя и служит относительно небольшим, но, тем не менее, желаемым вкладом в экономику региона. Большинство развитых стран обнародовали стандарты закрытия шахт и после их закрытия — области ответственности за надзор и безопасность их поддержания. Однако, во многих развивающихся экономиках обычно мало или совсем нет финансового и регуляторного определения обязательств сторон после закрытия шахт. Даже если геологические и технологические условия являются благоприятными, отсутствие нормативной базы может сделать проект непривлекательным или даже полностью неработоспособным. Нормативные факторы должны учитывать правила безопасности на шахтах, процессы лицензирования, права собственности, физический доступ к источникам выделения метана, экологические правила, налогообложение, обязательства сторон после закрытия и налоговые правила.

naukatehnika.com

15

—

Я Р О М Т О И Ч Ю ! КЛ Е Б Е ВН

Истребитель Фейри «Флайкетчер» из 401-го звена FAA над авианосцем Средиземноморского флота Великобритании «Игл». aeronautics.ru

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

Когда 1 апреля 1918 г. британский Военный кабинет преобразовал Королевский летный корпус в самостоятельные и напрямую подчиненные генштабу Военно-воздушные силы, одним росчерком пера он буквально обокрал Адмиралтейство, лишив его большинства эскадрилий Авиационной службы ВМС (Royal Navy Air Service). Формально английская морская авиация тоже приобретала более высокий статус и звучное наименование «Авиационные силы флота» (Fleet Air Arm), но за этой красивой ширмой зияла лишь огромная дыра. «Сухопутная» авиация забрала у моряков лучшие самолеты и лучших асов, но после Дарданелл и Ютланда адмиралам возражать было не с руки и оставалось надеяться на будущее, которое пока лишь маячило на верфях в виде достраиваемых и переделываемых кораблей принципиально нового класса — авианосцев. Они должны были сменить оказавшиеся малопригодными к большой морской войне гидроавиатранспорты, и, хотя кое-кто их презрительно именовал «плавучими гаражами», находились и те командиры, которые утверждали, что эти странноватые суда скоро вытеснят дредноуты! Пока такие заявления вызывали усмешку, и мало что изменилось даже после того, как взлетевшие с только что вошедшего в строй авианосца «Фьюриес» истребители Сопвич «Кэмел» впервые сбили немецкий гидроплан. Служба этого корабля и «Аргуса», второго авианосца, успевшего войти в строй до перемирия, была заполнена в основном испытаниями и доработками, но начало новой эры морского противоборства было положено. Королевский флот готовился принимать новые авианосцы, и надо было думать, чем их вооружить. Однако после наспех проведенной в условиях начавшегося последнего немецкого «весеннего наступления» реформы у моряков самолетов не осталось, а наступивший вслед за миром финансовый кризис отнюдь не способствовал их появлению. К 1920 г. в составе FAA были единственная полноценная эскадрилья разведки и воздушного наблюдения, укомплектованная наполовину эскадрилья одномоторных торпедоносцев и три отдельных звена — два на гидропланах-разведчиках и одно истребительное. Четыре истребителя на весь Королевский флот!

Автор — Сергей Мороз 16

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

КЛИЕНТ МЕНЯЕТ ПОСТАВЩИКА В то время, когда авианосец начинал приобретать облик боевого корабля, а не опытового судна, сэр Томас Сопвич считал свою фирму основным поставщиком самолетов, которые можно было бы разместить на палубе. На флоте оставались его истребители «Пап», «Бэби» и «Кэмел» 2F.1, а также двухместные многоцелевые бипланы Сопвич «Полуторастоечный», а на замену им в середине 1918 г. на базе экспериментального моноплана-парасоль «Скутер» начали проектировать истребитель «Сваллоу». Сохранив силовую установку с мотором Клерже 9В, фюзеляж, оперение, шасси и часть систем «Кэмела», с постройкой нового истребителя управились за три месяца, представив опытный образец на испытания в октябре 1918 г., но с двигателем Рон 9J меньшей на 20 сил мощности, не получив расчетной скорости. Фирму уже год преследовали неудачи, и вот еще одна: Королевский институт авиации (RAE) в мае 1919 г. оценил самолет «Сваллоу» плохо, и Адмиралтейство брать его отказалось. Сопвич еще год обивал с ним пороги министерских кабинетов, но без толку, и тому были вполне объективные причины. Истребители Королевскому флоту были нужны — к первым авианосцам «Фьюриес» и «Аргус» в самом ближайшем будущем он надеялся присовокупить новые. «Гермес», первый английский корабль, спроектированный сразу в этом классе, был спущен на воду 11 сентября 1919 г., работы на нем близились к завершению, и в ноя-

Английский палубный истребитель — моноплан Сопвич «Сваллоу», оставшийся в опытном образце. airwar.ru

бре после бурных дебатов было решено достроить в таком же виде бывший чилийский линкор «Альмиранте Кохрейн», присвоив ему имя «Игл». В июле 1920 г. Адмиралтейство предложило переоборудовать в авианосцы по типу «Фьюриеса» линейные крейсеры «Глориес» и «Корейджес» и, хотя бюрократы тянули с решением до 1924 г., уже тогда начало учитывать их в своих расчетах. Шесть авианосцев — это уже была сила. Но существовала она пока только на бумаге — в строю еще не было ни большинства кораблей, ни самолетов для них. В это время Британская империя начала трещать по всем швам, расшатываемая Италией, Америкой, Японией и другими партнерами-конкурентами. Политики в Лондоне не видели другого выхода удержать ускользающее из рук мировое господство, кроме как сохранив господство на морях. Но старые инструменты для этого, линкоры и крейсеры, в минувшей Великой войне показали себя, мягко говоря, слабо, и вот теперь надежда была на новое оружие: ключи от моря были в небе. Поначалу британские адмиралы считали главными ударные самолеты — торпедоносцы-бомбардировщики, и их на палубе должно быть три четверти от всей авиагруппы. Но что если над морем они окажутся беззащитны перед самолетами противника? Палубные истребители были нужны, но кто их сделает и где взять на них деньги в условиях послевоенного кризиса и оскудения морского бюджета, из-за чего будущие авианосцы пылились на стапелях и обрастали ракушками у пирсов? Палубный истребитель требовался не столько хороший, сколько дешевый — иначе на корабли денег не останется, а чтобы поставщик сделал скидку, ему предложили поспособствовать с заработком «на стороне». Прикинув возможности, Адмиралтейство и Министерство авиации предложили сделать морской истребитель новообразованной фирме «Глочестершир Эйркрафт», которая искала способы пристроить задел истребителей «Найтхаук» («Авиакаталог» № 146).

МИССИЯ СЕМПИЛЛА

Английский авианосец «Фьюриес» после модернизации 1922–1925 гг. с нижней носовой взлетной и верхней сквозной взлетно-посадочной палубами. naviearmatori.net — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

От того, удастся ли продать стареющие самолеты, зависело все будущее маленькой, но очень амбициозной фирмы из Глостера и ее главного конструктора Генри Фолланда, который мечтал снова сделать такой истребитель, который будет нужен всем, как RAF S.E.5 времен минувшей войны. Военному министерству тоже было надо поскорей продать все излишки оставшихся вооружений, чтобы наполнить опустевшую казну. И здесь их интересы сошлись. В январе 1921 г. правительство Великобритании решило оказать помощь Японии в перестройке в авианосец военного танкера «Хирю», подготовке экипажей и кадров морской авиации, а также в снабжении ее необходимой для этого материальной частью. Корабль вошел в строй Императорских ВМС Японии под названием «Хосё» 7 декабря 1921 г., ровно за 20 лет до звездного часа naukatehnika.com

17

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

японских авианосцев — атаки на Перл Харбор, дополнив уже бывший в строю переделанный из гидроавиатранспорта авианосец «Вакамия Мару». «Империя восходящего солнца» заказала у «Империи, над которой солнце никогда не заходит», как без ложной скромности именовала себя в то время Великобритания, 50 готовых морских истребителей в боевом и учебном вариантах и еще 40 комплектов деталей и агрегатов для сборки у себя. Весь заказ достался компании «Глочестершир Эйркрафт», которая должна была изготовить 30 одноместных истребителей берегового базирования «Спэрроухаук» Mk.I (Sparrowhawk — ястреб-перепелятник или пустельга воробьиная) в сборе и 40 в агрегатах, 10 двухместных учебнотренировочных «Спэрроухаук» Mk.II и 10 одноместных палубных «Спэрроухаук» Mk.III. На фирму прибыли новые заказчики, быстро разобравшиеся в весьма путаной документации из старых чертежей фирмы «Бритиш Ньюпор» на самолеты B.N.1 и «Найтхаук», а также новых, на выпущенные под другими обозначениями: «Спэрроухаук» Mk.I именовался на заводе «Марс» Mk.II, «Спэрроухаук» Mk.II был обозначен как «Марс» Mk.III, а «Спэрроухаук» Mk.III — «Марс» Mk.IV. Самой трудной проблемой для гостей было выговорить название фирмы «Глочестершир Эйркрафт», и постепенно в обиход вошло сокращенное ее название «Глостер», ставшее официальным в 1926 г. Силовая установка была взята от B.N.1, но мотор Бентли B.R.2 форсировали до 230 л. с., а емкости бензинового и масляного баков увеличили — Тихий океан не Ла-Манш. Отличия бипланной коробки крыльев были невелики, оперение, шасси и вооружение вообще не менялись, и лишь фюзеляж удлинили на 356 мм в средней части. Его сделали так, что появилась возможность за местом летчика оборудовать еще одно для инструктора с постом управления и приборами. Самолеты строились прямо на базе хранения Министерства авиации Великобритании в Саннингэнде, где оставались невыкупленные ВВС готовые и неоконченные истребители «Найтхаук», а все недостающее делал завод «Глочестершир Эйркрафт» в Хакклкоте. Летом 1921 г. головной экземпляр выполнил первый полет, но испытания его были краткими, поскольку 8 мая в RAE в Фарнборо поступил имевший много общего с ним самолет «Марс» Х, спроектированный как модификация «Спэрроухаука» I, но вышедший чуть раньше — о нем чуть ниже. По ходу выпуска в комплектацию экспортного истребителя вносились изменения, например, вместо деревянных воздушных винтов ставили стальные «Лейтнер-Уоттс». Учебный «Спэрроухаук» Mk.II

Глава английской инструкторской миссии капитан лорд Форбс-Семпилл знакомит советника императора Японии адмирала в отставке Того Хэйхатиро с палубным истребителем Глостер «Спэрроухаук» — 1921 г. wikiwand.com

отличался двухместной кабиной, для чего переднее курсантское сиденье сместили вперед, сняв пулеметы. Фирма построила еще один такой самолет себе для рекламных целей. Наконец, палубный боевой «Спэрроухаук» Mk.III получил надувные баллонеты на фюзеляже и гидролыжу перед колесами шасси для аварийной посадки на воду, а также тормозные крюки, которые оказались лишними, поскольку «Хосё» пока не имел аэрофинишера. Все 50 заказанных самолетов были построены в 1921 г. и до конца года получены заказчиком в Японии вместе с 40 комплектами агрегатов — их сборка была выполнена на базе «1-го авиатехнического арсенала флота Йокосука» в 1922 г.

Истребитель Глостер «Спэрроухаук» — один из первых палубных самолетов для авианосцев Императорских ВМС Японии был поставлен Англией. upload.wikimedia.org

18

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

В сентябре того же года в Японию прибыла команда из 30 английских морских летчиков и инженеров-инструкторов, а также технический персонал под руководством Уильяма Форбса-Семпилла. Встречали миссию Семпилла на высшем уровне, своим визитом их почтил сам победитель Цусимы адмирал Того Хэйхатиро, хотя и бывший уже в отставке по возрасту, но не только носивший форму, но и служивший советником по морским вопросам при императоре Хирохито. Служба адмирала Того прошла в эпоху расцвета броненосцев, он настоял на строительстве дредноутного флота. Но теперь не без его влияния Япония согласилась подписать 6 февраля 1922 г. Вашингтонское морское соглашение, налагавшее ограничения на численность и технические данные линкоров и крейсеров, а также на строительство баз и развертывание сухопутных сил на основных морских театрах. В обмен на уступки она требовала помощь в модернизации флота, прежде всего в постройке авианосцев и создании палубной авиации. И «партнеры клюнули».

НОВЫЕ ХОЗЯЕВА ТИХОГО ОКЕАНА В июне 1912 г. в Японии был учрежден Исследовательский комитет ВМС по аэронавтике и шесть его офицеров были направлены во Францию и в США для обучения полетам и приобретения гидросамолетов. В ноябре первые гидропланы «Фарман» и «Кертисс» привезли из Франции и США, была образована первая база Авиации Императорских ВМС (Kaigun Koku Hombu) Оппама у Йокосуки и куплен транспорт «Вакамия Мару», который переоборудовали в гидроавианосец. В сентябре-октябре 1914 г. именно он впервые в мире был успешно применен против германских сухопутных сил в крепости Циндао, а вскоре гидросамолетом с его борта был обнаружен и потоплен немецкий тральщик. Первая морская авиационная часть Японии — ренго кокутай («смешанная авиагруппа») Йокосука была сформирована 1 апреля 1916 г., за ней в 1918 г. появился кокутай Сасебо, а потом и другие именные и номерные части — авиация ВМС Японии быстро росла. В июне 1920 г. лейтенант Кувабара впервые взлетел на истребителе Сопвич «Пап» с полетной палубы, только что смонтированной на тендере «Вакамия Мару», превращенном в авианосец. Подписав Вашингтонское морское соглашение, которое было ратифицировано Японией и вступило в силу в августе 1923 г., Страна восходящего солнца получила право переделать большие линейные крейсера «Акаги» и «Кага» в авианосцы и не думала на этом останавливаться. Но пока морским авиаторам приходилось тренироваться на чем попало — взлетные площадки были поставлены на башнях главного калибра линкора «Ямасиро» и других артиллерийских кораблей, а первый взлет истребителя «Спэрроухаук» II с палубы авианосца «Хосё» состоялся, видимо, — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

только в 1925 г., когда он закончил испытания после первой модернизации. В то время возникло острое соперничество между армией и флотом Японии. Возможно, именно потому там не пошли по пути английских учителей и не смогли отобрать у моряков те самолеты, которые базировались на берегу, в т. ч. и Глостер «Спэрроухаук». Они не воевали и не вошли в авиагруппы новых кораблей, но стали «школьной партой» для тех пилотов, которые придут служить на «Акаги», «Кагу» и другие японские авианосцы, которые будут гораздо мощнее, чем «Хосё», и доставят так много неприятностей англичанам и не только им.

Авианосец «Хосё» Императорских ВМС Японии на ходовых испытаниях в Токийском заливе — декабрь 1922 г. en.wikipedia.org

Английский палубный истребитель Глостер «Найтджа» был спроектирован как модификация экспортного «Спэрроухаука» Mk.III, но оказался не столь удачен. wordpress.com

Парнэлл «Плавер» был самым совершенным среди английских палубных истребителей первого поколения, но заказчик предпочел примитивный «Флайкетчер» более авторитетной фирмы «Фейри». wikiwand.com naukatehnika.com

19

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

ГЛАВНОЕ СЕБЯ НЕ ОБДЕЛИТЬ! Как бы спохватившись, английское Министерство авиации заказало фирме «Глостер» модификацию экспортного самолета «Марс» IV для собственных авианосцев. Но проект «Марс» Х был больше похож на исходный «Найтхаук», получив созвучное «птичье» наименование «Найтджа» (Nightjar — козодой обыкновенный или австралийский, он же — четверокрыл). Он был закончен раньше прототипа и весной 1921 г. вышел на летные испытания, показав преимущество в скороподъемности и высотности, но уступив по скорости, которая была такой же, как у не самых лучших истребителей минувшей мировой войны. До появления палубных самолетов требуемого качества Министерство авиации решило заказать 20 таких

Английский палубный истребитель Фейри «Флайкетчер» — по конструкции и летным данным он почти не отличался от самолетов минувшей мировой войны. flickr.com

истребителей, первые из которых летом 1922 г. поступили в оперативное звено восстановленной в составе Королевских ВВС, но предназначенной для подготовки летчиков палубной авиации 203-й эскадрильи. В сентябре 1922 г. шесть из них на борту авианосца «Аргус» отправились к Дарданеллам для оказания давления на Турцию в возникшем там Чанакском кризисе, но и этот поход, и служба самолета вообще удачными не были. Англичане из Малой Азии были вынуждены с позором уйти, а «Козодои» после нескольких аварий и катастроф с палубы «Аргуса» сняли и в 1924 г. списали. Но дело могло быть не в самолете, а в недостатках методики обучения полетам на нем в сухопутной 203-й эскадрилье — у японцев на почти таких же «Спэрроухауках» подобной аварийности не было. В 1922 г. Министерство авиации наконец-то согласовало с Адмиралтейством новые требования к палубному истребителю, которые вышли под шифром 6/22. Они предусматривали создание самолета с колесным и поплавковым амфибийным шасси, способного действовать с авианосцев и артиллерийских кораблей, взлетая самостоятельно и с катапульты. Под них фирма «Парнэлл», успевшая заработать кое-какой авторитет выпуском сравнительно удачного морского самолета воздушного наблюдения «Пантер», спроектировала самолет «Плавер». Он сохранил устаревший тонкий выпукло-вогнутый профиль крыльев, но получил обтекаемый фюзеляж и современную силовую установку.

Палубные одноместные истребители английской разработки в 1920-х гг. Силовая установка

у воды 4572 м за 21,0 мин

5200

143

14,5

201 у воды 4572 м за 25,5 мин 5151

946

181

18,4

193 у воды 4572 м за 23,0 мин

1354 н. д.

н. д.

431

31,8

228

1374

198

1324

449

32,7

215

1524

3048 м за 9,48 мин

5791

1166 1602

198

1553

436

27,2

209

1524

н. д.

4267

Рон 9J

110

403

644

н. д.

н. д.

241

37,4

183

Глостер «Сперроухаук» Mk.I, 1922

Бентли B.R.2

230

770

921

162

880

150

16,3

Глостер «Сперроухаук» Mk.II, 1922

Бентли B.R.2

230

760

912

162

871

152

Глостер «Сперроухаук» Mk.III, 1922 Бентли B.R.2

230

839

982

162

942

Глостер «Найтджа», 1922

Бентли B.R.2

230

801

982

143

Парнэлл «Плавер», 1922

«Юпитер» IV

436

923

Фейри «Флайкетчер» Mk.I, 1923

«Ягуар» IV

400

925

Фейри «Флайкетчер» Mk.IС, 1924

«Ягуар» IV

400

Тип двигателя

Сопвич «Сваллоу», 1918

Тип и год выпуска

Потолок, м

204

Скорость макс., км/ч

16,7

Весовая отдача, %

5200

Полная нагрузка, кг

у воды 4572 м за 21,0 мин

Боевой, кг

204

Топлива и масла, кг

5639

Взлетный, кг

4572 м за 20,0 мин

Пустого, кг

3048

Мощность взлетная, л. с.

Скороподъемность, время набора высоты

Летные данные

На высоте, м

Весовые данные

5791

у воды 6096 м за 20,22 мин 7010

Примечание: на всех самолетах пулеметы с синхронизаторами системы Константинеско.

20

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

Единственное, что в новом палубном истребителе авиации ВМС Великобритании Фейри «Флайкетчер» было нового, — это двухрядный звездообразный мотор «Ягуар». flickr.com

татель Винсент Николл совершил первый полет с заводского аэродрома в г. Хамбл-ле-Райс в Гемпшире на юге Англии. Устойчивость и управляемость были нормальными, самолет оказался прост в пилотировании и доступен летчику средней квалификации, что и стало его главным достоинством. Прочность планера и надежность систем, а также обзор из кабины были достаточны, летные данные хуже, чем у «Плавера», но требованиям соответствовали. Перед взлетом и посадкой пилот вращал ручку в кабине, синхронно опуская все элероны, которые начинали работать как закрылки, сохраняя и возможность отклонения от этого положения вверх и вниз для управления по крену. Скорость сваливания при зависании элеронов на 2° уменьшалась незначительно — до 85 км/ч без ухудшения продольной устойчивости по крену

Удельные данные на взлете

Нагрузка на крыло, кг/м2

Нагрузка на мощность, кг/л. с.

Отношение мощности к площади крыла, л. с./ м2

Отношение мощности к площади крыла, л. с./ м2

Данной модификации

Общий этого типа

8,788 / нет

15,050

5,715

42,8

5,9

7,3

н. д. н. д.

7,3

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

1

1

493 км, 3,0 ч 8,509 / 8,509

25,084

5,994

36,7

4,0

9,2

35,1

3,8

9,2

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

30

493 км, 3,0 ч 8,509 / 8,509

25,084

5,994

36,4

4,0

9,2

34,7

3,8

9,2

нет

50

493 км, 3,0 ч 8,509 / 8,509

25,084

5,994

39,2

4,3

9,2

37,5

4,1

9,2

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

10

91 вкл. опытные

8,534 / 8,534

26,084

5,588

37,6

4,3

8,8

36,3

4,1

8,8

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

20

22

около 480 км 8,839 / 8,839

28,428

7,010

47,6

3,1

15,3

н. д. н. д.

15,3

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

10

13

н. д.

н. д.

Нагрузка на крыло, кг/м2

Длина, м

Вооружение: количество, тип и калибр пулеметов

Дальность и продолжительность полета

Площадь крыльев, м2

Выпуск

Размах верхнего / нижнего крыла, м

Размеры самолета

Удельные данные в полете с боевым весом 75 % топлива Нагрузка на мощность, кг/л. с.

Она проектировалась унифицированной сразу под два типа звездообразных моторов воздушного охлаждения — однорядный 9-цилиндровый переразмеренный Бристоль «Юпитер» Mk.IV мощностью 425 л. с. и двухрядный редукторный 14-цилиндровый Армстронг Сиддли «Ягуар» Mk.III — 385 л. с. Последний мог комплектоваться приводным центробежным нагнетателем — ПЦН. В начале 1923 г. прошли испытания трех опытных образцов самолета, которые показали преимущество над всеми возможными конкурентами в скорости, наборе высоты и потолке, но топливная система работала ненадежно. Маленький завод из предместья Бристоля Парк-Роу получил заказ на 10 новых истребителей для расширенных испытаний, но на том дело и кончилось. А основной контракт достался гораздо более примитивному самолету Фейри «Флайкетчер» (Flycatcher — мухолов, обитающая в Австралии малая птица, которая охотится в воздухе на летающих насекомых). Что в нем было современного, так это мотор «Ягуар» III, зависающие элероны — разработка фирмы «Фейри», позволяющая уменьшить посадочную скорость и длину пробега, воздушномасляные амортизаторы шасси и гидравлические тормоза колес. Вооружение было стандартным для всех английских палубных истребителей того времени — два пулемета Виккерс Mk.2 калибра 7,69 мм с гидравлическими синхронизаторами Константинеско. Летные испытания трех опытных образцов начались 28 ноября 1922 г., когда летчик-испы-

500

8,839 / 8,939

26,756

7,010

51,3

3,4

14,9

49,5

3,3

14,9

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм 192 серийных

н. д.

8,839 / 8,939

26,756

8,839

59,9

4,0

14,9

58,0

3,9

14,9

2 Виккерс Mk.II, 7,69 мм

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Mk.I и Mk.IC

195 вкл. опытные

naukatehnika.com

21

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

Палубный истребитель Фейри «Флайкетчер» взлетает с авианосца Королевских ВМС «Фьюриес» — 1930 г. twitter.com

и увеличения усилий на ручке управления. Отклонение до 6 … 8° снижало скорость сваливания до 76 км/ч, но управление по крену становилось вялым, на 13° ухудшалась скороподъемность. На 20° самолет сохранял устойчивый полет, но усилия на ручке росли, появлялось отчетливое стремление к сваливанию, а управляемость по тангажу ухудшалась — этот режим был опасен для летчика средней квалификации. Поскольку пилот «Флайкетчера» должен был еще и регулировать угол установки стабилизатора, управлением закрылками, следя за плохо видимым указателем на борту кабины, старались не пользоваться. На взлете надеялись на разворот авианосца против ветра на полном ходу, а на посадке — на тормоза и установленные на оси колес шасси «якоря Брайлера», которые должны были зацепляться за тросы, натянутые вдоль палубы и гасить скорость трением о них.

НАКОНЕЦ-ТО СТАНДАРТНЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ ЕСТЬ! Почему Министерство авиации предпочло примитивный «Флайкетчер» продвинутому «Пловеру», понять так же сложно, как и английский юмор. Разве что авторитет разработчика был прочнее — в его активе уже был действительно хороший разведчик Фейри III, выпущенный общим числом 964 машины, в т. ч. и для палубной авиации. Еще в конце 1922 г. фирма «Фейри» получила контракт на девять самолетов для официальных и эксплуатационных испытаний.

Истребитель Фейри «Флайкетчер» Mk.IC на металлических поплавках — на английских линкорах, для которых предназначались, такие самолеты почти не использовались. royalnavyresearcharchive.org.uk

22

naukatehnika.com

Их постройка началась сразу же на ее заводе в западном пригороде Лондона Хайес. В 1923 г. их сделали и начали постройку заказанных к тому времени 183 самолетов для поставки в строевые части, сдав к концу года первые машины в 402-е звено FAA. На них постепенно внедрялись разные улучшения, в т. ч. начали ставить новый мотор «Ягуар» Mk.IV в 400 сил и металлические воздушные винты постоянного шага вместо деревянных винтов. Сначала самолеты сдавались на колесном шасси, но 19 февраля 1924 г. на гидроаэродроме Норхолт в северо-западном пригороде Лондона летчикиспытатель Норман Мак-Миллан облетал первый самолет на амфибийных поплавках с колесами в нишах у редана и костылями в корме. Их объем оказался мал, а осадка слишком велика, при движении по воде из-за ее завихрения в нишах колес самолет раскачивало по всем осям,

Истребитель Фейри «Флайкетчер» на подъемнике авианосца ВМС Великобритании «Глориес». twitter.com — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АВИАЦИОННЫЙ КАТАЛОГ

что могло перерастать в резкие броски. В тихую погоду и при встречном ветре отрыв от воды был быстрый и легкий, но взлет с воды с сильным боковым ветром оказался невозможен. Выполнение фигур высшего пилотажа было затруднено, а за короткое время испытаний поплавки намокли так сильно, что летные данные самолета ощутимо упали, — заказчик потребовал заменить их дюралевыми. К тому же на сухопутном аэродроме фанерные короба поплавков так резонировали скрип амортизации костылей, что он заглушал мотор. Заказчик самолет с такими поплавками принял под обещание их заменить дюралевыми, что и было сделано. Колес в них уже не было, герметичность достигнута, взлетный вес уменьшился, самолет мог выполнять все фигуры высшего пилотажа, а падение максимальной скорости по сравнению с колесным истребителем было лишь 6 км/ч (2,8 %), но потолок уменьшился более чем на четверть. В конце 1920-х гг. «Флайкетчер» на поплавковом шасси получил обозначение модификации Mk.I, а на амфибийном с возможностью катапультного старта — Mk.IC. Последний 192-й серийный экземпляр был сдан 20 июня 1930 г. Строевые пилоты в мирное время чаще ценят прочность, безотказность и безопасность своих самолетов, чем их боевые качества, и с этой точки зрения «Флайкетчер» был машиной хорошей, особенно если не трогать управление зависанием элеронов. Определенные сложности вызывало обслуживание двухрядного звездообразного мотора «Ягуар», требовавшего гораздо больше труда, чем старые ротативные. К тому же, чтобы долезть к точкам смазки редуктора, надо было снять кок воздушного винта, а чтобы сделать это, надо было снимать и винт, а без кока и без того слабый в скорости «мухолов» и вовсе никого догнать не мог. Самым больным местом самолета были «Брайлеровы якоря», их сняли в 1926 г., но только в 1930-м в Англии был внедрен новый аэрофинишер с поперечными тросами, за которые «Флайкетчер» цеплялся опускаемым на посадке гаком. Такой способ сокращения пробега и сейчас применяется на всех авианосцах. «Флайкетчеры» использовались с 1924 по 1934 гг. на всех шести авианосцах, которые в то время были в Королевском флоте Великобритании, — «Фьюриес», «Аргус», «Гермес», «Игл», «Глориес» и «Корейджес». Эти корабли служили в то время во флотах Метрополии, Средиземноморском, Восточно-Индийском и Китайском. Осенью 1927 г. под предлогом «защиты свободы судоходства» самолеты «Флайкетчер» с борта «Гермеса» вместе с другими кораблями ВМС Великобритании участвовали в нападении на китайский порт Даявань, где было потоплено несколько сампанов и джонок. Англичане называли китайцев пиратами, а китайцы англичан — захватчиками, требуя вывести их войска и флот из Гонконга и вернуть Гонконг Китаю. Поплавки «Флайкетчерам» почти не пригодились. Что интересно, самолеты с ними исполь— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

зовались в основном на авианосцах, например на «Корейджесе», а в обслуживающей артиллерийские корабли 1-й боевой эскадрилье FAA они были с колесным шасси, базируясь, например, на линкоре Средиземноморского флота «Рэмиллис» и взлетая с площадок на 2-й и 3-й башнях главного калибра. Большинство полетов проводилось с авианосцев и сухопутных аэродромов с колес для подготовки широкой массы пилотов палубной авиации в ожидании ее дальнейшего расширения, а также для создания новой ее тактики. Вначале во главу угла ставились задачи противовоздушной обороны эскадры, но затем перешли к более агрессивным действиям. Теперь истребители должны были прокладывать дорогу своим торпедоносцам и бомбардировщикам, захватывать господство в воздухе над занятыми десантами плацдармами и вести штурмовку наземных и морских целей, используя два пулемета и четыре бомбы калибра 9,1 кг. На самолете именно этого типа 26 ноября 1929 г. была выполнена первая в истории FAA ночная посадка истребителя на палубу авианосца. На протяжении 11 лет «Флайкетчеры» эксплуатировались в восьми звеньях FAA — с 401-го по 408-е, в каждом из которых должно было быть по восемь самолетов, но обычно было меньше. Это был «неудобный формат», и в апреле 1933 г. их начали менять на эскадрильи — более крупные части. «Флайкетчеры» попали в 801-ю эскадрилью, закрепленную за «Глориесом», и 802-ю. Последняя в то время находилась в походе на борту «Гермеса», и самолетов обращаемого на ее формирование 408-го звена на полный штат не хватило. Ее пополнили несколькими разведчиками из 409-го звена и так и не довели в то время до полного состава, как и 801-ю.

Истребители Фейри «Флайкетчер» прослужили в авиации Королевских ВМС Великобритании 11 лет, хотя родились уже устаревшими. globalmaritimehistory.com

В июле 1934 г. 406-е звено FAA сдало последний строевой «Флайкетчер», а в 1935-м простоявшие год в резерве самолеты наконецто сняли с вооружения. Их пытались продавать, но единственным «коммерческим успехом» оказалась поставка единичной машины морской авиации Аргентины. В начале 1934 г. английские морские пилоты приступили к освоению нового палубного истребителя Хокер «Нимрод», который наконец-то получил существенные преимущества в скорости, скороподъемности и высотности перед самолетами выпуска 1918 г., от которых «Флайкетчер» почти не отличался. Но путь «Нимрода» от заказа и до палубы авианосца оказался неожиданно долгим. А начался он с выхода в 1926 г. новой Спецификации N.21/26. Но об этом позже, а пока обратим внимание на истребители еще одной великой морской державы или, по крайней мере, мнившей себя таковой, грезя о господстве на Средиземном море. naukatehnika.com

23

БРОНЕКАТАЛОГ Современная реплика танкетки Carden-Loyd Mk.VI

РОЖДЕНИЕ ТАНКЕТКИ С

Еще в годы Первой мировой войны «отцы» теории применения танков выдвинули идею о массовом «использовании бронированных застрельщиков», которые помогали бы пехоте прорывать оборону противника. В послевоенные годы подобные взгляды активно продвигал признанный теоретик современной танковой войны Дж. Фуллер (закончил мировую войну в должности начальника штаба танкового корпуса), считавший, что современная «малая профессиональная армия» должна оснащаться множеством бронированных машин, рассчитанных на одногодвух человек, легких и дешевых в производстве. Эта идея «механизации» пехоты или же дополнения бронетанковых войск бронированной пехотой, в которой каждый пехотинец имеет собственную боевую машину — «танкетку», захватила в 1920-х гг. умы военных теоретиков почти всех держав мира.

амо название «танкетка» происходит от английского выражения «tankettе», что можно перевести как миниатюрный танк. В 1920–1930-х гг. эти миниатюрные бронемашины активно «разводили» во многих государствах — в Англии, Италии, Польше, Японии, СССР. Интересно, что в СССР танкетки одно время именовали гусеничными пулеметовозами. Вот что писал об их применении, например, журнал Министерства обороны СССР «Военный вестник» в 1934 г.: «… Танкетки не могут сделать прорыва укрепленной полосы противника, но при наступлении на противника, не успевшего закрепиться, танкетки принесут громаднейшую пользу. В этом бою танкетки могут производить разведку оборонительной полосы, непосредственно поддерживать наступление пехоты (взамен танков) и в тактическом взаимодействии с пехотой наносить удар по флангу противника». Можно считать, что первым, кто воплотил в металл идею военных о танкетке, был известный американский автопромышленник Генри Форд. В 1918 г. он построил Ford 3-ton Tank — простой, дешевый, предельно малых размеров и пригодный для серийного производства. В нем использовалась конструкция шасси танка «Рено», но два члена экипажа размещались плечом к плечу в небольшой рубке (башни не было), здесь же устанавливалось вооружение — траншейно-штурмовая 37-мм пушка либо пулемет Браунинг-Кольт М18. Разгонялась эта «блоха» до скорости 13 км/ч, что было больше, чем у подавляющего большинства тогдашних танков. Машина вызвала серьезный интерес у военных, которые заказали 15 тыс. штук! Однако до ноября 1918 г. успели построить всего 15 экземпляров (подробней о Ford 3-ton Tank в НиТ № 11/2019), а с наступлением мира заказ аннулировали.

Автор — Сергей Шумилин 24

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕКАТАЛОГ

Еще одна попытка создать собственную танкетку была предпринята в США в 1928 г. Тогда фирма Cunningham разработала и построила одноместную танкетку, получившую обозначение Т-1, или Tank Development Chassis T-1. Ее конструкция была весьма оригинальной — внешне машина напоминала маленький бронеавтомобиль на четырех колесах большого диаметра, но,тем не менее, танкетка была гусеничной. Дело было в необычной конструкции ее ходовой части — в ней вместо обычных для гусеничного движителя набора небольших опорных катков, ведущего и направляющего колес американские инженеры оставили только четыре опорных катка большого диаметра. Передний каток был ведущим, задний — направляющим. Охватывающая их гусеничная лента шириной 254 мм имела резино-металлическую конструкцию. Корпус танкетки собирался из бронелистов толщиной до 3,17 мм (1,25 дюйма), которым в передней части постарались придать рациональные углы наклона, но борта были вертикальными. Двигатель и трансмиссия располагались впереди, за ними в броневой рубке было организовано место для водителя, который также обслуживал 7,62-мм пулемет Browning M1919, смонтированный в лобовом листе. Попадал водитель на свое место через верхний откидывающийся люк. Эта небольшая машина (американские инженеры постарались максимально снизить ее размеры) массой около 1,4 т оснащалась автомобильным двигателем Ford A мощностью 42 л. с., что на испытаниях, проведенных в том же 1928 г., позволило ей продемонстрировать максимальную скорость в 31 км/ч. Несмотря на неплохие скоростные харак-

теристики, представителям армии США Т-1 не приглянулся. Они справедливо отмечали слабые защищенность и вооружение, а также сомневались в ходовых качествах на пересеченной местности. Но мировым лидером в деле проектирования и производства танкеток, без сомнения, стала Великобритания. И благодарить за это нужно таких энтузиастов, как майор Ж. Мартель (Жиффар Ле Кен Мартель дослужился впоследствии до чина генерал-лейтенанта), а также тандем капитанов В. Ллойда и Дж. Кардена. В 1925 г. Ж. Мартель в своем собственном гараже сконструировал и построил довольно своеобразную легкую боевую машину. Корпус первого прототипа, рассчитанный на одного человека, изготовлялся из дерева, мотор взяли от грузовика Maxwell, а ось — от Ford. Необычной была ходовая часть, которая заставляла вспомнить первый английский танк — Mk.I. В ней наряду с гусеничным шасси использовалась задняя колесная тележка. Колеса были управляемыми, обеспечивая поворот. На испытаниях машина показала, что максимальная скорость по дороге может достигать 32 км/ч, а на местности она передвигалась со скоростью до 9–10 км/ч. Прототип был продемонстрирован военным в конце 1925 г., после чего последовал заказ на еще четыре опытные машины. Строились они уже не в гараже, а на фирме Morris Commercial Motors, из-за чего получившаяся в результате танкетка иногда называется Morris-Martel. Ее экипаж уже из двух человек (один танкист не мог одновременно управлять машиной и обслуживать пулемет) размещался в боевой рубке, защищенной 7,6-мм броней. В качестве вооружения планировалось устанавливать 3-фунтовую (47-мм)

Первая серийная танкетка — Ford 3-ton Tank

Опытная американская танкетка Tank Development Chassis T-1

Первый прототип танкетки Ж. Мартеля

Танкетка Morris-Martel, была выпущена небольшой серией в 1927 г.

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

25

БРОНЕКАТАЛОГ

Первый прототип танкетки — «machine № 1» (одноместный), разработанной Ллойдом и Карденом

Колесно-гусеничный прототип танкетки Ллойда и Кардена — «machine № 4» (одноместный), был передан военным и испытывался в 1926 г

Колесно-гусеничная двухместная танкетка — Carden-Loyd Mk.V wheelcum-track carrier

Двухместный прототип танкетки Ллойда и Кардена, переделанный из «machine № 1»

пушку либо пулеметы Vickers. В 1927 г. танкетки MorrisMartel испытывались на Солсбери-Плейн, но результаты военных не впечатлили, и дальнейшие работы над ней были остановлены. Больше повезло тандему В. Ллойда и Дж. Кардена, ветеранам войны, основавшим фирму Carden-Loyd Tractors Ltd., позже она была куплена компанией VickersArmstrongs Limited. Считая, что современной армии требуются высокомобильные бронированные машины на гусеничном ходу, Ллойд и Карден разработали и построили целое семейство одноместных и двухместных танкеток. Первые четыре варианта военным не подошли, но нужно отдать должное упорству конструкторов — пятая попытка увенчалась успехом. Армия, наконец, заказала восемь машин, получивших обозначение Carden-Loyd Mk.V wheel-cum-track carrier, которые и были поставлены в конце марта 1927 г. Принятые британской армией танкетки Carden-Loyd Mk.V разделили на две роты по четыре машины и направили в «Экспериментальное механизированное соединение» формата бригады (Experimental Mechanized Force, сформировано 1 мая 1927 г.), задачей которого являлось изучение и разработка методов ведения боевых действий с применением бронетехники. Танкетка Carden-Loyd Mk.V имела колесно-гусеничный движитель. Два колеса располагались по бортам машины, а управляемое колесо меньших размеров — 26

naukatehnika.com

Король Британии Георг V осматривает одну из восьми танкеток Carden-Loyd Mk.V из состава батальона «С» Королевского танкового корпуса, 1928 г.

в корме. При переходе на колесный ход гусеничный движитель вывешивался. Привод на колеса осуществлялся с помощью цепной передачи, ведущая звездочка которой размещалась на оси ведущего колеса гусеничного движителя. В 1928 г. на основе Mk.V конструкторы создали наиболее удачную танкетку тех лет — Carden-Loyd Mk.VI. В ней, учитывая опыт эксплуатации танкетки Mk.V, отказались от колесного движителя — ресурс гусениц существенно вырос, и они могли выдерживать до 1 000 км пробега. В результате существенно упрощалось обслуживание и эксплуатация танкетки, она становилась более практичной. Военным Mk.VI понравилась, и фирма получила заказ на первые 35 таких машин. Кстати, сразу же пла— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕКАТАЛОГ

нировалось использовать их не только в качестве боевой машины — носителя пулемета (Machine Gun Carrier), но и как артиллерийский тягач (Artillery Tractor) с целью повышения уровня механизации строевых частей. Для тягача было разработано два специальных гусеничных прицепа — один для перевозки 94-мм гаубицы, а второй — для ее расчета и амуниции. Танкетка Carden-Loyd Mk.VI имела низкий корпус коробчатой формы с открытым сверху боевым отделением — головы механика-водителя и пулеметчика выступали над бортами. Вертикальные лобовые бронелисты и нижний кормовой бронелист устанавливались под наклоном, что в теории значительно повышало их пулестойкость, но борта, лоб и корма надстройки были вертикальными. Толщина броневых листов корпуса составляла 5–9 мм. Между рабочими местами членов экипажа в середине корпуса размещался двигатель «Форд-Т» мощностью 22,5 л. с. Его отсек изолировался асбестом. Такое размещение силовой установки позволило сократить длину машины и обеспечить ей высокую поворотливость. Управление танкеткой производилось при помощи двух рычагов. Четыре обрезиненных опорных катка малого диаметра имели в качестве упругого элемента подвески листовые рессоры, одновременно выполнявшие роль балансиров. Поддерживающих катков не было, верхняя ветвь гусеницы скользила по желобу. Пулемет Vickers калибра 7,69 мм с водяным охлаждением размещался в амбразуре лобового листа боевого отделения в съемной уста-

новке. На танкетках, строившихся по британскому заказу, пулемет устанавливался в лобовом бронелисте без всякой защиты, но на экспортных танкетках периодически устанавливался спрямленный бронещит. При необходимости пулемет можно было снять и установить на штатной треноге, которая перевозилась на корпусе. Масса танкетки составляла всего 1,4 т, а максимальная скорость достигала 40 км/ч. Машина получилась предельно простой и надежной. Серийное производство танкеток Carden-Loyd Mk.VI велось с 1929 по 1935 гг. Было построено 450 машин в трех основных производственных модификациях,

Танкетки Carden-Loyd Mk.VI во дворе завода Elswick Works, 1930 г.

Строй из танкеток Morris-Martel (на переднем плане) и Carden-Loyd Mk.V (на заднем плане) в составе Экспериментального механизированного соединения, 1927 г.

Танкетка Carden-Loyd Mk.VI (Machine Gun Carrier), современная реплика — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

27

БРОНЕКАТАЛОГ

Устройство танкетки Carden-Loyd Mk.VI

Модификация танкетки Mk. VI с полностью закрытым корпусом, где над головами членов экипажа сделаны откидывающиеся бронеколпаки в форме усеченной пирамиды. Слева на корпусе крепилась пулеметная тренога, с ее помощью можно было вести огонь из пулемета и вне машины

Танкетка Mk. VI с полностью закрытым корпусом (один из бронеколпаков поднят) в экспозиции музея в Швеции

не считая значительного количества экспериментальных образцов. К 1932 г. в составе Экспериментального механизированного соединения числилось 80 танкеток Carden-Loyd Mk. VI, а за все время на вооружение британской армии поступило 325 танкеток. В 1929 г. появилась модификация танкетки Mk. VI (Machine Gun Carrier) с полностью закрытым корпусом, где над головами членов экипажа были сделаны откидывающиеся бронеколпаки в форме усеченной пирамиды. При этом выпускалась и «колониальная» модификация (для действий в условиях тропиков), сохранившая открытый корпус, но с навесом, крепившимся на трех стойках. Различные экспериментальные модификации строились или в единственном экземпляре, или же мелкой серией из несколько машин. Так, в единственном экземпляре был собран опытный образец самоходной установки с 47-мм пушкой QF2 — «47 mm Self Propelled Gun, Mk.VI Light Armored Vehicle». Постановщик дымовых завес Smoke Producer, оснащенный приборами дымопуска, строился серией из четырех машин. Больше повезло самоходному 3-дюймовому миномету Carden-Loyd Mk.VI Mortar Gun Carrier, который выпустили в 18 экземплярах. В нем миномет установили на специальном лафете в передней части корпуса на месте пулемета. В конце 1920-х гг. на фоне экономического кризиса расходы британского Военного министерства были ограничены, соответственно резко уменьшились и заказы на поставку новой бронетанковой техники. В этой ситуации фирме Vickers-Armstrongs Limited пришлось заняться поиском иностранных заказчиков. В случае танкеток Carden-Loyd Mk.VI эти усилия увенчались заметными успехами, чему способствовала простота ее конструкции и дешевизна. Mk.VI купили такие страны, как Аравия, Бельгия, Боливия, Венгрия, Голландия, Дания, Италия, 28

naukatehnika.com

Боливийская танкетка Mk.VI во время «Войны Гран Чако»

Китай, Польша Португалия, Румыния, СССР, Финляндия, Франция, Чехословакия, Чили, Швеция, Япония. Правда, большинство стран покупали боевые машины не крупными партиями, а всего по нескольку образцов с целью ознакомления и испытаний. Тем не менее пять государств: Польша, Италия, Чехословакия, Франция и СССР, позже приобрели лицензии на производство танкеток «Карден-Лойд» Mk VI. Правда, ни в одной из этих стран в исходном виде танкетки Mk.VI практически не выпускались — их конструкция частично или полностью перерабатывалась под местные требования и возможности производства. Интересно, что свое боевое крещение танкетки «Карден-Лойд» Mk.VI получили как раз под чужим флагом — это были машины, купленные Боливией и участвовавшие в войне 1933–1934 гг. между Боливией и Парагваем, известной под названием «Война Гран Чако». Большими успехами две боливийские танкетки похвастать не могли. Впервые Mk.VI вступили в бой 13 сентября 1932 г. во время битвы за Бокерон, когда они оказали поддержку наступавшим пехотным частям. Позже танкетки использовались для патрулирования нейтральных полос вместе с пехотой. Две танкетки, купленные Голландией в 1930 г., прослужили до начала Второй мировой войны и даже успели — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕКАТАЛОГ

принять участие в боях с немецкими войсками. 10–12 мая 1940 г. их перебросили к границе, но уже через неделю голландская армия капитулировала. Одну из танкеток немцы захватили в качестве трофея. В 1931 г. шесть танкеток Mk.VI приобрела Бельгия. Здесь их переделали в истребители танков, оснастив новым 47-мм противотанковым орудием (Canone de 47mm FRC). Его бронебойный снаряд на дистанции в 300 м пробивал броню толщиной до 47 мм, что по тем временам было очень неплохо. Орудие установили в передней части корпуса за массивным бронещитом, который в походном положении откидывался назад, чтобы не мешать обзору. Все шесть танкеток, переоборудованные в противотанковые самоходки, прослужили до начала войны и участвовали в отражении удара немецких войск. Утром 10 мая 1940 г., в день начала немецкого вторжения, они вели огонь с позиций на западном берегу реки Маас. После капитуляции Бельгии танкетки достались немецкой армии и были отправлены на слом. В 1930 г. около 30 танкеток Mk.VI были закуплены для армии Королевства Таиланд. В мае они прибыли в Бангкок и поступили на вооружение 1-го кавалерийского полка. О боевом применении танкеток в годы японской оккупации неизвестно, но, судя по сохранившимся фотографиям, в 1941 г. они еще находились в строю и считались боеспособными машинами. Отправили их на слом только в конце 1940-х гг.

Повоевали танкетки Mk.VI и на Ближнем Востоке. В 1933 г. Великобритания передала несколько таких танкеток недавно образованному государству — Саудовской Аравии, которое не замедлило воспользоваться этой бронетехникой в ходе военной кампании против соседнего Йемена в феврале — апреле 1934 г. Как видим, танкетка Carden-Loyd Mk. VI стала своего рода бестселлером, пользуясь популярностью у военных многих стран и породив волну подражаний. И хотя сама она проявила чудеса долгожительства, общая концепция танкетки — небольшой легкобронированной и вооруженной машины, управляемой минимальным экипажем, способной преодолевать пересеченную местность и преследовать силы противника, поддерживая наступающую пехоту, не выдержала проверку временем. На современном поле боя танкетка оказалась не вполне адекватной — уязвимость ее легкой брони заставила в конечном итоге от нее отказаться. Танкетки были вытеснены легкими танками специальной постройки, которые имели повышенную огневую мощь и обеспечивали лучшую защиту экипажа, чем их меньшие предшественники. Но на определенный период времени танкетки смогли прочно закрепиться в составе армий, особенно малых стран, которые не могли позволить себе более крупные и мощные типы бронетехники по экономическим соображениям.

На танкетки Carden-Loyd Carrier Mk.VI India Pattern, выпускавшиеся для Индии, устанавливали навес

Бельгийская танкетка Mk.VI, переоборудованная в противотанковую самоходку. Захвачена немцами в 1940 г.

Представители командования Латвийской армии осматривают прибывшую из Англии танкетку Carden-Loyd Carrier Mk.VI. Рига,1930 г.

Построенная для Швеции танкетка Carden-Loyd Mark V* имела корпус измененной формы. Шведской армии требовалась гусеничная машина, которая могла буксировать 37-мм пехотную пушку Bofors по пересеченной местности. Танкетка вооружалась 6,5-мм пулеметом М/14-29

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

29

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

Н

аши постоянные читатели, вероятно, помнят, что с ноября 2018 г. на марсианской равнине Элизий работает аппарат NASA под названием InSight. Это стационарный модуль, не рассчитанный на перемещения по поверхности. Целью миссии было изучение внутренней структуры Марса. Аппарат оснащен сейсмометром, регистрирующим подземные толчки, возникающие, к примеру, от падения метеоритов или в результате каких-то глубинных процессов. Также в распоряжении InSight имеется хитрый прибор для изучения колебаний Марса под воздействием Солнца. Для этого он фиксирует изменение доплеровского смещения и разницу во времени, которая требуется, чтобы от Земли дошел радиосигнал. На мир InSight смотрит двумя камерами. А еще у него есть тепловой зонд, полное название которого Heat Flow and Physical Properties Package (с англ. — «набор изучения теплового потока и физических свойств»), сокращенно HP, предоставленный Германским космическим агентством. О немто главным образом и пойдет дальше речь.

НР был предназначен для измерения теплового потока под поверхностью Марса и для этого должен был пробурить с помощью 40-сантиметровой сваи скважину глубиной 5 м и разместить в ней ленту с тепловыми датчиками. Но жизнь НР на Марсе с самого начала не задалась. Свая углубилась на 30 см, и на этом прогресс остановился. Зонд просто подпрыгивал на месте. Причину поняли не сразу, сначала предположили, что инструмент натолкнулся на камень или слишком плотный слой грунта. Но все оказалось ровно наоборот. Грунт был слишком рыхлым, и бедняга НР неуклюже топтался в осыпающейся лунке. Ему не хватало сцепления с окружающим грунтом.

8–29 июня 2019 г. опорную конструкцию буровой установки подняли и переустановили на другое место при помощи роботизированной руки IDA (Instrument Deployment Arm). Полученные при этом снимки с обеих камер подтвердили, что стенки скважины сильно расширились из-за того, что буру не хватало трения, и он практически не продвигался вглубь при бурении. Решили, что если с помощью роботизированной руки нажать на грунт вблизи скважины небольшим ковшом, то его получится утрамбовать и обеспечить необходимое сцепление со стенками скважины. Это ощутимой пользы не принесло, поэтому стратегию поменяли — прижали роботизированной рукой сам бур. В середине октября 2019 г. гордо сообщили о достигнутом успехе. После внесенных изменений лунка стала глубже на целый

Автор — Наталья Беспалова 30

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА и КОСМОНАВТИКА

сантиметр! Потом на два. Но радость оказалась преждевременной.

26 октября 40-сантиметровый бур внезапно выскочил из грунта на половину своей длины. В конце ноября работу по бурению удалось возобновить и отвоевать еще несколько сантиметров, но в январе 2020 г. ситуация повторилась.

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

В итоге за весь период работы зонд сумел довести глубину до 50 см. В январе этого года агентство NASA объявило, что зонд прекратил свою работу и официально выведен из эксплуатации. «Мы сделали все, что могли, однако Марс и наш героический «крот» оказались несовместимы друг с другом», — сказал руководитель проекта Тильман Спон (Tilman Spohn) из Германского космического агентства. Жаль, но космос, он на то и таинственный и неизведанный, чтобы время от времени там что-то шло не по плану. Кстати, это не первый случай, когда ученых подводит высокая рыхлость грунта на объекте исследования. В ноябре 2014 г. спускаемому аппарату «Филы» не удалось с первого раза закрепиться на поверхности кометы Чурюмова — Герасименко. Фиксирующие крюки не удержались в грунте, и, отскочив рикошетом, аппарат едва не ушел в открытый космос. Это было бы невероятно обидно, ведь он летел к комете десять лет! К счастью, «Филы» все же удалось посадить, хоть и немного не там, где хотели исследователи. Что до InSight, неудача с тепловым зондом — это досадно, но у этой миссии есть и наверняка еще будут другие достижения. В частности, его сейсмометр уже зафиксировал сотни событий, которые могут трактоваться как марсотрясения.

naukatehnika.com

31

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

F-16 FIGHTING

Часть 3

FALCON

Самый распространенный истребитель 4-го поколения (Продолжение. Начало см. в № 12 2020 г. – № 1 2021 г. «Науки и Техники»)

МОДИФИКАЦИИ F-16 FIGHTING FALCON F-16A/B

Первый серийный F-16A/B Block 1 (№ 78-0001) поставлен в ВВС США 18 августа 1978 г. Внешним отличием от последующих модификаций является обтекатель антенны РЛС черного цвета. Всего выпущено 94 самолета для ВВС США, Бельгии, Нидерландов, Дании и Норвегии. Модификации F-16A/B Block 5 и Block 10 практически не отличаются от Block 1 и имеют незначительные внутренние различия. Начиная с Block 5 носовые части самолета окрашены в серый цвет, так как черный демаскировал самолет, увеличивая дальность визуального обнаружения. Было выпущено 154 Block 5 и 355 Block 10.

F-16A/B Block 15 является самой многочисленной среди модификаций A/B, выпускалась 14 лет с 1982 по 1996 гг. на трех производственных линиях. Выпущен 971 самолет. На Block 15 самолет претерпел более значительные изменения. Была установлена модифицированная радиолокационная система (РЛС) AN/APG-66(V)2, имеющая более

высокую выходную мощность, повышенную надежность (с 70 до 210 часов), более высокую помехозащищенность, дальность обнаружения воздушных целей (ВЦ) типа «истребитель» увеличена до 83 км. Станция получила возможность работать в режиме TWS (Track While Scan — сопровождение в процессе обзора), улучшены возможности работы РЛС по наземным целям (НЦ), появи-

лась возможность одновременного сопровождения ВЦ и НЦ. Для компенсации смещения центра тяжести, вызванного установкой двух дополнительных узлов подвески (и массы подвешиваемой нагрузки), установили увеличенные стабилизаторы, площадь которых увеличилась на 30 %. При этом улучшилась управляемость на взлете и на больших углах атаки.

На модификации Block 15 появилось два дополнительных узла подвески 5R и 5L. Узлы 3 и 7 были приспособлены под ракеты средней дальности AIM-7 Sparrow. Появилась возможность подвески 1000 фунтовых бомб на подкрыльевых точках подвески. Фото: f-16.net

Автор — Андрей Тищенков 32

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

F-16A Block 1 (№ 78016) в Дейтоне на авиашоу. Фото 1979 г. В дальнейшем все самолеты этой модификации будут доведены до Block 10, а характерные черные обтекатели будут перекрашены в серый цвет

Норвежский F-16A Block 15

На данном варианте установили защищенную радиостанцию УКВ Have Quick II с высокой скоростью псевдослучайной перестройки рабочей частоты, улучшили систему кондиционирования воздуха в кабине. Более 200 самолетов Block 15, произведенных с 1988 по 1994 гг. по программе OCU (Operation Capability Upgrade — повышение эксплуатационных возможностей), получили обозначение F-16A/B Block 15 OCU. На этом варианте установили ТРДДФ тягой 6595/10771 кгс (105,7 кН) с цифровой системой управления, широкоугольную ИЛС, аналогичную F-16 Block 25, более совер— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

шенный радиолокационный радиовысотомер, лазерную гироскопическую инерционную систему навигации, максимальный взлетный вес подняли до 17 010 кг, усилили конструкцию планера. В состав вооружения ввели управляемые ракеты (УР) AGM-119 Penguin Mk3, AGM-65 и AIM120 AMRAAM, оснастили самолет подвесной контейнерной системой РЭП AN/ALQ–131. Изначально планировалась эксплуатация самолетов F-16A/B до конца 1990-х гг. В силу разных экономических и политических причин в начале 90-х гг. стало ясно, что к этому времени заме-

нить их на новые самолеты не получится. В результате пять стран (США, Нидерланды, Дания, Бельгия и Норвегия) договорились провести модернизацию по программе MLU (Mid-Life Update), включающей большой объем работ по обновлению авионики, проверке состояния планера и продлению срока службы планера до 8 000 часов. В результате самолеты по оснащению и боевым возможностям стали соответствовать модификации F-16C/D Block 50/52. Позже к программе присоединились Португалия, Иордания и Пакистан. Самолеты получили обозначение F-16AM/BM. Самолеты F-16AM/BM оснастили новым процессором обработки данных, РЛС AN/APG-66(V2) могла сопровождать до десяти целей, а также одновременно обеспечивать применение шести AIM-120 AMRAAM. Дальность обнаружения увеличили на 25 %, повысили надежность станции, улучшили возможности РЛС в режиме картографирования земной поверхности. Обновили кабину, установив два многофункциональных дисплея, по оснащению она стала соответствовать кабине F-16C/D Block 50/52. Значительно расширили ассортимент вооружения. Самолеты, построенные по стандартам MLU для ВВС Тайваня, получили naukatehnika.com

33

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Установка подвесного контейнера AN/ALQ–131 под голландский F-16AM. Фото: 1995 г. nimh-beeldbank.defensie.nl

обозначение F-16A/B Block 20. На них установлены РЛС AN/APG-66 (V3) и двигатель F100-PW-220. Всего поставлено в 1997–2001 гг. 120 F-16A Block 20 и 30 F-16B Block 20.

F-16A/B ADF (Air Defense Fighter) — вариант F-16A/B Block 15, модернизированный в истребитель-перехватчик для ВВС Национальной гвардии США. Переделке в период 1989– 1992 гг. подвергся 271 самолет. Самолеты входили в систему ПВО Северной Америки (NORAD) и предназначались для перехвата бомбардировщиков и крылатых ракет (КР). На перехватчик установили РЛС AN/APG68A с улучшенными возможностями по обнаружению ВЦ с малой эффективной площадью рассеивания (ЭПР). Также от более ранних версий ADF отличался составом оборудования и возможностью нести до шести УР средней дальности AIM-120 AMRAAM или AIM-7 Sparrow.

F-16C/D С 1984 г. в ВВС США начались поставки модификации F-16C/D Block 25. На самолет установили новую РЛС AN/APG-68(V) с увеличенной дальностью действия. РЛС имеет 25 режимов работы, которые подразделяются на три группы: усовершенствованные атакующие, завоевания превосходства в воздухе, усовершенствованные «воздух — воздух». В состав вооружения вошли УР AGM-65D Maverick и AIM-120 AMRAAM. Кабину пилота модернизировали, установили новый широкоугольный ИЛС, усовершенствовали электронику, систему управления огнем, усилили 34

naukatehnika.com

F-16A ADF. В носовой части фюзеляжа смонтирована фара мощностью 150 000 свечей для подсветки других самолетов в темное время суток с целью визуального опознавания. Другим внешним отличием от ранних версий являются антенны системы опознавания «свой-чужой». Фото: jetphotos.com

F-16C Block 42 ВВС США

конструкцию, что позволило увеличить максимальную взлетную массу до 19 640 кг. Самолеты F-16C/D внешне отличаются от F-16A/B увеличенным обтекателем основания киля. Всего выпущено 209 F-16C и 35 F-16C/D Block 25, которые поставлялись только для США. На самолетах F-16C/D Block 30/32 появился реконструированный универсальный двигательный отсек, в котором можно было размещать либо двигатель General Electric F110-GE-100 (на Block 30), либо Pratt & Whitney F100-PW-220 (на Block 32). С 1987 г. в состав вооружения добавили противорадиолокационные УР AGM-45 Shrike и AGM-88 HARM. Начиная с F-16C Block 30 (№ 86-0262) устанавливали воздухозаборники с увеличенным входным сечением. С 1986 по 1989 гг. было собрано 733 самолета Block 30/32 для поставок в США,

Турцию, Израиль, Грецию, Египет и Южную Корею. На следующей модификации F-16C/D Block 40/42 (неофициальное название Night Falcon — ночной сокол) повышены ударные возможности в ночных условиях. Самолет оснастили контейнерами навигационно-прицельной системы LANTIRN, состоящей из двух отдельных блоков: навигационного AN/AAQ-13 (подвешивался на левом подфюзеляжном пилоне 5L) и блока наведения AN/AAQ-14 (подвешивался на правом подфюзеляжном пилоне 5R). Изображение с системы LANTIRN выводилось на ИЛС. Появилась возможность применения управляемых авиабомб (УАБ) с лазерным наведением GBU-10, GBU -12, GBU-24. Новая РЛС APG-68V(5) позволяла пилотировать самолет в режиме огибания рельефа местности. Из других нововведений можно отметить уста— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

новку системы спутниковой навигации GPS (Global Positioning System), усовершенствованной кислородной системы, обеспечивающей при больших перегрузках питание летчика кислородом под давлением.

F-16C/D Block 40/42 имеет усиленную конструкцию крыла, стойки шасси, масса пустого самолета возросла до 8 510 кг, максимальная взлетная — до 19 187 кг. С 1989 по 1995 гг. и в 1999 г. (производство было прекращено в 1995-м, а в 1999-м его возобновили для поставки 21 самолета Египту) выпущено 799 самолетов F-16C/D Block 40/42. Истребители модификации F-16C/D Block 50/52 оснащены двигателями F110- GE -129 (Block 50) или F100-PW-229 (Block 52) с максимальной тягой 13 200 кгс. Вооружение дополнили управляемыми авиабомбами JDAM , AGM-154A/B JSOW, противокорабельными ракетами (ПКР) AGM-84 Harpoon. Бортовой комплекс индивидуальной защиты состоит из станции предупреждения о радиолокационном облучении, автомата отстрела ложных тепловых целей (ЛТЦ) и дипольных отражателей, а также из аппаратуры постановки помех. Система предупреждения об облучении AN/ALR-56M обладает высокой избирательностью и точностью обнаружения источника радиоизлучения, способна обнаруживать и распознавать источники непрерывного, импульсного и импульсно-доплеровского излучения со всех направлений в диапазоне 0,3–20 ГГц (возможно расширение до 40 ГГц). Пеленг и оценочная дальность до источника радиоизлучения выводятся на индикатор, расположенный на приборной панели в кабине экипажа. При обнаружении излучения пилоту подаются звуковой и световой сигналы. В случае необходимости станция выдает команду аппаратуре постановки активных помех или на автомат отстрела дипольных отражателей и ложных тепловых целей (AN/ALE-47). Аппаратура AN/ALE-47 применяется для создания пассивных помех. Она позволяет использовать четыре типа ловушек с 16 видами наполнителей. При этом в каждом магазине может устанавливаться до пяти разных кассет. Одновременно происходит отстреливание от одной до четырех кассет из каждого мага— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

зина. Время готовности автомата к их отстрелу не превышает 5 мс. Пилот может перепрограммировать аппаратуру во время полета. AN/ALE-47 работает в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах. Для постановки активных помех на самолетах F-16C и D устанавливаются автоматические станции индивидуальной защиты модульного типа AN/ALQ-131 (V). Работая совместно с приемником предупреждения о радиолокационном облучении, станция способна автономно обнаруживать и ставить активные помехи в диапазоне частот 2–20 ГГц по зара-

нее заданному алгоритму, который вводится во время предполетной подготовки в течение 15 мин. ЭВМ может формировать до 48 различных сигналов. Самолеты Block 50/52 оснащены РЛС AN/PG-68V (5), на последних партиях также устанавливались варианты V(7) и V(8) с расширенным диапазоном рабочих характеристик. В таблице приведены данные по оснащению РЛС на самолетах F-16C/D, приведенные а «Зарубежном военном обозрении» № 07/2007. Еще одним нововведением является возможность автономного

F-16C Block 52 ВВС Польши

Оснащение РЛС AN/APG-68(V) самолетов F-16C и D Модификация РЛС

Страна

Количество станций к 2005 (2010) г.

AN/APG-68(V)1/5 AN/APG-68(V)2/3

США Бахрейн Египет Греция Израиль Республика Корея Сингапур Турция Республика Корея Сингапур Египет Греция Израиль Оман Польша Чили ОАЭ

1 444 22 154 80 135 160 42 240 20 20 24 70 41 (102) 12 6 (48) 6 (10) 32 (80)

AN/APG-68(V)7 AN/APG-68(V)8 AN/APG-68(V)9

AN/APG-80

naukatehnika.com

35

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

На снимке стрелкой обозначена система AN/ASQ-213 HTS. Масса контейнера 41 кг, длина 1,4 м, диаметр 0,2 м. Фото: f-16.net

использования УР AGM-88 HARM, для чего предусмотрена установка системы выдачи целеуказания противорадиолокационной ракете AN/ASQ213 HTS HTS (HARM Targeting System), размещаемой в контейнере. Еще более совершенными модификациями стали F-16C/D Block 50/52+ с установленной на них более совершенной РЛС AN/APG-68(V)9, в которой можно отметить следующие возможности: 33 усовершенствованный режим поиска и сопровождения воздушных целей (ERS — Extended Range Search), отличающийся большей дальностью действия (максимальная дальность обнаружения ВЦ 280 км, надводных — 150 км) и сектором сканирования на максимальной дальности (до ± 60º); 33 режим синтезирования апертуры антенны, обеспечивающий получение радиолокационного изображения с высоким разрешением; 33 обладает системой встроенного контроля, обеспечивающей большую глубину диагностики неисправностей;

На фотографии хорошо видно размещение конформных топливных баков. Фото: Lockheed Martin.

33 исключает необходимость межрегламентного обслуживания; 33 совместима с разрабатываемой нашлемной системой целеуказания JHMCS, подвесным контейнером «Лайтенинг-2» и другими подвесными контейнерами с оптико-электронной прицельно-навигационной аппаратурой, УР AIM-120 и AIM-9X класса «воздух — воздух», УАБ JSOW и УАБ JDAM и средствами РЭП (AN/ ALQ-131, -165 и т. д.). По бокам фюзеляжа над крылом могут устанавливаться конформные топливные баки общей емкостью 2 045 л (450 галлонов), что значительно увеличивает радиус действия, и при этом не уменьшается количество используемых точек подвески.

F-16E/F Вариант самолета F-16E/F Block 60 создан специально под требования ОАЭ. На истребитель установили новую РЛС с АФАР AN/APG-80. Она

имеет следующие характерные отличия от AN/APG-68: 33 расширенный диапазон рабочих частот; 33 большая дальность обнаружения; 33 сектор обзора по азимуту и углу места 140º; 33 сопровождение на проходе до 20 целей (с потенциальным увеличением этого количества до 50 для повышения ситуационной осведомленности летчика); 33 возможность одновременного автоматического сопровождения и измерения координат до шести целей с точностью сопровождения одиночной цели РЛС AN/APG-68(V)5 в режиме сопровождения одиночной цели (STT — Single-Target-Track); 33 обеспечение сопровождения целей на большей дальности и с большей угловой скоростью; 33 использование сигналов с низкой вероятностью перехвата РЭС противника; 33 обеспечение формирования нулей ДНА в направлении на источники помех;

 Оптоэлектронный комплекс IFTS (Internal FLIR Targeting System) размещен в двух модулях (встроенном в носовой части и в контейнере). Широкоугольный гиростабилизированный тепловизионный датчик, служащий для навигации и обнаружения ВЦ и НЦ, расположен в верхнем модуле в носовой части фюзеляжа перед козырьком фонаря кабины. Прицельный датчик AN/AAQ-32, сопряженный с тепловизионным блоком, размещен в подвесном контейнере под левой «губой» воздухозаборника. Видеоинформация от них может выводиться как на ИЛС, так и на нашлемный прицелиндикатор. Новый комплекс по сравнению с системой LANTIRN имеет меньшее аэродинамическое сопротивление и позволяет истребителю маневрировать с перегрузками до 9 единиц, что недоступно самолетам, оснащенным LANTIRN

36

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

33 режим синтезирования апертуры с расширенными возможностями и автоматическим целеуказанием; 33 режим автоматического следования рельефу местности; 33 режим селекции движущихся целей; 33 среднее время наработки между отказами 500 ч. Станция способна обнаружить крылатую ракету с ЭПР 0,1 м2 на дальности не менее 60 км. На Block 60 стоит станция РЭП AN/ ALQ-165, предназначенная для создания активных помех в диапазоне от 1 до 35 ГГц и имеющая малое время реакции (от 0,1 до 0,25 с). Масса пустого самолета увеличена до 9 979 кг, максимальная взлетная масса — до 20 865 кг. На истребитель установили новый более мощный двигатель F110-GE-132 с максимальной тягой 14 740 кгс. Вооружение F-16E/F Block 60 аналогично самолетам Block 50/52, но дополнительно имеется возможность использования УР «воздух —

воздух» ближнего действия AIM-132 ASRAAM и КР AGM-84E (SLAM).

F-16 BLOCK 70/72 Самая современная версия, предлагаемая компанией «Локхид Мартин», создана на базе экспериментального F-16V. За счет поставок новых самолетов и модернизации, находящихся на вооружении ВВС в различных странах мира, фирма рассчитывает на продление эксплуатации парка F-16 как минимум до 2060 г. Производство F-16 Block 70 началось 11 ноября 2019 г. в Гринвилле, штат Южная Каролина. Заказчиками являются Бахрейн (16 самолетов), Словакия (14), и Болгария (8). Государственный департамент США одобрил продажу 25 новых серийных самолетов F-16 Block 72 для Марокко. Заключены контракты на модернизацию существующего парка F-16 с Тайванем (145 самолетов), Грецией (85), Марокко (23). Ведутся переговоры о поставках F-16 Block 70/72 с Индонезией,  РЛС AN/APG-83 разработана для установки на истребители F-16 Block 50/52 (может устанавливаться и на самолеты более ранних моделей). Новая станция обеспечивает F-16 радиолокационными возможностями, аналогичными возможностям на самолетах 5-го поколения F-22 Raptor и F-35 Lightning II. Фото: Northropgrumman.com

Справа по полету под воздухозаборником подвешен контейнер AN/AAQ-33 Sniper — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Тайвань обратился в Когресс США с просьбой одобрения поставки новых 66 самолетов. Вариант самолета, названный F-21, предложен для оснащения ВВС Индии в рамках тендера на поставку легких многофункциональных истребителей. Самолет оснащен РЛС с АФАР AN/ APG-83 SABR (Scalable Agile Beam Radar) с дальностью обнаружения ВЦ 370 км. Конструкция и дисплейная графическая символика станции имеет много общего с радарами APG-77 (F-22) и APG-81 (F-35), что позволит пилотам легко переходить к полетам на боевых самолетах этих типов. AN/APG-83 обладает увеличенной дальностью обнаружения и сопровождения целей (одновременно сопровождает 35 целей с применением вооружения по 10 ВЦ), высоким разрешением в режиме синтезирования апертуры, чередованием режимов работы станции для большей ситуационной осведомленности и повышенной надежностью. Northrop Grumman выиграла первый контракт в 2017 г. на 72 РЛС SABR для модернизации F-16 Национальной гвардии, за которым последовал еще один контракт в декабре 2019 г. на сумму более 1 миллиарда долларов США на поставку до 372 радаров. На Block 70 может подвешиваться прицельный контейнер AN/AAQ-33 «Снайпер» с оптико-электронной и ИК-аппаратурой, предназначенный для обнаружения и идентификации целей, их локализации в единой геоцентрической системе координат, автоматического сопровождения и выдачи целеуказания для применения высокоточного оружия по движущимся и стационарным

Кабина F-16 Block 70.Фото: ainonline.com

naukatehnika.com

37

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Центральным дисплей (CPD). Высокая яркость и контрастность позволяет видеть информацию при попадании прямых солнечных лучей. Имеется режим «Картинка в картинке». Фото: elbitsystems.com

высокого разрешения 6 × 8 дюймов. Новый дисплей с высоким разрешением позволит пилотам в полной мере использовать данные с AN/APG-83 SABR и AN/AAQ-33 и других систем самолета. Новый CPD позволяет использовать цветные движущиеся карты, функцию масштабирования с возможностью переключения информации между дисплеями и цифровое отображение данных полетных приборов. CPD также совместим с системой визуализации ночного видения (NVIS). Самолет «штатно» оборудован автоматической системой предупреждения столкновения с землей (Auto GCAS). Систему также установили более чем на 600 самолетах F-16 Block 40/50 ВВС США по всему миру и в 2020 г. планируют установить на F-16 Block 30 Национальной гвардии США. Согласно статистике ВВС США, на инциденты CFIT (Controlled flight into terrain — термин, обозначающий авиационное происшест-

Окончание следует

целям. «Снайпер» предоставляет экипажам боевых самолетов изображения с высоким разрешением, автоматически отслеживает небольшие цели для нанесения по ним ударов с применением оружия с лазерным и спутниковым GPS-наведением. Контейнер оснащается тепловизионной системой переднего обзора, телевизионными камерами, лазерной системой подсветки цели. Благодаря высокой разрешающей способности и большой дальности действия «Снайпер» позволяет экипажам самолетов успешно идентифицировать цели, не входя в зону противовоздушной обороны противника. Также есть возможность передачи полученной информации в реальном режиме времени для улучшения ситуационной осведомленности и быстрой координации для нанесения ударов. Истребитель имеет модернизированную кабину с новым центральным дисплеем (CPD), который отображает тактические изображения на экране

вие, в ходе которого исправное воздушное судно, управляемое экипажем в штатном режиме, сталкивается с земной, водной поверхностью или неподвижными препятствиями, не являющимися другими самолетами) приходится 26 процентов потерь самолетов и 75 (!) процентов всех погибших пилотов F-16. Данная статистика приведена на сайте разработчика системы www. lockheedmartin.com. Система использует сложные алгоритмы предотвращения столкновений и автономного принятия решений, которые используют точную навигацию, характеристики самолета, бортовые цифровые данные о местности, радиолокационное картографирование местности, чтобы определить, неизбежно ли столкновение с землей. Если система предсказывает неминуемое столкновение, автоматически выполняется автономный маневр уклонения с перегрузкой до + 5 g. Auto GCAS работает в фоновом режиме и автоматически обеспечивает защиту независимо от того, отвлечен ли пилот, перегружен задачами, выведен из строя или потерял сознание. Так же, как и на предыдущей модификации Block 60, установлен двигатель General Electric F110-GE-132. Планер усилен и имеет увеличенный срок службы до 12 000 ч. «Локхид Мартин» относит F-16 Block 70/72 к истребителям поколения «4++», поскольку, несмотря на то, что он по конструкции относится к истребителям четвертого поколения, он оборудован авионикой, применяемой на самолетах пятого поколения, и вооружением последнего поколения.

На рисунке показана работа автоматической системы предупреждения столкновения с землей Auto GCAS

38

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕТЕХНИКА

и

БОЕВЫЕ МАШИНЫ

ДОСПЕХИ ДЛЯ ТАНКА, или ЭВОЛЮЦИЯ БРОНИ

В предыдущей статье (НиТ № 11 (173) 2020 г.) мы рассмотрели основные способы защиты бронемашин сегодня. Однако ими история бронетехники не исчерпывается. В текущей статье мы продолжим разговор о том, как можно сделать танк или БТР непробиваемым (или, по крайней мере, усложнить противнику задачу его уничтожения). Сразу сделаем небольшую оговорку: речь пойдет о тех способах защиты, которые используются на серийно выпускаемых машинах или встречаются в реальной боевой обстановке (подтверждаются фото- или видеоматериалами).

I. АЛЮМИНИЕВАЯ БРОНЯ За алюминием прочно закрепилась слава крылатого металла. Однако, кроме авиации, он не менее широко применяется в кораблестроении и танкостроении. Применение алюминия позволяет сделать корпус бронемашины более легким, лучше защищает

от радиации, дает меньше заброневых осколков при пробитии, бронекорпус становится менее подверженным коррозии. Особенно выгодным применение этого металла оказывается при производстве плавающих и авиадесантных машин. Также алюминиевая броня легче сваривается.

Как правило, на практике наиболее часто используются алюминиевые сплавы двух типов. К первому относят сплавы алюминия и магния, алюминия, магния и цинка без дополнительной термической обработки, они хорошо защищают от осколков. Второй тип составляют сплавы на основе тех же компонен-

Автор — Вадим Лебедев — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

39

БРОНЕТЕХНИКА

и

БОЕВЫЕ МАШИНЫ

тов, проходящие дополнительную обработку, превосходящие первый тип по противопульной и противоснарядной защите, но хуже обеспечивающие защиту от осколков. Изготовленная из алюминия броня неплохо защищает машину от пуль различного калибра, осколков снарядов, автоматических пушек калибра 20–30 мм. Хуже дело обстоит со снарядами более крупных калибров, но, как известно, и традиционная стальная броня не всегда способна защитить от них. В СССР исследования по применению алюминия для защиты бронетехники начались в 50-х гг. ХХ в. Впервые его применили в конструкции плавающего танка ПТ-76. В 1960-х гг. был разработан сплав АБТ-101, применявшийся на боевых машинах десанта БМД-1, БМД-2, БМД-3. В 1960-х — 1970-х гг. алюминиевую броню освоили на Западе. Так, Великобритания использовала ее в производстве боевых машин «Фокс», «Скорпион», «Симитар». В США бронирование на основе алюминия активно применяет компания FMC Corporation, производящая боевые машины пехоты AIFV и «Брэдли», а начало производства «люминиевых» бронемашин в этой стране связано с такими образцами бронетехники, как М-113, М-114, САУ М-109, плавающий БТР LVTP-7. Франция впервые использовала броню на основе крылатого металла на своей первой БМП АМХ-10Р. Существуют и гибридные машины, например американский легкий танк М-551 «Шеридан» и английская БМП «Уорриор», у которых корпус из алюминия, башня — стальная. В войсках алюминиевую броню не очень любят, а в вооруженных

Корпус БМД-1 из алюминия

40

naukatehnika.com

силах некоторых стран мира (Германия) откровенно не приемлют. Ошибочно считается, что она горит лучше, чем стальная. На самом деле температура плавления алюминия достаточно высока. Но проблема здесь в том, что алюминий при термическом воздействии вначале теряет прочность, сделанная на его основе броня становится более пробиваемой, алюминиевая машина быстро разрушается, буквально разваливается на части (что негативно сказывается на боевом духе личного состава). В то время как стальная машина может потерять прочность, но довольно долго хранит форму. Восстановить подбитую алюминиевую бронемашину нельзя. От взрывов мин и самодельных взрывных устройств броня из алюминия защищает хуже стальной. Как показал опыт боевого применения танков «Шеридан» во Вьетнаме, при подрыве на мине погибает механик водитель, другие танкисты получают ранения различной степени тяжести (на танке М-48 это закончилось бы потерей пары опорных катков). Поэтому на днище «Шериданов» начали устанавливать экраны из титана (этот металл, несмотря на высокие защитные качества, из-за крайней дороговизны не применяется для бронетехники, но используется в авиации, где с его помощью забронирована кабина штурмовика СУ-25, например). Для того чтобы обеспечивать такие же параметры защиты, как и при стальном бронировании, алюминиевую броню приходится делать более толстой. Алюминий достаточно дорог. Но, несмотря на вышеперечисленные недостатки, успешно применяться в деле защиты бронетехники он может.

II. ИМПРОВИЗИРОВАННАЯ БРОНЯ Что делать, если вы произвели партию неплохих боевых машин, выпустили их на фронт, и тут выяснилось, что их броня успешно пробивается пушками танков вражеских? Пока конструкторы почешутся, придумают, как нарастить броню не в ущерб прочим характеристикам, пока новые машины пойдут в серию, пока доедут до линии фронта… А до того момента? Уходить в Валгаллу с криками «Банзай!»? Если такая перспектива не радует, выход один — импровизировать. Более того, путем навешивания листов брони/металла на изначально мирную машину, типа грузовика или погрузчика, можно получить импровизированный образец бронетехники (эрзац-танк или БТР), который не без успеха будет воевать. Пример — танко-трактор «На испуг». Но эта тема требует отдельного рассмотрения. Поговорим же мы сейчас о том, как защищали свои боевые машины бойцы разных времен и народов. Так, американские танкисты Второй мировой, столкнувшись с уязвимостью своих боевых машин от орудий немецких танков, стали навешивать на свои машины различные виды дополнительного бронирования. Они обвешивали свои танки досками, бревнами, мешками с песком. Применялись американцами и листы брони от подбитых немецких танков. Часто использовались для дополнительной защиты и запасные гусеничные траки (двойная польза: и запасные части, и повышение шансов выжить в бою). Доходило и до использования в защитных целях мешков с цементом, и до обмазки боевых машин самим цементом. Вес боевых машин из-за

Танк «Шеридан» как представитель алюминиевых бронемашин

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕТЕХНИКА

Танк «Шерман» с дополнительной защитой из гусеничных траков

«Шерман» с мешками и цементом

всех этих ухищрений увеличивался, танки становились менее маневренными, но, поскольку жить хочется, танкисты были готовы мириться с этим неудобством. В предыдущей статье рассматривался циммерит, применявшийся немецкой армией для защиты от маг-

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

БОЕВЫЕ МАШИНЫ

Т-34-85 боснийских сербов с дополнительной защитой из резины

нитных мин. Британские танкисты для решения аналогичной проблемы крепили на танки «Кромвель» полосы толстой резины. После окончания Второй мировой войны импровизированное бронирование с полей сражений никуда не делось. Во время войн на территории бывшей Югославии танки Т-34-85, одни из самых старых в этих конфликтах, дорабатывались путем навешивания дополнительных стальных листов или мешков с песком. Впрочем, доработке подвергались и более «свежие» Т-55 и ПТ-76. Особенно часто встречалось в югославских войнах дополнительное бронирование из резиновых лент для конвейера. Во время войны в Ираке американские военные дополнительно бронировали свои машины с помощью любого металлолома, который попадал им в руки. Кроме того, в дело шли и листы фанеры, кевларовые маты и бронежилеты. Такая импровизированная броня называлась солдатами «деревенской» или «хаджи-броней».

Филиппинская бронемашина М-113 FSV с защитой из досок

и

Во время вооруженного конфликта в Марави (Филиппины) в 2017 г. между исламистами и правительственными войсками, когда выявилась слабость бронирования бронетехники филиппинской армии, бойцы последней защищали свои БТР досками и картонными коробками (!!!). Пишут, что в некоторых случаях картон вполне неплохо защищал от самодельных кумулятивных боеприпасов боевиков. Правда, это скорее говорит об отвратительном качестве боеприпасов экстремистов, а не о картонной броне как ноу-хау. Самые разнообразные виды импровизированного бронирования применяются на танках и иной бронетехнике, участвующих в гражданской войне в Сирии. Это и листы металла, и гильзы от отстрелянных снарядов, и камни, и многое другое. Опыт смекалистых солдат постепенно был взят на вооружение серьезными и респектабельными производителями военного снаряжения. Например, в 1987 г. башни танков «Чифтен» британской Рейн-

Филиппинская бронемашина V-300 c различным дополнительным бронированием naukatehnika.com

41

БРОНЕТЕХНИКА

и

БОЕВЫЕ МАШИНЫ

ской армии оснащались дополнительным накладным бронированием «Стиллбрю» из литой стали. В настоящее время для машин Корпуса морской пехоты США применяется комплект МАК (Marine Armour Kit), представляющий собой дополнительное бронирование, прикручиваемое болтами к кабинам грузовиков и джипов. Из солдатских импровизаций появился следующий вид защиты бронированных машин, а именно решетчатая броня, ныне применяемая достаточно широко.

ники, поскольку оппоненты активно применяют против последней РПГ-7 и его различные варианты. Во время второй иракской кампании американские бронетранспортеры «Страйкер» оснащались пластинчатым бронированием, изготовленным из стальных трубок общей массой 2 364 кг. Эта защита оказалась достаточно эффективной: один «Страйкер» получил девять попаданий из РПГ и уцелел (а вместе с ним уцелел и его экипаж). Подобные решетки ставились и на БМП «Брэдли» и «Уорриор». Применяются решетки и в других

гать потенциальным заказчикам более цивилизованные варианты «кроватной брони». В них используются как металлические, так и неметаллические материалы, а также маты или плиты из мягких материалов. Так, компания AmSafe предлагает комплект защиты Tarian («щит» в переводе с валлийского). Он применяется в британской армии, начиная с 2013 г., также используется вооруженными силами Турции и Сингапура. Состоит этот комплект из прочной текстильной сетки, устанавливаемой на металлическую раму. Отличается небольшим собственным весом.

Танк Т-34 с решетчатой броней «Хаммер» с комплектом МАК

БТР «Страйкер» в Ираке

III. РЕШЕТЧАТАЯ БРОНЯ Столкнувшись с немецкими бойцами, вооруженными фаустпатронами, на завершающем этапе Второй мировой, советские танкисты были вынуждены предпринимать ответные меры. Очень эффективным методом защиты оказались маты из проволочной сетки («кроватная броня»). Они вызывали преждевременное срабатывание заряда, и кумулятивная струя уже не прожигала броню танка. В войнах конца ХХ — начала XXI вв. решетчатая броня является одним из основных видов защиты бронетех42

naukatehnika.com

Боевая машина с комплектом защиты Tarian

конфликтах, в частности в Сирии и на востоке Украины. Средняя вероятность защитить машину от поражающего действия вражеского боеприпаса у брони из решеток составляет 60 %. Решетчатая броня имеет и свои недостатки. Она увеличивает габариты машины, что затрудняет ее маневрирование в городских условиях. Во многом эффективность этого вида защиты определяется тем, какой снаряд использует атакующая сторона. Различные фирмы, производящие военное снаряжение, стали предла-

Компанией QinetiQ North America производится комплект защиты Q-net, изготавливаемый из кевларовой сетки с металлическими элементами. Он уже был апробирован на польских бронетранспортерах Rosomak и французских VBCI. Компанией RUAG Defence из Швейцарии производится система защиты SidePROLASSO из проволоки диаметром 4 мм, отличающейся большей долговечностью, в отличие от тканых материалов. Его закупили Дания, Словения, Эстония.

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БРОНЕТЕХНИКА

и

БОЕВЫЕ МАШИНЫ

ВМЕСТО ПОСЛЕСЛОВИЯ

«Шилка» с решетками, Сирия

IV. ЧТО ТАКОЕ STANAG Очень часто при описаниях различных современных бронированных машин можно встретить упоминания некоего уровня STANAG. Речь идет о соглашении НАТО за порядковым номером 4569. Оно определяет требования к бронезащите боевых машин, указывает на ее возможность противостоять различным поражающим факторам. Уровню 1 по этой системе соответствует защита от пуль калибра 7,62 или 5,56 мм на дистанции 30 м, осколков снарядов калибра 155 мм, ручных гранат. Уровень 2 подразумевает защиту от бронебойно-зажигательных пуль калибра 7,62 мм, осколков 155-мм снарядов. В вариант 2а входит защита при подрыве на мине в случае наезда на нее, вариант 2b — от взрыва мины

под днищем (если мина содержит 6 кг взрывчатки). Уровню 3 соответствует защита от бронебойной пули калибра 7,62 мм, близкого подрыва 155-мм снаряда и защита от взрыва мины с 8 кг взрывчатки (если 3а — под колесами/гусеницами, 3b — под дном). Уровень 4 защищает от пуль калибра 14,5 мм, осколков 155-мм снарядов, от мины с 10 кг взрывчатки (4а — при наезде на нее, 4b — под дном). Уровень 5 означает уже противоснарядную защиту (в данном случае от 25-мм снарядов при дистанции в 500 м), защиту от осколков 155-мм снарядов. Уровню 6 (он появился в самой последней редакции), по классификации STANAG, соответствует защищенность от снарядов калибра 30 мм, осколков155-мм снарядов.

Бронемашина Caiman соответствует 1-му уровню STANAG — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Йен Хогг в книге «Сокрушающие броню. Противотанковое оружие на полях сражений ХХ века» приводит следующий эпизод из жизни английской армии. На занятиях по использованию противотанковой мины инструктор, закончив рассказ о ее возможностях, сказал: «Эта мина остановит любой из известных танков». Один из курсантов был настроен явно скептически. «В чем дело, Джонс? — спросил преподаватель. — Вы, похоже, не верите мне?» Курсант ответил: «Что Вы, сэр, тому, что Вы сказали об этих известных танках, я верю. Единственное, что меня заботит, это какие-нибудь неизвестные поганцы». Усилия инженеров, конструкторов и военных по защите боевых машин будут способствовать тому, что число неизвестных бронированных монстров за ближайшим пригорком будет только возрастать.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Макнаб К. Оружие уничтожения XXI века. Регулярные войска, полиция и террористы. М. : Эскмо, 2009. 464 с.

2. Никольский М. В. Боевые танки США. М. : Астрель ; АСТ, 2001. 288 с.

3. Никольский М. В. Боевые танки Великобритании. М. : Астрель ; АСТ, 2001. 128 с.

4. Шпаковский В. О. Танки. Уникальные и парадоксальные. М. : АСТ ; СПб. : Полигон, 2007. 142 с.

5. Хогг Й. Сокрушающие броню. Противотанковое оружие на полях сражений ХХ века. М. : Эксмо, 2006. 320 с.

6. Материалы из сети Интернет, в частности сайты: topwar.ru, strangernn.livejournal.com, shushpanzerru.livejournal.com.

Бронеавтомобиль Dingo соответствует STANAG 2 naukatehnika.com

43

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

ДИНОЗАВРЫ В ЯНТАРЕ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ КЛОНИРОВАНИЯ? Герои фантастического фильма «Парк юрского периода» добывали материал для клонирования динозавров из кусочков янтаря, в которых залипли комары, которые попили динозавровой кровушки. Мы попробуем ответить на вопрос, насколько эта история близка к современной научной картине мира. Какие именно материалы для изучения предоставил нам на сегодняшний день солнечный камень?

С

начала пару слов о том, что такое, собственно, янтарь и какой он бывает. Вопреки распространенному мнению, это не просто очень древняя смола хвойных деревьев. Такую смолу тоже находят, и она представляет собой отдельный вид ископаемых останков. Образование же настоящего янтаря требует определенных условий захоронения и сопровождается рядом физико-химических превращений. Твердость смолы, захороненной в сухой почве при свободном доступе кислорода, со временем повышается. Окончательное превращение смолы в янтарь происходит при участии кислородосодержащих, обогащенных калием щелочных иловых вод, которые при взаимодействии со смолой способствуют появлению в ней особых веществ: янтарной кислоты и ее эфиров. В результате всего процесса малые моле-

кулы, входящие в состав ископаемой смолы, объединяются в одну макромолекулу. Смола преобразуется в плотное и прочное высокомолекулярное соединение — янтарь. Все, что попало внутрь смоляной капли, — пылинки, тычинки, хвоинки, мухи и бабочки — сохраняется миллионы лет. Но, к сожалению, вовсе не в идеальном состоянии. Долгое время считалось, что в окаменевших смоляных каплях остается не само насекомое, а его точное рельефное изображение. Ткани ископаемого животного истлевают, оставляя в янтаре пустоты, необыкновенно точно передающие малейший волосок на лапке, малейшую прожилку на крылышке. Это представление оказалось не совсем верным. В ряде случаев янтарь действительно хранит лишь изображение, дающее полную иллюзию целого насекомого или растения. Но ископаемые ткани в нем

тоже сохраняются, по крайней мере, частично. Возраст знаменитого балтийского янтаря — около 44 млн лет, т. е. он заключает в себе информацию о животном и растительном мире эоцена — второй эпохи древнейшего периода кайнозойской эры, когда динозавры еще сравнительно недавно сошли со сцены, уступив место млекопитающим. Приблизительно к этому времени относится и образование волынского янтаря. Но есть гораздо более древние янтари. Месторождение в Мьянме (Бирма) — капсула времени возрастом 99 млн лет. Это середина мелового периода, когда динозавры еще были царями природы. К тому же янтарь там встречается довольно крупными образованиями, и в нем часто находят не только насекомых. Последнее время находки из Мьянмы вызывают очень большой ажиотаж, не всегда здоровый.

Автор — Наталья Беспалова 44

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

ства размером примерно с воробья. Длина сохранившегося в янтаре фрагмента — 36,73 мм. Хвост вовсе не птичий, а вроде тех, что все мы видели у ящериц, но с одной небольшой разницей. Он покрыт плотным слоем перьев. Для всестороннего изучения его структуры были использованы методы фазовоконтрастной синхротронной микротомографии в рентгеновском диапазоне, стандартной микроскопии, микро- и макрофотографии, сканирующей электронной микроскопии. Перья сохранились отлично, а под ними — даже мумифицированные мягкие ткани, не говоря уже о позвонках. Но все же консервация в янтаре не столь совершенная штука, как хотелось бы. Внутренняя структура костей нарушена, мышцы, связки и кожа также претерпели

значительные химические изменения и теперь представляют собой углеродную пленку с большим количеством посторонних элементов, хотя следы прежнего состава сохранились. Так, в пленке обнаружено много двухвалентного железа, которое, вероятно, является продуктом распада гемоглобина, но, увы, это совсем не та капелька крови, из которой можно что-то клонировать. Зато перья найдены вместе с тем, к чему они крепились, и особенности крепления можно хорошенько изучить. Весь фрагмент хвоста покрыт перьями равномерно, они крепятся в несколько рядов: по бокам, а также по обеим сторонам от срединной линии спинной поверхности хвоста, брюшной стороне перья редкие и тонкие. Перья не явля-

Ниже мы расскажем об этом подробнее. Еще более древнее месторождение имеется на Таймыре. Возраст тамошних образцов около 115 млн лет (первая половина мелового периода). Самые молодые янтарные месторождения — в Мексике (22 млн лет) и в Доминиканской республике (15 млн лет). По включениям в янтаре были описаны тысячи видов насекомых. Но последнее время в фокусе внимания все чаще оказываются фрагменты позвоночных, в частности ряд интересных находок мелового периода. Меловой период — третий и последний по счету геологический период мезозойской эры, когда на Земле царили динозавры. В числе прочего он характеризуется распространением пернатых. Древнейшие свидетельства существования пера находят в верхней юре, но в меловых отложениях число таких находок резко увеличивается. За последние десятилетия палеонтологи описали множество оперенных динозавров и архаичных птиц. Впрочем, грань между теми и другими довольно зыбкая. О непростых родственных отношениях птиц с динозаврами мы как-нибудь расскажем вам отдельно. В 2016 г. в Nature были опубликованы описания двух находок в бирманском янтаре, сделанных группой китайских палеонтологов во главе с Лида Син (Lida Xing). Чрезвычайно нашумевшая находка — кончик хвоста сущеХвост целурозавра — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

45

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

Перья архаичной птицы или динозавра в янтаре

Крыло энанциорниса

ются рулевыми, однако их парное расположение в виде боковых килей характерно и для хвоста птиц. Летать существо явно не умело и использовало оперенный хвост по другому назначению. Но основы конструктивного решения, которое позже будет применено для полета, в нем уже заложены. Анализ формы позвонков указывает на то, что малыш относится к группе целурозавров, т. е. является близким родственником гиганта-тираннозавра. Еще одна находка той же группы ученых представляет собой два фрагмента крыла птенца энанциорниса. Энанциорнисы — подкласс мезозойских птиц, чья анатомия настолько отличается от птиц современных, что их назвали «противоптицами» (так можно перевести слово «энанциорнис»). Как и в предыдущем случае, особая ценность находки заключается в том, что ученые могут исследовать не отдельное перо, а и его расположение на теле животного и способ крепления. Находка вызвала эйфорию, которая продолжалась до следующего года, когда в журнале Gondwana Research опубликовали описание не какого-то там кусочка крыла, а целого птенца энанциорниса, заключенного в куске бирманского 46

naukatehnika.com

Птенец энанциорниса:

a — общий вид куска янтаря с заключенным в нем птенцом. Размеры куска примерно 86 × 30 × 57 мм, он состоит из двух частей (на фото заметна почти горизонтальная трещина посередине куска);

b — результат сканирования птенца в одной из плоскостей; c — зарисовка положения птенца в янтаре, пунктирная линия обозначает трещину. Длина масштабных отрезков 10 мм

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

янтаря размером 86 × 30 × 57 мм. Птенец имел возраст не больше недели, но был покрыт довольно хорошо развитыми перьями разных типов. При этом перья на теле росли очень неравномерно, и некоторые участки тела оставались полностью голыми. Зато на крыльях имелись маховые летательные перья с асимметричными опахалами, как у всех летающих птиц. А в марте 2020 г. в Nature опубликовали материал с описанием еще одной любопытной находки. В куске бирманского янтаря была заключена голова крохотного, размером с колибри, существа. Описавшие находку сотрудники Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук во главе с Цзинмай О’Коннор (Jingmai O’Connor) отнесли животное к динозаврам, либо архаичным птицам. Образец исследовали с помощью компьютерной томографии. Животное имело клюв, похожий на клюв колибри. Однако на нем были расположены острые зубы, примерно по 30 на каждой челюсти. Существо получило название Oculudentavis khaungraae — «глазастая и зубастая птица». Длина его черепа составила всего 7,1 мм, а длина головы с клювом не достигала и двух сантиметров. Это позволяет предположить, что размер всего существа был около 6 сантиметров. Если авторы публикации правы — это самый маленький из известных науке динозавров. Однако на сегодняшний день их результаты подвергаются сомнением, и в июле статью даже отозвали из Nature. Группа других китайских ученых подготовила работу, где доказывает, что строение черепа таково, что окулюдентависа следует, скорее, считать ящерицей или гаттерией. Это совершенно другая группа рептилий, даже не архозавры (к архозаврам относятся динозавры, крокодилы и птицы). По идее, впереди нас должна ожидать дискуссия, если ей не помешают обстоятельства, мало связанные с наукой. Но не исключено, что отзыв статьи из журнала вызван не только ее недостаточной научной убедительностью. Дело в том, что в минувшем году вокруг бирманского янтаря (бирменита) начал разгораться скандал — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Череп окулюдентависа

скорее политического, чем научного характера. Месторождение находится в месте давнего конфликта, перешедшего в вялотекущую гражданскую войну. Источником научных образцов в основном являются китайские ювелирные рынки, так как путешествие непосредственно в зону добычи сопряжено с серьезным риском для жизни. Несколько лет экспорт (часто контрабандный) янтаря в Китай был важной статьей дохода

для сепаратистов штата Качин, потом вследствие военной операции янтарные шахты перешли под контроль правящего режима. Условия работы на этих шахтах и при одном, и при другом режиме были ужасающими. Ни о каком соблюдении норм охраны труда там и речи не шло. Но, видимо, «мировая общественность» больше сочувствует сепаратистам, потому что именно с момента перехода шахт под контроль пра-

Шерсть мезозойского млекопитающего naukatehnika.com

47

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ и АНТРОПОГЕНЕЗ

Мезозойский клещ:

a — общий вид, рамкой обведен участок e — детали строения клеща; с клещом, соответствующий фотографии b; f — перьевая бородка второго порядка с с — ротовой аппарат клеща; крючочками (на фотографии а белой стрелкой d — перьевая бородка первого порядка; обозначено ее местоположение). Длины масштабных отрезков: 5 мм (а), 1 мм (b), 0,1 мм (c), 0,2 мм (d, e, f)

вительства поднялась волна общественного движения. В 2019– 2020 гг. в американской прессе появились сюжеты, посвященные тяжелым условиям труда янтародобытчиков в Мьянме. В апреле 2020 г. правление Общества палеонтологии позвоночных (Society of Vertebrate Paleontology, SVP) разослало в редакции более 300 науч-

48

naukatehnika.com

ных журналов открытое письмо, в котором потребовало прекратить публикацию статей с описанием находок из бирманского янтаря, сделанных после июня 2017 г., т. е. после того, как шахты перешли под контроль правящего режима. Требования мотивировали тем, что, покупая ценные образцы янтаря за большие деньги, уче-

ные материально и морально поддерживают зверскую эксплуатацию трудящихся Мьянмы «кровавым режимом». На призыв откликнулись многие, но не все. В мае того же года Международное палеоэнтомологическое общество (International Palaeoentomological Society, IPS) выпустило обращение с критикой инициативы SVP, назвав ее «контрпродуктивной». Честно говоря, автор данной статьи с гораздо большей симпатией относится ко второй инициативе. Нет, автор сочувствует трудящимся Мьянмы, но с трудом может поверить, что подобная мера както улучшит их положение, а ценнейшие научные материалы будут потеряны. Одна из последних ценных находок минувшего года была сделана, однако, не в Мьянме, а в Испании, провинции Туриэль. В ноябре в Scientific Reports было опубликовано исследование образцов янтаря возрастом 105 и 110 млн лет с очень любопытными включениями. Один из образцов содержал перья длиной до 4,4 мм. Другое включение — три тонких волоска, расположенных в толще янтаря параллельно друг другу. Более детальное изучение показало, что поверхность этих волосков покрыта характерным узором. Похожий узор покрывает поверхность волосков шерсти современных млекопитающих. Расположение же волосков указывает на то, что они принадлежали одному и тому же животному. Это — древнейший из известных на сегодняшний день образцов шерсти млекопитающего. И, чтобы закончить тем, с чего начали, на закуску оставим более раннюю находку, описанную Nature в 2017 г. Речь идет о нескольких законсервированных в бирманском янтаре клещах, один из которых, судя по раздувшемуся брюшку, явно напился чьей-то кровушки. По соседству влипли чьи-то перья и волоски. Находка очень ценная, но, к сожалению, пока ученым не удается не только кого-то клонировать, но даже точно установить, принадлежала ли эта кровь птицам, нелетающим пернатым динозаврам или мезозойским млекопитающим.

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

БЕСПИЛОТНЫЙ

«БАЙРАКТАР»

Часть 1 Непременными участниками практически всех военных конфликтов ХХI в. являются беспилотные летательные аппараты (БПЛА, дроны). Самым богатым опытом боевого применения могут похвастать беспилотники американского и израильского производства, однако в последнее время все большее распространение получают турецкие БПЛА, прежде всего «Байрактар» ТВ2. Эти аппараты уже успели поучаствовать в войнах в Ливии, Сирии и недавнем армяно-азербайджанском конфликте.

П

ервыми беспилотными летательными аппаратами вооруженных сил Турции стали «Гнат-750» производства американской фирмы «Дженерал Атомикс». Более двух десятков таких дронов было куплено в 1993 г. Чисто разведывательные БПЛА, отличавшиеся высокой аварийностью и зависимые от погодных условий, не пользовались особой популярностью у турецких военных. В 2006 г. было закуплено десять израильских «Херонов», но и они оказались далекими от идеала. Попытка закупить американские БПЛА MQ-1 «Предатор» провалилась из-за давления Израиля — отношения Турции с этим государством резко ухудшились с 2010 г. Наилучшим выходом из сложившейся ситуации являлась разработка собственного БПЛА, позволявшая получить аппарат, «скроенный» под требования турецких военных, а также уменьшить зависимость от импорта.

СЕМЕЙНЫЙ БИЗНЕС

В далеком уже 1984 г. предприниматель Оздемир Байрактар основал в Стамбуле фирму «Байкар Макина». В течение нескольких десятилетий она занималась производством коробок передач, насосов и различных деталей для автомобильных двигателей. Из трех сыновей Оздемира наибольшие надежды подавал средний — Сельчук. В 2002 г. он окончил факультет электроники и инженерии связи Стамбульского технического университета и выехал для продолжения образования в США. Получив стипендию Университета Пенсильвании, он в 2004 г. окончил магистратуру по направлению «Беспилотные летательные аппараты». Одаренного инженера заметили, пригласив в сверхпрестижный Массачусетский технологический институт. Здесь Сельчук получил вторую магистерскую степень в области управления полетами БПЛА. Еще обучаясь в США, Сельчук Байрактар приступил к практиче-

Автор — Андрей Харук, Николай Туранский — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

naukatehnika.com

49

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

ским работам по созданию дронов. Импульсом послужило объявленное 27 июля 2005 г. командованием Сухопутных войск Турции начало реализации программы развития средств разведки. Сельчук очень быстро спроектировал БПЛА «Байрактар Мини», предназначавшийся для визуальной разведки ближайшего тыла противника. Маленький беспилотный самолетик переносился в рюкзаке и запускался с руки. Не прошло и трех месяцев, как 24 октября начались демонстрационные полеты «Байрактара Мини». Год спустя, 4 октября 2006 г., военные заказали 19 комплектов таких дронов, каждый из которых включал четыре БПЛА, две станции управления, два терминала трансляции данных, а также шесть сменных головок — четыре с дневными камерами и две с ночными. Первый успех побудил Сельчука в 2007 г. вернуться в Турцию и приступить к разворачиванию бизнеса в родной стране. Он основал собственную фирму «Байкар Дефенс», директором которой стал его брат Халука Байрактар. По сути, «Байкар Дефенс» является конструкторским бюро, а производственную базу по выпуску БПЛА обеспечивает отцовская фирма — «Байкар Макина». В декабре 2007 г. «Байрактар Мини» был принят на вооружение, а к августу 2008 г. завершилось выполнение заказа. Сельчук Байрактар завоевал «плацдарм» в турецких вооруженных силах. Молодой конструктор и его маленькая фирма не воспринимались всерьез генералами на высоких должностях. Однако у Сельчука сложились прекрасные отношения на более низких ступенях военной иерархии,

с непосредственными эксплуатантами его дронов. В процессе общения с ними конструктор собрал богатейшую информацию о практическом применении беспилотников, что позволило не только усовершенствовать «Байрактар Мини», но и разработать концепцию более тяжелого аппарата — будущего ТВ2.

В КЛАССЕ MALE В 2007 г. Министерство обороны Турции инициировало программу создания беспилотного летательного аппарата класса MALE (Medium Altitude, Long Endurance, т. е. средней высоты и большой продолжительности полета). Согласно требованиям военных, дрон должен был подниматься с полезной нагрузкой 35 кг на высоту 6 000 м и держаться в воздухе в течение 8 часов. В конкурсе на БПЛА приняли участие две фирмы: «Вестель Савунма Санаи» (проект «Карайель») и «Байкар Макина» (проект «Чалдыран»). Аппарат «Чалдыран» построен по двухбалочной схеме и имеет прямое крыло большого удлинения и сплюснутый фюзеляж. Планер выполнен из композитов, усиленных фрезерованными элементами из дюраля. В хвостовой части фюзеляжа расположен поршневой двигатель с трехлопастным толкающим винтом. Хвостовое оперение состоит из двух килей, установленных на концах хвостовых балок, и стабилизатора между балками. Шасси — трехстоечное неубирающееся. Размах крыла составлял 9 м, длина БПЛА — 6,5 м, а взлетная масса (с полным запасом топлива в 140 л) — 450 кг. «Чалдыран»

Прототипы БПЛА «Чалдыран»

50

naukatehnika.com

Сельчук Байрактар

еще не имел подкрыльевых узлов для подвески вооружения, являясь чисто разведывательным аппаратом. Первый полет «Чалдырана» состоялся 8 июня 2009 г. 30 сентября один из двух построенных прототипов разбился из-за ошибки оператора. Однако это не помешало первому показу аппарата представителям вооруженных сил Турции, состоявшемуся 3 октября. «Чалдыран» продемонстрировал возможности автоматического выруливания на взлетную полосу, автономного старта, полета по запланированной трассе и посадки. 6 января 2010 г. начались переговоры с «Байкар Макина» о закупке БПЛА для вооруженных сил. Шли они почти два года, увенчавшись 20 декабря 2011 г. подписанием контракта на поставку двух комплектов БПЛА, включавших четыре наземные станции управления и 12 беспилотников. Подписание контракта отнюдь не означало немедленного начала поставок — дрон подвергся серьезной доработке, сменив обозначение с «Чалдыран» на ТВ2. Прежде всего размах крыла увеличился до 12 м, а под ним появились четыре узла подвески вооружения. Масса последнего в нормальном варианте составляет 55 кг, а в перегрузочном может достигать 150 кг (правда, за счет неполной заправки топливом). Емкость топливных баков выросла более чем вдвое — до 300 л, а взлетная масса увеличилась до 650 кг. Хвостовое оперение выполнили в форме перевернутого V, а носовую стойку шасси сделали уби— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

Опытные образцы БПЛА «Байрактар» ТВ2

рающейся, чтобы она не ограничивала поле обзора электронно-оптической головки. Силовая установка ТВ2 состоит из двигателя «Ротакс» 912iS мощностью 100 л. с. с двухлопастным винтом. Первый прототип «Байрактара» ТВ2 начал летные испытания 3 мая 2014 г., а уже 14 июня установил национальный рекорд Турции среди беспилотников, поднявшись на высоту 8 238 м. 5–6 августа был установлен новый рекорд — на этот раз продолжительности полета. Дрон сумел продержаться в воздухе более суток — 24 часа 34 минуты, преодолев за это время дистанцию в 4 040 км. Аппарат не доставил своим разработчикам ни малейших проблем, и уже 17 ноября 2014 г. начались сдаточные испытания первого серийного комплекса, включавшего две наземные станции управления и шесть БПЛА. Второй комплект был сдан 16 июня 2015 г.

«ГЛАЗА» И «ЗУБЫ» «БАЙРАКТАРА» БПЛА ТВ2 оборудован стабилизированной многосенсорной обзорноприцельной головкой «Уэскам» CMX-15D. Она включает: 33 тепловизионную камеру с высокой разделяющей способностью, работающую в среднем инфракрасном диапазоне, обладающую возможностью окраски изображения (т. н. «псевдоцветная камера»); 33 дневную широкоугольную телекамеру;

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

33 телекамеру для работы в условиях низкого уровня освещенности; 33 лазерный дальномер-целеуказатель. БПЛА также оборудован комплексом радиотехнической разведки «Байкар» BSI-01. Его основу составляет приемник радиоволн, работающий в диапазоне от 10 МГц до 6 ГГц. Он обеспечивает пеленгацию и мониторинг радиостанций и мобильных телефонов. Первоначально «Байрактар» ТВ2 не располагал ударными возможностями. Первый успешный тест вооружения был проведен 17 ноября 2015 г., когда с высоты 4 786 м дрон сбросил управляемый боеприпас MAM-L, точно поразивший цель размером 2 х 2 м. Что же представляет собой вооружение «Байрактара»? MAM-L разработан фирмой «Рокетсан» на основе ее же вертолетной противотанковой управляемой ракеты (ПТУР) L-UMTAS и является малогабаритной управляемой авиабомбой (УАБ). У MAM-L отсутствует ракетный двигатель, благодаря чему она короче и вдвое легче, чем базовая ПТУР. Полуактивная лазерная головка самонаведения (ГСН), работающая по отраженному от цели лучу, боевая часть (БЧ) и рулевые поверхности бомбы MAM-L идентичны соответствующим узлам L-UMTAS. Дальность применения УАБ составляет 8 км и ограничивается лишь дальностью действия лазерного целеуказателя. Возможно оснащение MAM-L инерциально-спутниковой системой навигации. В этом случае дальность полета УАБ при сбросе

с большой высоты достигает 14 км, но можно поражать лишь цели с заранее известными координатами. Помимо тандемной кумулятивной БЧ от ПТУР, для MAM-L созданы осколочно-фугасная и термобарическая боевые части. Упор на создание нескольких типов специализированных боевых частей в настоящее время является одной из основных тенденций разработки микробоеприпасов для БПЛА. Такой подход позволяет компенсировать небольшую по сравнению с пилотируемыми самолетами и вертолетами боевую нагрузку БПЛА.

MAM-L по своим габаритам и характеристикам сравним с американским боеприпасом AGM-176 «Гриффин». Однако турецкая УАБ имеет один существенный недостаток — нескладывающиеся рулевые поверхности. Фактически это исключает подвеску MAM-L на многозамковых держателях. Другим типом боеприпасов, разработанным фирмой «Рокетсан» для БПЛА, является МАМ-С. Он также создан на базе управляемой ракеты — 70-мм «Сирит», используемой для вооружения боевых вертолетов Т129. МАМ-С, как и MAML, лишен двигателя и имеет полуактивную лазерную ГСН. Он комплектуется единственным типом БЧ — кумулятивно-осколочной, обеспечивающей поражение осколками в ради-

Проекции БПЛА «Байрактар» ТВ2 naukatehnika.com

51

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

усе 20 м и пробитие 200-мм стальной брони. Бронепробиваемость тандемной кумулятивной БЧ MAM-L достигает 700 мм, но этот боеприпас весит 22,5 кг, а МАМ-С — всего 8,5 кг. «Байрактар» ТВ2 может нести под крылом четыре УАБ: две MAM-L и две MAM-С или четыре MAM-С. Опыт боевого применения показал, что в арсенале «Байрактара» не хватает промежуточного типа боеприпасов, занимающего место между MAM-L и MAM-С. Такая УАБ, получившая название BOZOK, была разработана фирмой «Тюбитак Саге». При массе 16 кг и диаметре корпуса 120 мм BOZOK имеет дальность планирования 9–10 км. УАБ оборудована комбинированной системой наведения: на начальном этапе полета она наводится инерциальной системой, а вблизи цели вступает в действие полуактивная лазерная ГСН. Испытания BOZOK начались летом 2018 г., и по состоянию на конец 2020 г. этот боеприпас еще не был принят на вооружение.

СЛУЖБА И БОЕВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Подтверждением того, что «Байрактары» ТВ2 достигли боевой готовности, стало их участие в крупных маневрах «Эфес 2016», проходивших в мае 2016 г. в западной части Анатолии. В то же время было объявлено, что ТВ2 участвуют в патрулировании

границ страны. «Ахиллесовой пятой» этих беспилотников является радиус действия, ограничиваемый досягаемостью радиолинии с наземной станции наведения. Он составляет всего 150 км. Но турки быстро нашли выход из положения: расставляя по пути полета «Байрактара» ретрансляторы, они довели практический радиус действия БПЛА до 1 500 км. Главной базой «Байрактаров» ВВС Турции является аэродром Батнам в юго-восточной части страны, неподалеку от границ с Сирией и Ираком. Здесь находится 14-е командование БПЛА, включающее три эскадрильи дронов (в конце 2020 г. в них числились, наряду с другими беспилотниками, 33 ТВ2). В августе 2018 г. подобная структура — 313-е морское командование БПЛА — появилась и в морской авиации. Среди различных типов беспилотников оно использует (по состоянию на 2020 г.) и четыре «Байрактара». Кроме того, «Байрактары» ТВ2 используются жандармерией (12–18 единиц), полицией (шесть), Генеральной дирекцией безопасности, Национальным разведывательным агентством и даже Министерством сельского и лесного хозяйства Турции (от трех до шести аппаратов). Трудно сказать, насколько такому распространению беспилотников этого типа способствовала женитьба в 2016 г. Сельчука Байрактара на Сумеййе Эрдоган, дочери президента Турции. Но факт оста-

ется фактом: конструктор БПЛА вошел в истэблишмент Турецкой республики, а его аппараты стали самыми распространенными в вооруженных силах страны… Первым реальным противником, ощутившим на себе удары «Байрактаров» стали курдские боевики. 8 августа 2016 г. беспилотник впервые реально применил оружие против боевиков. Всего же, по данным правозащитных организаций, в результате ударов с БПЛА до середины 2019 г. на территории Турции погибло не менее 400 человек. Применение беспилотниками оружия против турецких граждан вызвало протесты этих организаций, однако тактическая полезность дронов является очевидной. Практически беспрерывное патрулирование «Байрактаров» сковывает действия боевиков и вынуждает их уделять больше внимания маскировке. Уже не может быть и речи, чтобы отряды курдов маршировали по открытой местности, как это было еще несколько лет назад. Помимо боевой работы, турецкие дроны используются и в кризисных ситуациях гуманитарного характера. «Байрактары» ТВ2 применялись при ликвидации последствий землетрясения 24 января 2020 г. в г. Элазиг. Сначала при помощи сенсоров беспилотников были оценены масштабы разрушений, а затем «Байрактары» применя-

Команда разработчиков «Байрактар» ТВ2 во время церемонии передачи первой партии этих БПЛА вооруженным силам Турции

52

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИЯ

лись для регулирования движения колонн автомобилей со спасателями, направляя их на неповрежденные участки дорог. За рубежом ТВ2 впервые применялись в ходе операции «Щит Евфрата» (24 сентября 2016 г. — 29 марта 2017 г.). Целью ее являлось создание на территории Сирии 70-км буферной полосы и очистка ее от отрядов ИГИЛ и курдских формирований. Очередная турецкая операция в Сирии под названием «Оливковая ветвь» началась 20 января 2018 г. Во время ее 3 февраля сирийские повстанцы сбили российский штурмовик Су-25. В ответ Россия объявила о закрытии для турецких летательных аппаратов воздушного пространства над Сирией в период с 4 по 9 февраля. И если пилотируемые самолеты и вертолеты действительно не появлялись в этот период, то «Байрактары» продолжали активную работу, став на несколько дней единственным средством ближней авиационной поддержки. 10 февраля полеты турецкой авиации возобновились, и она тут же понесла потерю — курды сбили ударный вертолет Т129, погибли оба члена его экипажа. 12 февраля курды продемонстрировали обломки сбитого «Байрактара» ТВ2. Эти два случая наглядно показали разницу между потерями вертолета стоимостью в 40 млн долларов с подготовлен-

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

ным экипажем и беспилотника, который стоит 1–1,2 млн долл. Согласно официальной статистике, за время операции «Оливковая ветвь», завершившейся 24 марта 2018 г., жертвами боеприпасов, сброшенных с дронов, стали 449 человек. Еще 680 погибли в результате ударов пилотируемой авиации по целям, обнаруженным и подсвеченным «Байрактарами». Таким образом, ТВ2 прямо или косвенно стали причиной 28 % потерь неприятеля. За время операции ТВ2 провели в воздухе 4 916 часов и выполнили 382 атаки. Типичным примером является бой 10 февраля, когда курдские боевики, пользуясь плохой погодой, попытались организовать засаду на турецкий отряд. Операторам «Байрактара» удалось вовремя обнаружить засаду. Когда же курды попытались отступить, ТВ2, действуя ниже границы туч, подсветил цели для истребителейбомбардировщиков. В итоге курдский отряд был почти полностью уничтожен. С 28 мая 2019-го по 20 июня 2020 г. «Байрактары» участвовали в операции «Коготь» — серии рейдов турецкого спецназа на пограничную территорию Ирака с целью уничтожения групп курдских боевиков. А 28 февраля 2020 г. Турция объявила о начале широкомасштабной операции «Весенний щит», целью которой являлось вынудить сирийские правительственные войска придерживаться условий

соглашений, подписанных в сентябре 2018 г. в Сочи. Операция началась массированным применение ударных беспилотников, а также обстрелом из ствольной артиллерии и РСЗО. Согласно планам операции, турецкие солдаты должны были избегать непосредственного контакта с противником, а уничтожать его следовало артиллерийскими и авиационными налетами. Операторы дронов развернули настоящую охоту за сирийской военной техникой и даже отдельными группами бойцов. Те объекты, которые были не «по зубам» бомбам MAM-L, уничтожала турецкая артиллерия, наводимая беспилотниками. «Байрактары» бомбили позиции сирийской артиллерии, склады оружия и предметов снабжения, штабы и командные пункты. 29 февраля 2020 г. жертвами бомбы, сброшенной с ТВ2, стали два сирийских бригадных генерала и несколько офицеров других рангов. Не обошлось и без потерь среди БПЛА: 2 марта один из «Байрактаров» был сбит ЗРК «Бук-М2», а два дня спустя потерян еще один такой аппарат. 5 марта было объявлено о прекращении огня. В ходе операции «Весенний щит» на «Байрактары» ТВ2 пришлось 80 % всех боевых задач, выполненных авиацией. Боевые потери составили два аппарата, хотя сирийская ПВО заявила о семи сбитых дронах.

naukatehnika.com

53

Окончание следует

БПЛА «Байрактар» ТВ2 с УАБ MAM-L

ДИСКУССИОННЫЙ КЛУБ

ТРИ ПИСЬМА

ОБ ЭЛЕКТРОАНТИГРАВИТАЦИИ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) прекратило объявлять конкурс на разработку нереактивного способа движения в космическом пространстве. Проекты, основанные на так называемом эффекте Подклетного, антенне Шлитчера и торсионных разработках, перестали интересовать разработчиков альтернативной астронавтики. Возникло подозрение, что традиционный реактивный движитель является единственным способом покинуть гравитационное притяжение Земли. Судя по всему, это не так. История техники знает множество примеров, когда слабое, на первый взгляд, явление становилось поводом и причиной для существенного прогресса.

Письмо первое. КИТАЙСКИЙ СИНДРОМ Что-то нечасто научно-популярная пресса нас балует сенсациями о летающей и плохо летающей технике. Эффект Бифельда — Брауна и машущий полет здесь ни при чем; они летают, отталкиваясь от воздуха. Чем-то все это напоминают так и не оконченные разговоры об инерцоидах и машинах Дина. У всякой сказки есть герой. У этих сказок герой один — это барон Мюнхгаузен с его не совсем неудачной попыткой выбраться из болота, дергая себя за волосы. На самом деле барон Мюнхгаузен, конечно же, мог вытащить себя из болота, если бы догадался, что голову, будь она потяжелее, надо периодически втягивать в плечи. Это одно из условий так называемого вибрационного перемещения, в результате кото-

рого можно не только выбраться из болота, но и немного полетать над трясиной. Наличие среды — жидкости, воздуха — обязательно, ибо такой тип движения, и не только такой, происходит под действием силы трения, сопротивления среды, аэродинамического сопротивления. Нет среды — не будет и перемещения. Таковы законы физики: чтобы двигаться, от чего-то надо отталкиваться. В сентябре 2017 г. средства массовой информации разразились сенсацией — китайские ученые объявили на весь мир о создании рабочего варианта микроволнового двигателя EmDrive, работу которого трудно объяснить законами

Автор — Сергей Герасимов 54

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ДИСКУССИОННЫЙ КЛУБ

классической физики. Объявлено это не гденибудь, а на государственном уровне — в Китае это очень серьезно. Конечно же, научно-популярная пресса и очень серьезные журналы на эту скандальную информацию мгновенно отреагировали. Профессор Л. Сапогин и космонавт В. Джанибеков обнаружили в результатах «правдивых» китайцев то, о чем они давно догадывались. Оказывается, они давно считали, что создание вечного двигателя — дело времени. По существу, закон сохранения энергия — это произвол, который предоставила нам Природа в выборе начала отсчета времени. Вчера время текло так же, как течет сегодня, а утверждение «о возможности появления энергии в замкнутой системе, в которой энергия не изменяется», противоречит самому себе. То же самое относится и к однородности пространства: камень здесь падает так же, как и на некотором расстоянии, значит, систему отсчета можно переносить с места на место в замкнутой системе произвольно. Это — закон сохранения импульса, который, кстати говоря, запрещает движение без отбрасывания массы, а электромагнитное поле, в том числе и стационарное, обладает не только импульсом, но и массой. Другое дело, что для стационарного поля изменения импульса нет, значит, нет и реактивной силы. Поэтому утверждение о том, что в двигателях типа EmDrive рабочим веществом являются электромагнитные волны, которые наружу двигателя не выходят, а образуют стоячую волну в резонаторе, с чем соглашается Ф. Менде, — всего лишь попытка не опоздать к раздаче и противоречит само себе. Впрочем, раздача не состоялась. А воз, простите — EmDrive, и поныне там.

EM-drive — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

На самом деле принцип работы такого двигателя чрезвычайно прост. Поместите внутрь ведра без дна изотропный источник света, который одинаково испускает лучи по всем направлениям: из большого отверстия ведра они будут выходить в основном направленными от ведра, а вблизи малого появятся направления, перпендикулярные оси ведра. Это основа работы так называемого фокусирующего конуса — вещи, хорошо известной оптикам. Тяга — от слова тянуть — сила, нет, не в десяток микроньютонов, а в несколько пиконьютонов, конечно же, возникнет, однако едва ли это решит проблему. Зеркало, разумеется, лучше фокусирующего конуса, вот только в зеркале резонировать нечему, значит, резонанс…, так он для усиления эффекта. Если ведро закрыто полностью с обеих сторон, а взаимодействие микроволн с металлом — когерентное, то суммарное изменение импульса как было равно нулю, так и остается таким. И самое основное: усилить эффект, несознательно увеличив количество ведер, можно только на бумаге. Сознательно увеличить таким банальным способом силу тяги можно только в одном случае: если каждое миниатюрное ведро из их гигантского числа при прочих равных условиях работает точно так же, или почти так же, как большое. Вот он тупик, из которого выбраться запросто не удается.

Письмо второе. САМОДЕЙСТВИЕ КАК ЕГО НЕТ И КАК ОНО ЕСТЬ

Около полувека назад Р. Сигалов со товарищами заставил изогнутый проводник, концы которого опущены в электропроводящую жидкость с постоянным электрическим током, двигаться и тем самым заподозрил неладное в классической электродинамике. Даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять: сумма всех магнитных сил, действующих в контуре, не равна нулю. А это, в свою очередь, означает, что такая конструкция движется под действием сил самодействия. Возникло даже подозрение, что в течение полутора веков физика находилась под гипнозом поперечных сил Био — Савара. Впрочем, о таком парадоксальном результате специалисты и досужие умы догадыва-

Микроволновая оптика пустого ведра naukatehnika.com

55

ДИСКУССИОННЫЙ КЛУБ

двух сил, F и –F, разумеется, равна нулю: вся замкнутая система не сдвинется с места, какой бы ток в ней ни циркулировал. Интерес к альтернативному полету в безвоздушном пространстве не появляется даже после ссылки на экспериментальную проверку того, что сказано, опубликованную в суперсерьезном журнале Physical Review E. Все из-за того, что постоянный ток в незамкнутом проводнике течь не может. О переменном токе такого не скажешь. Что мы делаем, если на нашем рабочем столе вдруг перестала светить настольная лампа, а в квартире перестал работать холодильник? Проверяем, есть ли напряжение в электрической сети. Для этого существует интересный прибор, чем-то напоминающий отвертку. Вставляем его в отверстие розетки, лампочка на боковой поверхности слабо засветилась. Сразу же возникает вопрос: откуда взялся ток, заставляющий лампочку светиться? Раньше таких хитрых отверток не было, а само явление, будучи давно известным, до сих пор вызывает ряд вопросов, домыслов и толкований. Вот так вот техника опередила науку.

Письмо третье. ЭНЕРГИЯ ПО ОДНОМУ ПРОВОДУ

Самодействие

лись, вероятно, и раньше: то ли нехватка времени, то ли крамольный характер задачи, то ли отсутствие смелости притормозили ответы на вопросы, которые давно возникли. Конечно, можно сослаться на того же И. Тамма, доказавшего, что сумма всех сил Био — Савара, действующих в замкнутом контуре, строго равна нулю, оставив задачу в ее парадоксальном положении. Лучше пойти по другому пути: разобраться, а разобравшись, выяснить, от чего отталкивается изогнутый проводник с током. Магнитная сила, скажем F12, с которой одна часть проводника — конкретно первая — действует на вторую, поперечна, т. е. направлена в сторону, перпендикулярную проводнику. Даже если она равна по величине силе F21, с которой вторая часть изогнутого V-образного проводника действует на первую, векторная сумма всех сил F нулю не равна. Результат очевиден: V-образный проводник движется под действием этой силы, называемой силой самодействия. Но это не все. Ссылаясь на закон сохранения импульса и помня о том, что кюветы с электропроводящей жидкостью, источник тока, V-образный проводник, провода, подающие электрический ток в кюветы, — все это замкнутая система, надо указать остальные силы, компенсирующие силу F. Даже если электрический ток от источника подается по бифиляру, то обязательно останется участок, в котором ток встречным током не скомпенсирован. На этот участок тока действует магнитное поле, создаваемое током в V-образном проводнике, толкая этот незамкнутый участок в сторону, противоположную силе F. Векторная сумма этих 56

naukatehnika.com

Давным-давно, году так в 1892-м, Н. Тесла присоединил один конец длинного провода со спиралью P к одному выводу T своего трансформатора, производящему высокочастотные и высоковольтные электрические колебания, а ко второму концу провода присоединил большую металлическую пластину P1. Поверх спирали P известный изобретатель намотал другую спираль S, включив, таким образом, в такую однопроводную цепь простейший трансформатор, входной обмоткой которого послужила спираль P, а выходной — спираль S. Трансформатор работает от тока, а не от напряжения, что и позволило утверждать, что по одному проводу течет переменный электрический ток, регистрируемый источником света L. С объяснением этого эффекта до сих пор не все в порядке, как не соответствует смыслу странное замечание: «вылейте воду из одного ведра в другое: цепи нет, а поток есть». Такое утверждение составляет что-то вроде основы так называемой челночной передачи энергии: «туда много — назад меньше», едва ли укладывающейся в рамки современной электротехники. Для того

Однопроводная ЛЭП — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ДИСКУССИОННЫЙ КЛУБ

чтобы перелить воду из одного ведра в другое, уровни воды в ведрах должны быть разные, иначе вода окажется… в окружающем поток пространстве. Чтобы заставить ток течь по проводнику должна быть разность потенциалов, и это так, даже если на выходе такой цепи есть два диода, включенные навстречу. Если один диод открыт, ток через него не потечет до тех пор, пока на нем не появится разность потенциалов. Разность потенциалов и в схеме Н. Теслы, и в более позднем варианте может появиться только при наличии утечки либо с пластины, либо с сопротивления нагрузки. Паразитную емкость C между пластиной и трансформатором T, между диодами и генератором G при всем желании никуда не денешь, а тот ток, что течет через емкость С, — это и есть ток смещения, чем-то напоминающий воду, выплеснувшуюся в окружающее пространство. Этот же ток смещения возникает между выводом хитрой отвертки, частенько используемой электриками, и электрической проводкой, упрятанной в стенах комнаты или дома. По необходимости пришлось коснуться однопроводной электропередачи, хотя оставалось совсем немного: согнуть ЛЭП под углом. Только нежелающий не увидит на последнем рисунке силу самодействия F = F12 + F21. Если ток действительно течет в незамкнутой непрямолинейной части проводника, то на него не только должна, но и действует сила самодействия. Лишь последователь традиционного реактивного движения не признает в сумме –F12–F21 реактивную силу, с которой магнитное поле, создаваемое незамкнутой частью электрической цепи 1 + 2, действует на ток смещения. Электромагнитное поле обладает не только энергией и импульсом, но и массой. Все это сначала кажется нереальным. Кому-то, вероятно, снова захочется приглядеться к тому, что натворили китайцы. Прошло три года, а «китайский воз» и поныне там, а вот то, о чем здесь говорилось, о чем написано, на что указано, уже проверено, правда, не для реактивной силы, а для реактивного момента сил. Здесь нет ни претензии, ни даже намека на обнаружение нового явления или на изобретение. И потом: не полетит эта штука с ее тяжеленным генератором, источником питания и двумя странно включенными диодами. Правда, таких изогнутых проводников, подключенных к одному генератору, может быть очень и очень много, а переменный ток в незамкнутом проводнике можно создать при помощи той же электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле наводит электрод-

Однопроводная ЛЭП, ток смещения и электроантигравитация — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

вижущую силу в проводнике, но не исчезает и за его пределами. При этом понятно, что сила F пропорциональна квадрату силы тока в цепи. Из квадрата тока и магнитной проницаемости вакуума — величины, которая обязательно присутствует во всех расчетах систем с магнитным полем, — можно построить единственную комбинацию, имеющую размерность силы. Это произведение магнитной проницаемости на квадрат силы тока, и нет никакой возможности втиснуть в нее характерный размер системы, который бы подавлял эту силу для больших систем. Другими словами, миниатюрная и даже наносистема при прочих равных условиях создает такую же силу, как и гигантская. Может, хотя бы в этой задаче нанотехнологии исполнят предназначенную им роль. История может подсказать множество примеров, когда на первый взгляд слабое явление становилось основой для технического прогресса. А вот это уже точно повод для технического творчества, чем является изобретательство. Однопроводная схема, показанная на предпоследнем рисунке, навязана целью и форматом разговора о проекте и не более. Именно она в девяностых годах привела в изумление сотрудников одной из лабораторий Московского энергетического института и заместителя министра энергетики. Все это, если угодно, результат коллективного творчества. К тому, что сказано, приложили руку очень многие: от Н. Теслы, Р. Сигалова и И. Тамма, Р. Фейнмана до современного электрика с его хитрой отверткой. Кстати говоря, именно Р. Фейнман намекнул об участии тока смещения в таком способе реактивного движения. Были и сомнительные утверждения, но и они сыграли свою роль. Это почти как в эксперименте: «отрицательный результат — он тоже результат». Оставалось только одно: вспомнить об этих двух, на первый взгляд, парадоксальных явлениях и объединить их, обозвав все это «электроантигравитацией». И еще. Оказывается, можно решить и такую чрезвычайно интересную задачу, пользуясь здравым смыслом и достоверной информацией, а не надуманными представлениями о законах сохранения. naukatehnika.com

57

Маки на нагорье Сан-Анджело

ВОЕННАЯ ИСТОРИЯ и НАУКА

У Ш А Н И У Ш А В ЗА У!

Д О Б О СВ

ИТАЛИЯ: ОКТЯБРЬ 1943 г. — АПРЕЛЬ 1944 г.

В октябре 1943 г. союзные англо-американские войска высадились на юге Италии (в Реджо, Таранто и Салерно) и начали продвижение на Рим. Растерявшиеся вначале немецкие войска приняли решительные контрмеры и организовали оборону полуострова. Обе высадившиеся армии (американская 5-я под командованием генерала Кларка и английская 8-я под командованием генерала Монтгомери) понесли большие потери и были сильно измотаны. Расчет союзников был только на одно — сковать как можно больше немецких дивизий и не позволить им перебросить отсюда войска для отражения высадки в Нормандии, намечавшейся на середину лета 1944 г. Путь на Рим союзникам преграждала «линия Густава», представлявшая собой хорошо подготовленную в инженерном отношении линию обороны с передним краем по рекам Гарильяно, Гари и Рапидо вдоль горного массива Маелла и далее на север. Берега рек были густо заминированы, долины рек Гарильяно и Рапидо — затоплены водой. Массивные здания в Кассино и других городах превращены в опорные пункты. На вершине Монте-Кассино (кассинская скала) был расположен старинный монастырь бенедектинцев Монте-Кассино, который из-за своего расположения имел исключительное тактическое значение в этой оборонительной линии. У горы проходит стратегически важное шоссе Неаполь — Рим. Оборону «линии Густава» осуществляла 10-я немецкая армия под командованием генерала фон Витенгофа. В ее состав входило 15 дивизий, и хотя большинство немецких дивизий имели некомплект личного состава, они могли выдержать любой фронтальный удар 18 дивизий союзников, высадившихся в Италии к концу 1943 г. Поэтому было принято решение высадить морской десант за «линией Густава». Выполнению этой задачи должно было способствовать превосходство союзников в воздухе и на море. Планировалось провести десантную операцию одновременно с фронтальным ударом по позициям немцев на «линии Густава», с тем чтобы

выбить противника с его позиций южнее Рима. Этот план получил кодовое название «Шингл».

18 января англо-американские войска начали наступление на «линию Густава» с юга. Немцы упорно защищались, и союзные войска несли значительные потери. Морской десант был высажен 22 января в районе г. Анцио, причем англичане высадились севернее Анцио, американцы — южнее. Намеченный союзниками плацдарм был захвачен к исходу второго дня. Командующий

Карта высадки союзников в Италии, 1943 г.

Автор — Юрий Чернихов 58

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ВОЕННАЯ ИСТОРИЯ и НАУКА

ГЕНЕРАЛ АНДЕРС И ЕГО АРМИЯ

Высадка союзных войск в Италии

немецкими войсками на юге Италии фельдмаршал Кессельринг произвел перегруппировку сил, в район Анцио были подтянуты подразделения и части восьми немецких дивизий, вскоре остановившие продвижение союзных войск. В конце января — начале февраля бои на «линии Густава» носили ожесточенный характер, но немецкие войска оборону удержали. В середине февраля в бой был введен Новозеландский корпус генерал-лейтенанта Фрейберга, в состав которого входили новозеландская 2-я и индийская 4-я дивизии, отлично показавшие себя в североафриканской компании. Индийской дивизии поставили задачу атаковать позиции немцев на горе Монте-Кассино. Командир дивизии Такер попросил подавить с помощью авиации огневые средства немцев, расположенные в монастыре, который венчал вершину горы Монте-Кассино. Каких-либо доказательств того, что в монастыре находятся немецкие войска, не было. Позже точно установили, что немцы тогда еще не вступили на территорию монастыря. Величественное здание монастыря, господствующее над местностью, одним своим грозным видом оказывало подавляющее действие на войска, атакующие позиции врага на горе. 15 февраля 230 бомбардировщиков ВВС США произвели мощный налет. Когда же монастырские здания были разрушены, немцы заняли территорию монастыря и закрепились в развалинах. Их оборона стала еще мощнее. Неоднократные попытки прорвать оборону, предпринятые частями Новозеландского корпуса, успеха не принесли. В Кассино и его окрестностях в результате бомбардировок союзников погибло не менее 10 тысяч мирных жителей. Тем временем немцы начали наступление на плацдарм союзников в Анцио. Наступающие немецкие войска стали объектом наземной артиллерии, авиации и корабельной артиллерии союзников. Несмотря на тяжелые потери, немцам удалось потеснить войска союзников, но американцы и англичане все-таки удержали последний рубеж обороны плацдарма.

Cоюзники силами того же Новозеландского корпуса предприняли еще одно наступление на Кассино, чтобы расчистить себе путь для наступательных действий весной. На этот раз удар вновь был нанесен в лоб. Для подавления немецких войск в городе Кассино 15 марта 1944 г. были предприняты мощные артиллерийский и воздушный удары (было израсходовано 190 тыс. снарядов и 1 000 т бомб). Однако обороняющиеся немецкие войска (парашютисты) не только выдержали налет, но и сумели отразить атаку пехоты союзников. Снова завязались ожесточенные бои. Спустя несколько дней из-за чрезмерно больших потерь наступление было прекращено. Таким образом, неудачей закончилась и третья битва за Кассино.

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

Тем временем шла подготовка к весеннему наступлению союзников. До начала апреля на Апеннинский полуостров был переправлен 2-й польский корпус под командованием генерала Владислава Андерса, сформированный ранее в Советском Союзе из граждан Польши, оказавшихся в СССР в качестве военнопленных в результате советско-польской войны 1939 г., беженцев и репрессированных жителей Западной Украины и Белоруссии. Солдатами и офицерами этой армии, кроме этнических поляков, были украинцы, белорусы (до 30 %) и евреи, так как в соответствии с условиями Рижского договора, подписанного 18 марта 1921 г. между РСФСР и УССР, с одной стороны, и Польшей — с другой стороны, к Польше отошли Виленский край, половина Белоруссии и значительные области Западной Украины. По подсчетам британского историка Н. Девиса, каждый третий солдат Андерса не являлся поляком. Андерс не желал воевать в одном строю с Красной Армией и подчиняться приказам советского командования. Немалую роль в этом сыграли годы, проведенные генералом во внутренней тюрьме НКВД на Лубянке в Москве, и тысячи польских офицеров, бесследно растворившихся в русских просторах. Встретив понимание и поддержку со стороны У. Черчилля, Андерс добился согласия главы польского эмиграционного правительства в Лондоне генерала Сикорского на вывод армии в Иран. Советское руководство, учитывая антисоветскую настроенность многих офицеров и солдат этой армии, не стало противодействовать выводу армии Андерса с территории СССР и ее соединению с британскими войсками на Среднем Востоке.

Генерал Владислав Андерс

naukatehnika.com

59

ВОЕННАЯ ИСТОРИЯ и НАУКА

Руины города Кассино после битвы

В то же время на территории СССР была сформирована 1-я Польская Армия под командованием Берлинга и 2-я — Сверчевского, которые успешно воевали на Восточном фронте в составе Красной Армии (Белорусский фронт) 13 января 1942 г. армия Андерса начала передислокацию в Среднюю Азию. Москва разрешила начать эвакуацию польской армии Андерса в Иран. В порту Красноводск на берегу Каспийского моря был создан эвакуационный пункт, который 24 марта 1942 г. принял первых солдат армии Андерса. В течение четырех месяцев в иранский город Пехлеви на другом берегу моря было переправлено 77 тыс. польских военнослужащих и 35 тыс. мирных граждан. 1 августа 1942 г. эвакуация закончилась. Затем армия оказалась в Ираке, где проходила интенсивную боевую подготовку.

21 июля 1943 г. новый главнокомандующий Польскими вооруженными силами генерал Сосновский (после гибели генерала Сикорского в авиакатострофе над Гибралтаром) преобразовал армию Андерса, или, как ее называли, Армию Польску, на Востоке во 2-й польский корпус, в состав которого входили 3-я дивизия Карпатских стрелков, 5-я Кресовская пехотная дивизия, 2-я Варшавская танковая бригада, артиллерийский корпус и 12-й Подольский уланский полк. Командующим корпусом был назначен Андерс. Союзное командование приняло решение использовать корпус в боях за Италию.

Французы быстро продвинулись по горной местности за реку Гарильяно, где немцы не ожидали удара. Французы, выдвинув вперед марокканские горные части, стали развивать успех. Оборона немцев на правом, прилегающем к морю фланге, стала рушиться. Подтянутые немцами резервные дивизии оказались вовлеченными в тяжелые бои и не смогли стабилизировать положение. На участке же Кассино немцы продолжали удерживать свои позиции еще несколько дней, хотя 15 мая союзное командование ввело в бой канадский корпус. В ночь на 17 мая немецкие парашютные части наконец отошли. 17–18 мая солдаты 5-й Кресовской дивизии вели непрерывный, переходящий в рукопашные схватки бой с немецкими парашютистами за нагорье Сан-Анджело, расположенное к северу от монастыря. Подступы к Сан-Анджело были покрыты горными маками, отсюда знаменитый образ «Красных маков МонтеКассино», вошедший в несколько песен. Вечером 18 мая рубеж Сан-Анджело взяли. Вечером 17 мая солдатами 3-й дивизии Карпатских стрелков штурмом была взята важная высота 593. Утром 18 мая польские войска вступили на территорию разрушенного монастыря и водрузили над развалинами бело-красный флаг. Под Монте-Кассино корпус потерял 4 199 солдат и офицеров, из них 923 убитых. Дорога на Рим была открыта. 26 июля 1944 г. Верховным командованием Польских вооруженных сил на Западе был учрежден памятный крест «За Монте-Кассино» в память о мужестве и героизме, проявленных бойцами 2-го польского корпуса под командованием генерала В. Андерса в боях за Монте-Кассино. После победы у Монте-Кассино 2-й польский корпус перебросили на Адриатический фронт. Вместе с союзниками он участвовал во взятии

БИТВА ЗА МОНТЕ-КАССИНО С целью прорыва «линии Густава» союзники большую часть своих сил на этом фронте сосредоточили на участке от Кассино до устья реки Гарильяно — всего 12 дивизий (две американские, четыре французские, четыре английские и две польские). Польскому корпусу поставили задачу овладеть Кассино. Наступление началось 11 мая в 23.00 мощной артиллерийской подготовкой, вслед за которой в атаку пошла пехота. В течение первых трех дней союзники, встретив упорное сопротивление противника, не добились существенных результатов на большинстве участков фронта. Польский корпус понес большие потери в атаке на Кассино, хотя войска действовали самоотверженно, решительно и умело обходили опорные пункты противника. Английский 13-й корпус, наступавший слева от поляков, также продвигался медленно и неизбежно понес бы большие потери, если бы внимание и силы противника не приковали к себе поляки. Американский 2-й корпус на прибрежном участке фронта продвинулся на небольшую глубину. Перед фронтом французского корпуса (четыре дивизии) оказалась только одна немецкая дивизия.

60

naukatehnika.com

Польский горнист Эмиль Чех трубит в честь отступления немецких войск — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

ВОЕННАЯ ИСТОРИЯ и НАУКА

Анконы и Болоньи. Войну корпус Андерса закончил 21 апреля 1945 г. в Болонье.

ЭПИЛОГ До 1946 г. корпус Андерса оставался в Италии в качестве оккупационных сил, а затем его переправили в Великобританию, где он был расформирован. Главной целью солдат польского корпуса было возвращение домой, но они не приняли «новую» Польшу. Генералу Андерсу удалось спасти своих подчиненных от принудительной репатриации на родину. Личный состав корпуса разъехался в основном в США, Канаду, Австралию и Шотландию. Некоторые солдаты Андерса вернулись в Польшу, но там они себя не нашли. Правительство «новой» Польши лишило Андерса польского гражданства. В это же время в 1946–1949 гг. другие некоторые военнослужащие армии Андерса (в основном украинцы и белорусы — уроженцы Западной Украины, Западной Белоруссии и Литвы) вернулись в СССР. В 1951 г. 4 520 «андерсовцев» (с учетом членов их семей) были отправлены на спецпоселение в Иркутскую область, где они находились до августа 1958 г. В 1971 г. Верховный суд БССР признал необоснованность депортации бывших солдат армии Андерса.

Польское военное кладбище у подножья монастыря Монте-Кассино

Генерал Владислав Андерс умер 12 мая 1970 г. в одной из клиник Лондона. По завещанию генерала его тело было предано земле на польском военном кладбище у подножия монастыря МонтеКассино рядом с его солдатами, погибшими в мае 1944 г. Надпись на этом кладбище гласит: «За Вашу и Нашу Свободу! Мы, солдаты Польши, отдали: Богу — Души, Итальянской земле — тела, наши сердца — Польше!» В 2007 г. в честь генерала Андерса и солдат его корпуса была проведена торжественная месса в Вестминстерском аббатстве в Лондоне.

Германский «карманный линкор» в рейде

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ

П

осле Первой мировой войны по Версальскому мирному договору Германия была лишена права строить корабли водоизмещением больше 10 000 тонн. Поэтому она начала с создания линейного корабля специального типа. При этом немцы исходили из тех соображений, что они в первую очередь будут использоваться в качестве рейдеров. При всей своей внешней результативности, успех действий в 1914 г. немецких рейдеровкрейсеров сводился на нет одним недостатком: у них не было никаких реальных шансов уцелеть при встрече с достаточно серьезным противником — даже, например, с одним из легких английских крейсеров, которые в основной массе были быстроходнее, больше и мощнее германских. Поэтому, по замыслу немецких конструкторов, новые корабли должны быть сильнее любого из неприятельских крейсеров и одновременно — быстроходнее любого из линкоров. Идея, прямо скажем, не новая, но попытки реализовать ее

раньше не приводили к желаемому результату. И только Германии удалось воплотить ее в металле наиболее близко к сути. Заложенные в 1929 г. корабли типа «Дойчланд» («Адмирал Шеер» и «Адмирал граф Шпее») при весьма скромном водоизмещении получили мощное вооружение, приличную защиту и высокую для начала 1930-х гг. скорость хода.

«Карманный линкор» «Дойчланд» (1933 г.) ― головной корабль серии

Автор — Юрий Каторин 62

naukatehnika.com

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ

В германском флоте новые корабли официально классифицировались как броненосцы (Panzerschiffe). С 25 января 1940 г. их переклассифицировали в тяжелые крейсеры. В военноморской литературе широко распространен термин «карманный линкор» (Pocket battleship) — прозвище, придуманное британской прессой в 1930-х гг. из-за чрезмерно мощной артиллерии главного калибра. Действительно, вооружение «Дойчланд» — две трехорудийные 283-мм башни да еще восемь 150-мм пушек в качестве среднего калибра — было вполне «линкоровским». Выбор главного калибра диктовался Версальскими ограничениями, но орудия были новой модели С/2. Немецкая 283-мм пушка с длиной ствола в 52 калибра могла стрелять 304-кг снарядом на дальность в 36,5 км. Артиллерия вспомогательного калибра состояла из восьми 150-мм орудий SK L/55, расположенных в восьми башнях вдоль бортов. Броневая защита расчетов составляла всего 10 мм. Эти установки были тесными и неудобными внутри. Вооружение дополняли шесть 88-мм и восемь 37-мм зениток, два четырехтрубных 533-мм торпедных аппарата, расположенных в кормовой части корабля, катапульта и два самолета «Арадо-196». В 1939 г. 88-мм пушки заменили более мощными 105-мм орудиями. Чтобы втиснуть такую артиллерию в разрешенные 10 000 т, потребовалось много ухищрений. В конце концов, решить эту задачу позволило всемерное облегчение корпуса (благодаря широкому внедрению электросварки) и использование принципиально новых двигателей — четырех уникальных 9-цилиндровых спаренных дизельных установок MAN суммарной мощностью 54 000 л. с. с гидравлической передачей, которые работали на два вала. В результате осталось место и для 60–100-мм броневого пояса, и для противоторпедной защиты (ПТЗ) глубиной до 4,5 м. Корпус — частично сварной, по большей части длины имел були, выполнявшие роль ПТЗ и закрывавшие основную часть броневого пояса, установленного с уклоном 12–13,5° верхней кромкой наружу. Все три корабля различались бронированием. Пояс начинался перед носовой башней и заканчивался за срезом полубака. На Deutschland он имел толщину 80 мм, утончаясь к нижней кромке до 50 мм. На Admiral Scheer высота пояса была увеличена, причем 50-мм плиты перенесены наверх. Схема расположения пояса на Admiral Graf Spee повторяла Deutschland, но толщина составляла 100 мм. С носа и кормы пояс замыкался бронированными траверсами. Параллельно поясу в 3,7 м от диаметральной плоскости между верхней и главной палубой проходила бронированная про-

— 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

дольная переборка. Верхняя палуба на всех кораблях имела 18-мм бронирование. Толщина броневой палубы на Deutschland — 30 мм между продольными переборками и 45 мм — далее до наружной обшивки; на Admiral Scheer — соответственно 20 и 40 мм; на Admiral Graf Spee — 20 мм между продольными переборками, 40 мм — от верхней продольной переборки до ПТП и 30 мм — между ПТП и поясом. Бронирование носовой оконечности — 17–18 мм, кормовой — 45 мм. Защита башен: лоб 140 мм, наклонные плиты 80–60 мм, стенки 85–70 мм. Боевая рубка — 150 мм. Экипаж был необычно велик для такого водоизмещения, он насчитывал 30 офицеров и 1 040 матросов. Вступление в строй головного «карманного линкора» совпало с приходом к власти Гитлера и немедленно вылилось в шумную пропагандистскую кампанию, призванную внушить обывателю, что возрождение германского флота началось с создания лучших в мире кораблей. В действительности эти рассуждения были очень далеки от истины. При всей своей оригинальности «Дойчланд»

Схема общего расположения «карманного линкора» «Дойчланд»

Схема бронирования и размещения артиллерии корабля типа «Дойчланд»

Боковой вид кораблей серии «Дойчланд»

naukatehnika.com

63

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ

Кормовая башня главного калибра «карманного линкора» «Адмирал граф Шпее»

Спуск на воду «карманного линкора» «Дойчланд»

и последовавшие за ним «Адмирал Шеер» (1934 г.) и «Адмирал граф Шпее» (1936 г.) нельзя было назвать «грозой морей», ибо по броневой защите они превосходили далеко не все тяжелые крейсеры, а по скорости хода уступали всем им в среднем на 4–5 узлов. В довершение следует отметить, что на самом деле их тщательно скрываемое реальное стандартное водоизмещение составляло около 12 000 т, т. е. превышало декларируемое, а полное водоизмещение на третьем корабле «Адмирал граф Шпее» (1936 г.) вообще достигло 16 020 т. «ДОЙЧЛАНД» («ЛЮТЦОВ»). Заложен 9 февраля 1928 г. на Deutsche Werke, спущен 19 мая 1931 г., вошел в строй 1 апреля 1933 г. В 1936–1937 гг. «Дойчланд» действовал в испанских водах, формально наблюдая за соблюдением нейтралитета, а фактически поддерживая франкистов. 29 мая 1937 г. его атаковала республиканская авиация. Корабль получил два попадания 100кг бомбами с самолета СБ с советскими летчиками, на борту возник пожар, погибло 23 моряка, еще 73 были ранены. 25 января 1940 г. переименован в «Лютцов» (Lützow), так как возможная гибель «Дойчланда», по мнению фюрера, могла плохо сказаться на боевом духе немцев. Еще до начала Второй мировой войны, 23 августа 1939 г., «Лютцов» вышел в Атлантику. Вскоре после открытия военных действий была начата борьба с судоходством Великобритании. Крейсерство оказалось малоудачным — 15 ноября 1939 г., после потопления двух судов общим тоннажем около 7 000 брт, корабль был вынужден вернуться в Германию из-за проблем с силовой установкой. В апреле 1940 г. «Лютцов» участвовал в захвате Норвегии, действуя против Осло, и 9 апреля получил три попадания 150мм снарядов в ходе дуэли с береговыми 64

naukatehnika.com

«Карманный линкор» «Адмирал Шеер»

батареями. При возвращении домой 11 апреля 1940 г. был атакован британской подлодкой «Спирфиш» (Spearfish) и получил торпеду в кормовую часть. Корабль принял порядка 1 300 тонн воды. Палуба за кормовой башней главного калибра почти полностью ушла под воду. После ремонта 13 июня 1941 г. пытался прорваться в Атлантику, но был поврежден торпедой с британского самолета. После продолжительного ремонта «Лютцов» перешел в Тронхейм, далее в Нарвик. Выходил в море для атаки конвоя PQ-17, но попал в навигационную аварию. 31 декабря участвовал в Новогоднем бою с британским конвоем, однако не добился никаких успехов вследствие сложных погодных условий. В конце сентября 1943 г. ушел из Норвегии в Киль. После очередного ремонта числился учебным кораблем. 16 апреля 1945 г., находясь в Свинемюнде, попал под налет британских ВВС и получил тяжелые повреждения. Корабль сел на грунт, но продолжал вести огонь главным калибром. При приближении советских войск был 4 мая 1945 г. взорван экипажем. «АДМИРАЛ ШЕЕР». Заложен 25 июня 1931 г. на Kriegsmarine werft, спущен 1 апреля 1933 г., вошел в строй 12 ноября 1934 г. В 1936–1938 гг. совершил ряд походов к берегам Испании. 30 мая 1937 г. обстрелял испанский порт Альмерия в отместку за нападение республиканской авиации на «Дойчланд». От этого обстрела погиб 21 житель города и 55 жителей получили ранения. Вторая мировая война началась для «Шеера» 4 сентября 1939 г., когда он был атакован в Вильгельмсхафене самолетами британских — № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ

ВВС «Бристоль Бленхейм». В корабль попали три бомбы, которые серьезных повреждений не причинили, при этом один бомбардировщик был сбит. В период с 1 февраля и до конца июля 1940 г. корабль подвергся ремонту и модернизации, поэтому не участвовал в боевых действиях, и только 28 октября 1940 г. был отправлен в Атлантику. Первый успех был достигнут 5 ноября 1940 г. когда «Шеер» атаковал британский конвой НX-84, следовавший из порта Галифакс (Канада) в Англию. Потопив прикрывавший его вспомогательный крейсер «Джервис Бэй» (HMS Jervis Bay; водоизмещение 14 000 т, семь 152-мм пушек), немцы затем смогли разыскать и уничтожить пять судов из состава быстро «разбежавшегося» конвоя. Несмотря на явное превосходство «Шеера», «Джервис-Бэй» принял бой и продержался 22 минуты до своего потопления, что позволило многим судам конвоя успеть уйти, но из 254 человек экипажа «Бэя» спаслись всего 65 моряков, подобранных шведским пароходом Stureholm. В дальнейшем «Адмирал Шеер» действовал в Центральной и Южной Атлантике, атакуя одиночные транспорты. За период с ноября 1940-го по январь 1941 г. он потопил еще шесть британских транспортов. В феврале 1941 г. действовал в Индийском океане, где уничтожил еще три торговых судна. Затем рейдер направился на север, прошел через Датский пролив и, в конце концов, достиг Киля 1 апреля 1941 г., пройдя 46 000 морских миль и потопив 16 судов противника общей вместимостью 99 059 брт. Осенью 1941 г. «Адмирал Шеер» действовал на Балтике в составе соединения, предназначенного для перехвата советского Балтийского флота, если бы он попытался уйти в Швецию в случае падения Ленинграда. В феврале 1942 г. ушел в Норвегию, где базировался на Нарвик вместе с «Лютцовым». В августе 1942 г. совершил одиночный поход с целью нарушения советских коммуникаций в Заполярье. 26 августа потопил советский ледокольный пароход «Сибиряков» (водоизмещение 1494 т, по две 76-мм и 45-мм пушки). Из 104 советских моряков спаслись 23. На следующий день практически безрезультатно обстрелял порт Диксон. За время обстрела им было выпущено 77 снарядов главного калибра, 153 среднего и 226 снарядов зенитной артиллерии. В свою очередь, советская 152-мм береговая батарея вела ответный огонь. Советская сторона сообщает о нескольких попаданиях и пожаре на борту корабля противника, однако ни немецкими документами, ни экипажем «Адмирала Шеера» это не подтверждается. В ноябре 1942 г. «Адмирал Шеер» вернулся в Германию на очередной ремонт. Корабль вновь обрел боеспособность в ноябре 1944 г. и привлекался для обстрела береговых целей. В начале 1945 г. он неоднократно обстреливал прибрежные позиции Красной Армии, однако из-за износа орудийных стволов 18 марта

«Карманный линкор» «Адмирал граф Шпее» — 2021 НАУКА и ТЕХНИКА № 2 —

1945 г. стал на очередной ремонт в Киле, где в ночь на 10 апреля подвергся массированному налету британских ВВС. «Адмирал Шеер» был поражен пятью сверхтяжелыми бомбами «Толлбой», перевернулся и затонул в доке. В момент бомбардировки бóльшая часть экипажа находилась на берегу; 32 человека, оставшиеся на борту, погибли. После войны часть затопленного корпуса корабля была утилизирована, часть засыпана при строительстве автостоянки на месте дока. «Адмирал граф Шпее». Заложен 1 октября 1932 г. на Kriegsmarine werft, спущен 30 июня 1934 г., вошел в строй 6 января 1936 г. Почти сразу после вступления в строй «Шпее» был привлечен к активной службе. В марте-апреле 1937 г. он действовал у берегов Испании, обеспечивая германские интересы. 21 августа 1939 г. «Адмирал граф Шпее» вышел из Вильгельмсхафена и направился в Южную Атлантику. Приказ о начале военных действий был получен только 25 сентября. Первый успех был достигнут 30 сентября. В дальнейшем, в течение октября 1939 г. «Шпее» захватил или потопил еще четыре транспорта в Южной Атлантике. В ноябре рейдер действовал в Индийском океане, но сумел потопить только один транспорт. В том же месяце «Шпее» вернулся в Атлантику и направился к берегам Южной Америки, рассчитывая на богатую добычу. В декабре 1939 г. рейдеру удалось потопить еще три британских торговых судна. Но утром 13 декабря «Шпее» вышел к устью Ла-Платы, где встретил британское соединение G, включавшее три корабля — тяжелый крейсер «Эксетер» и легкие крейсеры «Аякс» и «Ахиллес». Противники «Шпее» превосходили его по скорости (31,5 узла против 28), но каждый по отдельности заметно уступал в артиллерии. В ходе последовавшего боя карманный линкор вывел из строя «Эксетер» и нанес серьезные повреждения «Аяксу». Вместе

«Бой парохода «Сибиряков» с «карманным линкором» «Адмирал Шеер» (худ. П. П. Павлинов) naukatehnika.com

65

БОЕВЫЕ КОРАБЛИ

«Адмирал граф Шпее», взорванный экипажем

с тем сам «Шпее» получил около 20 попаданий, что, на первый взгляд, привело к не очень значительным повреждениям. Однако 203-мм снаряд повредил систему подачи топлива, что вынудило уйти на ремонт в нейтральный порт Монтевидео, ибо дизели могли брать соляр только из одной цистерны, где его было на 16 часов работы. Уругвайские власти под давлением Великобритании предоставили немцам только три дня на исправление повреждений. За это время удалось создать у командира «Адмирала графа Шпее» капитана 1-го ранга г. Лангсдорфа (Hans Wilhelm Langsdorff, 1894–1939) впечатление, что в устье Ла-Платы вошел линейный крейсер «Ринаун», бороться с которым было бесполезно. Вечером 17 декабря 1939 г. «Шпее» покинул Монтевидео и был взорван командой. Экипаж, собрав пожитки, перешел

Рейд «Адмирала Шеера» в Арктике

66

naukatehnika.com

на стоявшее в гавани немецкое торговое судно, а 27 британцев с потопленных рейдером кораблей получили свободу. Вокруг этих кораблей ведутся многочисленные споры об их «классовой принадлежности». Одни относят их к тяжелым крейсерам, другие — к миниатюрным линкорам. Однако толщина бронирования полностью исключает возможность причислить их к «высшему обществу». Если мы откроем толковый словарь и посмотрим значение термина «линейный корабль», то выяснится, что это корабль, предназначенный в первую очередь для ведения эскадренного боя (боя в линии). Поэтому главное у линкора — мощная артиллерия и надежная броня. Артиллерия на немецких кораблях была на уровне (правда, на самом нижнем: согласитесь, «маловато будет» в век сверхдредноутов), а вот броня подкачала. Сто миллиметров — это просто несерьезно! Эти своеобразные корабли создавались как чистые рейдеры, способные уйти от любого современного им линкора, но справиться с любым крейсером. В результате получился плохой крейсер (слишком мала скорость) и никуда не годный линкор (бронирование ниже всякой критики). Зато когда эти корабли занимались своим прямым делом, т. е. нарушали вражескую торговлю, — они были хороши. Поэтому данное творение немецких конструкторов, скорее всего, надо выделить в совершенно особый класс.

— № 2 НАУКА и ТЕХНИКА 2021 —

Истребитель Глостер «Спэрроухаук» Mk.III авиации Императорских ВМС Японии, который был приписан к линкору «Ямасиро» (второй корабль типа «Фусо»), — середина 1920-х гг.

Художник А. Шепс

Серийный палубный истребитель Глостер «Найтджа» — шесть таких самолетов участвовали в бесславном походе британского авианосца «Аргус» к турецким берегам во время Чанакского кризиса в сентябре 1922 г.

Английский палубный истребитель Парнэлл «Плавер» — такие самолеты проходили эксплуатационные испытания в 401-м, 402-м, 403-м и 404-м звеньях FAA, но, несмотря на превосходство перед конкурирующим типом Фейри «Флайкетчер» в скорости и высотности, на вооружение так и не поступили

Стандартный английский палубный истребитель Фейри «Флайкетчер» Mk.I — самолет 404-го звена FAA, которое в 1929 г. несло службу на авианосце Королевских ВМС Великобритании «Корейджес», входившем в состав Средиземноморского флота и базировавшемся на Мальте. В 1932 г. этот самолет погиб, столкнувшись с однотипным истребителем № S1272

Палубный истребитель Фэйри «Флайкетчер» 401-го звена Fleet Air Arm взлетает с авианосца Королевского флота Великобритании «Игл». Средиземное море, вторая половина 1920-х гг. sergiovillaggio.livejournal.com

«Почта России» — П7034

«Белпошта» — 80974 (Беларусь)