MRK-5 :Uragán o rychlosti 60 uzlů

Autor : Ivan ˝Zajcev˝ Zajac / Zajcev 🕔27.02.2015 📕4.589

Plavidla na nosných křídlech (hydrofoily) sice byly vynalezeny ještě před 1. světovou válkou, většího rozšíření se však dočkaly až na přelomu 50. a 60. let minulého století. Myšlenka dosažení vysokých cestovních rychlostí, nabízená touto exotickou platformou, se ujala obzvlášť v SSSR, kde byl během několik desetiletí vyvinut bezkonkurenční počet vojenských a civilních typů. Množství postavených exemplářů dosáhlo několika stovek.

Průkopníkem v konstruování hydrofoilů pro VMF byla konstrukční kancelář CKB-19. Její prvotinou byl modifikovaný torpédový člun Projektu 184 přestavěný na variantu s nosným křídlem v roce 1956. Poté následovaly dva torpédové čluny Projektu 125 a 16 jednotek jejich vylepšené hlídkové varianty Projektu 125A, stavěné od roku 1960. Na vývoji hydrofoilů se pracovalo i v konkurenční kanceláři CKB-5, specializující se na malá plavidla. Zde byl počátkem 60. let navržen poněkud větší experimentální torpédový člun Projektu 205E. V roce 1963 byla CKB-19 včleněna pod CKB-5, ze které v roce 1966 vznikla kancelář CMKB Almaz, jež přetrvala do dnešních dnů.

Hledání křídel pro Uragan

Všechny výše zmíněné hydrofoily VMF první generace vyžívaly jedno tzv. „málo ponořené nosné křídlo“ s mořskou hladinu přesekávajícími plochami, umístěné pod přední částí trupu. Výhodou poměrně jednoduché konstrukce těchto křídel byla autostabilizace regulací vztlaku, dosahovaná změnou hloubky jejich ponoření nebo změnou plochy. Zkušenosti s provozu však odhalily problematické plavební vlastnosti na rozbouřeném moři a pro udržení vysoké rychlosti i ve velkých vlnách bylo potřeba mnohem sofistikovanější řešení. Tím byly tzv. „hluboko ponořená křídla“ s nucenou stabilizací pomocí automatického řídicího systému regulujícího vztlak (v SSSR označované zkratkou AUPK). Navíc, nepostačovalo jen jedno křídlo pod přídí plavidel, ale bylo nutné další, pod zádí. K podobným závěrům dospěli i v USA, kde všechny postavené hydrofoily využívaly tuto konfiguraci.

Projektanti CKB-5 pracovali na nové generaci hydrofoilů již od poloviny 60. let v rámci vývoje raketových korvet Projektu 1234 Ovod (více v NV MR 11 a 12/2010 a 1 a 5/2011). Ve specifikacích VMF se totiž od počátku počítalo také s variantou na nosných křídlech. Již vstupní analýzy však ukázaly, že zdánlivě jednoduchá adaptace korvet na hydrofoily vzhledem k jejich značným rozměrům nepřichází v úvahu. Následně bylo již pod hlavičkou CMKB Almaz rozhodnuto přistoupit k vývoji zcela odlišných raketových člunů Projektu 1240 Uragan. Požadavky kladené velením VMF zahrnovaly použití AUPK a většiny vybavení připravovaného pro korvety Projektu 1234, maximální rychlost 60 uzlů na klidném moři a 55 uzlů při vlnobití při rychlosti větru 5 ballů.


MRK-5 byla držitelem primátu největšího operačně způsobilého hydrofoilu své doby

Vývoj Projektu 1240 byl zahájen v roce 1970 pod vedením hlavní konstruktéra V. M. Burlakova. Již první kalkulace odhalily, že vzhledem k požadovanému vybavení, rychlosti, dosahu a plavebním vlastnostem plný výtlak nového typu nutně přesáhne 400 t, což byla na kategorii hydrofoilů nezvykle vysoká hodnota. Pro lepší porovnání: největší postavený americký experimentální hydrofoil USS Plainview měl výtlak jen 328 t a jeho rychlost dosahovala maximálně 50 uzlů. Před Sověty proto stál pionýrský úkol vyřešit problematiku konstrukce nosných křídel a pohonu hydrofoilu s tak velkým výtlakem a vysokou rychlostí. Pro novátorský charakter Projektu 1240 měla být nejdříve postavena jen prototypová jednotka a stavba sériových člunů měla začít až po jejím důkladném otestování. I navzdory náročnému úkolu vývoj pokračoval poměrně rychle a v roce 1972 byla v Primorském závodě PO Almaz v Leningradu zahájena stavba prototypu označeného MRK-5.

Klíčem k úspěchu hydrofoilů byla vždy konstrukce jejich křídel. Po dlouhém hledání byla pro Projekt 1240 jako nejvhodnější vybrána konfigurace se dvěma samostatnými předními křídly a jedním zadním křídlem. I když se v zadáních striktně trvalo na použití AUPK, následným výzkumem se v případě předních křídel dospělo k jejich unikátní kombinaci s plochami přesekávajícími hladinu moře a s pomocnými nosnými plochami pro usnadnění přechodu z výtlakového režimu. Zatáčení při plavbě na křídlech zajištovala kormidla na odtokové hraně zdvojeného pylonu zadního křídla. Stabilitu zase obstarávala přední křídla, která byla velmi nezvykle provedena jako plně otočná (jako např. plovoucí výškovky u letadel) a změnou úhlu náběhu regulovala vztlak. Činnost všech řídicích prvků byla ovládána automatizovaným řídicím systémem Strela. Hydrofoil s výtlakem přes 400 t potřeboval pro přechod z výtlakového režimu do režimu na křídlech velmi výkonný pohon, což kladlo vysoké nároky rovněž na převodovou soustavu. Maximální rychlost 60 uzlů navíc vyžadovala speciální propulsory, jejichž činnost ovlivňoval jev kavitace co nejméně. Pro pohon Projektu 1240 byla nakonec vybrána sestava se čtyřmi šrouby v tažno-tlačné konfiguraci, umístěnými v gondolách na konci obou nosných pylonů zadního křídla.

Vše pro úsporu hmotnosti

Po nalezení optimálního tvaru křídel bylo nutné vyřešit problematiku plavby hydrofoilů v mělkých vodách a kotvištích. I když jejich trup měl šířku 10,2 m a ponor 2,35 m, s křídly tyto hodnoty dosahovaly až 23,5 m a 8 m. Navíc, provedení každé opravy a údržby křídel se neobešlo bez umístění plavidla v suchém doku. Jediným možným řešením bylo použití hydraulicky sklápěných křídel i za cenu značného zkomplikování jejich konstrukce, protože muselo být vyřešeno pohyblivé propojení hydrauliky ovládacích prvků a náhonů pohonu. Zkoušky dále ukázaly, že momenty pro ovládání výchylek řídicích ploch byly velmi velké, což si vyžadovalo užití složitých a těžkých hydraulických ovládacích prvků. Pro dosažení vysoké účinnosti byl navržen unikátní hydraulický systém pracující v zájmu omezení rozměrů s vysokým tlakem 200 atmosfér. Na jeho pohon byly použity dva diesely DNA-20 s výkonem po 100 kW, každý přes převodovku pohánějící pět čerpadel NP-52. Přední křídla ve své finální podobě měla hmotnost až 29,3 t a vyklápěla se do stran, zadní – o hmotnosti 17 t – zase dozadu.


Záběr demonstrující složitou konstrukci předních křídel s nosnými/řídicími plochami, přesekávajícími plochami a pomocnými plochami pro usnadnění přechodu do režimu plavby na křídlech

Při vývoji Projektu 1240 byla velká péče věnována omezení výtlaku, který je u hydrofoilů kriticky důležitým parametrem, ovlivňujícím jejich celkové provedení. S poměrně těžkou a rozměrnou výzbrojí a elektronikou, zděděnou po korvetách Projektu 1234, však nebylo možné nic víc dělat, a proto se úsilí konstruktérů zaměřilo na odlehčení samotné platformy. Pro trup, nástavbu a stožár byly jako hlavní konstrukční materiál zvoleny slitiny hliníku a hořčíku AMG-62T1 a v menší míře AMG-61, vyráběné leteckými technologiemi. Nosná křídla zase využívala slitinu titanu 48OT3V. Pro omezení hmotnosti elektrické soustavy (kabelů a agregátů) byla použita třífázová síť pracující s napětím 380 V a frekvencí 400 Hz.

Potřeba redukce hmotnosti byla zohledněna také při návrhu pohonu Projektu 1240. Při plavbě vysokými rychlostmi na nosných křídlech se používaly lehké a kompaktní plynové turbíny M-10 s výkonem po 13 235 kW, odvozené od leteckých turbovrtulových motorů NK-12, pohánějících bombardéry Tu-95. Ty prostřednictvím tzv. „Z-náhonů“, tedy soustavy horizontálních a vertikálních hřídelí, propojených dvěma pravoúhlými převodovkami, roztáčely dva páry šroubů s pevnými lopatkami. S jejich užitím činila maximální rychlost 60 uzlů, i když podle některých pramenů bylo při testech MRK-5 dosaženo až 61,3 uzlu. Turbíny i transmise byly navrženy v SPB Mašprojekt. Pro plavbu nízkými rychlostmi ve výtlakovém režimu se používaly dva diesely DRA-211 s výkonem po 809 kW, s kterými byl člun schopen vyvinout nejvyšší rychlost 8,5 uzlu. Protože při zdvižených křídlech se na nich umístěné šrouby i kormidla nacházely nad hladinou, poháněly diesely dva vodomety GD-1240 s měnitelným vektorem tahu. Zásoby paliva postačovaly na proplutí 1500 nm při rychlosti 8,5 uzlu nebo 1200 nm při ekonomické rychlosti 36 uzlů či 640 nm při 45 uzlech. Zdrojem elektrické energie byly tři lehké turbínové generátory GTG-100 s výkonem po 100 kW, navržené speciálně pro Uragan. Důležitou novinkou, nezvyklou u plavidel s tak malým výtlakem, bylo použití automatizovaného systému Dvina pro řízení činnosti hlavního a pomocného pohonu s centralizovaným ovládáním.

Posádka člunu byla v zájmu úspor prostoru a hmotnosti omezena využitím široké automatizace na 34 osob, z toho sedm důstojníků. Počet důstojníků byl větší než u jiných podobně velkých plavidel, což vyplývalo z vysoké technické náročnosti jeho obsluhy. Zásoby proviantu na palubě postačovaly na pět dnů operací.


Snímek zachycující provedení zadního křídla, s dvěma nosnými pylony a gondolami se šrouby hlavního pohonu v tažno-tlačné konfiguraci

Díky všem pokrokovým řešením se podařilo standardní výtlak Projektu 1240 omezit na 348 t a plný výtlak na 432 t. Trup o délce 49,8 m byl rozdělen na sedm vodotěsných sekcí a s výjimkou obou sekcí pohonu a sekce s raketovým systémem Osa-M byl výškově rozdělený na dvě paluby. Dvoupatrová byla rovněž větší část rozměrné nástavby.

Dědictví po Ovodu

Podle zadání byla na Projektu 1240 použita výzbroj a elektronické vybavení pocházející z korvet Projektu 1234. Mnohem vyšší operační rychlosti hydrofoilu si však vynutila provedení dodatečných modifikací.

Hlavní výzbroj Uraganu tvořily čtyři protilodní střely raketového komplexu P-120 Malachit. Při délce 8,84 m, průměru trupu 800 mm a rozpětí křídel 2,13 m po rozložení měly startovní hmotnost 5,4 t. Maximální dolet činil 110–115 km a minimální byl 15 km. ŘS byly vybaveny na svou dobu pokročilou dvoukanálovou RL/IČ naváděcí soustavou. Primární byla radiolokační větev, ale v případech, že by nebyla schopna zajistit navedení na cíl, měly střely využívat pasivní IČ samonaváděcí hlavice. Ty také umožňovaly provedení překvapivého útoku, protože se ŘS nedemaskovala vlastními radiovými emisemi. Zničení cíle zajišťovala konvenční kumulativní bojová hlavice s trhavým účinkem o hmotnosti 840 kg nebo jaderná hlavice s ráží udávanou na 200 kT. Střely systému Malachit byly odpalovány ze dvou dvojnásobných pevných OZ typu KT-120-1240, umístěných po stranách nástavby. Při adaptaci systému P-120 pro Projekt 1240 bylo nutné např. vyřešit spolehlivé rozkládání křídel střel při opuštění OZ při rychlosti nosiče 60 uzlů. Na korvetách Projektu 1234 byl totiž odpal ŘS povolen jen do rychlosti 24 uzlů.


Hlavní výzbroj MRK-5 tvořily čtyři protilodní střely P-120 Malachit. Na zadní nástavbě je vidět sání vzduchu pro plynové turbíny, zaoblené objekty za nimi jsou jejich výfuky

Protivzdušnou obranu MRK-5 zajišťoval jednokanálový raketový komplex krátkého dosahu 4K33M Osa-M s řízenými střelami typu 9M33M nebo novějšími 9M33M2. Naváděcí soustava ŘS byla radiopovelová a v případě potřeby je bylo možné použít také proti hladinovým cílům. Bojová hlavice střely vážící 126 kg měla hmotnost 15 kg. Dálkový dosah byl udáván v rozmezí 0,5–10 km, výškový zase 50–5000 m (25–5000 m u verze 9M33M2). Střely byly odpalovány z dvojnásobného výsuvného a otočného OZ typu ZIF-122, umístěného na přídi, a palebný průměr představovalo 20 střel. Člun dále nesl systém AK-630M kategorie CIWS, umístěný na zadní části nástavby. Ten využíval šestihlavňový kanon s rotujícím svazkem hlavní AO-18 ráže 30 mm s teoretickou kadencí 5000 ran/min. a s efektivním dostřelem kolem 4 km. V nabíjecím systému bylo uloženo 2000 kusů munice.

Z dostupných pramenů není jasné, zda byla MRK-5 vybavena zbraňovým/bojovým řídicím systémem Titanit použitým na jednotkách Projektu 1234. V každém případě však nesla některé jeho elementy, jako radar Dubrava-1240 a systém pro radiotechnický průzkum, což by mohlo znamenat, že se jednalo o odlehčenou variantu Titanitu. Z dalších senzorů člun disponoval navigačním radarem, systémem 4R33A Baza pro navádění střel systému Osa-M a SŘP MR-123 Vympeľ, který spolu se záložním optickým zaměřovačem Kolonka využíval 30mm kanon. Dále nesl směrový rádiový zaměřovač ARP-58SV a IFF dotazovač Nichrom-RRM.

Výkonný, ale komplikovaný

Stavbu MRK-5 zkomplikovaly těžkosti se zpracováním dílů trupu z lehkých slitin a značné potíže poznamenaly také výrobu titanových křídel, svěřenou závodům v Severodvinsku. Ke spuštění člunu na vodu z těchto důvodů došlo až na podzim 1975. Do prosince téhož roku však stále nebyla dokončena křídla, což vedlo k rozhodnutí plavidlo přesunout do Tallinu a zahájit alespoň jeho zkoušky ve výtlakovém režimu. Křídla i s kompletním hydraulickým systémem byla na MRK-5 nainstalována až v roce 1976 a poté byl člun redislokován na základnu Liepaja, kde testy pokračovaly. Při nich byly odhaleny únavové trhliny na trupu, které byly odstraněny v roce 1977, a MRK-5 byla 30. prosince začleněna do řad VMF. Podle klasifikace NATO jí bylo přiděleno kódové označení Sarancha. Plavidlo zůstalo na Baltu do roku 1979 a následně se sítí vnitrozemních řek a kanálů přesunulo na Černé moře, kam se dostalo 24. listopadu 1979. Zde se až do konce jeho kariéry pokračovalo ve zkouškách.

Testy MRK-5 celkově potvrdily správnost koncepce zvolené v CMKB Almaz a podařilo se při nich splnit všechny požadavky kladené velením VMF. Pokroková nosná křídla umožňovala dosažení vysokých rychlostí a obratnosti při zachování velmi dobrých nautických vlastností i na rozbouřeném moři. Člun lehce přecházel do režimu na křídlech, což mu obvykle trvalo 45–72 sekund. Rovněž byla potvrzena možnost využití raketové výzbroje až do rychlosti 55 uzlů a vlnobití při rychlosti větru 5 ballů bez vlivu na vypouštění ŘS. Vysoká stabilita tak umožňovala používat zbraňové a elektronické systémy prakticky bez omezení. Proti jiným sovětským raketovým člunům byla velmi ceněna možnost nasazení za všech povětrnostních podmínek a díky své rychlosti a obratnosti měla MRK-5 lepší možnost úniku před leteckými útoky.


Radom na střeše můstku ukrýval radar Dubrava-1240, nad ním byly antény systému pro radiotechnický průzkum a pravděpodobně datalinku systému Titanit

Plavidlo však mělo také své nedostatky: Jeho obsluha vyžadovala vysoce kvalifikovanou posádku, což byl speciálně ve VMF značný problém. Dále bylo pro svou velkou složitost poměrně poruchové a náročné na údržbu. Achillovou patou byly zejména automatické řídicí systémy, hydraulika a spodní reduktory pohonu. Odstranění závad bylo často možné jen s pomocí specialistů od výrobce a např. případná výměna agregátů bez nich nebyla realizovatelná. Provoz MRK-5 byl proto finančně velice náročný. Z jiných nedostatků lze jmenovat zdlouhavou proceduru zdvižení a spuštění křídel, trvající nejméně 15 minut, kterou bylo doporučeno provádět bez dopředného chodu. Během této doby bylo plavidlo prakticky nepoužitelné.


Schéma předních nosných křídel hydrofoilu Projektu 1240. 1. Hydraulické válce pro sklápění křídel. 2. Pomocné nosné plochy pro přechod do režimu na křídlech. 3. Plochy přesekávající hladinu. 4. Hluboko ponořená nosná křídla

Souběžně se zkouškami MRK-5 se pracovalo na dalším vývoji Projektu 1240. Zvažovalo se např. nahrazení střel Malachit novějšími typy, kde mezi alternativy patřilo 16 ŘS typu Uran nebo čtyři Moskity či osm Oniksů. Místo systému Osa-M měla být zase použita modernější varianta Osa-MA či raketovo-hlavňový systém Kortik. Zbraňový/bojový řídicí systém měl být nahrazen typem Monolit. Pro vyřešení problémů s údržbou se pro sériové jednotky plánovalo zřízení tzv. „pobřežních technických posádek“. Na každou měla připadnout údržba tří člunů při jejich pobytu v přístavech.

I přes řadu nesporných předností však nakonec nedostatky Projektu 1240 převážily a velení VMF rezignovalo z plánů stavby sériových jednotek. Prototypový člun MRK-5 byl vyřazen ze služby 19. dubna 1990 a v roce 1992 byl sešrotován v Sevastopolu.

TTD hydrofoilu MRK-5
Standardní výtlak (t) 348
Plný výtlak (t) 432
Délka trupu (m)* 49,8 (56,6)
Šířka trupu (m)* 10,2 (23,5)
Ponor (m)* 2,35 (8,0)
Pohon (kW) 2 × 13 235 2 × 809
Max. rychlost (uzly) 60
Max. dosah (nm/uzly) 640/45
Autonomie (dny) 5
Protilodní ŘS 2 × 2 P-120
PLŘS 1 × 2 Osa-M
Hlavňová výzbroj 1 × 1 30mm
Posádka 34

* V závorce se nacházejí údaje se spuštěnými křídly.

Uveřejněno s laskavým svolením autora.
Vyšlo v časopise Military revue 12/2012 vydavatelství Naše Vojsko.

Autor : Ivan ˝Zajcev˝ Zajac / Zajcev 🕔27.02.2015 📕4.589

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře