Техника - молодёжи 1995-09, страница 28
РАССЕКРЕЧЕННАЯ ПАМЯТЬ .ИСТОРИЯ В апреле 1957 г после окончания аспирантуры физического факультета МГУ я был направлен на работу в НИИ-1 Министерства оборонной промышленности СССР. Институт располагался за ВДНХ, на Березовой аллее, а директорствовал там генерал Сергей Яковлевич Бодров, один из авторитетнейших людей в оборонной промышленности. На беседе у Бодрова я был вместе со своим другом Ю.Пашиным, нынешним деканом физического факультета МГПУ; кроме нас там присутствовали сотрудники НИИ-1 Кашерининов и В.В.Гужков, оба интеллигентные, умеющие слушать. Узнав, что я занимаюсь гидроакустикой моря, Бодров тотчас же определил направление моей будущей работы — борьба с атомными подводными лодками. К тому времени по морям-океанам уже плавали американские атомные подводные лодки "Наутилус" и "Си вульф" — абсолютно неуязвимые, с ядерными ракетами на борту. Вот против них-то мы и должны были создать безотказное и эффективное оружие. Проблема показалась мне захватывающей, и я без раздумий согласился работать Отделом, в который меня определили, заведовал В.В.Гужков, руководителем же группы был В.А. Солоноуц, опытный, гра-й специалист по реактивным двига- Проблема поражения атомных ПЛ осложнялась в основном их высокими скоростными характеристиками. Торпеды просто не могли их догнать. Нужно было в несколько раз поднять скорость подводного хода поражающего ПЛ снаряда, в качестве которого (это стало уже очевидным) могла бы использоваться подводная ракета. Но так как ее следовало делать самонаводящейся, то главным становился вопрос акустического взаимодействия реактивного двигателя и акустической системы самонаведения. Классическая акустика давала здесь однозначно отрицательный ответ: шум, генерируемый газовой сверхзвуковой струей, истекающей из сопла реактивного двигателя в окружающую среду, пропорционален волновому сопротивлению этой среды рс, где р — ее плотность, а с — скорость звука в ней. Никто не был в восторге от шума наших реактивных самолетов (тогда только что появился пассажирский ТУ-104), а если учесть, что плотность воды более чем в 1000 раз превышает плотность воздуха, а скорость звука в 5 раз больше в воде, то по всему выходило — шум реактивного двигателя подводной ракеты возрастает по крайней мере в 5000 раз. Об атаке такой торпедой не могло быть и речи, поскольку система самонаведения была бы "забита" шумом ее двигателя и противник немедленно засекал бы ракету и легко уклонялся от нее. Задача казалась неразрешимой. Пришлось засесть за почти забытые акустические задачи взаимодействия различных сред. Я прочел довольно свежую по тем временам (1953 г.) работу Шлихтинга о шумах реактивных струй, истекающих в газ. Уравнения, приведенные в ней, годились для случаев, когда речь шла о ракетах, действующих в воздухе и в космосе, а также для реактивной авиации; что же касается водной среды, то из работы Шлихтинга следовал однозначный вывод: создать подводную самонаводящуюся (с акустической системой наведений) ракету невозможно. Было от чего прийти в отчаяние! Но несколько позже родилась новая мысль: ведь классики занимались однофазной средой, у них газ истекал в газ, а в нашем случае мы имеем две фазы — газ и воду. Не поискать ли решения в этой "мутной среде"? Были заново написаны все уравнения генерации звука при истечении раскаленной пороховой газовой струи в воду. Они казались совершенно неподъемными. Ведь даже классикам для более простого случая понадобился не один год, чтобы их решить; у нас же времени было в обрез. Выйти из положения помогли прекрасные специалисты и наши первые ЭВМ (размером в несколько больших комнат!). С помощью этой "тяжелой артиллерии" мы решили уравнения. Было показано: должно существовать принципиально новое явление! Суть его состояла в том, что только первые порции газа, истекающие из сопла, сталкиваются непосредственно с водой и обуславливают высокий уровень шума в первые 8 — 10 мс процесса. Дальнейшее же истечение происходит в газопаровую каверну, образующуюся вблизи сопла; при этом возникает "эффект самоэкранировки шумов реактивной газовой струи, истекающей в воду", и шум, соответственно, падает. Теория показала, что этот "эффект самоэкранировки" определяется множителем (Рг/Рв)1' стоящим перед выражением интегральной акустической мощности, генерируемой газовой струей в воду. А поскольку плотность газа рг~10,4г/см3 и плотность воды рв=1 г/см3, то (pr/pB)'-10 8. Шум, таким образом, падает на 8 порядков! Правда, названный эффект наступает в довольно узком интервале условий, включающих, в частности, давление газов в камере сгорания, диаметр сопла, состав газа (С„/С„, где С„ — теплоемкость газа при постоянном давлении, а С, — теплоемкость при постоянном объеме), давление наружное (т.е. глубину погружения ракеты). Но это были уже конструкторские параметры, которые, зная теорию, легко соблюсти. Пошли к директору. Он поздравил нас, однако сказал: прежде чем начинать опытно-конструкторскую работу, нужно, чтобы полученные результаты подтвердил наш военно-морской куратор — НИИ-3 ВМФ. Этот крупный и очень квалифицированный институт находился в Ленинграде; в его со- сН0е имИюя акустический раздел, возглавляемый капитаном I ранга и профессором В.М.Шахновичем. Я послал ему все материалы секретной почтой, а сам прилетел налегке — с несекретными исходными уравнениями и некоторыми важными промежуточными результатами. Валерий Моисеевич Шахнович был полной противоположностью Бодрову. Самоуверенный, знающий офицер и ученый, он привык во всем полагаться на авторитеты. Наше открытие его даже не заинтересовало. Он без обиняков заявил, что Шлихтингу верит больше, чем Минаеву. Я возразил: ведь Шлихтинг имел дело с однофазной средой, а мы — с двухфазной; наши уравнения — более общие и вырождаются в классические уравнения Шлихтинга лишь при условии, если окружающая среда — воздух, а не вода. "Выходит, что уравнения Шлихтинга — это частный случай ваших результатов? Но это же несерьезно, — ска- Схема реактивной газовой сверхзвуковой струи, ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 9'95 ШИШ |
