В строгом научном употреблении в астрофизике термин «чёрная дыра» определяется как область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже элементы, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света.

Такие астрофизические объекты называли «сколлапсировавшими звёздами» или «коллапсарами» до тех пор, когда американский физик Дж.А. Уилер (John Wheeler) 25 декабря 1967 года в популярной лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» (Our Universe: the Known and Unknown) не назвал их «black hole».

Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из некоторых решений теории относительности. Доказать реальное существование чёрных дыр пытаются с привлечением теория гравитации, но пока что астрономы чёрных дыр не видят и не слышат.

В мае 1994 года реальная «Чёрная дыра» появилась в Великобритании, на военно-морской базе Госпорт (Portsmut). Это была подводная лодка ВМФ СССР «Владикавказ» (Б-459).

Официальное дружеское прибытие впервые после Второй мировой войны субмарины ожидали с интересом и… чуть было не прозевали момент встречи. Любой плывущий корабль акустические приборы фиксируют за много километров. А этот на виду у всех входил в бухту бесшумно.

Конечно, в штабе НATO знали о существовании у потенциального противника практически бесшумных дизель-электрических подводных лодок СССР (ДЭПЛ) проекта 877«Па́лтус». Несмотря на кодовое обозначение – “Kilo”, им присвоили кличку «Чёрная дыра».

Чтобы оценить это фантастическое достижение техники, вспомним интереснейшую науку физику: «звук в воде распространяется намного быстрее, чем в газах. В воздухе звук распространяется со скоростью 300 м/с, в чистой воде скорость звука составляет уже около 1500 м/с и увеличивается с ростом температуры».

Подводные лодки плавают в морях и океанах, поэтому отметим, что скорость звука увеличивается в более солёной и более тёплой воде. При большем давлении скорость также возрастает, то есть чем глубже, тем скорость звука больше. В среднем при температуре 24⁰C, солёности 35 промилле и нулевой глубине скорость звука равна около 1532 м/c. При температуре 4⁰, глубине 100 м и той же солёности скорость звука равна уже 1668 м/с.

Законы природы нерушимы, их нельзя обмануть, их нужно знать, принимать во внимания и изобретать… Механизмы, особенно вращающиеся и перемещающиеся, шумят. А на подводных лодках дизельные двигатели намного мощнее автомобильных, а гребные винты побольше, чем колёса наземного транспорта. Да и, опять-таки, вода – не лучший гаситель шума.

И эти акустические свойства воды во время Второй мировой войны эффективно использовали немцы. Подводные лодки гитлеровской Германии устроили безжалостную охоту не только за военными кораблями Великобритании, но и за невоенными.

Задача блокады островного государства выполнялась очень успешно. Немецкие гидроакустики быстро и точно определяли их курс по шуму дизельных двигателей и винтов. Германские подводные лодки уничтожали десятки транспортных судов, шедших из США и из английских колоний.

А спасение пришло из прошлого. Ведь до середины ХIХ века основным морским транспортом были парусные суда. В кратчайшее историческое время им на смену пришли паровые, дизельные и турбинные двигатели, колёсные и винтовые движители.

Парусники были абсолютно бесшумными. И Великобритания начала собирать сохранившиеся почти музейные экспонаты, покупать в других странах. Старые корабли подняли паруса и начали перебрасывать в Великобританию продукты питания, сырьё, другой дефицит. Конечно, избежать потерь не удалось – всё же шла война. Но ни разу вражеской подлодке не удалось услышать корабль прошлого. Английские парусники погибали тогда, когда натыкались на плавающие мины, или под бомбами. После войны несколько оставшихся заслуженных небоевых кораблей стали экспонатами музеев.

Возросшие к 1970-м годам возможности гидроакустических средств облегчили обнаружение судов по акустическому полю. И конструкторы начали уделять проблеме снижения шумности первостепенное внимание.

В СССР была поставлена задача создания подлодки, которая должна была гарантированно выигрывать дуэльную ситуацию у любой подводной лодки такого же класса. Для этого нужно было достигнуть оптимального сочетания малошумности, дальности средств обнаружения, быстродействия и мощности оружия.

Проектирование было поручено «Центральному конструкторскому бюро морской техники «Рубин» (г. Ленинград, теперь Петербург, РФ) под руководством Юрия Николаевича Кормилицина.

Одновременно с проектированием началась работа над материалами и технологиями. В специализированных институтах создавались высокопрочные стали. В Институте электросварки им. Е.О. Патона применили электрошлаковый переплав для улучшения качества металлов, совместно с ЦНИИ «Прометей» были разработаны технологии их сварки. Для сборки электронных схем акустических приборов, систем управления и наведения были изобретены новые технологии сварки и припои.

Лодки проекта 877 стали самыми малошумными судами в мире (разумеется, кроме парусников). Эти корабли и сейчас находятся в составе ВМФ Российской Федерации и ряда других стран, поэтому их характеризуем в настоящем времени. Длина субмарины составляет 73 м, ширина – 10 м, подводное водоизмещение – 3040 т, предельная глубина погружения – 350 м, скорость подводного хода – 20 узлов, автономность – 45 суток.

Лёгкий (т.е. внешний) корпус субмарины в форме дирижабля имеет гидроакустическое покрытие, в верхней части форпика находятся торпедные аппараты, а в нижней – развитая основная антенна гидроакустического комплекса «Рубикон-М».

Два дизеля мощностью по 1000 кВт вращают электрогенераторы с частотой 700 об/мин. Этот гребной электродвигатель имеет мощность 4040 кВт на 500 об/мин и дублируется электродвигателем экономичного хода на 150 об/мин). Были исключены шумные турбозубчастые агрегаты и мощные насосы, характерные для атомных подлодок.

Главный гребной электродвигатель и двигатель экономичного хода – более низкооборотные, а значит и более тихие. Основным движителем выбран малошумный шестилопастный винт. Два резервных движителя типа «винт в трубе» размещены в кормовой части внутри лёгкого корпуса лодки и приводятся в действие резервными электродвигателями.

Шумность лодки на 2–5 узлах не превышает 80–90 Дб на 1 Па на расстоянии 1 м. Поэтому субмарина может подкрасться незаметно к судну и к берегу. Подлодки вооружены шестью торпедными аппаратами калибра 533 мм, 18 торпедами или 24 минами и ударными ракетными комплексами.

Кроме того, в советское время на кораблях устанавливался комплекс «Стрела-3», который мог использоваться в надводном положении для защиты от нападения. 45 суток может находиться субмарина на боевом дежурстве.

В 1979 году на заводе им. Ленинского Комсомола в г. Комсомольске-на-Амуре был заложен головной корабль проекта 877. Он сразу получил название «Варшавянка», так как предполагалось оснащение ими военно-морских сил стран Варшавского договора.

Из Киева на Дальний Восток бригада сотрудников ИЭС им. Е.О. Патона привезла сварочные автоматы. Эти роботы ползли по стенкам, соединяя блоки огромного стального корпуса толщиной 40 мм. Один оператор на сварке кольцевых швов легкого и прочного корпусов заменял несколько сварщиков.

Ещё больший эффект произвела технология приварки к стенкам, палубе, потолку корабля шпилек. «Гвоздики»-шпильки нужны для крепления проводов, кабелей, приборов, шкафов, столов, коек и др. Но в стальной корпус гвозди забивать невозможно. И во всем мире для шпилек сверлили отверстия, нарезали резьбу в высокопрочной стали. А из Института электросварки им. Е.О. Патона привезли пистолеты, которые за две секунды намертво приваривали шпильку на любую поверхность. Причём без подготовки, простым нажатием курка.

Первая лодка была сдана флоту в 1982 г. Строительство субмарин развернулось также на заводе «Красное Сормово» в г. Горьком (Нижнем Новгороде) и на Адмиралтейской верфи в Ленинграде.

Проект совершенствовали. В мае 1988 г. на заводе «Красное Сормово» была заложена лодка с водомётным движителем, которая стала самой тихой лодкой проекта 877.

С 1989 г подводные лодки (Б-800 и др.) начали делать с гребным винтом, имеющим 7 лопастей Г-образной формы из марганцево-медного сплава.

Этот проект оказался долгоживущим, одним из самых удачных в серии дизель-электрических подлодок, созданных в ЦКБ «Рубин». В 1983–2000-х годах на «Адмиралтейских верфях» было построено 17 субмарин, в том числе и на экспорт.

В мае–июне 2001 года подводная лодка проекта 707В («Вологда») опять прибыла с официальным визитом в Великобританию, теперь уже на военно-морскую базу атомных и дизельных подводных лодок Фаслейн (Faslane). Затем были визиты в Японию, Норвегию…

В последнее время по шесть модернизированных «Варшавянок» построены для Черноморского военно-морского флота России и Вьетнама.

Литература
Кормилицин Ю.Н., Хализев О. А. Устройство подводных лодок. – СПб.: «Элмор», 2009, - Т. 2.
А. С. Николаев. «Штурм Глубины».

А.Н. Корниенко, доктор исторических наук, Институт электросварки НАНУ им. Е.О. Патона