Работы Е.Б.Юдина послужили основой для методики расчета стабилизирующего момента, создаваемого бортовыми рулями, а также необходимой для их перекладки мощности, что позволило создать первый, вошедший в серийное производство, отечественный успокоитель качки с бортовыми управляемыми рулями (установлен на кораблях проекта 56). В середине 60-х годов в ЦНИИ им.А.Н.Крылова проводились исследования успокоителей качки в виде разрезных бортовых рулей, что способствовало значительному улучшению их мореходных качеств. Мореходные испытания вошли в практику государственных испытаний головных кораблей.
На базе теоретических и экспериментальных исследований, многочисленных натурных испытаний были разработаны требования к мореходности кораблей различных типов. Они были изложены во “Временных общих требованиях к проектированию боевых надводных кораблей” и нашли отражение в “Методике проведения мореходных испытаний кораблей ВМФ”.
В совокупности с модельными испытаниями в бассейнах натурные мореходные испытания кораблей и судов позволили более глубоко изучить поведение их на волнении и обеспечить требуемую мореходность при проектировании. Предложенная на основании этих исследований статистическая теория качки обобщила и расширила выводы теории качки на регулярном волнении, разработанной академиком А.Н.Крыловым, и открыла новые пути для развития этого раздела науки о корабле работами А.И.Вознесенского, А.В.Герасимова, М.Д.Хаскинда, И.Е.Бородая. Особенно значителен вклад в теорию корабля и современного учения о мореходности Г.А.Фирсова. В связи с необходимостью обеспечения использования ракетного оружия из подводного положения возникла проблема исследования качки подводной лодки под водой. Такое исследование было впервые выполнено в 1-м ЦНИИМО Ю.И.Кузнецовым. В дальнейшем определение параметров качки подводных лодок на перископной и стартовой глубине стало обязательным для всех ракетных подводных лодок.
С появлением авианесущих кораблей стал актуальным вопрос безопасности взлета-посадки самолетов на палубу корабля в условиях волнения. Возникла необходимость изучения мореходности кораблей с динамическими принципами поддержания (КДПП) при их движении в режиме плавания. С этим направлением связан ряд работ В.Г.Платонова и А.М.Янчевского. Заметное место стали занимать исследования поведения на волнении глубоководных аппаратов при плавании в надводном положении.
К началу 90-х годов относятся работы по созданию быстроходных кораблей сравнительно небольшого водоизмещения, выполненные как в традиционном, так и в многокорпусном вариантах. Разрабатываются методы расчетного прогнозирования качки быстроходных кораблей, плавающих в переходном режиме, с учетом действия днищевых управляемых интерцептов, используемых в качестве успокоителей (ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова, 1-й ЦНИИ МО, МАИ).
В 1987г. И.К.Бородаем сформулированы методы расчета качки в наиболее общем случае движения корабля на волнении - при маневрировании с непрерывно изменяющимися скоростью и курсом по отношению к волнению, был завершен цикл систематических исследований Н.Н.Рахманина по динамике аварийного корабля с затопленными отсеками различной категории, что непосредственно связано с решением проблем непотопляемости корабля на волнении.
Ходкость, управляемость и движители
В понятие “ходкость корабля”, как известно, вкладывается способность корабля осуществлять движение с максимальной скоростью хода при минимальных энергетических затратах. Применительно к подводным лодкам это понятие расширяется: их движение не должно сопровождаться интенсивным демаскирующим шумом, приводящим к потере их скрытности. За последние 50 лет в области ходкости ПЛ проводились исследования по обеспечению минимально возможного их сопротивления в основном режиме хода, достижению наиболее высоких пропульсивных характеристик ПЛ при ее движении в этом режиме, а также созданию конструкций гребных винтов, обладающих низким уровнем шумоизлучения. Интенсивному развитию исследовательских работ в области ходкости подводных лодок, начиная с начала 50-х годов, послужило широкое внедрение на них атомных энергетических установок.
Опыт натурных испытаний первой отечественной атомной подводной лодки убедительно показал, что прежние подходы к выбору наружных обводов лодок и их внешней архитектуре, расчетам их буксировочного сопротивления при движении в воде, изучению условий работы гребных винтов за корпусом корабля нуждались в серьезном пересмотре. Эти же испытания продемонстрировали перспективность применения на подводных лодках специальных малошумных гребных винтов. Были развернуты комплексные целенаправленные исследования, связанные с совершенствованием конструкции винтов. Задача обесшумливания гребных винтов решалась не только путем акустической оптимизации их геометрических элементов, но и за счет реализации других идей, улучшающих условия работы винтов за корпусом подводной лодки. Благодаря тесному сотрудничеству специалистов промышленности и ВМФ удалось добиться заметных успехов в разработке принципиально новых теоретических методов проектирования гребных винтов, в создании физико-математической модели их шумоизлучения, что, по существу, открыло новый раздел теории корабля. Были детально и последовательно исследованы все составляющие сопротивления подводной лодки при ее движении в воде, осуществлен поиск форм корпуса и определены главные размерения, обеспечивающие наилучшие пропульсивные качества и наиболее благоприятные условия для работы гребного винта за корпусом корабля.
Следует отметить, что в ходе выполнения этих работ предложена ювелирная “операция вписывания” лопастей малошумного гребного винта в ту неоднородность потока, которую формируют корпус подводной лодки и его выступающие части для придания ему в полной мере свойств “малошумности”. В корне видоизменилась сама концепция проектирования гребных винтов для ПЛ. Корпусы подводных лодок приобрели хорошо обтекаемую форму, с них были убраны все детали, увеличивающие сопротивление при движении на глубине. Доля сопротивления турбулентного трения воды об обшивку корпуса ПЛ резко возросла и составила 65-70% от полного сопротивления, став определяющей.
В получении положительных результатов исследований в области ходкости подводных лодок большое значение имело развитие гидродинамической экспериментальной базы ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова, а также создание современных измерительных средств, позволивших резко расширить номенклатуру выполняемых модельных измерений, повысить их точность и надежность. В результате исследований были найдены наиболее перспективные и реальные пути существенного снижения сопротивления движению в воде. Теоретические расчеты были подтверждены серией испытаний крупномасштабных моделей. Для проверки методов снижения сопротивления и для проведения гидродинамических и других исследований в натурных условиях, выясняющих степень влияния так называемого масштабного эффекта, было принято решение о строительстве специальной подводной лодки-лаборатории. На этой подводной лодке в 80-х годах были проведены эксперименты по совершенствованию гидродинамических характеристик за счет применения различных способов воздействия на так называемый пограничный слой. В натурных условиях было достигнуто снижение сопротивления трения на 30%, что в общем сопротивлении составляет около 25%.
Значительный вклад в исследование прикладных аспектов проблемы снижения гидродинамического сопротивления и разработку конструкторских решений внесли ученые Сибирского отделения Российской академии наук - сотрудники Института теплофизики. Иркутского института органической химии (ИрИОХ), Института гидродинамики.
Одной из важнейших вех в развитии исследований в рассматриваемой области теории корабля явилось создание в начале 70-х годов скоростной серийной атомной подводной лодки, на которой в значительной степени были реализованы все мероприятия по гидродинамической отработке обводов корпуса и геометрических элементов гребных винтов. На этой подводной лодке (проект 661) была достигнута максимальная скорость под водой (более 40уз.), которая до сих пор не перекрыта за рубежом. Зафиксированные высокие значения пропульсивного коэффициента (80%) и критических скоростей подводной лодки (скоростей, при которых шум гребного винта еще не проявляется) оказались близкими к предельно достижимым и полностью совпали с прогнозируемыми, что свидетельствовало об обоснованности и надежности разработанных к тому времени расчетных методов.
Но уже тогда специалистам в области ходкости подводных лодок стало понятно, что в ближайшие годы на скрытных режимах движения их шумность будут определять шумы гребных винтов некавитационной природы, которые ранее маскировались другими источниками. Создание конструкций малошумных гребных винтов, обладающих низкими уровнями некавитационного шума, при сохранении уже достигнутых пропульсивных и кавитационных характеристик, явилось следующим циклом исследований в области ходкости подводных лодок и обесшумливания гребных винтов. Эти исследования продолжаются до сих пор. Достижения в области ходкости подводных лодок стали возможными благодаря работам Ю.В.Кривцова, которого заслуженно называют отцом отечественного глубоководного бассейна, А.Д.Перника - автора первой отечественной конструкции малошумных гребных винтов, а также И.А.Титова - первопроходца в области ходкости подводных лодок в ее современном понимании и многих других сотрудников ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова, 1-гоЦНИИМО и ВВМИОЛУ им. Ф.Э.Дзержинского (В.Ф.Бавип, Б.А.Самарин, А.С.Горшков, О.Н.Гончаров, Б.А.Бискуп, С.В.Куликов, В.П.Ильин, Б.Г.Тощев, И.А.Воров, А.Н.Патрашев, В.Ф.Дробленков, В.Н.Герасимов, Ю.С.Шалин, И.И.Сизов).