НАТО и его союзники в последнее время были сосредоточены на операциях в узком диапазоне внешних условий. Впрочем, сохраняется также потребность в развертывании и в более неблагоприятной окружающей обстановке.

Силы специальных операций (ССО) гордятся тем, что сохраняют способность действовать во всем широком диапазоне внешних условий. Впрочем, оперативное пространство даже самых продвинутых подразделений за прошедшее десятилетие было ограничено контртеррористическими и противоповстанческими действиями, проводившимися в основном в населенных пунктах и вокруг них.

Как бы ни пытались эти подразделения включить боевую подготовку в экстремальных условиях в свои регулярные учебные циклы, нынешний высокий темп операций порой не позволяет им заняться овладением новых специальных навыков.

Вот почему такие организации, как американское командование силами специальных операций (USSOCOM), в настоящее время поглощены изучением своих нынешних и будущих возможностей во всех экстремальных природных условиях, включая военные действия в холодном климате, на море, в пустыне и джунглях и т.д.

Этот процесс затронул все структуры командования специальных операций ВМС (NSWC), подразделения спецназа ВМС США вновь знакомятся с возможностями проведения военных действий в Арктике. Эти возможности до недавнего времени регулярно поддерживалась только в группе спецназа номер два (SEAL Team Two).

Экзоскелет TALOS, разрабатываемый для американских сил специальных операций, проходит оценку, в том числе, возможности обеспечения владельца защитой от неблагоприятного воздействия окружающей среды

Источник, связанный с USSOCOM, рассказал, что неназванное подразделение Объединённого командования специальных операций (JSOC) обратилось к еще одному элитному подразделению из сообщества ССО НАТО по поводу военных операций в тропических условиях, поскольку в прошедшее десятилетие в связи с преобладанием военных операций в городской среде в этой сфере была утеряна часть компетенций. Этот запрос, пояснил источник, не касался требований к боевой подготовке, скорее, он был связан с проведением контртеррористической операции в не называемом районе Африки.

Впрочем, существует убедительное объяснение, почему даже лучшие ССО мира считают, что трудно поддерживать конкурентное превосходство во всех этих экстремальных условиях. По данным Общества по возможностям человека в экстремальных условиях, к подобным условиям относятся те из них, которые «людям, как биологическим организмам, не подходят и требуют гораздо больших усилий для адаптации».

«Деятельность человека в этих условиях зачастую отрицательно влияет на его работоспособность и существенно снижает ее. К условиям, считающимся экстремальными по своей природе, можно отнести специальные операции, подводные операции, действия в северных и труднодоступных районах, горы, ядерное и химическое заражение, то есть всю ту окружающую среду, в которой человек должен выполнять свою работу, несмотря на сложнейшие условия и сильнейший стресс», — пояснил представитель Общества.

«Важность максимального повышения работоспособности и здоровья человека в этих условиях легко понять. Между тем, существуют площадки для обсуждения, где демонстрируются усилия, направленные в основном на физиологическую и техническую адаптацию к экстремальным условиям, но, к сожалению, не существует подобных форумов, в которых акцент делался бы на поведенческом (психологическом, когнитивном, перцептивном, психофизиологическом и социальном) аспекте работоспособности человека и вопросах сопряжения человека и технологий», — добавил он.

Эта та особая сфера, которая подтверждает значительный интерес к сообществу ССО разных стран, особенно когда дело касается демонстрации технологий будущего солдата, включая тактическую легкую боевую экипировку оператора TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit), которая предназначена для повышения мобильности, защиты, летальности и упрощенного установления связи с военнослужащими специальных сил, действующими в городской среде.

Объединенная тактическая группа JATF (Joint Acquisition Task Force) no экипировке TALOS, которая представляет собой группу специалистов, набранных из разных передовых командований USSOCOM, рассматривает вопросы интеграции носимых элементов экипировки базового уровня с технологией, обеспечивающей «интерфейс» между экзоскелетом TALOS и его оператором.

Один из членов группы JATF пояснил, что решение этих вопросов остается в числе самых приоритетных в текущем финансовом году. «Решение будет включать несколько интегрированных биометрических датчиков, обеспечивающих персонализированную ситуационную осведомленность оператору во время выполнения задачи, что позволит ближайшему центру тактических операций мониторить важнейшие биометрические параметры владельца и другую актуальную информацию.

Кроме того, JATF рассматривает и другие эргономические вопросы, связанные с ношением экзоскелета в экстремальных условиях, например северных, тропических, прибрежных и пустынных районах операций, а также расширенное использование подкладочных и вентиляционных систем для продления работоспособности владельца во время выполнения задач. Впрочем, касательно использования экзоскелета TALOS в этих условиях программа особо засекречена и в связи с этим представитель группы отказался дать дополнительные подробности.

Как пояснил официальный представитель программы, по окончании исследований эти варианты, по всей видимости, будут показаны с финальной демонстрационной системой TALOS в 2018 году.
Что касается снаряжения для морских условий, то USSOCOM также занимается вопросами в этой сфере, изучая варианты морской штурмовой экипировки Maritime Assault Suit System (MASS) и легкой экипировки Lightweight (L-MASS), предназначенной для командования NSWC.

Согласно запросу предложений, впервые выпущенному в феврале 2016 года, система L-MASS представляет собой носимый поверх остальной одежды костюм, который позволит военнослужащим спецназа ВМС США и других спецподразделений флота «переходить» из воды в сухую (или иную) среду и наоборот, без необходимости смены одежды.

Как гласит требование, в котором особо выделены морские, наземные, воздушные условия и условия на борту судов: «MASS и L-MASS сохранит оператора сухим в морских и наземных экстремальных условиях и при всех погодных условиях, без сковывания типичных для выполнения боевых задач движений или уменьшения их амплитуды при такой активности, как плавание, бег, штурмовые действия и обращение с оружием.

«Оба варианта MASS и L-MASS должны быть легкими, сидеть на теле комфортно, должны сохранять владельца сухим при погружении в воду без значительного повышения массы, не производить излишнего шума при выполнении типичных движении, должны просто и легко надеваться и сниматься».

Морская штурмовая экипировка Maritime Assault Suit System (MASS) и легкая экипировка Lightweight (L-MASS) (внизу)

NSWC, как ожидается, выпустит требование по начальному заказу примерно 1000 костюмов MASS/L-MASS для процесса начальной оценки, где и будет решен вопрос о возможности закупок для ССО.

В сентябре 2016 года NSWC выпустило также требование по специальной экипировке — нетрадиционному снаряжению, позволяющему специальным силам действовать во всем широком спектре «экстремальных условий при длительном непрерывном ношении».

Требованием предусматривается поставка «прочной гражданской одежды повседневного типа и прочной одежды тактического типа для обеспечения развертывания личного состава морского спецназа во всех уникальных ситуациях, не только боевых. Специальные операции в столь разнообразных и непохожих условиях определяют потребность в значительной гамме прочных предметов одежды тактического и повседневного типа, поставка которых может быть осуществлена в кратчайшие сроки».

Источники в USSOCOM подтвердили, что выбранная экипировка будет использоваться морским спецназом, а также другими подразделениями флота, находящимися в подчинении этого Командования; все комплекты отобранных поставщиков будут поставлены на экспедиционную базу Литл-Крик и военно-морскую базу десантных сил в Коронадо.

Подобную же деятельность ведет Россия, бригада спецназа которой испытала специальную экипировку для жаркого климата на учениях в Египте.

По данным российского министерства обороны, десантные подразделения провели учения в октябре 2016 года совместно с египетскими подразделениями, отрабатывая сценарии тактической подготовки небольших подразделений и проводя боевые стрельбы.

В министерстве отказались комментировать конкретные технологии, но пояснили, что униформа, прошедшая ряд эксплуатационных испытаний и оценку в Египте, была специально разработана для «жаркого климата» с интеграцией технологий контроля отвода тепла и высокой влажности.

Также в соответствии с потребностями современного оперативного пространства возникла потребность в улучшенной экипировке для химической/биологических военных действий, один из вариантов которой был показан на конференции ассоциации американской армии AUSA в октябре 2016 года.

Компания WL Gore, создатель и производитель одежды для военных структур, разработала технологию Gore-Tex, которая по ее заявлениям защищает владельцев от химического и биологического оружия схожего с тем, что применяло Исламское государство (запрещено в РФ) в Сирии и северном Ираке.

Костюмы компании WL Gore, производящиеся с использованием материала Chempak, могли бы заменить существующие комплекты, носимые обычными и специальными подразделениями, которые не совсем подходят для продолжительных операций, особенно в жарком климате.

Система экипировки с химической/биологической защитой представляет собой воздухопроницаемое решение, использующее проницаемую ткань, минимизирующую тепловое воздействие на владельца. Представитель компании WL Gore пояснил, что эластичный трикотаж нательной одежды позволяет максимально свободные движения, а «это дает превосходную подвижность и боевую эффективность в обычных и экстремальных условиях».

«Ее универсальный дизайн позволяет легко интегрировать нательную одежду в различные костюмы, предназначенные для задач разведки РХБ и специальных операций», — заявил он.

Представитель ССО НАТО пояснил, что подобное решение легко интегрировать в существующие экипировку, например, в популярную линейку боевой экипировки и полевой формы Сгуе Precision, которая включает рубашку и штаны G3; и внешние предметы одежды, например куртку FieldShell 2, LWF, а также куртку Halfjak Insulated и маскировочный комплект Compact Assault Ghillie.

Сложные проблемы экстремальных условий необходимо решать не только для спешенных солдат, но и для боевых машин, внутри которых также необходимо поддерживать приемлемые для экипажа и бортового оптического и электронного оборудования температуры.

Технические решения и технические спецификации, которые определяют конструкцию и реализацию систем обогрева вентиляции и кондиционирования HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) войсковых транспортных средств, в основном схожи с решениями и спецификациями для гражданских платформ. Эти системы весьма эффективны в жарких, пыльных и влажных условиях и при этом просты в обслуживании и способны вписаться в ограниченное пространство кабины.

Кроме того, присущие войсковым операциям опасности зачастую заставляют членов экипажа и личный состав укрываться в бронированных корпусах для защиты от вражеского огня. При этом не так уж много вариантов охлаждения внутреннего объема в случае повышения температуры и в связи с этим адекватный контроль климата становится не только элементом комфорта, но и личной безопасности.

Американская компания Red Dot Corporation вышла на рынок военных систем HVAC в 2004 году после получения в рамках неотложных оперативных требований контракта от Управления автобронетанковой техники (ТАСОМ) на разработку решения HVAC для бронеавтомобилей с усиленным бронированием High-Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle (HMMWV). В компании заявляют, что создали прототип системы охлаждения, которая может понизить температуру в кабине машины на 17°С. Через три месяца новая система поступила в серийное производство, почти 30000 комплектов HVAC были поставлены для бронеавтомобилей HMMWV американской армии и Корпуса морской пехоты. Другие войсковые платформы, получившие новые системы HVAC компании Red Dot Corporation, включают автомобили MATV категории MRAP, а также семейство войсковых транспортных средств средней грузоподъёмности FMTV (Family of Medium Tactical Vehicles).

«Типичным требованием является снижение примерно за 60 минут температуры в кабине до 27°С при температуре наружного воздуха около 54°С, — сообщил Рэнди Гровер из компании Red Dot Corporation. — Исходя из данного нам объема, мы пытаемся подогнать компоненты, которые могут обеспечить наивысшее значения BTU в час (BTU — британская тепловая единица, количество тепла необходимое для нагрева 1 фунта воды на 1 градус F)«.

«Мы должны пытаться установить в машину самые крупные теплообменники — испаритель и конденсатор, — добавил он. — Много раз на имеющийся объем покушалось оборудование, поставляемое государственными организациями, например зачастую это бывают радиостанции, поэтому это наивысшая сложность для нас втиснуть эти вышеупомянутые эксплуатационные характеристики в эти ограничения… Это постоянная битва за место под солнцем».

Последним успехом компании Red Dot Corporation стала программа министерства обороны по легкому тактическому автомобилю JLTV (Joint Light Tactical Vehicle), который должен заменить некоторое количество устаревших платформ HMMWV и который даст повышенную защиту своим силам, живучесть и увеличенную грузоподъемность. В отличие от систем HVAC, разрабатывавшихся для уже существующих транспортных средств американских военных, система охлаждения будет интегрирована в совершенно новые автомобили JLTV.

«Например, по программе FMTV контейнером для компонентов HVAC служил большой стальной ящик, который гордо выступал между водителем и командиром, — заметил Гровер. — Однако, на JLTV он размещается под приборной доской как и у большинства коммерческих платформ, при этом компания Oshkosh выбрала решение с пластиковым корпусом… то есть разница между системой на машине JLTV и гражданским автомобилем минимальна — дело всего лишь размеров и формы».

Для тяжелой боевой техники терморегулирование для экипажа и бортовой электроники также очень важно, а в некоторых случаях просто жизненно необходимо. По контракту, выданному General Dynamics Land Systems (GDLS), компания Meggitt Defense System разработала систему терморегулирования Model 3212 Thermal Management System (TMS) для комплекта модернизации M1A2-SEP (System Enhancement Package) основного боевого танка Abrams. Эта система специально предназначена для удаления излишков тепла, вырабатываемого бортовыми электронными системами и соответствующего поддержания оптимальных характеристик.

Система терморегулирования Model 3212 Thermal Management System для танка Abrams

По данным компании, TMS отличается модульной конструкцией, в состав которой входит парокомпрессионный блок VCSU (Vapour Compression System Unit) длиной 76 см, шириной 42 см и высотой 47 см, который содержит холодильное оборудование с гидравлическим приводом. Сам VCSU размещается в защищенном контейнере, установленном в кормовой нише башни; он подает охлажденный пропиленгликоль и воду, которые по защищенным трубам поступают в вентиляционную установку AHU (Air Handling Unit). Для внутреннего объема танка AHU обеспечивает холодопроизводительность до 7,5 кВт (25600 BTU/ч). Она производит объемные забросы воздуха в обитаемое отделение, не только охлаждая воздух внутри до температуры 18°С, но также борясь с теплом, вырабатываемым бортовыми электронными системами, посредством прямого контакта с охлаждающей плитой.

Компания Meggitt также разработала вспомогательную систему охлаждения и силовую установку ACPS (Auxiliary Cooling and Power System), регулирующую теплообмен и вырабатывающую резервную мощность; компактному независимому блоку системы для работы не требуется электроэнергия от бортовой сети машины. ACPS состоит из трех основных компонентов: блок охлаждения и выработки электроэнергии ACPU (Auxiliary Cooling and Power Unit), AHU и модуль управления. По данным изготовителя, система может обеспечивать мощность охлаждения до 7 кВт и электрическую мощность до 7 кВт постоянного тока напряжением 28 вольт в течение 8 часов без дозаправки. Работу системы ACPS обеспечивает многотопливный генератор, работающий на дизельном топливе и разных сортах авиационного керосина JP 4, JP 8 и Jet-A.

Вентиляционная установка AHU, состоящая из вентилятора с питанием от сети постоянного тока на 28 вольт и воздушно-жидкостного теплообменника, базируется на системе, используемой в системе терморегулирования TMS для ОБТ М1А2 SEP. Установка обеспечивает подачу кондиционированного воздуха для членов экипажа, а также бортовой электроники.

Риски, связанные с недостаточным охлаждением, хорошо известны и задокументированы. В качестве известного примера можно привести ОБТ Т-90С индийской армии, характеристики которых были существенно ухудшены в связи с отсутствием кондиционеров. В парламентском докладе, опубликованном в 2014 году, Генеральный финансовый контролер и аудитор раскритиковал армию за расходование 1,35 млрд. долларов на 657 российских танков Т-90С, которые не были оборудованы системами охлаждения, что привело к ухудшению работы систем управления огнем, тепловизионных прицелов и механизмов пусков ракет, длительное время подвергавшихся воздействию тепла и пыли; в докладе также был отмечен низкий уровень комфорта для экипажа.

Система вспомогательного охлаждения и выработки электроэнергии Auxiliary Cooling and Power System производства компании Meggitt способна обеспечить для бронированных машин мощность охлаждения до 7 кВт. На фото система установлена в задней части башни американского танка М1 Abrams

Понятно, что значительная часть индийских танков Т-90С была развернута в регионе пустыни Раджастан, где дневные температуры превышают 55°С, а в машинах она достигает 70°С. Чтобы решить эту проблему, Научно-исследовательский центр по боевым машинам (CVRDE), который также отвечает за разработки и исследования по ОБТ Arjun и боевым бронированным машинам (ББМ) индийских вооруженных сил, приступил к разработке решений для работы в подобных условиях.

«Для рассеивания тепла генерируемого охлаждающей жидкостью, маслом двигателя, наддувочным воздухом и трансмиссионным маслом в современных ББМ устанавливается компактная система охлаждения, — говорится в заявлении CVRDE. — ББМ в Индии зачастую работают при температурах окружающего воздуха выше 50°С».

«Впрочем, с внутренним объемом ББМ всегда были проблемы, да и любое увеличение объема подсистем ведет к повышению массы. Следовательно, очень важны правильная конфигурация, проектирование и разработка систем охлаждения для ББМ».

На практике система охлаждения ББМ посредством активного теплообмена справляется с отходящим теплом, генерируемым электроникой и двигателем во всех режимах эксплуатации. По данным CVRDE, падение давления через систему охлаждения необходимо держать на минимуме для того, чтобы уменьшить его стравливание и соответствующее снижение доступной мощности машины. Впрочем, этот процесс осложняется теми условиями, в которых машины должны работать, зачастую эффективность системы охлаждения снижается в результате высокой запыленности и высоких температур окружающего воздуха.

Проблема еще более обостряется, когда речь заходит о нехватке полезного объема. Чтобы максимально повысить эффективность систем охлаждения, которые должны каким-то образом устанавливаться в ограниченные объемы ББМ, инженеры CVRDE разработали компактный алюминиевый радиатор с ребрами, имеющими большую площадь поверхности на единицу объема и, соответственно, большую площадь теплообмена по сравнению с традиционными конструкциям, и внедрила эту технологию в некоторые из своих новых теплообменников местного производства.

По данным центра CVRDE, алюминиевый радиатор с набором ребер, используемый в системах охлаждения силовых блоков местного производства, отличается большей поверхностью теплообмена на единицу объема — вплоть до 1800 м2/м3 — по сравнению с имеющимися на рынке системами, которые, как правило, обеспечивают эффективность охлаждения в пределах 1100 м2/м3. Новые системы включают многорешетчатые радиаторы со смещенными ребрами с теплообменом в диапазоне 1100-1700 м2/м3. Комплектная система, как правило, состоит из радиатора 720x880x120 мм с мощностью теплорассеяния 380 кВт, охладителя наддувочного воздуха 430x280x210 мм с мощностью теплорассеяния 150 кВт, двух охладителей трансмиссионного масла 500x200x76 мм с мощностью теплорассеяния 75 кВт каждый и, наконец, охладителя топлива 325x225x50 мм с мощностью теплорассеяния 10 кВт.

Работа системы охлаждения также подкрепляется несколькими высокооборотными вентиляторами, способными переместить больший объем воздуха через систему охлаждения, в то же время специально спроектированные вентиляционные каналы позволяют поддерживать приемлемые температуры для экипажа во время низкоскоростных маневров, например, преодоления водной преграды. Эти вентиляторы должны обеспечивать охлаждение потока воздуха и преодолевать сопротивление в воздуховодах, вызванное загрязненностью или другими внешними факторами.

«Поскольку эти вентиляторы должны вращаться со скоростью 5500 об/мин, то их качество изготовления должно быть очень высоким, при этом они должны быть динамически уравновешены. Из-за ограничения объема невозможно обеспечить холодопроизводительность до 55°С. Следовательно, для того чтобы контролировать тепловую нагрузку на систему охлаждения, мы разработали протоколы автоматического регулирования мощности, которые активно регулируют температуру охлаждающей жидкости при более высоких температурах окружающего воздуха», — говорится в заявлении центра.

Так как армии многих стран при проведении различных военных операций, как в пешем порядке, так и на боевых машинах, все больше полагаются на электронные системы, то значение терморегулирования будет повышаться. Скорее всего, это будет происходить в виде интеграции современных технологий охлаждения и теплоизоляции на начальных этапах проектирования систем экипировки и транспортных средств, а не в виде комплектов модернизации существующих систем.

/Alex Alexeev, topwar.ru/

1 КОММЕНТАРИЙ

Ответить