Ракеты-торпеды - основное поражающее средство для ликвидации вражеских подводных лодок. Оригинальной конструкцией и непревзойденными техническими характеристиками долгое время отличалась советская торпеда «Шквал», до сих пор состоящая на вооружении Военно-морских сил России .
История разработки реактивной торпеды «Шквал»
Первую в мире торпеду, относительно пригодную для боевого применения по неподвижным кораблям, еще в 1865 году спроектировал и даже смастерил в кустарных условиях русский изобретатель И.Ф. Александровский. Его «самодвижущаяся мина» была впервые в истории оснащена пневмодвигателем и гидростатом (регулятор глубины хода).
Но поначалу глава профильного ведомства адмирал Н.К. Краббе посчитал разработку «преждевременной», а позднее от массового производства и принятия на вооружение отечественного «торпедо» отказались, отдав предпочтение торпеде Уайтхеда.
Это оружие английский инженер Роберт Уайтхед впервые представил в 1866 г., а пять лет спустя после усовершенствования оно поступило на вооружение Австро-венгерского флота. Российская империя вооружила свой флот торпедами в 1874 году.
С тех пор торпеды и пусковые аппараты всё больше распространялись и модернизировались. Со временем возникли особые военные корабли - миноносцы, для которых торпедное оружие было основным.
Первые торпеды оснащались пневматическими либо парогазовыми двигателями, развивали относительно небольшую скорость, и на марше оставляли за собой отчетливый след, заметив который военные моряки успевали сделать маневр - увернуться. Создать подводную ракету на электродвигателе удалось только германским конструкторам перед Второй мировой .
Преимущества торпед перед противокорабельными ракетами:
- более массивная / мощная боевая часть;
- более разрушительная для плавучей цели энергия взрыва;
- невосприимчивость к погодным условиям - торпедам не помеха никакие шторма и волны;
- торпеду сложнее уничтожить или сбить с курса помехами.
Необходимость совершенствования подводных лодок и торпедного оружия Советскому Союзу диктовали США с их отличной системой ПВО, делавшей американский морфлот почти неуязвимым для бомбардировочной авиации.
Проектирование торпеды, превосходящей существующие отечественные и зарубежные образцы скоростью благодаря уникальному принципу действия, стартовало в 1960-е годы. Конструкторскими работами занимались специалисты московского НИИ № 24, впоследствии (после СССР) реорганизованного в небезызвестное ГНПП «Регион». Руководил разработкой, давно и надолго откомандированный в Москву с Украины Г.В. Логвинович - с 1967 г. академик АН УССР. По другим данным, группу конструкторов возглавлял И.Л. Меркулов.
В 1965 новое оружие было впервые испытано на озере Иссык-Куль в Киргизии, после чего система «Шквал» более десяти лет дорабатывалась. Перед конструкторами была поставлена задача сделать ракету-торпеду универсальной, то есть рассчитанной на вооружение как подлодок, так и надводных кораблей. Также требовалось довести до максимума скорость движения.
Принятие торпеды на вооружение под наименованием ВА-111 «Шквал» датируется 1977 г. Далее, инженеры продолжали ее модернизацию и создание модификаций, включая известнейшую - Шквал-Э, разработанную в 1992 специально для экспорта.
Изначально подводная ракета была лишена системы самонаведения, оснащалась ядерной боеголовкой в 150 килотонн, способной нанести противнику урон вплоть до ликвидации авианосца со всем вооружением и кораблями сопровождения. Вскоре появились вариации с обычным боезарядом.
Предназначение данной торпеды
Будучи реактивным ракетным оружием, Шквал предназначена для нанесения ударов по подводным и надводным объектам. В первую очередь это подлодки, корабли и катера противника, также реализуема стрельба по береговой инфраструктуре.
Шквал-Э, оснащенный обычной (фугасной) боеголовкой, способен эффективно поражать исключительно надводные объекты.
Конструкция торпеды Шквал
Разработчики Шквала стремились воплотить в жизнь замысел подводной ракеты, от которой никаким маневром не сможет увернуться большой вражеский корабль. Для этого требовалось достигнуть скоростного показателя в 100 м/с, или минимум 360 км/ч.
Коллективу конструкторов удалось реализовать казавшееся невозможным - создать подводно-торпедное оружие на реактивной тяге, успешно преодолевающее сопротивление воды за счет движения в суперкавитации.
Уникальные скоростные показатели стали былью в первую очередь благодаря двойному гидрореактивному двигателю , включающему стартовую и маршевую части. Первая дает ракете максимально мощный импульс при пуске, вторая - поддерживает быстроту движения.
Стартовый двигатель - жидкотопливный, он выводит Шквал из торпедного комплекса и сразу отстыковывается.
Маршевый - твердотопливный, использующий морскую воду в качестве окислителя-катализатора, что позволяет ракете двигаться без винтов в задней части.
Суперкавитацией называется перемещение твердого предмета в водной среде с образованием вокруг него «кокона», внутри которого только водный пар. Такой пузырь значительно снижает сопротивление воды. Надувается и поддерживается он специальным кавитатором, содержащим газогенератор для наддува газов.
Самонаводящаяся торпеда поражает цель с помощью соответствующей системы управления маршевым двигателем. Без самонаведения Шквал попадает в точку согласно заданным на старте координатам. Ни подлодка, ни крупный корабль не успевает покинуть указанную точку, поскольку оба сильно уступают оружию по скорости.
Отсутствие самонаведения теоретически не гарантирует 100% точности попадания, однако, самонаводящуюся ракету противник способен сбить с курса применением устройств ПРО, а несамонаводящаяся следует к цели, невзирая на подобные препятствия.
Оболочка ракеты изготавливается из прочнейшей стали, выдерживающей огромное давление, которое испытывает Шквал на марше.
Технические характеристики
Тактико-технические показатели ракеты-торпеды Шквал:
- Калибр - 533,4 мм;
- Длина - 8 метров;
- Масса - 2700 кг;
- Мощность ядерной боеголовки - 150 кт тротила;
- Масса обычного боезаряда - 210 кг;
- Скорость - 375 км/ч;
- Радиус действия - у старой торпеды около 7 километров / у модернизированной до 13 км.
Отличия (особенности) ТТХ Шквал-Э:
- Длина - 8,2 м;
- Дальность хода - до 10 километров;
- Глубина хода - 6 метров;
- Боезаряд - только фугасный;
- Вид старта - надводный либо подводный;
- Глубина подводного старта - до 30 метров.
Торпеду называют сверхзвуковой, но это не совсем верно, поскольку под водой она перемещается, не достигая скорости звука.
Плюсы и минусы торпеды
Достоинства гидрореактивной ракеты-торпеды:
- Не имеющая аналогов скорость на марше, обеспечивающая фактически гарантированное преодоление любой защитной системы вражеского флота и уничтожение подлодки либо надводного корабля;
- Мощный фугасный заряд - поражает даже крупнейшие военные корабли, а ядерный боезаряд способен одним ударом потопить всю авианесущую группу;
- Пригодность гидрореактивного ракетного комплекса для установки в надводные корабли и на подлодки.
Недостатки Шквала:
- высокая стоимость оружия - около 6 миллионов американских долларов;
- точность - оставляет желать лучшего;
- сильный шум, издаваемый на марше, в сочетании с вибрацией мгновенно демаскирует подлодку;
- небольшая дальность хода уменьшает живучесть корабля или подводной лодки, с которой пущена ракета, особенно при использовании торпеды с ядерным боезарядом.
Фактически в стоимость пуска Шквала включено не только производство самой торпеды, но и подлодки (корабля), и ценность живой силы в количестве всего экипажа.
Дальность действия менее 14 км - это главнейший минус.
В современном морском бою пуск с такого расстояния - это самоубийственное действие для экипажа подводной лодки. Увернуться от «веера» запущенных торпед, естественно, способен только эсминец или фрегат, но скрыться с места атаки самой подлодке (кораблю) в зоне действия палубной авиации и группы обеспечения авианосца, вряд ли реально.
Эксперты даже допускают, что подводная ракета «Шквал» на сегодня может быть снята с применения из-за перечисленных серьезных недостатков, представляющихся непреодолимыми.
Возможные модификации
Модернизация гидрореактивной торпеды относится к важнейшим задачам конструкторов оружия для российских военно-морских сил. Поэтому работы по улучшению Шквала не сворачивались полностью даже в кризисные девяностые.
В настоящее время существует не менее трех модифицированных «сверхзвуковых» торпед.
- Прежде всего, это упомянутая выше экспортная вариация Шквал-Э, спроектированная специально для производства с целью реализации за рубеж. В отличие от стандартной торпеды, «Эшка» не рассчитана на оснащение ядерной боеголовкой и поражение подводных военных объектов. Кроме того, эта вариация характеризуется меньшей дальностью - 10 км против 13 у модернизированного Шквала, который производится для ВМФ России. Шквал-Э применяется только с пусковыми комплексами, унифицированными с российскими кораблями. Работы по конструированию модифицированных вариаций под пусковые системы отдельных заказчиков пока «в процессе»;
- Шквал-М - усовершенствованная вариация гидрореактивной торпедо-ракеты, завершенная в 2010 году, с лучшими показателями дальности и веса боевой части. Последняя увеличена до 350 килограммов, а дальность составляет чуть более 13 км. Проектировочные работы по совершенствованию оружия не прекращаются.
- В 2013 году сконструирована еще более совершенная - Шквал-М2. Обе вариации с литерой «М» строго засекречены, сведений о них почти нет.
Зарубежные аналоги
Длительное время аналоги российской гидрореактивной торпеды отсутствовали. Только в 2005г. германская компания представила изделие под наименованием «Барракуда». Как утверждают представители производителя - Diehl BGT Defence, новинка способна перемещаться с несколько большей скоростью благодаря усилению суперкавитации. «Барракуда» прошла ряд испытаний, но ее запуск в производство пока не состоялся.
В мае 2014 командующий военно-морских сил Ирана заявил, что его род войск тоже обладает подводно-торпедным оружием, которое якобы движется со скоростью до 320 км/ч. Однако в дальнейшем никаких сведений, подтверждающих либо опровергающих это заявление, не поступало.
Известно также о наличии американской подводной ракеты HSUW (High-Speed Undersea Weapon), принцип действия которой основан на явлении суперкавитации. Но эта разработка пока существует исключительно в проекте. На вооружении готового аналога Шквала пока нет ни у одного иностранного ВМФ.
Согласны ли вы с мнением, что Шквалы практически бесполезны в условиях современного морского боя? Что думаете о реактивной торпеде, здесь описанной? Быть может, обладаете собственными сведениями об аналогах? Поделитесь в комментариях, мы всегда благодарны за ваши отклики.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
В общем смысле, под торпедой мы понимаем металлический сигарообразный или бочкообразный боевой снаряд, движущийся самостоятельно. Такое название снаряд получил в честь электрического ската порядка двухсот лет назад. Особое место занимает именно морская торпеда. Она первая была придумана и первая была использована в военной промышленности.
В общем смысле торпеда – это обтекаемый бочкообразный корпус, внутри которого находится двигатель, ядерный или неядерный боевой заряд и топливо. Снаружи корпуса установлено оперение и гребные винты. А команда торпеде дается через прибор управления.
Надобность в таком вооружении появилась после создания подводных лодок. В это время использовались буксируемые или шестовые мины, которые в подводной лодке не несли требуемого боевого потенциала. Поэтому перед изобретателями встал вопрос о создании боевого снаряда, плавно обтекаемого водой, способного самостоятельно передвигаться в водной среде, и который будет способен топить вражеские подводные и надводные суда.
Когда появились первые торпеды
Торпеда или как её называли в то время – самодвижущаяся мина, была придумала сразу двумя учеными, находящимся в разных частях мира, не имеющим друг к другу никакого отношения. Произошло это практически в одно и то же время.
В 1865 году, российский ученый И.Ф. Александровский, предложил свою модель самодвижущейся мины. Но воплотить в жизнь данную модель стало возможным лишь в 1874 году.
В 1868 году Уайтхед представил миру свою схему постройки торпеды. В тот же год патент на использование этой схемы приобретает Австро-Венгрия и становится первой страной, обладающей данной боевой техникой.
В 1873 году Уайтхед предложил приобрести схему российскому флоту. После испытаний торпеды Александровского, 1874 году было принято решение, приобрести боевые снаряды именно Уайтхеда, ведь модернизированная разработка нашего соотечественника значительно уступала по техническим и боевым характеристикам. Такая торпеда значительно увеличивала свое свойство плыть строго в одном направлении, не меняя курса, благодаря маятникам, а скорость торпеды увеличилась практически в 2 раза.
Таким образом, Россия стала лишь шестым по счету обладателем торпеды, после , Франции, Германии и Италии. Ограничением для покупки торпеды Уайтхед выдвинул лишь одно – хранить схему постройки снаряда втайне от государств не пожелавших купить ее.
Уже в 1877 году торпеды Уайтхеда были впервые использованы в бою.
Устройство торпедного аппарата
Как можно понять из названия, торпедный аппарат – это механизм, предназначенный для выстрела торпедами, а также для их перевозки и хранения в походном режиме. Этот механизм имеет форму трубы, идентичной размеру и калибру самой торпеды. Существует два способа стрельбы: пневматический (с использованием сжатого воздуха) и гидропневматический (с использованием воды, которая вытесняется сжатым воздухом из предназначенного для этого резервуара). Установленный на подводной лодке, торпедный аппарат представляет собой неподвижную систему, в то время как на надводных судах, аппарат возможно поворачивать.
Принцип работы пневматического торпедного аппарата такой: при команде “пуск”, первый привод открывает крышку аппарата, а второй привод открывает клапан резервуара со сжатым воздухом. Сжатый воздух выталкивает торпеду вперед, и в это же время срабатывает микровыключатель, который включает мотор самой торпеды.
Для пневматического торпедного аппарата ученые создали механизм, способный замаскировать место выстрела торпеды под водой – беспузырной механизм. Принцип его действия заключался в следующем: во время выстрела, когда торпеда прошла две трети своего пути по торпедному аппарату и приобретала необходимую скорость, открывался клапан, через который сжатый воздух уходил в прочный корпус подводной лодки, а вместо этого воздуха, за счет разности внутреннего и внешнего давления, аппарат заполнялся водой, до того момента, пока давление не уравновесится. Таким образом, воздуха в камере практически не оставалось, и выстрел проходил незамеченным.
Необходимость в гидропневматическом торпедном аппарате возникла, когда подводные лодки стали погружаться на глубину более 60 метров. Для выстрела было необходимо большое количество сжатого воздуха, а он на такой глубине был слишком тяжелый. В гидропневматическом аппарате выстрел совершается за счет водного насоса, импульс от которого и толкает торпеду.
Виды торпед
- В зависимости от типа двигателя: на сжатом воздухе, парогазовые, пороховые, электрические, реактивные;
- В зависимости от способности наведения: неуправляемые, прямоидущие; способные маневрировать по заданному курсу, самонаводящиеся пассивные и активные, телеуправляемые.
- В зависимости от назначения: противокорабельные, универсальные, противолодочные.
Одна торпеда включает в себя по одному пункту из каждого подразделения. Например, первые торпеды представляли собой неуправляемый противокорабельный боевой заряд с двигателем, работающим на сжатом воздухе. Рассмотрим несколько торпед из разных стран, разного времени, с разными механизмами действия.
В начале 90-ых годов, обзавелся первой лодкой, способной передвигаться под водой – “Дельфин”. Торпедный аппарат, установленный на этой подводной лодке, был самым простым – пневматическим. Т.е. тип двигателя, в этом случае, на сжатом воздухе, а сама торпеда, по способности наведения, была неуправляемая. Калибр торпед на этой лодке в 1907 году варьировался от 360 мм до 450 мм, с длинной 5,2 м и весом 641 кг.
В 1935-1936 годах российскими учеными был разработан торпедный аппарат с пороховым типом двигателя. Такие торпедные аппараты были установлены на эсминцах типа 7 и легких крейсерах типа “Светлана”. Боеголовки такого аппарата были 533 калибра, весом 11,6 кг, а вес порохового заряда составлял 900 г.
В 1940 году после десятилетия упорной работы был создан опытный аппарат с электрическим типом двигателя – ЭТ-80 или “Изделие 115”. Торпеда, выстрелянная из такого аппарата, развивала скорость до 29 узлов, с дальностью действия до 4 км. Кроме всего прочего, такой тип двигателя был гораздо тише его предшественников. Но после нескольких происшествий связанных с взрывом аккумуляторов, данным типом двигателя экипаж пользовался без особого желания и не пользовался спросом.
Суперкавитационная торпеда
В 1977 году был представлен проект с реактивным типом двигателя – суперкавитационная торпеда ВА 111 “Шквал”. Торпеда предназначалась как для уничтожения подводных лодок, так и для надводных судов. Конструктором ракеты “Шквал”, под руководством которого проект был разработан и воплощен в жизнь, по праву считается Г.В. Логвинович. Данная ракета-торпеда развивала просто поразительную скорость, даже для настоящего времени, а внутри ее, в первое время, была установлена ядерный боевой заряд мощностью 150 кт.
Устройство торпеды шквал
Технические характеристики торпеды ВА 111 “Шквал”:
- Калибр 533,4 мм;
- Длина торпеды составляет 8,2 метра;
- Скорость движения снаряда достигает 340 км/ч (190 узлов);
- Вес торпеды – 2700 кг;
- Дальность действия до 10 км.
- Ракета-торпеда “Шквал” имела и ряд недостатков: она вырабатывала очень сильный шум и вибрацию, что негативно отражалось на ее способности к маскировке, глубина хода составляла лишь 30 м, поэтому торпеда в воде оставляла за собой четкий след, и ее легко было обнаружить, а на самой головке торпеды невозможно было установить механизм самонаведения.
Практически 30 лет не существовало торпеды способной противостоять в совокупности характеристикам “Шквала”. Но в 2005 году Германия предложила свою разработку – суперкавитационную торпеду под названием “Барракуда”.
Принцип ее действия был таким же, как у советского “Шквала”. А именно: кавитационный пузырь и движение в нем. Барракуда может достигать скорость до 400 км/ч и, согласно германским источникам, торпеда способна к самонаведению. К недостаткам так же можно отнести сильный шум и небольшую максимальную глубину.
Носители торпедного оружия
Как уже говорилось выше, первым носителем торпедного оружия является подводная лодка, но кроме нее, конечно, торпедные аппараты устанавливаются и на другой технике, такой как, самолеты, вертолеты и катера.
Торпедные катера представляют собой легкие маловесные катера, оснащенные торпедными установками. Впервые использовались в военном деле в 1878-1905 годах. Имели водоизмещение около 50 тонн, с вооружением в 1-2 торпеды 180 мм калибра. После этого развитие пошло в двух направлениях – увеличение водоизмещения и способности держать на борту большего количества установок, и увеличение маневренности и скорости небольшого судна с дополнительными боеприпасами в виде автоматического оружия до 40 мм калибра.
Легкие торпедные катера времен Второй мировой войны имели практически одинаковые характеристики. В пример поставим советский катер проекта Г-5. Это небольшой быстроходный катер с весом не более 17 тонн, имел на своем борту две торпеды 533 мм калибра и два пулемета 7,62 и 12,7 мм калибра. Длина его составляла 20 метров, а скорость достигала 50 узлов.
Тяжелые представляли собой большие военные корабли с водоизмещением до 200 тонн, которые мы привыкли называть эсминцами или минными крейсерами.
В 1940 году был представлен первый образец ракеты-торпеды. Самонаводящаяся ракетная установка имела 21 мм калибр и сбрасывалась с противолодочных самолетов на парашюте. Поражала эта ракета только надводные цели и поэтому оставалась на вооружение лишь до 1956 года.
В 1953 году в российский флот принял в свое вооружение ракету-торпеду РАТ-52. Ее создателем и конструктором считается Г.Я.Дилон. Эту ракету несли на своем борту самолеты типа Ил-28Т и Ту-14Т.
На ракете отсутствовал механизм самонаведения, но скорость поражения цели была довольно высока – 160-180 м/с. Ее скорость достигала 65 узлов, с дальностью хода 520 метров. Пользовался российский военно-морской флот данной установкой на протяжении 30-ти лет.
Вскоре после создания первого носителя самолета, ученые стали разрабатывать модель вертолета, способного вооружаться и атаковать торпедами. И в 1970 году на вооружение СССР был взят вертолет типа Ка-25ПЛС. Этот вертолет был оснащен устройством, способным спускать торпеду без парашюта под углом 55-65 градусов. Вертолет был вооружен авиационной торпедой АТ-1. Торпеда была 450 мм калибра, с дальностью управления до 5 км и глубиной ухода в воду до 200 метров. Тип двигателя представлял собой электрический одноразовый механизм. Во время выстрела электролит заливался сразу во все аккумуляторы из одной емкости. Срок хранения такой торпеды составлял не более 8 лет.
Современные виды торпед
Торпеды современного мира представляют собой серьезное вооружение подводных лодок, надводных судов и морской авиации. Это мощный и управляющийся снаряд, который содержит ядерную боевую часть и порядка полу тонны взрывчатого вещества.
Если рассматривать советские военно-морскую оружейную промышленность, то на данный момент, в плане торпедных установок, мы отстаем от мировых стандартов примерно на 20-30 лет. Со времен “Шквала”, созданного в 1970-ых годах, Россия не сделала никаких крупных сдвигов вперед.
Одной из самых современных торпед России является боеголовка, оснащенная электрическим двигателем – ТЭ-2. Ее масса порядка 2500 кг, калибр – 533 мм, масса боевого заряда – 250 кг, длина – 8,3 метра, а скорость достигает 45 узлов при дальности действия порядка 25 км. Помимо этого, ТЭ-2 оснащена системой самостоятельного наведения, а срок ее хранения составляет 10 лет.
В 2015 году российский флот получил в свое распоряжение торпеду под названием “Физик”. Данная боеголовка оснащена тепловым двигателем, работающем на однокомпонентном топливе. К одной из ее разновидностей относится торпеда под названием “Кит”. Эту установку российский флот принял на вооружение в 90-ых годах. Торпеду прозвали “убийцей авианосцев”, потому что ее боевая часть имела просто поразительную мощность. При калибре 650 мм, масса боевого заряда была порядка 765 кг тротила. А дальность действия достигала 50-70 км при 35 узлах скорости. Сам же “Физик” обладает несколько меньшими боевыми характеристиками и его снимут с производства, когда миру продемонстрируют его модифицированную версию – “Футляр”.
По некоторым данным торпеда “Футляр” должна поступить на вооружение уже в 2018 году. Все ее боевые характеристики не раскрываются, но известно, что дальность ее действия составит примерно 60 км при скорости в 65 узлов. Боеголовка будет оснащена тепловым пропульсивным двигателем – системой ТПС-53.
В это же время, самая современная американская торпеда Mark-48 развивает скорость до 54 узлов при дальности действия 50 км. Данная торпеда оснащена системой многократной атаки, если она потеряла цель. Mark-48 подвергался модификации с 1972 уже семь раз, и на сегодняшний момент, он превосходит торпеду “Физик”, но проигрывает торпеде “Футляр”.
Немного уступают по своим характеристика торпеды Германии – DM2A4ER, и Италии – Black Shark. При длине порядка 6 метров, они развивают скорость до 55 узлов при дальности действия до 65 км. Масса их составляет 1363 кг, а масса боевого заряда – 250-300 кг.
На фото в заголовке — китайская 533-мм торпеда Yu-6. Ну как китайская — на самом деле это торпеда 211ТТ1, разработанная на китайские деньги российским ЦНИИ «Гидроприбор», и оснащенная российской же шланговой лодочной катушкой телеуправления (которой на отечественных торпедах нет до сих пор, поскольку это разработка опять же на китайские деньги).
Начнем с истории. В далеком 1964 году ВМФ СССР, еще не впавший в окончательный маразм, провёл конкурс эскизных проектов перспективной универсальной торпеды УСТ — как тепловой, так и электрической. Несмотря на то, что ТТХ тепловой на глубинах до 600 м получались существенно выше электрической, для дальнейшей разработки, под предлогом скорого появления в ВМС США ПЛА с глубиной погружения до 1000 м, была принята электрическая торпеда. Образцом для ее батареи послужила выловленная американская торпеда Mk-44 с батареей, активируемой морской водой.
В период 1964-1980гг. были разработаны и приняты на вооружение электрические торпеды с ВХИТ — СЭТ-72 (40уз, 8 км), УМГТ-1 (41 уз, 8 км), УСЭТ-80 (скорость свыше 45 уз, 18 км). Анодным материалом ВХИТ является специальный сплав на основе магния, а катодным — хлорид серебра. В последствии на основании результатов совместных работ ЦНИИ «Гидроприбор» и ВНИАИ катодный материал заменен на хлорид меди.
Выбор «электрического направления» развития универсальных торпед ВМФ в СССР привел к:
- заведомому значительному отставанию универсальных торпед ВМФ от торпед ВМС США по скорости, дальности, эффективным позициям залпа
- большому весу торпед
- высокой стоимости торпедного оружия ВМФ
- ограниченным сроком службы батарей торпед (не более полутора десятка лет)
- снижению ТТХ торпед в процессе эксплуатации (свойственно всем электрическим торпедам)
- из-за малой солености исключалось применение новых торпед в Балтийском море
- зависимость мощности от условий, ставящей под сомнение «официальные ТТХ»
Вот вам цитата из книжки «Такова торпедная жизнь» Гусев Р.А. 2004г.
«СЭТ-72…В боевой комплектации произведено около двадцати выстрелов. … Условий, при которых промышленность обещала скорость хода 40 узлов нигде обнаружить не удалось. Имеем некоторый недобор по скорости хода. »
В торпедах различают следующие условные поколения по применяемым технологиям:
1 - прямоидущие торпеды.
2 - торпеды с пассивными ССН (50-е годы).
3 - внедрение активных высокочастотных ССН (60-е годы).
4 - низкочастотные активно-пассивные ССН с допплеровской фильтрацией.
5 - внедрение вторичной цифровой обработки (классификаторов целей) с массовым переходом тяжелых торпед на шланговое телеуправление.
6 - цифровые ССН с увеличенным частотным диапазоном.
7 - сверхширокополосные ССН с оптоволоконным шланговым телеуправлением.
С водометами как пропульсивным движетелем для торпеды ситуация следующая: первая конструкция водомета была разработана американскими специалистами еще в конце 60-х годов (для торпеды Mk48 mod.1). Преимущества водомета над соосными винтами очевидны — он тупо тише работает, ну и проблема захлестывания кабеля телеуправления для водомета на порядок меньше, чем для открытых винтов. Однако есть и недостатки — главный из которых более низкий КПД водомета по сравнению с соосными винтами. КПД водомета разрабатывавшейся чуть позднее американцев (на основе передирания стыренной американской торпеды) нашей торпеды УМГТ-1 составлял 0,68. В конце 80х годов после длительной отработки водомета новой торпеды «Физик-1» (УГСТ) его КПД был увеличен до 0,8 — что всё равно хуже, чем у пиндосов, но уже незначительно.
Вы спросите — а отчего впрямую не передрать геометрию пиндосского водомёта? Вот и в Гидроприборе так думали, когда делали торпеды. Меня искренне развеселил этот подход. Академики не вкурили в известный парадокс масштаба. Мк48 весит 1800 кг, а наша УГСТ — более 2200 кг. Если на нее поставить американский водомёт — будем иметь недобор тяги, и соответственно скорости. Пропорционально увеличить размер? Именно это в Гидроприборе и сделали — забыв, что одновременно надо было бы пропорционально снизить плотность воды. И даже рухнувший КПД не открыл им глаза на суть проблемы. Только в 80-е один выскочка им рассказал, в чем дело — и дело двинулось.
Интересно, что стараниями немцев в битве тепловых торпед с электрическими сейчас достигнут относительный паритет. Немецкие электрические торпеды Atlas DM2A4 с одноразовой батареей на основе AlAgO имеют энергетику, близкую к тепловым торпедам таких же массогабаритов (американским Mk48 ADCAP) на однокомпонентном топливе.
Однако такое решение — батареи на AlAgO — чудовищно дорогое, а главное — не подходит для практических стрельб. Поэтому офциально на экспорт немцы поставляют торпеды DM2A4 с более дешевыми батареями AgZn (серебряно-цинковыми), соответственно их ТТХ совсем не такие высокие, как заявлено для торпед немецкого флота. Российские электроторпеды также используют одноразовые батареи на технологии AgZn (скопированы с американских 60-х годов) — что и предопределило их низкую энергетику.
Хуже того — в СССР проспали тот факт, что массовые торпедные стрельбы - это аксиома современного западного торпедизма. В то время как на западе была сделана ставка на торпеды, пригодные для организации недорогих многоразовых практических стрельб — в СССР это никого сильно не волновало. Торпеды упорно проектировали так же, как ракеты — в расчете на единственный «полёт».
Причина требования массовости стрельб - сложные и изменчивые условия среды, в которой применяются торпеды. Так называемый «унитарный прорыв» ВМС США - принятие на вооружение в конце 60-х - начале 70-х годов вместо электрических торпед тепловых торпед Mk46 и Mk48 с резко улучшенными ТТХ, был связан именно с необходимостью много стрелять для отработки и освоения новых сложных систем самонаведения, управления и телеуправления. По своим характеристикам унитарное топливо ОТТО-2 было откровенно средним и уступало по энергетике уже успешно освоенной в ВМС США паре перекись-керосин более чем на 30%. Но это топливо позволило значительно упростить устройство торпед, а главное - резко, более чем на порядок снизить стоимость выстрела. Это обеспечило массовость стрельб, успешную доводку и освоение в ВМС США новых торпед с высокими ТТХ.
Приняв на вооружение в 2006-м торпеду Mk48 mod.7 (примерно в одно время с государственными испытаниями «Физик-1»), ВМС США за 2011–2012 годы успели произвести более 300 выстрелов торпедами Mk48 mod.7 Spiral 4 (4-я модификация программного обеспечения 7-й модели торпеды). Это не считая многих сотен выстрелов (за это же время) предшествующих «модов» Mk48 из модификаций последней модели (mod.7 Spiral 1-3).
Понятное дело, что России ничего подобного и не снилось по очень многим причинам, в том числе по причине малопригодности наших торпед к многократным пускам.
В электрических торпедах у нас стоят двигатели, которые в конце дистанции разогреваются до 600-650 градусов и более, железо магнитопроводов светится вишневым цветом, а щетки искрят так, что за один пуск выедают половину толщины коллектора (между прочим, такой форсаж режимов двигателя приводит к чудовищной интенсивности помех в бортовой электросети торпеды), да и одноразовые батареи очень дороги — как следствие, для практических стрельб в СССР применялись более дешевые многоразовые свинцовые аккумуляторы с пониженным напряжением батареи, что позволяло продлить срок службы двигателя — но резко снижало скорость и дальность хода торпед, превращая тренировочные стрельбы в нереалистичную клоунаду. Только сейчас стараниями «Дагдизеля» и ЮФУ был создан бесщеточный мотор ВДПМ, который имеет хорошую долговечность, значительно лучший КПД, низкий уровень помех, и позволяет (если использовать литий-полимерные аккумуляторы) получить действительно многоразовую электроторпеду для недорогих практических стрельб.
Между прочим, несмотря на то, что батареи AlAgO имеют рекордные показатели по энергетике, сегодня в зарубежном торпедизме появилась устойчивая тенденция применения значительно менее энергоемких, но обеспечивающих возможность массовых торпедных стрельб универсальных литий-полимерных аккумуляторов (например, на них переводятся популярные торпеды Black Shark калибра 53 см и Black Arrow 32 см фирмы WASS), - даже ценой существенного снижения ТТХ (снижение дальности на максимальной скорости примерно вдвое).
Чтобы вы поняли, как важно иметь массовые стрельбы для отработки конструкции торпед, расскажу вам простую историю: ВМС Великобритании в период испытаний торпеды StingRay mod.1 (массовый выпуск с 2005 г.) провели 3 серии стрельб:
Первая - май 2002 г. на полигоне AUTEC (Багамские острова) 10 торпед по ПЛА типа «Трафальгар» (с уклонением и применением СГПД), было получено 8 наведений.
Вторая - сентябрь 2002 г. по ПЛ на средних и малых глубинах и лежащей на грунте (последнее - неудачно).
Третья - ноябрь 2003 г., после доработки программного обеспечения на полигоне BUTEC (Шетландские о-ва) по ПЛА типа «Свифтшур», получено 5 из 6 наведений.
Всего за период испытаний было проведено 150 стрельб
торпедой StingRay mod.1. Причем необходимо учитывать то, что при разработке предшествовавшей торпеды StingRay (mod.0) было проведено около 500 стрельб.
Таким образом, экономические показатели эксплуатации торпед являются очень важным требованием, и прямо влияют на качество доводки и освоения торпед на флоте, и соответственно на возможность раскрытия полных ТТХ, заложенных в конструкцию торпед. Применяют-то их люди, и если люди плохо знают возможности оружия — результат будет далек от оптимального.
Фундаментом массовых торпедных стрельб в ВМС США является малая стоимость выстрела, получаемая в том числе благодаря участию флота в эксплуатации (переприготовлении) торпед. Последнее является принципиальным вопросом. Некоторыми нашими специалистами еще в 90-х годах был выдвинут ничем не обоснованный тезис, что якобы «на западе ВМС торпеды не эксплуатирует, а всё делает промышленность». Ложность этого тезиса подтверждают документы ВМС США, наиболее наглядно - учебник торпедиста 2 класса (находится в свободном доступе). Вот вам страница учебника «Торпедиста 2 класса ВМС США» с описанием оборудования и технологии переприготовления торпеды Mk 48:
Между прочим, тут хорошо видна разница между нашими и американскими подходами к конструированию. «Американку» можно разнять на отсеки, сохранив практически все соединения и способность узлов к функционированию. Советская тепловая торпеда при таком рассоединении полностью нефункциональна.
В ВМС США огромный (в сравнении с нами) объем торпедных стрельб обеспечивается не за счет финансовых затрат (как заявляется некоторыми «специалистами»), а именно благодаря малой стоимости выстрела. Например, торпеда Mk50 из боекомплекта ВМС США была выведена именно из-за высокой стоимости эксплуатации — для нее стоимость пуска (с учетом работы торпедолова и последующей перезарядки) составляла около 53K$, и это сочли неприемлимо дорогим, ведь для Mk46 стоимость пуска всего 12K$ (данные 1995 года). Стоимость пуска для более тяжелой Mk48 повыше, чем для Mk46 — но далеко не в разы.
Кстати, вы вообще знаете, сколько стоит современная торпеда? Держитесь за стул — 5 миллионов долларов и более. Дороже, чем танк Т-90А со всеми потрохами. Стрелять такими штуками одноразово — это экономическое безумие. Тем не менее в СССР именно этим и занимались.
Ну ладно, ладно — вот вам реальная госзакупка 253/08/02 (2008г.) – на поставку 15 торпед УСЭТ-80 общей стоимостью 421 874 тыс. рублей. Да-да — 421 миллион рублей, по 28 миллионов (тогда это было около миллиона баксов) за торпеду. И я вам открою секрет — никто не обещал, что за такую цену эти торпеды 100% новодел. Это были перебранные торпеды из остатков.
Сроки и этапы разработки торпед в ВМС США приведены на схеме:
Слава Богу, ввиду деградации технологий и нехватки денег они эти сроки сорвут — но надо понимать, что и наши прожектёры, обещающие «создать новую торпеду за 3 года», врут как дышат. За 3 года можно создать только туфту из старых агрегатов, некий ходовой макет, не имеющий набора существенных преимуществ.
Между прочим, закупка новых торпед ВМС США не производилась с 1993г. до 2006г. Однако, благодаря модернизационным комплектам, даже новейшая торпеда Mk-48 mod.7 может быть получена доработкой старых модификаций Mk-48. Серийное производство торпед Mk 48 Mod 7 было начато в июне 2006 г. — но сложно сказать, насколько это производство реальное, а не модернизация торпед, взятых с хранения.
Кстати, по шумности торпед — ситуация такая: Mk48 шумит на 40 узлах хода примерно так же, как АПЛ на 15 узлах. Это со стороны кормы — со стороны носа, конечно же, гораздо меньше. Близкий уровень шумности имеет и российская УГСТ.
Главным выводом из этого является возможность выполнения скрытных торпедных атак современными торпедами с больших дальностей (свыше 20–30 км). В этом случае цель не слышит момент пуска, и соответственно обнаруживает торпеду лишь тогда, когда она подберется близко.
Однако эффективная стрельба на такие большие дальности невозможна без телеуправления (ТУ).
В зарубежном торпедостроении задача создания эффективного и надежного телеуправления была решена в конце 60-х годов с созданием шланговой лодочной катушки ТУ, обеспечившей высокую надежность, значительное снижение ограничений по маневрированию ПЛ с ТУ, многоторпедные залпы с ТУ.
Вот вам для примера шланговая катушка телеуправления германской 533-мм торпеды DM2A1 (1971 г.):
В конце 60х годов на западе пришли к шланговой лодочной катушке телеуправления, остававшейся при выстреле на задней крышке ТА. При этом стравливание провода для компенсации послезалпового маневрирования ПЛ производилось через защитный «шланг». Шланговое телеуправление позволило резко повысить надежность связи, уменьшить ограничения по скорости и маневрированию ПЛ при телеуправлении, обеспечить стрельбу многоторпедными залпами с телеуправлением в т.ч. на самых малых глубинах. В результате – повысилась эффективность торпедного оружия ПЛ и значительно увеличились позиции стрельбы по дистанции.
Все необходимые проработки шланговой катушки были сделаны и у нас, однако на пути внедрения встал флот. Необходимость после выстрела снять с задней крышки ТА катушку и удалить из торпедного аппарата «шланг» требовало ручной работы матроса. В ТТЗ ВМФ жестко стояло требование автоматической перезарядки ТА, выполнимое лишь в случае буксируемой катушки.
(Я, кстати, никогда не понимал этой проблемы — что мешает двигать катушку в аппарате вместе с торпедой, как поршень, почти до среза аппарата — где ее и задержать тросом в рабочем положении, а потом, после исчерпания надобности, отстрелить трос от крышки аппарата и вытолкнуть катушку из лодки той же системой, которая выталкивает торпеду).
Новая (экспортная) торпеда УГСТ разрабатывалась по ТТЗ ВМФ, поэтому там однозначно должна была быть установлена буксируемая катушка. Пытаясь хоть как-то улучшить конструкцию, разработчики создали новую БЛК, разместив ее вертикально. Но все недостатки буксируемой схемы остались.
Между тем даже кратковременное телеуправление резко повышает эффективность залпа по ПЛ в реальных условиях, а возможность реализации позиций стрельбы по надводным кораблям, следующим противоторпедным зигзагом, на дистанции свыше 11-13 км возможна только с телеуправлением.
Ну и в завершение — вот вам привет из прекрасного СССР, П.Колядин «Записки военпреда»:
Вот я, как районный военпред, подписываю стоимость торпеды 53-65К в сумме 21000 руб. А стоимость УСЭТ-80 — 360 000 руб. Одна серебряная батарея стоит порядка 70 000 руб., т.е. 3 торпеды тепловых. А ведь тепловую торпеду с теми же ТТХ (многоцелевую) Вы могли бы спроектировать и на порядок дешевле, выгоднее для страны!
Конструкторы Филиала по сжиганию твердого гидрореагирующего топлива были первопроходцами в торпедостроении, а это было связано с поисками разных по скорости горения топлив и в связи с этим конструкций камеры сгорания и всей ЭСУ.
Более 10 лет ушло на эти изыскания: с 1970 года по 1975 год отработка горения проводилась на медленно-горящем топливе (МГРТ), а с 1975 года перешли на быстрогорящее (БГРТ) с высокой скоростью горения (40 мм/сек, вместо 5-6 мм/сек.). Это повлекло за собой коренную перекомпоновку всего энергоотсека и конструкции парогенератора. Энергоотсек стал состоять из шести стволов, в каждом из которых размещалось три последовательно состыкованных заряда БГРТ, длиной в 1 м. и диаметром 154 мм (длина заряда обуславливалась его транспортировочной прочностью).
В конечном итоге была выбрана агрегатная схема торпеды, состоящая из 2-х контуров:
— замкнутого по рабочему телу (цикл Ренкина: водяной пар-конденсат), состоящего из питательного насоса, прямоточного парогенератора и последовательно включенных агрегатной и маршевой турбин, а также конденсатора;
— открытого, состоящего из насоса морской воды, подающего воду в камеру сгорания и на передвижение топливной шашки, камеры сгорания, газового тракта парогенератора, подогревателя воды, поступающего в камеру сгорания, и профилированного сопла на выходе из парогенератора за борт. Образно говоря, торпеда была спроектирована по аналогии с живым организмом: открытого по продуктам питания тракт и замкнутый по кровообращению. Одним словом, была спроектирована ЭСУ на очень высоких параметрах пара (перегретого) до 100 атм. давления.
Стендовые результаты дали основание приступить к морским испытаниям УГСТ. К этому времени специально для проведения морских испытаний УГСТ Ю.М. Красных разработал систему измерений параметров движущейся торпеды с борта стреляющего корабля по проводной линии связи системы телеуправления — система ТИС-1. Но возникли непредвиденные обстоятельства. Чем ближе конструкторы продвигали работы к морским испытаниям, тем сильнее было давление 4ГУ МСП по приостановке работ. Опытная партия торпед УГСТ изготавливалась на заводе им. СМ. Кирова в Алма-Ате.
Параллельно в производстве была ОКР «Шквал». Две опытные, очень сложные разработки. Начальник Главка распорядился изготовлению ОКР «Шквал» дать «зеленую улицу» в ущерб изготовлению ОКР «Тапир». Такое распоряжение явно было нацелено на срыв разработки ОКР. Ко мне обратился с просьбой Панов Алексей Александрович, директор Филиала, с просьбой помочь в изготовлении опытной партии. Сроки поджимали. Мною были приняты меры, согласно которым, изготовление опытной партии завершено в 1983 году, матчасть была подана в г. Феодосию на испытания.
Получив материальную часть на пристрелочную станцию в г. Феодосию, группа главного конструктора форсировала испытания. С 1983 по 1985 годы было проведено 24 пуска торпеды. В 1985 году в сентябре был запланирован пуск на полную дальность торпеды. На этот пуск собралась вся группа главного конструктора, в составе которой был и я, вновь назначенный старший военпред на Филиале.
Работа проводилась из торпедного аппарата испытательного судна на скоростном режиме торпеды с проверкой переключения горения с одного ствола на другой, с определением при этом внешней шумности и визуальной следности торпеды.
Торпеда без следа преодолела заданную дистанцию с минимальным внешним шумом, по команде «стоп» разделилась, сбросила остатки горящего топлива, ПЗО всплыло, а затонувшую матчасть подняли по отработанной схеме безводолазного подъема. Это был успех! Создатели торжествовали - наконец-то Победа!
На этот пуск были приглашены создатели гидрореагирующего топлива из «Загорска», Главный инженер НИИ «Крылова». Схема и конструкция торпеды поразили приглашенных специалистов компактностью, оригинальностью, надежностью работы схемы, созданной впервые в торпедном объеме с такими параметрами..
Высокой комиссии я доложил, что в Феодосии на полигоне выполнена впервые в мире полномасштабная стрельба тепловой торпеды с замкнутым циклом (до глубины 1000 м.). Полученные данные свидетельствуют о высоких ТТХ: торпеда бесследная, внешние шумы на порядок меньше, чем у серийных торпед, скорость и дальность достигают величин, указанных в ТТЗ. Торпеда показала и модернизационные возможности по улучшению своих ТТХ и одним из главных достоинств является ее универсальность, нахождение на кораблях в боекомплекте по времени больше, чем у всех существующих серийных торпед, чем обеспечивается продолжительность плавания носителей. Кроме того, выразил свое личное положительное отношение к этой разработке, акцентировав ее универсальность, как тепловой торпеды на максимальную глубину и оригинальность конструкции, впервые применяемую в мировом торпедостроении.
Однако отрицательное отношение к разработке со стороны МСП продолжала нарастать и сопровождалась увеличением сторонников приостановить эту разработку. О борьбе, которая происходила в верхних сферах Министерства и ВМФ свидетельствует такой фактор, очевидно, как заключительный этап противоборства.
Мне позвонил директор завода им. С.М.Кирова из Алма-Аты Шнурников В.А. и сообщил, что Начальник 4 Главка потребовал от него представить сравнительные сведения по трудоемкости серийной торпеды 53-65К и новой разработки «Тапир». Директор негодовал, что эти сведения будут не объективны, т.к. серийная торпеда 53-65 в производстве уже несколько лет, а опытно-конструкторская в серию еще не принята и, естественно, ее трудоемкость будет заведомо больше, чем у серийной. Тем не менее директор выполнил указание и дал сведения: трудоемкость изготовления торпеды 53-65К в серийном производстве - 5500 нормо/часов, а трудоемкость опытной УГСТ — 7800 нормо/часов! Через пару дней опять звонок Шпурникова В.А. Он сообщил, что Начальник Главка приказал отозвать предыдущие сравнительные сведения по трудоемкости и дать другие, в которых трудоемкость новой разработки была бы на порядок больше. Шнурников В.А. дал, как просил Начальник, 55 000 нормо/часов , прокомментировав мне: «как приказали!».
Вот такими силовыми приемами со стороны Министерства разработка сначала была переведена из опытно-конструкторской в научно-исследовательскую, а затем и вообще прекращена!
Мой доклад в УПВ вице-адмиралу Бутову С.А. не оказал существенно на принятие решения по судьбе уникальной разработки; она была закрыта.
Нынешняя УГСТ полностью копирует схему силовой установки Мк-48 — такое же топливо, такой же двигатель. Эту схему можно было передрать еще в начале 70-х — но тогда клоуны из верхушки (ЦК и МСП) требовали «опередить американцев». А когда опережение стало получаться — срочно начали педалировать тупиковые разработки, вроде «Шквала», и срывать прогрессивные. Вот таким был реальный СССР.
Энергосиловые установки (ЭСУ) торпед предназначены для придания торпедам движения с определённой скоростью на установленную дистанцию, а также обеспечения энергией систем и агрегатов торпеды.
Принцип действия ЭСУ любого типа состоит в преобразовании того или иного вида энергии в механическую работу.
По виду используемой энергии ЭСУ подразделяются:
На парогазовые (тепловые);
Электрические;
Реактивные.
В состав каждой ЭСУ входят:
Источник энергии;
Двигатель;
Движитель;
Вспомогательное оборудование.
2.1.1. Парогазовые эсу торпед
ПГЭСУ торпед являются разновидностью тепловой машины (рис. 2.1). Источником энергии в тепловых ЭСУ является топливо, представляющее собою совокупность горючего и окислителя.
Используемые в современных торпедах виды топлива могут быть:
Многокомпонентными (горючее – окислитель – вода) (рис.2.2);
Унитарными (горючее смешано с окислителем – вода);
Твёрдые пороховые;
-
твёрдые гидрореагирующие.
Тепловая энергия топлива образуется в результате химической реакции окисления или разложения веществ, входящих в его состав.
Температура сгорания топлива составляет 3000…4000°C. При этом возникает возможность размягчения материалов, из которых изготовлены отдельные узлы ЭСУ. Поэтому вместе с топливом в камеру сгорания подают воду, что снижает температуру продуктов сгорания до 600…800°C. Кроме того, впрыскивание пресной воды увеличивает объём парогазовой смеси, что существенно повышает мощность ЭСУ.
В первых торпедах использовалось топливо, включавшее в себя керосин и сжатый воздух в качестве окислителя. Такой окислитель оказался малоэффективным из-за низкого содержания кислорода. Составная часть воздуха – азот, не растворимая в воде, выбрасывалась за борт и являлась причиной демаскирующего торпеду следа. В настоящее время в качестве окислителей используют чистый сжатый кислород или маловодную перекись водорода. При этом продуктов сгорания, не растворимых в воде, почти не образуется и след практически не заметен.
Применение жидких унитарных топлив позволило упростить топливную систему ЭСУ и улучшить условия эксплуатации торпед.
Твёрдые топлива, являющиеся унитарными, могут быть мономолекулярными или смесевыми. Чаще используются последние. Они состоят из органического горючего, твёрдого окислителя и различных добавок. Количество выделяемого при этом тепла можно регулировать количеством подаваемой воды. Применение таких видов топлива исключает необходимость нести на борту торпеды запас окислителя. Это снижает массу торпеды, что значительно повышает скорость и дальность её
Двигатель парогазовой торпеды, в котором тепловая энергия преобразуется в механическую работу вращения гребных винтов, является одним из её главных агрегатов. Он определяет основные тактико-технические данные торпеды – скорость, дальность, следность, шумность.
Торпедные двигатели имеют ряд особенностей, которые отражаются на их конструкции:
Кратковременность работы;
Минимальное время выхода на режим и строгое его постоянство;
Работа в водной среде с высоким противодавлением выхлопу;
Минимальные масса и габариты при большой мощности;
Минимальный расход топлива.
Торпедные двигатели подразделяются на поршневые и турбинные. В настоящее время наибольшее распространение получили последние (рис. 2.3).
Энергокомпоненты
подаются в парогазогенератор, где
поджигаются зажигательным патроном.
Образующаяся парогазовая смесь под
давл
ением
поступает на лопатки турбины, где,
расширяясь, совершает работу. Вращение
колеса турбины через редуктор и
дифференциал передается на внутренний
и внешний гребные валы, вращающиеся в
противоположные стороны.
В качестве движителей большинства современных торпед используются гребные винты. Передний винт – на наружном валу с правым вращением, задний – на внутреннем – с левым. Благодаря этому уравновешиваются моменты сил, отклоняющих торпеду от заданного направления движения.
Эффективность двигателей характеризуется величиной коэффициента полезного действия с учётом влияния гидродинамических свойств корпуса торпеды. Коэффициент снижается при достижении винтами частоты вращения, при которой на лопастях начинается
кавитаци
я
1
.
Одним
из путей борьбы с этим вредным явлением
стало п
рименение
насадок на винты, позволяющее получить
водомётный движитель (рис. 2.4).
К числу основных недостатков ЭСУ рассмотренного типа относятся:
Высокая шумность связанная с большим числом быстро вращающихся массивных механизмов и наличием выхлопа;
Снижение мощности двигателя и, как следствие, скорости хода торпеды с ростом глубины, обусловленное увеличением противодавления выхлопным газам;
Постепенное уменьшение массы торпеды при её движении вследствие расхода энергокомпонентов;
Агрессивность энергокомпонентов топлива.
Поиски путей, обеспечивающих исключение перечисленных недостатков, привели к созданию электрических ЭСУ.
Номенклатура немецких торпед на первый взгляд может показаться чрезвычайно запутанной, однако на подводных лодках существовало всего два основных типа торпед, отличавшихся различными вариантами взрывателей и систем управления по курсу. Фактически эти два типа G7а и G7е были модификациями 500-мм торпеды G7, применявшейся еще во время Первой мировой войны. К началу Второй мировой войны калибр торпед был стандартизирован и принят равным 21 дюйму (533 мм). Стандартная длина торпеды была равна 7,18 м, масса взрывчатого вещества боевой части составляла 280 кг. Из-за аккумуляторной батареи массой 665 кг торпеда G7e была тяжелее G7a на 75 кг (1603 и 1528 кг соответственно).
Взрыватели, используемые для подрыва торпед, были источником больших забот подводников, и в начале войны было зафиксировано много случаев отказов. К началу Второй мировой войны на вооружении находились торпеды G7а и G7е с контактно-неконтактным взрывателем Pi1, срабатывающим в результате удара торпеды в корпус корабля, либо воздействия магнитного поля, создаваемого корпусом корабля (модификации TI и TII соответственно). Очень скоро выяснилось, что торпеды с неконтактным взрывателем зачастую срабатывают раньше времени или не взрываются вообще при прохождении под целью. Уже в конце 1939 года в конструкцию взрывателя были внесены изменения, позволявшие отключать неконтактную схему замыкателя. Однако это не явилось решением проблемы: теперь при попадании в борт корабля торпеды не взрывались вовсе. После выявления причин и устранения дефектов с мая 1940 года торпедное оружие немецких подводных лодок достигло удовлетворительного уровня, если не считать того, что работоспособный контактно-неконтактный взрыватель Pi2, да и то только для торпед G7e модификации TIII, поступил на вооружение к концу 1942 года (разработанный для торпед G7a взрыватель Pi3 применялся в ограниченных количествах в период с августа 1943 года по август 1944 года и считался недостаточно надежным).
Торпедные аппараты на подводных лодках, как правило, располагались внутри прочного корпуса в носу и корме. Исключение составляли подводные лодки типа VIIA, на которых был установлен один торпедный аппарат в кормовой надстройке. Соотношение количества торпедных аппаратов и водоизмещения подводной лодки, и соотношения числа носовых и кормовых торпедных труб оставалось стандартным. На новых подводных лодках XXI и XXIII серий кормовые торпедные аппараты конструктивно отсутствовали, что в итоге привело к некоторому улучшению скоростных качеств при движении под водой.
Торпедные аппараты немецких подводных лодок имели ряд интересных конструктивных особенностей. Изменение глубины хода и угла поворота гироскопа торпед могло осуществляться непосредственно в аппаратах, с находившегося в боевой рубке счетно-решающего прибора (СРП). В качестве другой особенности следует отметить возможность хранения и постановки из торпедного аппарата неконтактных мин TMB и TMC.
ТИПЫ ТОРПЕД
TI(G7a)
Эта торпеда представляла собой относительно простое оружие, которое приводилось в движение паром, образующимся при сгорании спирта в потоке воздуха, поступающего из небольшого баллона. У торпеды TI(G7a) было два винта, вращавшихся в противофазе. На G7a могли устанавливаться режимы 44, 40 и 30-узлового хода, при которых она могла пройти 5500, 7500 и 12500 м соответственно (позднее по мере совершенствования торпеды дальности хода возросли до 6000, 8000 и 12500 м). Главным недостатком торпеды был пузырьковый след, и поэтому ее целесообразнее было использовать в ночное время.
TII(G7e)
Модель TII(G7e) имела много общего с TI(G7a), однако приводилась в движение небольшим электромотором мощностью 100 л.с., вращавшим два гребных винта. Торпеда TII(G7e) не создавала заметного кильватерного следа, развивала скорость 30 узлов и имела радиус действия до 3000 м. Технология производства G7e была отработана настолько эффективно, что изготовление электроторпед оказалось проще и дешевле по сравнению с парогазовым аналогом. В результате этого обычный боекомплект подлодки VII серии в начале войны состоял из 10-12 торпед G7e и всего 2-4 торпед G7a.
TIII(G7e)
Торпеда TIII(G7e) развивала скорость 30 узлов и имела радиус действия до 5000 м. Принятый на вооружение в 1943 году усовершенствованный вариант торпеды TIII(G7e) получил обозначение TIIIa(G7e); эта модификация имела аккумуляторную батарею улучшенной конструкции и систему подогрева торпеды в торпедном аппарате, что позволило увеличить эффективный радиус действия до 7500 м. На торпедах этой модификации установливалась система наведения FaT.
TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб")
В начале 1942 года немецким конструкторам удалось разработать первую самонаводящуюся акустическую торпеду на основе G7e. Эта торпеда получила обозначение TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб") и была принята на вооружение в июле 1943 года, но в боевых действиях почти не применялась (было изготовлено около 100 штук). Торпеда имела неконтактный взрыватель, масса взрывчатого вещества ее боевой части составляла 274 кг, однако при достаточно большой дальности действия - до 7500 м - она имела пониженную скорость - всего 20 узлов. Особенности распространения шума винтов под водой требовали стрельбы с кормовых курсовых углов цели, однако вероятность догнать ее у столь медленной торпеды была невысока. В результате TIV(G7es) признали пригодной лишь для стрельбы по крупным транспортам, движущимся со скоростью не более 13 узлов.
TV(G7es) "Zaunkonig" ("Крапивник")
Дальнейшим развитием TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб") явилась разработка самонаводящейся акустической торпеды TV(G7еs) "Zaunkonig" ("Крапивник"), поступившей на вооружение в сентябре 1943 года. Эта торпеда предназначалась в первую очередь для борьбы с эскортными кораблями конвоев союзников, хотя могла небезуспешно использоваться и против транспортных судов. За ее основу была принята электрическая торпеда G7e, однако ее максимальная скорость была снижена до 24,5 узла для уменьшения собственного шума торпеды. Это дало положительный эффект - дальность хода увеличилась до 5750 м.
У торпеды TV(G7es) "Zaunkonig" ("Крапивник") имелся следующий существенный недостаток - она могла принять за цель и саму лодку. Хотя прибор самонаведения включался после прохождения 400 м, стандартной практикой после пуска торпеды являлось немедленное погружение подводной лодки на глубину не менее 60 м.
TXI(G7es) "Zaunkonig-II" ("Крапивник-II")
Для борьбы с акустическими торпедами союзники начали применять простое устройство "Фоксер", буксируемое кораблем охранения и создающее шум, после чего в апреле 1944 года на вооружение подводных лодок была принята самонаводящаяся акустическая торпеда TXI(G7es) "Zaunkonig-II" ("Крапивник-II"). Она явилась модификацией торпеды TV(G7еs) "Zaunkonig" ("Крапивник") и была оснащена помехозащищенным прибором самонаведения, настроенного на характерные частоты гребных винтов корабля. Однако ожидаемых результатов самонаводящиеся акустические торпеды не принесли: из 640 выпущенных по кораблям торпед TV(G7es) и TXI(G7es) было отмечено по разным данным 58 или 72 попадания.
КУРСОВЫЕ СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ
FaT - Flachenabsuchender Torpedo
В связи с усложнением условий боевой деятельности в Атлантике во второй половине войны "волчьим стаям" становилось все труднее прорывать охранение конвоев, в результате чего с осени 1942 года системы наведения торпед подверглись очередной модернизации. Хотя немецкие конструкторы заранее позаботились о вводе систем FaT и LuT, предусмотрев в подводных лодках для них место, оборудование FaT и LuT в полном объеме получило небольшое количество подводных лодок.
Первый образец системы наведения Flachenabsuchender Torpedo (горизонтально маневрирующая торпеда) был установлен на торпеде TI(G7a). Была реализована следующая концепция управления - торпеда на первом участке траектории двигалась прямолинейно на расстояние от 500 до 12500 м и поворачивала в любую сторону на угол до 135 градусов поперек движения конвоя, а в зоне поражения судов противника дальнейшее движение осуществляла по S-образной траектории ("змейкой") со скоростью 5-7 узлов, при этом длина прямого участка составляла от 800 до 1600 м и диаметр циркуляции 300 м. В результате траектория поиска напоминала ступени лестницы. В идеале торпеда должна была вести поиск цели с постоянной скоростью поперек направления движения конвоя. Вероятность попадания такой торпеды, выпущенной с носовых курсовых углов конвоя со "змейкой" поперек курса его движения, оказывалась весьма высокой.
С мая 1943 году следующую модификацию системы наведения FaTII (длина участка "змейки" 800 м) стали устанавливать на торпедах TII(G7e). Из-за малой дальности хода электроторпеды эта модификация рассматривалась в первую очередь как оружие самообороны, выстреливавшееся из кормового торпедного аппарата навстречу преследующему эскортному кораблю.
LuT - Lagenuabhangiger Torpedo
Система наведения Lagenuabhangiger Torpedo (торпеда с автономным управлением) была разработана для преодоления ограничений системы FaT и принята на вооружение весной 1944 года. По сравнению с предыдущей системой торпеды были оборудованы вторым гироскопом, в результате чего появилась возможность двухкратной установки поворотов до начала движения "змейкой". Теоретически это давало возможность командиру подлодки атаковать конвой не с носовых курсовых углов, а с любой позиции - сначала торпеда обгоняла конвой, затем поворачивала на его носовые углы и только после этого начинала движение "змейкой" поперек курса движения конвоя. Длина участка "змейки" могла изменяться в любых диапазонах до 1600 м, при этом скорость торпеды была обратно пропорциональна длине участка и составляла для G7a с установкой на начальный 30-узловой режим 10 узлов при длине участка 500 м и 5 узлов при длине участка 1500 м.
Необходимость внесения изменений в конструкцию торпедных аппаратов и счетно-решающего прибора ограничили количество лодок, подготовленных к использованию системы наведения LuT, всего пятью десятками. По оценкам историков, в ходе войны немецкие подводники выпустили около 70 торпед с LuT.
АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ
"Zaunkonig" ("Крапивник")
Данное устройство, устанавливаемое на торпедах G7e, имело акустические датчики цели, что обеспечивало самонаведение торпед по кавитационному шуму гребных винтов. Однако устройство имело недостаток, заключавшийся в том, что при прохождении через турбулентный кильватерный поток оно могло сработать преждевременно. Кроме того, устройство было способно фиксировать кавитационные шумы только при скорости цели от 10 до 18 узлов на расстоянии около 300 м.
"Zaunkonig-II" ("Крапивник-II")
Это устройство имело акустические датчики цели, настроенные на характерные частоты гребных винтов корабля, чтобы исключить возможность преждевременного срабатывания. Торпеды, оснащенные этим устройством, с некоторым успехом использовались как средство борьбы с кораблями охранения конвоев; пуск торпеды производился из кормового аппарата в сторону преследующего противника.
