Парогазовый двигатель торпеды. Торпеды наших дней

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.

1. 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»;
2. 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.
3. 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

Парогазовые торпеды, впервые изготовленные во второй половине XIX столетия, стали активно использоваться с появлением подводных лодок. Особенно преуспели в этом германские подводники, потопившие только за 1915 год 317 торговых и военных судов с общим тоннажем 772 тыс. тонн. В межвоенные годы появились усовершенствованные варианты, которые могли применяться самолетами. В годы Второй мировой войны торпедоносцы сыграли огромную роль в противоборстве флотов воюющих сторон.

Современные торпеды оснащены системами самонаведения и могут оснащаться боеголовками с различным зарядом, вплоть до атомного. На них продолжают использоваться парогазовые двигатели, созданные с учетом последних достижений техники.

История создания

Идея атаки вражеских кораблей самодвижущимися снарядами возникла в XV веке. Первым задокументированным фактом стали идеи итальянского инженера да Фонтана. Однако технический уровень того времени не позволял создать рабочих образцов. В XIX веке идею доработал Роберт Фултон, который и ввел в использование термин «торпеда».

В 1865 году проект оружия (или как тогда называли «самодвижущегося торпедо») предложил российский изобретатель И.Ф. Александровский. Торпеда оборудовалась двигателем, работающим на сжатом воздухе.

Для управления по глубине использовались горизонтальные рули. Спустя год аналогичный проект предложил англичанин Роберт Уайтхед, который оказался проворнее российского коллеги и запатентовал свою разработку.

Именно Уайтхед начал использовать гиростат и соосную гребную установку.

Первым государством, взявшим на вооружение торпеду, стала Австро-Венгрия в 1871 году.

В течение последующих 3 лет торпеды поступили в арсеналы многих морских держав, в том числе и России.

Устройство

Торпеда представляет собой самоходный снаряд, движущийся в толще воды под воздействием энергии собственной силовой установки. Все узлы расположены внутри удлиненного стального корпуса цилиндрического сечения.

В головной части корпуса размещен заряд взрывчатого вещества с приборами, обеспечивающими подрыв боеголовки.

В следующем отсеке расположен запас топлива, вид которого зависит от типа установленного ближе к корме двигателя. В хвостовой части установлен гребной винт, рули глубины и направления, которые могут управляться автоматически или дистанционно.

Принцип работы силовой установки парогазовой торпеды основан на использовании энергии парогазовой смеси в поршневой многоцилиндровой машине или турбине. Возможно использование жидкого топлива (в основном керосин, реже спирт), а также твердого (пороховой заряд или любое вещество, выделяющее значительный объем газа при контакте с водой).

При использовании жидкого топлива на борту имеется запас окислителя и воды.

Горение рабочей смеси происходит в специальном генераторе.

Поскольку при сгорании смеси температура достигает 3,5-4,0 тыс. градусов, то имеется риск разрушения корпуса камеры сгорания. Поэтому в камеру подается вода, снижающая температуру горения до 800°C и ниже.

Основным недостатком ранних торпед с парогазовой силовой установкой стал хорошо различимый след выхлопных газов. Это стало причиной появления торпед с электрической установкой. Позднее в качестве окислителя стали использовать чистый кислород или концентрированную перекись водорода. Благодаря этому отработавшие газы полностью растворяются в воде и след от движения практически отсутствует.

При использовании твердого топлива, состоящего из одного или нескольких компонентов, не требуется использование окислителя. Благодаря этому факту снижается вес торпеды, а более интенсивное газообразование твердого топлива обеспечивает увеличение скорости и дальности хода.

В качестве двигателя применяются паротурбинные установки, оснащенные планетарными редукторами для снижения частоты вращения вала гребных винтов.

Принцип работы

На торпедах типа 53-39 перед применением следует вручную установить параметры глубины движения, курса и примерной дистанции до цели. После этого необходимо открыть предохранительный кран, установленный на магистрали подачи сжатого воздуха в камеру сгорания.

При прохождении торпедой трубы пускового аппарата происходит автоматическое открытие главного крана, и начинается подача воздуха непосредственно в камеру.

Одновременно начинается распыл керосина через форсунку и розжиг образовавшейся смеси при помощи электрического прибора. Установленная в камере дополнительная форсунка подает пресную воду из бортового резервуара. Смесь подается в поршневой двигатель, который начинает раскручивать соосные гребные винты.

Например, в германских парогазовых торпедах G7a использован 4-цилиндровый двигатель, оборудованный редуктором для привода соосных винтов, вращающихся в противоположном направлении. Валы полые, установлены один внутри другого. Применение соосных винтов позволяет уравновешивать отклоняющие моменты и поддерживается заданный курс движения.

Часть воздуха при пуске подается на механизм раскрутки гироскопа.

После начала контакта головной части с потоком воды начинается раскрутка крыльчатки предохранителя боевого отделения. Предохранитель оснащен прибором задержки, обеспечивающим взвод ударника в боевое положение через несколько секунд, за которые торпеда отойдет от места пуска на 30-200 м.

Отклонение торпеды от заданного курса корректируется ротором гироскопа, воздействующим на систему тяг, связанную с исполнительной машиной рулей направления. Вместо тяг могут использоваться электрические приводы. Ошибка в глубине хода определяется механизмом, уравновешивающим усилие пружины давлением столба жидкости (гидростат). Механизм связан с исполнительной машинкой руля глубины.

При ударе боевой части о корпус корабля происходит разрушение стержнями ударника капсюлей, которые вызывают детонацию боевой части. Немецкие торпеды G7a поздних серий оснащались дополнительным магнитным детонатором, срабатывавшим при достижении определенной напряженности поля. Аналогичный взрыватель использовался с 1942 года на советских торпедах 53-38У.

Сравнительные характеристики некоторых торпед подводных лодок периода Второй мировой войны приведены ниже.

Наведение на цель

Простейшей методикой наведения является программирование курса движения. Курс учитывает теоретическое прямолинейное смещение цели за время, необходимое для прохождения расстояния между атакующим и атакуемым кораблем.

Заметное изменение скорости хода или курса атакуемым кораблем приводит к прохождению торпеды мимо. Ситуацию отчасти спасает запуск нескольких торпед «веером», что позволяет перекрывать больший диапазон. Но подобная методика не гарантирует поражения цели и ведет к перерасходу боекомплекта.

До Первой мировой войны предпринимались попытки создания торпед с корректировкой курса по радиоканалу, проводам или иным способам, но до серийного производства дело не дошло. Примером может служить торпеда Джона Хаммонда Младшего, которая использовала для самонаведения свет прожектора вражеского корабля.

Для обеспечения наведения в 30-е годы стали разрабатываться автоматические системы.

Первыми стали системы наведения по акустическому шуму, издаваемому гребными винтами атакуемого судна. Проблемой являются малошумные цели, акустический фон от которых может оказаться ниже шума винтов самой торпеды.

Для устранения подобной проблемы создана система наведения по отраженным сигналам от корпуса корабля или создаваемой им кильватерной струи. Для корректировки движения торпеды могут применяться методики телеуправления по проводам.

Боевая часть

Боевой заряд, расположенный в головной части корпуса состоит из заряда взрывчатого вещества и взрывателей. На ранних моделях торпед, применявших в Первую мировую войну, использовалось однокомпонентное взрывчатое вещество (например, пироксилин).

Для подрыва применялся примитивный детонатор, установленный в носовой части. Срабатывание ударника обеспечивалось только в узком диапазоне углов, близком к перпендикулярному попаданию торпеды в цель. Позднее стали применятся усы, связанные с бойком, которые расширили диапазон этих углов.

Дополнительно стали устанавливаться инерционные взрыватели, срабатывавшие в момент резкого замедления движения торпеды. Использование таких детонаторов потребовало введения предохранителя, которым стала крыльчатка, раскручиваемая потоком воды. При использовании электрических взрывателей крыльчатка соединяется с миниатюрным генератором, заряжающим конденсаторную батарею.

Взрыв торпеды возможен только при определенном уровне заряда батареи. Подобное решение обеспечило дополнительную защиту атакующего корабля от самоподрыва. К моменту начала Второй мировой стали применяться многокомпонентные смеси, обладающие повышенной разрушающей способностью.

Так, в торпеде 53-39 используется смесь тротила, гексогена и алюминиевой пудры.

Применение систем защиты от подводного взрыва привело к появлению взрывателей, обеспечивавших подрыв торпеды вне зоны защиты. После войны появились модели, оснащенные ядерными боеголовками. Первая советская торпеда с ядерной боеголовкой модели 53-58 была испытана осенью 1957 года. В 1973 году ее сменила модель 65-73 калибра 650 мм, способная нести ядерный заряд мощностью 20 кт.

Боевое применение

Первым государством, применившим новое оружие в деле, стала Россия. Торпеды использовались во время русско-турецкой войны 1877-78 года и запускались с катеров. Второй крупной войной с использованием торпедного вооружения стала русско-японская война 1905 года.

В ходе Первой мировой войны оружие использовалось всеми воюющими сторонами не только в морях и океанах, но и на речных коммуникациях. Широкое использование подводных лодок Германией привело к большим потерям торгового флота Антанты и союзников. В ходе Второй мировой войны стали применяться усовершенствованные варианты вооружения, оснащенные электродвигателями, усовершенствованными системами наведения и маневрирования.

Любопытные факты

Были разработаны торпеды больших размеров, предназначенные для доставки крупных боеголовок.

Примером такого вооружения может служить советская торпеда Т-15, имевшая вес около 40 т при диаметре 1500 мм.

Оружие предполагалось использовать для атаки побережья США термоядерными зарядами мощностью 100 мегатонн.

Видео

Конструктивно современная тепловая торпеда состоит из четырех основных соединенных между собой частей: боевого зарядного отделения I , воздушного резервуара (ВР) с зарезервуарной частью II , кормового отделения III и хвостовой части IV с гребными винтами (рис. 1).

Зарядное отделение является головной частью торпеды и служит для размещения взрывчатого вещества 1 и взрывателей 2 . Кроме того, в боевом зарядном отделении (БЗО) у торпед с неконтактным взрывателем (НВ) размещаются приемные и усилительные устройства, а у самонаводящихся - антенны и усилительные устройства аппаратуры самонаведения.

Воздушный резервуар с зарезервуарной частью предназначен для размещения энергетических компонентов торпеды. В ВР емкостью 650 л содержится сжатый воздух под давлением 196·10 5 Па (200 кгс/см 2), необходимый для образования парогазовой смеси, работы приборов управления движением торпеды и вытеснения энергокомпонентов.

Продолжением ВР служит водяной отсек 3 емкостью 50 л. Вода, находящаяся в отсеке, необходима для охлаждения и образования парогазовой смеси, приводящей главный двигатель в действие, а также для вытеснения керосина из баллона 4 .

Зарезервуарная часть разделена корпусом гидростатического аппарата 5 на отделение баллонов и отделение парогазогенератора (ПГГ). Первое отделение герметично, а через второе проходит забортная вода для охлаждения корпуса ПГГ и блока цилиндров главной машины. В первом отделении размещаются баллон с керосином, используемым для образования парогазовой смеси, и баллон с маслом, необходимым для смазки трущихся частей главного двигателя. На оболочке отделения баллонов размещается блок клапанов - впускного, запирающего и невозвратного.

В отделении парогазогенератора размещены:

парогазогенератор 6 , в котором в результате сгорания керосина и распыления воды происходит образование парогазовой смеси. В крышке ПГГ помещается форсунка для распыления керосина, а рядом с нею - зажигательное приспособление с патроном, снабженным капсюлем;

двухступенчатый регулятор высокого и низкого давления, служащий для понижения давления воздуха, поступающего из резервуара в ПГГ, водяной отсек и к рулевой машинке гидростатического аппарата;

четверной кран , открывающий пути энергокомпонентов при выстреле;

машинный кран с прибором расстояния , дающий доступ воздуха к регулятору давления и закрывающий доступ к нему при практическом выстреле после прохождения торпедой заданной дистанции.

Рулевая машинка (РМ) является силовым исполнительным механизмом, перекладывающим горизонтальные рули торпеды по командам гидростатического аппарата (ГА).

Кормовое отделение предназначено для размещения прибора курса 8 , главной машины 7 и некоторых других агрегатов.

Главная машина - это горизонтально расположенный поршневой двухцилиндровый двигатель двухстороннего действия с золотниковым газораспределением.

Торпеда снабжена двумя полыми валами, один из которых расположен внутри другого. На конце каждого вала насажен гребной винт 10 . Отработавшие газы из главной машины идут по внутреннему пустотелому гребному валу и выбрасываются наружу, оставляя на поверхности воды заметный след. Несмотря на небольшие размеры, главная машина развивает мощность порядка 368 кВт (500 л.с.).

Питание аппаратуры НВ постоянным током происходит от генератора 9 , а переменным - от умформера со стабилизатором.

Кормовое отделение торпеды делается герметичным.

Хвостовая часть торпеды состоит из хвостового оперения, двух гребных винтов, горизонтальных и вертикальных рулей. Вращаясь в разные стороны, гребные винты при условии равенства вращающих моментов исключают возможность отклонения торпеды от заданного при выстреле направления.

Известны следующие отечественные тепловые торпеды, в которых в качестве окислителя используется сжатый воздух: 45-36Н, 53-39ПМ и 53 - 56В.

Режим у двухрежимной торпеды 53 - 56В устанавливается при ее приготовлении. Дальность ее хода 4000 и 8000 м при скорости соответственно 92,5 км/ч (50±1 уз) и 74 км/ч (40±1 уз). Масса ВВ составляет 400 кг. Общая масса приготовленной к выстрелу торпеды не более 1900 кг.

Рассмотрим общую компоновку тепловых торпед, более подробно остановимся на устройстве и работе их ЭСУ.

Следует отметить, что известные образцы тепловых торпед, в которых в качестве окислителя используется воздух, по основным характеристикам довольно близки между собой, хотя и различаются конструкциями ЭСУ и используемым горючим (нефть, керосин, спирт и т. д.).

Под ЭСУ тепловой торпеды понимают совокупность всех устройств, механизмов, агрегатов и приборов, обеспечивающих прохождение торпедой заданной дистанции с определенной скоростью и поддержание этих величин постоянными с необходимой точностью в соответствии с заданными требованиями.

ЭСУ торпеды состоит из баллонов с энергозапасами, средств подачи энергокомпонентов, парогазогенератора, двигателя с редуктором, гребными винтами, системой выхлопа, а также пускорегулирующей аппаратуры.

Принципиальная схема подачи энергокомпонентов к парогазогенератору ПГГ отечественной тепловой торпеды приведена на рис. 2. Когда торпеда перед боевым выстрелом находится в торпедном аппарате, запирающий клапан 4 и машинный кран 7 закрыты, а воздух из воздушного резервуара поступает только к клапану запирающего крана.

При открывании запирающего клапана 4 воздух из ВР подводится к машинному крану 7 . В момент выстрела при движении торпеды в торпедном аппарате под действием выбрасывающей силы, создаваемой давлением сжатого воздуха или пороховых газов, курок торпеды задевает за курковой зацеп аппарата, откидывается назад и открывает машинный кран вместе с четверным краном. Одновременно происходит воспламенение зажигательного патрона 9 .

Воздух от машинного крана поступает в полость машинного регулятора 8 . Одновременно воздух идет в масленку высокого давления, баллон замедлителя 11 и к прибору курса. Из полости регулятора воздух ответвляется в масленку среднего давления.

После срабатывания замедлителя и опускания масляного золотничка клапан регулятора низкого давления поднимается, и воздух поступает в ПГГ. Одновременно отрегулированный воздух поступает к регулятору высокого давления и в водяной отсек, пройдя при этом четверной кран 6, и, кроме того, проходит в масляный баллон для вытеснения масла к рулевой машинке (РМ) гидростатического аппарата.

При откидывании курка, как отмечалось выше, открывается четверной кран 6 , через который вода из водяного отсека 2 поступает в баллон 5 на вытеснение керосина и через фильтр и водяной кран в камеру горения ПГГ.

Керосин, пройдя через фильтр и кран, поступает в форсунку ПГГ на распыление.

Главная машина (рис. 3) предназначена для вращения гребных винтов тепловой торпеды. Рабочим телом в ней служит парогазовая смесь, поступающая из ПГГ, установленного непосредственно на патрубке золотниковой коробки. Основные части машины - цилиндры 2 , газораспределительный механизм 7 , крышки 1 , картер 4 с машинным диском 3 , задняя крышка 5 , дейдвудная труба 6 , силовой (поршневой и кривошипно-шатунный) механизм, размещенный в цилиндрах и картере.

Каждый цилиндр снабжен клапаном для предохранения от гидравлического удара, если при пуске главной машины в цилиндрах находится вода. Клапаны регулируются на давление воздуха в цилиндре 39,2·10 5 Па (40 кгс/см 2).

Работает главная машина следующим образом. При откидывании курка торпеды парогазогенератор начинает вырабатывать парогазовую смесь, которая поступает к золотникам. Кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения при сборке согласованы так, что в любом положении кривошипа один из золотников открывает своей внутренней кромкой окно в цилиндр. Парогаз, поступая туда, начинает давить на поршень и передвигает его.

Шток поршня перемещает по направляющим картера ползун с шатуном, что приводит к повороту кривошипов, которые посредством конических шестерен передают вращение на валы главной машины.

Передний винт, насаженный на наружный вал, имеет правое вращение, а задний винт, насаженный на внутренний вал, - левое.

Когда поршень находится в переднем положении (передней мертвой точке), окно в цилиндр уже имеет предварительное открытие (линейное опережение), чтобы дать возможность газу своевременно заполнить мертвое пространство и выровнять давление наполнения цилиндра к началу хода поршня.

Дальнейшее открытие окна и впуск газа в цилиндр продолжаются на протяжении 57% хода поршня, после чего окно перекрывается золотником и происходит отсечка впуска. После этого дальнейшее движение поршня приводит к расширению впущенного в цилиндр газа с постепенным падением его давления.

За 13% хода от заднего положения (задней мертвой точки) золотник наружной кромкой открывает окно передней полости. Происходит предварительный выпуск газа из цилиндра в пространство внутри золотника, откуда газ перепускается в картер, а затем по внутреннему валу выходит наружу.

В процессе обратного движения поршня газ выпускается из цилиндра до тех пор, пока поршень не пройдет 82% своего пути. После этого окно перекроется золотником.

При дальнейшем ходе поршня до передней мертвой точки происходит сжатие газа, и за 0,2% хода поршня окно вновь открывается внутренней кромкой золотника для предварения впуска.

Давление газа в цилиндрах зависит от установленного режима и достигает 26,4·10 5 Па. Средняя температура в цилиндрах за время полного рабочего цикла поршня составляет 500...550°С. Температура газов, отходящих через внутренний вал после их охлаждения водой в золотниках и в полости картера, равна 80...90°С.

Для получения парогазовой смеси в ПГГ под давлением подаются воздух, керосин и вода. Вода перед впрыскиванием в пламя горящего керосина подогревается, и подача ее производится навстречу потоку воздуха. Получаемая парогазовая смесь достигает температуры 600... 800°С. ПГГ, увеличивая энергетические запасы, дает возможность повысить мощность главной машины, а, следовательно, и дальность хода торпеды.

Горючее и окислитель поступают через верхнюю часть парогазогенератора и поджигаются специальным запальным устройством (дальше протекает самоподдерживающийся процесс горения).

Воздух в крышку парогазогенератора вводится через калиброванное отверстие диаметром 10 мм, что обеспечивает уменьшение давления в камере парогазогенератора до 9,81·10 4 Па (1 кгс/см 2). Такой перепад давления необходим для распыления керосина в ПГГ и подачи в него из водяного отсека воды (рис. 4).

Вода вводится через патрубки, расположенные в средней или нижней части ПГГ с тем, чтобы, с одной стороны, не помешать полному сгоранию горючего, а с другой - обеспечить полное испарение воды до выхода рабочего тела из ПГГ.

Образовавшийся парогаз поступает в поршневую или турбинную машину и отдает им заключенную в нем энергию.

Основные достоинства ЭСУ с атмосферным воздухом в качестве окислителя - это дешевизна, простота устройства и эксплуатации. Вместе с тем им присущи и перечисленные ниже недостатки.

Малая энергоемкость. Для хранения воздуха давлением до 200 кгс/см 2 (196·10 5 Па) требуются толстостенные стальные резервуары, масса которых превышает массу всех энергокомпонентов в 2,5 - 3 раза. На долю последних приходится лишь около 12... 15% от общей массы. Для работы ЭСУ необходимо большое количество пресной воды (22...26% от массы энергокомпонентов), что ограничивает запасы горючего и окислителя. Кроме того, сжатый воздух (21% кислорода) как окислитель малоэффективен.

Следность. Азот воздуха нерастворим в воде и поэтому создает за торпедой хорошо заметный пузырьковый след шириной 1,5...2 м, что в дневное время становится тактическим недостатком торпеды.

Динамическая неуравновешенность и шумность поршневого двигателя при его работе являются следствием получения большой мощности в очень ограниченном объеме. Шумность демаскирует торпеду и создает помехи акустическим системам самонаведения.

Ограничения по габаритам. Понятно, что ограничения по габаритам не позволяют значительно повышать и мощности ЭСУ. Такие двигатели теряют мощность из-за увеличения противодавления выхлопу отработавших газов с ростом глубины. Так, если на глубине 10 м статическое давление составляет 1 атм, то на 300 м - уже 30 атм.

Все это стало серьезным препятствием на пути развития воздушных парогазовых торпед. Так, если с момента появления до первой мировой войны их скорость возросла до 66...79 км/ч (36...43 уз), то за время между первой и второй мировыми войнами лишь на 10,5... 16,6 км/ч (7...9 уз.). В военные и послевоенные годы наметился прогресс в развитии этого оружия: созданы новые топлива, более совершенные конструкции двигателей, разработаны новые принципы движения.

Современной модификацией поршневых двигателей является конструкция бескривошипного типа, применяющаяся в американских торпедах Мк 46 мод. 1. По мнению зарубежных специалистов, их удельная мощность в 4 - 5 раз превышает удельную мощность турбинных и лучших поршневых двигателей. Однако так как при работе бескривошипных двигателей используется открытый цикл, то скорость и дальность хода торпед падают с глубиной хода.

Значительный прогресс в ЭСУ торпед достигнут благодаря применению турбинных двигателей, которые за рубежом впервые стали использовать в американской торпеде Мк 15 в годы второй мировой войны.

Как отмечалось в зарубежной печати, основные преимущества турбинных двигателей перед поршневыми заключаются в том, что установка в целом конструктивно более совершенна, так как ее части совершают только вращательное движение; газовая турбина в одном агрегате может развивать значительно большие мощности.

По мнению специалистов стран НАТО, одна из наибольших трудностей в совершенствовании торпедных ЭСУ - отсутствие мощного и относительно дешевого источника энергии. Американцы исследовали двухкомпонентные (горючее + окислитель), однокомпонентные или унитарные и гидрореагирующие топлива на основе некоторых металлов.

При работе с двухкомпонентными топливами главное внимание было уделено изысканию эффективных окислителей. В зарубежной литературе подчеркивалось, что удачными оказались перекисно-водородные ЭСУ торпед, которые использовались в течение многих лет. При замене в воздушной тепловой торпеде сжатого воздуха на эквивалентное количество перекиси водорода дальность ее хода удалось повысить в 3 раза.

Тепловые торпеды должны иметь довольно большой запас пресной воды. Особенно ее много требуется для торпед с жидким окислителем.

Кроме перекиси водорода, в качестве окислителя применялся газообразный или жидкий кислород, например в японской торпеде "93". Эти окислители значительно уменьшают след торпед, так как отработавшие газы хорошо растворимы в воде. Однако у двухкомпонентных топлив есть и недостаток - высокая агрессивность окислителя. Поэтому интенсивно велись поиски топлива, безопасного в обращении.

В результате длительных исследований в США было получено твердое топливо "Отто-I", которое применялось в торпеде Мк 46 мод. 0. Но оно оказалось мало технологичным: плохо регулировалась скорость его горения.

Затем появилось жидкое унитарное топливо "Отто-II". Оно дешевле твердого, а плотность его энергии в три раза больше, чем у самой лучшей из аккумуляторных батарей. "Отто-II" нашло применение в торпедах Мк 46 мод. 1 и Мк 48 мод. 2. Американские специалисты считают, что жидкие унитарные топлива в ближайшие десять лет будут занимать ведущее место.

За рубежом идет поиск рецептур гидрореагирующих топлив на базе алюминия, натрия, лития. Их действие основано на том, что эти металлы в расплавленном состоянии активно взаимодействуют с водой, в результате чего выделяется огромное количество энергии. Больше всего энергии выделяет алюминий, однако, у него высокая температура плавления (660°С). Натрий плавится при температуре 98°С, но выделяемая им энергия во много раз меньше, а интенсивность взаимодействия с водой достаточно спокойна. Поэтому специалисты США в качестве мощного источника энергии для двигателей торпед будущего рассматривают литий.

Однако, по мнению зарубежных специалистов, для окончательного перехода на это топливо необходимо решить ряд технических проблем. Так, надо найти в торпеде место для предварительного нагрева лития до температуры плавления. Чтобы предотвратить отвердевание лития, прежде чем он поступит в камеру сгорания, следует нагревать топливные линии, клапаны, сопла. Наконец, под действием несгоревших частиц и гидроокиси лития, по оценке специалистов, может возникнуть эрозия лопастей турбины.

Ниже в табл. 2 приводятся характеристики некоторых торпедных топлив.

Одним из перспективных направлений развития торпедных ЭСУ на Западе считается применение реактивного принципа движения. Идея его использования возникла вскоре после появления торпед. В 1879 г. наш соотечественник А. Шпаковский предложил Морскому техническому комитету проект реактивной торпеды. Делались попытки применить реактивный двигатель в последующие годы и за рубежом. Однако реализовать ни один из проектов не удалось из-за несовершенства техники того времени. Дело в том, что плотность воды на три порядка выше плотности воздуха, что требует для придания подводному снаряду достаточной скорости огромных мощностей ЭСУ. Понадобилось около 80 лет, чтобы на практике осуществить реактивный принцип движения под водой в авиационной отечественной реактивной торпеде РАТ-52.

В настоящее время за рубежом известны два типа реактивных двигателей для торпед - ракетные и гидрореактивные.

Твердые топлива для реактивных торпед различаются между собой не только составом компонентов, но и формой шашек, и способом горения. В американской подводной ракете диаметром 152 мм использовалась шашка твердого топлива торцевого горения. В ракете диаметром 254 мм стоят шашки медленно горящего топлива с радиальными щелями. Длина шашки 2540 мм, диаметр внутреннего отверстия составляет 1/5 диаметра заряда (рис. 5).

Принципиальная схема и рабочий процесс гидрореактивных двигателей такие же, как и воздушно-реактивных. Сила тяги здесь создается выбросом через сопло воды, которая поступает в двигатель извне. Скорость воде придает газ, генерируемый в двигателе. Для пуска гидрореактивного двигателя необходимо специальное стартовое устройство.

В итальянских гидрореактивных ЭСУ РХ-5 для получения большой энергии использовалось взаимодействие щелочного металла с забортной водой. Итальянская торпеда V-6 с гидрореактивным двигателем напоминает по форме воздушную ракету. Ее длина 7,5 м, диаметр 515 мм, масса 1000 кг, масса ВВ 300 кг. Топливом служит боран (химическое соединение бора с кислородом), обеспечивающий движение торпеды с высокой скоростью в течение 36 с.

Скорости первых реактивных торпед достигали 35 м/с (70 уз). В 50-х годах в американском флоте испытывали реактивную торпеду со скоростью хода 77 м/с (155 уз). В зарубежной печати сообщалось о том, что разрабатываются образцы, движущиеся в кавитационном режиме со скоростью 100...150 м/с (200...300 уз). Однако у них пока очень небольшая дальность хода.

В США давно изучается возможность применения в торпеде атомной ЭСУ. Один из рассматриваемых несколько лет назад вариантов газоохлаждаемого реактора имел длину 6100 мм, диаметр 1525 мм, массу 1365 кг и мощность на валу 1472 кВт (2000 л.с.). Предполагается, что продолжительность движения торпеды с этим реактором составит несколько суток. Таким образом, калибр такой торпеды может быть не менее 1525 мм при длине 12 200 мм. Стоимость торпеды несколько миллионов долларов.

Основные части установки: реактор, циркуляционный вентилятор для охлаждения реактора, парогазогенератор, турбина, конденсатор, насосы конденсата и питательной воды (рис. 6). Парогенератор состоит из паросборника, трех небольших теплообменников трубчатого типа, испарителя, паронагревателя. Главная турбина - четырехступенчатая осевого типа, вспомогательная турбина имеет две осевые ступени. Конденсатор расположен за пределами корпуса установки. Вспомогательная турбина непосредственно приводит во вращение одноступенчатый циркуляционный вентилятор радиального типа, вспомогательный генератор переменного тока, насосы конденсата и питательной воды.

Главным достоинством ядерного источника энергии, по мнению зарубежных специалистов, является большая продолжительность работы. Создание ядерной ЭСУ в США считается принципиально возможным, однако отмечается, что использование подобных торпед в морских операциях довольно затруднительно.

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.

Классификация

1. В зависимости от типа двигателя: на сжатом воздухе, парогазовые, пороховые, электрические, реактивные;
2. В зависимости от способности наведения: неуправляемые, прямоидущие; способные маневрировать по заданному курсу, самонаводящиеся пассивные и активные, телеуправляемые.
3. 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.

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 торпедные катера 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.

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.