Современная торпеда, что есть и что будет. Торпеда – смертоносная стальная «сигара Торпеды наших дней
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.
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
|
 | ||
Советские торпеды, как и западные, можно разделить на две категории - тяжелые и легкие, в зависимости от предназначения. Во-первых, известны два калибра - стандартный 533 мм (21 дюйм) и более поздний - 650 мм (25,6 дюйма). Полагают, что торпедное оружие калибра 533 мм развивалось на основе немецких конструктивных решений периода Второй мировой войны и включало прямоидущие и маневрирующие торпеды с парогазовой или электрической энергосиловой установкой, предназначенные для поражения надводных целей, а также торпеды с акустическим пассивным самонаведением в противолодочном и противокорабельном вариантах. Удивительно, но большая часть современных больших надводных боевых кораблей была оснащена многотрубными торпедными аппаратами для противолодочных торпед с акустическим наведением.
Также была разработана специальная 533-мм торпеда с 15-килотонным ядерным зарядом, не имевшая системы наведения на конечном участке траектории, состоявшая на вооружении многих подводных лодок и предназначенная для поражения важных надводных целей, таких, как авианосцы и супертанкеры. На борту подводных лодок поздних поколений также находились огромные 9,14-метровые (30-футовые) противокорабельные торпеды типа 65 калибр 650 мм. Полагают, что их наведение осуществлялось по кильватерному следу цели, была предусмотрена возможность выбора скорости 50 или 30 уз, а дальность хода составляла соответственно 50 и 100 км (31 или 62 мили). С такой дальностью хода торпеды типа 65 дополняли возможности внезапного применения противокорабельных крылатых ракет, стоявших на вооружении ракетных подводных лодок типа «Чарли» и впервые позволили советским АПЛ осуществлять стрельбу торпедами из районов вне зоны действия противолодочного охранения конвоя.
Противолодочные силы, включая авиацию, надводные корабли и подводные лодки, долгие годы использовали легкую электрическую торпеду калибра 400 мм (15,75 дюйма) с меньшей дальностью хода. Она позднее была дополнена, а затем и вытеснена применявшейся противолодочными самолетами и вертолетами торпедой большего калибра 450 мм (17,7 дюйма), которая, как полагали, имела больший заряд, увеличенную дальность хода и усовершенствованный блок наведения, что в совокупности делало ее более смертоносным средством поражения.
Оба применявшихся с воздушных носителей типа торпед оснащались парашютами для уменьшения скорости вхождения в воду. Согласно ряду сообщений, также была разработана короткая 400-мм торпеда для кормовых торпедных аппаратов первого поколения атомных подводных лодок типов «Хотел», «Эхо» и «Новембер». На последующих поколениях атомных подводных лодок, видимо, ряд стандартных торпедных аппаратов калибра 533 мм был оснащен внутренними втулками для их применения.
Типичным взрывным механизмом, применявшимся на советских торпедах, был магнитный дистанционный взрыватель, обеспечивавший детонацию заряда под корпусом цели с тем, чтобы разрушить киль, дополненный вторым контактным взрывателем, приводившимся в действие при прямом попадании.
Энциклопедичный YouTube
1 / 3
✪ How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen
✪ Torpedo marmorata
✪ Ford Mondeo печка. Как будет гореть?
Субтитры
Переводчик: Ksenia Khorkova Редактор: Ростислав Голод В 1800 году учёный-натуралист Александр фон Гумбольдт наблюдал, как косяк электрических угрей выпрыгнул из воды, чтобы защититься от приближающихся лошадей. Многим история показалась необычной, и они подумали, что Гумбольдт всё выдумал. Но рыбы, использующие электричество, встречаются чаще, чем вы думаете; и да, существует такой вид рыб - электрические угри. Под водой, где мало света, электрические сигналы дают возможность для коммуникации, навигации и служат для поиска, а в редких случаях - и для обездвижения жертвы. Приблизительно 350 видов рыб имеют специальные анатомические образования, которые генерируют и регистрируют электрические сигналы. Эти рыбы делятся на две группы в зависимости от того, сколько электричества они вырабатывают. Учёные называют первую группу рыбами со слабыми электрическими свойствами. Органы рядом с хвостом, называемые электрическими органами, генерируют до одного вольта электричества, почти две трети от пальчиковой батарейки. Как это работает? Мозг рыбы посылает сигнал через нервную систему к электрооргану, который заполнен стопками из сотен или тысяч похожих на диски клеток, которые называются электроцитами. Обычно электроциты вытесняют ионы натрия и калия для поддержания положительного снаружи и отрицательного заряда внутри. Но когда сигнал из нервной системы доходит до электроцита, он провоцирует открытие ионных каналов. Положительно заряженные ионы возвращаются назад внутрь. Теперь один конец электроцита заряжен отрицательно снаружи и положительно внутри. Но у противоположного конца противоположные заряды. Эти переменные заряды могут создавать ток, превращая электроцит в своеобразную биологическую батарею. Ключ к этой способности состоит в том, что сигналы скоординированы таким образом, чтобы дойти до каждой клетки в одно и то же время. Поэтому стопки электроцитов действуют как тысячи последовательных батарей. Крохотные заряды каждой батареи образуют электрическое поле, которое может перемещаться на несколько метров. Клетки, называемые электрорецепторами и находящиеся в коже, позволяют рыбе постоянно ощущать это поле и изменения в нём, вызванные окружающей средой или другими рыбами. Гнатонем Петерса, или нильский слоник, например, обладает удлинённым, похожим на хобот отростком на подбородке, который усеян электрическими рецепторами. Это позволяет рыбе принимать сигналы от других рыб, оценивать расстояние, определять форму и размеры близлежащих объектов или даже определять, живы или мертвы плавающие на поверхности воды насекомые. Но слоник и другие виды слабоэлектрических рыб не вырабатывают достаточно электричества для того, чтобы атаковать жертву. Этой способностью обладают рыбы с сильными электрическими свойствами, видов которых очень немного. Самая мощная сильноэлектрическая рыба - это электрическая рыба-нож, больше известная как электрический угорь. Три электрооргана охватывают почти всё её двухметровое тело. Как и слабоэлектрические рыбы, электрический угорь использует сигналы для навигации и коммуникации, но самые сильные электрические заряды он приберегает для охоты, при помощи двухфазной атаки находит, а затем и обездвиживает жертву. Сначала он выпускает пару сильных импульсов напряжением в 600 вольт. Эти импульсы вызывают спазмы мускулов жертвы и генерируют волны, выдающие место её укрытия. Сразу же после этого высоковольтные разряды вызывают ещё более сильные сокращения мышц. Угорь также может свернуться так, что электрические поля, возникающие на каждом конце электрического органа, пересекаются. Электрический шторм в конце концов выматывает и обездвиживает жертву, и электрический угорь может живьём проглотить свой обед. Два других вида сильноэлектрических рыб - это электрический сом, который может высвободить 350 вольт при помощи электрооргана, занимающего большую часть его тела, и электрический скат с почкоподобными электроорганами по бокам головы, которые вырабатывают 220 вольт. Однако в мире электрических рыб существует одна неразгаданная тайна: почему они сами себя не оглушают током? Возможно, что размер сильноэлектрических рыб позволяет им выдержать их собственные разряды или ток выходит из их тел слишком быстро. Учёные думают, что специальные белки могут защищать электроорганы, но на самом деле это одна из загадок, которую наука пока ещё не раскрыла.
Происхождение термина
Русским языком, как и другие европейскими языками, слово «торпедо» заимствовано из английского языка (англ. torpedo ) [ ] .
По поводу первого употребления этого термина в английском языке единого мнения нет. Некоторые авторитетные источники утверждают, что первая запись этого термина относится к 1776 году и в оборот его ввёл Дэвид Бушнелл , изобретатель одного из первых прототипов подводных лодок - «Черепахи ». По другой, более распространённой версии первенство употребления этого слова в английском языке принадлежит Роберту Фултону и относится к началу XIX века (не позднее 1810 года )
И в том и в другом случае термин «torpedo» обозначал не самодвижущийся сигарообразный снаряд, а подводную контактную мину яйцеобразной или бочонкообразной формы , которые имели мало общего с торпедами Уайтхеда и Александровского.
Изначально в английском языке слово «torpedo» обозначает электрических скатов , и существует с XVI века и заимствовано из латинского языка (лат. torpedo ), которое в свою очередь первоначально обозначало «оцепенение», «окоченение», «неподвижность». Термин связывают с эффектом от «удара» электрического ската .
Классификации
По виду двигателя
- На сжатом воздухе (до Первой мировой войны);
- Парогазовые - жидкое топливо сгорает в сжатом воздухе (кислороде) с добавлением воды , а полученная смесь вращает турбину или приводит в действие поршневой двигатель ;
отдельным видом парогазовых торпед являются торпеды с ПГТУ Вальтера . - Пороховые - газы от медленно горящего пороха вращают вал двигателя или турбину;
- Реактивные - не имеют гребных винтов , используется реактивная тяга (торпеды: РАТ-52, «Шквал »). Необходимо отличать реактивные торпеды от ракето-торпед , представляющих собой ракеты с боевыми частями-ступенями в виде торпед (ракетоторпеды «ASROC », «Водопад » и др.).
- Неуправляемые - первые образцы;
- Прямоидущие - с магнитным компасом или гироскопическим полукомпасом;
- Маневрирующие по заданной программе (циркулирующие) в районе предполагаемых целей - применялись Германией во Второй мировой войне ;
- Самонаводящиеся пассивные - по физическим полям цели, в основном по шуму или изменению свойств воды в кильватерном следе (первое применение - во Второй мировой войне), акустические торпеды «Цаукениг» (Германия, применялись подводными лодками) и Mark 24 FIDO (США , применялись только с самолётов, так как могли поразить свой корабль);
- Самонаводящиеся активные - имеют на борту гидролокатор . Многие современные противолодочные и многоцелевые торпеды;
- Телеуправляемые - наведение на цель осуществляется с борта надводного или подводного корабля по проводам (оптоволокну).
По назначению
- Противокорабельные (первоначально все торпеды);
- Универсальные (предназначены для поражения как надводных так и подводных кораблей);
- Противолодочные (предназначенные для поражения подводных кораблей).
«В 1865 году,- пишет Александровский,- мною был представлен… адмиралу Н. К. Краббе (управляющий Морским министерством Авт.) проект изобретённого мною самодвижещегося торпедо. Сущность… торпедо ничего более, как только копия в миниатюре с изобретённой мною подводной лодки. Как и в моей подводной лодке, так и моем торпедо главным двигатель - сжатый воздух, те же горизонтальные рули для направления на желаемой глубине… с той лишь разницей, что подводная лодка управляется людьми, а самодвижущееся торпедо… автоматическим механизмом. По представлению моего проекта самодвижущегося торпедо Н. К. Краббе нашел его преждевременным, ибо в то время моя подводная лодка только строилась».
По-видимому первой управляемой торпедой является разработанная в 1877 году Торпеда Бреннана .
Первая мировая война
Вторая мировая война
Электрические торпедыОдним из недостатков парогазовых торпед является наличие на поверхности воды следа (пузырьков отработанного газа), демаскирующего торпеду и создающего атакованному кораблю возможность для уклонения от неё и определения местонахождения атакующих, поэтому после Первой мировой войны начались попытки применения в качестве двигателя торпеды электромотора . Идея была очевидна, но ни одно из государств, кроме Германии , до начала Второй мировой войны реализовать её не смогло. Кроме тактических преимуществ оказалось, что электрические торпеды сравнительно просты в изготовлении (так, трудозатраты на изготовление стандартной немецкой парогазовой торпеды G7a (T1) составляли от 3740 человеко-часов в 1939 г. до 1707 человеко-часов в 1943 г.; а на производство одной электроторпеды G7e (Т2) требовалось 1255 человеко-часов). Однако максимальная скорость хода электроторпеды равнялась только 30 узлам , в то время как парогазовая торпеда развивала скорость хода до 46 узлов. Также существовала проблема устранения утечки водорода из батареи аккумуляторов торпеды, что иногда приводило к его скоплению и взрывам.
В Германии электрическую торпеду создали ещё в 1918 г., но в боевых действиях её применить не успели. Разработки продолжили в 1923 г., на территории Швеции. В г. новая электрическая торпеда была готова к серийному производству, но официально её приняли на вооружение только в г. под обозначением G7e . Работы были настолько засекречены, что британцы узнали о ней только в том же 1939, когда части такой торпеды обнаружили при осмотре линейного корабля «Ройял Оук », торпедированного в Скапа-Флоу на Оркнейских островах .
Однако, уже в августе 1941 на захваченной U-570 в руки британцев попали полностью исправные 12 таких торпед. Несмотря на то что и в Британии, и в США в то время уже имелись опытные образцы электрических торпед, они просто скопировали германскую и приняли её на вооружение (правда, только в 1945, после окончания войны) под обозначением Mk-XI в британском и Mk-18 в американском флоте.
Работы по созданию специальной электрической батареи и электродвигателя, предназначенных для торпед калибра 533 мм, начали в 1932 г. и в Советском Союзе . В течение 1937-1938 гг. было изготовлено две опытовые электрические торпеды ЭТ-45 с электродвигателем мощностью 45 кВт. Она показала неудовлетворительные результаты, поэтому в 1938 г. разрабатывается принципиально новый электродвигатель с вращающимися в разные стороны якорем и магнитной системой, с высоким КПД и удовлетворительной мощностью (80 кВт). Первые образцы новой электрической торпеды изготовили в 1940 г. И хотя германская электрическая торпеда G7e попала в руки и советских инженеров, но те не стали её копировать, а в 1942 г., после проведения государственных испытаний, была принята на вооружение отечественная торпеда ЭТ-80. Пять первых боевых торпед ЭТ-80 поступили на Северный флот в начале 1943 г. Всего во время войны советские подводники израсходовали 16 электрических торпед.
Таким образом, реально во Второй мировой войне электрические торпеды имели на вооружении Германия и Советский Союз. Доля электрических торпед в боекомплекте подводных лодок кригсмарине составляла до 80 %.
Неконтактные взрыватели
Независимо друг от друга, в строгой тайне и почти одновременно военно-морские флоты Германии, Англии и Соединенных Штатов разработали магнитные взрыватели для торпед. Эти взрыватели имели большое преимущество перед более простыми контактными взрывателями. Противоминные переборки , находящиеся ниже броневого пояса кораблей сводили к минимуму разрушения, вызываемые при попадании торпеды в борт . Для максимальной эффективности поражения торпеда с контактным взрывателем должна была попасть в небронированную часть корпуса, что оказывалось весьма трудным делом. Магнитные взрыватели были сконструированы таким образом, что срабатывали при изменениях магнитного поля Земли под стальным корпусом корабля и взрывали боевую часть торпеды на расстоянии 0,3-3,0 метра от его днища. Считалось, что взрыв торпеды под днищем корабля наносит ему в два или три раза большие повреждения, чем такой же по мощности взрыв у его борта.
Однако, первые германские магнитные взрыватели статического типа (TZ1), которые реагировали на абсолютную величину напряжённости вертикальной составляющей магнитного поля , просто пришлось снять с вооружения в 1940 г., после Норвежской операции . Эти взрыватели срабатывали после прохождения торпедой безопасной дистанции уже при легком волнении моря, на циркуляции или при недостаточно стабильном ходе торпеды по глубине. В результате этот взрыватель спас несколько британских тяжёлых крейсеров от неминуемой гибели.
Новые германские неконтактные взрыватели появились в боевых торпедах только в 1943 г. Это были магнитодинамические взрыватели типа Pi-Dupl, в которых чувствительным элементом являлась индукционная катушка , неподвижно закреплённая в боевом отделении торпеды. Взрыватели Pi-Dupl реагировали на скорость изменения вертикальной составляющей напряжённости магнитного поля и на смену её полярности под корпусом корабля. Однако радиус реагирования такого взрывателя в 1940 г. составлял 2,5-3 м, а в 1943 по размагниченному кораблю едва достигал 1 м.
Только во второй половине войны на вооружение германского флота приняли неконтактный взрыватель TZ2, который имел узкую полосу срабатывания, лежащую за пределами частотных диапазонов основных видов помех. В результате даже по размагниченному кораблю он обеспечивал радиус реагирования до 2-3 м при углах встречи с целью от 30 до 150°, а при достаточной глубине хода (порядка 7 м) взрыватель TZ2 практически не имел ложных срабатываний из-за волнения моря. Недостатком ТZ2 являлось заложенное в него требование обеспечить достаточно высокую относительную скорость торпеды и цели, что было не всегда возможно при стрельбе тихоходными электрическими самонаводящимися торпедами.
В Советском Союзе это был взрыватель типа НВС (неконтактный взрыватель со стабилизатором ; это магнитодинамический взрыватель генераторного типа, который срабатывал не от величины, а от скорости изменения вертикальной составляющей напряжённости магнитного поля корабля водоизмещением не менее 3000 т на расстоянии до 2 м от днища). Он устанавливался на торпеды 53-38 (НВС мог применяться только в торпедах со специальными латунными боевыми зарядными отделениями).
Приборы маневрирования
В ходе Второй мировой войны во всех ведущих военно-морских державах продолжались работы по созданию приборов маневрирования для торпед. Однако только Германия смогла довести опытные образцы до промышленного производства (курсовые системы наведения FaT и её усовершенствованный вариант LuT ).
FaT
Первый образец системы наведения FaT 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
Система наведения LuT 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 двукратной 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 счётно-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.
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.