Суперкавитирующая торпеда «Шквал»: эффектно, но не эффективно

История создания торпеды

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.

Торпеды и Мины

Разновидности

Торпеда – самодвижущаяся морская мина

Морская мина

«Циркон» и «Скиф» – донное вооружение ВМС России

Система залпового огня на корабле

Изображения

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 .

Когда появились первые торпеды

Торпеда или как её называли в то время – самодвижущаяся морская мина 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 Великобритании, 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.

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.

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.

См. также[править | править код]

• Торпедная атака
• Ракета-торпеда
• Морская мина (изначальное определение торпеды — «самодвижущаяся мина») буксируемая мина — первое вооружение первых минных катеров (морская мина, буксируемая в атаку при помощи троса)
• шестовая мина — мина, закреплённая на шесте перед минным катером, и взрывающаяся при ударе о препятствие
• метательная мина

самолёты:

• Торпедоносец
• Воздушная торпеда Кеттеринга

корабли:

• Подводная лодка
• Торпедный катер
• Миноносец
• Эсминец

другое:

• Torpedo Data Computer — один из ранних аналоговых компьютеров, применялся на американских подводных лодках Второй мировой для расчёта курса торпеды.
• Бангалорская торпеда

Виды торпед

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, российский флот 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.

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.

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.

Торпеды Российского флота начала ХХ века и Первой мировой войны

В 1871 году Россия добилась снятия запрета держать военно-морской флот в Черном море. Неизбежность войны с Турцией заставила Морское министерство форсировать перевооружение Российского флота, поэтому предложение Роберта Уайтхеда приобрести лицензию на производство торпед его конструкции оказалось как нельзя кстати. В ноябре 1875 года был подготовлен контракт на приобретение 100 торпед Уайтхеда, спроектированных специально для Российского флота, а также исключительно право на использование их конструкций. В Николаеве и Кронштадте были созданы специальные мастерские по производству торпед по лицензии Уайтхеда. Первые отечественные торпеды начали производиться осенью 1878 года, уже после начала русско-турецкой войны.

Минный катер Чесма

Несмотря на повторный заказ торпед в Фиуме, Морское министерство организовало производство торпед на котельном заводе Лесснера, Обуховском заводе и в уже существовавших мастерских в Николаеве и Кронштадте. К концу XIX века в России производилось до 200 торпед в год. Причем каждая партия изготовленных торпед в обязательном порядке проходила пристрелочные испытания, и лишь затем поступала на вооружение. Всего до 1917 года в Российском флоте находилось 31 модификация торпед. Большинство моделей торпед являлись модификациями торпед Уайтхеда, небольшая часть торпед поставлялась заводами Шварцкопф, а в России конструкции торпед дорабатывались. Изобретатель А. И. Шпаковский, сотрудничавший с с Александровским, в 1878 году предложил использовать гироскоп для стабилизации курса торпеды, еще не зная, что аналогичным «секретным» прибором снабжались торпеды Уайтхеда. В 1899 году лейтенант русского флота И. И. Назаров предложил собственную конструкцию спиртового подогревателя. Лейтенант Данильченко разработал проект пороховой турбины для установки на торпеды, а механики Худзынский и Орловский впоследствии усовершенствовали и ее конструкцию, но в серийное производство турбина принята не была из за низкого технологического уровня производства.

Торпеда Уайтхеда

миноносцыБалтийском флотеПервой мировой войны

В 1912 году для обозначения торпед стало применяться унифицированное обозначение, состоявшее из двух групп чисел: первая группа — округленный калибр торпеды в сантиметрах, вторая группа — две последние цифры года разработки. Например, тип 45-12 расшифровывался как торпеда калибра 450 мм 1912 года разработки. Первая полностью российская торпеда образца 1917 года типа 53-17 не успела попасть в серийное производство и послужила основой для разработки советской торпеды 53-27.

Основные технические характеристики торпед российского флота до 1917 года

От процветания до выживания

Вначале «Дагдизель» выпускал парогазовые торпеды, а с 60-х годов XX века главным направлением работы завода стало производство электрических торпед. В последующем здесь изготовлялись широкополосные минные комплексы и тепловые торпеды на унитарном топливе, причем «Дагдизель» являлся единственным предприятием СССР, на котором осуществлялось их крупносерийное производство.

В послевоенный период основными изготовителями торпед для ВМФ СССР были , завод им. Кирова (Алма-Ата, Казахстан), (Ленинград), завод им. 50-летия Киргизской ССР (ныне корпорация «Дастан», Кыргызстан).

Разработкой торпед занимались НИИ-400 (будущий ЦНИИ «Гидроприбор»), КБ завода им. Кирова (торпеда 53-65К 1970 года и работы 80-х по теме «Магот»), филиал НИИ-400 в Ломоносове (будущий ОАО «Мортеплотехника»).

Коллаж Андрея Седых

В 1973 году разработчиков и изготовителей торпед объединили в специализированное НПО «Уран». С позиций нынешнего дня это было весьма неоднозначное решение. Если в 50–60-х годах наши торпеды в сравнении с зарубежными аналогами смотрелись весьма достойно (ряд образцов, разработанных в то время, до сих пор стоит на вооружении и востребован на экспорт), то итоги работы НПО «Уран» 70–80-х удручают. На момент распада СССР ни в каких других видах и образцах ВВТ Советский Союз не отставал столь значительно от вероятного противника, как в области морского подводного оружия.

После декабря 1991 года НПО «Уран» прекратило свое существование. На территории РФ остались «Дагдизель», «Двигатель», «Гидроприбор» и «Мортеплотехника». В тот сложный период каждое предприятие «выплывало» самостоятельно.

90-е годы для «Дагдизеля» прошли крайне тяжело. Во всей остроте для завода встал вопрос развертывания собственных НИОКР – как условие выживания и развития предприятия.