Подводные лодки. Submarine.itishistory.ru
ПОДЛОДКИ МОДЕЛИ ТАНКИ ИСТОРИЯ

Торпеда — главное оружие Подводной Лодки

Масштаб применения торпед в Первую мировую превзошел все ожидания и прогнозы. Действительно, если в Русско-турецкую войну 1877— 1878 гг. израсходовали 4 торпеды, в Русско-японскую войну — 263 торпеды, то за годы Первой мировой — около 15 000 торпед, то есть в среднем более 3000 в год. Во многом это явилось следствием того, что подводная лодка стала одним из основных классов кораблей и главным массовым «потребителем» торпед. А раз так, то и создатели торпед стали все больше учитывать потребности подводников. Однако радикальных конструктивных

 

Прицельная стрельба подводной лодки

Прицельная стрельба подводной лодки:

φ— угол упреждения; qk — курсовой угол цели; Kл — курс подлодки; Kк — курс цели; Θ — угол встречи торпеды с целью

 

решений в годы войны не появилось. Сама торпеда была еще настолько «сырой», что основным путем ее совершенствования являлось повышение качества изготовления уже имеющихся компонентов. Другим вполне доступным путем совершенствования основных характеристик торпед являлось увеличение их размеров. Это достигалось или путем увеличения калибра, или, при неизменности калибра, путем увеличения длины. До Первой мировой войны наиболее распространенным являлся калибр 450мм. Только в английском и японском флотах имелись 533-мм торпеды, а в германском флоте — 500-мм. Во время войны появились и более крупные изделия — например, германская 650-мм торпеда образца 1917г. Однако, опираясь на боевой опыт, большинство флотов ограничило калибр своих торпед 533 мм, как наиболее удачно сочетавших многие характеристики: длину, общую массу, массу боевого заряда, скорость хода на различных режимах, а также дальноходность.

Во время Первой мировой войны на большинстве торпед применялся воздушный парогазовый двигатель. Основными достоинствами такой энергосиловой установки являлись простота устройства и удобство эксплуатации, а также сравнительная дешевизна. Недостатками ее были малая энергоемкость и большая масса. Кроме того, торпеда оставляла за собой широкий — до 2м — и далеко видимый след. К тому же она обладала высокой шумностью и неустойчивостью на курсе, а также падением мощности с увеличением глубины хода.

Можно сказать, что Первая мировая война стала эпохой прямоидущей парогазовой торпеды с ударным взрывателем. Основным способом применения торпед подводных лодок являлась прицельная стрельба из подводного положения днем в условиях хорошей видимости. Для реализации этого способа необходимо точно знать элементы движения цели — курс и скорость, а также дистанцию до нее. В реальных условиях с имеющимися средствами обнаружения и наблюдения сделать это было не просто. Требовалось непрерывное наблюдение за целью в течение нескольких минут, когда через одинаковые промежутки времени снимаются текущие пеленга* на цель. Кроме этого, очень многое зависело от «морского глаза» командира, так как дистанция замерялась на глаз. По мере ужесточения противолодочной обороны, когда подводной лодке все меньше и меньше предоставлялось времени для наблюдения за целью, элементы движения противника определялись все с большей ошибкой, и количество успешных атак уменьшалось. Для того чтобы как-то компенсировать ошибки определения курса, скорости цели и дистанции до нее стали применять залповую стрельбу, но ее способы были еще крайне примитивны.

* Пеленг — это горизонтальный угол между северной частью меридиана и направлением на объект из точки наблюдения.

 

Парогазовая торпеда 53-38

Парогазовая торпеда 53-38:

 А — боевая головная часть; Б — учебная головная часть; 1 — взрывчатое вещество боевого зарядного отделения; 2 — инерционные взрыватели с запальными стаканами; 3 — воздушный резервуар; 4 — водяной отсек; 5 — масляный баллон; 6 — керосиновый баллон; 7 — гидростатический аппарат; 8 — подогревательный аппарат; 9 — цилиндр главной машины; 10 — рулевая машина; 11 — шатунно-кривошипный и распределительные механизмы главной машины, заключенные в картер; 12 — прибор Обри; 13 — хвостовая часть с рулями глубины и направления, двумя винтами

 

Между двумя мировыми войнами продолжалось совершенствование парогазовых торпед. Этому способствовало хотя бы то, что никакой реальной альтернативы им не было. Улучшение их качества шло сразу по нескольким направлениям. Во-первых, совершенствовался сам двигатель, в том числе для использования более энергоемкого горючего. Возрастание скорости хода крупных боевых кораблей требовало, в свою очередь, увеличения скорости торпед, а совершенствование противолодочной обороны — дальности их хода. Во-вторых, шло внедрение бесконтактных взрывателей. Это позволило бы значительно увеличить вероятность поражения цели, причем в самое уязвимое место — днище. В-третьих, увеличивалась мощность боевых зарядов торпед, что было вызвано совершенствованием конструкции боевых кораблей, ростом их живучести. В-четвертых, совершенствование системы обнаружения торпед и возросшие маневренные качества кораблей требовали принять меры по увеличению вероятности встречи торпеды с целью. В то время этого предполагали добиться, наряду с повышением скорости торпед, путем создания приборов маневрирования. Но их работоспособных образцов до начала Второй мировой войны так и не появилось.

 

Модернизированный прибор Обри

Модернизированный прибор Обри:

1 — «волчок»; 2 — карданный подвес; 3 — воздушная турбина для раскрутки «волчка»; 4 — основание устройства для стрельбы под углом; 5 — рулевая машинка прибора Обри

 

К этому времени основным калибром торпед подводных лодок стал 533мм. Меньший калибр, обычно 450мм, применялся в основном в авиационных торпедах, а более крупный, до 610мм, исключительно с надводных кораблей.

В отечественном флоте в межвоенный период прежде всего завершили переход на калибр 533 мм, приняв на вооружение в 1938г. парогазовую торпеду 53-38. С точки зрения двигателя она не представляла из себя ничего выдающегося, но имела значительно модернизированный гироскопический прибор, по традиции называемый «прибор Обри».

Прицельная стрельба

В начальный период Великой Отечественной войны основным способом стрельбы отечественных подводных лодок являлась прицельная стрельба. Из-за того, что элементы движения цели определялись исключительно на глаз, да еще, как правило, в условиях жесткого лимита времени, успешность стрельб в первый год войны оказалась крайне низка. По мере приобретения боевого опыта командиры подводных лодок стали выполнять атаки способом последовательных выстрелов или с временным интервалом, когда торпеды шли «гуськом», одна за другой. Этот способ позволял перекрыть ошибки определения элементов движения цели и дистанции до него. Но при этом атакующая подводная лодка длительное время (до 30 секунд) лежала на боевом курсе, а уклонение цели от одной торпеды приводило к промаху всех торпед.

 

Способ стрельбы последовательными выстрелами

Способ стрельбы последовательными выстрелами:

φ — угол упреждения; qк — курсовой угол цели; Aqк — ошибка в определении курсового угла цели; Kл — курс подлодки; Kк — курс цели; V — скорость цели; AVк  — ошибки определения скорости цели

 

Новый прибор управления ходом торпеды по направлению, получивший обозначение ПО-36, работал до 12 минут. Кроме этого, он позволял производить установку для угловой стрельбы с точностью до 5° снаружи торпедной трубы, то есть не вытаскивая оттуда торпеду. Однако в результате эксплуатации торпед выяснилось, что механизм угловой установки действовал ненадежно и не обеспечивал заданной точности угла поворота торпеды. В следующей конструкции гироскопического прибора — МО-3, принятой на вооружение в 1941г., этот недостаток устранили и точность установки для угловой стрельбы увеличили до 10°. Теперь стало возможным производить стрельбу торпедным залпом по площади при помощи установки угла растворения гироскопического прибора торпед. Это способствовало ускорению внедрения на флотах более прогрессивного способа залповой стрельбы торпедами — сектором или веером.

 

Способ стрельбы сектором

Способ стрельбы сектором:

φ — угол упреждения; qк — курсовой угол цели; Aqк — ошибка в определении курсового угла цели; Kл— курс подлодки; Kк — курс цели; V — скорость цели; AVк — ошибки определения скорости цели

 

Торпеду 53-38 первой в Советском Союзе оснастили неконтактным взрывателем НВС (неконтактный взрыватель со стабилизатором). Это был магнитодинамический взрыватель генераторного типа, который срабатывал не от величины, а от скорости изменения вертикальной составляющей напряженности магнитного поля корабля водоизмещением не менее 3000 т на расстоянии до 2м от днища. Его чувствительность не зависела от уровня магнитного поля Земли в районе стрельбы. НВС мог применяться только в торпедах со специальными латунными боевыми зарядными отделениями. В период Великой Отечественной войны подводные лодки Северного флота использовали 243 торпеды со взрывателем НВС. Однако зависимость радиуса его действия от магнитного состояния корабля-цели и малый радиус реагирования взрывателя при стрельбе по малоразмерным судам типа мотобот во многом снизил их эффективность. Это вызвано тем, что для исключения ложных срабатываний на дистанции хода торпеды чувствительность взрывателя загрубляли. Однако преждевременных срабатываний торпед также избежать не удалось. Впрочем, это были типовые «болячки роста» для неконтактных магнитных взрывателей. Подобные «приступы», только в гораздо более тяжелой форме, не миновали как немцев, так и американцев.

Например первые германские магнитные взрыватели статического типа (TZ1), то есть реагирующие на абсолютную величину напряженности вертикальной составляющей магнитного поля, просто пришлось снять с вооружения в 1940г. 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 тяжелых крейсеров от неминуемой гибели.

Новые германские неконтактные взрыватели появились в боевых торпедах только в 1943г. Это были магнитодинамические взрыватели типа Pi-Dupl, в которых чувствительным элементом являлась индукционная катушка, неподвижно закрепленная в боевом зарядном отделении торпеды. Взрыватели Pi-Dupl реагировали на скорость изменения вертикальной составляющей напряженности магнитного поля и на смену ее полярности под корпусом корабля. Однако радиус реагирования такого взрывателя в 1940г. составлял 2,5—3м, а в 1943-м по размагниченному кораблю едва достигал 1м.

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—3м при углах встречи с целью от 30 до 150°. Минимальная глубина хода торпед с взрывателями Pi-Dupl и TZ2 составляла 2—3м, а при глубине хода в 7м 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.

 

Торпедные аппараты подводной лодки типа М XII серии

Торпедные аппараты подводной лодки типа М XII серии:

 1 — розмах открывания передней крышки; 2 — предохранительный клапан; 3 — невозвратный клапан; 4 — боевой баллон; 5 — горловина установки хода торпеды; 6 — курковой зацеп; 7 — горловина над впускным и запирающим клапанами торпеды; 8 — задняя труба; 9 — передняя труба; 10 — торпеда; 11 — привод открывания передней крышки и волнорезного щита; 12 — труба системы осушения и вентиляции; 13 — передняя крышка; 14 — волнорезный шит; 15 — волнорезный щит в «утопленном» (боевом) положении; 16 — ординарный клапан

 

Наконец в 1944г. немцы создали своего рода шедевр — активный электромагнитный взрыватель TZ5. В нем одна индукционная катушка (излучающая) обеспечивала создание переменного магнитного поля частотой 50—200 Гц вокруг торпеды, а вторая катушка (приемная) регулировалась так, чтобы при отсутствии цели в ней не возникало полезного сигнала. При прохождении торпеды под кораблем в приемной катушке индуцировался электрический ток и подавался сигнал в схему взрывателя. Активные взрыватели имели больший радиус реагирования (от 4 до 6м) независимо от уровня намагниченности цели, были меньше подвержены влиянию периодических помех (особенно создаваемых волнением моря) и могли использоваться в тихоходных торпедах, так как радиус срабатывания практически не зависел от скорости.

В межвоенный период совершенствовались и торпедные аппараты подводных лодок, но и здесь, как в торпедах, ничего революционного сделано не было. Единственным заметным нововведением являлись системы беспузырной торпедной стрельбы (БТС). Дело в том, что при выходе торпеды вместе с ней из торпедного аппарата вырывался воздушный пузырь, что очень демаскировало место подводной лодки. Кроме этого, выход торпеды сразу нарушал равновесие подводной лодки, в результате чего она получала дифферент и положительную плавучесть. В ходе войны неоднократно подлодки, не имевшие систему БТС, после торпедного залпа вообще выбрасывало на поверхность. К концу 1939г. все подводные лодки основных воюющих держав имели системы БТС. В отечественном флоте к началу Великой Отечественной войны из 167 подводных лодок типа М и Щ 109 также имели систему БТС, но, к сожалению, только на 16 ее успели сдать в эксплуатацию личному составу.

Принцип действия системы беспузырной торпедной стрельбы заключался в том, что после того как торпеда приобретала необходимую скорость движения в аппарате (по прохождении двух третей длины трубы), автоматически открывался выпускной клапан и производился перепуск воздуха из торпедного аппарата внутрь прочного корпуса подводной лодки. При этом давление в трубе аппарата падало ниже забортного, и забортная вода заполняла освободившееся от воздуха пространство. После заполнения трубы торпедного аппарата часть воды поступала через выпускной клапан в специальную торпедо-заместительную цистерну в количестве, компенсирующем отрицательную плавучесть выстрелянной торпеды. Закрывание выпускного клапана происходило автоматически в тот момент, когда в торпедо-заместительную цистерну поступало необходимое количество забортной воды (от 40 до 120л), и регулировалось в зависимости от поведения подводной лодки при выстреле.

После Первой мировой войны начались попытки применения в качестве двигателя торпеды электромотора. Одним из недостатков парогазовых торпед является наличие на поверхности воды следа, демаскирующего торпеду и создающего атакованному кораблю благоприятные условия для уклонения от нее. Но если для надводного корабля это полбеды, то для подводной лодки это беда вдвойне. Ведь мало того, что противник уклонится от торпеды, он еще и приблизительно узнает место нахождения подводной лодки, а значит, сможет организовать ее преследование и уничтожение. Поэтому подводной лодке особенно необходимы бесследные торпеды, а этого в то время можно было достичь именно применением электродвигателей. Идея была очевидна, но ни одно из государств, кроме Германии, до начала Второй мировой войны реализовать ее не смогло.

В Германии электрическую торпеду создали еще в 1918г. Она могла пройти 2000м со скоростью 28 узлов, но в боевых действиях ее применить не успели. Разработки продолжили в 1923г. на территории Швеции. В 1929г. новая электрическая торпеда была готова к серийному производству, но официально ее приняли на вооружение только в 1939 г. под обозначением G7e. Работы были настолько засекречены, что британцы узнали о ней только в том же 1939г., когда части такой торпеды обнаружили при осмотре линейного корабля «Ройял-Оук», торпедированного в Скапа-Флоу. Правда, уже в августе 1941г. на захваченной U-570 в руки британцев попали полностью исправные 12 торпед G7e. Несмотря на то что и в Британии, и в США в то время уже имелись опытовые образцы электрических торпед, они просто скопировали германскую и приняли ее на вооружение под обозначением Mk-XI в британском и Mk-18 в американском флоте. Впрочем, произошло это уже в 1945г. Германская электрическая торпеда G7e попала и к нам, но в Советском Союзе не стали ее копировать, а в 1942 г. приняли на вооружение отечественную торпеду ЭТ-80. Таким образом, реально во Второй мировой войне электрические торпеды имели на вооружении Германия и Советский Союз.

 

Электрическая торпеда ЭТ-80

Электрическая торпеда ЭТ-80:

1 — аккумуляторная батарея; 2 — электродвигатель

 

Работы по созданию специальной электрической батареи и электродвигателя, предназначенных для торпед калибра 533мм, начали в Советском Союзе в 1932г. В течение 1937—1938гг. изготовили две опытовые электрические торпеды ЭТ-45 с электродвигателем мощностью 45 кВт. В ходе проведения их морских испытаний выявилось, что двигатель нормального исполнения с вращающимся якорем и неподвижной магнитной системой обладал низким кпд, нуждался в установке дифференциала для передачи вращения на два гребных винта и не обеспечивал торпеде приемлемых динамических характеристик. Поэтому в 1938 г. разрабатывается принципиально новый электродвигатель с вращающимися в разные стороны якорем и магнитной системой. Этот двигатель имел достаточно высокий кпд, удовлетворительную мощность (80 кВт) при сравнительно малых габаритах и работал одновременно на два винта противоположного вращения. Параллельно создали и новую аккумуляторную батарею, состоявшую из 80 свинцово-цинковых аккумуляторов. Первые образцы новой электрической торпеды изготовили в 1940 г., и после проведения государственных испытаний в 1942 г. ее приняли на вооружение под обозначением 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.

Кроме тактических преимуществ электрические торпеды были сравнительно просты в изготовлении. Так, трудозатраты на изготовление стандартной парогазовой торпеды G7a (T1) составляли от 3740 человекочасов в 1939г. до 1707 человекочасов в 1943г. А на производство одной торпеды G7e (Т2) требовалось 1255 человекочасов. Доля электрических торпед в боекомплекте подводных лодок составляла до 80 %.

В ходе Второй мировой войны во всех ведущих военно-морских державах продолжались работы по созданию приборов маневрирования для торпед. Однако только Германия смогла довести опытовые образцы до промышленного производства. С 1942г. там стали применяться приборы маневрирования типа FAT-I, с 1943г. — FAT-2 и с 1944г. — LUT. Все они представляли собой приборы курса с вмонтированными в них специальными механизмами, позволяющими торпеде осуществлять переход с прямолинейной на криволинейную траекторию разного вида. В том случае, если торпеда не встречалась с целью в упрежденной точке, она начинала «прочесывать» зигзагообразными курсами площадь, в которой могла находиться цель. Прибор FAT-I позволял торпеде делать галсы длиной 800—1500м, что обеспечивало ее продвижение по генеральному курсу со скоростью 5—7 узлов. Такие торпеды применялись при стрельбе по конвоям. Торпеды с прибором FAT-2 в конце прямого пути переходили на циркуляцию в заданную сторону. Они предназначались для борьбы с боевыми кораблями, эскортирующими конвои. Траектория торпеды с прибором LUT имела более сложный вид, а скорость продвижения по генеральному курсу (в зависимости от угла отворота на зигзаге) изменялась от 5 до 20 узлов. Торпеда выстреливалась в заведомо упрежденную точку и начинала выполнять зигзаг в полосе движения корабля-цели, причем скорость распространения зигзага подбиралась такой, чтобы цель входила в площадь, прочесываемую торпедой. При оптимальных параметрах зигзага вероятность попадания в цель торпеды с прибором LUT была на 10—30 % выше, чем у прямоидущей.

Было еще одно направление качественного совершенствования торпедного оружия, в чем Германию другие страны смогли догнать только через много лет после завершения Второй мировой войны. Речь идет о системах самонаведения. Работы в этой области в 1930-х гг. шли почти во всех ведущих военно-морских державах. Однако к началу Второй мировой войны нигде никаких практических результатов получено не было. Например, в Советском Союзе в 1938г. начали разработку акустической системы самонаведения торпед под шифром САТ (самонаправляющаяся акустическая торпеда). Испытания проводились на базе торпеды 53-38, однако попытки совместить акустическую пассивную систему самонаведения с поршневой парогазовой торпедой оказались безуспешными. Уровень собственных шумов двигателя оказался настолько высоким, что аппаратура самонаведения не могла надежно выделить на его фоне слабый акустический сигнал корабля-цели. Попытки снизить помехи путем уменьшения скорости хода торпеды до 30 узлов ненамного улучшили условия работы САТ. Поэтому в 1944г. доработку САТ прекратили и одновременно начали работы над пассивной акустической системой самонаведения для электрических торпед.

В других странах продвинулись не дальше. Только в Германии уже в 1942г. принимают на вооружение первую систему самонаведения «Ширмшторх».

Система самонаведения «Ширмшторх» имела два гидрофона и обеспечивала обнаружение шумов надводного корабля, идущего скоростью свыше 8 узлов, на дистанции 500—600м (для торпед с малошумящими винтами 900— 1000м). Самонаведение на обнаруженную цель осуществлялось по кривой погони с мертвым углом слышимости до 15°. В конце 1943 г. была принята на вооружение система самонаведения «Фирфахшторх», которая имела уже четыре гидрофона и обеспечивала самонаведение с мертвым углом в 7°. Дальнейшая модификация этой системы, получившая название «Умшалтшторх», имела мертвый угол до 4°, чем достигалось значительное уменьшение рыскания торпеды при самонаведении на цель.

Союзники активизировали все работы по системам самонаведения торпед лишь тогда, когда после потопления в сентябре 1944г. в Выборгском заливе германской подводной лодки U-250 в наши руки попали три исправные самонаводящиеся торпеды T-V. Но даже с такой «подсказкой» самонаводящиеся торпеды у стран-победительниц появились только через пять лет.

В годы Второй мировой войны, решая задачу увеличения дальности хода торпед, немецкие специалисты исследовали возможность применения вместо сжатого воздуха жидкого или газообразного кислорода, азотной кислоты, перекиси водорода или других мощных окислителей. В конце концов все они по разным причинам были отвергнуты, кроме перекиси водорода. По сути, на торпеду хотели установить парогазовую турбину, однако эти работы так и не были завершены.

Ухудшавшаяся с каждым днем военная обстановка заставила ВМС Германии запустить вальтеровские торпеды в серийное производство, не разрешив полностью вопроса безопасности их эксплуатации. В результате поспешного принятия этих торпед на вооружение в конце 1944г. произошло несколько взрывов, причем один из них случился на подводной лодке и повлек за собой человеческие жертвы. После этого турбинные торпеды сняли с вооружения и началась их лихорадочная доработка в научно-исследовательских институтах и на полигонах. Но было уже поздно…

После завершения войны вальтеровские торпеды в числе других образцов германских торпед попали в руки наших западных союзников. Во второй половине 1940-х гг. почти все трофейные новейшие идеи и технологии в области создания торпед были приняты на вооружение ВМС Великобритании и США.

Предыстория Подводной лодки

Первые двигатели для Подводных лодок

Первое оружие Подводных лодок

Почему Подводная Лодка не тонет

Первые работоспособные Подводные лодки

Тактико-технические элементы первых Подводных лодок

Первые двигатели сгорания на Подводных Лодках

Создание первых Торпед для подводных лодок

Жилое помещение на Подводной лодке

Подводные лодки на Войне

Позиционные Подводные лодки

Подводные минные заградители

Паросиловые установки на Подводной лодке

Погружение Подводной лодки

Перископ на Подводной лодке

Гидроакустика на Подводной лодке

Эхопеленгование на Подводной лодке

Радиолокация на Подводной лодке

Торпеда — главное оружие Подводной лодки

Подводные лодки Крейсера

Основные тактико-технические элементы подводных крейсеров

Подводные Авианосцы

Вентиляционные трубы Подводной лодки

Спасательный комплекс Подводной лодки

Анализ Подводных лодок после Второй мировой войны

Двигатели для Подводной лодки

Разработки двигателей для Подводной лодки

Схема электродвижения Подводной лодки

Первые Подводные лодки с ядерной энергетической установкой

Многоцелевые атомные Подводные лодки

Подводные лодки с баллистическими ракетами

Баллистические ракеты Подводных лодок

Подводные лодки с ядерной энергетической установкой

Минно-торпедное оружие Подводных лодок

Крылатые ракеты Подводных лодок

Спасательная камера Подводной лодки

Конструкция корпусов современных Подводных лодок

Центральный пост дизельной подводной лодки

Навигационное вооружение Подводных лодок

Летопись подводного флота

Основы теории корабля

Модель торпедного катера

Модель тральщика

Модель подводной лодки

Модель противолодочного корабля

Модель эскадренного миноносца

Модель крейсера

Двигатели для моделей кораблей

Гребной винт для модели корабля