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

Минно-торпедное оружие Подводных Лодок

В настоящее время современные подводные лодки имеют на вооружении стандартные, или, как их еще называют, «тяжелые», торпеды калибра 533мм и малогабаритные 324мм. Кроме того, на вооружении отечественного флота имеются торпеды калибра 650мм.

Двигатели торпед используют электрическую энергию (батареи), либо тепловую (парогазовая смесь одно- и двухкомпонентного топлива при химическом сгорании с выделением пара). В электроторпедах обычно используют серебряно-цинковые или серебряно-магниевые батареи, но в настоящее время европейские разработчики стараются использовать серебряно-алюминиевые батареи с увеличенной удельной мощностью.

 

Ракето-торпеда ВА-111

Ракето-торпеда ВА-111

 

Большинство торпед имеет электрические двигатели. В основном это связано с сравнительно малыми затратами на их создание и эксплуатацию, с их простотой в обслуживании, бесследностью и малошумностью. Последнее важно не только с тактической точки зрения, но и как благоприятные условия работы собственных акустических систем самонаведения.

В течение длительного времени в тепловых энергетических установках в качестве двигателя служат поршневые машины простого и двойного действия. Достаточно редко применяются паротурбинные двигатели. Это во многом связано с их относительной дороговизной, повышенной взрыво-пожароопасностью, более жесткими требованиями к повседневному обслуживанию. Однако их применение все же имеет целый ряд преимуществ. Например, для сравнения, средние удельные мощности (кВт на 1 кг массы двигателя) торпедных двигателей варьируются от 1 и 1,5 у электродвигателя и поршневой машины до 5— 6 — у турбины. Причем шумность последних стала соизмерима с шумностью электродвигателей, а потому стало возможным совместить в торпеде турбинный двигатель и акустическую систему самонаведения. К тому же тепловой двигатель при необходимости обеспечивает намного более высокую максимальную скорость, а турбинный не имеет следности. Ведутся работы и над новыми источниками энергии. Так, в малогабаритной американской торпеде Mk 50 применен двигатель с химическим генератором энергии на топливе, включающем в качестве компонентов расплавленный литий и гексафторид серы (SF6). При соединении SF6 с литием происходит химическая реакция, в камере сгорания образуется водяной пар, который поступает на лопатки турбины, приводящей в действие движитель торпеды эжекторного типа. Продукты сгорания имеют малый объем и поэтому остаются в камере сгорания, а водяной пар, проходя конденсатор, возвращается в котел, совершая замкнутый цикл.

 

Самонаведение американской противолодочной торпеды Mk 46

Самонаведение американской противолодочной торпеды Mk 46

 

До недавнего времени наиболее распространенными движителями торпед являлись гребные винты. Современными тенденциями являются увеличение числа их лопастей, что улучшает кпд и снижает шумность, не оказывая влияния на скоростные параметры торпеды, а также увеличение диаметра винтов, что позволяет снизить скорость вращения и, следовательно, воздействие кавитации*. Движительная группа торпеды обычно состоит из двух гребных винтов противоположного вращения, расположенных по схеме «тандем», что требуется как для увеличения упора, так и для уравновешивания реактивного момента. В настоящее время получает распространение водометный движитель, или, как еще его называют, — насосного типа, такой же, как на последних американских подлодках. Он состоит из одного ротора и двух (для компенсации реактивного момента) статоров. Водометный двигатель уступает традиционному гребному винту по кпд, но превосходит по акустике, поскольку имеет меньшую шумность.

* Кавитация — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных газом, паром или их смесью. Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.

 

Управляемая торпеда Эриксона

Управляемая торпеда Эриксона

 

В последние годы в США проводятся эксперименты с реактивным движителем — он создает увеличенную тягу за счет резкого скачка скорости воды на выходе из сопла; его недостаток — пониженная дальность хода из-за большого расхода топлива. Кроме этого, существует целый ряд технических проблем, связанных с обеспечением устойчивости работы реактивного двигателя под водой и курса самой ракето-торпеды. Эти работы также имеют «германский след». В конце войны немцы создали образец реактивной торпеды с дальностью хода 1500м при скорости 40 узлов. Советские конструкторы с этой задачей справились еще в 1977 г., создав торпеду с реактивным двигателем ВА-111 «Шквал». Ее скорость достигает 200 узлов, а дальность хода — 11 км. Чтобы «пролететь» это расстояние, требуется всего несколько минут. Для сравнения: обычной электрической торпеде понадобится порядка 10 минут. В чем принципиальная разница? Дело в том, что подводная лодка противника всегда слышит выстрел торпеды и начинает энергичным маневрированием уклоняться из конуса захвата головки самонаведения. За 10 минут ходом 18 узлов подлодка может «отойти» от точки прицеливания на добрых 5 км, то есть уклониться от системы самонаведения электрической торпеды. Что касается реактивной торпеды, то шансов у противника почти никаких.

 

Управляемая торпеда Лея

Управляемая торпеда Лея:

1 — боевой заряд; 2 — резервуары для жидкой углекислоты; газ при ее испарении использовался для работы пневматической машины; 3 — катушка с кабелем; 4 — коммутатор управления вертикальным рулем; 5 — пневматическая машина

 

В 1950—1960-х гг. во всех странах много внимания уделялось разработке системы наведения. Первоначально, еще во время Второй мировой войны, в Германии применяли пассивное акустическое наведение, причем только против надводных кораблей. Одной из разновидностей такого самонаведения является разработанное советскими конструкторами наведение по кильватерному следу. Оно предусматривает формирование диаграммы направленности акустического луча вертикально к поверхности воды для обнаружения границы кильватерной струи, после определения которой торпеда следует по двухмерному конусу к его вершине. Следующим этапом стало внедрение активно-пассивных систем самонаведения. Их появление во многом вызвано «противолодочной» специализацией торпед. Теперь на начальном участке траектории торпеда наводится в пассивном режиме на шумы лодки-цели. При достижении расчетной дистанции эффективной работы активного канала система самонаведения переходит в активный режим, что увеличивает вероятность встречи торпеды с целью.

Следующим шагом стало применение телеуправления. Самой идее уже более сотни лет.

 

Управляемая торпеда Смита

Управляемая торпеда Смита:

1 — поплавок; 2 — боевой заряд; 3 — катушка с кабелем; 4 — коммутатор управления вертикальным рулем; 5 — пневматическая машина

 

Еще в 1870г. американский конструктор Д. Эриксон предложил оснастить торпеду пневматической рулевой машиной, а сжатый воздух, необходимый для работы двигателя и управления рулями, подавать по резиновому шлангу. Для управления по курсу конструктор собирался установить в носовой части торпеды вертикальный руль, а для удержания заданной глубины погружения разместить в ее средней части пару горизонтальных рулей, управляемых автоматическим регулятором глубины. Для визуального контроля за местонахождением, в верхней части торпеды планировалось укрепить длинный штырь с шариком на конце. Однако отсутствие подходящей пневматической машины и шланга похоронили идею.

 

Управляемая торпеда Николаева

Управляемая торпеда Николаева

 

В дальнейшем идею управляемой торпеды развил американский полковник Лей. Его торпеда имела длину 7,5м и диаметр 90см. Ее сигарообразный корпус делился на четыре отсека, в третьем из которых размещалась вьюшка с электрическим проводом, связывающим пульт управления, находящийся на стреляющем корабле, и исполнительные органы торпеды. Электрическая схема запитывалась от аккумуляторной батареи, расположенной на борту стреляющего корабля. С пульта управления можно было запустить и остановить пневматическую машину, повернуть вертикальный руль влево или вправо. Для упрощения наведения на цель торпеда оборудовалась двумя штырями (в носу и в корме), на которых в темное время суток крепились фонари. Ее испытания проводились в 1872г. Дальность хода составила 3 км при скорости 9 узлов. Это была первая в мире управляемая торпеда, принятая на вооружение.

Чуть позже на вооружение американского флота поступила управляемая торпеда Смита. Она во многом повторяла торпеду Лея. Главное ее отличие — отрицательная плавучесть и наличие специального поплавка для удержания у поверхности воды. В момент столкновения с целью поплавок отделялся, и торпеда, погружаясь, взрывалась на заранее установленной глубине.

 

Принципиальная схема наведения германской телеуправляемой торпеды «Сил»

Принципиальная схема наведения германской телеуправляемой торпеды «Сил»:

А — подводная лодка; Б — цель; В — торпеда; 1 — лаг; 2 — радиолокационная станция; 3 — гидроакустическая станция; 4 — оптические приборы; 5 — линия передачи данных о цели; 6 — гирокомпас; 7 — блок управления торпедой; 8 — индикатор тактической обстановки; 9 — счетно-решающий прибор гидроакустической станции торпеды; 10 — индикатор гидроакустической станции торпеды; 11 — блок передачи данных; 12 — ЭВМ; 13 — труба торпедного аппарата; 14 — катушка с проводом; 15 — провод; 16 — передача команд наведения на торпеду; 17 — передача данных с торпеды; 18 — двигатель; 19 — катушка с проводом; 20 — отсек электронных приборов; 21 — отсек батарей; 22 — отсек боевой части; 23 — акустическая система самонаведения; 24 — курс торпеды; 25 — курс цели; 26 — расчетная упрежденная точка встречи

 

В 1876г. русский конструктор И. Николаев разработал проект первой в мире управляемой по проводам электрической торпеды. В центральной части корпуса размещались электродвигатель, аккумуляторная батарея, кабель с катушкой и коммутирующая аппаратура. В донной части находилась балластная цистерна, оборудованная насосом и клапаном приема воды. В корме располагалась рулевая машина, а в носу длинный шест с зарядом на конце. Для управления торпедой на стреляющем корабле предусматривался пульт, позволяющий подавать на ее исполнительные органы следующие команды: вперед, назад, влево, вправо, погружение (прием воды в цистерну), всплытие (откачка воды), подрыв заряда. Для упрощения наведения на цель на торпеде устанавливались два сигнальных шеста, позволяющие оператору контролировать ее положение относительно объекта атаки. К сожалению, этот проект в России никого не заинтересовал.

 

Схема пневмогидравлического торпедного аппарата

Схема пневмогидравлического торпедного аппарата:

1 — система воздуха высокого давления; 2 — стрельбовый баллон; 3 — клапан затопления и осушения аппарата; 4 — цистерна кольцевого зазора; 5 — клапан продувания и вентиляции цистерны; 6 — торпедный аппарат; 7 — вентиляция и продувание трубы торпедного аппарата; 8 — клапан для входа воды в торпедный аппарат; 9 — водяной цилиндр пневмогидравлического толкателя; 10 — забортный клапан; 11 — воздушный цилиндр пневмогидравлического толкателя; 12 — стрельбовый клапан

 

Зато в 1887г. в США была принята на вооружение подобная торпеда, спроектированная конструкторами Симсом и Эдисоном. Она имела длину 9,3м, калибр 50 см, несла 225 кг динамита и удерживалась на глубине 4м специальным поплавком. Общая масса торпеды и поплавка составляла 1,5 т. Оператор со своего пульта мог менять скорость ее хода (в пределах от 5 до 21 узла), направление движения и подрывать заряд. Конструкторы предусмотрели возможность дачи заднего хода. По их мнению, это требовалось в случае, если торпеда запутается в противоминных сетях. Во время испытаний выяснилось, что наблюдение за движением торпеды затруднено, а при волнении моря практически невозможно. Кроме того, механизмы оказались очень ненадежными и постоянно выходили из строя. Тем не менее ВМФ США первым в мире получил на вооружение электрические управляемые по проводам торпеды.

Затем наступила многолетняя пауза. Идея, заложенная в подобные изделия конца XIX в., когда наблюдение за торпедой осуществляли по установленным на ней шестам, стала совершенно неприемлема, а других идей наблюдения за торпедой пока не было.

Дальнейшее развитие идея управления по проводам, а точнее телеуправления торпед, получила уже в годы Второй мировой войны и опять в Германии. Здесь имело место два принципиальных решения. Во-первых, это были торпеды, специально предназначенные для стрельбы с подводных лодок. Связь осуществлялась по тонкому проводу, который имел нулевую плавучесть и сматывался с двух вьюшек (на торпеде и лодке). Во-вторых, шумы цели, наблюдаемые акустической системой торпеды, по проводу передавались на подводную лодку. Гидроакустик на слух производил классификацию цели и по тому же проводу передавал необходимые команды для наведения торпеды на цель. Система, получившая шифр «Лерхе» была доведена до морских испытаний, которые прервали в конце 1944г. из-за занятия Гдыни советскими войсками.

 

Так действует реактивно-всплывающая мина

Так действует реактивно-всплывающая мина

 

Современные подводные лодки с середины 1990-х гг. вооружены торпедами с телеуправлением не по проводу, а по оптоволоконным линиям. Это позволяет системе наведения торпеды использовать для определения положения перемещающейся цели данные самой подлодки, превосходящие возможности системы самонаведения торпеды. Классическим представителем такой торпеды является германская «Сил». Она предназначена для поражения надводных целей как из надводного, так и подводного положения. Аналогичную схему управления имеют и другие телеуправляемые торпеды с той лишь разницей, что большинство из них предназначены прежде всего для поражения подводных лодок и по этой причине не имеют в качестве источников информации радиолокационной станции и оптических средств обнаружения.

Увеличившаяся глубина погружения подводных лодок потребовала совершенствования торпедных аппаратов. Дело в том, что применение пневматических торпедных аппаратов, стреляющих сжатым воздухом на глубинах более 60м, становится проблематичным. Конечно, теоретически их можно применять и с больших глубин, но тогда они становятся очень тяжелыми, а главное — требуют очень большого расхода воздуха. Это привело к появлению гидравлических торпедных аппаратов. В них выталкивающая торпеду сила создается импульсным пневмогидравлическим насосом. Кроме этого, такой торпедный аппарат не демаскирует подводную лодку при стрельбе, так как отсутствует воздушный пузырь.

В настоящее время подводные лодки имеют большой арсенал самого различного по назначению и принципу действия минного оружия. Сюда входят и традиционные якорные и донные мины с неконтактным взрывателем. Существуют и реактивно-всплывающие мины. Они выставляются как обычные якорные мины, но минреп удерживает капсулу с ракето-торпедой или самонаводящейся торпедой. При приближении цели на мине срабатывает пассивный канал акустической системы и она переводится в боевое положение. При достижении определенного уровня сигнала в торпеде включается активный акустический канал, который захватывает цель, после чего ракето-торпеда стартует из капсулы.

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