Министерство образования РФ

ТОРПЕДНОЕ ОРУЖИЕ

Методические указания

для самостоятельной работы

по дисциплине

«БОЕВЫЕ СРЕДСТВА ФЛОТА И ИХ БОЕВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ»

Торпедное оружие: методические указания для самостоятельной работы по дисциплине «Боевые средства флота и их боевое применение» / Сост.: , ; СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 20с.

Предназначены для студентов всех профилей подготовки.

Утверждено

редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

Из истории развития и боевого применения

торпедного оружия

Появление в начале XIX в. бронированных кораблей с тепловыми двигателями обострило необходимость создания оружия, поражающего наиболее уязвимую подводную часть корабля. Таким оружием стала появившаяся в 40-х годах морская мина. Однако она обладала существенным недостатком: была позиционной (пассивной).

Первая в мире самодвижущаяся мина была создана в 1865 г. русским изобретателем.

В 1866 г. проект самодвижущегося подводного снаряда разработал работавший в Австрии англичанин Р. Уайтхед. Он же и предложил назвать снаряд по имени морского ската – «торпедо». Не сумев наладить собственное производство, российское Морское ведомство в 70-х годах закупило партию торпед Уайтхеда. Они проходили дистанцию 800 м со скоростью 17 узлов и несли заряд пироксилина массой 36 кг.

Первая в мире успешная торпедная атака была произведена командиром русского военного парохода лейтенантом (впоследствии – вице-адмиралом) 26 января 1878 г. Ночью, при сильном снегопаде на Батумском рейде, два спущенных с парохода катера подошли на 50 м к турецкому кораблю и одновременно выпустили по торпеде. Корабль быстро затонул почти со всей командой.

Принципиально новое торпедное оружие изменило взгляды на характер вооружённой борьбы на море – от генеральных сражений флоты переходили к ведению систематических боевых действий.

Торпеды 70-80-х годов XIX в. имели существенный недостаток: не имея приборов управления в горизонтальной плоскости, они сильно отклонялись от заданного курса и стрельба на дистанции более 600 м была малоэффективной. В 1896 г. лейтенант австрийского флота Л. Обри предложил первый образец гироскопического прибора курса с пружинным подзаводом, который удерживал торпеду на курсе в течение 3 – 4 мин. На повестку дня стал вопрос увеличения дальности хода.

В 1899 г. лейтенант русского флота изобрёл подогревательный аппарат, в котором сжигался керосин. Сжатый воздух перед подачей его в цилиндры рабочей машины нагревался и совершал уже большую работу. Внедрение подогрева увеличило дальность хода торпед до 4000 м на скоростях до 30 узлов.

В первую мировую войну 49% от общего числа потопленных крупных кораблей пришлось на долю торпедного оружия.

В 1915 г. торпеда впервые была использована с самолёта.

Вторая мировая война ускорила испытания и принятие на вооружение торпед с неконтактными взрывателями (НВ), системами самонаведения (ССН) и электрическими энергоустановками.

В последующие годы, несмотря на оснащение флотов новейшим ракетно-ядерным оружием , торпеды не утратили своего значения. Являясь самым эффективным противолодочным средством, они состоят на вооружении всех классов надводных кораблей (НК), подводных лодок (ПЛ) и морской авиации, а также стали основным элементом современных противолодочных ракет (ПЛУР) и неотъемлемой частью многих образцов современных морских мин. Современная торпеда – это сложный единый комплекс систем движения, управления движением, самонаведения и неконтактного подрыва заряда, созданных на основе современных достижений науки и техники.

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРПЕДНОМ ОРУЖИИ

1.1. Назначение, состав и размещение комплексов

торпедного оружия на корабле

Торпедное оружие (ТО) предназначено:

Для поражения подводных лодок (ПЛ), надводных кораблей (НК)

Разрушения гидротехнических и портовых сооружений.

Для этих целей применяются торпеды, состоящие на вооружении надводных кораблей, подводных лодок и самолетов (вертолетов) морской авиации. Кроме того, они используются в качестве боевых частей противолодочных ракет и мин-торпед.

Торпедное оружие представляет собой комплекс, включающий в себя:

Боекомплект торпед одного или нескольких типов;

Пусковые установки торпед – торпедные аппараты(ТА);

Приборы управления торпедной стрельбой (ПУТС);

Комплекс дополняется оборудованием, предназначенным для погрузки и выгрузки торпед, а также устройствами контроля за их состоянием в период хранения на носителе.

Число торпед в боекомплекте, в зависимости от типа носителя, составляет:

На НК – от 4 до 10;

На ПЛ – от 14-16 до 22-24.

На отечественных НК весь запас торпед размещается в торпедных аппаратах, установленных побортно на больших кораблях, и в диаметральной плоскости на средних и малых кораблях. Эти ТА являются поворотными, что обеспечивает их наведение в горизонтальной плоскости. На торпедных катерах ТА устанавливаются побортно неподвижно и являются ненаводящимися (стационарными).

На атомных ПЛ торпеды хранятся в первом (торпедном) отсеке в трубах ТА (4-8), а запасные – на стеллажах.

На большинстве дизель-электрических ПЛ торпедными отсеками являются первый и концевой.

ПУТС – комплекс приборов и линий связи – размещается на главном командном пункте корабля (ГКП), командном пункте командира минно-торпедной боевой части (БЧ-3) и на торпедных аппаратах.

1.2. Классификация торпед

Торпеды могут быть классифицированы по целому ряду признаков.

1. По предназначению:

Против ПЛ – противолодочные;

НК – противокорабельные;

НК и ПЛ – универсальные.

2. По носителям:

Для ПЛ – лодочные;

НК – корабельные;

ПЛ и НК – унифицированные;

Самолетов (вертолетов) – авиационные;

Противолодочных ракет;

Мин - торпед.

3. По типу энергосиловой установки (ЭСУ):

Парогазовые (тепловые);

Электрические;

Реактивные.

4. По способам управления:

С автономным управлением (АУ);

Самонаводящиеся (СН+АУ);

Телеуправляемые (ТУ + АУ);

С комбинированным управлением (АУ+СН+ТУ).

5. По типу взрывателя:

С контактным взрывателем (КВ);

С неконтактным взрывателем (НВ);

С комбинированным взрывателем (КВ+НВ).

6. По калибру:

400 мм; 533 мм; 650 мм.

Торпеды калибра 400 мм называют малогабаритными, 650 мм – тяжелыми. Большинство иностранных малогабаритных торпед имеют калибр 324 мм.

7. По режимам хода:

Однорежимные;

Двухрежимные.

Режимом в торпеде называют ее скорость и соответствующую этой скорости максимальную дальность хода. У двухрежимной торпеды, в зависимости от типа цели и тактической ситуации, режимы могут переключаться по ходу движения.

1.3. Основные части торпед

Любая торпеда конструктивно состоит из четырех частей (рис 1.1). Головная часть – боевое зарядное отделение (БЗО).Здесь размещаются: заряд взрывчатого вещества (ВВ), запальная принадлежность, контактный и неконтактный взрыватель. К переднему срезу БЗО крепится головка аппаратуры самонаведения.

В качестве ВВ в торпедах используются смесевые бризантные вещества с тротиловым эквивалентом 1,6-1,8. Масса ВВ, в зависимости от калибра торпеды, составляет 30-80 кг, 240-320 кг и до 600 кг соответственно.

Среднюю часть электрической торпеды называют аккумуляторным отделением, которое, в свою очередь, разделяется на батарейный и приборные отсеки. Здесь размещаются: источники энергии – батарея аккумуляторов, элементы пускорегулирующей аппаратуры, баллон с воздухом высокого давления и электродвигатель.

В парогазовой торпеде аналогичная составная часть носит название отделения энергокомпонентов и пускорегулирующей аппаратуры. В ней размещаются емкости с горючим, окислителем, пресной водой и тепловая машина – двигатель.

Третья составная часть торпеды любого типа называется кормовым отделением. Оно имеет конусообразную форму и содержит приборы управления движением, источники и преобразователи электроэнергии, а также основные элементы пневмогидравлической схемы.

К заднему срезу кормового отделения крепится четвертый составной элемент торпеды – хвостовая часть, заканчивающаяся движителями: гребными винтами или реактивным соплом.

На хвостовой части размещаются вертикальные и горизонтальные стабилизаторы, а на стабилизаторах – органы управления движением торпеды – рули.

1.4. Назначение, классификация, основы устройства

и принципы действия торпедных аппаратов

Торпедные аппараты (ТА) являются пусковыми установками и предназначены:

Для хранения торпед на носителе;

Введения в приборы управления движением торпеды установочных

данных (данных стрельбы);

Придания торпеде направления первоначального движения

(в поворотных ТА подводных кораблей);

Производства выстрела торпеды;

Торпедные аппараты ПЛ кроме этого могут быть использованы в качестве пусковых установок противолодочных ракет, а также для хранения и постановки морских мин.

ТА классифицируются по ряду признаков:

1) по месту установки:

2) по степени подвижности:

Поворотные (только на НК),

Неповоротные;

3) по количеству труб:

Однотрубные,

Многотрубные (только на НК);

4) по калибру:

Малого (400 мм, 324 мм),

Среднего (533 мм),

Крупного (650 мм);

5) по способу выстреливания

Пневматические,

Гидравлические (на современных ПЛ),

Пороховые (на малых НК).

Устройство ТА надводного корабля показано на рис 1.2. Внутри трубы ТА по всей ее длине располагаются четыре направляющие дорожки.

Внутри трубы ТА (рис. 1.3) по всей ее длине располагаются четыре направляющие дорожки.

Расстояние между противоположными дорожками соответствует калибру торпеды. В передней части трубы располагаются два обтюрирующих кольца, внутренний диаметр которых также равен калибру торпеды. Кольца препятствуют прорыву вперед рабочего тела (воздуха, воды, газа), подаваемого в заднюю часть трубы для выталкивания торпеды из ТА.

У всех ТА каждая труба имеет независимое устройство для производства выстрела. Вместе с тем, предусмотрена возможность залповой стрельбы из нескольких аппаратов с интервалом 0,5 – 1 с. Выстрел может производиться дистанционно с ГКП корабля или непосредственно с ТА, вручную.

Выстреливание торпеды производится путем подачи в кормовую часть ТА избыточного давления, обеспечивающего скорость выхода торпеды ~ 12 м/с.

ТА подводной лодки – стационарный, однотрубный. Число ТА в торпедном отсеке ПЛ – шесть или четыре. Каждый аппарат имеет прочные заднюю и переднюю крышки, заблокированные друг с дружкой. Это не дает возможности открыть заднюю крышку при открытой передней и наоборот. Подготовка аппарата к выстрелу включает заполнение его водой, выравнивание давления с забортным и открывание передней крышки.

У первых ТА ПЛ воздух, выталкивающий торпеду, выходил из трубы и всплывал на поверхность, образуя большой воздушный пузырь, демаскирующий подводную лодку. В настоящее время все ПЛ оснащаются системой беспузырной торпедной стрельбы (БТС). Принцип действия этой системы состоит в том, что после прохождения торпедой 2/3 длины ТА в его передней части автоматически открывается клапан, через который отработавший воздух выходит в трюм торпедного отсека.

На современных ПЛ для уменьшения шумности выстрела и обеспечения возможности стрельбы на больших глубинах устанавливаются гидравлические системы стрельбы. В качестве примера такая система приведена на рис. 1.4.

Последовательность операций при работе системы следующая:

Открывание автоматического забортного клапана (АЗК);

Выравнивание давления внутри ТА с забортным;

Закрывание АЗК;

Открывание передней крышки ТА;

Открывание воздушного клапана (ВК);

Движение поршней;

Перемещение воды в ТА;

Выстреливание торпеды;

Закрывание передней крышки;

Осушение ТА;

Открывание задней крышки ТА;

- загрузка стеллажной торпеды;

Закрывание задней крышки.

1.5. Понятие о приборах управления торпедной стрельбой

ПУТС предназначены для выработки данных, необходимых для прицельной стрельбы. Так как цель движется, возникает потребность решения задачи встречи торпеды с целью, т. е. нахождения той упреждённой точки, где эта встреча должна произойти.

Для решения поставленной задачи (рис. 1.5) необходимо:

1) обнаружить цель;

2) определить её местоположение относительно атакующего корабля, т. е. установить координаты цели – дистанцию Д0 и курсовой угол на цель КУ0 ;

3) определить параметры движения цели (ПДЦ) – курс Kц и скорость V ц;

4) рассчитать угол упреждения j, на который необходимо направить торпеду, т. е. рассчитать так называемый торпедный треугольник (на рис.1.5 выделен утолщёнными линиями). При этом допускается, что курс и скорость цели постоянны;

5) ввести необходимую информацию через ТА в торпеду.

обнаружения целей и определения их координат. Надводные цели обнаруживаются радиолокационными станциями (РЛС), подводные – гидроакустическими станциями (ГАС);

2) определения параметров движения цели. В их качестве используются ЭВМ или иные счетно-решающие приборы (СРП);

3) расчёта торпедного треугольника, также ЭВМ или иные СРП;

4) передачи и ввода информации в торпеды и контроля введённых в них данных. Таковыми могут быть линии синхронной связи и следящие устройства.

На рис.1.6 приведен вариант ПУТС, предусматривающий использование в качестве основного устройства обработки информации электронной системы, являющейся одной из схем общекорабельной боевой информационной управляющей системы (БИУС), и, как резервной – электромеханической. Такая схема применяется на современных под

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 дав

лением 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

кавитация 1 . Одним из путей борьбы с этим вредным явлением стало

применение 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;

Поиски путей, обеспечивающих исключение перечисленных недостатков, привели к созданию электрических ЭСУ.

2.1.2. Электрические ЭСУ торпед

Источниками энергии электрических ЭСУ являются химические вещества (рис. 2.5).

Химические источники тока должны отвечать ряду требований:

Допустимость высоких разрядных токов;

Работоспособность в широком интервале температур;

Минимальный саморазряд при хранении и отсутствие газовыделения;

1 Кавитация – образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью. Кавитационные пузырьки образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже некоторого критического значения.

Малые габариты и масса.

Наиболее широкое распространение в современных боевых торпедах нашли батареи одноразового действия.

Главным энергетическим показателем химического источника тока является его ёмкость – количество электричества, которое может отдать полностью заряженная батарея при разряде током определённой силы. Она зависит от материала, конструкции и величины активной массы пластин источников, разрядного тока, температуры, концентрации электро

лита и др.

Впервые в электрических ЭСУ были применены свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АБ). Их электроды: перекись свинца («-») и чистый губчатый свинец («+»), помещались в раствор серной кислоты. Удельная ёмкость таких батарей составляла 8 Вт · ч/кг массы, что в сравнении с химическими топливами было незначительной величиной. Торпеды с такими АБ имели малые скорость и дальность хода. Кроме этого, данные АБ имели высокий уровень саморазряда, а это требовало их периодической подзарядки при хранении на носителе, что было неудобно и небезопасно.

Следующим шагом в совершенствовании химических источников тока явилось применение щелочных АБ. В этих АБ в щелочной электролит помещались железоникелевые, кадмиево-никелевые или серебряно-цинковые электроды. Такие источники имели удельную ёмкость в 5-6 раз больше, чем свинцово-кислотные, что позволило резко увеличить скорость и дальность хода торпед. Их дальнейшее развитие привело к появлению одноразовых серебряно-магниевых батарей, использующих в качестве электролита забортную морскую воду. Удельная ёмкость таких источников возросла до 80 Вт · ч /кг, что вплотную приблизило скорости и дальности электрических торпед к аналогичным параметрам парогазовых.

Сравнительная характеристика источников энергии электрических торпед приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Двигателями электрических ЭСУ являются электродвигатели (ЭД) постоянного тока последовательного возбуждения (рис. 2.6).

Большинство торпедных ЭД являются двигателями бирототивного типа, в которых якорь и магнитная система вращаются одновременно в противоположные стороны. Они имеют большую мощность и не нуждаются в дифференциале и редукторе, что значительно снижает шумность и увеличивает удельную мощность ЭСУ.

Движители электрических ЭСУ аналогичны движителям парогазовых торпед.

Достоинствами рассмотренных ЭСУ являются:

Низкая шумность;

Постоянная, не зависящая от глубины хода торпеды мощность;

Неизменность массы торпеды в течение всего времени её движения.

К недостаткам следует отнести:

Источниками энергии реактивных ЭСУ являются вещества, приведённые на рис. 2.7.

Они представляют собой топливные заряды, выполненные в виде цилиндрических шашек или стержней, состоящих из смеси комбинаций представленных веществ (горючего, окислителя и добавок). Эти смеси обладают свойствами пороха. Реактивные двигатели не имеют промежуточных элементов – механизмов и гребных винтов. Основные части такого двигателя – камера сгорания и реактивное сопло. В конце 80-х годов в некоторых торпедах начали использовать гидрореагирующие топлива – сложные по составу твёрдые вещества на основе алюминия , магния или лития. Подогретые до температуры плавления, они бурно реагируют с водой, выделяя большое количество энергии.

2.2. Системы управления движением торпед

Движущаяся торпеда совместно с окружающей её морской средой образует сложную гидродинамическую систему. Во время движения на торпеду действуют:

Сила тяжести и выталкивающая сила;

Тяга двигателя и сопротивление воды;

Внешние воздействующие факторы (волнение моря, изменение плотности воды и др.). Первые два фактора известны и могут быть учтены. Последние – имеют случайный характер. Они нарушают динамическое равновесие сил, отклоняют торпеду от расчётной траектории.

Системы управления (рис. 2.8) обеспечивают:

Устойчивость движения торпеды на траектории;

Изменение траектории движения торпеды в соответствии с заданной программой;

В качестве примера рассмотрим структуру и принцип действия сильфонно - маятникового автомата глубины, изображенного на рис. 2.9.

Основой прибора является гидростатический аппарат на базе сильфона (гофрированная труба с пружиной) в комбинации с физическим маятником. Давление воды воспринимается крышкой сильфона. Оно уравновешивается пружиной, упругость которой устанавливается перед выстрелом в зависимости от заданной глубины движения торпеды.

Действие прибора осуществляется в следующей последовательности:

Изменение глубины торпеды относительно заданной;

Сжатие (или растяжение) пружины сильфона;

Перемещение зубчатой рейки;

Вращение шестерни;

Поворот эксцентрика;

Смещение балансира;

Движение клапанов золотника;

Перемещение поршня рулевой машинки;

Перекладка горизонтальных рулей;

Возврат торпеды на установленную глубину.

В случае появления дифферента торпеды происходит отклонение маятника от вертикального положения. При этом аналогично предыдущему перемещается балансир, что приводит к перекладке тех же рулей.

Приборы управления движением торпеды по курсу (K Т )

Принцип построения и действия прибора может быть пояснён схемой, изображённой на рис. 2.10.

Основой прибора является гироскоп с тремя степенями свободы. Он представляет собой массивный диск с лунками (углублениями). Сам диск подвижно укреплён в рамках, образующих так называемый кардановый подвес.

В момент выстрела торпеды воздух высокого давления из воздушного резервуара поступает на лунки ротора гироскопа. За 0.3…0,4 с ротор набирает до 20000 оборотов в минуту. Дальнейшее увеличение числа оборотов до 40000 и поддержание их на дистанции производится путем подачи напряжения на ротор гироскопа, являющегося якорем асинхронного ЭД переменного тока частотой 500 Гц. При этом гироскоп приобретает свойство сохранять неизменным направление своей оси в пространстве. Эта ось устанавливается в положение, параллельное продольной оси торпеды. В таком случае токосъёмник диска с полукольцами находится на изолированном зазоре между полукольцами. Цепь питания реле разомкнута, контакты реле KP тоже разомкнуты. Положение клапанов золотника определяется пружиной.

При отклонении торпеды от заданного направления (курса) поворачивается диск, связанный с корпусом торпеды. Токосъёмник оказывается на полукольце. Через обмотку реле начинает протекать ток. Замыкаются контакты Kp. Электромагнит получает питание, его стержень опускается вниз. Клапаны золотника смещаются, рулевая машинка перекладывает вертикальные рули. Торпеда возвращается к установленному курсу.

Если на корабле установлен неподвижный торпедный аппарат, то при торпедной стрельбе к углу упреждения j (см. рис.1.5) должен быть алгебрарически приплюсован курсовой угол, под которым находится цель в момент залпа (q 3 ). Полученный угол (ω), называемый углом гироскопического прибора, или углом первого поворота торпеды, может быть введён в торпеду перед выстрелом путём поворота диска с полукольцами. Таким образом исключается необходимость изменения курса корабля.

Приборы управления торпедой по крену (γ)

Крен торпеды – это поворот её вокруг продольной оси. Причинами крена являются циркуляция торпеды, перегребание одного из винтов и др. Крен приводит к отклонению торпеды от заданного курса и смещениям зон реагирования системы самонаведения и неконтактного взрывателя.

Креновыравнивающий прибор представляет собой сочетание гировертикали (вертикально установленного гироскопа) с маятником, перемещающимся в перпендикулярной плоскости, продольной оси торпеды. Прибор обеспечивает перекладку органов управления γ – элеронов в разные стороны – «враздрай» и, таким образом, возвращение торпеды к значению крена, близкому к нулю.

Приборы маневрирования

Предназначены для программного маневрирования торпеды по курсу на траектории движения. Так, например, в случае промаха торпеда начинает циркуляцию или зигзаг, обеспечивая неоднократное пересечение курса цели (рис. 2.11).

Прибор связан с наружным гребным валом торпеды. По числу оборотов вала определяется пройденное расстояние. В момент достижения установленной дистанции начинается маневрирование. Дистанция и вид траектории маневрирования вводятся в торпеду перед выстрелом.

Точность стабилизации движения торпеды по курсу приборами автономного управления, имея погрешность ~1% от пройденной дистанции, обеспечивает эффективную стрельбу по целям, идущим постоянным курсом и скоростью на дистанции до 3,5…4 км. На больших дистанциях эффективность стрельбы падает. При движении цели переменными курсом и скоростью точность стрельбы становится неприемлемой даже и на меньших расстояниях.

Стремление повысить вероятность поражения надводной цели, а также обеспечить возможность поражения ПЛ в подводном положении на неизвестной глубине, привели к появлению в 40-х годах торпед с системами самонаведения.

2.2.2. Системы самонаведения

Системы самонаведения (ССН) торпед обеспечивают:

Обнаружение целей по их физическим полям;

Определение положения цели относительно продольной оси торпеды;

Выработку необходимых команд рулевым машинкам;

Наведение торпеды на цель с точностью, необходимой для срабатывания неконтактного взрывателя торпеды.

ССН значительно повышает вероятность поражения цели. Одна самонаводящаяся торпеда эффективнее залпа из нескольких торпед с автономными системами управления. Особенно важны ССН при стрельбе по ПЛ, находящимися на большой глубине.

ССН реагирует на физические поля кораблей. Наибольшей дальностью распространения в водной среде обладают акустические поля. Поэтому ССН торпед являются акустическими и подразделяются на пассивные, активные и комбинированные.

Пассивные ССН

Пассивные акустические ССН реагируют на первичное акустическое поле корабля – его шум. Работают скрытно. Однако плохо реагируют на тихоходные (из-за слабого шума) и обесшумленные корабли. В этих случаях шум самой торпеды может оказаться больше шума цели.

Возможность обнаружения цели и определения её положения относительно торпеды обеспечивается созданием гидроакустических антенн (электроакустических преобразователей – ЭАП), обладающих направленными свойствами (рис. 2.12, а).

Наиболее широкое применение получили равносигнальный и фазоамплитудный методы.

В качестве примера рассмотрим ССН, использующую фазоамплитудный метод (рис. 2.13).

Приём полезных сигналов (шума движущегося объекта) осуществляется ЭАП, состоящим из двух групп элементов, формирующих одну диаграмму направленности (рис. 2.13, а). При этом в случае отклонения цели от оси диаграммы на выходах ЭАП действуют два равных по значению, но сдвинутых по фазе j напряжения E 1 и E 2. (рис. 2.13, б).

Фазосдвигающее устройство сдвигает оба напряжения по фазе на один и тот же угол u (обычно равный p/2) и производит суммирование действующих сигналов следующим образом:

E 1+ E ’ 2= U 1 и E 2+ E ’ 1= U 2.

В результате этого напряжение одинаковой амплитуды, но разной фазы E 1 и E 2 преобразуются в два напряжения U 1 и U 2 одной и той же фазы, но разной амплитуды (отсюда название метода). В зависимости от положения цели относительно оси диаграммы направленности можно получить:

U 1 > U 2 – цель правее оси ЭАП;

U 1 = U 2 – цель на оси ЭАП;

U 1 < U 2 – цель левее оси ЭАП.

Напряжения U 1 и U 2 усиливаются, преобразуются детекторами в постоянные напряжения U ’1 и U ’2 соответствующей величины и подаются на анализирующе-командное устройство АКУ. В качестве последнего может быть использовано поляризованное реле с якорем, находящемся в нейтральном (среднем) положении (рис. 2.13, в).

При равенстве U ’1 и U ’2 (цель на оси ЭАП) ток в обмотке реле равен нулю. Якорь неподвижен. Продольная ось движущейся торпеды направлена на цель. В случае смещения цели в ту или иную сторону через обмотку реле начинает протекать ток соответствующего направления. Возникает магнитный поток, отклоняющий якорь реле и вызывающий перемещение золотника рулевой машинки. Последняя обеспечивает перекладку рулей, а значит и поворот торпеды до возвращения цели на продольную ось торпеды (на ось диаграммы направленности ЭАП).

Активные ССН

Активные акустические ССН реагируют на вторичное акустическое поле корабля – отражённые сигналы от корабля или от его кильватерной струи (но не на шум корабля).

В своём составе они должны иметь, помимо рассмотренных ранее узлов, передающее (генерирующее) и коммутационное (переключающее) устройства (рис.2.14). Коммутационное устройство обеспечивает переключение ЭАП с излучения на приём.

Газовые пузырьки являются отражателями звуковых волн. Длительность сигналов, отражённых от кильватерной струи, больше длительности излучаемых. Это отличие и используется как источник информации о КС.

Торпеда выстреливает со смещением точки прицеливания в сторону, противоположную направлению движения цели так, чтобы она оказалась за кормой цели и пересекла кильватерную струю. Как только это происходит, торпеда делает поворот в сторону цели и снова входит в кильватерную струю под углом порядка 300. Так продолжается до момента прохождения торпеды под целью. В случае проскакивания торпеды перед носом цели торпеда делает циркуляцию, снова обнаруживает кильватерную струю и повторно осуществляет маневрирование.

Комбинированные ССН

Комбинированные системы включают в себя как пассивную, так и активную акустические ССН, что позволяет исключить недостатки каждой в отдельности. Современные ССН обнаруживают цели на дистанциях до 1500…2000 м. Поэтому при стрельбе на большие дистанции и особенно по резко маневрирующей цели возникает необходимость корректуры курса торпеды до момента захвата цели ССН. Эту задачу выполняют системы телеуправления движением торпеды.

2.2.3. Системы телеуправления

Системы телеуправления (ТУ) предназначены для коррекции траектории движения торпеды с корабля-носителя.

Телеуправление осуществляется по проводу (рис. 2.16, а, б).

Чтобы уменьшить натяжение провода при движении и корабля, и торпеды используют две одновременно разматывающиеся вьюшки. На подводной лодке (рис. 2.16, а) вьюшка 1 размещается в ТА и выстреливается вместе с торпедой. Она удерживается бронированным кабелем длиной порядка тридцати метров.

Принцип построения и действия системы ТУ поясняется рис. 2.17. С помощью гидроакустического комплекса и его индикатора осуществляется обнаружение цели. Полученные данные о координатах этой цели поступают в счетно-решающий комплекс. Сюда же подаются сведения о параметрах движения своего корабля и установленной скорости торпеды. Счетно-решающий комплекс вырабатывает курс торпеды КТ и h T –глубину ее движения. Эти данные вводятся в торпеду, и производится выстрел.

С помощью датчика команд осуществляется преобразование текущих параметров КТ и h T в серию импульсных электрических кодированных сигналов управления. Эти сигналы по проводу передаются на торпеду. Система управления торпеды декодирует принятые сигналы и преобразует их в напряжения, являющиеся управляющими для работы соответствующих каналов управления.

В случае необходимости, наблюдая на индикаторе гидроакустического комплекса носителя за положением торпеды и цели, оператор, используя пульт управления, может корректировать траекторию движения торпеды, направляя ее на цель.

Как уже было отмечено, на больших дистанциях (более 20 км) ошибки телеуправления (из-за ошибок гидроакустического комплекса) могут составлять сотни метров. Поэтому систему ТУ совмещают с системой самонаведения. Последняя включается по команде оператора на расстоянии 2…3 км от цели.

Рассмотренная система ТУ является односторонней. Если с торпеды на корабль поступают сведения о состоянии бортовых приборов торпеды, траектории ее движения, характере маневрирования цели, то такая система ТУ будет двухсторонней. Новые возможности в реализации двухсторонних систем ТУ торпедой открывает применение волоконно - оптических линий связи.

2.3. Запальная принадлежность и взрыватели торпед

2.3.1. Запальная принадлежность

Запальной принадлежностью (ЗП) боевого заряда торпеды называют совокупность первичного и вторичного детонаторов.

Состав ЗП обеспечивает ступенчатую детонацию ВВ БЗО, что повышает безопасность обращения с окончательно приготовленной торпедой, с одной стороны, и гарантирует надежную и полную детонацию всего заряда – с другой.

Первичный детонатор (рис. 2.18), состоящий из капсюля воспламенителя и капсюля детонатора, снаряжается высокочувствительными (инициирующими) ВВ – гремучей ртутью или азидом свинца, которые взрываются от накола или нагрева. В целях безопасности первичный детонатор содержит небольшое количество ВВ, недостаточное для взрыва основного заряда.

Вторичный детонатор – запальный стакан – содержит менее чувствительное бризантное ВВ – тетрил, флегматизированный гексоген в количестве 600…800 г. Этого количества уже достаточно для детонации всего основного заряда БЗО.

Таким образом, взрыв осуществляется по цепочке: взрыватель – капсюль-воспламенитель – капсюль-детонатор – запальный стакан – заряд БЗО.

2.3.2. Контактные взрыватели торпед

Контактный взрыватель (КВ) торпеды предназначен для накола капсюля воспламенителя первичного детонатора и вызова тем самым взрыва основного заряда БЗО в момент контакта торпеды с бортом цели.

Наибольшее распространение получили контактные взрыватели ударного (инерционного) действия. При ударе торпеды в борт цели инерционное тело (маятник) отклоняется от вертикального положения и освобождает боёк, который под действием боевой пружины движется вниз и накалывает капсюль – воспламенитель.

При окончательном приготовлении торпеды к выстрелу контактный взрыватель соединяется с запальной принадлежностью и устанавливается в верхнюю часть БЗО.

Во избежание взрыва снаряжённой торпеды от случайного сотрясения или удара о воду инерционная часть взрывателя имеет предохранительное устройство, стопорящее боёк. Стопор связан с вертушкой, начинающей вращение с началом движения торпеды в воде. По прохождении торпедой дистанции около 200 м червяк вертушки расстопоривает боёк и взрыватель приходит в боевое положение.

Стремление воздействовать на самую уязвимую часть корабля – его днище и обеспечить при этом неконтактный подрыв заряда БЗО, производящий больший разрушительный эффект, привело к созданию в 40-х годах неконтактного взрывателя.

2.3.3. Неконтактные взрыватели торпед

Неконтактный взрыватель (НВ) замыкает цепь запала на подрыв заряда БЗО в момент прохождения торпеды вблизи цели под воздействием на взрыватель того или иного физического поля цели. При этом глубина хода противокорабельной торпеды устанавливается на несколько метров больше величины предполагаемой осадки корабля – цели.

Наиболее широкое применение получили акустические и электромагнитные неконтактные взрыватели.

Устройство и действие акустического НВ поясняет рис. 2.19.

Импульсный генератор (рис. 2.19, а) вырабатывает кратковременные импульсы электрических колебаний ультразвуковой частоты, следующие через малые промежутки времени. Через коммутатор они поступают на электроакустические преобразователи (ЭАП), преобразующие электрические колебания в ультразвуковые акустические, распространяющиеся в воде в пределах зоны, показанной на рисунке.

При прохождении торпеды вблизи цели (рис. 2.19, б) от последней будут получены отражённые акустические сигналы, которые воспринимаются и преобразуются ЭАП в электрические. После усиления они анализируются в исполнительном устройстве и запоминаются. Получив несколько аналогичных отражённых сигналов подряд, исполнительное устройство подключает источник питания к запальной принадлежности – происходит взрыв торпеды.

Устройство и действие электромагнитного НВ поясняется рис. 2.20.

Кормовая (излучающая) катушка создаёт переменное магнитное поле. Оно воспринимается двумя носовыми (приёмными) катушками, включёнными встречно, в результате чего их разностная ЭДС равна
нулю.

При прохождении торпеды вблизи цели, имеющей своё электромагнитное поле, происходит искажение поля торпеды. ЭДС в приёмных катушках станут разными и появится разностная ЭДС. Усиленное напряжение поступает на исполнительное устройство, подающее питание на запальное устройство торпеды.

На современных торпедах используются комбинированные взрыватели, являющиеся сочетанием контактного с одним из типов неконтактного взрывателя.

2.4. Взаимодействие приборов и систем торпед

при их движении на траектории

2.4.1. Назначение, основные тактико-технические параметры

парогазовых торпед и взаимодействие приборов

и систем при их движении

Парогазовые торпеды предназначены для уничтожения надводных кораблей, транспортов и, реже, ПЛ противника.

Основные тактико-технические параметры парогазовых торпед, получивших наиболее широкое распространение, приведены в табл.2.2.

Таблица 2.2

Наименование торпеды		Скорость, Дальность		двигателя носитель		торпеды, кг Масса ВВ, кг	Носитель	поражения
Отечественные
		70 или 44		Турбина
				Турбина
				Турбина		Нет сведений
Зарубежные
				Турбина
				Поршневой

Открывание запирающего воздушного клапана (см. рис. 2.3) перед выстрелом торпеды;

Выстрел торпеды, сопровождаемый её движением в ТА;

Откидывание курка торпеды (см. рис. 2.3) курковым зацепом в трубе

торпедного аппарата;

Открывание машинного крана;

Подача сжатого воздуха непосредственно на прибор курса и креновыравнивающий прибор для раскручивания роторов гироскопов, а также на воздушный редуктор;

Воздух пониженного давления с редуктора поступает на рулевые машинки, обеспечивающие перекладку рулей и элеронов, и на вытеснение воды и окислителя из резервуаров;

Поступление воды на вытеснение горючего из резервуара;

Подача горючего, окислителя и воды на парогазовый генератор;

Поджигание топлива зажигательным патроном;

Образование парогазовой смеси и подача её на лопатки турбины;

Вращение турбины, а значит, и винтовой торпеды;

Попадание торпеды в воду и начало её движения в ней;

Действие автомата глубины (см. рис. 2.10), прибора курса (см. рис. 2.11), креновыравнивающего прибора и движение торпеды в воде по установленной траектории;

Встречные потоки воды вращают вертушку, которая при проходе торпедой 180…250 м приводит ударный взрыватель в боевое положение. Этим исключается подрыв торпеды на корабле и вблизи его от случайных толчков и ударов;

Через 30…40 с после выстрела торпеды включаются НВ и ССН;

ССН начинает поиск КС, излучая импульсы акустических колебаний;

Обнаружив КС (получив отражённые импульсы) и пройдя его, торпеда поворачивает в сторону цели (сторона поворота введена перед выстрелом);

ССН обеспечивает маневрирование торпеды (см. рис. 2.14);

При прохождении торпеды вблизи цели или при ударе о неё срабатывают соответствующие взрыватели;

Взрыв торпеды.

2.4.2. Назначение, основные тактико-технические параметры электрических торпед и взаимодействие приборов

и систем при их движении

Электрические торпеды предназначены для уничтожения подводных лодок противника.

Основные тактико-технические параметры электрических торпед, получивших наиболее широкое распространение. Приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Наименование торпеды		Скорость, Дальность		двигателя носитель		торпеды, кг Масса ВВ, кг	Носитель	поражения
Отечественные
Зарубежные
				сведений
						сведений

* СЦАБ - серебряно-цинковая аккумуляторная батарея.

Взаимодействие узлов торпеды осуществляется следующим образом:

Открывание запирающего клапана баллона ВВД торпеды;

Замыкание «+» электрической цепи – перед выстрелом;

Выстрел торпеды, сопровождаемый её движением в ТА (см. рис. 2.5);

Замыкание пускового контактора;

Подача воздуха высокого давления на прибор курса и креновыравнивающий прибор;

Подача редуцированного воздуха в резиновую оболочку для вытеснения из неё электролита в химическую батарею (возможный вариант);

Вращение электродвигателя, а значит и винтов торпеды;

Движение торпеды в воде;

Действие автомата глубины (рис. 2.10), прибора курса (рис. 2.11), креновыравнивающего прибора на установленной траектории движения торпеды;

Через 30…40 с после выстрела торпеды включаются НВ и активный канал ССН;

Поиск цели активным каналом ССН;

Получение отражённых сигналов и наведение на цель;

Периодическое включение пассивного канала для пеленгования шумов цели;

Получение надёжного контакта с целью пассивным каналом, отключение активного канала;

Наведение торпеды на цель пассивным каналом;

В случае потери контакта с целью ССН даёт команду на выполнение вторичного поиска и наведения;

При прохождении торпеды вблизи цели срабатывает НВ;

Взрыв торпеды.

2.4.3. Перспективы развития торпедного оружия

Необходимость совершенствования торпедного оружия вызывается постоянным улучшением тактических параметров кораблей. Так, например, глубина погружения атомных ПЛ достигла 900 м, а их скорость движения 40 узлов.

Можно выделить несколько путей, по которым должно осуществляться совершенствование торпедного оружия (рис. 2.21).

Улучшение тактических параметров торпед

Чтобы торпеда настигла цель, она должна иметь скорость, как минимум, в 1,5 раз больше, чем атакуемый объект (75…80 узлов), дальность хода – более 50 км, глубину погружения не менее 1000 м.

Очевидно, что перечисленные тактические параметры определяются техническими параметрами торпед. Следовательно, в данном случае должны рассматриваться технические решения.

Увеличение скорости торпеды может быть осуществлено за счёт:

Применения более эффективных химических источников питания двигателей электрических торпед (магний-хлор-серебряных, серебряно-алюминиевых, использующих в качестве электролита морскую воду).

Создания парогазовых ЭСУ замкнутого цикла для противолодочных торпед;

Уменьшения лобового сопротивления воды (полировка поверхности корпуса торпеды, сокращение числа ее выступающих частей, подбор соотношения длины к диаметру торпеды), поскольку V Т прямо пропорциональна сопротивлению воды.

Внедрения ракетных и гидрореактивных ЭСУ.

Увеличение дальности хода торпеды ДТ достигается теми же путями, что и увеличение её скорости V Т, ибо ДТ= V Т t, где t – время движения торпеды, определяемое количеством энергокомпонентов ЭСУ.

Увеличение глубины хода торпеды (или глубины выстрела) требует усиления корпуса торпеды. Для этого должны применяться более прочные материалы, например алюминиевые или титановые сплавы.

Повышение вероятности встречи торпеды с целью

Применением в системах управления волоконно-оптических про

водов. Это позволяет обеспечить двухстороннюю связь с торпе-

дой, а значит, увеличить объем информации о местоположении

цели, повысить помехоустойчивость канала связи с торпедой,

уменьшить диаметр провода;

Созданием и применением в ССН электроакустических преобра-

зователей, выполненных в виде антенных решеток, что позволит

улучшить процесс обнаружения и пеленгования торпедой цели;

Применением на борту торпеды высокоинтегральной электронной

вы числительной техники, обеспечивающей более эффективную

работу ССН;

Увеличением радиуса реагирования ССН повышением ее чувст-

вительности;

Снижением влияния средств противодействия путем использо -

вания в торпеде устройств, осуществляющих спектральный

анализ принимаемых сигналов, их классификацию и выявление

ложных целей;

Разработкой ССН на базе инфракрасной техники, не подвержен-

ной воздействию помех;

Снижением уровня собственных шумов торпеды путем совершен-

ствования двигателей (создание бесколлекторных электродвига-

телей переменного тока), механизмов передачи вращения и

винтов торпед.

Повышение вероятности поражения цели

Решение этой проблемы может быть достигнуто:

Подрывом торпеды вблизи наиболее уязвимой части (например,

под килем) цели, что обеспечивается совместной работой

ССН и ЭВМ;

Подрывом торпеды на таком расстоянии от цели, при котором на

блюдается максимальное воздействие ударной волны и расши

рение газового пузыря, возникающего при взрыве;

Созданием боевой части кумулятивного (направленного действия);

Расширением диапазона мощностей ядерной боевой части, что

связано как с объектом поражения, так и с собственным безопас -

ным радиусом. Так, заряд мощностью 0,01 кт должен применяться

на дистанции не менее 350 м, 0,1 кт – не менее 1100 м.

Повышение надежности торпед

Опыт эксплуатации и применения торпедного оружия показывает, что после длительного хранения некоторая часть торпед не способна выполнять возложенные на них функции. Это свидетельствует о необходимости повышения надежности торпед, что достигается:

Повышением уровня интеграции электронной аппаратуры торпе -

ды. Это обеспечивает повышение надежности электронных уст-

ройств в 5 – 6 раз, уменьшает занимаемые объемы, снижает

стоимость аппаратуры;

Созданием торпед модульной конструкции, что позволяет при мо-

дернизации заменять менее надежные узлы на более надежные;

Совершенствованием технологии изготовления приборов, узлов и

систем торпед.

Таблица 2.4

Наименование торпеды		Скорость, Дальность		двигателя Энергоноситель		торпеды, кг Масса ВВ, кг	Носитель	поражения
Отечественные
					Комбинированная ССН
					Комбинированная ССН, ССН по КС
				Поршневой Унитарный	Комбинированная ССН, ССН по КС
						Нет сведений
Зарубежные
«Барракуда»				Турбина

Окончание табл. 2.4

Некоторые из рассмотренных путей уже нашли свое отражение в ряде торпед, представленных в табл. 2.4.

3. ТАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОСНОВЫ БОЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ ТОРПЕДНОГО ОРУЖИЯ

3.1. Тактические свойства торпедного оружия

Тактические свойства любого оружия – это совокупность качеств, характеризующих боевые возможности оружия.

Основными тактическими свойствами торпедного оружия являются:

1. Дальность хода торпеды.

2. Скорость ее хода.

3. Глубина хода или глубина выстрела торпеды.

4. Способность наносить повреждения наиболее уязвимой (подводной) части корабля. Опыт боевого применения показывает, что для уничтожения большого противолодочного корабля требуется 1 – 2 торпеды, крейсера – 3 – 4, авианосца – 5 – 7, подводной лодки – 1 – 2 торпеды.

5. Скрытность действия, что объясняется малой шумностью, бесследностью, большой глубиной хода.

6. Высокая эффективность, обеспечиваемая применением систем телеуправления, что значительно повышает вероятность поражения целей.

7. Возможность уничтожения целей, идущих с любой скоростью, а подводных лодок, идущих и на любой глубине.

8. Высокая готовность к боевому применению.

Однако наряду с положительными свойствами имеются и отрицательные:

1. Относительно большое время воздействия на противника. Так, например, даже при скорости 50 узлов торпеде требуется примерно 15 мин, чтобы достичь цель, находящуюся на расстоянии 23 км. За этот промежуток времени цель имеет возможность осуществить маневрирование, применить средства противодействия (боевые и технические), чтобы уклониться от торпеды.

2. Трудность уничтожения цели на малых и больших дистанциях. На малых – из-за возможности поражения стреляющего корабля, на больших – из-за ограниченности дальности хода торпед.

3.2. Организация и виды подготовки торпедного оружия

к стрельбе

Организация и виды подготовки торпедного оружия к стрельбе определяются «Правилами минной службы» (ПМС).

Подготовка к стрельбе подразделяется:

На предварительную;

Окончательную.

Предварительная подготовка начинается по сигналу: «Корабль к бою и походу приготовить». Заканчивается обязательным выполнением всех регламентированных действий.

Окончательная подготовка начинается с момента обнаружения цели и получения целеуказания. Заканчивается в момент занятия кораблём позиции залпа.

Основные действия, производимые при подготовке к стрельбе, приведены в таблице.

В зависимости от условий стрельбы окончательная подготовка может быть:

Сокращённой;

При малой окончательной подготовке для наведения торпеды учитываются только пеленг на цель и дистанция. Угол упреждения j не рассчитывается (j =0).

При сокращённой окончательной подготовке учитываются пеленг на цель, дистанция и сторона движения цели. При этом угол упреждения j устанавливается равным некоторой постоянной величине (j=const).

При полной окончательной подготовке учитываются координаты и параметры движения цели (КПДЦ). В этом случае определяется текущее значение угла упреждения (jТЕК).

3.3. Способы стрельбы торпедами и их краткая характеристика

Существует ряд способов стрельбы торпедами. Эти способы определяются теми техническими средствами, которыми оснащены торпеды.

При автономной системе управления стрельба возможна:

1. В настоящее место цели (НМЦ), когда угол упреждения j=0 (рис. 3.1, а).

2. В область вероятного местоположения цели (ОВМЦ), когда угол упреждения j=const (рис. 3.1, б).

3. В упреждённое место цели (УМЦ), когда j=jТЕК (рис. 3.1, в).

Во всех представленных случаях траектория движения торпеды является прямолинейной. Наибольшая вероятность встречи торпеды с целью достигается в третьем случае, однако этот способ стрельбы требует максимального времени на подготовку.

При телеуправлении, когда управление движения торпеды корректируется командами с корабля, траектория будет криволинейной. При этом возможно движение:

1) по траектории, обеспечивающей нахождение торпеды на линии торпеда – цель;

2) в упреждённую точку с корректировкой угла упреждения по

мере приближения торпеды к цели.

При самонаведении используется сочетание автономной системы управления с ССН или телеуправления с ССН. Следовательно, до начала реагирования ССН торпеда движется так же, как рассмотрено выше, а затем, используя:
Траекторию догонного типа, когда продолжение оси тор педы всё

время совпадает с направлением на цель (рис. 3.2, а).

Недостатком этого способа является то, что торпеда часть своего

пути проходит в кильватерной струе, что ухудшает условия рабо

ты ССН (кроме ССН по кильватерному следу).

2. Так называемую траекторию коллизионного типа (рис. 3.2, б), когда продольная ось торпеды всё время образует с направлением на цель постоянный угол b. Этот угол для конкретной ССН постоянен или может оптимизироваться бортовой ЭВМ торпеды.

Список литературы

Теоретические основы торпедного оружия/ , . М.: Воениздат, 1969.

Лобашинский. /ДОСААФ. М., 1986.

Забнев оружие. М.: Воениздат, 1984.

Сычёв оружие /ДОСААФ. М., 1984.

Скоростная торпеда 53-65: история создания // Морской сборник 1998, №5. с. 48-52.

Из истории развития и боевого применения торпедного оружия

1. Общие сведения о торпедном оружии …………………………………… 4

2. Устройство торпед …………………………………………………………… 13

3. Тактические свойства и основы боевого применения

В настоящее время отмечается серьезный рост отставания России в проектировании и разработке торпедного вооружения. Долгое время ситуацию хоть, как-то сглаживало наличие в России принятых на вооружении в 1977 году ракето-торпед «Шквал», с 2005 года подобное вооружение появилось и в Германии. Имеется информация, что немецкие ракето-торпеды «Барракуда» способны развивать большую, чем «Шквал» скорость, но пока российские торпеды подобного типа распространены более широко. В целом же отставание обычных российских торпед от зарубежных аналогов достигает 20-30 лет.

Основным производителем торпед в России является ОАО «Концерн «Морское подводное – Гидроприбор». Данное предприятие в ходе проведения международного военно-морского салона в 2009 году («МВМС-2009») представило на суд публике свои разработки, в частности 533 мм. универсальную телеуправляемую электрическую торпеду ТЭ-2. Данная торпеда предназначена для поражения современных кораблей подводных лодок противника в любом районе Мирового океана.

Торпеда обладает следующими характеристиками: длина с катушкой (без катушки) телеуправления – 8300 (7900) мм, общая масса – 2450 кг., масса боевого заряда – 250 кг. Торпеда способна развивать скорость от 32 до 45 узлов на дальности в 15 и 25 км., соответственно и обладает сроком службы в 10 лет.

Торпеда оснащается акустической системой самонаведения (активная по надводной цели и активно-пассивная по подводной) и неконтактными электромагнитными взрывателями, а также достаточно мощным электродвигателем, обладающим устройством понижения уровня шума.

Торпеда может быть установлена на подводные лодки и корабли различных типов и по желанию заказчика выполнена в трех различных вариантах. Первый ТЭ-2-01 предполагает механический, а второй ТЭ-2-02 электрический ввод данных по обнаруженной цели. Третий вариант торпеды ТЭ-2 имеют меньшие массогабаритные показатели при длине в 6,5 метра и предназначен для использования на подводных лодках натовского образца, к примеру, на немецких подлодках проекта 209.

Торпеда ТЭ-2-02 специально разрабатывалась для вооружения атомных многоцелевых подводных лодок 971 проекта класса «Барс», которые несут ракетно-торпедное вооружение. Есть информация, что подобная АПЛ по контракту была закуплена военно-морским флотом Индии.

Самое печальное в том, что подобная торпеда уже сейчас не отвечает ряду требований предъявляемых к подобному оружию, а также уступает по своим техническим характеристикам иностранным аналогам. Все современные торпеды западного производства и даже новое торпедное оружие китайского производства имеет шланговое телеуправление. На отечественных же торпедах применяется буксируемая катушка – рудимент почти 50-летней давности. Что фактически ставит наши подводные лодки под расстрел противника с гораздо большими эффективными дистанциями по стрельбе. Не одна из представленных на выставке МВМС-2009 отечественных торпед не имела шланговой катушки телеуправления, у всех буксируемые. В свою очередь все современные торпеды оснащаются оптико-волоконной системой наведения, которая размещается на борту подводной лодки, а не на торпеде, что сводит к минимуму помехи от ложных целей.

К примеру, современная американская дистанционно-управляемая торпеда большой дальности Mk-48 разработанная для поражения скоростных подводных и надводных целей способна развивать скорость до 55 и 40 узлов на дистанциях в 38 и 50 километров соответственно (оцените при этом возможности отечественной торпеды ТЭ-2 45 и 32 узла на дальностях 15 и 25 км ). Американская торпеда оборудована системой многократной атаки, которая срабатывает при потере торпедой цели. Торпеда способна самостоятельно обнаружить, осуществить захват и атаковать цель. Электронная начинка торпеды настроена таким образом, что позволяет поражать подводные лодки противника в районе командного поста, расположенного за торпедным отсеком.

Ракето-торпеда "Шквал"

Единственным положительным моментом на данный момент можно считать переход в российском флоте от тепловых к электрическим торпедам и вооружениям на ракетном топливе, которые на порядок устойчивее к всевозможным катаклизмам. Напомним, что АПЛ «Курск» со 118 членами команды на борту, которая погибла в акватории Баренцева моря в августе 2000 года, затонула в результате взрыва тепловой торпеды. Сейчас торпеды того класса, каким был вооружен подводный ракетоносец «Курск» уже сняты с производства и не эксплуатируются.

Наиболее вероятным развитием торпедного оружия в ближайшие годы станет совершенствование так называемых кавитирующих торпед (они же ракето-торпеды). Отличительной их особенностью служит носовой диск диаметром около 10 см., который создает перед торпедой воздушный пузырь, который способствует уменьшению сопротивления воды и позволяет добиваться приемлемой точности, при высокой скорости движения. Примером таких торпед служит отечественная ракета-торпеда «Шквал» диаметра 533 мм., которая способна развивать скорость до 360 км/ч, масса боевой части 210 кг., торпеда не имеет системы самонаведения.

Распространению такого вида торпед препятствует не в последнюю очередь то, что на высоких скоростях их движения трудно расшифровывать гидроакустические сигналы для управления ракето-торпедой. Подобные торпеды вместо винта используют в качестве движителя реактивный двигатель, что в свою очередь затрудняет управление ими, некоторые типы таких торпед способны двигаться только по прямой. Есть сведения, что в настоящее время ведутся работы по созданию новой модели «Шквала», которая получит систему самонаведения и увеличенный вес боевой части.

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.).

По способу наведения

• 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 торпеды

Одним 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.

Прошло уже около восьмидесяти лет с тех пор, как торпеда была изобретена, и шестьдесят семь лет с того дня, когда впервые ее применили в боевой обстановке. За это время основы устройства этого оружия не изменились. Но вместе с успехами науки и техники, металлургии и машиностроения качество торпед непрерывно улучшалось.

Ученые и техники напрягали все усилия для непрерывного улучшения четырех главных качеств торпеды: разрушительного действия заряда, чтобы рана, нанесенная неприятельскому кораблю, оказалась глубже, больше, смертельнее; меткости и скорости, чтобы вернее и скорее настигла свою жертву торпеда; бесследности, чтобы труднее было врагу заметить торпеду и уклониться от нее, и дальности хода, чтобы можно было, если нужно, издалека поражать врага.

Их старания привели к тому, что во второй мировой войне торпеда стала еще более грозным оружием. В крупных боевых столкновениях на морях и океанах, в повседневной борьбе на коммуникациях торпедные удары часто решали исход сражений.

Перед нами гигантское стальное «веретено». Оно как бы составлено из правильных геометрических фигур. Длинный цилиндр заканчивается спереди полушарием, а сзади «конусом. Общая длина веретена в различных конструкциях изменяется от 6 до 7–8 метров, а диаметр цилиндра - от 450 до 600 миллиметров. Форма и размеры веретена очень напоминают крупную акулу, прожорливую хищницу морей. И удар торпеды напоминает нападение акулы. Электрический скат, название которого Фультон присвоил торпеде, приходится родичем акуле. Поэтому торпеду по всем признакам можно назвать «стальной акулой».

Знакомство со стальной акулой (см. рис. на стр. 88–89) начнем с ее головы - с передней части торпеды. Это та часть, внутри которой помещается взрывчатый заряд, зарядное отделение. Все остальные части торпеды служат одной цели - донести этот заряд до намеченной цели и взорвать ее. Впервой торпеде вес заряда не превышал нескольких килограммов. За восемьдесят лет эти несколько килограммов выросли до двухсот-четырехсот. Уже в первых торпедах вместо обыкновенного черного пороха применялось очень сильное взрывчатое вещество - пироксилин. Это вещество прессовали в форме кирпичей и укладывали в зарядное отделение. В наше время применяются новейшие, исключительно сильно взрывчатые вещества. Их уже не только укладывают, но и заливают в зарядное отделение в жидком виде, после чего этот заряд отвердевает. Когда такой заряд взрывается под водой у борта корабля, сила его удара на расстоянии в 7–8 метров уничтожает на своем пути все препятствия, коверкает, ломает, разбрасывает самые крепкие устройства, изготовленные из высококачественного металла.

Зарядное отделение торпеды, наполненной взрывчатым веществом, - это та же мина с большим зарядом. Как бы сильно ни ударялась такая мина о корпус корабля, она не взорвется, если мы ее снабдим ее взрывателем и детонатором. Детонатор торпеды состоит из двух веществ: 1,8 грамма тетрила и 0,2 грамма гремучей ртути, помещенных внутрь запального стакана, в котором находится обычно 600 граммов прессованного порошка тетрила.

В торпеде обычно имеются два взрывателя, или, как их еще называют, ударника. Один находится спереди зарядного отделения и называется лобовым. При ударе в цель боек ударника подается назад и накалывает капсюль с гремучей ртутью. Детонатор воспламеняется, а вслед за ним взрывается и основной заряд.

Но ведь торпеда может попасть в корабль косо, тогда боек не сработает. На этот случай передний ударник снабжен торчащими впереди четырьмя расходящимися в разные стороны «усами». Очень редко случается, что торпеда проскользнет по борту корабля и не заденет его ни одним усом. Чтобы застраховать торпеду и от такого случая, ее снабжают вторым ударником. Он называется «инерционным». Боек этого ударника так устроен, что при любом столкновения торпеды с каким-нибудь массивным твердым телом он мгновенно накалывает капсюль детонатора и производит взрыв.

Торпеда с неконтактным взрывателем (с фотоэлектрическим «глазом») проходит под корпус корабля, поворачивает кверху под самым его днищем, чтобы взорваться там, где жизненные части судна наименее защищены

У читателя, наверное, возникает опасение: а не могут ли оба эти ударника, и лобовой и особенно инерционный, подействовать еще до торпедного выстрела, еще во время подготовки, от случайных сотрясений и столкновений? Нет, не могут! Безопасность обращения обеспечена особым предохранителем, который стопорит бойки ударников. Этот предохранитель торчит из торпеды впереди в виде стерженька с крошечным винтом-вертушкой на конце. Когда торпеда выпущена в воду, вертушка начинает вращаться и освобождает бойки от предохранителя. Это происходит, когда торпеда уже прошла в воде 200–250 метров; теперь она стала опасной. Существует еще один вид взрывателя, который действует, если торпеда вовсе не коснется корабля, а только пройдет под ним. Такие взрыватели называются неконтактными. Их устройство составляет военную тайну. Можно только привести описания отдельных проектов, сведения о которых проникли в печать.

За несколько лет до начала второй мировой войны в зарубежной технической печати появились сообщения о торпеде, вооруженной электрическим «глазом» - фотоэлементом. Торпеду направляют заведомо немного ниже днища корабля-мишени. В тот момент, когда фотоэлемент попадает в тень, падающую от корабля, срабатывает чувствительное устройство электрического глаза, управляющее рулем глубины, и торпеда резко взмывает кверху. При этом приводится в действие и механизм, взрывающий заряд. Взрыв происходит или в непосредственной близости от днища, или при столкновении торпеды с корпусом корабля.

Основное назначение такой торпеды - нанести удар в самую уязвимую часть корпуса корабля - в его днище, где он хуже всего защищен от подводного взрыва.

По отдельным сообщениям зарубежных журналов существуют еще неконтактные взрыватели, в которых вместо электрического глаза работает магнитная стрелка, так же как в магнитной мине. Когда торпеда с таким взрывателем попадает в магнитное поле корабля, взрывается заряд. По времени действие магнитного взрывателя так рассчитано, чтобы торпеда взорвалась как раз под днищем корабля, где нет противоминной защиты.

Воздух + вода + керосин

Воздух, вода и керосин - вот чем питается наш стальной хищник. Он принимает эту пищу в особые приемники - резервуары и бачки. Если от зарядного отделения итти к хвосту торпеды, то прежде всего мы попадаем в приемник воздуха - воздушный резервуар. Это средняя и самая длинная (около 3 метров) часть торпеды. Она представляет собой стальной цилиндр во весь диаметр торпеды. С обоих концов этот цилиндр закрыт сферическими донышками.

Воздух - главная и наибольшая составная часть «пищи» торпеды, и его требуется очень много. Поэтому стараются поместить в резервуар как можно больше воздуха. А как это сделать? Приходится накачивать воздух внутрь резервуара под большим давлением, доходящим до 200 атмосфер, и хранить его в резервуаре в сжатом состоянии.

При обыкновенном атмосферном давлении на каждый квадратный сантиметр поверхности резервуара давила бы и внутри и снаружи сила в 1 килограмм.

Но вот мы накачали в резервуар воздух под давлением в 200 атмосфер. Теперь на каждый квадратный сантиметр поверхности изнутри резервуара давит огромная сила в 200 килограммов, а снаружи - все тот же 1 килограмм, что и раньше. Металл, из которого изготовлен резервуар, должен надежно выдерживать избыток давления изнутри и не разрываться. Соединения донышек с цилиндром не Должны пропускать скрытый воздух наружу. Поэтому воздушный резервуар торпеды - это очень ответственная ее часть. Резервуар изготовляют из очень прочной стали. Тщательно наглухо вставляются в цилиндр донышки. Изготовление резервуара и донышек, сборка их - все это очень ответственные операции при изготовлении всей торпеды.

В заднем Донышке воздушного резервуара оставлено отверстие. Трубка соединяет это отверстие с поверхностью торпеды. Через впускной кран, находящийся на этой трубке, накачивается воздух. Затем впускной кран закрывается - «резервуар принял свою порцию воздуха. Когда понадобится, в той же трубке откроется другой кран - машинный, и воздух потечет к механизмам торпеды.

Тут же, за воздушным резервуаром, начинается кормовое отделение торпеды. Здесь рядом с воздушным резервуаром находится маленький резервуар - баллон для нескольких литров керосина. И, наконец, здесь же мы найдем и воду, налитую сюда специально, чтобы «поить» стальную акулу.

В кормовом отделении размещаются все главнейшие механизмы торпеды. Воздух, керосин, вода попадают в особый аппарат, который торпедисты называют «подогревательным аппаратом». На пути к этому аппарату сжатый воздух проходит через регуляторы высокого и низкого давления. Первый из них понижает давление воздуха с 200 атмосфер до 60, а второй - с 60 до более низкого, рабочего давления. Лишь после этого сжатый воздух попадает, наконец, в подогревательный аппарат. Здесь воздух, вода и керосин перерабатываются в единый источник энергии движения торпеды. Как это делается?

Как только керосин поступает в подогревательный аппарат, он тут же воспламеняется от специального автоматического зажигательного патрона.

Воздух дает возможность керосину сгорать - температура в аппарате сильно повышается. Вода испаряется, превращается в пар. Вся рабочая смесь из газов от сгоревшего керосина и водяных паров поступает из подогревательного аппарата в главную машину - двигатель торпеды; он невелик и занимает в длине торпеды около метра, и все же этот двигатель развивает большую мощность - в 300–400 лошадиных сил.

Смесь, попадающая в цилиндры двигателя, сохраняет значительное рабочее давление. В цилиндрах могут перемещаться поршни со штоками. Рабочая смесь давит на поршень, толкает его. Затем особый распределительный механизм двигателя выпускает отработавшую смесь и впускает новую, с другой стороны поршня. Давление с одной стороны падает, а с другой - возрастает. Поршень возвращается обратно и тянет за собой шток.

Почти так же работает и обыкновенная паровая машина в паровозе. Только там машина вращает колесо паровоза, а в торпеде она приводит в движение гребные валы. Две стальные трубы, вставленные одна в другую, - это и есть гребные валы торпеды. Они проходят сквозь хвостовую часть торпеды, по ее оси от машины до заднего конца. Работа поршней через кривошипный механизм передается на оба вала, заставляя их вращаться в разные стороны. Валы называются гребными потому, что на каждом из них насажен гребной винт. Само собой понятно, что и винты вращаются в разные стороны.

Но почему их два и почему их заставляют вращаться в разные стороны? Представим себе, что у торпеды всего только один винт. Заставим этот винт вращаться в какую-нибудь одну сторону. Тогда торпеда будет двигаться вперед и вращаться в сторону; крениться. Но работа механизмов торпеды рассчитана на то, что она будет двигаться вперед, не качаясь и не переворачиваясь. Когда два винта вращаются в противоположные стороны, они уравновешивают друг друга - торпеда идет ровно, не кренится, не переворачивается.

Когда газы сделали свое дело - толкнули поршни, заставили вращаться валы, они выходят внутрь полого гребного вала. Через задний открытый конец вала отработанный газ уходит в воду и пузырьками подымается на поверхность. Там пузырьки лопаются и образуют довольно заметный пенистый след.

След торпеды на воде

Этот след - враг торпедистов: он выдает торпеду и нападающую подводную лодку.

Очень часто этот пенистый след портит торпедистам все дело. Противник увидел след, «отвернул», и торпеда прошла мимо. Важнейшее качество торпедной атаки с подводных лодок - ее скрытность - намного уменьшается по вине каких-то воздушных пузырьков, по вине выхлопных газов двигателя торпеды, уходящих в воду. Как избавиться от них?

Прежде всего в торпеде можно заменить двигатель, поставить электромотор, тогда не будет никаких воздушных пузырьков, след торпеды исчезнет. Раньше считали, что этого достигнуть невозможно, так как для питания электромотора нужны настолько тяжелые и громоздкие аккумуляторы, что их негде разместить в торпеде. И размеры и вес торпеды якобы этого не позволяли. Но уже во время второй мировой войны в печати появились сообщения о том, что применяются торпеды с электрическим двигателем. Это значит, что изобретены легкие и емкие аккумуляторы, маловесный, но мощный электромотор. Таким образом найден путь избавления от следа торпеды.

Ту же задачу можно решить и по другому - сделать отходящие газы невидимыми - тогда не будет пузырьков.

Еще десять лет назад в печати начали появляться сведения о торпедном двигателе, работающем не на паровоздушной смеси, а на кислороде и водороде. Выхлопные газы такого двигателя должны превращаться в воду и бесследно исчезнуть в море.

Возможно, что и такое решение задачи бесследности уже достигнуто.

Если снять воздушный резервуар и сфотографировать разрез торпеды, мы увидим на фотографии сложный лабиринт из трубок и клапанов, окутавших корпус подогревательного аппарата, керосиновой баллон и главную машину.

Поперечный разрез торпеды 1 - распределение воздуха между цилиндрами двигателя; 2 - машинный кран для сжатого воздуха; 3 - впускной клапан; 4 - прибор расстояния; 5 - подача керосина в подогреватель; 6 - зажигательный патрон, воспламеняющий керосин в подогревателе; 7 - подогреватель; 8 - регулятор давления воздуха

Но здесь нет ничего лишнего. Каждая трубка, каждый клапан служат для определенной работы.

Механические «рулевые»

На всяком корабле есть рулевой. Он держит в руках штурвал, поворачивает им руль, корабль меняет направление. У торпеды есть тоже рули, и ими также нужно управлять. Если этого не делать, торпеда может выскочить на поверхность или, наоборот, нырнуть очень глубоко и удариться о дно. Может даже случиться, что она повернет в другую сторону или пойдет назад и ударит свой корабль.

Там, где кончается хвостовая часть торпеды, укреплены две пары рулей. Одна пара вертикальная, другая - горизонтальная. Каждая пара рулей торпеды имеет своего «рулевого». Но это, конечно, не люди, а механические рулевые.

Горизонтальные рули держат ход торпеды по глубине. Это значит, что они заставляют торпеду держаться на заданном уровне под водой. В разных случаях и уровни эти разные.

Линейный корабль глубоко сидит в воде: для попадания в него торпедой пониже, подальше от броневой защиты, необходимо, чтобы торпеда шла глубже. Малые надводные корабли неглубоко сидят в воде; если пустить торпеду на большой глубине, она может пройти под днищем такого корабля, под его килем. Значит, надо пустить торпеду на небольшой глубине. И надо обеспечить, чтобы заданная глубина не менялась.

Вот тут-то и начинается работа первого рулевого торпеды - гидростатического аппарата.

Мы уже знакомы с устройством гидростата, работающего в мине. В торпеде его устройство повторяется. Цилиндр с подвижным диском и пружиной помещен в торпеде так, что диск сообщается с морской водой, испытывает давление воды. Чем глубже идет торпеда, тем больше это давление; чем мельче идет торпеда, тем меньше и давление. Это давление будет толкать диск гидростата снизу вверх.

Что нужно сделать, чтобы торпеда шла на заданной глубине, например на глубине в 4 метра? Регулируют пружину гидростата таким образом, чтобы при глубине в 4 метра диск занимал в цилиндре определенное положение. Если торпеда пойдет глубже, давление увеличится, диск пойдет кверху. Если торпеда пойдет мельче, диск опустится.

Особые тяги связывают диск с рулевой машинкой, работающей от сжатого воздуха. Рулевая машинка в свою очередь связана с горизонтальными рулями. Если торпеда пошла вниз и нырнула ниже заданной глубины, диск пошел кверху, потянул тягу, заработала рулевая машинка и повернула рули. Торпеда начинает итти кверху. Вот она достигла определенного уровня под водой, но не удержалась на нем и пошла выше. Диск опустился, снова потянул тягу, но уже в другую сторону. Снова заработала рулевая машинка и повернула рули. Приходится торпеде повернуть книзу. Так гидростат не дает торпеде уйти от заданной глубины.

А как же ведут себя гидростат и рули, если торпеда правильно идет на заданной глубине? В этом случае диск остается в покое; все устройство так отрегулировано, что при неподвижном диске горизонтальные рули располагаются в горизонтальнойплоскости, составляют прямое продолжение оперения хвоста торпеды. При этом должен получиться и прямой ход, без скачков вниз и вверх. На самом деле строго прямого хода не бывает: торпеда всегда уходит то вверх, то вида, идет по волнистой линии. Но если нет резких скачков, если отклонения от заданного уровня не велики, не больше 1 / 2 метра, ход по глубине считается удовлетворительным. Но не один гидростат решает эту задачу.

Устройство современной торпеды 1 - зарядное отделение; 2 - воздушный резервуар, в котором хранится сжатый воздух, питающий двигатель; 3 - запирающий кран для запирания воздуха в резервуаре; 4 - машинные регуляторы для понижения давления; 5 - машинный кран для пропуска воздуха к механизмам; 6 - прибор расстояния, механизм которого закрывает доступ воздуха к механизмам после прохождения торпедой заданного расстояния; 7 - курок для открывания машинного крана (откидывается, когда торпеда выбрасывается из трубы аппарата); 8 - прибор Обри, управляющий ходом торпеды по направлению; 9 - резервуар для керосина; 10 - главная машина торпеды (двигатель); 11 - подогревательный аппарат, в котором подготовляется рабочая смесь для двигателя торпеды; 12 - гидростатический аппарат, управляющий ходом торпеды по глубине

Гидростату ровно столько лет, сколько и самой торпеде. Уайтхед изобрел этот прибор, когда стремился заставить мину-лодку Лупписа ходить под водой. Испытания показали, что торпеда делает скачки и уклоняется от заданного уровня на 6–8 метров. Очень часто она зарывалась в песчаное дно или, как дельфин, выпрыгивала и кувыркалась на поверхности воды.

Уайтхед скоро открыл причину этой «резвости». Торпеда - тяжелое тело. Вот она с большой скоростью идет вниз, а рули потянули ее наверх. Торпеда не сразу «послушается руля», по инерции она еще пройдет некоторое расстояние вниз. Рули тоже всегда немного опаздывают с поворотом. Да и понятно почему. В тот миг, когда торпеда ушла ниже заданной глубины, диск немедленно начинает двигаться. Но между ним и рулями должны еще сработать тяги и рулевая машинка. На это уходит время. Вот почему первая торпеда Уайтхеда делала прыжки.

Уайтхед начал решать новую задачу - как уничтожить или немного уменьшить прыжки торпеды. Через два года (в 1868 г.) он эту задачу решил - торпеда начала ходить ровнее, без скачков. Уайтхед присоединил к гидростату еще один механизм. «Секрет мины» - так много лет назывался этот прибор.

Конечно, все видели маятник в стенных часах. «Секрет» мины - это маятник. Его тяжелый груз через специальную рулевую машинку соединен с рулевыми тягами. Точка подвески выбрана таким образом, что груз маятника как бы помогает гидростату выпрямить ход торпеды. Стоит торпеде нырнуть носом вниз или прыгнуть кверху, как тяжесть маятника начинает действовать через рулевую машинку на рулевые тяги. Маятник - помощник гидростата. Он ускоряет перекладку рулей, когда торпеда отклоняется от заданной глубины. Когда торпеда возвращается на заданную глубину, тот же маятник препятствует слишком резкому прыжку торпеды, выравнивает ее ход.

Гидростат вместе с маятником составляют гидростатический аппарат. Это и есть первый рулевой торпеды, который в подводных глубинах держит правильный курс на корабль противника.

Теперь мы знаем, как Уайтхеду удалось обеспечить торпеду первым рулевым. Но вскоре понадобился и второй рулевой.

В первое время существования торпеды еще не было таких прочных материалов, которые могли бы выдерживать большое давление воздуха в резервуаре. Чем меньше было давление, тем меньше воздуха вмещал резервуар, тем меньше запас энергии был у двигателя торпеды. Поэтому торпеда едва-едва проходила 400 метров. Чтобы вернее попасть, приходилось близко подходить к противнику. На таком малом расстоянии торпеда только немного отклонялась от заданного направления. И все же часто случались промахи.

В дальнейшем торпеда совершенствовалась, увеличили запас воздуха в резервуаре, дальность хода торпеды выросла, и отклонения торпеды от направления стали очень большими, поэтому часто случались промахи даже по неподвижному противнику. А ведь нужно было стрелять и по движущимся кораблям.

Уайтхеду так и не удалось додуматься до устройства такого механического рулевого, который так же, как и гидростат, замечал бы отклонения и заставлял торпеду возвращаться к заданному направлению.

Только через 30 лет после рождения торпеды (в 1896 г.) конструкторам удалось изобрести для нее второго механического рулевого - прибор для управления ходом по направлению. Заслуга эта принадлежит конструктору Обри. Поэтому и прибор назван его именем; так и говорят - прибор Обри. Этот прибор по своему устройству напоминает простой волчок, тот самый волчок, которым забавляются дети. Если такой волчок вращается с очень большой скоростью, его ось всегда находится в одном и том же положении, всегда сохраняет свое направление. Даже большое усилие не заставит ось быстро вращающегося волчка изменить свое направление. В технике такой волчок называется гироскопом.

Как работает в торпеде механический рулевой - волчок

Обри снабдил торпеду гироскопом и подвесил его таким образом, чтобы положение оси волчка прибора всегда оставалась одинаковым. Прибор соединялся с вертикальными рулями с помощью тяг и промежуточной рулевой машинки так, что при прямом, правильном ходе торпеды ее вертикальные рули неподвижны. Но вот торпеда свернула с прямого пути. Так как ось быстро вращающегося волчка сохранила свое положение в пространстве, а торпеда изменила свое направление, то тяги, соединяющие через рулевую машинку волчок с рулями, начинают перекладывать вертикальные рули. Соединение волчка с рулями устроено так, что если торпеда повернула влево, рули переложатся вправо - придется и торпеде поворачиваться вправо и возвращаться на правильный путь. Не удержалась торпеда на правильном направлении и повернула правее - рули тут же переложатся влево, и снова торпеде приходится возвращаться на правильный путь. И только когда торпеда пойдет по этому пути, рули будут оставаться в покое, в прямом положении. Но для того, чтобы гироскоп так работал, нужно, чтобы волчок очень быстро вращался, чтобы число его оборотов доходило до двадцати тысяч в минуту. Как это делается?

Среди лабиринта трубок, между резервуаром и машиной, вьется одна, которая проходит мимо подогревательного аппарата, мимо главной машины, уходит дальше и кончается как раз в корпусе гироскопа. Здесь помещается маленькая воздушная турбинка. Трубка подводит к ней воздух из резервуара. Этот воздух сохраняет все свое давление - оно по дороге нигде не снижалось. Когда в момент выстрела открывается машинный кран, воздух из резервуара через трубку попадает в турбинку, давит на ее лопатки и заставляет ее вращаться с огромной скоростью. В свою очередь турбинка передает эту скорость волчку. Все это длится меньше, чем полсекунды, затем турбинка автоматически разобщается от волчка. Таким образом, пока торпеда при выстреле соскальзывает в воду, ее волчок оказывается уже запущенным и точно ведет подводный снаряд по заданному направлению. И здесь, как и при ходе торпеды по глубине, ее движение не совсем прямое, а слегка волнистое. Но эти колебания очень малы.

Итак, гироскоп это тот второй механический рулевой, который заставляет торпеду итти прямо, на цель. Но тот же гироскоп, если его заранее соответствующим образом установят, может заставить торпеду повернуть на какой-то угол к первоначальному направлению. Бывает иногда, что торпедой выгоднее стрелять именно так. Такая стрельба называется «угловой».

Торпедный выстрел

Мы познакомились с главнейшими основными механизмами стальной акулы. Но в ее металлическом туловище разместилось еще много других вспомогательных механизмов. Можно сказать, что тело стальной акулы - корпус торпеды - доотказа «набито» этими механизмами.

С помощью одних механизмов можно заставить торпеду итти под водой со скоростью до 50 узлов. При такой скорости быстро расходуется воздух, его хватает на короткую дистанцию, всего на 3–4 километра. Но если уменьшить скорость до 30 узлов, то торпеда может пройти и очень большое расстояние - до 10–12 километров.

Другие механизмы заставляют торпеду пройти не больше заданного расстояния, заставляют ее тонуть, если она не настигла врага, или всплыть на поверхность воды, если ее необходимо вернуть на пославший ее корабль. Это бывает во время учебных практических стрельб.

И основные и вспомогательные механизмы торпеды регулируются, устанавливаются заранее, до выстрела. Для этой цели наружу выведены через особые отверстия - горловины - краны и регуляторы.

Трехтрубный поворотный торпедный аппарат

Если стреляют снарядом или пулей, необходимо иметь пушку или винтовку. А как выстрелить торпедой? Существует специальная торпедная «пушка». Она имеет одну или несколько труб. Подготовленные к выстрелу торпеды вводятся в эти трубы. При выстреле в задней части трубы либо взрывается заряд пороха, либо туда впускается из особого резервуара сжатый воздух. В обоих случаях получается давление, которое выталкивает торпеду из трубы.

На небольших надводных кораблях торпедные аппараты устанавливаются на палубе. Трубы соединяются по две, три или четыре (до пяти) на одной поворотной платформе. Чтобы прицелиться, надо повернуть платформу с трубами на определенный угол. На подводных лодках торпедные аппараты помещаются внутри корпуса, в носу и на корме (а в последнее время и снаружи вне корпуса). Их наглухо закрепляют в гнездах. Для того, чтобы прицелиться, приходится маневрировать и направлять лодку кормой или носом на ту точку, куда следует попасть торпедой.

Выстрел-толчок с помощью сжатого воздуха или пороха служит только для того, чтобы заставить торпеду вылететь из трубы в воду. На верхней поверхности торпеды имеется откидной курок, а к внутренней поверхности трубы аппарата сверху прилажен зацеп. Когда торпеда еще скользит внутри трубы, этот зацеп нажимает на курок, откидывает его. Немедленно открывается машинный кран, и сжатый воздух из резервуара перемещается в подогревательный аппарат, а оттуда в машину. Двигатель начинает работать, винты вращаются и быстро двигают торпеду вперед.

Но куда деваются пороховые газы или сжатый воздух после того, как торпеда вышла из аппарата? На надводных кораблях вопрос решается просто: вслед за торпедой в воздух вырываются и вытолкнувшие ее газы. На подводных лодках дело обстоит иначе. Газы вырываются в воду и затем на ее поверхность, образуя большой пузырь. Это обнаруживает подводную лодку. Вот почему в последнее время усиленно решалась и, повидимому, успешно решена задача «беспузырной» стрельбы.

Торпедный треугольник

Еще до тоги, как сжатый воздух выбросил торпеду в воду, минерам пришлось взять правильный прицел. Как же прицелиться торпедой, каким образом точно направить трубу торпедного аппарата? Ведь корабль-цель на месте не стоит, а движется с большой или малой скоростью в каком-то направлении. Бели в момент выстрела прицелиться как раз в ту точку, где находится корабль противника, то за время движения торпеды цель успеет уйти вперед, а торпеда промахнется и только пересечет курс корабля где-то сзади, за его кормой. Поэтому нужно целиться не в самый корабль, а в какую-то точку впереди него, на пути его движения. А как найти эту точку?

Вот тут-то и приходит на помощь «торпедный треугольник». Быстрое и правильное решение этого треугольника - важнейшее условие успешной торпедной атаки.

Представьте себе атакующий корабль. На некотором расстоянии от него движется по своему направлению корабль-цель. Линия, соединяющая оба корабля в момент выстрела, - это одна сторона треугольника. Через минуту-две произойдет взрыв- корабль противника и торпеда столкнутся в какой-то точке. Линия, соединяющая атакующий корабль с этой точкой, - это вторая сторона треугольника. Третья сторона - это тот отрезок пути, который корабль противника успел пройти по курсу с момента выстрела до момента взрыва.

Треугольник имеет три вершины - точки. Первая точка - это местонахождение атакующего корабля в момент выстрела, вторая - местонахождение атакуемого корабля, тоже в момент выстрела, а третья - та точка, в которой этот корабль и торпеда должны встретиться. Вот эту третью вершину треугольника и надо найти.

Схема торпедного треугольника

На атакующем корабле имеются специальные точные приборы, которые сообщают торпедистам необходимые сведения: скорость и курс корабля-цели и расстояние до нее. Кроме того, торпедисту-наводчику помогает особый торпедный прицел. Этот прибор тоже напоминает собой треугольник. Одна сторона этого треугольника жестко закреплена по направлению трубы торпедного аппарата. На ней нанесена шкала с делениями. Этими делениями в масштабе измеряют скорость хода торпеды. Другая сторона треугольника подвижна вокруг шарнира. На ней тоже нанесены деления, изображающие скорость корабля-цели. Эта сторона устанавливается параллельно курсу атакуемого судна. И, наконец, третья сторона совпадает с линией, соединяющей атакующий корабль с точкой попадания. Эта сторона тоже подвижна. Торпедист комбинирует установку обеих подвижных сторон своего прицела и находит искомую точку или, вернее, тот угол, на который следует отклонить направление торпеды, чтобы попасть в корабль-цель впереди его курса в какой-то определенной точке. Этот угол называется «углом упреждения».

Когда торпеда еще только появилась, скорость ее хода очень быстро росла и вскоре увеличилась чуть ли не вдвое по сравнению со скоростями кораблей того времени. Можно было стрелять даже вдогонку вражеским кораблям. В наши дни скорость торпеды только немного превосходит скорость быстроходных надводных кораблей. Атакующему кораблю приходится поэтому выбирать позицию впереди своей цели.

Когда стреляют торпедами с больших дистанций, трудно рассчитывать на правильный, точный прицел. Поэтому в таких случаях сразу выпускают несколько торпед, но не. в одну точку, а так, чтобы все они покрыли определенную площадь. Эта делается с таким расчетом, чтобы «поймать» корабль противника на обстрелянной площади даже при неправильном определении данных для стрельбы. Такой способ нанесения торпедного удара называется «стрельбой по площадям». Как осуществляется такая стрельба?

Трубы торпедных аппаратов растворяются так, что их оси образуют как бы лучи, выходящие из одной точки. Получается своеобразный торпедный «веер». Выпущенные залпом торпеды так и идут на цель веером и уж одна или две из них обязательно встретятся с ней. Можно стрелять и по-другому, очередью, «беглым огнем», - торпеды выпускаются одна за другой через известные промежутки времени с таким расчетом, чтобы одна из них настигла корабль противника в какой-то точке на линии его курса.

Испытание

Сложна техника, заключенная в торпеде. Очень точного и квалифицированного обращения требуют ее механизмы. Решительных быстрых действий, инициативы, твердого знания материальной части и умения правильно оценить боевую обстановку требует от торпедиста торпедный выстрел. Специальность торпедиста полна интереса.

Много раз испытываются отдельные механизмы и вся торпеда на испытательных стендах завода и в море перед сдачей во флот, а на кораблях снова и снова упражняют стальных хищников в смертоносном беге на врага, обучают кадры молодых торпедистов владеть мощью своего оружия.

Вот несколько человек на палубе учебного корабля или пловучей испытательной станции перегнулись у борта и напряженно следят за поверхностью воды. В руках у этих людей секундомеры. Прозвучал сигнал, и в тот же миг из трубы торпедного аппарата прыгнула в воду стальная акула. Она ныряет, исчезает в воде, и тут же, через мгновение, лопающиеся на поверхности воздушные пузырьки отмечают след торпеды. Несколько вех расположено на ее пути. Вот уже пройдена первая веха. Люди на палубе «засекли» на секундомерах момент прыжка торпеды и теперь вооружились биноклями, чтобы не упустить из виду ее след.

Одна за другой остаются позади контрольные вехи, вот уже последняя - это конец заданной дистанции. Уже и след виден очень неясно, его как будто уже нет. В этот момент за последней вехой над поверхностью воды весело взлетает светлая струя фонтана: это торпеда прошла заданное расстояние, автоматически освободилась от балластной воды, стала вертикально и беспомощно запрыгала на волнах, как безобидный буек. Дежурный катер быстро подходит к «буйку». Люди на катере ловко берут торпеду на буксир и доставляют ее обратно к учебному кораблю. Еще несколько минут - и торпеда повисла в воздухе на крюке подъемного крана и возвращается на свой корабль.

Выстрел торпедой с пловучей пристрелочной станции

Так испытывается торпеда. При испытании ее переднюю часть, боевое зарядное отделение, заменяют учебным зарядным отделением. Вместо заряда взрывчатого вещества его наполняют обыкновенной водой. Когда торпеда проходит заданную дистанцию, специальный механизм автоматически заставляет сжатый воздух вытеснить воду, и торпеда всплывает на поверхность.

Когда торпеда многократно проверена на заводе и в море, когда она готова к своей роли носителя гибельного подводного удара, ее сдают во флот, и тогда наступает очередь торпедистов на кораблях наилучшим образом овладеть своим оружием.

Торпеда-преследователь

Торпеда направлена в цель, рули точно ведут ее по заданной глубине и направлению. Но то ли неверно решен торпедный треугольник, то ли неправильно определили скорость и курс цели - торпеда прошла мимо цели. Может случиться, что прицел взят правильно, но противник заметил или заподозрил опасность и начал маневрировать, менять курс и скорость - опять торпеда прошла мимо. Наконец, ведь и механизмы торпеды могут подвести: отрегулировали и поставили их правильно, а во время хода что-то разладилось, механизмы неверно повели торпеду - опять мимо.

Как добиться того, чтобы торпеда никогда не шла мимо цели, чтобы всегда она настигала врага, чтобы сделать этот подводный снаряд неотвратимым? Ответ один: нужно суметь управлять рулями торпеды уже после выстрела так, чтобы заставить торпеду преследовать свою цель, если противник «отвернул»; нужно иметь возможность подправить во время хода положение рулей, если в прицел вкралась ошибка или сами рули подвели. Все это кажется невыполнимым. Ведь внутри торпеды нет человека, который мог бы все это сделать; значит, все эти дела надо поручить автоматам или механизмам, которым торпедист будет издалека диктовать свою волю. Возможно ли это? Оказывается, возможно. Оказывается, возможно изготовить такие автоматы и механизмы. По иностранным данным торпеды с такими приборами изготовлены и проходили или проходят испытания, возможно даже применялись во второй мировой войне.

Попытки управлять торпедой на расстоянии имеют свою интересную историю. Этим попыткам уже исполнилось 80 лет. Еще капитан Луппис пытался управлять своей самодвижущейся лодочкой-миной с помощью длинных веревок, привязанных к рулям.

Изобретатель надеялся, что он будет дергать веревки, и рули во время хода будут поворачивать мину в любую сторону. Значит Луппис хотел управлять своей миной на расстоянии. У Лупписа ничего не вышло, но идея его не пропала - прошло, всего 13 лет и она возродилась вновь.

Проволоки Бреннана и кабель Эдисона

На берегу закрытой бухточки у Портсмута (в Англии) группа людей возится около машин. От берега в море выступает довольно длинная и узкая деревянная пристань. На самом конце пристани лежит стальной предмет, очень похожий на первые торпеды Уайтхеда. Сзади, на концах валов, насажены два гребных: винта, видны рули. Сверху в корпусе торпеды, почти на середине, проделаны два небольших отверстия. Из этих отверстий торчат две тонкие и крепкие стальные проволоки. Они стелются по корпусу и тянутся далеко назад, на берег. Там стоит большая паровая машина, а с ней соединены два больших барабана. Обе проволоки прикреплены к этим барабанам.

Человек на пристани дает сигнал. Паровая машина начинает работать и с большой скоростью вращает барабаны. Стальные проволоки быстро наматываются на барабаны. И тогда на пристани начинают вращаться в разные стороны гребные винты стального предмета. Оказывается, это действительно торпеда. Люди осторожно опускают ее на воду. Торпеда погружается. Сквозь прозрачную глубину видно, как стальная сигара устремляется вперед. Проволоки не перестают наматываться на катушки. Это кажется непонятным. Откуда берется такое множество проволоки? Но люди на берегу знают это.

Там, внутри торпеды, нет двигателя, поэтому никаких пузырьков не видно на поверхности. Двигатель торпеды находится: на берегу - это уже знакомая нам паровая машина. Гребных валов у торпеды два - один вставлен в другой. Внутри торпеды на каждый вал насажено по катушке. Запас проволоки намотан на эти катушки. Когда проволока наматывается на береговые барабаны, она сматывается с катушек. Катушки начинают вращаться, а с ними вращаются гребные валы. Винты, насаженные сзади на валы, толкают торпеду вперед. Так получается, что проволоки двигаются назад, а торпеда вперед. Но самое интересное еще впереди.

Люди на берегу могут менять скорость вращения каждого» барабана - вращать барабаны с разной, скоростью. Тогда, и катушки в торпеде и гребные валы тоже вращаются с разными скоростями. Внутри торпеды работает особое устройство, которое управляет вертикальными рулями. Стоит пустить один барабан с большей скоростью, чем второй, и торпеда повернет в ту или другую сторону. Люди на берегу могут так менять и регулировать эти скорости, что рули будут поворачивать торпеду вправо или влево, куда повернет корабль-цель.

Недалеко от берега буксир тащит за собой «цель» - полузатопленный большой старый баркас. Торпеда идет прямо на него. Тогда буксир набирает скорость и резко увлекает баркас за собой. На берегу заметили это. Скорость вращения одного барабана замедляется. Торпеда поворачивает вслед за баркасом, нагоняет его и ударяет в борт. Конечно, торпеда не заряжена, взрыва нет, но цель достигнута: управляемая на расстоянии торпеда выдержала испытание.

Эту торпеду изобрел вовсе не торпедист и даже не моряк. Обыкновенный часовой мастер, еще совсем молодой человек по имени Бреннан сконструировал все простые и в то же время очень хорошо работавшие механизмы торпеды. Интерес к минно-торпедному оружию был так велик, что даже чуждые минному делу люди пытались создавать новые устройства.

Громоздкую машину и барабаны нельзя было установить на кораблях, поэтому торпедой Бреннана защищали берега. Обнаружив неприятеля, пускали на него с берега торпеду и точно направляли ее. Это оружие охраняло в конце прошлого века южные берега Англии.

Через пятнадцать лет знаменитый изобретатель американец Эдисон изобрел новую управляемую торпеду. На этот раз не стальная проволока, а тонкий электрический кабель соединял торпеду с пославшим ее кораблем. Электрический ток от электробатареи передавался по кабелю к механизмам торпеды, действовал на рули и заставлял торпеду менять направление и преследовать корабль противника.

Радиоруль

Бреннан и Эдисон достигли большего успеха, чем капитан Луппис. Но все же проволоки Бреннана и кабель Эдисона оказались непригодными, как и веревки Лупписа. Все эти передатчики выдавали торпеду, показывали ее направление; торпеда теряла свое важнейшее качество - скрытность. Выходило, что задача не решена. После опытов Эдисона прошло еще двадцать лет, началась первая мировая война. Все лучшие достижения передовой техники были поставлены на службу войне. И все же ни один флот не мог похвастать управляемыми торпедами; таких торпед не было во всем мире. И только в конце 1917 г. произошло событие, положившее начало новому решению задачи.

Радиомагнитная торпеда 1 - антенна; 2 - автомат, открепляющий антенну; 3 - замедляющий механизм; 4 - часовой механизм; 5 - автомат, «по приказу» детектора включающий остальные механизмы; 6 - радиоприемник механизма замедления хода; 7 - сжатый воздух и заряд; 8 - магнитный детектор; 9 - регулируемый клапан, определяющий угол поворота торпеды; 10 - двигатель торпеды, работающий от сжатого воздуха; 11 - пневматический механизм, управляющий рулями; 12 - рулевая тяга; 13 - рули направления

Большой военный корабль шел под охраной нескольких эсминцев и других вспомогательных военных судов. Неожиданно на расстоянии в 3000 метров заметили неприятельский торпедный катер, идущий в атаку. Высоко в воздухе появился неприятельский самолет, который как бы сопровождал торпедный катер. Все корабли открыли бешеный огонь по катеру и самолету и начали уходить. Но катер продолжал мчаться вперед. Суденышко прорвалось сквозь строй эсминцев, круто повернуло на большой корабль и на полном ходу… врезалось в его середину. Раздался оглушительный взрыв, и столб огня и дыма взлетел над кораблем. Впоследствии было установлено, что на катере не было людей; им управляли на расстоянии по способу Эдисона. На суденышке была помещена катушка (вьюшка), и на нее было намотано 35 километров электрического кабеля. Пловучая или береговая станция по этому кабелю посылала электрические сигналы, которые перекладывали рули.

Сопровождающий самолет следил за ходом катера и сообщал о своих наблюдениях на станцию, указывал, куда нужно направлять катер. Грузом катера был заряд взрывчатого вещества, который и взорвался при ударе о корабль. Получилось что-то в роде большой надводной управляемой торпеды. Новейшие достижения техники позволили намного улучшить способ Эдисона, но недостатки оставались те же. Обязательно нужна была близкая станция: атаку замечали издалека. Было ясно, что кабель не годился, что нужно передавать сигналы управления без всяких веревок, проволок, кабелей. Но как осуществить такую передачу?

На помощь пришло радио. Уже в 1917 г. удавалось управлять катерами по радио. Такие катера еще не имели большого значения в военных действиях мировой войны. Но после войны все чаще появлялись сообщения о постройке и испытании катеров, управляемых по радио с сопровождающего их самолета. Суденышко приближается к атакуемому кораблю и автоматически выпускает торпеду. Но тогда зачем катер? Гораздо проще управлять самой торпедой по радио. И действительно, уже в самое последнее время стало известно об испытаниях радиоуправляемых торпед. Такая торпеда, управляемая с корабля или самолета, может на замедленном ходу за 10 и больше миль найти противника и нанести ему удар.

За некоторое время перед началом второй мировой войны в США была запатентована конструкция торпеды, к которой прикрепляется длинный провод. Если торпеда, направленная в корабль, прошла, не задев его, у его носа, тянущийся за торпедой провод приходит в соприкосновение с форштевнем корабля, замыкает контакты в приборе торпеды, и торпеда возвращается обратно, чтобы поразить цель.

Подробности вероятного устройства таких торпед мало известны. Но можно представить себе, как они действуют.

Торпедой прицеливаются так, чтобы в случае промаха она прошла не сзади, а спереди корабля, перед его носом. Выстрелили. Видно, что торпеда действительно уходит в сторону и пройдет перед носом цели. Тут возможны два случая. Если торпеда радиоуправляемая, передается сигнал, замедляющий ее ход; торпеда как бы «ожидает» свою цель и попадает в нее, когда цель подходит ближе. Может случиться, что торпеда все же пройдет мимо (особенно во втором случае, если она не радиоуправляемая и нельзя замедлить ход). Тогда начинает работать другое устройство. За торпедой тянется длинный провод-антенна. Уж он-то обязательно соприкоснется с носом корабля. Тысячи тонн стали в корпусе корабля через этот провод воздействуют на специальный прибор внутри торпеды. Сработает реле, руль повернется, и торпеда начнет описывать большой полукруг вперед, нагоняя корабль. Она возвращается обратно и ударяет корабль с другого борта.

Атака с помощью радиомагнитной торпеды

В период второй мировой войны вместе с прогрессом техники шло дальнейшее усовершенствование торпедного оружия. Поэтому очень может быть, что по окончании войны мы узнаем о торпедах, которые преследовали противника по пятам.

«Оседланная» торпеда

Насколько завладела умами торпедистов идея точного управления торпедой, видно из того, что еще во времена первой мировой войны и в последующие годы появились сообщения о японских торпедах, якобы управляемых человеком, скрытым где-то внутри ее корпуса.

Такая возможность, конечно, исключается. Человек внутри торпеды не мог бы наблюдать поверхность моря, видеть противника. Значит, исчезал и самый смысл такого управления торпедой. Если же снабдить торпеду чем-то в роде перископа, это сделало бы торпеду хорошо видимой и уменьшило бы ее скорость.

Во время второй мировой войны на страницах американской печати появились сообщения о практически более целесообразном, устройстве подводной лодки-торпеды с экипажем в лице одного человека. Она имеет специальное место для рулевого, сидящего в кабине под прочным, прозрачным и обтекаемым колпаком.

Глубина движения торпеды рассчитана так, чтобы обтекаемая поверхность кабины едва-едва выдавалась над поверхностью моря. Это позволяет рулевому видеть свою цель, правда, на близком расстоянии.

Специальный корабль-матка доставляет такую торпеду поближе к объектам нападения и выпускает ее в море. Далее торпеда следует самостоятельно, направляемая своим рулевым. Когда цель уже близко, когда попадание направленной торпеды обеспечено, особый механизм переворачивает прозрачную кабину и выбрасывает рулевого на поверхность воды. Этим создаются для него шансы на спасение.

Изобретение конца прошлого столетия, предок «оседланной» торпеды - подводный велосипед, или «аквапед» Темпло, несущий впереди (по обеим сторонам) две мины, которые, по идее изобретателя должны были прикрепляться к днищу неприятельского корабля и взрываться от заведенного часового механизма 1 - одна из двух мин, предназначенных для прикрепления к днищу неприятельского корабля; 2 - осветительная лампочка

Все это устройство описано как один из проектов торпеды, управляемой человеком. Но известны случаи, когда торпеды управлялись людьми в боевой практике, но эти люди находились не внутри, а вне ее оболочки.

Когда и как это было осуществлено?

Вечером 31 октября 1918 г. обыкновенная торпеда, несшая впереди вместо зарядного отделения две бомбы, была доставлена итальянским миноносцем ко входу в австрийский порт Пола (в Адриатическом море) и спущена на воду. Отсюда торпеда была отбуксирована катером к боновому заградителю, запиравшему вход в гавань, на расстояние 1000 метров. Здесь был пущен двигатель торпеды и подводный снаряд на медленном ходу двинулся вперед, но управлялся он не сам…

За два буксирных конца, привязанных к торпеде, держались два пловца. За четыре часа (с 23 часов до 3 часов утра) оба рулевых провели торпеду через все боны, проникли в гавань Полы и «пристроили» одну бомбу под линейный корабль «Вирибус Унитис». В это время их заметили с корабля и взяли в плен. Течение отнесло незамеченную торпеду к пароходу «Вена», вторая бомба взорвалась и отправила пароход на дно.

Тем временем на борту «Вирибус Унитис» плененные итальянцы с трепетом ждали взрыва: их первая бомба была оборудована часовым механизмом; минута за минутой приближала подводный удар. Тогда итальянцы рассказали все командиру корабля. Уже поздно было разоружать бомбу. Экипаж бросился к шлюпкам и как только последняя партия отвалила от борта и удалилась на безопасное расстояние, раздался взрыв и корабль за 10 минут затонул.

Прошло 25 лет. В разгар операций против крупной и хорошо защищенной итальянской военно-морской базы Палермо (Сицилия) в ночные часы января 1943 г. английская подводная лодка выпустила внутрь гавани очень странные торпеды. Эти торпеды были «оседланы» каждая двумя смельчаками, одетыми в легкие водолазные костюмы. «Наездники» сидели верхом на своих стальных «конях» и направляли их по всем извилинам пути, ведущего в гавань. Торпеды не оставляли никакого следа - они приводились в движение от электромотора и аккумуляторных батарей.

К передней части торпеды был присоединен заряд взрывчатого вещества. Вот торпеды прошли все препятствия, приблизились к намеченным кораблям противника и ныряют под них. Наездники отделяют заряды от торпеды и прикрепляют к днищам неприятельских кораблей, затем пристраивают к ним взрыватели с часовыми механизмами. Снова оседлав своих стальных коней, смельчаки-англичане поплыли к выходу из порта.

Им не удалось этого сделать, они только достигли берега и были взяты в плен. Но сзади, оттуда, где они только что побывали, раздалось два мощных взрыва. Итальянский крейсер «Ульпио Трайяно» и транспорт «Виминале» водоизмещением в 8500 тонн отправились на дно морское, первый тут же, второй через некоторое время.

Английская «оседланная» торпеда Вверху - «оседланная» торпеда и ее два «всадника» подплывают к неприятельскому кораблю; внизу - отделив переднюю часть торпеды (ее зарядное отделение, которое служит обыкновенной миной), «всадники» прикрепили ее к днищу корабля, пустили часовой механизм и уходят на своем, теперь уже «обезглавленном» «подводном коне»

Немцы также пытались во вторую мировую войну применить торпеды, управляемые человеком.

Вскоре после высадки англо-американских войск в Нормандии к берегам Франции направлялся большой караван союзных кораблей. Транспорты охранялись кораблями-охотниками. Ночь была лунной, светлой, противника не видно, и, казалось, ничто не угрожало каравану.

Проект торпеды, управляемой водителем, который в последний момент перед ударом о цель выбрасывается на поверхность моря 1 - моторы; 2 - заряд взрывчатого вещества; 3 - обтекаемый прозрачный козырек; 4 - поворотное сиденье, выбрасывающее водителя торпеды на поверхность моря

Вдруг с одного из «охотников» наблюдатель заметил, что между небольшими волнами мелькнуло что-то, напоминавшее блестящий купол, затем - след торпеды на воде, вот их уже несколько. Через несколько минут все море точно вскипело пузырями куполов. На «охотниках» сразу же догадались, что это целая флотилия германских торпед, управляемых водителями.

Немедленно корабли охранения ринулись на эти «живые торпеды. Они таранили и расстреливали из всех видов огнестрельного оружия прозрачные купола, защищавшие водителей торпед, и разгромили всю флотилию. Впоследствии стало известно, что немцы сосредоточили в портах Ла-Манша большое количество торпед, управляемых людьми, и надеялись с их помощью помешать союзникам наладить снабжение своих десантных войск во Франции. Недостатки конструкции этих торпед оказались одной из причин неудачи их применения.

Возможно, что скоро мы узнаем о применении во время второй мировой войны бесследных торпед, не только оседланных человеком, но и управляемых им на большом расстоянии, о подлинных торпедах-преследователях. Такие торпеды могут оказаться новым, еще более могущественным оружием для нанесения подводного удара.

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.