Торпеда – смертоносная стальная «сигара. Торпеды Конструкция современной торпеды подводной лодки

Торпедные двигатели: вчера и сегодня

ОАО «НИИ мортеплотехники» осталось единственным предприятием в Российской Федерации, осуществляющим полномасштабную разработку тепловых энергоустановок

В период от основания предприятия и до середины 1960-х гг. главное внимание уделялось разработке турбинных двигателей для противокорабельных торпед с рабочим диапазоном работы турбин на глубинах 5-20 м. Противолодочные торпеды проектировались тогда только на электроэнергетике. В связи с условиями применения противокорабельных торпед важными требованиями к энергосиловым установкам были максимально возможная мощность и визуальная незаметность. Требование по визуальной незаметности легко выполнялось за счет применения двухкомпонентного топлива: керосина и маловодного раствора перекиси водорода (МПВ) концентрации 84%. В продуктах сгорания содержался водяной пар и двуокись углерода. Выхлоп продуктов сгорания за борт осуществлялся на расстоянии 1000-1500 мм от органов управления торпедой, при этом пар конденсировался, а двуокись углерода быстро растворялась в воде так, что газообразные продукты сгорания не только не достигали поверхности воды, но и не оказывали влияния на рули и гребные винты торпеды.

Максимальная мощность турбины, достигнутая на торпеде 53-65, составила 1070 кВт и обеспечивала движение со скоростью около 70 узлов. Это была самая скоростная торпеда в мире. Для снижения температуры продуктов сгорания топлива с 2700-2900 К до приемлемого уровня в продукты сгорания впрыскивалась морская вода. На начальной стадии работ соли из морской воды осаждались в проточной части турбины и приводили к ее разрушению. Это происходило до тех пор, пока не были найдены условия безаварийной работы, минимизирующие влияние солей морской воды на работоспособность газотурбинного двигателя.

При всех энергетических преимуществах перексида водорода как окислителя, его повышенная пожаровзрывоопасность при эксплуатации диктовала поиск применения альтернативных окислителей. Одним из вариантов подобных технических решений была замена МПВ на газообразный кислород. Турбинный двигатель, разработанный на нашем предприятии, сохранился, а торпеда, получившая обозначение 53-65К, успешно эксплуатировалась и не снята с вооружения ВМФ до сих пор. Отказ от применения МПВ в торпедных тепловых энергосиловых установках привел к необходимости проведения многочисленных научно-исследовательских работ по поиску новых топлив. В связи с появлением в середине 1960-х гг. атомных подводных лодок, имеющих высокие скорости подводного движения, противолодочные торпеды с электроэнергетикой оказались малоэффективными. Поэтому наряду с поиском новых топлив исследовались новые типы двигателей и термодинамические циклы. Наибольшее внимание было уделено созданию паротурбинной установки, работающей в замкнутом цикле Ренкина. На этапах предварительной как стендовой, так и морской отработки таких агрегатов, как турбина, парогенератор, конденсатор, насосы, клапана и всей системы в целом использовалось топливо: керосин и МПВ, а в основном варианте – твердое гидрореагирующее топливо, обладающее высокими энергетическими и эксплуатационными показателями.

Паротурбинная установка была успешно отработана, но работы по торпеде были остановлены.

В 1970-1980-х гг. большое внимание уделялось разработке газотурбинных установок открытого цикла, а также комбинированного цикла с применением в системе газовыхлопа эжектора на больших глубинах работы. В качестве топлива использовались многочисленные рецептуры жидкого монотоплива типа Otto-Fuel II, в том числе с добавками металлического горючего, а также с применением жидкого окислителя на основе гидроксил аммония перхлорат (НАР).

Практический выход получило направление создания газотурбинной установки открытого цикла на топливе типа Otto-Fuel II. Был создан турбинный двигатель мощностью более 1000 кВт для ударной торпеды калибра 650 мм.

В середине 1980-х гг. по результатам проведенных исследовательских работ руководством нашего предприятия было принято решение о развитии нового направления – разработки для универсальных торпед калибра 533 мм аксиально-поршневых двигателей на топливе типа Otto-Fuel II. Поршневые двигатели по сравнению с турбинными обладают более слабой зависимостью экономичности от глубины хода торпеды.

С 1986-го по 1991 гг. был создан аксиально-поршневой двигатель (модель 1) мощностью около 600 кВт для универсальной торпеды калибра 533 мм. Он успешно прошел все виды стендовых и морских испытаний. В конце 1990-х годов в связи с уменьшением длины торпеды была создана вторая модель этого двигателя путем модернизации в части упрощения конструкции, повышении надежности, исключения дефицитных материалов и внедрения многорежимности. Эта модель двигателя принята в серийной конструкции универсальной глубоководной самонаводящейся торпеды.

В 2002 г. ОАО «НИИ мортеплотехники» было поручено создание энергосиловой установки для новой легкой противолодочной торпеды калибра 324 мм. После анализа всевозможных типов двигателей, термодинамических циклов и топлив выбор был сделан также, как и для тяжелой торпеды, в пользу аксиально-поршневого двигателя открытого цикла на топливе типа Otto-Fuel II.

Однако при проектировании двигателя был учтен опыт слабых сторон конструкции двигателя тяжелой торпеды. Новый двигатель имеет принципиально другую кинематическую схему. В нем отсутствуют элементы трения в топливоподающем тракте камеры сгорания, что исключило возможность взрыва топлива в процессе работы. Вращающиеся части хорошо сбалансированы, а приводы вспомогательных агрегатов значительно упрощены, что привело к снижению виброактивности. Внедрена электронная система плавного регулирования расхода топлива и соответственно мощности двигателя. Практически отсутствуют регуляторы и трубопроводы. При мощности двигателя 110 кВт во всем диапазоне требуемых глубин, на малых глубинах он допускает удвоение мощности при сохранении работоспособности. Широкий диапазон параметров работы двигателя позволяет использовать его в торпедах, антиторпедах, самодвижущихся минах, средствах гидроакустического противодействия, а также в автономных подводных аппаратах военного и гражданского назначения.

Все эти достижения в области создания торпедных энергосиловых установок были возможны в связи с наличием в ОАО «НИИ мортеплотехники» уникальных экспериментальных комплексов, созданных как собственными силами, так и за счет государственных средств. Комплексы располагаются на территории около 100 тыс.м2. Они обеспечены всеми необходимыми системами энергоснабжения, в том числе системами воздуха, воды, азота и топлив высокого давления. В испытательные комплексы входят системы утилизации твердых, жидких и газообразных продуктов сгорания. В комплексах имеются стенды для испытаний макетных и полномасштабных турбинных и поршневых двигателей, а также двигателей других типов. Имеются, кроме того, стенды для испытаний топлив, камер сгорания, различных насосов и приборов. Стенды оснащены электронными системами управления, измерения и регистрации параметров, визуального наблюдения испытуемых объектов, а также аварийной сигнализацией и защитой оборудования.

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.

Первые торпеды отличались от современных не меньше, чем колесный пароходофрегат от атомного авианосца. В 1866 году «скат» нес 18 кг взрывчатки на расстояние 200 м со скоростью около 6 узлов. Точность стрельбы была ниже всякой критики. К 1868 году применение соосных винтов, вращающихся в разные стороны, позволило уменьшить рысканье торпеды в горизонтальной плоскости, а установка маятникового механизма управления рулями – стабилизировать глубину хода.

К 1876 году детище Уайтхеда плыло уже со скоростью около 20 узлов и преодолевало расстояние в два кабельтова (около 370 м). Через два года торпеды сказали свое слово на поле брани: русские моряки «самодвижущимися минами» отправили на дно батумского рейда турецкий сторожевой пароход «Интибах».

Торпедный отсек субмарины
Если не знать, какой разрушительной силой обладают лежащие на стеллажах «рыбки», то можно и не догадаться. Слева – два торпедных аппарата с открытыми крышками. Верхний из них пока не заряжен.

Дальнейшая эволюция торпедного оружия до середины XX века сводится к увеличению заряда, дальности, скорости и способности торпед держаться на курсе. Принципиально важно, что до поры общая идеология оружия оставалась ровно той же, что и в 1866 году: торпеда должна была попасть в борт цели и взорваться при ударе.

Прямоидущие торпеды сохраняются на вооружении и поныне, периодически находя применение в ходе всяческих конфликтов. Именно ими был в 1982 году потоплен аргентинский крейсер «Генерал Бельграно», ставший самой известной жертвой Фолклендской войны.

Английская АПЛ Conqueror тогда выпустила по крейсеру три торпеды Mk-VIII, состоящие на вооружении Королевского флота с середины 1920-х годов. Сочетание атомной субмарины и допотопных торпед выглядит забавно, но не будем забывать, что и крейсер постройки 1938 года к 1982-му имел скорее музейную, нежели военную ценность.

Революцию в торпедном деле произвело появление в середине XX века систем самонаведения и телеуправления, а также неконтактных взрывателей.

Современные системы самонаведения (ССН) делятся на пассивные – «ловящие» физические поля, создаваемые целью, и активные – ищущие цель обычно при помощи гидролокации. В первом случае речь идет чаще всего об акустическом поле – шуме винтов и механизмов.

Несколько особняком стоят системы самонаведения, лоцирующие кильватерный след корабля. Сохраняющиеся в нем многочисленные мелкие пузырьки воздуха меняют акустические свойства воды, и это изменение надежно «ловится» гидролокатором торпеды далеко за кормой прошедшего корабля. Зафиксировав след, торпеда поворачивает в сторону движения цели и ведет поиск, двигаясь «змейкой». Лоцирование кильватерного следа, основной способ самонаведения торпед в российском флоте, считается в принципе надежным. Правда, торпеда, вынужденная догонять цель, тратит на это время и драгоценные кабельтовы пути. А подлодке, чтобы выстрелить «по следу», приходится подбираться к цели ближе, чем это в принципе позволялось бы дальностью торпеды. Шансы на выживание при этом не увеличиваются.

Вторым важнейшим нововведением стали распространившиеся во второй половине XX века системы телеуправления торпедами. Как правило, управление торпедой осуществляется по кабелю, разматываемому по мере движения.

Сочетание управляемости с неконтактным взрывателем позволило радикально изменить саму идеологию применения торпед – теперь они ориентированы на то, чтобы нырнуть под киль атакуемой цели и взорваться там.

Противоминные сети
Эскадренный броненосец «Император Александр II» во время испытаний противоминной сети системы Булливанта. Крон-штадт, 1891 год
Поймай ее сетью!

Первые попытки оградить корабли от новой угрозы были предприняты в считанные годы после ее появления. Концепция выглядела незатейливо: на борту корабля крепились откидные выстрелы, с которых свешивалась вниз стальная сеть, останавливающая торпеды.

На испытаниях новинки в Англии в 1874 году сеть благополучно отразила все атаки. Аналогичные испытания, проведенные в России десятилетием позже, дали результат чуть похуже: сеть, рассчитанная на сопротивление на разрыв в 2,5 т, выдержала пять из восьми выстрелов, однако три пробившие ее торпеды запутались винтами и все равно были остановлены.

Наиболее яркие эпизоды биографии противоторпедных сетей относятся к русско-японской войне. Однако к началу Первой мировой скорость торпед перевалила за 40 узлов, а заряд достиг сотни килограммов. Для преодоления заграждений на торпеды начали устанавливать специальные резаки. В мае 1915 года английский броненосец «Триумф» (Triumph), обстреливавший турецкие позиции у входа в Дарданеллы, был, несмотря на опущенные сети, потоплен единственным выстрелом с немецкой подлодки – торпеда пробила защиту. К 1916 году опускаемая «кольчужка» воспринималась скорее как бесполезный груз, нежели как защита.

(IMG:http://topwar.ru/uploads/posts/2011-04/1303281376_2712117058_5c8c8fd7bf_o_1300783343_full.jpg) Отгородиться стенкой

Энергия взрывной волны быстро убывает с расстоянием. Логично было бы поставить на некотором расстоянии от наружной обшивки корабля броневую переборку. Если она выдержит воздействие взрывной волны, то повреждения корабля ограничатся затоплением одногодвух отсеков, а энергетическая установка, погреба боеприпасов и прочие уязвимые места не пострадают.

Видимо, первым идею конструктивной ПТЗ выдвинул бывший главный строитель английского флота Э.Рид в 1884 году, но его мысль не была поддержана Адмиралтейством. Англичане предпочли в проектах своих кораблей следовать традиционному на тот момент пути: делить корпус на большое число водонепроницаемых отсеков и прикрывать машинно-котельные отделения расположенными по бортам угольными ямами.
Такая система защиты корабля от артиллерийских снарядов неоднократно испытывалась в конце XIX века и в целом выглядела эффективной: сложенный в ямах уголь исправно «улавливал» снаряды и не загорался.

Система противоторпедных переборок была впервые реализована во французском флоте на экспериментальном броненосце «Анри IV», построенном по проекту Э.Бертена. Суть замысла сводилась к тому, чтобы плавно закруглить скосы двух броневых палуб вниз, параллельно борту и на некотором расстоянии от него. Кон-струкция Бертена не побывала на войне, и вероятно, это было к лучшему – построенный по этой схеме кессон, имитировавший отсек «Анри», был при испытаниях разрушен взрывом прикрепленного к обшивке торпедного заряда.

В упрощенном виде этот подход был реализован на русском броненосце «Цесаревич», строившемся во Франции и по французскому же проекту, а также на ЭБР типа «Бородино», копировавших тот же проект. Корабли получили в качестве противоторпедной защиты продольную броневую переборку толщиной 102 мм, отстоявшую от наружной обшивки на 2м. «Цесаревичу» это не слишком помогло– получив японскую торпеду при нападении японцев на Порт-Артур, корабль провел в ремонте несколько месяцев.

Английский флот полагался на угольные ямы примерно до строительства «Дредноута». Однако попытка испытать данную защиту в 1904 году закончилась провалом. В качестве «подопытного кролика» выступил древний броненосный таран «Бельайл». Снаружи к его корпусу пристроили коффердам шириной 0,6 м, заполненный целлюлозой, а между наружной обшивкой и котельным отделением возвели шесть продольных переборок, пространство между которыми заполнили углем. Взрыв 457-мм торпеды проделал в этой конструкции дыру 2,5х3,5 м, снес коффердам, разрушил все переборки, кроме последней, и вспучил палубу. В результате «Дредноут» получил броневые экраны, прикрывавшие погреба башен, а последующие линкоры строились уже с полноразмерными продольными переборками по длине корпуса– конструкторская мысль пришла к единому решению.

Постепенно конструкция ПТЗ усложнялась, а ее размеры увеличивались. Боевой опыт показал, что главное в конструктивной защите – глубина, то есть расстояние от места взрыва до прикрываемых защитой корабельных внутренностей. На смену одиночной переборке пришли затейливые конструкции, состоявшие из нескольких отсеков. Чтобы отодвинуть «эпицентр» взрыва как можно дальше, широко применялись були – продольные наделки, монтируемые на корпусе ниже ватерлинии.

Одной из самых мощных считается ПТЗ французских линкоров типа «Ришелье», состоявшая из противоторпедной инескольких разделительных переборок, образовывавших четыре ряда защитных отсеков. Наружный, имевший почти 2-метровую ширину, заполнялся пенорезиновым наполнителем. Затем следовал ряд пустых отсеков, за ним – топливные баки, затем еще один ряд пустых отсеков, предназначенный для сбора разлившегося при взрыве топлива. Только после этого взрывной волне предстояло наткнуться на противоторпедную переборку, после которой следовал еще один ряд пустых отсеков – чтобы уж точно поймать все просочившееся. На однотипном линкоре «Жан Бар» ПТЗ была усилена булями, в результате чего ее общая глубина достигла 9,45 м.

На американских линкорах типа «Норт Кэролайн» систему ПТЗ образовывали буль и пять переборок – правда, не из брони, а из обычной судостроительной стали. Полость буля и следующий за ним отсек были пустыми, два следующих отсека заполнялись топливом или забортной водой. Последний, внутренний, отсек снова был пустым.
Помимо защиты от подводных взрывов многочисленные отсеки можно было использовать для выравнивания крена, затапливая их по мере надобности.

Излишне говорить о том, что такой расход пространства и водоизмещения был роскошью, допустимой только на самых крупных кораблях. Следующая серия американских линкоров (South Dacota) получила котлотурбинную установку иных габаритов – короче и шире. А увеличить ширину корпуса было уже невозможно – иначе корабли не прошли бы через Панамский канал. Итогом стало уменьшение глубины ПТЗ.

Несмотря на все ухищрения, защита все время отставала от вооружения. ПТЗ тех же американских линкоров рассчитывалась на торпеду с 317-килограммовым зарядом, однако уже после их постройки у японцев появились торпеды с зарядами в 400 кг ТНТ и больше. В результате командир «Норт Кэролайн», получившей осенью 1942 года попадание японской 533-мм торпеды, в своем рапорте честно писал, что никогда не считал подводную защиту корабля адекватной современной торпеде. Впрочем, поврежденный линкор тогда остался на плаву.

Не дать дойти до цели

Появление ядерного оружия и управляемых ракет радикально изменило взгляды на вооружение и защиту боевого корабля. Флот расстался с многобашенными линкорами. На новых кораблях место орудийных башен и броневых поясов заняли ракетные комплексы и локаторы. Главным стало не выдержать попадание вражеского снаряда, но просто его не допустить.

Сходным образом поменялся подход к противоторпедной защите – були с переборками хоть и не исчезли совершенно, но явно отошли на задний план. Задача сегодняшней ПТЗ – сбить торпеду справильного курса, запутав ее систему самонаведения, либо просто уничтожить на подходе к цели.

«Джентльменский набор» современной ПТЗ включает несколько общепринятых устройств. Важнейшие из них – средства гидроакустического противодействия, как буксируемые, так и выстреливаемые. Плавающее в воде устройство создает акустическое поле, попросту говоря – шумит. Шум от средств ГПД может сбивать систему самонаведения с толку, либо имитируя шумы корабля (значительно громче его самого), либо «забивая» вражескую гидроакустику помехами. Так, американская система AN/SLQ-25 «Никси» включает буксируемые со скоростью до 25 узлов отводители торпед и шестиствольные пусковые установки для стрельбы средствами ГПД. К этому прилагается автоматика, определяющая параметры атакующих торпед, генераторы сигналов, собственные гидроакустические комплексы и много чего еще.

В последние годы появляются сообщения о разработке системы AN/WSQ-11, которая должна обеспечить не только подавление устройств самонаведения, но и поражение противоторпедами на дистанции от 100 до 2000 м). Небольшая противоторпеда (калибр 152 мм, длина 2,7 м, масса 90 кг, дальность хода 2–3 км) оснащена паротурбинной энергоустановкой.

Испытания опытных образцов проводятся с 2004 года, а принятие на вооружение ожидается в 2012-м. Есть также сведения о разработке суперкавитирующей противоторпеды, способной развивать скорость до 200 узлов, аналогично российскому «Шквалу», но рассказать о ней практически нечего – все бережно укрыто завесой секретности.

Разработки других стран выглядят похоже. Французские и итальянские авианосцы оснащены системой ПТЗ SLAT совместной разработки. Основным элементом системы является буксируемая антенна, включающая 42 излучающих элемента и побортно устанавливаемые 12-трубные аппараты для стрельбы самоходными или дрейфующими средствами ГПД «Спартакус». Известно также о разработке активной системы, стреляющей противоторпедами.

Примечательно, что в череде сообщений о различных разработках пока не появлялось информации о чем-то, способном сбить с курса торпеду, идущую по кильватерному следу корабля.

На вооружении российского флота кнастоящему времени находятся противоторпедные комплексы «Удав-1М» и «Пакет-Э/НК». Первый из них предназначен для поражения или отведения торпед, атакующих корабль. Комплекс может стрелять снарядами двух типов. Снаряд-отводитель 111СО2 предназначен для отведения торпеды от цели.

Заградительно-глубинные снаряды 111СЗГ позволяют сформировать своего рода минное поле на пути атакующей торпеды. При этом вероятность поражения прямоидущей торпеды одним залпом составляет 90%, а самонаводящейся – около 76. Комплекс «Пакет» предназначен для уничтожения атакующих надводный корабль торпед противоторпедами. В открытых источниках говорится о том, что его применение снижает вероятность поражения корабля торпедой примерно в 3–3,5 раза, но кажется вероятным, что в боевых условиях эта цифра не проверялась, как, впрочем, и все остальные.

Ракеты-торпеды - основное поражающее средство для ликвидации вражеских подводных лодок. Оригинальной конструкцией и непревзойденными техническими характеристиками долгое время отличалась советская торпеда «Шквал», до сих пор состоящая на вооружении Военно-морских сил России .

История разработки реактивной торпеды «Шквал»

Первую в мире торпеду, относительно пригодную для боевого применения по неподвижным кораблям, еще в 1865 году спроектировал и даже смастерил в кустарных условиях русский изобретатель И.Ф. Александровский. Его «самодвижущаяся мина» была впервые в истории оснащена пневмодвигателем и гидростатом (регулятор глубины хода).

Но поначалу глава профильного ведомства адмирал Н.К. Краббе посчитал разработку «преждевременной», а позднее от массового производства и принятия на вооружение отечественного «торпедо» отказались, отдав предпочтение торпеде Уайтхеда.

Это оружие английский инженер Роберт Уайтхед впервые представил в 1866 г., а пять лет спустя после усовершенствования оно поступило на вооружение Австро-венгерского флота. Российская империя вооружила свой флот торпедами в 1874 году.

С тех пор торпеды и пусковые аппараты всё больше распространялись и модернизировались. Со временем возникли особые военные корабли - миноносцы, для которых торпедное оружие было основным.

Первые торпеды оснащались пневматическими либо парогазовыми двигателями, развивали относительно небольшую скорость, и на марше оставляли за собой отчетливый след, заметив который военные моряки успевали сделать маневр - увернуться. Создать подводную ракету на электродвигателе удалось только германским конструкторам перед Второй мировой .

Преимущества торпед перед противокорабельными ракетами:

• более массивная / мощная боевая часть;
• более разрушительная для плавучей цели энергия взрыва;
• невосприимчивость к погодным условиям - торпедам не помеха никакие шторма и волны;
• торпеду сложнее уничтожить или сбить с курса помехами.

Необходимость совершенствования подводных лодок и торпедного оружия Советскому Союзу диктовали США с их отличной системой ПВО, делавшей американский морфлот почти неуязвимым для бомбардировочной авиации.

Проектирование торпеды, превосходящей существующие отечественные и зарубежные образцы скоростью благодаря уникальному принципу действия, стартовало в 1960-е годы. Конструкторскими работами занимались специалисты московского НИИ № 24, впоследствии (после СССР) реорганизованного в небезызвестное ГНПП «Регион». Руководил разработкой, давно и надолго откомандированный в Москву с Украины Г.В. Логвинович - с 1967 г. академик АН УССР. По другим данным, группу конструкторов возглавлял И.Л. Меркулов.

В 1965 новое оружие было впервые испытано на озере Иссык-Куль в Киргизии, после чего система «Шквал» более десяти лет дорабатывалась. Перед конструкторами была поставлена задача сделать ракету-торпеду универсальной, то есть рассчитанной на вооружение как подлодок, так и надводных кораблей. Также требовалось довести до максимума скорость движения.

Принятие торпеды на вооружение под наименованием ВА-111 «Шквал» датируется 1977 г. Далее, инженеры продолжали ее модернизацию и создание модификаций, включая известнейшую - Шквал-Э, разработанную в 1992 специально для экспорта.

Изначально подводная ракета была лишена системы самонаведения, оснащалась ядерной боеголовкой в 150 килотонн, способной нанести противнику урон вплоть до ликвидации авианосца со всем вооружением и кораблями сопровождения. Вскоре появились вариации с обычным боезарядом.

Предназначение данной торпеды

Будучи реактивным ракетным оружием, Шквал предназначена для нанесения ударов по подводным и надводным объектам. В первую очередь это подлодки, корабли и катера противника, также реализуема стрельба по береговой инфраструктуре.

Шквал-Э, оснащенный обычной (фугасной) боеголовкой, способен эффективно поражать исключительно надводные объекты.

Конструкция торпеды Шквал

Разработчики Шквала стремились воплотить в жизнь замысел подводной ракеты, от которой никаким маневром не сможет увернуться большой вражеский корабль. Для этого требовалось достигнуть скоростного показателя в 100 м/с, или минимум 360 км/ч.

Коллективу конструкторов удалось реализовать казавшееся невозможным - создать подводно-торпедное оружие на реактивной тяге, успешно преодолевающее сопротивление воды за счет движения в суперкавитации.

Уникальные скоростные показатели стали былью в первую очередь благодаря двойному гидрореактивному двигателю , включающему стартовую и маршевую части. Первая дает ракете максимально мощный импульс при пуске, вторая - поддерживает быстроту движения.

Стартовый двигатель - жидкотопливный, он выводит Шквал из торпедного комплекса и сразу отстыковывается.

Маршевый - твердотопливный, использующий морскую воду в качестве окислителя-катализатора, что позволяет ракете двигаться без винтов в задней части.

Суперкавитацией называется перемещение твердого предмета в водной среде с образованием вокруг него «кокона», внутри которого только водный пар. Такой пузырь значительно снижает сопротивление воды. Надувается и поддерживается он специальным кавитатором, содержащим газогенератор для наддува газов.

Самонаводящаяся торпеда поражает цель с помощью соответствующей системы управления маршевым двигателем. Без самонаведения Шквал попадает в точку согласно заданным на старте координатам. Ни подлодка, ни крупный корабль не успевает покинуть указанную точку, поскольку оба сильно уступают оружию по скорости.

Отсутствие самонаведения теоретически не гарантирует 100% точности попадания, однако, самонаводящуюся ракету противник способен сбить с курса применением устройств ПРО, а несамонаводящаяся следует к цели, невзирая на подобные препятствия.

Оболочка ракеты изготавливается из прочнейшей стали, выдерживающей огромное давление, которое испытывает Шквал на марше.

Технические характеристики

Тактико-технические показатели ракеты-торпеды Шквал:

• Калибр - 533,4 мм;
• Длина - 8 метров;
• Масса - 2700 кг;
• Мощность ядерной боеголовки - 150 кт тротила;
• Масса обычного боезаряда - 210 кг;
• Скорость - 375 км/ч;
• Радиус действия - у старой торпеды около 7 километров / у модернизированной до 13 км.

Отличия (особенности) ТТХ Шквал-Э:

• Длина - 8,2 м;
• Дальность хода - до 10 километров;
• Глубина хода - 6 метров;
• Боезаряд - только фугасный;
• Вид старта - надводный либо подводный;
• Глубина подводного старта - до 30 метров.

Торпеду называют сверхзвуковой, но это не совсем верно, поскольку под водой она перемещается, не достигая скорости звука.

Плюсы и минусы торпеды

Достоинства гидрореактивной ракеты-торпеды:

• Не имеющая аналогов скорость на марше, обеспечивающая фактически гарантированное преодоление любой защитной системы вражеского флота и уничтожение подлодки либо надводного корабля;
• Мощный фугасный заряд - поражает даже крупнейшие военные корабли, а ядерный боезаряд способен одним ударом потопить всю авианесущую группу;
• Пригодность гидрореактивного ракетного комплекса для установки в надводные корабли и на подлодки.

Недостатки Шквала:

• высокая стоимость оружия - около 6 миллионов американских долларов;
• точность - оставляет желать лучшего;
• сильный шум, издаваемый на марше, в сочетании с вибрацией мгновенно демаскирует подлодку;
• небольшая дальность хода уменьшает живучесть корабля или подводной лодки, с которой пущена ракета, особенно при использовании торпеды с ядерным боезарядом.

Фактически в стоимость пуска Шквала включено не только производство самой торпеды, но и подлодки (корабля), и ценность живой силы в количестве всего экипажа.

Дальность действия менее 14 км - это главнейший минус.

В современном морском бою пуск с такого расстояния - это самоубийственное действие для экипажа подводной лодки. Увернуться от «веера» запущенных торпед, естественно, способен только эсминец или фрегат, но скрыться с места атаки самой подлодке (кораблю) в зоне действия палубной авиации и группы обеспечения авианосца, вряд ли реально.

Эксперты даже допускают, что подводная ракета «Шквал» на сегодня может быть снята с применения из-за перечисленных серьезных недостатков, представляющихся непреодолимыми.

Возможные модификации

Модернизация гидрореактивной торпеды относится к важнейшим задачам конструкторов оружия для российских военно-морских сил. Поэтому работы по улучшению Шквала не сворачивались полностью даже в кризисные девяностые.

В настоящее время существует не менее трех модифицированных «сверхзвуковых» торпед.

1. Прежде всего, это упомянутая выше экспортная вариация Шквал-Э, спроектированная специально для производства с целью реализации за рубеж. В отличие от стандартной торпеды, «Эшка» не рассчитана на оснащение ядерной боеголовкой и поражение подводных военных объектов. Кроме того, эта вариация характеризуется меньшей дальностью - 10 км против 13 у модернизированного Шквала, который производится для ВМФ России. Шквал-Э применяется только с пусковыми комплексами, унифицированными с российскими кораблями. Работы по конструированию модифицированных вариаций под пусковые системы отдельных заказчиков пока «в процессе»;
2. Шквал-М - усовершенствованная вариация гидрореактивной торпедо-ракеты, завершенная в 2010 году, с лучшими показателями дальности и веса боевой части. Последняя увеличена до 350 килограммов, а дальность составляет чуть более 13 км. Проектировочные работы по совершенствованию оружия не прекращаются.
3. В 2013 году сконструирована еще более совершенная - Шквал-М2. Обе вариации с литерой «М» строго засекречены, сведений о них почти нет.

Зарубежные аналоги

Длительное время аналоги российской гидрореактивной торпеды отсутствовали. Только в 2005г. германская компания представила изделие под наименованием «Барракуда». Как утверждают представители производителя - Diehl BGT Defence, новинка способна перемещаться с несколько большей скоростью благодаря усилению суперкавитации. «Барракуда» прошла ряд испытаний, но ее запуск в производство пока не состоялся.

В мае 2014 командующий военно-морских сил Ирана заявил, что его род войск тоже обладает подводно-торпедным оружием, которое якобы движется со скоростью до 320 км/ч. Однако в дальнейшем никаких сведений, подтверждающих либо опровергающих это заявление, не поступало.

Известно также о наличии американской подводной ракеты HSUW (High-Speed Undersea Weapon), принцип действия которой основан на явлении суперкавитации. Но эта разработка пока существует исключительно в проекте. На вооружении готового аналога Шквала пока нет ни у одного иностранного ВМФ.

Согласны ли вы с мнением, что Шквалы практически бесполезны в условиях современного морского боя? Что думаете о реактивной торпеде, здесь описанной? Быть может, обладаете собственными сведениями об аналогах? Поделитесь в комментариях, мы всегда благодарны за ваши отклики.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

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