Торпеда «Шквал»

Торпеды Bliss-Leavitt

Сдвоенный торпедный аппарат на эсминце USS Whipple (D-15) 1918 год.

Bliss-Leavitt Mk 1 — Mk 5

В 1904 году Фрэнк Макдауэлл Ливитт (англ. Frank McDowell Leavitt), инженер компании Bliss, разработал новую торпеду Bliss-Leavitt Mk 1 калибром 533 мм. В целом конструкция торпеды не была оригинальной, как предыдущие американские разработки, а основывалась на решениях, примененных в торпедах Whitehead.
Торпеда приводилась в движение двигателем, работавшем на сжатом до 105 атмосфер воздухе. Чтобы избежать обмерзания системы подачи воздуха, использовался спиртовой подогреватель. Торпеда развивала скорость в 35 узлов на дистанции 1100 метров, 29,5 узла на 1800 метрах или 24,5 узла на 2750 метрах. В ходе модернизации удалось добиться увеличения дальности хода до 3650 метров при скорости в 27 узлов и общем весе 680 кг, из которых пороховой заряд составлял 91 кг. По своим характеристикам торпеда не уступала английским, состоящим на вооружении практически всех флотов мира того времени, но из за использования одновинтовой схемы привода имела склонность к уклонению от начального курса. Позже Bliss-Leavitt Мк 1 была модернизирована и на нее была установлена двухступенчатая турбина Грегори Дэвисона (англ. Gregory Davison) с двумя винтами противоположного вращения, эти торпеды получили обозначение Mk 2 и Mk 3 (с увеличенной дальностью). Турбина Дэвисона позже стала стандартным двигателем для всех турбинных американских торпед вплоть до окончания Второй мировой войны.
Ранние торпеды Bliss-Leavitt оснащались контактной головной частью производства компании Whitehead с взводом взрывателя свободно вращающимся винтом. При движении торпеды в воде винт раскручивался встречным потоком и переводил взрыватель в боевое положение примерно через 50-60 метров хода.
Торпеды ранних выпусков обладали крайне опасным дефектом — в случае сбоя работы рулевой машинки они могли лечь в циркуляцию, и, описав полный круг, попасть в собственный корабль. Для исключения риска попадания в корабль, совершивший пуск торпеды, их оборудовали системой антициркуляции ACR, которая блокировала взрыватель, если курс менялся более чем на 110 градусов от первоначального по показаниям гироскопа. Тем не менее, полностью исключить риск циркуляции не удалось, в частности, подводные лодки Tang (SS-306) и Tullibee (SS-284) были уничтожены в годы Второй мировой войны собственными циркулирующими торпедами.

Торпедный отсек подводной лодки H-5 (SS-148) 1919 год

В 1908 году был налажен выпуск торпед Bliss-Leavitt Mk 4, предназначенных для вооружения подводных лодок и торпедных катеров. Bliss-Leavitt Mk 5 стала первой торпедой, выпуск которой был налажен благодаря сотрудничеству компаний Bliss и Whitehead. Изначально торпеды производились в английском Веймуте, а затем — и в американском Ньюпорте. Mk 5 отличалась универсальностью и могла устанавливаться в торпедные аппараты надводных кораблей и подводных лодок. Головная часть Mk 5 была модернизирована таким образом, что взрыватель срабатывал даже при попадании торпеды под острым углом к курсу движения.

Bliss-Leavitt Mk 6 — Mk 10

Вскоре после начала производства торпед Mk 5 отношения между компаниями Whitehead & Co и E. W. Bliss Co обострились, так как англичане потребовали перевести производство на заводы Vickers Ltd. Американцы в ответ на это требование отказались от сотрудничества и в 1911 году начали выпускать торпеды для надводного пуска собственной разработки Bliss-Leavitt Mk 6, оснащенные горизонтальными турбинами, расположенными под углом 90 градусов к продольной оси. Скорость новых торпед удалось увеличить до 35 узлов, но дальность хода упала до 1800 метров.
Следующая самостоятельная разработка, Mk 7, получила паровой турбинный двигатель, а ее конструкция была настолько удачной, что торпеда находилась на вооружении эсминцев на протяжении 33 лет, с 1912 по 1945 год. Особенностью Mk 7 стала конструкция двигателя, в котором помимо сгорания топлива, образовывался водяной пар и далее смесь подавалась в двухконтурную турбину. Такой принцип работы позволял увеличить мощность двигателя без увеличения запаса топлива, что в конечном итоге положительно сказывалось на скорости и дальности хода.
Для подводного флота в качестве стандарта были приняты торпеды диаметром 533 мм. Первая тяжелая торпеда Mk 8 во многом была экспериментальной и вскоре была заменена на более совершенные разработки. Mk 9 представляла собой адаптированную для подводных лодок Mk 3, а Mk 10 стала самой тяжелой американской торпедой и появилась в результате сотрудничества USNTS и Е. В. Bliss Co.

Недостатки

• Из-за огромной скорости (200 узлов) торпеда производит сильный шум и вибрации, что демаскирует подлодку.
• Малая дальность пуска (всего до 13 км) демаскирует подлодку, что негативно сказывается на живучести.
• Максимальная глубина хода (до 30 м) не позволяет поражать подлодки на больших глубинах.
• Импульс прямоточного гидрореактивного двигателя выше, чем у других двигателей, что может вызвать поломку гидролокатора подлодки.
• Носовая часть торпеды не позволяет установить на неё головку самонаведения (ГСН) — через носовую часть поступает забортная вода.
• Низкая вероятность поражения цели с обычной БЧ и без ГСН.

Описание устройства и двигателя

«Шквал» имеет реактивный двигатель, он состоит из стартового ускорителя, который разгоняет торпеду, и маршевого двигателя, что доставляет ее до цели.

Маршевый двигатель торпеды – гидрореактивный прямоточный, для своей работы он использует металлы, реагирующие с водой (магний, литий, алюминий), а в качестве окислителя – забортную воду.

При достижении торпедой скорости 80 м/с около ее носовой части начинает образовываться воздушный кавитационный пузырь, что значительно снижает гидродинамическое сопротивление. Но одной скорости мало: на носу «Шквала» находится специальное устройство – кавитатор, через который происходит дополнительный наддув газов от специального газогенератора. Именно так образовывается кавитационная каверна, которая обволакивает корпус торпеды целиком.

«Шквал» не имеет головки самонаведения (ГСН), координаты цели вводят непосредственно перед запуском. Повороты торпеды осуществляются за счет рулей и отклонения головки кавитатора.

История создания торпеды

В общем смысле, под торпедой мы понимаем металлический сигарообразный или бочкообразный боевой снаряд, движущийся самостоятельно. Такое название снаряд получил в честь электрического ската порядка двухсот лет назад. Особое место занимает именно морская торпеда. Она первая была придумана и первая была использована в военной промышленности.

Надобность в таком вооружении появилась после создания подводных лодок. В это время использовались буксируемые или шестовые мины, которые в подводной лодке не несли требуемого боевого потенциала. Поэтому перед изобретателями встал вопрос о создании боевого снаряда, плавно обтекаемого водой, способного самостоятельно передвигаться в водной среде, и который будет способен топить вражеские подводные и надводные суда.

Торпеды и Мины

Торпеда шквал

Конструкция реактивной торпеды

Конструкция торпеды уникальна как для своего времени, так и для современности и имеет свои отличительные черты. До сих пор нет подтвержденных данных о создании действительно конкурентоспособной торпеды в иных государствах с подобным принципом действия.

Реактивный двигатель торпеды является главной отличительной особенностью данного изделия. Именно принцип действия на реактивной тяге позволяет развивать огромную скорость торпеды Шквал в 200 морских узлов, что делает торпеду неуязвимой для средств защиты противника, даже перспективных.

Устройство двигателя разделено на два – стартовый и маршевый.

Стартовый соответственно действует при старте и задает импульс по ускорению изделия в водной среде. Маршевый двигатель поддерживает заданную скорость в воде до достижения цели.

Также особенностью действия маршевого двигателя является использование забортной волы в качестве основного окислителя в сочетании с металлами – магнием, алюминием и литием. На обычных торпедах такой двигатель отсутствует и управление осуществляется посредством винтов в задней части торпеды;

Принцип кавитации при ускорении достигается за счет использования реактивного двигателя и резкого набора большой скорости. В результате этого вокруг корпуса образуется пузырь из воздушной оболочки, что уменьшает трение воды и позволяет поддерживать высокую скорость (до 80 м/с). При этом имеется и кавитатор, который поддерживает заданную скорость, который производит наддув газов посредством газогенератора. Эти факторы объясняют, как движется торпеда с такой огромной скоростью.

Захват цели происходит по предварительно введенным координатам. Так как корабль или подводная лодка имеет достаточно крупные размеры, фиксация цели по данным координатам достаточно надежна и за счет огромной скорости цель не успеет кардинально изменить свои координаты.

Торпеда Шквал, характеристики которой заявлены с учетом сверхзвуковых скоростей в водной среде, имеет оболочку из высокопрочной стали, способной выдержать огромное давление и нагрузку, при этом не разрушившись во время движения.

Изначально торпеда была как ядерный заряд в 150 Кт.

Такого заряда вполне хватит для уничтожения целой авианесущей группы противника вместе со всеми кораблями сопровождения. После выпуска достаточного количества экземпляров с ядерной частью торпеды стали оснащать обычной боевой тротиловой частью массой в210 кг.

Такого заряда хватит для поражения и практически гарантированного уничтожения любого корабля противника.

В отличие от ракеты торпеда поражает врага за счет действия в воде и наносит несравненно более высокий урон.

Примечания

1. аналог .
2. аналог .
3. разработка Royal Gun Factory.
4. При расширении сжатого воздуха узлы двигателя торпед были подвержены замерзанию. Для устранения этого эффекта клапана, редукторы и цилиндры двигателя торпед оснащались системой подогрева.
5. Обозначение было использовано только в годы Первой мировой войны.
6. Обозначение использовалось в 1920-х годах для засекречивания работ над торпедой G7a
7. так же обозначалась как C/03
8. так же обозначалась как C/03D
9. так же обозначалась как C/06
10. так же обозначалась как C/06D
11. так же обозначалась как C/07
12. так же обозначалась как C/07
13. 50 % TNT, 24 % гексила, 15 % алюминиевой пудры
14. 67 % TNT, 8 % гексила, 25 % алюминиевой пудры
15. ↑ 45 % TNT, 5 % гексила, 30 % аммиачной селитры, 20 % алюминиевой пудры
16. итальянская лицензионная авиационная торпеда Fiume F200/450 x 5,46
17. Торпеды, поставляемые в Германию, в отдельных случаях имели отличающиеся от оригинальных итальянских тактико-технические характеристики.

История создания

Иллюстрация из книги Джованни де ла Фонтана

итал.Giovanni de la FontanaBellicorum instrumentorum liber, cum figuris et fictitys litoris conscriptusрус.«Иллюстрированная и зашифрованная книга инструментов войны» или иначе «Книга о военных принадлежностях»

Следующим событием, предопределившем появление торпеды, стало доказательство Дэвидом Бушнеллом (англ. David Bushnell) возможности горения пороха под водой. Позже Бушнелл попытался создать первую морскую мину, оснащенную изобретенным им же часовым взрывным механизмом, но попытка ее боевого применения (как и изобретенной Бушнеллом подводной лодки “Черепаха”) оказалась безуспешной.
Очередной шаг по пути к созданию торпед был сделан Робертом Фултоном(англ. Robert Fulton), создателем одного из первых пароходов. В 1797 году он предложил англичанам использовать дрейфующие мины, оснащенные часовым взрывным механизмом и впервые использовал слово торпе́до для описания устройства, которое должно было взрываться под днищем и таким образом уничтожать вражеские корабли. Это слово было использовано из за способности электрических скатов(лат. torpedo narke) оставаться незамеченными, а затем стремительным броском парализовать свою жертву.

Шестовая мина

заградительной миной

Новым этапом стало появление буксируемых мин. Такие мины существовали как в оборонительном, так и в наступательном вариантах. Оборонительная мина Гарвея (англ. Harvey) буксировалась с помощью длинного троса на расстоянии примерно 100-150 метров от корабля вне кильватерной струи и имела дистанционный взрыватель, который приводился в действие при попытке противника протаранить защищаемый корабль. Наступательный вариант, мина-крылатка Макарова также буксировалась на тросе, но при приближении вражеского корабля буксир шел курсом прямо на противника, в последний момент резко уходил в сторону и отпускал трос, мина же продолжала двигаться по инерции и взрывалась при столкновении с кораблем противника.

рус.Giovanni Biagio Luppisангл.coastsaverРоберту Уайтхедуангл.Robert WhiteheadStabilimeno Technico Fiumano
Торпеда Уайтхеда

Уайтхеду удалось решить две проблемы, стоявшие на пути его предшественников. Первая проблема заключалась в простом и надежном двигателе, который сделал бы торпеду автономной. Уайтхед решил установить на свое изобретение пневматический двигатель, работающий на сжатом воздухе и приводящий во вращение винт, установленный в кормовой части. Второй проблемой была заметность торпеды, движущейся по воде. Уайтхед решил сделать торпеду таким образом, чтобы она двигалась на небольшой глубине, но на протяжении длительного времени ему не удавалось добиться стабильности глубины погружения. Торпеды либо всплывали, либо уходили на большую глубину, либо вообще двигались волнами. Решить эту проблему Уайтхеду удалось с помощью простого и эффективного механизма – гидростатического маятника, который управлял рулями глубины. реагируя на дифферент торпеды, механизм отклонял рули глубины в нужную сторону, но при этом не позволял торпеде совершать волнообразные движения. Точность выдерживания глубины была вполне достаточной и составляла ±0,6 м.

Виды торпед

1. В зависимости от типа двигателя: на сжатом воздухе, парогазовые, пороховые, электрические, реактивные;
2. В зависимости от способности наведения: неуправляемые, прямоидущие; способные маневрировать по заданному курсу, самонаводящиеся пассивные и активные, телеуправляемые.
3. В зависимости от назначения: противокорабельные, универсальные, противолодочные.

Одна торпеда включает в себя по одному пункту из каждого подразделения. Например, первые торпеды представляли собой неуправляемый противокорабельный боевой заряд с двигателем, работающим на сжатом воздухе. Рассмотрим несколько торпед из разных стран, разного времени, с разными механизмами действия.

В начале 90-ых годов, российский флот обзавелся первой лодкой, способной передвигаться под водой – “Дельфин”. Торпедный аппарат, установленный на этой подводной лодке, был самым простым – пневматическим. Т.е. тип двигателя, в этом случае, на сжатом воздухе, а сама торпеда, по способности наведения, была неуправляемая. Калибр торпед на этой лодке в 1907 году варьировался от 360 мм до 450 мм, с длинной 5,2 м и весом 641 кг.

В 1935-1936 годах российскими учеными был разработан торпедный аппарат с пороховым типом двигателя. Такие торпедные аппараты были установлены на эсминцах типа 7 и легких крейсерах типа “Светлана”. Боеголовки такого аппарата были 533 калибра, весом 11,6 кг, а вес порохового заряда составлял 900 г.

В 1940 году после десятилетия упорной работы был создан опытный аппарат с электрическим типом двигателя – ЭТ-80 или “Изделие 115”. Торпеда, выстрелянная из такого аппарата, развивала скорость до 29 узлов, с дальностью действия до 4 км. Кроме всего прочего, такой тип двигателя был гораздо тише его предшественников. Но после нескольких происшествий связанных с взрывом аккумуляторов, данным типом двигателя экипаж пользовался без особого желания и не пользовался спросом.

Суперкавитационная торпеда

В 1977 году был представлен проект с реактивным типом двигателя – суперкавитационная торпеда ВА 111 “Шквал”. Торпеда предназначалась как для уничтожения подводных лодок, так и для надводных судов. Конструктором ракеты “Шквал”, под руководством которого проект был разработан и воплощен в жизнь, по праву считается Г.В. Логвинович. Данная ракета-торпеда развивала просто поразительную скорость, даже для настоящего времени, а внутри ее, в первое время, была установлена ядерный боевой заряд мощностью 150 кт.

Устройство торпеды шквал

Технические характеристики торпеды ВА 111 “Шквал”:

• Калибр 533,4 мм;
• Длина торпеды составляет 8,2 метра;
• Скорость движения снаряда достигает 340 км/ч (190 узлов);
• Вес торпеды – 2700 кг;
• Дальность действия до 10 км.
• Ракета-торпеда “Шквал” имела и ряд недостатков: она вырабатывала очень сильный шум и вибрацию, что негативно отражалось на ее способности к маскировке, глубина хода составляла лишь 30 м, поэтому торпеда в воде оставляла за собой четкий след, и ее легко было обнаружить, а на самой головке торпеды невозможно было установить механизм самонаведения.

Принцип ее действия был таким же, как у советского “Шквала”. А именно: кавитационный пузырь и движение в нем. Барракуда может достигать скорость до 400 км/ч и, согласно германским источникам, торпеда способна к самонаведению. К недостаткам так же можно отнести сильный шум и небольшую максимальную глубину.

Зарубежные аналоги

При упоминании торпеды «Шквал» всегда подчеркивается, что такое оружие есть только у России. Долгое время так оно и было. Но в 2005 году представители немецкой компании Diehl BGT Defence заявили о создании новой суперкавитационной торпеды «Барракуды».

По словам разработчиков, ее скорость настолько высока, что обгоняет собственные звуковые волны, распространяющиеся в воде. Поэтому обнаружить ее очень сложно. Кроме того, «Барракуда» оснащена новейшей системой самонаведения, а движением торпеды можно управлять (в отличие от российской торпеды). Информации об этой торпеде в открытых источниках недостаточно.

История создания сверхзвуковой торпеды «Шквал»

История создания гиперзвукового подводного оружия началась во времена СССР и была вызвана несколькими факторами.

Советский флот не мог эффективно количественно соперничать с ВМФ США, поэтому требовалось создать компактный комплекс вооружения, который можно установить на большинство имеющихся надводных и подводных судов. Этот комплекс должен гарантированно поражать корабли противника на большой дистанции и в то же время быть недорогим в производстве. История создания торпеды включает несколько вех.

60 годы 20 века
– начало опытных конструкторских работ по созданию комплекса торпеды с высоким поражающим эффектом и нестандартно высокой скоростью. По требованию Министерства обороны СССР новая торпеда должна быть недосягаема для средств защиты противника и поражать объекты врага на безопасном расстоянии.

Главный конструктор торпеды В.Г. Логвинович

Такой эффект должен быть достигнут за счет применения гиперзвуковой скорости, чего в морской среде добиться нелегко. Разработкой новой торпеды занялся НИИ № 24 и конструктор Г. В. Логвинович.

Сложность заключалась в новизне конструкции, так как до этого никто в мировой практике не пытался создать торпеду способную развить под водой скорости в сотни километров в час, советские торпеды были преимущественно парогазовыми и не обладали столь внушительной скоростью.

1965 год
– первое ходовое испытание торпеды на озере Иссык-Куль и соответственно доведение торпеды до своих боевых характеристик. В качестве массового оружия уничтожения флота противника торпеда выглядит эффективнее, чем крылатая ракета, так как действуя в условиях водной среды может нанести существенный урон плавательному средству. Также торпеда несет больший боевой заряд и по существу единственная кто может эффективно поражать подводные лодки противника.

Когда проектировалась реактивная торпеда Шквал, конструкторы столкнулись с двумя основными требованиями – огромная скорость, которая должна быть достигнута за счет применения гиперзвука и универсальность торпеды для размещения, как на кораблях, так и подводных лодках. Для решения этих задач требовалось длительное время, чтобы доработать устройство торпеды Шквал, принятие ее на вооружение затянулось более чем на 10 лет.

1977 год
– окончательное принятие на вооружение торпеды нового типа, получившей индекс ВА-111 «Шквал» — оружие на новых физических принципах. Принятие на вооружение ВМФ и дальнейшие испытания были продолжены и после 1977 года, и после распада Советского Союза. Боевая часть торпеды имеет массу в 210 кг и в первоначальном варианте несла ядерный заряд мощностью в 150 КТ.
Только через год после принятия на вооружение принято решение об установке обычного заряда в боевую часть.

масса боевой части топеды

1992 год
– создание варианта торпеды под индексом «Shkval-Э» как экспортной модификации. У данного варианта исполнения максимальная скорость была уменьшена по сравнению с отечественной за счет использования менее мощного реактивного двигателя. При этом в версии для зарубежных стран отсутствует возможность установки ядерной боевой части и поражения подводных целей.

Многие называют эту торпеду сверхзвуковой, однако данная характеристика не вполне объективна, так как под водой ракета-торпеда Шквал не развивает достаточной скорости для преодоления скорости звука, однако в сравнении со своими конкурентами ее скорость на несколько порядков выше.