З. Перля - Удар под водой
Как же устроены мины?
Мина на якоре
Самая главная, «рабочая» часть мины — это ее заряд. Уже давно прошли те времена, когда мину снаряжали обыкновенным черным порохом. В наше время существуют специальные взрывчатые вещества, которые взрываются мощнее пороха. Часто встречающейся «начинкой» мины бывает взрывчатое вещество — тротил.
Зарядная камера, наполненная взрывчатым веществом, помещается внутри металлической оболочки — корпуса мины. Форма корпуса бывает разная: шаровидная, яйцевидная, грушевидная.
В момент взрыва «начинка» сгорает и превращается в газы, которые стремятся расшириться во все стороны и поэтому давят на стенки корпуса. Это давление мгновенно нарастает до очень большой величины, разрывает корпус и обрушивается на корабль и на окружающие массы воды ударом огромной силы. Если бы стенки не оказывали газам сопротивления, их давление нарастало бы медленнее и сила удара была бы много меньше.
Отдельные моменты постановки якорной мины с помощью штертаВот в чем первая, основная роль корпуса мины. Но тот же корпус служит и для другой очень важной цели.
Камера с зарядом должна скрываться под водой на определенной глубине, чтобы мину не замечали с поверхности. Неприятельский корабль, проходя над миной, должен задеть ее и вызвать взрыв.
Все мины (кроме донных), если они поставлены против надводных кораблей, обычно устанавливаются на глубине от 0,5 до 9 метров. Если заграждение ставится против подводных лодок, мины устанавливаются на разных глубинах, в том числе и на больших. Но камера с взрывчатым веществом тяжелее воды и не может сама по себе держаться ни на поверхности воды, ни на каком-то уровне под водой. Сама по себе она так и пошла бы на дно. Но этого не происходит — оболочка мины играет для нее роль поплавка. Внутри оболочки имеются «пустоты», заполненные только воздухом, с таким расчетом, чтобы вес вытесняемой миной воды был больше веса корпуса с зарядом и прочими устройствами. Поэтому мина приобретает свойство плавучести, она сможет держаться на поверхности воды.
При этом надо помнить и знать, что мина — не малый и не легкий снаряд. Размеры и вес мин бывают разные. Так, например, самая малая немецкая мина вместе с якорем весит 270 килограммов и в ней заключено всего только 13–20 килограммов взрывчатого вещества. Ее корпус — шар. Диаметр шара всего 650 миллиметров. У немцев же есть мины диаметром больше метра и с общим весом больше тонны. В такой мине взрывчатое вещество весит 300 килограммов.
И все же, как ни велики и тяжелы мины, корпус хорошо держит их на заданном углублении.
Если мину просто погрузить в воду до какого-то уровня и затем отпустить, море тут же вытолкнет ее обратно на поверхность.
Но ведь нам нужно, чтобы мина оставалась под водой, чтобы ее что-то удерживало на одном месте и не позволяло всплывать. Для этой цели к оболочке прикрепляется на стальном тросе специальный якорь. Якорь падает на дно и удерживает мину на заданном углублении и не дает ей всплыть. Чтобы легче представить себе, как это происходит, проследим за постановкой мины с корабля.
Оказывается, это зависит от длины штерта. Чем он длиннее, тем раньше коснется дна его грузик, тем раньше перестанет сматываться минреп, тем глубже уйдет мина в воду. Чем короче штерт, тем позднее застопорится вьюшка, тем меньше будет углубление мины. Поясним это на примере. У нас длина штерта — 4 метра. Грузик коснулся дна. Значит, минреп перестал сматываться как раз в тот момент, когда якорь находился в 4 метрах от дна. Мина в этот же момент находилась еще на поверхности воды. Теперь якорь начинает тянуть ее вниз. А так как якорю осталось падать 4 метра, то и корпус мины погрузится в воду на те же 4 метра.
А для чего нужен штерт? Гораздо проще заранее отмерить минреп необходимой длины и бросить мину с якорем в воду. Якорь коснется дна, а мина станет на заданное углубление. Но ведь очень хлопотно каждый раз справляться по карте о глубине моря в данном месте, высчитывать, какой длины нужен минреп, и отмеривать его. Гораздо проще и скорее проходит постановка мин, когда на вьюшку намотан длинный минреп, пригодный для различных глубин. Маленький же тросик автоматически ставит мину на заданное углубление.
Все это устройство очень простое и в то же время достаточно надежное. Но существуют и другие, такие же простые и в то же время очень интересные устройства для постановки мин на заданное углубление.
Одно из этих устройств представляет собой очень простой и интересный механизм. Этот механизм часто встречается и в мине и в торпеде и исполняет в этих снарядах очень ответственную и разнообразную работу. Называется он «гидростат».
Как устроен гидростат Сверху — нет давления воды на диск, пружина разжалась Снизу — давление воды на диск сжало пружину Отдельные моменты постановки якорной мины с помощью гидростата 1-е положение — мина сброшена 2-е положение — мина идет на дно 3-е положение — якорь на дне 4-е положение — мина всплывает, якорь на месте 5-е положение — мина стала на заданное углублениеВо всяком сосуде, хотя бы в обыкновенном стакане, жидкость давит на стенки и дно. Если мы обведем карандашом любой участок на стенке или дне стакана, то на этот участок давит вес столбика жидкости, у которого основание равно площади обведенного участка, а высота равна расстоянию от участка до поверхности воды. Ясно, что самое большое давление будет на дно стакана.
Теперь предположим, что наш стакан сделан из металла, а дно его может двигаться вверх и вниз. Стакан этот пустой. Подставим под донышко сжатую пружину. Она разожмется и подымет донышко вверх. Начнем теперь лить в стакан воду, все больше и больше. Донышко остается на месте, это значит, что сила нашей пружины больше, чем вес налитой воды. Но вот уровень воды еще поднялся, столб воды в стакане увеличился, и донышко пошло вниз. Такой прибор называется гидростатом, а подвижное донышко — гидростатическим диском (см. рис. на стр. 53). Для него всегда можно выбрать такую пружину, которая сожмется весом столба воды определенной высоты.
Мина с якорем вначале идет на дно. Затем корпус со связанной с ним вьюшкой при помощи специального механизма отделяется от якоря и подымается кверху, минреп сматывается с вьюшки. Гидростат находится тут же, около вьюшки. Все время подъема корпуса мины давление воды еще очень велико, пружина гидростата остается сжатой, диск неподвижен. Но вот оболочка дошла как раз до такого уровня, когда вес столба воды над диском гидростата оказался меньше силы пружины. Пружина начинает разжиматься, диск двигается кверху. С диском связан тормоз. Как только диск начинает двигаться кверху, тормоз стопорит минреп — корпус останавливается на той глубине, на какую установлен гидростат.
Такой же гидростат уже успел еще раньше сработать в механизме, который на дне отделил мину от якоря. Стержень, скрепляющий мину с якорем, соединен с диском гидростата. Когда мина с якорем достигает дна, выросшее давление воды отжимает диск гидростата, а этим самым отводит в сторону скрепляющий стержень. Мина освобождается и всплывает кверху.
Как работает гидростат в разъединителе Сверху показана мина, соединенная с якорем, давления на гидростат нет; внизу — мина с якорем на дне — давление на пластину гидростата достигло такой величины, что пружина сжимается и отводит скрепляющий стержень, — корпус мины отделяется от якоря и всплываетНе только гидростат может сыграть роль разъединителя, освободить мину от якоря.
Стержень, скрепляющий мину с якорем, можно подпереть пружиной, а чтобы она не разжималась, вставить между ней и упором… кусок сахару или другого растворяющегося в воле вещества (каменная соль). Сахар или соль не сразу растворяются в воде, проходит несколько минут. За это время мина с якорем достигнет дна. А когда сахар вовсе растает, пружина разожмется настолько, что потянет за собой стержень, мина освободится от якоря и всплывет.
Как работает сахарный разъединитель Сверху — сжатая пружина упирается в кусок сахара и удерживает мину. Снизу — сахар растворился в воде, пружина разжалась и освободила мину, которая всплываетМожно приспособить и штерт так, чтобы в момент, когда его груз коснется дна, срабатывал механизм, освобождающий мину.
Все эти простые устройства — с гидростатом, с растворяющимися веществами, с штертом — часто и успешно работают в механизмах мины и остроумно решают самые разнообразные и сложные задачи; мы еще встретимся с ними.
