Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2002 № 01
Подобные средства ближнего боя были опасны и нападающим, поскольку им приходилось вплотную сближаться с противником, рискуя самим пострадать от ударной волны, вызванной взрывом своего же оружия. Положение изменилось лишь после появления компактных двигателей. В 1865 году кронштадтский фотограф И. Александровский, создатель одной из первых отечественных субмарин, спроектировал для нее самоходный подводный снаряд с пневматической силовой установкой. Руководители морского ведомства не сумели оценить новинку, которая могла бы дать России огромное превосходство на море, но всего год спустя офицер австро-венгерского флота М. Луппис обратился к служившему на заводе в Фиуме англичанину Р. Уайтхеду с предложением разработать самодвижущийся снаряд для поражения вражеских судов из-под воды. Уайтхед с двумя рабочими и двенадцатилетним сыном создал снаряд всего за два года. Он назвал его «Торпедо» — в память о мине, изобретенной Фултоном. Первая торпеда была длиной 3,3 м, диаметром 35,5 см и весила 110 кг. В носовой части находилось 8 кг взрывчатки. Баллон со сжатым воздухом и двухцилиндровая расширительная машина, приводящая в движение гребной винт, обеспечивали ей скорость 7 узлов (узел — одна миля, или 1852 м/ч) на дальности 650 м.
Казалось бы, немного. Но эксперты поняли, что перед ними механическое чудовище. Достаточно ему попасть в цель, и любой, самый мощный и дорогой, корабль пойдет на дно.
Денег на совершенствование торпед решили не жалеть. Мастер того же завода по фамилии Обри установил на ней гироскоп, связанный с рулями, удерживающими ее на курсе, а затем изделие Уайтхеда оснастили гидростатом для хода на заданной глубине. Все это были, по меркам своего времени, приборы сверхсложные и точнейшие. В общем, торпеда превратилась в своеобразную микросубмарину, управляемую по заданию, заложенному торпедистами перед выстрелом. За боевой проверкой торпеды дело не стало.
…В ночь на 14(26) января 1878 года капитан второго ранга С. Макаров доставил на пароходе «Великий князь Константин» к занятому врагом Батуму катера «Чесма» и «Синоп». Они подкрались к турецкому кораблю «Интибах» и отправили его двумя торпедами на дно.
К концу XIX века торпеды взяли на вооружение все основные флоты мира. Но военные суда совершенствовались. Возросли их огневая мощь и скорость. Подобраться на расстояние торпедного выстрела стало трудно. Да и в случае попадания суда, разделенные на множество водонепроницаемых отсеков, тонуть не спешили. В 1876 году Уайтхед выпустил улучшенные торпеды с зарядом 36 кг, скоростью 17 узлов на дистанции 800 м. Совершенствовать их далее стало невозможно. Для увеличения скорости в два раза мощность двигателя требовалось увеличить не менее чем в восемь раз! Соответственно возрастал размер и вес баллона со сжатым воздухом. Между тем моряки желали многократного увеличения скорости и дальности.
Казалось, развитие торпеды зашло в тупик, но в 1899 году лейтенант русского флота И.И. Назаров нашел способ многократного увеличения запаса ее энергии за счет сжигания горючего и впрыскивания воды. Объем получавшейся смеси пара и продуктов сгорания в сотни раз превышал объем сжатого воздуха.
Новые торпеды называли парогазовыми (рис. 2).
Рис. 2
Внутри них находилось несколько резервуаров, в которых держали сжатый воздух, примерно 50 л пресной воды и топливо — керосин либо спирт. После выстрела они подавались в подогреватель, смешивались и поступали в цилиндры компактной расширительной машины (рис. 3).
Часто применяли два соосных гребных винта, вращающихся в разные стороны. Это избавляло торпеду от постоянного сноса в сторону. Переделанная таким образом английская торпеда Мк.8 калибром 533 мм и длиной 6,7 м имела скорость 45 узлов и дальность более 4 тыс. м. Советская парогазовая торпеда образца 1941 года развивала скорость 94,5 км/ч и долгое время оставалась самой быстроходной в мире.
Но не только в скорости дело. Парогазовые торпеды оставляли за собой хорошо заметный пенный след. Видя его, атакуемые корабли энергично маневрировали и открывали ураганный огонь, что часто спасало их от гибели.
В 1942 году в СССР появилась «бесследная» электрическая торпеда ЭТ-45, развивавшая скорость 54 км/ч на дальности 4000 м, с зарядом в 400 кг. Любопытная особенность торпеды — биротативный электродвигатель. Его ротор и то. что должно называться статором, вращаются в противоположные стороны и непосредственно приводят в действие гребные винты. Это значительно уменьшало вес двигателя, избавляло от необходимости иметь сложные механические передачи.
Свинцово-кислотную аккумуляторную батарею торпеды удалось значительно облегчить. Поскольку срок жизни торпеды невелик, покрытые активной массой свинцовые пластины сделали предельно тонкими и разделили не пластмассовыми сетками, как обычно, а тончайшим пористым ольховым шпоном.
В 1938 году в нашей стране была испытана торпеда, автоматически наводящаяся на шум корабля. Тогда довести ее до серийного производства не удалось. В 1942 году такие торпеды появились у немцев, и это едва не привело к полной океанской блокаде Англии и США.
Двигатель парогазовой торпеды из-за необходимости выбрасывать продукты сгорания, преодолевая давление воды, глохнет уже на глубине 20–30 м. Электрические торпеды этого недостатка лишены, поэтому в сочетании с системой самонаведения их можно применять и против подводных лодок (рис. 4).
Рис. 4. Современная электроторпеда:
1 — винт; 2 — двигатель; 3 — батарея; 4 — командное устройство; 5 — боевой заряд; 6 — система самонаведения; 7 — акустическая антенна.
В послевоенные годы торпеды принялись оснащать новыми энергетическими установками. Их калибр возрос до 550, а то и до 609 мм, длина до 8 м, масса боевого заряда достигла 560 кг, а в 60-е годы появились и атомные заряды.
Корни многих из этих разработок уходили в 30-е годы, к работам немецкого профессора Г. Вальтера, разработавшего в 1937 году парогазовую турбину, увеличившую подводную скорость субмарин до 25 узлов. В ней перекись водорода высокой концентрации разлагалась катализатором на водяной пар и кислород. Он подавался в камеру сгорания вместе с жидким топливом и пресной водой. Получившаяся раскаленная парогазовая смесь устремлялась под высоким давлением в турбину, а после употребления охлаждалась. Пар превращался в воду и возвращался в камеру сгорания, а углекислота удалялась за борт.
Двигатели Вальтера нашли применение и в торпедах. Например, советская «53–65» при скорости 44 узла преодолевала 22 тыс. м, а при 68-узловой — 12 тыс. м. В современной, 1990 года, английской газотурбинной торпеде «Спиершфиш» используется жидкое топливо, содержащее окислитель. Оно обеспечивает ход в 80 узлов, а продукты сгорания бесследно растворяются в морской воде.
На новые электроторпеды поставили батареи, электролитом которых служит забортная морская вода. Такова советская самонаводящаяся СЭТ-72 калибром 400 мм и длиной 4,5 м, принятая на вооружение в 1972 году. У нее источником тока стала батарея с анодами из магниево-ртутного сплава и катодами из хлористого серебра, а электролит (он же охладитель) — забортная вода. СЭТ-72 развивает 40 узлов, проходит 8 тыс. м и способна поражать подводные лодки на глубинах до 450 м.
В погоне за скоростью конструкторы подводного оружия обратились и к реактивной технике. Они экспериментировали с твердотопливными двигателями, у которых, как у ракет, в хвостовой части находятся шашки из пороха. Но этим сходство ограничивается. В сопло подводной ракеты подается вода. Образующаяся смесь пара и газа вырывается из сопла и движет торпеду. Такие системы просты, надежны, но действуют недолго. В подобных агрегатах могут применяться и вещества, например натрий, бурно реагирующие с морской водой, что позволяет достигать максимально высоких скоростей.
В начале 60-х годов американцы занялись проектированием реактивной твердотопливной торпеды на скорость до 100 узлов. Опыты заняли немало времени, и на них израсходовали внушительные средства, однако об успехах разработчики пока не сообщали.
Тогда же, в 1963 году, подобное оружие начали создавать и в Советском Союзе. Противолодочную ВА-11 «Шквал» длиной 8,2 м и калибром 533 мм оборудовали удачным твердотопливным реактивным двигателем, к тому же после выстрела торпеду окружает газовое облако — своего рода смазка, уменьшающая сопротивление воды. В результате «Шквал» буквально летит под водой со скоростью 194 узла, или 350 км/ч! Поскольку ничего подобного ни у кого не было и нет, в 2000 году американцы, по некоторым данным, попробовали получить информацию о ней методом «плаща и кинжала». Впрочем, удивительно, что они не создали ее раньше всех. Ведь еще в 1921 году живший в Америке крупнейший специалист в области гидродинамики профессор Д.П. Рябушинский поместил в поток воды тело, оснащенное спереди чем-то похожим на свиной пятачок. В воде образовалась длинная сигарообразная кавитационная полость (рис. 5).
