Торпеда – смертоносная стальная «сигара. Торпеды Электрические ЭСУ торпед

Парогазовая торпеда G7a

Торпеда G7a.

Классификация

История эксплуатации

Характеристики

533-мм торпеда G7a - немецкая парогазовая торпеда эскадренных миноносцев и подводных лодок. Была сконструирована в начале 1920-х гг., состояла на вооружении немецких подводных лодок в межвоенный период (с начала 1930-х до конца 1940-х гг.) и в период Второй мировой войны.

Принцип действия

Торпеда G7a

Торпеду в движение приводил собственный двигатель, она удерживала заданный курс следования с помощью системы автономного наведения. Одной из важнейших деталей торпеды являлся резервуар со сжатым воздухом, который занимал почти половину пространства внутри семиметрового стального корпуса.

при пуске торпеды, её прохождение через торпедный аппарат приводило в действие специальный переключатель и сжатый воздух из резервуара через небольшую трубку и регулятор давления поступал в камеру сгорания. Проходя дальше по дополнительным трубкам сжатый воздух приводил в движение и активировал другие системы торпеды.

Внутри камеры сгорания смесь сжатого воздуха и топлива из соседнего резервуара поджигалась воспламенителем ударного действия, который был похож на свечу зажигания. Внутри камеры тонким слоем распылялась охлажденная вода, попадая в эту камеру раскаленные газы от сгорания топлива превращали ту самыю распыленную воду в парогазовую смесь, которая приводила в действие четырёхцилиндровый двигатель торпеды. Двигатель вращал два полых приводных вала, вставленных один в другой, которые приводили в движение два гребных винта торпеды. Винты вращались в противоположных направлениях, чтобы избежать вращения самой торпеды.

Обеспечивал движение по нужному курсу гироскоп, ротор которого также приводился в движение сжатым воздухом со скоростью, соответствующей трём заданным скоростям движения торпеды в 30, 40 и 44 узла. Чувствительный к любому отклонению от заданного курса, гироскоп включал небольшой моторчик (серводвигатель), который изменял положение соответствующих рулей. Датчик глубины и его серводвигатель вместе удерживали ход торпеды на необходимой глубине воздействием на рули погружения.

Четырёхцилиндровый двигатель торпеды G7a

Взрыватели, используемые для подрыва торпед, были головной болью для ВМФ. В начале войны было зафиксировано много случаев отказа систем детонирующих основной заряд. Что послужило толчком в усовершенствовании детонаторов, торпеда G7a оснащалась контактно-неконтактным взрывателем который взрывался при столкновении с кораблём, либо при воздействии магнитного поля со стороны корпуса корабля, а именно он детонировал при определённом значении вертикальной составляющей напряженности магнитного поля.

Головная часть с боевым зарядом на первых торпедах типа G7a имела относительно простой контактный детонатор. Для защиты лодки от возможного преждевременного взрыва торпеды детонатор имел хитроумный механизм - маленький винт, который приводился в движение встречным потоком воды, в итоге торпеда не могла взорваться пока не пройдёт расстояние около 30 метров. Контактный взрыватель был надежным и помехозащищенным устройством, только при прямом попадании, притом обеспечивающим экипажу судна безопасность при транспортировке торпед оснащенных данным типом взрывателя.

Производство

Гребные винты торпеды G7a

Производство торпед в то время было очень сложным, и требовательным к высочайшей квалификации рабочих, делом. Проектирование и создание новых торпед требовало научного подхода и и предвосхищения путей развития науки и техники. Трудозатраты на изготовление такой торпеды составляли от 3740 человеко-часов в 1939 г. до 1707 человеко-часов в 1943 г. (для сравнения - для производство одной электроторпеды G7e(Т2) требовалось 1255 человеко-часов).

Общая информация

Торпеда является специфическим оружием, применяющимся исключительно в морских условиях. Главными причинами высокой эффективности торпед является мощность переносимого заряда и свойственная торпеде способность наносить удары по наиболее уязвимой части корабля-ниже ватерлинии, а так же возможность приспособить практически любое судно для использования торпед. Кучный, а главное точный торпедный залп практически гарантированно пускал ко дну любой вражеский корабль.

Во Вторую Мировую войну флот Германии вступил, имея на вооружении два основных типа торпед - парогазовые G7a и электрические G7e.Обе торпеды имели свои преимущества и недостатки. У парогазовой торпеды был один очень большой недостаток, благодаря тому, что торпеда имела четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, после пуска на поверхности воды можно было наблюдать хорошо заметный шлейф, состоящий из пузырьков, что в некоторых случаях мешало успешному поражению вражеских целей. Существовала и другая торпеда G7e, лишенная этого недостатка, но имевшая свой относительно G7a, он заключался в скромной дальности хода торпеды - около 3000 метров вместо 7500. К тому же,она заметно уступала парогазовой торпеде по скорости хода - 30 узлов против 45.Поэтому стандартный комплект подводных лодок Военно-морских сил Германии в 1939-1943 году состоял как из парогазвовых, так и электрических торпед.

Гироскоп торпеды G7a

Доставлял много неприятностей в начале войны контактно-неконтактный взрыватель pi1, и тогда было зафиксировано много случаев отказа этого взрывателя. Очень часто торпеды с неконтактным взрывателем детонировали преждевременно, что как минимум демаскировало субмарину, что часто приводило к её обнаружению и последующему уничтожению или вовсе не взрывались при прохождении под целью, срывая планы и заставляя выгадывать другой удачный момент для повторного пуска. Контактный взрыватель тоже не был идеален - при углах соприкосновения с целью, значительно отличающихся от 90 градусов, торпеда просто рикошетировала от борта корабля. Все эти недостатки были довольно быстро устранены,уже после Датско-норвежской операции торпедное оружие Германских военно-морских сил достигло удовлетворительного уровня.

Начиная с осени 1942 года, Германским подводникам становилось всё сложнее атаковать конвои, это было связанно с тем, что союзники добились более высокой эффективности в противолодочной защите. Немцы нашли выход из сложившейся ситуации, этим выходом стала установка на торпеды курсовых систем наведения (системы FaT и LuT) по замыслу, в случае, если торпеда не поразит цель на первом прямом участке траектории, то после прохождения этого прямого участка торпеда начинала совершать манёвры по заданным программам, как правило, "змейкой". Эта система была впервые установлена на торпеду G7a и имела весьма высокую эффективность. Появившаяся позже система FaT II имела два независимых гироскопа, что теоретически позволяло производить пуск торпеды по цели, находясь на любой позиции относительно курса цели. Сначала торпеда обгоняла цель, затем поворачивала на его носовые углы и только после этого начинала движение "змейкой" поперек курса движения цели. Необходимость в изменении и переоснащении пусковых систем сделали непригодными множество судов, количество судов, способных на пуск торпед оборудованных системой LuT, ограничивалось 5-ю десятками. Всего за период войны было выпущено около 70 торпед с системой LuT.

Контактный детонатор торпеды G7a

Необходимость внесения изменений в конструкцию торпедных аппаратов и счетно-решающего прибора ограничили количество лодок, подготовленных к использованию системы наведения LuT, всего пятью десятками. По оценкам историков, в ходе войны немецкие подводники выпустили около 70 торпед с LuT.

Характеристики

Торпеда имела следующие технические характеристики:

Длина - 7186 мм.

Диаметр корпуса - 533 мм.

Масса - 1528 кг.

Скорость - имелись 3 скоростных режима - 30, 40 и 44 узла.

Дальность хода - 12500/7500/5500.

Вес боевого зарядного отделения - 280 кг.

Взрыватель - KHB Pi1 или KHB Pi1 8.43-8.44

Тип взрывателя - контактно-неконтактный

Литература

М. Э. Морозов, В. А. Нагирняк Стальные акулы Гитлера. Серия «VII». - М.: «Коллекция», «Яуза», «Эксмо», 2008. - 144 с. -

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.

Уважаемые, многие автомобильные фирмы пытаются разработать идеальный, всеядный двигатель для автомобиля, для поиска и разработку двигателя они тратят каждый год миллиарды. У меня возникает вопрос: что они хотят придумать, если в двигателестроении что можно было придумать - давно все придумано, так говорят сами ученные.

Придумано много двигателей разной конструкции, а среди них лучшим считают только паровую машину. Для непрерывной работы ПМ всего лишь нужен идеальный парогенератор (генератор рабочего тела). Для двигателя есть правило, прежде, надо получить рабочее тело с меньшим расходом топлива. Ведь только идеальный генератор рабочего тела делает двигатель конструктивно простым, компактным, эффективным. Вспомните устройство локомобиля - паросиловую установку. А идеальный генератор рабочего тела (парогенератор) придумали древние изобретатели без технического образования, но у них не было технологии для производства В наше время технология позволяет их производит, тогда почему их не производят.

Древним изобретателям особо-то не надо было мудрить. Древние люди для облегчения физического труда использовали механизм работающий от дармовой энергии ветра, вот чтобы не зависеть от непостоянства ветра, они придумали устройство для получения ветра даром как в природе. Они обратили внимание на дым выходящего из трубы и догадались - им изба с печкой внутри был наглядным, действующим техническим решением. Они внутри герметичного бака нагрели воздух для того, чтобы получить давление для работы механизма - это исторический факт. Вот так, очень просто древние изобретатели придумали идеальный генератор рабочего тела работающий благодаря физическим свой свойствам воздуха.

Если сказать это техническим языком, то они придумали идеальную схему для превращения тепловой энергии в механическую энергию, по-простому они придумали идеальный вечный локомобиль работающий даром от тепла солнца. Военные специалисты локомобиль древних изобретателей модернизировали - они внутри герметичного бака для моментального получения давления воздух нагревали открытым пламенем, если другими словами, то они разработали котел внутреннего сгорания для того, чтобы мог работать лучше чем ДВС.

Смотрите, ДВС и двигатель парогазовой торпеды времен ВОВ работают одинаково, у них процесс получения рабочего тела одинаковые, то есть для работы двигателя давление получают путем нагрева воздуха открытым пламенем, вот только воду для охлаждения используют по-разному. Получается двигатель торпеды по всем показателям на порядок лучше по сравнению с ДВС, тогда его почему не производят. Можно же парогазовую торпеду поставить на колеса и начать использовать как всеядный автомобиль.

Будущий народный автомобиль должен внешне быть похож на парогазовую торпеду на колесах. Ведь двигатель торпеды в наше время можно использовать как мини ТЭЦ, газогенератор, гелиоустановка для автономного энергоснабжения каждой семьи, малого бизнеса. Сборку двигателя торпеды (локомобиля) можно наладить на каждом предприятии страны как в военное время, потому что технология простая, спрос на вечный локомобиль будет огромным, потому что его можно использовать для решения всех проблем человека. в наше время без идеального двигателя, ну никак. С уважением Леонид.

Номенклатура немецких торпед на первый взгляд может показаться чрезвычайно запутанной, однако на подводных лодках существовало всего два основных типа торпед, отличавшихся различными вариантами взрывателей и систем управления по курсу. Фактически эти два типа G7а и G7е были модификациями 500-мм торпеды G7, применявшейся еще во время Первой мировой войны. К началу Второй мировой войны калибр торпед был стандартизирован и принят равным 21 дюйму (533 мм). Стандартная длина торпеды была равна 7,18 м, масса взрывчатого вещества боевой части составляла 280 кг. Из-за аккумуляторной батареи массой 665 кг торпеда G7e была тяжелее G7a на 75 кг (1603 и 1528 кг соответственно).

Взрыватели, используемые для подрыва торпед, были источником больших забот подводников, и в начале войны было зафиксировано много случаев отказов. К началу Второй мировой войны на вооружении находились торпеды G7а и G7е с контактно-неконтактным взрывателем Pi1, срабатывающим в результате удара торпеды в корпус корабля, либо воздействия магнитного поля, создаваемого корпусом корабля (модификации TI и TII соответственно). Очень скоро выяснилось, что торпеды с неконтактным взрывателем зачастую срабатывают раньше времени или не взрываются вообще при прохождении под целью. Уже в конце 1939 года в конструкцию взрывателя были внесены изменения, позволявшие отключать неконтактную схему замыкателя. Однако это не явилось решением проблемы: теперь при попадании в борт корабля торпеды не взрывались вовсе. После выявления причин и устранения дефектов с мая 1940 года торпедное оружие немецких подводных лодок достигло удовлетворительного уровня, если не считать того, что работоспособный контактно-неконтактный взрыватель Pi2, да и то только для торпед G7e модификации TIII, поступил на вооружение к концу 1942 года (разработанный для торпед G7a взрыватель Pi3 применялся в ограниченных количествах в период с августа 1943 года по август 1944 года и считался недостаточно надежным).

Торпедные аппараты на подводных лодках, как правило, располагались внутри прочного корпуса в носу и корме. Исключение составляли подводные лодки типа VIIA, на которых был установлен один торпедный аппарат в кормовой надстройке. Соотношение количества торпедных аппаратов и водоизмещения подводной лодки, и соотношения числа носовых и кормовых торпедных труб оставалось стандартным. На новых подводных лодках XXI и XXIII серий кормовые торпедные аппараты конструктивно отсутствовали, что в итоге привело к некоторому улучшению скоростных качеств при движении под водой.

Торпедные аппараты немецких подводных лодок имели ряд интересных конструктивных особенностей. Изменение глубины хода и угла поворота гироскопа торпед могло осуществляться непосредственно в аппаратах, с находившегося в боевой рубке счетно-решающего прибора (СРП). В качестве другой особенности следует отметить возможность хранения и постановки из торпедного аппарата неконтактных мин TMB и TMC.

ТИПЫ ТОРПЕД

TI(G7a)

Эта торпеда представляла собой относительно простое оружие, которое приводилось в движение паром, образующимся при сгорании спирта в потоке воздуха, поступающего из небольшого баллона. У торпеды TI(G7a) было два винта, вращавшихся в противофазе. На G7a могли устанавливаться режимы 44, 40 и 30-узлового хода, при которых она могла пройти 5500, 7500 и 12500 м соответственно (позднее по мере совершенствования торпеды дальности хода возросли до 6000, 8000 и 12500 м). Главным недостатком торпеды был пузырьковый след, и поэтому ее целесообразнее было использовать в ночное время.

TII(G7e)

Модель TII(G7e) имела много общего с TI(G7a), однако приводилась в движение небольшим электромотором мощностью 100 л.с., вращавшим два гребных винта. Торпеда TII(G7e) не создавала заметного кильватерного следа, развивала скорость 30 узлов и имела радиус действия до 3000 м. Технология производства G7e была отработана настолько эффективно, что изготовление электроторпед оказалось проще и дешевле по сравнению с парогазовым аналогом. В результате этого обычный боекомплект подлодки VII серии в начале войны состоял из 10-12 торпед G7e и всего 2-4 торпед G7a.

TIII(G7e)

Торпеда TIII(G7e) развивала скорость 30 узлов и имела радиус действия до 5000 м. Принятый на вооружение в 1943 году усовершенствованный вариант торпеды TIII(G7e) получил обозначение TIIIa(G7e); эта модификация имела аккумуляторную батарею улучшенной конструкции и систему подогрева торпеды в торпедном аппарате, что позволило увеличить эффективный радиус действия до 7500 м. На торпедах этой модификации установливалась система наведения FaT.

TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб")

В начале 1942 года немецким конструкторам удалось разработать первую самонаводящуюся акустическую торпеду на основе G7e. Эта торпеда получила обозначение TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб") и была принята на вооружение в июле 1943 года, но в боевых действиях почти не применялась (было изготовлено около 100 штук). Торпеда имела неконтактный взрыватель, масса взрывчатого вещества ее боевой части составляла 274 кг, однако при достаточно большой дальности действия - до 7500 м - она имела пониженную скорость - всего 20 узлов. Особенности распространения шума винтов под водой требовали стрельбы с кормовых курсовых углов цели, однако вероятность догнать ее у столь медленной торпеды была невысока. В результате TIV(G7es) признали пригодной лишь для стрельбы по крупным транспортам, движущимся со скоростью не более 13 узлов.

TV(G7es) "Zaunkonig" ("Крапивник")

Дальнейшим развитием TIV(G7es) "Falke" ("Ястреб") явилась разработка самонаводящейся акустической торпеды TV(G7еs) "Zaunkonig" ("Крапивник"), поступившей на вооружение в сентябре 1943 года. Эта торпеда предназначалась в первую очередь для борьбы с эскортными кораблями конвоев союзников, хотя могла небезуспешно использоваться и против транспортных судов. За ее основу была принята электрическая торпеда G7e, однако ее максимальная скорость была снижена до 24,5 узла для уменьшения собственного шума торпеды. Это дало положительный эффект - дальность хода увеличилась до 5750 м.

У торпеды TV(G7es) "Zaunkonig" ("Крапивник") имелся следующий существенный недостаток - она могла принять за цель и саму лодку. Хотя прибор самонаведения включался после прохождения 400 м, стандартной практикой после пуска торпеды являлось немедленное погружение подводной лодки на глубину не менее 60 м.

TXI(G7es) "Zaunkonig-II" ("Крапивник-II")

Для борьбы с акустическими торпедами союзники начали применять простое устройство "Фоксер", буксируемое кораблем охранения и создающее шум, после чего в апреле 1944 года на вооружение подводных лодок была принята самонаводящаяся акустическая торпеда TXI(G7es) "Zaunkonig-II" ("Крапивник-II"). Она явилась модификацией торпеды TV(G7еs) "Zaunkonig" ("Крапивник") и была оснащена помехозащищенным прибором самонаведения, настроенного на характерные частоты гребных винтов корабля. Однако ожидаемых результатов самонаводящиеся акустические торпеды не принесли: из 640 выпущенных по кораблям торпед TV(G7es) и TXI(G7es) было отмечено по разным данным 58 или 72 попадания.

КУРСОВЫЕ СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ

FaT - Flachenabsuchender Torpedo

В связи с усложнением условий боевой деятельности в Атлантике во второй половине войны "волчьим стаям" становилось все труднее прорывать охранение конвоев, в результате чего с осени 1942 года системы наведения торпед подверглись очередной модернизации. Хотя немецкие конструкторы заранее позаботились о вводе систем FaT и LuT, предусмотрев в подводных лодках для них место, оборудование FaT и LuT в полном объеме получило небольшое количество подводных лодок.

Первый образец системы наведения Flachenabsuchender Torpedo (горизонтально маневрирующая торпеда) был установлен на торпеде TI(G7a). Была реализована следующая концепция управления - торпеда на первом участке траектории двигалась прямолинейно на расстояние от 500 до 12500 м и поворачивала в любую сторону на угол до 135 градусов поперек движения конвоя, а в зоне поражения судов противника дальнейшее движение осуществляла по S-образной траектории ("змейкой") со скоростью 5-7 узлов, при этом длина прямого участка составляла от 800 до 1600 м и диаметр циркуляции 300 м. В результате траектория поиска напоминала ступени лестницы. В идеале торпеда должна была вести поиск цели с постоянной скоростью поперек направления движения конвоя. Вероятность попадания такой торпеды, выпущенной с носовых курсовых углов конвоя со "змейкой" поперек курса его движения, оказывалась весьма высокой.

С мая 1943 году следующую модификацию системы наведения FaTII (длина участка "змейки" 800 м) стали устанавливать на торпедах TII(G7e). Из-за малой дальности хода электроторпеды эта модификация рассматривалась в первую очередь как оружие самообороны, выстреливавшееся из кормового торпедного аппарата навстречу преследующему эскортному кораблю.

LuT - Lagenuabhangiger Torpedo

Система наведения Lagenuabhangiger Torpedo (торпеда с автономным управлением) была разработана для преодоления ограничений системы FaT и принята на вооружение весной 1944 года. По сравнению с предыдущей системой торпеды были оборудованы вторым гироскопом, в результате чего появилась возможность двухкратной установки поворотов до начала движения "змейкой". Теоретически это давало возможность командиру подлодки атаковать конвой не с носовых курсовых углов, а с любой позиции - сначала торпеда обгоняла конвой, затем поворачивала на его носовые углы и только после этого начинала движение "змейкой" поперек курса движения конвоя. Длина участка "змейки" могла изменяться в любых диапазонах до 1600 м, при этом скорость торпеды была обратно пропорциональна длине участка и составляла для G7a с установкой на начальный 30-узловой режим 10 узлов при длине участка 500 м и 5 узлов при длине участка 1500 м.

АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ

"Zaunkonig" ("Крапивник")

Данное устройство, устанавливаемое на торпедах G7e, имело акустические датчики цели, что обеспечивало самонаведение торпед по кавитационному шуму гребных винтов. Однако устройство имело недостаток, заключавшийся в том, что при прохождении через турбулентный кильватерный поток оно могло сработать преждевременно. Кроме того, устройство было способно фиксировать кавитационные шумы только при скорости цели от 10 до 18 узлов на расстоянии около 300 м.

"Zaunkonig-II" ("Крапивник-II")

Это устройство имело акустические датчики цели, настроенные на характерные частоты гребных винтов корабля, чтобы исключить возможность преждевременного срабатывания. Торпеды, оснащенные этим устройством, с некоторым успехом использовались как средство борьбы с кораблями охранения конвоев; пуск торпеды производился из кормового аппарата в сторону преследующего противника.

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.