Торпедный аппарат

Затонувшие атомные подводные лодки

Основная статья: Список затонувших атомных подводных лодок

За годы холодной войны СССР потерял 4 АПЛ. Все они входили в состав Северного флота ВМФ СССР.

• К-8 — 8 апреля 1970, во время боевой службы,
• К-27 — экспериментальная подводная лодка, 24 мая 1968 произошла авария энергетической установки ЖМТ, 10 сентября 1981 года затоплена вместо утилизации,
• К-219 — 3 октября 1986, во время боевой службы,
• К-278 «Комсомолец» — 7 апреля 1989, во время боевой службы.

В постсоветское время затонули две уже российские атомные подводные лодки:

• К-141 «Курск» — 12 августа 2000, во время морских учений,
• К-159 — 30 августа 2003, списанная, во время буксировки на утилизацию.

США потеряли две подводных лодки:

• USS Thresher (SSN-593) — 10 апреля 1963, во время глубоководных испытаний,
• USS Scorpion (SSN-589) — 22 мая 1968, во время тренировочного похода.

Особняком стоит радиационная авария в бухте Чажма (10 августа 1985), в результате которой были выведены из эксплуатации сразу две советские АПЛ Тихоокеанского флота: К-431 и К-42 «Ростовский комсомолец».

Появление подлодок в России

На самом деле проект подобного судна появился ещё в XVIII веке. Крестьянин Ефим Никонов подал Петру I челобитную, в которой высказал идеи о «потаённом судне», двигающемся на глубине. И Пётр I в 1718 году одобрил проект. Лодка разрабатывалась Никоновым около трёх лет. В 1721 году она впервые была спущена на воду.

Реконструкция лодки крестьянина-самоучки Ефима Никонова: она похожа на бочку

В 1724 году появилась вторая модель подлодки Никонова. Но с этой субмариной произошёл несчастный случай — она ударилась о дно, в результате чего возникла течь. Лишь ценой огромных усилий подлодку вместе с её создателем удалось спасти. Потом Пётр I умер, а конструктора Никонова разжаловали и отправили в адмиралтейство Архангельска.

Снова вернулись к этой теме в России лишь в XIX веке, когда на престол взошёл Николай I. Он поддержал идею о создании в нашей стране судна, которое свободно бы плавало под водой. И на просторах империи нашёлся специалист, который мог бы воплотить это в реальность, — талантливый изобретатель Карл Шильдер.

Шильдер внимательно отнёсся к уже имеющемуся заграничному опыту и на его основе создал свою уникальную подводную лодку. Данная субмарина обладала скромными габаритами, не могла опускаться слишком уж глубоко, но зато имела отличное вооружение. На ней располагались не только мины, но и ракеты.

Схема проекта Карла Шильдера

И в 1834 году с подлодки Шильдера был осуществлён запуск ракет прямо из-под воды (впервые в истории). Несмотря на существенные затраты, проект было решено продолжать. Впрочем, у Шильдера в скором времени появился серьёзный недоброжелатель — министр Чернышёв. Через какое-то время этот высокопоставленный чиновник добился того, чтобы проект Шильдера закрыли — довести его до логического завершения не получилось.

В 1866 году появилась ещё одна российская подлодка. Её построили на Балтийском заводе в Кронштадте по проекту инженера Ивана Александровского. Данная субмарина имела экспериментальный характер — у неё был пневматический двигатель и она носила невиданный ранее вид оружия — торпеду (её тоже изобрёл Александровский). Однако в ходе испытаний, проведённых летом того же 1866 года, были выявлены некоторые недостатки конструкции, и работа над подлодкой затянулось ещё 6 лет.

Иван Александровский и одно из его творений

В результате многие характеристики подлодки были значительно улучшены. Вот только её скорость по-прежнему оставляла желать лучшего. Под водой она не превышала 1,5 узла, а максимальная дальность плавания равнялась всего 3 милям. Но как бы там ни было, в конечном счёте подводную лодку Александровского зачислили в минный отряд — впервые такое судно стало частью вооружённых сил Российской империи.

Фильм: история субмарин.

Видео: история создания и применения подводных лодок в царской России.

https://youtube.com/watch?v=x64g3wYMGwU

Двигатели подлодок

При словах «современная подлодка» чаще представляется могучая АПЛ с ядерным реактором. На практике, наибольшее число субмарин относится к дизельным.

Им требуется довольно много места, что для субмарины критично. Дизельная подводная лодка должна ежесуточно всплывать, обычно это происходит ночью, для скрытности. К дизелю присоединен генератор, который пополняет электроэнергией разряженные за дневной переход аккумуляторы.

Ядерный реактор нагревает воду, вода превращается в пар, который поступает на парогенератор. Он уже вращает водометный движитель или винт, а так же электрогенератор для обеспечения энергией лодки. Но тепловой след при этом огромный. Поэтому субмарину современным тепловизорам легко обнаружить, особенно на небольших глубинах.

Поэтому будущее за развитием ПЛ с новейшими «альтернативными» типами двигателей. Они не такие шумные, как дизельные, занимают меньше места на субмарине. Двигателем Стирлинга, например, оснащены новейшие подлодки Швеции с Японией (тип «Готланд», тип «Сорю»), а водородным двигателем ─ почти все АПЛ Германии (тип U-212). Именно подводными судами этого типа сейчас вооружаются Израиль, Корея, Италия.

Японцы тоже экспериментируют с новыми типами энергии для двигателей подводных судов.

Исторические факты

Самая первая информация о подобных плавательных средствах датируется 1190 годом. В одном из германских сказаний главный персонаж построил нечто вроде подводной лодки из кожи и сумел скрыться на ней от судов врага на морском дне. Это плавательное средство пробыло на дне 14 дней. Воздух внутрь подавался через трубку, второй конец которой был на поверхности. Каких-либо подробностей, чертежей, информации, как устроена подводная лодка, не сохранилось.

Более-менее реальные основы подводного плавания изложил Уильям Буэн в своем труде в 1578 году. Буэн на базе закона Архимеда впервые научно обосновывает способы всплытия и погружения при помощи изменения характеристик плавучести судна, изменяя его водоизмещение. По этим трудам удалось построить судно, способное погружаться и всплывать. Плыть под водой судно не могло.

Далее, в эпоху научно-технического прогресса, в Санкт-Петербурге тайным образом инженеры заложили принцип устройства подводной лодки, предназначенной для вооруженных сил. Она строилась по проектам Ефима Никонова. Проект осуществлялся с 1718 по 1721 год. Далее прототип спустили на воду, и он смог успешно пройти все испытания.

Через 50 лет в США построили первую подводную лодку, которая использовалась в ведении боевых действий. Корпус имел форму чечевицы из двух половинок, которые соединялись при помощи фланцев и кожаных вставок. На крыше была устроена полусфера из меди с люком. На лодке было балластное отделение, которое опорожнялось и заполнялось при помощи помпы. Имелся и аварийный балласт из свинца.

Первой серийной подводной лодкой стало судно Джевецкого. Серия составляла 50 штук. Затем конструкция была усовершенствована, и вместо весельного привода появился вначале пневматический, а затем и электропривод. Эти конструкции строили с 1882 по 1888 год.

Первой электрической субмариной стало судно разработки Клода Губэ. Прототип спустили на воду в 1888 году, судно имело водоизмещение в размере 31 тонны. Для передвижения использовался электрический двигатель мощностью 50 лошадиных сил. Питание осуществлялось от 9-тонной аккумуляторной батареи.

В 1900 году французские инженеры создали первую лодку с паровым и электрическим двигателем. Первый предназначался для движения над водой, второй – под ней. Конструкция была уникальна. Американское судно по подобию разработки французов работало на бензиновом двигателе для плавания над поверхностью воды.

Дифферентовка

Цистерны вспомогательного балласта

На практике лодка имеет остаточную плавучесть, то есть существует разница между объёмом ЦГБ и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения. Эта разница компенсируется с помощью цистерн вспомогательного балласта. Прием или откачка воды в уравнительную цистерну погашает остаточную плавучесть.

Для компенсации продольных смещений грузов — а смещения есть всегда — имеются дифферентные цистерны — носовая и кормовая. Прием / откачка вспомогательного балласта и его перекачка между дифферентными цистернами с целью добиться равновесия погруженной ПЛ на ровном киле называется дифферентовкой.

Практически, невозможно принять в уравнительную цистерну ровно столько, чтобы лодка без хода «зависла» на постоянной глубине. Постоянно требуется то принимать, то откачивать балласт. На современных ПЛ для этой цели имеется автомат — стабилизатор глубины. Однако надёжность его невысока, и диапазон работы ограничен. Поэтому постановка на стабилизатор глубины и снятие с него — это целый комплекс действий, с соблюдением особого режима эксплуатации лодки.

Когда требуется срочное погружение, используют цистерну быстрого погружения (ЦБП, иногда называется цистерной срочного погружения). Её объём не входит в расчётный запас плавучести, то есть приняв в неё балласт, лодка становится тяжелее окружающей воды, что помогает «провалиться» на глубину. После этого, разумеется, цистерна быстрого погружения немедленно продувается. Она находится в прочном корпусе и выполняется прочной.

В боевой обстановке (в том числе на боевой службе и в походе) немедленно после всплытия лодка принимает воду в ЦБП, и компенсирует её вес, поддувая главный балласт — сохраняя некоторое избыточное давление в ЦГБ. Таким образом, лодка находится в немедленной готовности к срочному погружению.

Среди важнейших специальных цистерн — следующие.

Торпедо- и ракетозаместительные цистерны

Чтобы сохранить общую нагрузку после выхода торпед или ракет из ТА / шахт, и предотвратить самопроизвольное всплытие, поступившую в них воду (около тонны на каждую торпеду, десятки тонн на ракету) не откачивают за борт, а сливают в специально предназначенные цистерны. Это позволяет не нарушать работы с ЦГБ и ограничить объём уравнительной цистерны.

Если попытаться компенсировать вес торпед и ракет за счёт главного балласта, тот должен быть переменным, то есть в ЦГБ должен оставаться пузырь воздуха, а он «гуляет» (подвижен) — наихудшая для дифферентовки ситуация. Погруженная ПЛ при этом практически теряет управляемость, по выражению одного автора, «ведет себя как взбесившаяся лошадь». В меньшей степени это справедливо и для уравнительной цистерны. Но главное, если ею компенсировать большие грузы, придется увеличить её объём, а значит, количество сжатого воздуха, необходимого для продувания. А запас сжатого воздуха на лодке — самое ценное, его всегда мало и он трудно восполним.

Цистерны кольцевого зазора

Между торпедой (ракетой) и стенкой торпедного аппарата (шахты) всегда имеется зазор, особенно в головной и хвостовой частях. Перед выстрелом наружную крышку торпедного аппарата (шахты) нужно открыть. Сделать это можно, только сравняв давление за бортом и внутри, то есть заполнив ТА (шахту) водой, сообщающейся с забортной. Но если впустить воду непосредственно из-за борта, дифферентовка будет сбита — прямо перед выстрелом.

Чтобы этого избежать, воду, необходимую для заполнения зазора, хранят в специальных цистернах кольцевого зазора (ЦКЗ). Они находятся вблизи ТА или шахт, и заполняются из уравнительной цистерны. После этого для выравнивания давления достаточно перепустить воду из ЦКЗ в ТА и открыть забортный клапан.

Основные конструктивные особенности современной подводной лодки

Со времен Фултона корпуса подлодок строят цельнометаллическими. Сегодня субмарины проектируются обычно с двойным корпусом. Интересный факт: самые современные американские однокорпусные подлодки «X-Craft» эксплуатируют конструкторские идеи еще С. Джевецкого. Но большинство субмарин имеет два корпуса:

• «прочный» корпус, способный выдерживать огромное забортное давление;
• «легкий» водопроницаемый корпус, формирующий оптимальные «аэродинамические» качества подводного судна (у подводников принят термин «обтекаемость»).

На изготовление прочного корпуса во всех странах идёт легированная сталь. В Советском Союзе эти корпуса делались из титана. Этот металл, помимо повышенной (по сравнению со сталью) прочностью, обладал большей магнитной проницаемостью. Титановые субмарины сложней обнаружить одним из основных видов поиска: магнитометрическим. Титановые АПЛ ставили рекорды по глубине погружения.

К сожалению, выяснилось, что титан теряет прочность при горячей сварке. На время проект титановых корпусов для АПЛ был отложен.

При Ельцине петербургский ВНИИЭСО (под минимальным руководством киевского Института Сварки Паттона) закончил работу своими силами в лаборатории С. Картавого и Д. Кулагина, исключительно на голом энтузиазме (в 1992-1997 годах ВНИИЭСО выживал без финансирования) создал прибор для холодной сварки титановых плит.

К несчастью, по моде времени, изобретение было выкуплено торговой фирмой-спонсором, не дававшей учёным умереть от голода. Судьба прибора сегодня авторам статьи неизвестна, хотя лаборатория С. Картавого продолжает работы.

В двухкорпусных АПЛ часть цистерн с балластом ранее размещалась между прочным и лёгким корпусами, но из-за ряда катастроф ЦГБ (цистерны главного балласта) теперь полностью защищены твердым корпусом.

Существуют многокорпусные типы ПЛ: голландский «Дольфейн» имеет три, а советско-российский «проект 941» ─ два прочных корпуса.

Кроме титана и легированной стали, перспективными материалами корпусов ─ особенно для малых подлодок ─ являются композитные материалы:

• стеклопластик;
• углепластик.

Сверхмалые подводные суда с современными двигателями, корпусами из композитов являются stealth-субмаринами, так как обнаружение их акустическим или магнитометрическим способом сильно затруднено.

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

Технологии и кадры

В предшествующее Первой мировой войне десятилетие на российских верфях были построены девять «Осетров» и 12 «Сомов». В 1915 году в империи были изготовлены пять подлодок Holland 602F разработки американской Electric Boat Company.

Также в 1915 году в строй вступила головная субмарина типа «Барс», построенная по российскому проекту. До 1917 года включительно российская промышленность изготовила 20 аппаратов. Большая их часть вошла в состав советского флота. В период Первой мировой войны императорские подлодки наносили торпедные удары, выполняли досмотровые и дозорные функции.

• Русская подводная лодка «Дельфин»

В беседе с RT писатель-маринист, советский офицер-подводник Николай Черкашин высоко оценил возможности, которыми обладал подводный флот императорской армии. По его словам, уровень научно-технического и промышленного развития царской России позволял создавать вполне современные для своего времени субмарины.

«По большому счёту для строительства подводного флота у России были необходимые материалы, технологии и — самое главное — кадры. Конечно, наша страна пользовалась западными разработками, однако наши инженеры не копировали зарубежные проекты — на их основе создавались оригинальные образцы», — отметил Черкашин.

Также по теме

«Самодостаточный класс кораблей»: какими возможностями обладают многоцелевые российские корветы

На предприятии «Северная верфь» в Санкт-Петербурге состоялся спуск на воду нового многоцелевого корвета проекта 20380 «Ретивый»….

Тяжёлым ударом для российского подводного флота стала революция и гражданская война. Однако, как заявил эксперт, в 1920-е годы большевики развернули массовое строительство субмарин. В результате в относительно короткие сроки СССР достиг паритета по субмаринам с ведущими западными державами.

«Несмотря на ряд объективных проблем, советский подводный флот достойно справлялся с поставленными задачами в период Великой Отечественной войны. Немцы явно недооценили потенциал Советского Союза, хотя подлинного расцвета подводный флот СССР достиг в 1970—1980-е годы», — говорит Черкашин.

В разговоре с RT военный эксперт Дмитрий Литовкин акцентировал внимание на том, что служба подводника во все времена была сложным и опасным занятием. Моряки сильно рисковали, участвуя в боевых действиях и эксплуатируя субмарины, которые часто строились по экспериментальным проектам

«Очень часто наши моряки погибали, всплывая на поверхность для того, чтобы дизельный двигатель получил кислород. В итоге они становились жертвами бомбёжек авиации. Кроме того, периодически экипаж погибал из-за несоблюдения техники безопасности и ошибок при эксплуатации субмарин. Однако вплоть до 1980-х годов подобные трагические инциденты регулярно происходили во всех флотах мира», — пояснил Литовкин.

Как подчеркнул аналитик, в настоящее время вопросам безопасности российских субмарин уделяется самое пристальное внимание. Подлодки изготавливаются из прочных огнестойких материалов, а экипаж постоянно отрабатывает действия в случае ЧП

Тем не менее специфика службы подводника такова, что гарантий от возникновения нештатных ситуаций быть не может, констатировал эксперт.

«Раньше моряки-подводники были фактически камикадзе. Впоследствии научно-технический прогресс значительно уменьшил риск для жизни подводников, но полностью исключить форс-мажор невозможно. Как и прежде, подводники — это мужественные люди, работающие со сложной техникой и осознающие опасность каждого похода в море», — резюмировал Литовкин.

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.

Когда появились первые подлодки

Существует туманное свидетельство о недошедшем до нас эпосе 1190 года «Салман и Моролф», в котором главный герой перемещался под водой в подлодке из драккара с плотно закрытой водонепроницаемой кожей палубой. Но первые достоверные сведения о продолжении штурма человеком подводного мира относятся к началу XVI века.

Механизмы, схемы которых он находил в папских архивах, возможно, не были воплощены, но давали полет творческой мысли гению. Первый достоверный чертеж подлодки на мускульной тяге принадлежит именно великому Леонардо.

После него, история развития штурма глубин человеком ускоряется:

• 1538 год ─ морская супердержава Испания проводит испытания подводного колокола при императоре Карле V;
• 1620 (ориентировочно) год ─ механик Корнелиус Дреббель с королём Иаковым I проводят первый запуск весельной подлодки с экипажем из 15 человек;
• 1716 год ─ исследователь космоса Галлей изобретает подачу кислорода в водолазный колокол.

Его изобретение позже было усовершенствованно системой насосов. Появление относительно автономной боевой подводной лодки, казалось, вот-вот состоится.

Ставка на атомный подводный флот

Технология атомной энергетики слишком заманчива, чтобы не использовать ее в военных целях. Я даже не говорю об атомной бомбе, принцип действия которой тоже основан на цепной реакции деления атомов и выделении энергии. Просто в случае с бомбой, в отличии от энергетической установки, деление атомов бесконтрольное.

В дальнем автономном плавании и на боевом дежурстве атомные лодки хороши тем, что не вырабатывают столько шума, сколько дизельные, имеют больший размер и могут месяцами находиться на дежурстве в любой части мирового океана.

В начале 70-х годов основными игроками на рынке атомных субмарин были, как не сложно догадаться, СССР и США. Именно они сделали ставку на развитие атомного флота и немало преуспели в этом. Особенно, всем хотелось иметь больше лодок, способных нести баллистические ракеты.

Подводные лодки были основой сдерживания во времена холодной войны. Океан надежно прикрывал их своими водами.

Размеры лодок постепенно росли и в результате титул самой большой подводной лодки в мире переходил от одной страны к другой. Один из самых знаменитых американских проектов получил название ”Огайо”. Эти лодки были способны нести до 24 межконтинентальных баллистических ракет. Ответом СССР была подводная лодка проекта 941. Условное название лодки было ”Акула”, но более известна она под именем ”Тайфун”. Про нее мы сегодня и поговорим.