Электронные стражи Альбиона: суперторпеда «Хелмовер»
Электронные стражи Альбиона: суперторпеда «Хелмовер»
Содержание:
Сцена из аниме «Хеталия». Присутствуют: Россия, Британия, Америка.
Россия (потрясая чем-то, напоминающим фаллоимитатор с пропеллером): МУА-ХА-ХА!!! Я сделал это! Трепещайте — мой «Посейдон»! Никто из вас не додумывался до идеи гигантской торпеды — а я додумался! Я первый! Муа-ха-ха!
Америка (толкая локтем Британию): …Может, скажем ему?
Британия (флегматично): Не надо, он же вконец затоскует.
История разработки
Стратегическая атомная торпеда «Посейдон», являясь, несомненно, впечатляющим образцом военной технологии — тем не менее, не первый эксперимент на почве торпед «нестандартного» размера. История гигантских торпед на самом деле куда длиннее.
Еще в 1920-ых, известный американский инженер Хэммонд предложил ВМФ США идею огромной торпеды, приводимой в действие двигателем внутреннего сгорания и снаряженной целой тонной взрывчатки. Такие торпеды, по мысли Хэммонда, должны были запускаться с авианосцев и наводиться по радио палубными самолетами. Хотя концепция выглядела весьма привлекательно, американский флот, после долгих колебаний, решил от нее отказаться – и не потому, что нашел в проекте какие-то изъяны, а потому, что серия штабных игр выявила отсутствие в американской военно-морской доктрине подходящей тактической ниши для такого оружия.
Британия, разумеется, также не осталась в стороне.
Уильям Хелмор был талантливым инженером и изобретателем. В годы Первой Мировой Войны он служил в британской авиации, и в послевоенный период занимался разработкой новых технических решений для RAF. Выйдя в резерв в 1937, он, тем не менее, вернулся на службу в 1939 и стал главным техническим консультантом начальника штаба ВВС. Им был разработан “турбинлайт” – сверхмощный авиационный прожектор. Предполагалось, что с помощью него оснащенные радарами тяжелые двухмоторные перехватчики ночью будут указывать цели легким одномоторным истребителям. Появление авиационных РЛС сантиметрового диапазона сделало концепцию устаревшей, однако, наработки по “турбинлайту” пригодились в других проектах.
В 1942 году, Хелмор был прикомандирован к Министерству Авиационной Промышленности в качестве технического консультанта от RAF. Одной из задач, в решении которых ему пришлось участвовать, был вопрос о торпедоносной авиации, которая в 1940-ых переживала явный кризис. Развитие палубных истребителей, зенитных орудий и систем управления огнем значительно сократили шансы идущего низко над водой торпедоносца прорваться на дистанцию сброса. Летящий на малой высоте, ограниченный в маневре торпедоносец становился слишком легкой мишенью для заградительного огня.
В попытке решить проблему, большинство флотов пытались увеличить высоту сброса торпеды. Уильям Хелмор, однако, считал, что более перспективным будет другое решение – увеличивать дальность хода торпеды. Вооруженный дальнобойными торпедами самолет мог бы атаковать с безопасной дистанции, не входя в радиус эффективного зенитного огня. Однако, увеличение радиуса действия торпеды неминуемо влекло за собой увеличение ее размеров и веса. Возможности же палубных торпедоносцев и используемых для торпедных атак двухмоторных береговых бомбардировщиков были ограничены.
Уильяма, это, впрочем, не остановило: если гора не идет к Магомету, значит, Магомет пойдет к горе. Если перспективная дальнобойная торпеда не лезет на используемые бомбардировщики, значит, надо взять крупнейший бомбардировщик из имеющихся. И сделать торпеду, соответствующую его возможностям.
«Авро Ланкастер» в полете
Хелмор предложил создать авиаторпеду самых больших размеров, которую мог бы нести крупнейший имевшийся в наличии бомбардировщик. Таким был на тот момент “Авро Ланкастер”, с боевой нагрузкой более десяти тонн. Подобная гигантская торпеда, по мнению Хелмора, имела бы достаточную дальность для запуска не только из-за пределов досягаемости зениток, но и из-за предела видимости неприятеля. Так как вероятность попадания обычной торпедой с такой дистанции равнялась нулю, новое оружие должно было быть оснащено радиокомандной системой управления и направляться в цель оператором с борта самолета-наблюдателя.
Идея атаковать неприятельский флот гигантскими торпедами-роботами, доставляемыми четырехмоторными бомбардировщиками, выглядела довольно-таки безумно – но в то же время привлекательно. Британский флот в 1942-1943 был растянут до предела. Его корабли защищали конвои в Атлантике от немцев, воевали на Средиземном Море с итальянцами, сдерживали японцев в Индийском Океане. Резервов практически не оставалось, любое тяжелое поражение где-либо могло повлечь за собой “эффект домино”. В такой ситуации, новое революционное оружие вполне могло сыграть роль, по крайней мере, сдерживающего фактора. Командование “загорелось” идеей, и разработку программы поручили фирме “Мистер Стоун и к.о.” в Депфорде.
Первоначально, программа шла под обозначением “метатель Хелмора” (англ. Helmore Projector). Однако, командование, по всей видимости, сочло это обозначение недостаточно надежным. На основании военного опыта, британская контрразведка пришла к выводу, что название секретного проекта не должно содержать никаких, даже потенциальных намеков на его сущность – чтобы не предоставлять никаких зацепок аналитикам противника. Британцы несколько раз успешно “взламывали” немецкие секретные проекты, правильно дедуцировав направление работы по “говорящему” названию (например, узнав, что новая немецкая система радионавигации для бомбардировщиков называется “Один”, британские аналитики пришли к правильному выводу, что она будет основана на использовании единичного приводного луча). Контрразведка не могла исключать, что узнав об участии Хелмора, немецкие аналитики вспомнят о его предыдущих работах над авиаторпедами. Поэтому название программы сменили на менее рискованное “Хелмовер” (англ. Helmover).
Конструкция
Размеры “Хелмовер” впечатляют даже сейчас. Гигантская сигара достигала длины 8,8 метров при диаметре 98 сантиметров. Ее полный вес составлял более пяти тонн, из которых около тонны приходилось на боевую часть. Корпус торпеды изготавливался из закаленной стали, что делало ее практически неуязвимой к осколкам снарядов и пулеметному обстрелу. Первые прототипы торпеды имели удлиненную носовую оконечность оживальной формы, но последующие (и предполагаемые серийные образцы) получили обычный закругленный нос. Предположительно, это изменение было внесено для лучшего входа “Хелмовера” в воду при сбросе.
Торпеда собиралась из трех секций:
- В передней секции размещались боеголовка и взрыватель, взводимый стандартной вертушкой.
- В центральной секции располагались баки со сжатым воздухом, шноркель с механизмом подъема/опускания, приемное устройство системы радиоуправления и топливный бак.
- В кормовой секции был расположен двигатель, автопилот и система управления.
В движение суперторпеду приводил двигатель “Роллс-Ройс Метеор”, танковый двигатель, разработанный на базе знаменитого авиамотора “Мерлин”. Двенадцатицилиндровый V-образный двигатель объемом 27 литров развивал до 700 л.с. Он приводил в движение два противовращающихся пропеллера в корме “Хелмовера”. Скорость хода – и надводная и подводная! – достигала 40 узлов. Запаса топлива (керосина) должно было хватить на 80-100 км хода в надводном положении.
Применение “воздуходыщащего” двигателя на торпеде было непростой задачей. Наиболее остро стоял вопрос обеспечения “Хелмовера” кислородом.
Подача воздуха при движении у поверхности выполнялась через шноркель длиной около двух метров, установленный внутри складной мачты (также исполнявшей роль опоры для антенн систем управления и сигнальных огней).
Подъем и опускание мачты осуществлялись с помощью электромотора, приводимого в движение от бортовой батареи. Контрольное реле было соединено с манометром, определяющим глубину погружения “Хелмовера” по давлению за бортом. Когда торпеда ныряла на глубину, реле срабатывало, шноркель автоматически перекрывался и мачта опускалась. Когда же торпеда вновь оказывалась у поверхности, мачта автоматически поднималась. Если торпеда двигалась на поверхности, мачта также опускалась, чтобы уменьшить заметность торпеды для противника. Отработанные газы двигателя выпускались через выхлопной патрубок в верхней части корпуса.
В погруженном состоянии, торпеда использовала сжатый воздух, запасенный в баках высокого давления. Применялась довольно сложная система нескольких резервуаров – первый с давлением 1200 psi, второй 60 psi, третий 40 psi – соединенных последовательно через понижающие клапаны. Давление в резервуарах на 40 и 60 psi поддерживалось постоянным за счет резервуара на 1200 psi. Резервуар на 40 psi сообщался непосредственно с внутренней средой торпеды и поддерживал в ней давление, равное атмосферному.
Детальное внутреннее устройство «Хелмовера»
При движении под водой, питался воздухом непосредственно из корпуса “Хелмовера”. Когда давление воздуха внутри падало ниже установленного значения, манометрический клапан открывался и подавал в торпеду сжатый воздух из резервуара с давлением в 40 psi. Сам бак одновременно пополнялся из баков высокого давления. По расчетам, запаса сжатого воздуха должно было хватить торпеде примерно на 4-5 км полного 40-узлового хода под водой – или в несколько раз больше на меньшей скорости. Если торпеда, пройдя под водой и исчерпав запасы воздуха, снова всплывала, запас воздуха в резервуаре на 40 psi мог быть восполнен при помощи связанного с мотором компрессора.
Боевая часть “Хелмовера” весила более тонны и снаряжалась гексогеном. Подрыв боевой части выполнялся контактным либо инерциальным взрывателем, также предусматривалась и возможность командного подрыва (в том числе и с предустановленной задержкой). Возможно, рассматривался также и неконтактный взрыватель. Никакая противоторпедная защита, существовавшая в те годы, не смогла бы выдержать близкого взрыва такого боеприпаса. Даже единичное попадание “Хелмовера” было бы почти гарантированно фатальным для кораблей до тяжелого крейсера включительно, и угрожало немедленной потерей боеспособности крупным линкорам и авианосцам.
Управление “Хелмовером” осуществлялось по радио, с самолета или корабля управления. Приемные антенны размещались на мачте торпеды. Точного описания командной системы мне найти не удалось, но из множества возлагаемых на нее автором функций, можно предположить, что она являлась развитием старой кодовой системы 1920-ых, использовавшейся на кораблях-мишенях “Агамемнон” и “Центурион”. Команды в ней задавались двумя последовательностями сигналов (от 1 до 9), передававшимися через короткую паузу. Декодирующее устройство представляло собой вариант автоматического шагового телефонного селектора. Оно автоматически смещало диск шагового искателя на число делений, соответствующее числу сигналов сначала в первой последовательности, затем во второй, замыкая исполнительные реле. Таким образом, можно было задать до 99 команд (от 1-0 и до 9-9).
Список команд (предположительно) включал:
- Изменение курса (на соответствующий румб)
- Изменение скорости (стоп, малый вперед и полный вперед)
- Изменение глубины хода (на поверхности, у поверхности под шноркелем, на глубине)
- Установка таймера всплытия (время, через которое погруженная торпеда автоматически всплывала)
- Подача сигнала о местоположении торпеды (дымовым сигналом с мачты)
- Подрыв боевой части (немедленный и с задержкой)
Курс торпеды поддерживался при помощи гироскопического автопилота. Изменение курса осуществлялось путем внесения ошибки в работу автопилота двумя электромоторами, вызывавшими искусственную прецессию гироскопа. Текущий курс торпеды отслеживался гирокомпасом, и команды вводились в автопилот в виде указаний, на какой румб от текущего курса должна повернуть торпеда.
Командами задавалась и глубина погружения “Хелмовера”. Так как торпеда не имела балластных цистерн, контроль глубины осуществлялся чисто динамически, при помощи вертикальных рулей. Ее положительная плавучесть была около 5%. Для удержания торпеды на заданной глубине, использовался гидростатический прибор и таймер, отсчитывавший время до всплытия.
Стабилизация торпеды по крену (во избежание опрокидывания) осуществлялась с помощью скуловых килей и подвижных плавников, контролируемых отдельным гироскопом. Все гироскопы и сервоприводы рулей приводились в действие пневматикой, от резервуара низкого давления.
Подъемная мачта «Хелмовера»
Командное управление “Хелмовером” осуществлялось только когда тот находился на поверхности, или же шел на небольшой глубине с поднятым шноркелем. Когда торпеда погружалась, управление терялось, и торпеда шла на автопилоте. Через предустановленное время после погружения, таймер подавал автопилоту команду на всплытие, чтобы оператор мог внести необходимые коррекции. Интересно отметить, что британцам не пришла в голову идея расположить дублирующую антенну на буксируемом буе.
Оператор (с борта самолета управления) отслеживал движение торпеды в воде визуально, по оставляемому ей пузырьковому следу выхлопа. Были предложены некоторые оригинальные решения, позволявшие сделать след более широким и заметным. Если оператор терял торпеду из виду, он мог уточнить ее положение, послав радиокоманду на запуск дымового сигнала. Получив такой приказ, “Хелмовер” автоматически выпускал облачко яркого цветного дыма с мачты.
На случай применения “Хелмовера” ночью, изобретатель предлагал установить на мачте торпеды узконаправленный сигнальный огонь, или инфракрасный прожектор, ориентированный против направления движения. Таким образом, находящийся позади торпеды самолет мог бы отслеживать ее движение, а находящийся впереди противник не заметил бы угрозы. Вместо дымового сигнала (невидимого ночью), для поиска “потерянной” торпеды предполагалось использовать впрыскиваемый по команде в выхлоп флуоресцентный краситель.
«De Havilland Mosquito» в полете. Ему предстояло стать самолетом управления для «Хелмовера»
Применение “Хелмовера” должно было выглядеть следующим образом. Бомбардировщик “Ланкастер” доставлял торпеду в район боевых действий и сбрасывал ее с небольшой высоты из бреющего полета над водой. Самолет управления – на эту роль в первую очередь пророчили знаменитый “Москито”, отличавшийся великолепными летными характеристиками – занимал позицию позади торпеды, летая восьмерками. Оператор с борта самолета управления визуально отслеживал движение торпеды в воде, и командами корректировал ее курс так, чтобы направить “Хелмовер” к цели. Когда торпеда оказывалась вблизи от корабля противника, оператор направлял ее в цель и отдавал команду на погружение. В случае промаха, торпеда через некоторое время всплывала, и оператор мог повторить атаку.
Концепция выглядела достаточно здраво и логично. Выбранный в качестве носителя торпеды “Ланкастер” сбрасывал торпеду в десятках километров от, собственно, цели, оставаясь за пределами досягаемости не только зениток, но и корабельных радаров. Выбранный же в качестве самолета управления “Москито” имел прекрасные скоростные и высотные характеристики, и мог без особого риска для экипажа находиться в непосредственной близости от неприятельской эскадры. Предполагалось, что оператор на борту “Москито” сможет отслеживать ход торпеды в воде с дистанции в 15-20 километров, что позволит не входить в радиус эффективного поражения зениток.
Планируемые модернизации
Еще до того, как разработка “Хелмовера” была завершена, инженеры начали предлагать свои идеи по дальнейшему развитию проекта. В частности, сам Хелмор предлагал оснастить торпеду отделяемой боевой частью с ракетным приводом – вероятно, для многоразового применения самой торпеды. Предполагалось, что такая боевая часть будет “охватывать” нос торпеды и запускаться по команде в корабль противника. Сама торпеда немедленно после отделения боевой части совершала нырок, чтобы избежать повреждений.
Предсерийный «Хелмовер» с поднятой мачтой
Рассматривались и другие предложения. Одной из них, например, было запрограммировать в системе управления маневр для перепрыгивания сетей и боновых заграждений при атаке на гавани. Получив соответствующую команду, “Хелмовер” должен был нырнуть почти вертикально, затем разогнаться на пологом подъеме, и буквально выпрыгнуть из воды как дельфин, перескакивая препятствия.
Планировалась также версия торпеды увеличенной дальности (до 300 км надводного хода и до 15 км подводного), для запуска с кораблей. Длина торпеды при этом возрастала до 15 метров, а вес – до 10 тонн. Управление выполнялось бы либо с самого корабля-носителя (по целям в пределах видимости), либо с катапультного гидросамолета (по целям за горизонтом). Однако, все эти предложения так и остались на бумаге: флот был заинтересован в том, чтобы как можно скорее получить “базовую” версию торпеды.
Испытания
Первый “Хелмовер” – еще только массогабаритный несамоходный макет – был сброшен с “Ланкастера”, приписанного к Отделу Торпедных Разработок (бортовой номер ME570/G) возле острова Уайт, 21 мая 1944 года. Испытания продемонстрировали, что сверхтяжелая торпеда может быть запущена с бомбардировщика без особых затруднений, однако, вытянутая форма носа неудобна для приводнения. Последующие образцы торпеды имели плоский нос. Летом 1944 года стало ясно, что “Мистер Стоун и к.о.” не справляется с изготовлением таких крупногабаритных изделий, и работы по созданию прототипов “Хелмовера” передали компании “Роллс-Ройс”. Они же должны были заниматься и серийным производством торпеды. Первый полностью работоспособный прототип был передан на испытания в феврале 1945.
Подвеска прототипа «Хелмовера» под бомбардировщик
4 апреля 1945 года, состоялась официальная демонстрация полностью работоспособного “Хелмовера”. Торпеда была сброшена с самолета в присутствии “весьма высокопоставленных персон” из военного и гражданского руководства страны. Испытания прошли весьма успешно – торпеда делала все, что от нее потребовали. Был подготовлен заказ “Роллс-Ройс” на 100 серийных торпед, которые британцы хотели применить против Японии… однако, последующие испытания заставили инженеров и адмиралов всерьез заняться чесанием в затылке.
Главной проблемой торпеды оказалась её недостаточная заметность. Предполагалось, что оператор с борта самолета управления сможет (при благоприятных условиях) отслеживать курс торпеды примерно с 15-20 километров. Это предположение оказалось слишком оптимистичным. В реальных условиях, оператор терял торпеду из виду уже с 5-10 километров. При неблагоприятных условиях, дистанция оказалась бы еще меньше! Это означало, что самолету управления придется находиться значительно ближе к цели, чем предполагалось – и подвергаться намного большему риску.
Кроме того, “Москито” оказался не слишком-то удачным самолетом управления. Из-за высокой скорости и большого радиуса виража, ему трудно было удерживаться позади медленно идущей торпеды. На испытаниях, оператор половину времени вообще не видел “Хелмовер”. Инженеры предложили заменить “Москито” более подходящим самолетом, но адмиралы заметили, что в данном случае “более подходящий” означает “не такой быстрый”, а это значительно увеличит риск для экипажа.
Все это привело к тому, что флот усомнился в возможностях “Хелмовера”. Из всесокрушающего “абсолютного оружия”, гигантская торпеда неумолимо превращалась в ограниченно полезную систему, применимую только в определенных ситуациях. Никто не сомневался, что “Хелмовер” вполне работоспособен, и – в определенных ситуациях! – может сработать эффективно. Однако, суперторпеда была слишком дорогой и сложной, чтобы обзаводиться ею просто на всякий случай. Заказ на сотню торпед пришлось отложить до исправления выявившихся недостатков.
Инженеры попытались решить проблему, пересмотрев систему управления торпедой. От идеи установить на “Хелмовер” систему акустического самонаведения пришлось отказаться – рокот двигателя торпеды полностью оглушил бы гидрофоны. По некоторым намекам, британцами рассматривались различные идеи отслеживания положения торпеды при помощи радиомаяков (сигнал которых воспринимался бы РЛС самолета-носителя и передавался на экран оператора), но до практической реализации дело не дошло. Война закончилась, и необходимость в суперторпеде исчезла.
Модель «Хелмовер» в музее
Источники
- British Air-Dropped Depth Charges And Antiship Torpedoes — Roger Hayward, Royal Air Force Historical Society Journal, Vol.45 (2009)
- Патент US2413350 «AIR INTAKE PIPE FOR MOTOR WATERCRAFT» — W. Helmore (1943)
