Не успевшее на войну чудо-оружие Российского Императорского флота. Торпеды 45-12 образца 1917 года
Сегодня трудно сказать, чем больше потоплено кораблей торпедами или артиллерийскими снарядами. Но одно сказать можно точно, что для потопления торпед потребуется на порядок меньше. А зачастую хватит даже одной. Поэтому не стоит говорить насколько важно флоту иметь современные, точные и дальнобойные торпеды. И какое имеет флот преимущество, имеющий такое оружие, и насколько он слабее если у него его нет.
В данной статье речь пойдёт о перспективных торпедах, разработанных для Российского Императорского Флота, которые так и не успели принять участие в Первой Мировой Войне. Чего лишился флот и чего он мог с ними достигнуть думайте сами.
Торпеда 45-12. ЦВММ
Как уже было отмечено после русско-японской войны в России было создано несколько образцов торпед, наиболее современной из которых являлась торпеда образца 1912 года, получившая наименование «45-12». Давайте познакомимся с ее конструкцией и особенностями поближе (надеемся будет слишком скучно).
Зарядное отделение торпеды 45-12 изготавливалось из бронзы и крепилось 22 болтами к воздушному резервуару торпеды. Вес заряда (БЧ) составлял 100 кг. В средней части зарядного отделения размещался ударник с запальным стаканом, в носовой части зарядного отделения находился кольцевой прорезатель сетей (кольцо — нож). Нож при ударе о сеть должен был углубиться в свое гнездо и наколоть пистоны, которые должны были вызвать взрыв порохового заряда, расположенного в гнезде. Этим взрывом нож с силой ударял по сети и должен был ее прорезать. Воздушный резервуар торпеды выполнялся стальным, к нему 37 болтами крепилась хвостовая часть. В центре воздушного резервуара размещался ниппель для трубопровода подачи воздуха. В кормовой части размещался подогревательный аппарат для воздуха.
Торпеда 45-12 в разрезе из собрания ЦВММ
Процесс работы: Сжатый воздух проходил в верхнюю часть подогревательного аппарата из машинного регулятора низкого давления и через две диафрагмы поступал в среднюю часть камеры сгорания. Вода, вытесняемая сжатым воздухом из водяного отсека, проходила через водяной фильтр и водяной кран в пространство между внутренней стенкой камеры и испарителем и по трубкам шла в камеру. Керосин, вытесняемый из керосинового резервуара водой, поступал к керосиновому фильтру, керосиновому крану и к форсунке, распыляющей керосин внутри камеры горения. Зажигательное приспособление воспламеняло распыленный керосин. Нагретый воздух, пары воды и продукты горения керосина (т.е. парогазовая смесь) подавались к золотникам главной машины .
Из представленной ниже диаграммы видно, что после введения подогревательного аппарата, обеспечивающего предварительный подогрев сжатого воздуха, поступающего в главную машину, запас энергии в торпеде увеличился почти в 3 раза, а применение в подогревательном аппарате впрыскивания воды, т. е. использование для работы главной машины парогазовой смеси, увеличило запас энергии в 4 раза. (Пояснение формулы: Е- дальность хода, м, V- скорость хода, м/с; m — масса торпеды, т).
Главная машина торпеды — это двухцилиндровый горизонтальный поршневой двигатель. Как и все поршневые машины, она состояла из цилиндров с поршнями; золотников, распределяющих парогазовую смесь в переднюю и заднюю полости цилиндров, а также и передаточного (кривошипно-шатунного) механизма, преобразующего поступательное движение поршней во вращательное движение гребных валов и винтов. Валы — две латунные трубы, вложенные одна в другую. Они проходили через всю кормовую часть торпеды и выходили наружу в хвостовой ее части. На более короткий наружный вал был насажан передний винт, а на более длинный, внутренний — задний. Интересно, что через внутренний вал выходили в воду отработанные газы из машины.
Торпеда в различных условиях боевой обстановки должна идти с разной скоростью. Чем больше скорость торпеды, тем менее экономична работа ее механизмов, тем меньший путь может она пройти. При стрельбе на малую дистанцию увеличивали скорость торпеды. Для этого усиливали сжатие пружины машинного регулятора низкого давления, и в подогревательный аппарат поступал воздух большого давления. Кроме этого увеличивали также поступление воды и керосина. В результате давление и количество парогазовой смеси, поступающей в цилиндры (а значит и скорость торпеды), увеличивались. Стреляя на дальнюю дистанцию, необходимо было уменьшить скорость торпеды, чтобы машина работала экономнее и торпеда могла пройти большой путь. Для этого ослабляли пружину регулятора низкого давления и сокращали подачу воды и керосина в подогревательный аппарат.
Первые же образцы торпед, в которых был применен подогревательный аппарат, на испытаниях показали значительное повышение скорости (30-35 узлов) и увеличение дальности хода (3-4 тыс. метров). Обратите внимание на рисунок ниже — каждая из трех кривых показывает, что с увеличением скорости торпед резко падает дальность их хода. Кроме того, сравнивая все три кривые, видим, что подогрев воздуха и особенно испарение воды в подогревательном аппарате значительно повысили дальность хода и скорость торпеды. Для торпед без гироскопа вместо кривой дана всего одна точка, так как лучшие из этих торпед ходили только на дистанцию 500 м со скоростью 30 узлов.
Поэтому при разработке торпеды 45-12 вновь возник вопрос о приведении в соответствие длительности и точности работы приборов управления с возросшими дальностью и скоростью хода торпед. Необходимо было разработать устройство, которое позволило бы удлинить время работы гироскопа и вместе с тем обеспечить достаточно высокую точность хода торпеды по направлению. В 1911 году в гироскопический прибор русской торпеды впервые в мире было внесено существенное изменение — дополнительное дутье на волчок, -что привело к заметному увеличению времени работы гироскопа. Из представленного ниже графика видно, что использование воздуха для запуска волчка позволило резко увеличить частоту его вращения, а постоянное дутье обеспечило сохранение этой частоты вращения (высокую точность управления) на всем пути торпеды.
Гироскопический прибор торпеды типа 45-12 состоял из трех главных частей: 1) свободного гироскопа (уравновешенного волчка в кардано-вом подвесе); 2) турбинки, дающей волчку первоначальное вращение; 3) рулевой машинки. В воде торпеда должна сохранять то направление, которое она имела при выходе из аппарата. Это направление фиксировал волчок гироскопического прибора. К тому времени, как торпеда, выходя из аппарата, попадает под действие внешних сил, сбивающих ее с курса, ось волчка должна быть свободна и вращаться с необходимой скоростью. За полсекунды, пока торпеда движется в трубе аппарата, воздушная турбинка, вращающая волчок, должна сообщить ему частоту вращения 20000 об/мин и разобщиться от оси волчка. В момент выстрела к турбинке подавался воздух высокого давления. Через полсекунды, когда торпеда выходит из торпедного аппарата, специальный механизм закрывал путь воздуха к турбинке и разобщал ее ось от оси волчка. Для того чтобы волчок точно сохранял первоначальное направление, скорость его не должна затухать. Для этого маховику волчка было придано свойство турбинного колеса. По всей его окружности были сделаны наклонные углубления, подобные лопаткам турбины, на которые подавался сжатый воздух. Вертикальное кольцо было соединено с золотником рулевой машинки при помощи эксцентрика. Благодаря такому соединению при повороте кольца золотник перемещался и пропускал сжатый воздух в цилиндр, а поршень передвигал рулевые тяги и перекладывал вертикальные рули. Как видим — сложная система для непосвященных!
Наряду с усовершенствованием конструкции гироскопа в 1908 году к нему было добавлено устройство для угловой стрельбы. Такое дополнение немедленно нашло отражение в правилах производства торпедной стрельбы. Следует сказать, что предложения об угловой стрельбе поступали значительно ранее 1908 года. Только отсутствием необходимой поддержки русским изобретателям объясняется тот факт, что приспособление для угловой стрельбы появилось у нас, спустя 5-7 лет. В этой связи приведем рапорт лейтенанта Страховского, датированный 21 января 1902 года:
«Я закончил разработку моего нового проекта, который заслуживает серьезного внимания. Я придумал способ установки прибора Обри, когда мина уже вложена в аппарат. Причем самая установка прибора Обри связана с прицелом. Таким образом, управляясь у прицела, можно будет выпустить мину по любому желаемому направлению…
Мне кажется, это мое изобретение имеет громадное боевое значение…».
В объяснительной записке Страховского содержится полное описание устройства, разработанного изобретателем.
Горизонтальными рулями торпеды 45-12 управлял специальный автоматический прибор — гидростатический аппарат. Главная его часть — небольшой бронзовый подвижной диск 3, помещенный в торпеде так, что он связан с забортной водой. Изнутри торпеды в диск упирается стержень, на который давит тугая пружина 8. Снаружи на диск давит забортная вода. Если торпеда идет на глубине большей, чем ей назначено, давление забортной воды преодолевает сопротивление пружины и вдавливает диск внутрь. Если же торпеда всплывает на глубину, меньшую, чем ей положено, пружина пересиливает давление воды и выталкивает диск наружу. Движение диска передается золотничку, управляющему рулевой машинкой, и ее поршень перекладывает горизонтальные рули вверх или вниз на заданный угол. А ведь это просто — заставить давление воды регулировать поведение торпеды!!
Для выравнивания хода торпеды по глубине в гидростатический аппарат ввели дополнительное устройство — тяжелый свинцовый маятник 5. Маятник подвешен на оси и соединен со стержнем, передающим усилие пружины подвижному диску 3. Когда торпеда идет горизонтально (без дифферента), маятник не влияет на ее движение. Когда же торпеда начинает всплывать или погружаться, появляется дифферент и маятник отклоняется назад или вперед. В обоих случаях он будет выравнивать торпеду, то усиливая, то ослабляя действие пружины. В результате маятник сглаживает траекторию торпеды и ее отклонения от заданной глубины не превышали 0,5 м вверх или вниз.
Торпеда в момент соприкосновения с бортом корабля бьет своей носовой частью в стальную преграду со скоростью 80—90 км/ч. Кинетическая энергия этого удара способна смять и разрушить зарядное отделение торпеды, прежде чем произойдет взрыв. Нa это уйдут сотые доли секунды. Для того чтобы взрыватель успел взорвать заряд, нужно, чтобы он сработал еще быстрее. Обратите внимание на рисунок, где показана схема инерционного ударника торпеды типа 45-12. Здесь маятник 2 удерживает рычаги 3,12 и боек 13 с двумя иглами во взведенном положении. При ударе о корпус неприятельского корабля маятник смещается, освобождая рычаги и боек. Иглы накалывают капсюли-воспламенители 10, гремучая ртуть в них взрывается, и взрыв передается капсюлям-детонаторам 9, тетрилу в запальном стакане 8 и заряду. Маятник двумя винтами удерживается на кольце 5, которое надето на колонку основания 15 и подвешено к ней тоже двумя винтами. Такое крепление позволяет маятнику при ударе отклоняться от вертикального положения вперед или в стороны.
На рисунке — схема «а» — ударник находится в безопасном положении. Маятник закреплен, так что в углубление внутри его прилива (выступа) входит верхний конец штока 4. Кроме того, боевая пружина 6, посылающая боек вниз, не сжата, а иглы убраны внутрь бойка. Во время хода торпеды (сразу после выстрела) встречная струя воды вращает вертушку 7, лопасти которой выступают над оболочкой зарядного отделения, и приводит ударник в боевое положение — шток ввертывается в боек, опускается его верхний конец и освобождает маятник, а нижний выталкивает из бойка планку с иглами. Кроме того, при этом сжимается боевая пружина. Ударник приходит в боевое положение, показанное на схеме «б» (когда торпеда пройдет 100- 150 м). Две буферные пружины 77 и 14 удерживают маятник в вертикальном положении при тряске и толчках на ходу торпеды.
На рисунке — схема «в»показано действие ударника в момент столкновения с кораблем. Маятник по инерции качнулся вперед, преодолев сопротивление буферных пружин, рычаги повернулись, освободили боек, и сжатая боевая пружина послала боек с иглами вниз. Иглы накололи капсюли-воспламенители, взорвали первичные и вторичный детонаторы, а также заряд.
Для русского флота торпеда 45-12 стала не только основной торпедой первой мировой и гражданской войн, но в определенной степени и переходным образцом от торпедного оружия старого русского флота к советскому.
Значительную роль в постановке производства, пристрелке и техническом усовершенствовании торпед образца 1912 года сыграли офицеры флота Е.А. Пастухов и А.В. Трофимов. Торпеда состояла на вооружении отечественного флота вплоть до середины 40-х годов.
Практика боевых действий первой мировой войны показала, что для поражения современного линкора требовался заряд взрывчатого вещества не менее 160—200 кг. Разместить такой заряд в калибре торпеды 450 мм практически было невозможно. Поэтому пришлось переходить на более крупный калибр. Таким калибром во всем мире стал калибр 533 мм (21 дюйм). В 1914 — 1917 гг. такая торпеда в России была разработана и получила наименование «533-мм торпеда образца 1917 г.». Согласно конструкторской документации торпеда имела следующие тактико-технические характеристики: длина — 7,03 м, диаметр — 0,533 м; масса снаряженной торпеды — 1705 кг (масса БЧ — 215 кг). Торпеда могла двигаться со скоростью 45 узлов, при этом дальность хода составляла 3000 м (при скорости 30 узлов — 10000 м) при мощности двигателя 190 кВт.
В торпеде образца 1917 г. были применены все новинки, имеемые в отечественном торпедостроении к этому времени: подогревательный аппарат, работающий на керосине с инжекцией воды; гироскопический прибор с устройством для угловой стрельбы и постоянным дутьем на волчок; предохранительная вертушка в инерционном взрывателе и ряд других.
В 1917 заводу № 1 Русского акционерного общества (бывш. Г.А. Лесснера) было заказано шесть опытовых торпед этого калибра. Однако на вооружение флота эта торпеда так и не пошла — к 1918 г. часть заказа была аннулирована, а в марте того же года был остановлен и сам завод. Между тем торпеда образца 1917 г. была не только в полном смысле слова отечественной торпедой, но и обладала по тем временам достаточно высокими тактико-техническими данными. Свою вторую жизнь эта торпеда получила уже в советском флоте.
Источник — https://dzen.ru/a/X1dP0GkqkGzQYNK9
