ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И ОПИСАНИЕ ТОРПЕДЫ 53-57.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОВОДНОЙ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОКОМПОНЕНТА
В 1957 г. на вооружение надводных кораблей и ПЛ ВМФ СССР поступила торпеда 53-57. Это была противокорабельная однорежимная торпеда с прибором маневрирования. Основные особенности торпеды 53-57: впервые в советском торпедостроении использовалась в качестве окислителя маловодная перекись водорода (МПВ) Н2О2 (82-85%), а также впервые была использована забортная вода для образования рабочей парогазовой смеси. Торпеда создана в Ломоносовском филиале НИИ-400 («Мортеплотехника») под руководством главного конструктора Д.А. Кокрякова.
Разработчик |
Филиал НИИ-400 «Мортеплотехника» |
Главный Конструктор |
Д.А. Кокряков |
Конструкторы |
С.Я. Эмдин (НВ) |
Изготовитель |
З-д им. Кирова (Алма-Ата) |
Годы: -разработки |
1953-1955 |
-принятия на вооружение |
1957 |
ТТХ: |
|
-калибр, мм |
534,4 |
-длина торпеды, мм |
7688 |
-масса торпеды, кг |
2000 |
-масса заряда ВВ, кг |
306 |
-вид ВВ |
МТ, МС |
-глубина хода, м |
2-14 |
- точность по глубине, м |
± 1 |
-дальность, м / скорость, уз |
18000 / 45 |
-прибор маневрирования |
ПМДК |
-тип НВ |
ЭМ |
-Rнв, м |
5 |
-КВ |
ИУС (2 ед.) |
|
|
- носители |
НК, ПЛ |
Допустимое отклонение хода торпеды от заданного направления при стрельбе на прямую:
До 10 000 м, % от пройденной дистанции - ±1
Свыше 10 000 м, % от пройденной дистанции - ±1,2
Прочность и герметичность торпеды 20 атм
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОКОМПОНЕНТА
В 1930е гг. в Германии доктор Гельмут Вальтер разрабатывал проекты двигателя для ПЛ, работающего «по замкнутому циклу» (запас кислорода и поглощение СО2 происходят внутри корпуса ПЛ). В 1934 г. Вальтер предложил использовать перекись водорода в качестве источника кислорода. В 1936 г., когда работы по созданию турбины дали положительные результаты, перекись водорода получила кодовые названия: «Aurol» - в кораблестроении, «Т-stoff» - в авиации и ракетостроении и «Ingolin» - в торпедостроении. Параллельно шли работы по повышению чистоты перекиси и к 1940 г. удалось поднять этот показатель с 35% до 80%.
Итогом работы по оснащению ПЛ инновационными двигателями стал спуск на воду мини-ПЛ V80 (водоизмещение 76 т) в апреле 1940. Перекись размещалась в гибких пластиковых баках в нижней части ПЛ. Гельмут Вальтер и его ведущий инженер Хайнц Ульрих лично участвовали в ходовых испытаниях на борту ПЛ. На испытаниях была достигнута фантастическая по тем временам скорость подводного хода 28 узл. Дальнейшим развитием технологии стала серия XVII «прибрежных» ПЛ с 6 ТА.
ПЛ V80, Википедия
После войны в Великобритании, как часть репараций, была введена в состав Королевского флота ПЛ HMS Meteorite (бывшая U-1407, XVIIB-серии). На основе опыта эксплуатации HMS Meteorite и консультаций бывшего германского директора подводной кораблестроительной программы Карла Фишера, были построены 2 ПЛ с ПГТУ на основе перекисноводородного генератора Вальтера: HMS Explorer (1954) and HMS Excalibur (1955). Частые пожары и наступление эры атомной энергетики привели к закрытию программы. США досталась U-1406, которую доставили в Сев. Америку на барже. После нескольких пожаров и будучи дважды затопленной у пирса, вводить ее в состав ВМС американцы не стали.
В 1955 г. в СССР была спущена ПЛ С-99 617 проекта с 2мя ПГТУ «типа Вальтера» на перекиси водорода. На испытаниях С-99 прошла 6 часов на скорости 20 узлов. 19 мая 1959 г. при испытаниях ПГТУ на разных глубинах произошел мощный взрыв. Экипажу удалось спасти ПЛ и вернуться в базу. При анализе причин аварии было установлено, что активное разложение перекиси в контакте с загрязненным оборудованием, привело к взрыву. ПГТУ восстановлению не подлежала. В 1961 г. ПЛ С-99 выведена из боевого состава ВМФ. Дальнейшего развития двигатели Вальтера в подводном кораблестроении не получили в связи с началом работ по атомной энергетике.
В авиации и ракетостроении были внедрены десятки жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) Вальтера с регулируемой тягой: самолетные ускорители, бомбовые и ракетные двигатели, насосные двигатели, в том числе в Хенкеле Не-112, Мессершмитте Ме-163 Komet и в ракете V-2 (ФАУ-2) и других летательных аппаратах использовался турбинный топливный насос на перекиси водорода.
После войны в СССР продолжились исследовательские работы по применению идей Вальтера в авиации и ракетостроении. Конструкторские решения, использованные в Мессершмиттах Ме-163 и Ме-263 нашли дальнейшее развитие в работах конструкторов А.И. Микояна, Л.С. Душкина, Д.Д. Севрюка и др. В частности, турбонасос топлива МиГ-19 работал на перекиси водорода. В продолжение развития ракет «ФАУ», как в США, так и в СССР, вплоть до космической техники были попытки адаптации решений на основе перекиси водорода.
И, наконец, развитие торпед с двигателями, использующими перекись водорода. С марта 1938 г. Гельмут Вальтер и его инженеры также работали и над созданием торпедных двигателей. Первоначально была идея использовать реактивный принцип движения и напрямую выбрасывать продукты генерации через кормовое сопло
Эскизный проект Торпеды G7ur с реактивным движетелем
Хвостовая часть торпеды G7ut «Mondfisch» («Луна-рыба») обр. 1940 г. с реактивной тягой.
На переднем плане ХЧ G7a. Экспозиция военно-исторического музея в Дрездене, 1970-е.
Тк эффективность реактивного движителя оказалась невелика, то возникла идея установить двигатель (парогенератор) Вальтера на торпеду G7a с 4-хцилиндровой машиной. С 1940 по 1945 г. было проведено достаточно большое количество тестов торпед для корабельных и авиационных носителей. Для производства инголиновых торпед в Аренсбурге, под Гамбургом, был построен специальный завод, рассчитанный на выпуск до 2000 торпед в год. Поставки комплектующих осуществляли около 20 предприятий-контрагентов. О размахе работ с инголиновыми проектами и вариациях конструкций двигателей можно судить по нижеприведенной таблице. Всего за годы разработки было произведено более 2000 изделий разных модификаций с двигателями на основе Н2О2.
Мод. |
Серия |
Диам., мм |
Длина, |
Двигатель, |
P, л.с. |
Д, м |
V, уз |
G7u Kolb |
Klippfish |
|
|
4 цил. |
|
6500 |
40 |
G7u |
|
533 |
|
|
300 |
10000 |
44 |
G7ut |
Ранний тип, 1940 |
533 |
7186 |
BO II |
500 |
9000 |
50 |
|
Steinwal |
|
|
BO III |
420 |
|
|
|
Steinfisch |
|
7163 |
BO IV |
|
7000 |
45 |
|
Steinbutt T VIII |
|
|
BO VI |
109 |
17100 |
30 |
|
|
|
|
BO VI |
255 |
11700 |
40 |
|
|
|
|
BO VI |
370 |
9340 |
45 |
|
|
|
|
BO VI |
500 |
8400 |
50 |
|
Steinbarsch T VII |
|
|
BO IV |
109 |
17100 |
30 |
|
|
|
|
BO IV |
255 |
11700 |
40 |
|
|
|
|
BO IV |
370 |
9340 |
45 |
|
|
|
|
BO IV |
500 |
8400 |
50 |
|
Schildbutt |
|
|
BO IV |
|
14000 |
45 |
G5ut |
Goldfisch |
|
5500 |
|
395 |
3400 |
45 |
|
Goldbutt T IX |
|
5460 |
|
100 |
7620 |
30 |
|
|
|
|
|
204 |
5940 |
40 |
|
|
|
|
|
285 |
5050 |
45 |
|
|
|
|
|
400 |
4180 |
50 |
|
|
|
7163 |
|
425 |
2800 |
45 |
|
Ugra-Klei |
251 |
1980 |
Реакт. |
190 |
1000 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
F5u |
LT II |
450 |
5160 |
4 цил. |
160 |
5000 |
40 |
|
LT 12000 |
533 |
5567 |
|
|
1500 |
45 |
|
LT 1500 |
533 |
6430 |
|
|
2000 |
45 |
|
LT 1000 |
|
|
|
500 |
5000 |
40 |
«ВО» - сокращенное наименование от немецкого слова Bohrlochpumpe – погружной насос
Пути энергокомпонентов торпеды G7ut
ЭНЕРГОКОМПОНЕНТЫ |
ОБЪЕМ, л |
Перекись водорода (82-85%) Н2О2, л |
43,5 |
Горючее, л Декалин С10Н18 или |
8 |
Helman (еще одно зашифрованное имя для катализатора разложения Н2О2). Использовался в начальный период запуска. Состав:
|
1,5 |
Вода, л |
77 |
О серьезности натурных испытаний можно судить по следующему факту, что в 1944 г. было произведено около 1000 тестовых выстрелов. Результаты тестов:
30% успешные;
35% не выполнено одно из требований на дистанции;
22% дефекты, приводящие к «недоходу» из-за пульсирующего крена после прохождения 1/3 дистанции;
1% взрывы
2% прочие дефекты.
Следует отметить, что в ходе отработки технологии работы с Н2О2 произошло несколько аварий, унесших жизни как военного персонала, так и инженеров-конструкторов.
Наиболее удачными были модификации торпеды G7ut Stein-серии (серия «каменные» рыбы):
Steinfisch (каменная рыба) с турбинным двигателем ВО IV;
Steinbutt (Палтус) T VIII с турбинным двигателем ВО VI;
Steinbarsch (Каменный окунь) T VII с турбинным двигателем ВО IV; с апреля 1944 г. торпеда была запущена в серийное производство.
Торпеда G7ut T VII с двигателем ВО IV
По разным причинам производство буксовало. В 1944 г. Министр оборонной промышленности А. Шпеер даже ввел должность «Инголинового Директора», но война уже близилась к завершению и промышленность Германии больше работала в интересах сухопутной армии.
В апреле 1945 г. подводная лодка U-2511 (XXI серии) должна была в боевой обстановке протестировать торпеды G7ut Т VII Steinbarsch. Но этим также планам не суждено было осуществиться.
После войны сразу несколько морских держав изучали опыт Германии в применении Н2О2 в торпедном оружии. Подобные исследовании проводились в Великобритании, США, Франции, СССР и Швеции. Гельмут Вальтер «достался» США, а часть его команды работали в Великобритании.
Надо отметить, что в США тесты собственного образца закончились адаптацией перекисноводородного двигателя к парогазовой торпеде Mk 14, новый образец, Mk 16, стоял на вооружении с 1943 года. Но до конца войны ВМС США так и не открыли счет боевым успехам торпед с МПВ. Для Мк 16, имевшей скорость 46 уз и дальности 10 км, было создано несколько разных типов БЗО. Интересный факт, что самый большой торпедный заряд в мире – БЗО Mod. 0 с ВВ весом 570 кг – был создан именно для Мк 16. При этом, основное БЗО Mod. 7 имело заряд ВВ в 338 кг, соизмеримый с большинством торпед калибра 21 дюйм (534 мм) времен Второй мировой войны.
В Великобритании турбинный двигатель ВО VI решили разместить в торпеде Mk VIII. Проект, первоначально запущенный под шифром Ferry и позже переименованный в Fancy, завершился созданием торпеды Mk XII (Мк 12). Конструкторы смогли добиться скорости 28 уз на Д=5000 м, хотя в оригинале G7ut TVIII BO VI могла разгоняться до 50 уз. Подводная лодка HMS Sidon (S-класс) 16 июня 1955 г. готовилась к выходу в море для практической стрельбы двумя торпедами Mark XII, загруженных накануне. Лодка была пришвартована к плавбазе Мейдстоун (Maidstone). В 8.25 на ПЛ взорвалась резервуарная часть торпеды Mark XII, находящаяся в ТА №-3, при этом, БЗО не сдетонировало. Но взрыв был настолько мощным, что разорвало не только ТА, но и пробило прочный корпус. В носовых отсеках начался пожар. Погибло 12 человек и 18 были ранены (еще 1 человек погиб при эвакуации пострадавших). В 8.50 лодка затонула. При расследовании причин аварии после подъема лодки было установлено, что перекись загорелась и взорвалась от контакта с грязью и окалиной в трубах. В 1959 г. проект торпеды Mk XII Fancy был закрыт.
Швеция также искала чудодейственный окислитель с начала 1950х, основной выбор был между перекисью водорода и оксидом азота N2O. В 1952-1956 было создано несколько «азотных» образцов, в 1956 г. готовое изделие отстреляли на озере Веттерн (Vättern) и признали готовым. При этом конструкторы пришли к выводу о недостаточной энергии для дальноходной торпеды. Тогда CTV (Центральная Торпедная Станция в г. Мотала), не прекращавшая работать над темой с 1952 г., вернулась к Н2О2 как основному варианту. 30 сентября 1960 г. прошли тестовые стрельбы из стационарных ТА на станции CTV в Мотала, которые были признаны успешными. Торпеда была принята на вооружение под шифром «Тр61». Тр61 – противокорабельная торпеда с телеуправлением. Торпеда прошла несколько модернизаций, в результате появилась улучшенная версия Тр613 (V=40, Д=20 км). Современная модель, стоящая на вооружении Королевского Флота Швеции, это торпеда «Тр62» (V=45, Д=22 км). В качестве энергокомпонентов используется перекись водорода, биоэтанол и вода. шведские торпеды с ЭСУ на МПВ экспортировались в Данию, Норвегию, Польшу.
Торпеда Тр61
Торпеда Тр613
После окончания войны Торпедный испытательный центр (TVA) флота Германии продолжил свою работу. Центр оказался в зоне оккупации США и Великобритании, но союзники неохотно делились информацией с СССР. В 1945 г. Министерство судостроительной промышленности (МСП) СССР приступило к изучению наследия побежденной Германии. Были созданы технические группы по всем направлениям кораблестроения, и в том числе - разработкам морского подводного оружия. В Берлине, в советской оккупационной зоне, было создано отдельное КБ, где собирались и обобщались данные о германских разработках. Для изучения опыта применения МПВ в военной сфере в Германию были направлены сотрудники МСП Г.А. Волгин, Д.А. Кокряков, В.В. Лаврентьев, С.И. Литвинов, В.В. Ткаченко, И.А. Скворцов и др. Кроме того, по репарациям часть документации по инголиновым торпедам, некоторые части торпед, отдельные стенды и оборудование были отправлены в СССР. К этому времени уже было принято решение о создании филиала НИИ-400 в Ломоносове для разработки перспективных торпед с тепловыми ЭСУ. Директором филиала был назначен М.П. Максимов, главныи инженером и главным конструктором – Д.А. Кокряков, начальником отдела – А.И. Тарасов. Также в Ломоносов была доставлена группа немецких конструкторов.
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ТОРПЕДЫ 53-57
В 1950 г. началось строительство участков по подготовке и проведению морских испытаний новых торпед на заводе «Гидроприбор» в Феодосии. В кратчайшие сроки были построены спецхранилище для МПВ, химлаборатория, специальные стенды и плашкоут для производства стрельб.
В 1950 г. прошли первые пробные испытания камеры сгорания (КС) с системами подачи компонентов «МПВ-этанол-жидкий катализатор (аналог «Helman», которые закончились взрывом на стенде предприятия. Анализ показал, что взрыв произошел из-за медленного поступления воспламенителя в КС. В дальнейшем КС была модернизирована, специальная аппаратура контролировала своевременное поступление энергокомпонентов, был осуществлен переход на керосин марки «УУ» в качестве энергокомпонента с использованием жидкого воспламенителя и пресной воды.
В октябре 1951 г. партию из 6 торпед с облегченной массой (не полная заправка энергокомпонентами) отправили на пристрелочную станцию в Феодосию для проведения тормозных испытаний. В марте 1952 г. были проведены 4 первые выстрела, после чего было принято решение перейти к боевой вывеске (полная заправка энергокомпонентами). В мае 1952 г. произошел взрыв торпеды в пусковой решетке, приведший к ее потоплению. Разработчики решили продолжить морские испытания с твердым катализатором. Для этого НИМТИ выдал ТЗ Государственному институту прикладной химии (ГИПХ) по поиску катализатора МПВ для предварительного ее разложения до смешения с керосином.
Кроме того, дальнейшие испытания проводились на морской воде, которая подавалась в КС путем вытеснения ее из баков. Соответствующий насос еще находился в стадии разработки. Опытным путем были установлены параметры, при которых не происходил засаливания КС: соли растворялись в паре влажностью 95% при Р=30-32 атм и Т=235С, соотношение компонентов «керосин-МПВ-вода» 1:6:15 соответственно.
В декабре 1952 г. приготовили первые 2 торпеды с твердым катализатором и отстреляли их на Д=7000 м. В дальнейшем выполнили еще около 70 морских испытаний, но в июле 1953 г. торпеда взорвалась на дистанции. Причина: накапливание МПВ между оболочкой и корпусом резервуара, стекание ее к корме и бурное разложение со взрывом при соприкосновении с горячими стенками КС и сопловой коробки. Аналогичные проблемы возникали и у конструкторов Вальтера. В итоге, пришлось переделывать корпус резервуара окислителя и строить систему промывки отсеков по всей длине линии подачи МПВ от резервуара до КС.
Кроме того, при баллистических испытаниях повторился опыт германских конструкторов: на циркуляциях, радиус которых был всего 70 м (130 м у торпеды 53-39), торпеды либо зарывались в грунт, либо выскакивали на поверхность. Для борьбы с кренами на циркуляции германские разработчики применяли специальное креновыравнивающее устройство, советские конструкторы пошли по пути снижения эффективности вертикальных рулей и увеличения радиуса циркуляции. Данными работами руководил талантливый инженер В.В. Лаврентьев. Вскоре удалось добиться стабильного хода по глубине при отработке угла первого поворота, на коротком и длинном зигзаге.
При создании торпеды 53-57 конструкция двигателя не являлась основной задачей, поэтому двигатель для нее под шифром 2Т был сконструирован на базе немецкого ВО-VI. Двигатель 2Т обладал мощностью 435 л. с. и частотой вращения 25000 об/мин. Его испытания шли нормально, но в процессе эксплуатации возник дефект с самым напряженным его элементом — рабочим колесом (ротором). Ротор изготавливался фрезерованием на ободе диска из легированной стали 40ХФ межлопаточных каналов высотой 10 мм постоянной ширины, что образовывало лопатки симметричного профиля. В первых сериях испытаний ротор не претерпевал недопустимых изменений. И только при интенсивной эксплуатации после государственных испытаний был выявлен неприятный дефект — накопление остаточных деформаций: ротор «вытягивался». Единственной эффективной мерой устранения этого дефекта была замена материала ротора. Был проведен поиск, после консультаций с металловедами Всесоюзного института авиационных материалов (ВИАМ) и собственных испытаний сталь 40ХФ заменили на дорогостоящую (из-за сложной технологии изготовления поковок) хромоникельмолибденовую сталь ЭИ-395. Недопустимое вытягивание рабочего колеса устранили. Забегая вперед, можно отметить, что это был лишь первый сезон «болезни ротора». Последующие тридцать лет постоянно возрастали требования к тактическим характеристикам торпед; ради их реализации инженеры-торпедисты, металлурги, технологи заставляли ротор турбины работать на грани возможного и, как следствие, заново лечить эту хроническую болезнь.
Интересная история появления шифра двигателя «2Т». Первоначально двигатель торпеды 53-57 именовался «турбина торпедная», а в обиходе — «два тэ». Это «бытовое» название с чьей-то легкой руки перекочевало в отчеты, справки, чертежи и таким образом без всяких специальных разрешений стало официальным шифром двигателя.
В 1953 г. конструкторская группа под руководством Н.П. Волкова начала разработку технологии изготовления и подготовку технической документации на выпуск опытной партии торпед. В то время турбинное отделение торпед могли выпускать только заводы Министерства авиационной промышленности, но даже они столкнулись со сложностями при изготовлении косозубых зубчатых колес редуктора, которые были рассчитаны на скорость 50 м/с, когда авиационные двигатели работали со скоростью 20 м/с. В 1954 г. была изготовлена опытная партия торпед в количестве 10 шт, получивших шифр «ДБТ» (дальноходная бесследная торпеда).
Также, конструкторы разместили в тело торпеды аппаратуру неконтактного взрывателя. По тем временам, это достаточно большие узлы: генератор, усилитель, излучающая и приемная катушки. Здесь использовали опыт Казанцева, уже установившего к тому времени НВ на торпеду 53-51.
Тормозная отработка торпед опытной партии была закончена в апреле 1955 г. Задержка была связана с обнаружением нестабильности хода после прохождения 1/3 дистанции (см. выше причины дефектов торпед Вальтера в 1944 г.) – эффект «пульсирующего крена», в результате чего торпеда теряла управляемость. Кроме того, возникли вибрации невозвратных клапанов, а также автоколебаний регулятора подачи воды, что снижало мощность двигателя. Устранить эффект пульсирующего крена удалось заменой гироскопа с прибором маневрирования на отечественный образец, который оказался менее чувствительным к накапливающейся вибрации корпуса по мере расхода энергокомпонентов.
Испытания торпед при стрельбе с ПЛ прошли успешно (торпеда изначально проектировалась как подлодочная). При стрельбе с торпедных катеров (ТК) проектов 123К и 183 на полной скорости первые пуски оказались неудачными: торпеда уходила в глубокий мешок 16-20 м, а затем выскакивала на поверхность, пролетая по воздуху 30-50 м, двигатель стопорился по превышению оборотов при работе в воздухе. Изменения установок рулей, задержка в раскрытии дополнительных горизонтальных стабилизаторов, введение упругой связи между гидростатом и маятником не привели к положительному результату. Помог случай: в результате отказа в системе замедления при одном из тестов, запуск двигателя произошел на воздушном участке, и торпеда быстро выровнялась, войдя в воду с работающими винтами. В итоге, на стендах отработали замедление для запуска двигателя до входа торпеды в воду.
При стрельбе с эсминцев пр. 30-бис и 56 были внесены некоторые конструктивные доработки в хвостовую часть торпеды.
В 1957 г. государственные испытания закончились стрельбой боевой торпедой по скале, а также боевой торпедой по барже (для проверки работы НВ). Торпеда была принята на вооружение под шифром «53-57» и стала родоначальницей целой серии торпед перекисно-водородных торпед.
Создание торпеды 53-57 было большим достижением вновь созданного коллектива Филиала НИИ-400 и советского торпедостроения в целом. Но экономичность двигателя 2Т из-за низкой температуры парогаза в камере сгорания не обеспечивала перспективных требований. Необходимо было освоение турбинных двигателей на значительно большие мощности.
Такие работы Филиал НИИ-400 начал в 1953 г., через год они переросли в НИР, а затем в ОКР по созданию торпед ДБСТ (53-61) и ССТ (53-65), работы по которым велись параллельно.
К 1957 г. закончились испытания автономного специального боевого зарядного отделения (АСБЗО) - универсального ядерного спецбоеприпаса для оснащения созданных и находящихся в разработке торпед калибра 533 мм. В 1961 г. были успешно проведены испытания АСБЗО. С 1961 г. торпеды 53-57, помимо обычного БЗО, подавались на корабли ВМФ и с ядерным спецбоеприпасом.
Надо отметить, что после сдачи торпеды 53-57 флоту работы по борьбе с аварийностью торпед продолжились. Периодически собирались авторитетные комиссии и в итоге в торпеду вносились какие-нибудь конструктивные изменения. Но очень часто комиссии делали уже известный и очевидный вывод: «Чистота, чистота, чистота!». В 1975-ом году на Камчатке прямо в хранилище у торпеды 53-57 произошел разрыв резервуара торпеды с перекисью водорода. Переднее донышко резервуара почти пробило бетонную стену хранилища, а торпеда полетела в противоположную сторону и по дороге снесла, все что было на ее пути.
Тема аварийности торпедного оружия, и особенно торпед с ЭСУ на МПВ, заслуживает отдельного исследования.
УСТРОЙСТВО ТОРПЕДЫ 53-57
Торпеда состоит из шести основных соединенных между собой частей: зарядного отделения I отделения резервуара окислителя II, отделения воздушного резервуара с керосиновым, водяным отсеками и зарезервуарной частью III, турбинного отделения IV, кормового отделения V и хвостовой части VI с гребными винтами.
Боевое зарядное отделение (БЗО) предназначено для размещения взрывчатого вещества 2. В зарядном отделении расположены два унифицированных запальных устройства 3, усилительное устройство 4 неконтактного взрывателя и кабельные соединения аппаратуры неконтактного взрывателя. Снаружи к передней части корпуса зарядного отделения крепится головка 1 с приемной катушкой.
Практическое зарядное отделение (ПЗО) по форме, вывеске и габаритам соответствует боевому зарядному отделению и применяется для практических стрельб. Перед выстрелом практическое зарядное отделение заполняется водой, которая после прохождения торпедой заданной дистанции вытесняется сжатым воздухом, благодаря чему торпеда получает необходимую положительную плавучесть.
В практическом зарядном отделении размещены: усилительное устройство неконтактного взрывателя, сигнальное устройство, включатель светового прибора и шумоизлучающего устройства, жировой прибор следности, световой прибор, универсальный автограф с отметчиком срабатывания неконтактного взрывателя, батареи светового прибора и шумоизлучающего устройства, щитиковые вытеснители с поршнями, воздушные баллоны, водоотливной клапан, трубопроводы и кабельные соединения аппаратуры неконтактного взрывателя, светового прибора и шумоизлучающего устройства. Световой прибор устанавливается вместо сигнального устройства неконтактного взрывателя при проведении ночных практических стрельб.
Снаружи к передней части корпуса зарядного отделения крепится на винтах головка с приемной катушкой неконтактного взрывателя.
Отсек между зарядным отделением и отделением резервуара окислителя открыт для доступа забортной воды.
Отделение резервуара окислителя (РО) предназначено для размещения окислителя (маловодной перекиси водорода). В отделении резервуара окислителя размещаются: резервуар 5 окислителя, запорный клапан 6 окислителя, трубопроводы и кабели неконтактного взрывателя и шумоизлучающего устройства. Отсек между отделением резервуара окислителя и воздушным резервуаром открыт для доступа забортной воды.
Отделение воздушного резервуара с керосиновым, водяным отсеками и зарезервуарной частью предназначено для размещения воздуха высокого давления, керосина, воды и агрегатов пускорегулирующей аппаратуры.
Воздушный резервуар 7 содержит запас сжатого воздуха, необходимого для вытеснения энергокомпонентов и для работы приборов управления и агрегатов пускорегулирующей аппаратуры.
Керосиновый отсек 8 содержит в себе запас керосина, используемого в качестве горючего для образования парогазовой смеси в парогазогенераторе (ПГГ).
Водяной отсек 9 содержит в себе запас пресной воды, которая подается в парогазогенератор до начала работы шестеренчатого водяного насоса.
ЭНЕРГОКОМПОНЕНТЫ |
ОБЪЕМ, л |
Перекись водорода (82-85%) Н2О2, л |
305 |
Керосин марки «УУ» |
62 |
Катализатор КС-1: марганец, окись меди, окись натрия. |
- |
Вода, л |
18 |
Воздух, л |
5 |
Разложение перекиси происходит с большим выделением тепла:
2H2O2->2H2O+O2+46900 ккал
При скоростном каталитическом разложении Н2О2 образуется большое количество парокислорода с высокой температурой, что может привести к взрыву емкости, в которой хранится продукт. Критическая температура разложения МПВ = 140-150С. В обычных условиях МПВ безопасна при прострелах пулей, ударах, детонации и взрывах, происходящих в непосредственной близости. Но при попадании на дерево, бумагу, ткань, загрязненные участки…, происходит воспламенение или взрыв. Для задержания процесса естественного разложения в МПВ введен стабилизатор – химически чистая ортофосфорная кислота Н3РО4 или станнат натрия Na2 [Sn(ОН)6] , а также нитрат аммония NH4NO3 в качестве антикоррозийной добавки.
В случае бурного разложения МПВ предусмотрена система аварийного выброса сжатым воздухом, содержащимся в воздушном резервуаре торпеды.
Зарезервуарная часть 10 предназначена для размещения агрегатов пускорегулирующей аппаратуры. В зарезервуарной части размещены: редуктор давления 47, понижающий давление воздуха, который поступает из воздушного резервуара на вытеснение энергокомпонентов; клапанная коробка 48, обеспечивающая раздельную подачу воздуха к керосиновому и водяному отсекам и к замедлителю; перепускной клапан окислителя, являющийся дозирующим органом и устройством для стравливания перекиси водорода за борт при покорении торпеды; перепускной клапан 11 керосина, являющийся дозирующим органом и устройством для стравливания керосина за борт при стопорении торпеды; регулятор количества воды, поступающей в парогазогенератор; отсечной клапан 49, служащий для отключения системы дегазации после откидывания курка. Горловина 12 дегазации предназначена для выхода продуктов естественного разложения маловодной перекиси водорода.
Зарезервуарная часть вместе с передней частью турбинного отделения образует отделение пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), являющееся проточным отсеком, открытым для доступа забортной воды. Забортная вода, проникающая в отделение пускорегулирующей аппаратуры через отверстия в корпусе зарезервуарной части и передней части гурбинного отделения, поступает к шестеренчатому водяному насосу 46 и охлаждает сопловую коробку и парогазогенератор.
Турбинное отделение (ТО) предназначено для размещения главного двигателя торпеды и агрегатов пускорегулирующей аппаратуры.
В турбинном отделении размещены: турбина 17, являющаяся главным двигателем торпеды; редуктор 18 турбины, понижающий число оборотов ротора турбины, передаваемых на гребные винты; масляная помпа 43, обеспечивающая смазку главного подшипника и редуктора турбины; валик 44 привода шестеренчатого водяного насоса; запирающий клапан 15 с впускной горловиной, предназначенный для закрывания доступа воздуха из воздушного резервуара к курку и накачивания его в резервуар; привод 16, служащий для установки глубины на гидростатическом аппарате; парогазогенератор 14, в котором происходит образование парогазовой смеси, необходимой для работы турбины; шестеренчатый водяной насос 46, подающий морскую воду в парогазогенератор для образования парогазовой смеси; замедлитель 45, регулирующий время поступления окислителя в парогазогенератор после откидывания курка и препятствующий поступлению окислителя в парогазогенератор при нахождении торпеды в трубе торпедного аппарата; импульсная коробка 13, являющаяся невозвратным клапаном стоп-схемы.
Запирающий клапан, парогазогенератор, шестеренчатый водяной насос и замедлитель являются агрегатами пускорегулирующей аппаратуры.
Через турбинное отделение проходят трубопроводы и кабельные соединения.
Кормовое отделение (КО) предназначено для размещения отдельных узлов и агрегатов торпеды и аппаратуры неконтактного взрывателя.
В кормовом отделении размещены: дейдвудная труба 19, предназначенная для размещения промежуточного вала, соединяющего редуктор турбины с дифференциалом; курковое устройство 21, обеспечивающее при откидывании курка начало действия механизмов торпеды; прибор маневрирования 35, управляющий ходом торпеды по направлению; гидростатический аппарат 20, управляющий ходом торпеды по глубине; рулевая машинка 38 со стопором, являющаяся силовым механизмом гидростатического аппарата, перекладывающим горизонтальные рули торпеды; прибор расстояния 36, служащий для установки дистанции хода торпеды и дальности действия рулевого стопора; мембранный регулятор 37, предназначенный для понижения давления воздуха, поступающего к приборам управления и в стоп-схему; автомат выключения 42, предназначенный для выключения процесса при повышении числа оборотов ротора турбины выше допустимого, для повышения числа оборотов, передаваемых от валика масляной помпы к валу генератора, и для отработки генератора от внешнего привода без запуска турбины; клапан 39 поддува, подающий воздух в лабиринтное уплотнение турбины при стрельбе с больших глубин; тяга 34 к вертикальным рулям; тяга 33 к горизонтальным рулям; валик 41 привода к прибору расстояния; агрегаты неконтактного взрывателя: регуляторная коробка 22, генератор 40, умформер 23, стабилизатор частоты 25, соединительная коробка 24, генераторные катушки и кабельные соединения, шумоизлучающее устройство с кабельным соединением, предназначенное для обнаружения торпеды в случае ее потопления при практических стрельбах.
Хвостовая часть (ХЧ) служит для придания торпеде устойчивого положения при движении в воде и для размещения на ней горизонтальных рулей, управляющих ходом торпеды по глубине, и вертикальных рулей 29, управляющих ходом торпеды по направлению. Стабилизаторами хода торпеды являются горизонтальные и вертикальные перья 27, а также горизонтальные и вертикальные плоскости 28 рамы рулей.
На хвостовой части расположены два шестилопастных гребных винта 30, являющиеся движителями торпеды. В корпусе хвостовой части размещен дифференциал 31, предназначенный для передачи крутящего момента с промежуточного вала турбины к двум гребным винтам торпеды; сальниковая коробка 26 вертикальных рулей и сальниковая коробка 32 горизонтальных рулей.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗМОВ ТОРПЕДЫ 53-57
И АППАРАТУРЫ НВ
Полностью собранная и приготовленная к выстрелу торпеда заряжается в торпедный аппарат. Перед выстрелом открывается запирающий клапан, и воздух высокого давления из воздушного резервуара подходит к клапану куркового устройства.
В момент выстрела торпеда выбрасывается из торпедного аппарата сжатым воздухом или пороховыми газами. При движении торпеды в трубе торпедного аппарата курковый зацеп аппарата откидывает курок торпеды. При этом воздух высокого давления из воздушного резервуара поступает к редуктору давления, прибору маневрирования и к мембранному регулятору.
В редукторе давление воздуха понижается до 40 ат и поступает в резервуар окислителя, отсеки керосина, воды и в замедлитель. Одновременно воздух попадает к отсечному клапану и выключает систему дегазации.
Керосин под давлением воздуха прорывает оловянную диафрагму в перепускном клапане керосина и поступает в парогазогенератор.
Вода под давлением воздуха открывает герметический клапан и поступает в парогазогенератор и к зажигательному приспособлению. Патроны зажигаются, но тепловой процесс не начинается, так как запорный клапан окислителя закрыт и перекись водорода не может поступить в парогазогенератор.
После выхода торпеды из аппарата срабатывает замедлитель, воздух от замедлителя поступает к запорному клапану окислителя и открывает его. Окислитель, прорывая диафрагму в перепускном клапане, попадает в парогазогенератор через крышку реактора. Тепловой процесс начинается с момента поступления окислителя. Образующаяся парогазовая смесь из парогазогенератора поступает через сопловую коробку на лопатки ротора турбины, которая, вращая гребные винты, приводит в движение торпеду.
С началом работы турбины начинают работать генератор неконтактного взрывателя и шестеренчатый водяной насос, который подает забортную воду в парогазогенератор. При прохождении тока по генераторным катушкам вокруг торпеды образуется переменное электромагнитное поле.
При движении в воде торпеда управляется по глубине гидростатическим аппаратом, действующим на горизонтальные рули, а по направлению — прибором маневрирования, действующим на вертикальные рули.
По прохождении торпедой дистанции 180—250 м вертушка универсального запального устройства, вращаясь, приводит инерционный спусковой механизм унифицированного запального устройства в боевое положение. Через 300—400 м в боевое положение приходит электромагнитный спусковой механизм унифицированного запального устройства. Взрыв заряда торпеды может произойти как при ударе ее в борт корабля-цели, так и при прохождении под днищем корабля-цели.
Литература и источники:
1.Описание торпеды 53-57 и альбом с чертежами. Воениздат МО СССР. М., 1960. НЕСЕКРЕТНО.
2.Научно-исследовательский институт морской теплотехники: страницы истории. - СПб.: ОАО «НИИ мортеплотехники», 2011
3.Жуков Л.М. О пройденном, сделанном, виденном. Из истории разработок торпед с тепловой энергетикой. - СПб.: ОАО «НИИ мортеплотехники», 2013
4.Бозин Л.М. Очерки торпедной жизни (интернет-версия)
5.Колядин П.К. Записки торпедиста военпреда (интернет-версия)
6.Rossler Eberhard. Die Torpedos der deutschen U-Boote. – Herford: Koehler, 1984.
7.Swedish Torpedoes 100 years 1876-1976.Kurirtryck, Katrineholm, 1977.
8.https://digitaltmuseum.se/
9.https://en.wikipedia.org/