История торпеды. Часть 3. Первые торпеды с наведением на цель.

Эта статья - напоминание попаданцам, что не все наши хотелки совпадают с техническими возможностями эпохи. Хотя бывают неожиданные открытия ))

I. Торпеда Лея (1871 г)

История управляемой торпеды Лея началась в 1866 году в Кальяо, Перу. Политическая обстановка в Южной Америке на тот момент оставляла желать лучшего; возглавляемая Перу и Чили коалиция южноамериканских держав вела войну против Испанской Империи. Начавшийся с незначительных гражданских инцидентов конфликт, помноженный на нежелание Испании признавать независимость своих бывших колоний и опасения южноамериканцев по поводу желания Испании восстановить свое владычество, привел к открытой конфронтации. Незащищенный чилийский порт Вальпараисо уже стал жертвой испанской бомбардировки с моря, и многие опасались, что Кальяо будет следующей целью.

В числе американских специалистов, помогавших организовывать оборону Кальяо, был Джон Льюис Лэй. Родившийся в 1833 году, он служил во флоте северян во время Гражданской Войны в США, и имел значительный опыт минных операций, в частности в разработке минного вооружения и снаряжения. В Перу, ему было поручено организовать установку электрического минного заграждения на входе в гавань: донные мины должны были приводиться в действие по кабелю с береговой электрической батареи. Процедура установки мин не отличалась особой изысканностью — мину и катушку кабеля грузили на катер и везли к месту установки, разматывая по дороге кабель. По воспоминаниям самого Лэя, во время одной из таких рутинных операций он подумал «а что, если снабдить катер системой управления рулем, приводимой в действие электричеством по кабелю?»

 Вернувшись в США в 1867 году, он начал разработку собственной версии управляемого снаряда («automobile torpedo», как Лэй предпочитал его называть).

В своих торпедах Лэй опирался на три ключевых принципа:

• Управление торпедой осуществлялось электричеством по кабелю, с береговой станции или корабля-носителя. Лэй был одним из первых, предложивших использовать для дистанционного управления поляризированное реле; меняя полярность подключения, он мог поворачивать торпеду вправо и влево, используя только один управляющий кабель. Собственно реле открывало клапаны в пневматической системе управления, поворачивающей перо руля.
• Торпеда приводилась в движение жидкой угольной кислотой, которая, переходя в газообразную форму при испарении, двигала поршни мотора. Это решение было подсказано Лэю в 1869-ом Вальтером Хиллом (инженером-минером флота США), и позволило Лэю получить куда более впечатляющую дальность и продолжительность хода торпед, чем Уайтхеду — на сжатом воздухе. Оборотной стороной, правда, было резкое понижение температуры внутри корпуса торпеды, что регулярно приводило к проблемам с обмерзанием клапанов и патрубков.
• Наведение торпеды осуществлялось оператором визуально. Для этой цели на корпусе торпеды — на носу и на корме — стояли мачты с флажками (позднее — узконаправленными лампами), по которым оператор определял ее местонахождение и ориентацию в пространстве. Чтобы направить торпеду в цель, оператор должен был удерживать цель и оба флажка на линии визирования.

Первая торпеда Лэя (No.1) была изготовлена в Нью-Йорке мастерскими «Клэйт и К.о.» в 1870 году. Выглядит вполне вероятным, что Лэй в тот момент уже знал об опытах Уайтхеда и в определенной степени вдохновлялся его дизайном: первая торпеда Лэя имела веретеннобразный корпус длиной 7,62 метра (26 футов) и максимальным диаметром в 762 миллиметра (30 дюймов). 

Торпеда Лэя No.2 была изготовлена «Клейтом и к.о.» в 1872 году. Это было действительно впечатляющее оружие — длиной в 8,8 метров (29 футов), диаметром в 91 сантиметр (36 дюймов) и весом более четырех тонн! Подобные огромные габариты потребовались потому, что Лэй установил второе реле для контроля двигателя, и был вынужден заменить одножильный кабель No.1 двужильным, что привело к увеличению диаметра катушек внутри торпеды. Форма корпуса также изменилась — вместо исходного веретена, торпеда стала цилиндрической с коническими оконечностями.

No.3 оказалась настоящим монстром. При прежней длине в 8,8 метров, торпеда имела диаметр в 101 сантиметр (!!!) и весила более пяти тонн! Снаряженное 225 килограммами динамита, это чудовище могло пройти две мили на скорости порядка 8 узлов.

Для этой торпеды, профессором Фармером была разработана новая система управления в виде двойного поляризированного реле. Одна часть его была стандартным реле и отвечала за прием команд «вправо»-«влево» для рулевого механизма, вторая же представляла собой шаговый искатель, отвечающий за прием команд «старт», «стоп», «вперед», «задний ход», «погружение», «всплытие» и «детонация». Маневренность в трех плоскостях была добавлена в стремлении обеспечить торпеде возможность подходить под днище неприятельских кораблей и там подрываться.

Торпеда Лей-Хейта: трехцилиндровая торпеда с двигателем, использующая углекислоту, расширенную во внешних баках, подогреваемых морской водой (1880 г.). Для увеличения скорости использовали серную кислоту и известь (1883 г.).

Торпеда No.7 и ее систершипы были развитием удачного дизайна No.5. Она весила 1,5 тонны, развивала до 8 узлов и имела диаметр в 61 сантиметр. Главным отличием стало применение отвесного клиновидного носа вместо прежнего конического и пары контрвращающихся пропеллеров вместо одного. В систему управления был добавлен четвертый провод, который позволял регулировать степень выдвижения телескопических мачт с флажками (позднее замененными направленными назад фонариками для ночного применения).

Торпеды Лэя были использованы перуанцами в войне с Чили в 1879-1883. Их основным назначением рассматривалась береговая оборона — и в этой роли они, по мнению перуанцев, работали достаточно успешно. Чилийский флот, не будучи знакомым с этим оружием, проявлял осторожность вблизи перуанских гаваней и предпочитал не оперировать рядом с берегом по ночам. Следует однако заметить, что подобная точка зрения может быть несколько преувеличена.

Первый боевой пуск торпеды состоялся 27 августа 1879 года. Монитор «Уаскар», несущий на борту две торпеды, скрытно подошел ночью к чилийскому корвету «Абтао», несущему блокадную службу у берегов Боливии, и с расстояния в 200 метров запустил торпеду. Это был первый в истории пуск управляемого оружия по реальной цели… и к искреннему разочарованию перуанцев, они его провалили. Запущенная торпеда, пройдя некоторое расстояние, развернулась (скорее всего из-за ошибки слабо подготовленного оператора), и пошла прямо на монитор.

Считается, что избежать катастрофы перуанцам позволил лишь подвиг теньента Диеса Каусеко, который «прыгнул в воду и вручную отвернул торпеду с курса». Данная история, хотя и не оспаривается как таковая, все же считается преувеличенной — крайне маловероятно, что храбрый юноша сумел бы вручную справиться с полуторатонным монстром! Более вероятным считается, что пока теньент боролся с торпедой, оператор сумел разобраться в управлении и отклонить торпеду.

Оставшаяся на борту «Уаскара» вторая торпеда так и не была применена, и, судя по всему — была захвачена чилийцами вместе с кораблем. Адмирал Грау, видимо, так и не попытался применить ее в бою, хотя угроза такой торпеды вполне могла вынудить чилийские броненосцы держаться в отдалении. Еще одна торпеда была применена перуанцами с переоборудованного буксира в попытке — ирония судьбы! — пустить на дно захваченный чилийцами «Уаскар» в январе 1880 года, но из-за сбоя в электронной системе взорвалась без вреда. Оставшиеся торпеды были частью потеряны во время учений и испытаний, частью уничтожены во избежание захвата чилийцами.

В целом несмотря на все старания автора торпеда получались тихоходной, малой дальности хода, дорогая и с очень ненадежным управлением.

II. Торпеда Бреннана (1874-87 гг).

Причем парадокс торпед Бреннана заключается в том, что чтобы они плыли вперед, их надо тянуть назад.

Её предложил в 1874 г. ирландец Луис Бреннан (Louis Philip Brennan; 1852 - 1932), проживавший в Австралии.

Его торпеду приводили в действие два винта, вращавшиеся через передачу от двух катушек, на которые были намотаны две длинные тонкие струны. Паровая лебедка, установленная на берегу, быстро наматывала струны на два вала, катушки вращались с большой скоростью и заставляли вращаться винты, в результате чего торпеда приходила в движение. Чем быстрее лебедка тянула проволоку назад, тем быстрее торпеда шла вперед.

Данная конструкция была настолько парадоксальной, что многие специалисты отказывались верить в ее реальность до тех пор, пока не видели это собственными глазами.

Управление движением торпеды производилось с берега по флажку, установленному на корпусе и выступавшему из воды. Береговая лебедка была снабжена тормозами, с помощью которых регулировалась скорость наматывания проволоки. А внутри торпеды на линии валов находился дифференциал. Когда скорость вращения обоих валов была одинаковой, рули оставались неподвижными. Как только скорость одного изних менялась, дифференциал сдвигал шайбу на линии вала и через систему рычагов перекладывал оба руля в ту либо другую сторону.

в марте 1879 г. первый образец его торпеды прошел успешные испытания в бухте Хобсон неподалеку от Мельбурна. В 1883-85 гг. усовершенствованная первая модель подверглась всесторонним испытаниям. По их результатам, в 1886 г. британские специалисты рекомендовали эту торпеду для защиты портов. Согласно договору между британским правительством и фирмой «Brennan Torpedo Company», производство торпед было развернуто в Чатэме (Chatam). Удивительно то, что изобретатель получил за нее огромное по тем временам вознаграждение - 110 тысяч фунтов стерлингов!

В 1896 г. число готовых к бою торпед составляло 200 штук. Торпеда Бреннана находилась на вооружении 20 лет, до 1906 года. Во время одного из учений торпеда с инертной боевой частью, запущенная из форта Альберт (порт Солент), уверенно поразила броненосец «Monarch», двигавшийся вдоль побережья 12-узловым ходом. Однако ни надводные корабли, ни подводные лодки никогда не применяли торпеду Бреннана.

Характеристики первой модели (имевшей овальное сечение) были таковы: ширина 61 см (24 дюйма), высота 66 см (2 фута 6 дюймов), длина 700 см (24 фута), масса 3544 кг (7840 фунтов), заряд ВВ 90,4 кг (200 фунтов), скорость до 20 узлов (37 км/час), дальность действия 2S82 метра (2825 ярдов). Она шла к цели на глубине 10-12 футов (3-3,65 м).

Данные второй модели (с круглым сечением) были следующие: диаметр 53,3 см (21 дюйм), длина 732 см, масса 1270 кг (включая заряд ВВ массой 90,4 кг), скорость до 25 узлов (46 км/час), дальность действия 2742 метра (3000 ярдов).

III. . Sims-Edison Torpedo: поплавковая торпеда с электрическим приводом от берегового генератора по кабелю, управляемая с берега с помощью рулевого механизма с батарейным питанием; взрывалась при ударе о цель или электровзрывателем оператора (1889 г.).

IV. Радиоуправляемая торпеда Тесла (1897 г.)

Система связи без проводов, которую изобрели независимо друг от друга в 1894-97 г. итальянец Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi; 1874–1937) и в 1895-98 гг. русский ученый Александр Степанович Попов (1859–1905), очень быстро нашла свое применение в практической деятельности человека. Уже через несколько лет дальность радиосвязи измерялась сотнями километров, а конструкторы пытались найти применение электромагнитным волнам в других сферах.

В 1897 г. американский изобретатель Никола Тесла (Nikola Tesla; 1856–1943) построил действующую модель (в натуральную величину) радиоуправляемой торпеды.

Корпус торпеды (А) деревянный, но снизу к нему прикреплен массивный металлический киль (Q), одновременно играющий роль балласта. Торпеду движет гребной винт (Н), работающий от электромотора (D). Этот мотор получает электроэнергию от аккумуляторов (Е). Другой электромотор (F) с помощью вала и зубчатой передачи приводит в действие руль (G). Мотор вращает руль вправо или влево в зависимости от направления поступающего в него электротока, а оно, в свою очередь, определяется тем, какое из двух реле (К, KI) принимает сигнал от приемника (В), установленного на мачте.

Аппарат для передачи команд с берега или с борта корабля состоит из коммутаторной коробки и передатчика. В зависимости от того, на какой контакт поставлен рычаг этого коммутатора, руль торпеды перекладывается вправо или влево.

За движением торпеды оператор следит в светлое время суток по штырям (JJ), снабженным цветными флажками; в темное время — по свету электрических ламп (LL). Рулевая машина и электролампы получают энергию от вспомогательных аккумуляторов (О). При столкновении торпеды с целью происходит взрыв заряда динамита (М).Принципиальными недостатками торпеды Тесла были следующие: а) отсутствие скрытности; б) значительные габариты; в) сложность обслуживания и запуска; г) неприменимость в свежую погоду; д) низкая скорость хода; е) малая дальность действия. Однако не следует забывать главное — при всех своих недостатках радиоуправляемая электрическая торпеда в самом деле плавала, послушно подчиняясь командам оператора.V. Самонаводящаяся торпеда Госкинса.

В конце XIX века появилось сообщение о том, что американский изобретатель С. Д. Госкинс якобы построил самонаводящуюся торпеду, реагирующую на магнитное поле неприятельского корабля. Корпус вражеского корабля воздействовал своей металлической массой на электромагнитный прибор наведения, начиная с дистанции 110 ярдов (100,5 м). Особенности устройства своего прибора Госкинс держал в секрете, но утверждал, что этот аппарат весом 120 фунтов (54,5 кг) можно устанавливать на торпедах любого типа.

Однако на вооружение данный прибор принят не был. Испытания выявили его техническую ненадежность и недостаточную практическую эффективность. Электромагнитный принцип самонаведения торпеды на корабль удалось реально применить только во время Второй мировой войны.

VI. Радиоуправляемая торпеда Дево и Лаланда (1905 г).

Молодые французы Дево (Devaux) и Лаланд (Lalande) построили в 1905 г. радиоуправляемую электрическую торпеду для береговых батарей.

Она состояла из двух размещенных друг над другом сигарообразных корпусов. Верхний выполнял функцию обычного поплавка и, удерживая всю конструкцию у поверхности воды, нес две трехметровые радиоантенны. Нижний корпус торпеды (длина 11 м, диаметр 1 м) две переборки разделяли на три отсека. В носовом отсеке помещался заряд ВВ, в среднем — аккумуляторная батарея, а в кормовом — радиоприемник, коммутационная аппаратура, электродвигатели, рулевые агрегаты и другие исполнительные механизмы. Коммутационная аппаратура позволяла исполнять 12 команд. Общая масса конструкции составляла 6700 кг.

Надводная часть торпеды Дево и Лаланда

Управление торпедой осуществлялось с помощью стационарной радиостанции порта Антиб (Лазурный берег), где проводились её испытания.

Опыты с торпедой, как писал журнал «Морской сборник» № 11 за 1906 год, «закончились полным успехом и вполне оправдали надежды и ожидания изобретателя, а также показали, что применение волн Герца представляет громадный интерес с точки зрения защиты берегов». Но, хотя торпеда Дево и Лаланда появилась через 8 лет после торпеды Тесла, время радиоуправляемого оружия еще не пришло.