Первые ракеты для подводных лодок

Первые ракеты для подводных лодок

Сейчас флот, в том числе подводные силы, невозможно представить себе без ракетного оружия.

А первые работы над таким оружием проводили немцы во время второй мировой войны.

В 1942 году по инициативе доктора Штейнхофа, работающего на знаменитом (в наше время) ракетном центре Пенемюндс, проводились опыты по запуску ракет с борта подводной лодки.

Для опытов были выбраны два тина ракет – WGr kal 28 cm Wz 40 и WGr kal 21 cm Wz 42 .

Турбореакгивный снаряд WGr kal 28 cm к тому времени широко применялся в Вермахте, хотя его карьера уже катилась к закату. Он состоял из фугасной боевой части калибром 280 мм и ракетного двигателя твердого топлива диаметром примерно 160 мм. Стабилизация снаряда осуществлялась вращением, для чего двигатель имел сопловой блок со скошенными соплами. Стартовый вес снаряда составлял 82 кг, а дальность стрельбы – на воздухе – 2200 м.

Для опытов на палубе подводной лодки установили четыре стандартные пусковые установки под углом в 45° к вертикали, перпендикулярно к продольной оси корабля. Такая ориентация ПУ определялась, по-видимому, опасением повредить обшивку подводной лодки пороховыми газами в момент старта снаряда.

Другим снарядом для «подводной стрельбы» была выбрана только что принятая на вооружение Вермахта фугасная фаната WGr kal 21 cm Wz 42. Этот снаряд имел совершенную аэродинамическую форму и был выполнен в одном калибре – 210 мм, вес снаряда составлял 112,6 кг, дальность стрельбы ( на воздухе) – 7850 м. Стабилизация снаряда так – же осуществлялась вращением. Шесть стандартных пусковых установок в виде труб устанавливались на палубе ПЛ, аналогично предыдущему случаю.

Для использования ракет в море они подвергались некоторым доработкам, главная из которых заключалась в герметизации корпуса двигателя, чтобы предотвратить поступление воды к топливному заряду. Трудность состояла в том, что двигатель имел много сопел. Например, у WGr kal 21 их было 23, и загерметизировать их нужно было так, чтобы с одной стороны – не допустить поступление воды, особенно под давлением на глубине, а с другой стороны – герметик в момент старта должен был одновременно исчезнуть из всех сопел, чтобы не допустить скачка давления в камере сгорания и не создавать ассиметричную тягу, которая снижает точность стрельбы.

В случае если бы дело дошло до боевого применения, пришлось бы дорабатывать взрыватели.

Пуски ракет из-под воды носили чисто исследовательский характер и должны были продемонстрировать саму возможность запуска реактивных снарядов в водной среде.

В результате проведенных пусков с глубин от 2 до 15 метров было установлено что:

1. Использование ракет из-под воды вполне возможно.

2. Дальность полета сильно зависит от глубины, с которой произведен пуск.

3. Необходимо разработать специальный реактивный снаряд для подводной стрельбы,

4. Требовала решения проблема управления стрельбой.

При проведении этих опытов возник вопрос – каким образом наиболее эффективно использовать ракетное оружие с борта подводной лодки? Были рассмотрены следующие предложения:

Возможные схемы применения реактивных снарядов (PC) с подводных лодок

Монтаж пусковых установок для 28-см ракет на палубе подводной лодки

1. АТАКА НАДВОДНОЙ ЦЕЛИ ИЗ НАДВОДНОГО ПОЛОЖЕНИЯ

В этом случае ракета, по сравнению с артиллерийским снарядом, имеет только одно преимущество – более мощный боевой заряд. Однако ракеты имели намного худшую точность стрельбы, по сравнению с пушкой. Кроме того, была проблема хранения ракетного боезапаса. Маловероятно, чтобы все ракеты хранились в пусковых установках в постоянной боевой готовности во время всего похода. Ясно, что внутри прочного корпуса подводной лодки пришлось бы оборудовать погреб боезапаса. Но тогда как подавать ракету на палубу через узкие лодочные люки? Ведь вес ракеты был значи телен (см. таблицу). Кроме того, – обслуга не могла находиться возле ПУ во время пуска. Это снижало точность стрельбы, ведь пока наводчик будет прятаться в лодку через люк, прицел наверняка собьется. И последнее – из-за яркого факела ракетный пуск демаскирует подводную лодку – особенно ночыо.

2. АТАКА БЕРЕГОВОЙ ЦЕЛИ ИЗ НАДВОДНОГО ПОЛОЖЕНИЯ

Все высказанные выше мысли относятся и к этому случаю. Но кроме этого добавляется еще одна трудность-для решения задачи подводная лодка должна будет подойти близко к берегу – ведь дальность полета реактивного снаряда была небольшой, а это – чистое самоубийство.

3. АТАКА ПОДВОДНОЙ ЦЕЛИ

Эффективность такой стрельбы вызывала большое сомнение. По аналогии – американский реактивный бомбомет «Хеджехог» давал залп из 24 ракет. Вероятность поражения цели при этом была очень небольшой. На подводной лодке вряд ли удалось бы увеличить число ракет в залпе, поэтому такое оружие носило бы чисто психологический характер.

4. АТАКА НАДВОДНОЙ ЦЕЛИ ИЗ-ПОД ВОДЫ

Это предложение было признано наиболее перспективным. Подводная ракета, по сравнению с торпедой, имеет значительно большую скорость хода, поэтому на нес меньше влияют различные возмущения, а у цели не останется времени для проведения маневра уклонения. Все это должно было увеличить шансы поразить цель. Но ракета имела один существенный, по сравнению с торпедой, недостаток . Дело в том, что при торпедной стрельбе командир наводит аппарат только по азимуту, а заданную глубину хода выдерживает установленный на торпеде автомат глубины. Установить на ракете подобный прибор весьма сложно, поэтому при стрельбе придется наводить оружие как по азимуту, так и по углу места.

Момент старта из-под воды снаряда WGr калибра 28 см

Снаряд для подводной стрельбы калибра 165 мм

1 – насадка с радиальными отверстиями для выпуска пороховых газов и формирования газовой каверны; 2 – трубка для подачи пороховых газов к насадке; 3-боевая часть; 4-топливный заряд; 5 – воспламенитель; 6 – колосниковая решетка; 7 – крышка с выводами электровоспламенителя; 8 – сопло; 9 – стабилизатор

Применять ракеты предполагалось совместно с торпедами, при этом тактика проведения атаки практически не изменялась. Подводная лодка выходила на цель и атаковала се торпедами. Затем, уходя от преследования, подныривала под нее. В этот момент возможна повторная атака цели ракетами из пусковых установок, смонтированных вертикально.

Так как боевой заряд у ракеты меньше, чем у торпеды, то подводная лодка не должна пострадать от своего оружия. После прохода под целью, ракетами можно было бы еще раз обстрелять цель или преследующие лодку противолодочные корабли из пусковых установок, направленных в корму.

Для реализации такой схемы боевого применения был предложен реактивный снаряд для подводной стрельбы, обозначенный как « калибр 165 мм».

«Калибр 165» имел ряд особенностей, отличающих его от наземных собратьев.

Так топливный заряд имел внутренний канал малого диаметра, что говорит о том, что двигатель имел сравнительно небольшую тягу, при возросшем времени работы. Поэтому подводный снаряд весь путь до цели проходил с работающим двигателем, что естественно, ведь подводная ракета (в отличие от наземных сестер) не могла долго двигаться по инерции -сопротивление воды на много больше, чем у воздуха. Обращает на себя внимание малая степень расширения сопла, что связано с тем, что истечение происходит в воду, давление в которой довольно велико. Для стабилизации использовали гидродинамические поверхности – раскручивать снаряд в воде сочли не выгодным.

Но самым важным изобретением, заложенным в проект, было использование i-азовой каверны. Часть пороховых газов отбиралась из двигателя и по трубке подавалась в головную часть ракеты, где истекала в воду через несколько радиальных отверстий, выполненных в специальной насадке. В результате образовывался газовый кокон-«газовая каверна», в которой двигался снаряд. Сопротивление воды при этом резко снижалось. После войны газовая каверна была использована в нескольких образцах авиационных торпед и реактивных всплывающих мин.

Других данных о «калибре 165» у меня нет – неизвестно, был ли снаряд построен, проходил ли испытания, и каковы при этом были результаты.

Нет также данных о типах лодок, на которых предполагалось использовать реактивные снаряды. На испытаниях, скорее всего, использовалась лодка серии VII. Так как пусковые установки имеют простую и легкую конструкцию, не было бы существенных трудностей по их установке на большинстве типов германских подводных лодок.

Еще меньше известно о проектах торпед на жидкостно -реактивных двигателях. Так реактивная торпеда по проекту UCJRA снабжалась ЖРД, который работал на окислителе 70% перекиси водорода (запас окислителя – 20,8 кг) и топливе – 50% гидразингидрата +50% спирта + 0,6 г меди на литр (запас горючего 1,18 кг). Данное сочетание было самовоспламеняющимся. Обе жидкости подавались в камеру сгорания с помощью сжатого воздуха, находящегося на борту. Общий вес торпеды составлял 74,6 кг, длина – 2 м, диаметр – 244 мм. Под водой торпеда должна была развивать скорость 30 узлов на дальности 1000 м. Камера сгорания охлаждалась морской водой.

По проекту Lt 1500 реактивная торпеда должна была иметь размеры, сопоставимые с обычными торпедами: общий вес – 1500 кг, длина – 7050 мм, калибр – 553 мм. Силовая установка состояла из ЖРД, камера сгорания которого охлаждалась забортной водой. В качестве окислителя использовался «Ингалин» 82-83% перекись водорода, запас которой составлял 380 кг. Горючим служил «Декалин» – чистый декагидронафталин, запас которого составлял 46,7 кг. В качестве катализатора для разложения перекиси водорода использовался концентрированный раствор перманганата натрия или кальция (запас – 90 кг).

Всс три жидкости (окислитель, топливо и катализатор) с помощью сжатого воздуха подавались в камеру сгорания, где происходило разложение перекиси водорода с выделением кислорода, водяного пара и тепла. В этой смеси Декалин мгновенно самовоспламенялся, температура в камере сгорания возрастала, а отработанные газы истекали через сопло, создавая тягу.

По расчетам скорость хода должна были составить 40 узлов на дальности 1830 м. Эти торпеды остались только в проектах или каких-либо лабораторных образцах, которые не получили дальнейшего развития из-за того, что не сулили каких-либо существенных преимуществ по сравнению с обычными торпедами.

СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

Немецкое «Чудо-оружие» – самолет-снаряд Фау-1 и баллистическая ракета Фау-2, по планам фашистской верхушки, должно было переломить ход войны. Однако его характеристики оказались таковы, что оно годилось только для террора против гражданского населения. Точность стрельбы была такова, что попасть можно было только в крупную площадную цель типа города, что и осуществлялось во время обстрела Лондона и некоторых других Британских городов. Однако Американский континент для подобных обстрелов был недосягаем.

Для обстрела Нью-Йорка было предложено установить Фау-1 на подводную лодку, которая переплывет Атлантический океан, подойдет к цели на дистанцию 220 км и запустит снаряд. Этот проект обсуждался в Министерстве авиации Рейха 29 июля 1943 года, однако из-за недоведенности оружия и недостатка подходящих подводных лодок был отложен до лучших времен.

Неуправляемые реактивные снаряды пригодные для вооружения подводных лодок

Стратегические ракеты для вооружения подводных лодок

Когда Фау 1 был принят на вооружение и стал использоваться против Англии, к проекту вернулись вновь.

В качестве ракетоносца предполагалось использовать подводные лодки XXI серии. У меня нет данных о технических подробностях немецкого проекта, однако мы можем представить его основные черты но аналогии с американской программой создания подводных лодок ракетоносцев. Дело в том, что, используя немецкий опыт, а после войны и немецких специалистов, американцы создали копию Фау- 1, которая во флоте получила обозначение «Лун» (LTV-N- 2). Для проведения испытаний были переоборудованы две подводные лодки: «Каск» и «Карбонеро». Позади рубки у них устанавливался цилиндрический контейнер со сферическими крышками. Сразу за контейнером монтировалась пусковая установка ферменной конструкции с постоянным углом возвышения. Перед стартом лодка всплывала, открывалась крышка контейнера, и ракета на стартовой тележке выкатывалась на пусковую установку. Здесь к ней пристыковывались крылья, и после проведения предстартовой подготовки проводился пуск. Взлет осуществлялся при помощи твердотопливных стартовых ускорителей, кот орые затем сбрасывались вместе с тележкой. Первое летное испытание было проведено в июне 1948 г.

Однако вернемся к немецкому проекту. По видимому, он полностью совпадал с американским, хотя некоторые источники говорят о двух ангарах -одном за рубкой и втором перед ней. Американские успехи показали, что технические трудности были вполне преодолимы и, вне всякого сомнения, немцы осуществили бы этот проект, однако эффективность нового оружия вызывала большие сомнения.

Как уже говорилось, Фау-1 имел плохую точность стрельбы – по результатам «наземных» пусков было известно, что только 80% долетевших до цели снарядов попадали в круг диаметром 13 км. Но при использовании снаряда с борта корабля точность должна была еще больше снизиться. Дело в том, что перед стартом необходимо как можно точнее определить координаты подводной лодки. А это не простая задача, ведь у немцев в течение всей войны не было никакой навигационной системы у американского побережья. Подтверждением этого довода служит тот факт, что они не смогли заложить в том районе даже метеостанции (кроме нескольких эпизодов).

Требовалось также повысить надежность самих снарядов и системы их пуска. Ведь по «наземному» опы ту известно, что многие Фау-1 взрывались непосредственно на старте или вскоре после отрыва от ПУ. Если бы это произошло на подводной лодке, то она получила бы серьезные повреждения с угрозой ее гибели.

Необходимо было сократить время предстартовой подготовки, которое составляло примерно 30 минут. Понятно, что находиться в надводном положении у вражеского побережья в районе с интенсивным судоходством и сильной противолодочной обороной занятие весьма опасное.

Эффективность самолетов-снарядов можно было бы повысить путем использования радиокомандной системы управления с телевизионным наблюдением цели или используя инфракрасную головку самонаведения. Тогда их можно было бы использовать против надводных целей. Но в то время немцы только работали над такими системами и до успеха было далеко. Не исключался вариант использования пилота-смертника.

Радикально повысить эффективность оружия могло бы применение ядерной (или, в меньшей степени, химической) боеголовки. Тогда бы не стояла так остро проблема точности стрельбы. Но у немцев ядерного оружия не было, а применять отравляющие вещества они опасались.

И последний аспект проблемы экономический. Сколько-нибудь заметно повлиять на население и правительство противника могло только массированное применение самолетов-снарядов, а как его добиться, если одна подводная лодка брала только один снаряд, а перед пуском ей приходилось совершать трансатлантический рейс? В общем – ¦затраты были велики, а толку мало. Этим и объясняется тот факт, что проект в металле воплощен не был, однако многие германские изобретения нашли применение после войны во флотах их бывших противников. Это, прежде всего, касается применения герметичных контейнеров вне корпуса лодки для транспортирования ракеты и использование твердотопливных ускорителей для ее старта.

Для удара по Америке планировалось использовать и другой вариант «чудо-оружия»- баллистическую ракету Фау 2. В 1942 1944 гг. инженер Дикман предложил концепцию запуска Фау 2 с плавучей пусковой установки, которую на буксире доставит к месту старта подводная лодка. Проект получил обозначение «Спасательный жилет».

Контейнер вмещал одну ракету и представлял собой автономный аппарат, размером с небольшую подводную лодку. Да, по сути, это и была подводная лодка, только без силовой установки.

Ракета располагалась в центральной шахте и фиксировалась в четырех направляющих, выполненных в виде балок. В шахте располагались фиксированные и откидные площадки для обслуживания н предстартовой подготовки всех систем ракеты. Непосредственно иод двигателем ракеты располагался рассекатель пламени и газоотводные каналы, которые проходили вдоль наружного корпуса контейнера к верхнему люку шахты. Количество газоотводных канатов могло быть от двух до четырех.

Под шахтой находилось помещение с контрольно-проверочной аппаратурой и автоматикой пуска. Из этого помещения осуществлялись основные операции предстартовой подготовки и пуска.

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ РАКЕТ, ПЛАНИРУЕМЫХ К ВООРУЖЕНИЮ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

Плавучая пусковая установка для ракеты Фау-2

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УПРАВЛЯЕМЫХ РАКЕТ

Подводная лодка "Каск», вооруженная самолетом-снарядом LTV-N-2 Loon. Виден контейнер для хранения снаряда и пусковая рампа. Немецкий проект вооружения лодок XXI серии снарядами V-1 имел, по-видимому, такую же схему

Далее в корме располагался «топливный отсек», основной объем которого занимал бак с окислителем – жидким кислородом. Так как кислород во время рейса испарялся, то бак был выполнен в виде сосуда Дьюара, снабжен теплоизоляцией, а также системами перекачки, дренажа и компенсации объема. Горючее – спирт – во время рейса хранилось непосредственно в баке ракеты, а в контейнере располагался небольшой запас, которым дозаправлялся снаряд, для компенсации испарения и протечек.

Бак с перекисью водорода, со всеми необходимыми системами, также располагался в топливном отсеке.

Контейнер имел две воздушные системы. Одна, предназначенная для дозаправки баллонов ракеты, имела систему осушения и очистки. Другая предназначалась для общекорабельных нужд – привода корабельных механизмов и продувки балластных цистерн. Обе системы могли подпитываться от лодочного компрессора.

Кроме того, контейнер имел ряд систем, характерных для любою корабля: систему вентиляции, осушения, стабилизации глубины, энергопитания, дифферентовки, погружения-всплытия и т. д.

Как видите, это было весьма сложное устройство с водоизмещением, сравнимым с водоизмещением некоторых подводных лодок – 550 т под водой и 355 т над водой. Длина контейнера составляла около 30 м.

Применять контейнер предполагалось следующим образом: подводная лодка типа XXI брала на буксир до трех пусковых установок. После выхода из порта заполнялись балластные цистерны, и контейнер погружался на заданную глубину. В дальнейшем, в течение всего похода, глубина поддерживалась автоматически. После прибытия в район старта балластные цистерны продувались, и контейнер всплывал, а после заполнения кормовых цистерн переводился в вертикальное положение так, чтобы уровень люка оказывался как можно выше над уровнем воды. После этого стартовая команда на надувных плотиках переплывает с подводной лодки к контейнеру, открывает люк и проникает внутрь.

Время предстартовой подготовки оценивается в 4-6 часов, что несколько больше, чем при «наземных» пусках, и объясняется более сложной, морской спецификой. После предстартовой подготовки и прицеливания ракеты стартовая команда возвращается на лодку и производит пуск. После взлета ракеты люк контейнера закрывается, балластные цистерны заполняются водой, и контейнер готов к обратной буксировке на базу.

Всс технические проблемы, о которых говорилось при описании Фау-1 (особенно в части определения места старта, надежности ракеты и малой эффективности в связи с отсутствием ядерного заряда), относятся и к Фау-2.

Но в этом случае возникла еще одна. Дело в том, что прицеливание по азимуту осуществлялось путем разворота всей ракеты, а такая наводка могла сбиться из за морских течений и ветра, пока стартовая команда будет покидать контейнер. В связи с этим пришлось бы дорабатывать систему управления «морской» ракеты или устанавливать на контейнере специальную систему для стабилизации азимута.

В конце 1944 года на судоверфи Шихау в городе Эльблонг началось строительство одного такого контейнера, но закончить его не успели, и он достался наступающим советским войскам. Дальнейшая судьба этого изделия мне не известна. В принципе этот проект был осуществим, но он был весьма сложен и дорог. Подтверждением этого служит тот факт, что после войны такой способ запуска ракет развития не получил.

Немцы, в том числе и инженер Дикман, разрабатывали и другие способы применения Фау-2 на флоте. По одному из них контейнер с ракетой нужно было установить на палубе подводной лодки в горизонтальном положении. Перед пуском контейнер поднимался, а после взлета ракеты лодка могла его сбросить и заняться своей основной задачей – борьбой с вражеским судоходством. Этот вариант был отвергнут из -за дороговизны – контейнер имел большие размеры, сопоставимые с размерами подводной лодки XXIII серии.

Велись и поисковые работы по запуску ракет из под воды, но Германия проигрывала войну, и эти проекты так и остались только на бумаге. В заключение следует сказать, что германская научно-техническая мысль оставила глубокий след в истории развития военной техники, но меня лично удивляет растрата ресурсов и времени на разработку довольно экзотических систем оружия в условиях надвигающегося военного поражения.

Александр ШИРОКОРАД