Кумулятивно-фугасные торпеды: весомый аргумент в подводной войне
Кумулятивно-фугасная торпеда Stingray. Фото: seaforces.org
Трудная мишень
Что нужно сделать, чтобы уничтожить современную двухкорпусную подводную лодку? Прежде всего придется пробить до 50 мм внешнего акустического слоя резины, далее следует порядка 10 мм стали легкого корпуса, слой балластной воды до полутора метров толщиной и, наконец, около 8 см высокопрочной стали основного корпуса. Для гарантированного поражения такой «брони» требуется доставить к лодке не менее 200 килограммов взрывчатки, а для этого носитель, то есть торпеда или ракета, должен быть очень габаритным. В качестве одного из выходов инженеры-оружейники предлагают использовать для атаки несколько небольших торпед (требуется, чтобы они еще и попали приблизительно в одну часть подводной лодки), что ненамного эффективнее применения одной крупной 400-мм торпеды.
Малогабаритная Mk-46. Фото: seaforces.org
Возникает потребность в разработке новых схем подводных боеприпасов, конструкция которых отходит от традиционных фугасных боевых зарядных отделений с контактными и неконтактными взрывателями. Как вариант рассматривается использование пластизольных и алюминизированных взрывчатых веществ, обеспечивающих отличное фугасное действие в сочетании с низкой ударно-волновой чувствительностью. Для увеличения эффективного воздействия фугасной торпеды на корпус подводной лодки применяют многоточечное инициирование заряда, позволяющее направлять большую часть энергии детонационной волны в нужное направление. Также эффективно выглядит наложение ударных волн от синхронного взрыва при воздействии на корпус субмарины – для этого могут задействоваться несколько малогабаритных торпед. Наконец, самым перспективным является разработка кумулятивных торпед по аналогии с «сухопутными» приемами борьбы с тяжелобронированными объектами.
Малогабаритные противолодочные торпеды с кумулятивно-фугасными боевыми зарядными отделениями: а — торпеда МU-90 Umpact; б — торпеда Stingray»; в — торпеда ТТ-4. 1 — носовой отсек; 2 — боевое зарядное отделение; 3 — приборный отсек; 4 — отсек силовой установки; 5 — кормовой отсек; 6 — система торможения и стабилизации. Источник: "Известия РАРАН"
На первый взгляд, кумулятивная торпеда – это просто находка для охотников за подводными лодками. Размеры таких боеприпасов могут быть гораздо меньше традиционных торпед, что позволяет монтировать их сразу по несколько штук даже на противолодочном вертолете. Кроме этого, субмарины пока не оснастились специфической защитой от таких торпед по аналогии сухопутными бронированными машинами, что делает их особенно уязвимыми перед узконаправленными газокумулятивными потоками детонирующего боеприпаса. Среди специфических условий применения кумулятивных торпед выделяется требование соблюдения направленности оси кумулятивного заряда с наименьшим отклонением от нормали. Проще говоря, если фугасному снаряду нет особой разницы, с какого угла подходить в цели, то кумулятивную торпеду важно вовремя сориентировать относительно корпуса субмарины. В полной аналогии с современными противотанковыми крышебойными боеприпасами разработчики отечественного противолодочного оружия предлагают уйти от осевого расположения кумулятивного заряда. Можно располагать заряды либо наклонно оси торпеды, либо вообще поперечно – это позволяет бить по цели на «промахе». Поперечное расположение кумулятивного заряда несет преимущество в отсутствии на пути поражающего потока массивной головной части торпеды (не надо пробивать приборный отсек боеприпаса) и позволяет увеличивать диаметр кумулятивной воронки, не особо увеличивая габариты боеприпаса. Новым сложностями в конструкции являются торпеды будет чуткий неконтактный взрыватель, учитывающий положение боеприпаса относительно обшивки субмарины – требование о наименьшем отклонении от нормали никто не отменял.
Результаты экспериментальных исследований в лабораториях МГТУ им. Н. Э. Баумана. Общий вид разрушения преграды при действии кумулятивного и фугасного зарядов в зависимости от расстояния центра массы заряда ВВ до преграды: а – расстояние в 13,6 приведенных к сферическому радиусов заряда ВВ, б – 3,8 радиуса ВВ, в – 1,6 радиуса ВВ и г – 1,1 радиуса ВВ. Источник: "Известия РАРАН"
Исследователи, занимающиеся в МГТУ им. Н. Э. Баумана проблемами кумулятивного оружия, указывают еще на один потенциальный недостаток подобных торпед – малый диаметр пробоины. В случае использования большого фугасного заряда образуется прогиб на обшивке, которая в дальнейшем разрывается с образованием продолговатых трещин. Это происходит преимущественно в зонах наибольшего напряжения в районах шпангоутов. Кумулятивная струя оставляет после себя сквозное отверстие, не превышающее в ширину 0,2-0,3 диаметра внутренней кумулятивной облицовки боеприпаса. Именно по этой причине сейчас наиболее перспективным направлением является разработка боеприпасов фугасно-кумулятивного эффекта, сочетающих высокую пробивную способность и разрушение обшивки субмарины по механизму трещинообразования.
324 миллиметра
Математические расчеты показали, что потопить такую сложную цель, как субмарина типа «Лос-Анджелес», на половине предельной глубины можно, сделав в обшивке «дырку» диаметром от 180 мм, а на небольшой 50-метровой глубине ширина пробоины должна быть уже не менее 350 мм. То есть диаметр кумулятивного заряда в этом случае расширяется до 500 мм – и это минимально возможный вариант. Только такой торпедой, которую уже нельзя назвать малогабаритной, можно гарантированно потопить атомный подводный ракетоносец. Только вот малогабаритные торпеды с кумулятивным зарядом сейчас имеют диаметр всего в 324 мм, что даже в самом удачном исходе атаки сформирует у «Лос-Анджелеса» сквозную пробоину диаметром всего в 75 мм.
Среди отечественных разработок в 324-мм форм-факторе особенно выделяется малогабаритная противолодочная авиационная торпеда ТТ-4 с массой ВВ в 34 килограммов. В отечественных кумулятивных торпедах применяются в качестве заряда литьевые взрывчатые составы типа «тротил-гексоген» и «тротил-октоген» с порошкообразным алюминием: смеси МС-2, МС-2Ц, ТГ-40, ТГФА-30 и ТОКФАЛ-37. Такие ВВ обладают относительно низкими параметрами детонации и плотности, но высокой теплотворной способностью и пожаровзрывобезопасностью.
Кумулятивно-фугасные боевые зарядные отделения малогабаритных противолодочных торпед: а — торпеда МV-90 Umpact (Франция, Германия, Италия); б — проект торпеды SeaPike (Германия). Источник: "Известия РАРАН"
В странах НАТО широкое распространение получили аналогичные торпеды Mk-46 модификации 5А, содержащие 44,5 килограмма мощной бризантно-фугасной взрывчатки PBXN-103 или PBXN-105, а также дорогостоящую медную коническую кумулятивную облицовку. Торпеда позволяет при сближении с корпусом субмарины ориентировать головную часть по нормали, либо близко к перпендикулярному направлению. С 1997 года осуществляется серийное совместное франко-германско-итальянское производство малогабаритной кумулятивной торпеды MU-90 Umpact диаметром 324 мм. В этом боеприпасе хранится, по разным данным, от 32,8 до 59 кг взрывчатого вещества, как предполагается, сделанного на основе триаминотринитробензола. Следующей в полку 324-мм торпед выступает усовершенствованная Stingray c 45 килограммами ВВ типа РВХ-104 и традиционной уже медной конической облицовкой кумулятивной боевой части. Эта торпеда также оснащается системой позиционирования головной части, обеспечивающей вывод боеприпаса на курс, перпендикулярный поверхности корпуса подлодки.
324-мм малогабаритная торпеда MU-90 Umpact. Фото: defence24.pl
Однако у всех представленных кумулятивных торпед есть один общий недостаток – наличие головного приборного отсека, который вносит свой вклад в рассевание кумулятивной струи. Именно поэтому особое значение имеет развитие торпед с поперечным расположением кумулятивного заряда, о чем было сказано выше. Естественно, инженеры пытаются усилить мощность кумулятивного заряда дополнительным фугасным эффектов. Это позволяет дополнительно к узкому сквозному отверстию формировать на поверхности подлодки вмятины с обширными разрывами стали, которые могут быть фатальными для субмарины. Еще одним выходом из ситуации может стать усиление запреградного действия кумулятивных торпед, когда в пробоину заносится взрывчатка, либо другие, как их называют, «активные материалы». Однако сейчас этот подход больше концептуальный и реального воплощения пока не получил. Частично эту задачу решают, придавая кумулятивной облицовке форму мениска, что позволяет формировать при подрыв ударное ядро. Как известно, дыру в обшивке субмарины такое ядро оставит серьезную и сразит многое внутри корпуса, но глубина пробития оставляет желать лучшего. Как вариант, в российской торпеде ТТ-4 используется комбинированная облицовка из конуса и сферы, что позволяет получать гибридную струю с большой глубиной пробития и небольшим фокусным расстоянием, а также с относительно большим диаметром пробоины.
По материалам периодического издания "Известия РАРАН".
Информация