Реактивная кавитирующая торпеда

«Шквал»— советский противолодочный комплекс, принят на вооружение ВМФ СССР 1977 г. В состав комплекса ВА-111 входит: носитель (подводные лодки, надводные корабли, стационарные ПУ), пусковая установка (торпедный аппарата калибром 533 мм), реактивные торпеды. Уникальность комплекса заключается в реактивной ракето-торпеде, прорыве ученых и конструкторов Советского Союза в области торпедостроения того времени.

Кавитация (от лат. cavita — пустота) — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков пара в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром самой жидкости, в которой возникает.

Будет 7 сообщенок

Поиск начали в конце 1940-х годов сотрудники филиала ЦАГИ (Москва) под руководством академика Леонида Седова (1907 - 1999), а также специалисты ВМФ и прежде всего академик АН УССР Георгий Логвинович. При этом они предложили уникальные теоретические, экспериментальные и конструкторские решения по обоснованию гидродинамических схем кавитирующих ракет с подводными органами управления изменяемой геометрии, выполняющими функции образования каверны (газовой оболочки торпеды) и управления движением заряда на участках сплошного, смешанного и кавитационного обтекания.

Для достижения высоких технических характеристик установок, имеющих скорости движения под водой свыше 100 м/с, необходимо обеспечить не только многократное снижение сопротивления движению, но и создать высокоэффективный реактивный двигатель на энергоемком топливе. Наиболее полно всем требованиям в качестве энергосиловой установки отвечал прямоточный гидрореактивный двигатель: его удельный импульс в 2,5 - 3 раза выше, чем у ранее известных торпед за счет использования забортной воды в качестве рабочего тела и окислителя, а в качестве топлива - гидрореагирующих металлов.

Дальнейшее увеличение скорости движения под водой наталкивается на трудности принципиально физического характера. Дело в том, что при больших скоростях обтекания, сопоставимых со скоростью звука в воде, уравнения классической гидродинамики вязкой жидкости не позволяют корректно рассчитать характеристики взаимодействия тела со средой и соответственно рационально решить технические задачи обеспечения движения. Для преодоления этой проблемы необходим новый теоретический подход, учитывающий влияние сильнонеравновесных процессов на гидродинамику обтекания высокоскоростных тел. Такие модели разрабатываются специалистами РАН, вузов и промышленности. Это вселяет надежду на достижение скоростей движения тел, близких к скорости звука под водой.

На фото: Модель кавитации в каверне (фото слева). Кавитация водяной струи (фото справа). Эксперимент в ГДТ.

ТТХ реактивной торпеды:
Калибр - 533.4 мм
Длина - 8200 мм
Масса - 2700 кг
Масса БЧ - 210 кг
Дальность хода - 7 км (эффективная) и 10-11 км (максимальная)
Скорость хода до 200 уз / 100 м/с
Глубина хода 6 м
Глубина пуска до 30 м
Угол допустимого разворота сектор 40 град

Недостатки
• Из-за огромной скорости (200 узлов) торпеда производит сильный шум и вибрации, что демаскирует подлодку.
• Малая дальность пуска (всего до 13 км) демаскирует подлодку, что негативно сказывается на живучести.
• Максимальная глубина хода (до 30 м) не позволяет поражать подлодки на больших глубинах.
• Импульс прямоточного гидрореактивного двигателя выше, чем у других двигателей, что может вызвать поломку сонара подлодки.
• Носовая часть торпеды не позволяет установить на неё головку самонаведения — через носовую часть поступает забортная вода.
• Низкая вероятность поражения цели с обычной БЧ и без головки самонаведения

На фото: Кавитатор реактивной торпеды М-5 комплекса ВА-111 "Шквал" на выставке МВМС-2007, г.Санкт-Петербург, 30.06.2007 г.

Это сообщение отредактировал Мылодаф - 9.09.2016 - 22:21

Основным исполнителем по теме «Шквал» было НИИ ПГМ, большой вклад в создание ракеты внесли:
Гидродинамическая лаборатория ЦАГИ (научный руководитель Г.В.Логвинович),
КБ Киевского завода №308 им. Петровского (Гл. конструктор системы управления И.М.Сафонов),
НИИ "Прикладной химии" (руководители Н.А.Силин и Е.С.Шахиджанов), Пермское НПО им. Кирова (руководители Л.Н.Козлов и В.И.Колосников),
Завода им. Кирова в г. Алма-Ата (руководители А.Н.Соловьев и В.А.Шнурников),
НИИ Геодезия (директор Н.Д.Зубов),
Завод им. Пятидесятилетия Октября (производство бортовой автоматики),
Казанского бюро "Штепсельных разъемов",
Институт Автоматики и Телемеханики (ИАТ, руководитель В.А.Трапезников),
НИИ "Гидродинамики" Сибирского отделения АН (руководитель М.А.Лаврентьев),
СКБ-143 - СПМБМ «Малахит»,
ЦКБ-18 - ЛПМБ «Рубин»,
СКБ-203 - Государственное КБ компрессорного машиностроения (ГКБКМ, гл. конструктор А.И.Яскин, комплекс наземного оборудования),
Киевское КБ "Луч" (Гл. конструктор А.А.Горовой, станция контроля),
ЛКИ, МВТУ, МАИ и др.

Основной схемой высокоскоростного подводного аппарата является прямоточный гидрореактивный двигатель (ПГРД). За счет дополнительного размещения заряда унитарного твердого топлива установка работает в двух режимах: разгонном (без забора воды) и маршевом (горение гидрореагирующего топлива).

Другим вариантом является гидрореактивный двигатель с прокачивающим турбонасосным агрегатов (ГРД с ТНА). Наличие ТНА позволяет повысить давление в камере. Повышение давления в камере увеличивает эффективную тягу и существенно расширяет глубинный диапазон. Появляется возмощность использовать газ, сработанный на лопатках ТНА, для организации поддува каверны.

В семействе гидрореагирующих металлов некоторые металлы по своим свойствам могут рассматриваться как топливо для двигателей подводных аппаратов. Это литий – Li, натрий – Na, магний – Mg, алюминий – Al, цирконий – Zr. Эти металлы (М) имеют подобный тип реакции с водой к(H2O), образуя гидроксид M(OH) и вытесняя водород H2 при выделении большого количества тепла.

Это сообщение отредактировал Мылодаф - 9.09.2016 - 22:23

Немного о зарубежных подводных ракетах

За рубежом проблемой создания подводных ракет тоже занимаются давно, но там до сих пор нет образца принятого на вооружение. Обо всех работах в этом направление рассказать не возможно. Но известно, что в США создавалась противолодочная торпеда Mk 45 Astor (Antisubmarine Torpedo Ordnance Rocket, «Астор»). Разработка велась фирмой «Вестингауз Электрик Корпорейшн». Устанавливать систему предполагалось на подводных лодках ВМС США. Торпеда была двухступенчатой. Движение под водой на начальном этапе обеспечивал реактивный двигатель на твердом топливе, на основной траектории - электродвигатель. Вес изделия достигал 907-1040 кг, длина около 5,6-6 м. Дальность действия торпеды должен был составить до 20 км, скорость хода до 35 узлов. Для поражения подводных лодок противника предлагалось использовать обычные и атомные до 10 Кт боевые части. Управление торпедой было по проводам. В конце 1950-х гг. для испытаний было изготовлено несколько торпед «Астор», отрабатывалась их погрузка на подводные лодки.

По назначению торпеда «Астор» была аналогична нашему «Шквалу», она должна была поражать ПЛ вероятного противника, на тот момент в первую очередь - советские. Но по конструкции совершенно отличалась от него, реактивный двигатель использовался кратковременно – как ускоритель. И не смотря на то, что в 1964 году торпеда пошла в серию, вскоре работы по подводной ракете «Астор» были прекращены. А подводные лодки ВМС США с 1967 года стали оснащать противолодочными ракетами с воздушным участком полета UUM-44A Subroc (SUBmarine ROCket, «Саброк», вес 1815 кг), которые имели большую дальность действия (более 45 км) и оснащались, как у нас говорят, спецзарядом (ядерной боевой частью до 20 Кт). У нас ОКБ-8 (ныне ОКБ «Новатор») создало отечественный аналог – противолодочную ракету «Вьюга».

В то же время в США была создана «традиционная» универсальная торпеда Mk 48, последние модификации которой до сих пор находится на вооружении ВМС США. Прошли годы, значительных успехов добились ученые в различных областях, одновременно изменились технологии и материалы. Все это позволило приступить к созданию подводных ракет на новом научно-техническом уровне.

С 1988 года в Германии была начата программа Barracuda («Барракуда»). Целью программы является всестороннее исследование возможностей создания подводного ракетного оружия, использующего эффект искусственной кавитации.

В результате проведенных исследований сформирован облик подводных ракет для активных систем противоторпедной обороны подводных лодок и надводных кораблей. Для управления траекторией движения подводной ракеты используется подвижный генератор кавитации. Существенной проблемой оказалось обеспечение работы акустической системы самонаведения (АССН) в условиях высокого уровня помех. Антенна АССН встроена в генератор кавитации. Для поддержания постоянных размеров каверны на различных глубинах предполагается либо использование системы отбора отработанных газов от двигателя, либо 8 применение специального газового генератора. В качестве двигателя используется твердотопливный ракетный двигатель. Боевая часть имеет конструкцию, аналогичную БЧ торпед. Однако высокая кинетическая энергия подводной ракеты может быть также использована для разрушения цели. Германия уже имеет опыт применения искусственной кавитации для систем подводного оружия – в 1986 – 1990 гг. была разработана противодесантная морская мина G3, предназначенная для поражения десантных КВП. Испытания подводной ракеты проводятся на подводном полигоне в Meldorf, являющийся частью Bundeswehr Technical Center 71, и полигоне Bundeswehr Technical Center 52 в Oberjettenberg, последний предназначен для испытаний взрывчатых веществ и отработки специальных технологий.

В США Центр подводной войны NUWC (Naval Undersea Warfare Center) ВМС уже более 10 лет по программе SUPERCAV проводит исследования в обеспечение создания высокоскоростной (более 200 узлов) суперкавитирующей подводной ракеты. Основной задачей для нее может стать защита кораблей от атак скоростных торпед. Работы по противоторпеде ATT (Anti-Torpedo Torpedo) уже ведутся, результаты работ могут быть применены в перспективной легкой торпеде. В состав противоторпеды ATT могут войти: система самонаведения с антенной на кавитаторе, газодинамические (в сопле двигателя) и гидродинамические откидывающиеся (в средней части) рули, твердотопливный ракетный двигатель, баллон и запасы газа для поддува каверны, конический кавитатор. Есть интерес к подводным ракетам и в других стран. Более двух лет канадская разведка вела переговоры с Киргизией о продаже ей ракет «Шквал», сумма контракта оценивалась в 6-10 млн. долларов, предполагалось закупить пять ракет и документацию к ним. Сделка сорвалась по не выясненным причинам в 2000 году.

Еще одна быстро развивающаяся держава пытается завладеть передовыми военными технологиями. С конца 1990-х годов Китай вел переговоры с Казахстаном о закупке подводных ракет «Шквал», которые там проходили испытания. Сегодня есть информация, что Казахстан продал Китаю до 40 таких ракет. Поэтому получается, что в настоящее время подводные ракеты «Шквал» имеются у России, Украины, Казахстана и вероятно Китая. Очевидно, что среди морских держав остается определенный интерес к подводным ракетам и с годами он не утихает. А Россия обладает в этом направлении значительными успехами и достижениями. Понятно, почему иностранные разведки пытаются побольше получить информации о наших подводных ракетах и технологии их проектирования и производства. За это даже в 2000 году был осужден американец Э.Поуп.

На фото: Испытания торпеды "Шквал", вероятно, на полигоне на оз. Иссык-Куль (Вестник КТРВ. №7 / 2015 г.)

Это сообщение отредактировал Мылодаф - 9.09.2016 - 22:24

Новая задача - противоторпеда

Малогабаритный противоторпедный комплекс (МПТК) «Пакет-Э» создан в ГНПП «Регион» (Генеральный директор – гл. конструктор Е.С.Шахиджанов) и предназначен для защиты кораблей от торпед противника. Калибр ракеты 324 мм, ее длина 3200 мм и вес 380 кг. На его разработку ушло более 10 лет.

Предназначен для уничтожения торпед, атакующих надводный корабль. В состав МПТК «Пакет-Э/НК» входят: специальная гидроакустическая станция целеуказания в зоне противоторпедной защиты (ГАС), автоматизированная система управления комплексом интегрированная с контрольной системой, антиторпеда АТ-Э, транспортно-пусковой контейнер (ТПК), пусковая установка (ПУ). ПУ и ТПК разработаны в КБСМ (гл. конструктор В.Ф.Потапов).

ГАС комплекса предназначена для автоматического обнаружения и классификации атакующих надводные корабли торпед, определения параметров их движения, выработки исходных данных для целеуказания и передачи их в систему управления МПТК. В состав системы управления МПТК входят: система целеуказания, приборы коммутации и управления (ПКУ), система электропитания. Она выполняет выработку данных целеуказания, проводит предстартовую подготовку антиторпеды АТ-Э и дает команды на ее автоматический старт, она так же производит контроль технического состояния комплекса, отображение и документирование необходимой информации. Антиторпеда АТ-Э МПТК «Пакет-Э» предназначена для уничтожения атакующих торпед. ТПК - для транспортировки, длительного хранения, эксплуатации на корабле и пуска антиторпеды. ПУ - для установки, крепления и фиксации ТПК с АТ. Может быть в одно-, двух-, четырех- и восьмимодульном исполнении, как стационарной, так и поворотной.

Комплекс «Пакет» повышает боевую устойчивость корабля (вероятность не поражения торпедой) в 3 - 3,5 раза. Антиторпеда и информация по ней была представлена на международном авиакосмическом салоне МАКС-99 в г. Жуковском в августе 1999 года и на 1-ом 10 Международном военно-морском салоне в Санкт-Петербурге в 2003 году, выставлялся МПТК «Пакет-Э» и зарубежных выставках и салонах.

На этом всё. Источники: 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Это сообщение отредактировал Мылодаф - 9.09.2016 - 22:28

Начальник отдела (испытание и внедрение) "Шквал" Феодосия, Иссык-Куль, Североморск капитан 1-го ранга Балуев Владимир Васильевич, похоронен на Волковском кладбище,С-Петербург. 1919 года рождения, можно проверить по ОБД "Мемориал". Ветеран ВОВ.

Это сообщение отредактировал Aida - 9.09.2016 - 22:29

мой батя, покойный, в знаменитом Институте теплотехники (странно, не увидел эту уважаемую контору среди разработчиков) тоже был причастен к разработке "Шквала"...

23 июня 1985 года. Он же.

Слышал ещё в бытность СССР. Амеры подкинуты дезу, что создали подводную ракету. Наши в ответ сделали "Шквал". И амеоы оху..ли. Они думали, что это невозможно.

Спасибо, доходчиво, не мог представить это действо, а здесь простым языком по полочкам.

Как оружие особого смысла не имеет, а вот в качестве противоторпеды пригодилась бы.

Если "Шквал" рассекретили, значит, появилось что-то ещё круче.

Ну если они БЫЛИ украины, то купить их мог любой, кто готов предложить полкармана денег за десятилетия чужого труда

Тем более,он еще и снят с вооружения ,ввиду своей бессмысленности.

Значит запускать с гидродронов.

Можно проще - вода не воздух, слишком вязкая.

может просто эта технология уже перестала быть тайной для противника... Удивляюсь, как технические военные секреты возможно было сохранить в этом бардаке, после развала союза. В советские времена и то находились желающие продать буржуям тайны. А уж в тяжёлые экономические годы, наступившего дикого капитализма, таких предприимчивых, думаю, стало уже на порядок больше.

Сонар по-русски это гидролокатор. Сонаром его называют за бугром - SOund Navigation And Ranging.

Да ее уже хрен знает когда рассекретили. Может и разрабатывается "что по круче", но на флоте этого пока нет.

И немцы свою Барракуду уже давно успешно испытали, а есть она на вооружении или нет - только разведке и известно. Скорее всего есть, но нам об этом не говорят.

Фамилие ТС случайно не Поуп ? А то был такой американец Эдмонд, хотел купить чертежи кавитатора от "шквала". Но бравые ФСК ехо поймали и судили. Однако тот , кто не поминается всуе, его помиловал. А счас уже и интернете можно эти чертежи надыбать. Да хуль чертежи, Канада пыталась купить Шквалы у Киргизии !Этот мир не будет для меня прежним.

Шквал не снят. Он существует. Но применяться будет только в случае боевых действий.
Уйти от такой торпеды - невозможно. Применить такую торпеду - 99,99% погибнешь сам и погубишь экипаж с лодкой, поскольку обнаружен будешь мгновенно.

Это сообщение отредактировал Aida - 10.09.2016 - 08:38

Единственный недостаток,ну как сказать недостаток...У Пендософ аналог не быстрее,но он управляем,наша нет...Запустил и жди.В Военной тайне недели 2 назад про Шквал гутарили.