Шквал

Откуда берутся шквалы

Шквалы — грозное и крайне опасное явление природы, несмотря на его кратковременный характер (хотя в отдельных случаях они продолжаются до часа и более).

Шквалы образуются, как правило, при активном вторжении холодных воздушных масс в теплые. Холодные потоки вытесняют теплый воздух, в результате чего он стремительно поднимается, формируя кучево-грозовое облако, в центральной и задней частях которого наблюдается нисходящее движение, когда ливневые осадки увлекают воздух за собой. В результате под облаком образуется вихревая циркуляция воздуха, в которую вовлекаются воздушные массы из прилежащих районов. При этом ветер резко усиливается и нередко меняет свое направление.

Механизм образования шквала

Чем больше разница температур между встретившимися массами холодного и теплого воздуха, а временами она может достигать 10-15 °С, тем сильнее будет шквал. Следует учесть также и то, что скорость движения воздушных масс в вихре накладывается на скорость движения самого фронта и порой достигает ураганных значений — 50-80 м/с. При этом нередко начинаются ливень, мокрый снег и даже град. Следом идет сильное похолодание.

Шквалы возникают в любое время года, но наиболее часты они летом, когда поверхность земли или воды сильно прогревается.

Ширина шквала, как правило, составляет всего несколько километров (в редких случаях — до 50 км), продолжительность в каждой точке пути — от нескольких минут до получаса. Длина пути шквала обычно 20-200 км. Если осадки после его возникновения отсутствуют, а почва сухая, то нередко начинается пыльная буря.

Различают следующие виды шквалов:

• белый, возникающий при взаимодействии разнотемпературных воздушных потоков;
• черный, который всегда сопровождается пасмурной погодой;
• сухой, при котором осадки не достигают земли из-за сухости воздуха;
• грозовой, сопровождающийся резкими атаками ветра перед грозой или при ее разряде;
• дождевой с мощным ливнем;
• пыльный и другие разновидности шквалов.

При мощной конвекции воздушных масс в летний период могут развиваться не только шквалы, но и грозы, причем даже в относительно сухом воздухе.

Шквал — реальная угроза судам даже в XXI в

Шквальные облака, а они образуются в большинстве случаев, выглядят весьма характерно. Они черные, с опускающимися вниз рваными «когтистыми» краями. В глубине облака заметна белая завеса дождя. Перемещается оно низко над поверхностью земли, причем нижний край облака непрерывно меняет форму.

Шквальные бури срывают крыши и разрушают отдельные дома, ломают деревья, а на море могут перевернуть и затопить корабль. К примеру, белые шквалы в Тихом океане налетают стремительно, безо всяких видимых признаков, и подготовиться к их атаке, к сожалению, невозможно.

Классификация

Современные торпеды классифицируются по следующим определяющим признакам:

По назначению

• Противокорабельные (первоначально все торпеды);
• Противолодочные (предназначенные для поражения подводных кораблей).
• Универсальные (предназначены для поражения как надводных, так и подводных кораблей);

Двигатель парогазовой торпеды. Подводная лодка С-56, Владивосток.

По принадлежности к носителям

• Для надводных кораблей;
• Унифицированные для подводных лодок и надводных кораблей;
• Унифицированные для вертолётов, самолётов противолодочной авиации;
• Используемые в качестве боевых частей в ракето-торпедах;
• Используемых в качестве боевых частей в минах-торпедах;

По виду двигателя (по типу энергосиловой установки)

• На сжатом воздухе (до Первой мировой войны);
• Парогазовые — жидкое топливо сгорает в сжатом воздухе (кислороде) с добавлением воды, а полученная смесь вращает турбину или приводит в действие поршневой двигатель; отдельным видом парогазовых торпед являются торпеды с ПГТУ Вальтера.
• Пороховые — газы от медленно горящего пороха вращают вал двигателя или турбину;
• Электрические;
• Реактивные — не имеют гребных винтов, используется реактивная тяга (торпеды: РАТ-52, «Шквал»). Необходимо отличать реактивные торпеды от ракето-торпед, представляющих собой ракеты с боевыми частями-ступенями в виде торпед (ракетоторпеды «ASROC», «Водопад» и др.).

По способу наведения

• Неуправляемые — первые образцы;
• Прямоидущие — с магнитным компасом или гироскопическим полукомпасом;
• Маневрирующие по заданной программе (циркулирующие) в районе предполагаемых целей — применялись Германией во Второй мировой войне;
• Самонаводящиеся пассивные — по физическим полям цели, в основном по шуму или изменению свойств воды в кильватерном следе (первое применение — во Второй мировой войне), акустические торпеды Цаукениг (Германия, применялись подводными лодками) и Mark 24 FIDO (США, применялись только с самолётов, так как могли поразить свой корабль);
• Самонаводящиеся активные — имеют на борту гидролокатор. Многие современные противолодочные и многоцелевые торпеды;
• Телеуправляемые — наведение на цель осуществляется с борта надводного или подводного корабля по проводам (оптоволокну).

Выстрел противолодочной торпедой Mk.46 с борта эсминца УРО Preble (США)

По типу применяемого заряда

• С зарядом обычного взрывчатого вещества;
• С ядерными боеприпасом;

По способу подрыва заряда (по типу взрывателя)

• С контактным взрывателем;
• С неконтактным взрывателем;
• С комбинированным взрывателем;
• С дистанционным взрывателем.

По габаритам

• Малогабаритные (калибр до 400-мм);
• Среднегабаритные (калибр до 550-мм);
• Крупногабаритные (калибр более 600-мм).

По режимам хода

• Однорежимные;
• Многорежимные (с переключением режима на ходу и при приготовлении);

По типу траектории

• Прямоидущие;
• Маневрирующие;

По следности

• Следные;
• Бесследные;

Первые советские атомные лодки проекта 627 предполагалось вооружать крупнейшими торпедами Т-15, калибром 1550 мм, которые должны были доставлять сверхмощные термоядерные заряды (100Мт) к вражеским морским базам. Однако проект был закрыт и лодки получили обычные торпеды калибра 533 мм (в том числе с ядерной боевой частью).

Общая информация

Новый тип вооружения предназначался для оснащения современных подлодок, что не могло не сказаться на его облике. Ракету-торпеду «Водопад» предполагалось запускать через специальные аппараты калибром 533 мм. Это послужило причиной для появления некоторых ограничений по размерам, массе и ТТХ изделия. Также конструкция запуска определила рабочие алгоритмы систем субмарины и снаряда.

В рамках рассматриваемого проекта велись работы по созданию двух противолодочных зарядов типа 83Р и 84Р, которые между собой отличались конструкцией и типом боевой части. Длина снарядов составила 8200 мм, калибр – 533 миллиметра. Усовершенствованная ракета РПК-6М «Водопад» и ее аналог получили твердотопливный силовой агрегат с двумя режимами. Единый двигатель на смесовом топливе должен был обеспечить перемещение ракеты на начальном и маршевом этапе, для чего были предусмотрены соответствующие рабочие позиции. Еще позже было начато производство аналогичных зарядов для надводных носителей.

Применение

Модель 84Р проекта РПК-6М «Водопад» оборудовали боевой частью иного типа, а именно ядерной глубинной бомбой. По неподтвержденным сведениям, мощность этого элемента достигала 200 килотонн в тротиловом эквиваленте. Активация такой начинки должна была происходить на глубине порядка 200 метров. Такая мощность гарантировала если не уничтожение, то существенное повреждение подводных лодок противника в радиусе нескольких километров.

Применение ракеты-торпеды «Водопад» включало в себя проведение нескольких этапов. Сначала команда субмарины при помощи указаний командования или имеющихся гидроакустических систем определяла место вражеской подлодки. Затем в систему наведения вводились соответствующие задания, после чего при помощи сжатого воздуха выполнялся пуск боеприпаса из торпедного аппарата. После выхода раскладывались рули решетчатого типа, активировался силовой агрегат на твердом топливе, который за несколько секунд выбрасывал торпеду из воды к намеченной цели.

История создания сверхскоростной торпеды

Мотивом создания сверхскоростной торпеды послужил тот факт, что советский флот был не в состоянии состязаться в количественном соотношении с ВМФ США. Поэтому было решено сформировать систему вооружения, удовлетворяющую следующим требованиям:

• компактную;
• обладающую возможностью установки на большинстве надводных и подводных судов;
• способную гарантированно поражать на огромном расстоянии корабли и лодки противника;
• недорогое производство.

В шестидесятые годы XX века начались работы по созданию самой скоростной торпеды в мире, чтобы она могла уничтожать объекты противника на большом расстоянии и была недосягаема для врага. Главным конструктором проекта был назначен Г. В. Логвинович. Сложность состояла в создании совершенно новой конструкции, способной развивать скорость в сотни километров в час под толщей воды. В 1965 году было проведено первое ходовое испытание. При проектировании возникли две серьезные проблемы:

• достижение очень большой скорости за счет гиперзвука;
• универсальный способ размещения на подводных лодках и кораблях.

Решение этих задач затянулось больше чем на 10 лет и только в 1977 году ракета, получившая индекс ВА-111 «Шквал», была принята на вооружение.

Описание устройства и двигателя

При создании высокоскоростной ракеты использовались фундаментальные исследования российских ученых в области кавитации. Реактивный двигатель сверхзвуковой торпеды «Шквал» состоит из:

• Стартового ускорителя, используемого для разгона торпеды. Он работает четыре секунды, используя жидкое топливо, а потом происходит отстыковка.
• Маршевого двигателя, доставляющего мину к цели. В качестве топлива применяются гидрореагирующие металлы – алюминий, литий, магний, которые окисляются забортной водой.

Когда торпеда достигает скорости 80 км/ч, образуется воздушный кавитационный пузырь для снижения гидродинамического сопротивления. Это происходит за счет специального кавитатора, расположенного в носовой части и вырабатывающего водяные пары. Позади него находится ряд отверстий, через которые от газогенератора проходят порции газа, что позволяет пузырю охватить полностью весь корпус торпеды.

Системой управления и наведения судна при обнаружении вражеского объекта обрабатывается скорость, расстояние, направление движения, после чего данные отправляются в независимую систему наблюдения. Автоматическое наведение на цель у торпеды отсутствует, поэтому ей ничто не мешает достигнуть цели. Она строго выполняет ту программу, которую ей задал автопилот.

Примечания[править]

1. В большинстве игр серии торпеды отличаются именно этим. В тех же играх, где этого отличия нет, игроки не любят играть медлительными торпедоносцами, предпочитая обычные манёвренные истребители.

Тактика применения торпеды

Комплекс «Шквал» снабжен нестандартной тактикой применения для торпед. Носитель, на котором она находится, обнаружив вражеский корабль, производит обработку всех характеристик: направление и скорость движения, расстояние. Вся информация заносится в автопилот самодвижущейся мины. После пуска она начинает движение строго по заранее рассчитанной траектории. У торпеды отсутствуют система самонаведения и корректировки заданного курса.

Этот факт с одной стороны является преимуществом, а с другой – недостатком. Никакие помехи, встретившиеся на пути, не помешают «Шквалу» отклониться от заданного курса. Он на громадной скорости стремительно приближается к цели, и у противника не остается ни малейших шансов на совершение маневра. Но если вдруг вражеское судно неожиданно изменит направление своего движения, то цель не будет поражена.

Виды торпед

1. В зависимости от типа двигателя: на сжатом воздухе, парогазовые, пороховые, электрические, реактивные;
2. В зависимости от способности наведения: неуправляемые, прямоидущие; способные маневрировать по заданному курсу, самонаводящиеся пассивные и активные, телеуправляемые.
3. В зависимости от назначения: противокорабельные, универсальные, противолодочные.

Одна торпеда включает в себя по одному пункту из каждого подразделения. Например, первые торпеды представляли собой неуправляемый противокорабельный боевой заряд с двигателем, работающим на сжатом воздухе. Рассмотрим несколько торпед из разных стран, разного времени, с разными механизмами действия.

В начале 90-ых годов, российский флот обзавелся первой лодкой, способной передвигаться под водой – “Дельфин”. Торпедный аппарат, установленный на этой подводной лодке, был самым простым – пневматическим. Т.е. тип двигателя, в этом случае, на сжатом воздухе, а сама торпеда, по способности наведения, была неуправляемая. Калибр торпед на этой лодке в 1907 году варьировался от 360 мм до 450 мм, с длинной 5,2 м и весом 641 кг.

В 1935-1936 годах российскими учеными был разработан торпедный аппарат с пороховым типом двигателя. Такие торпедные аппараты были установлены на эсминцах типа 7 и легких крейсерах типа “Светлана”. Боеголовки такого аппарата были 533 калибра, весом 11,6 кг, а вес порохового заряда составлял 900 г.

В 1940 году после десятилетия упорной работы был создан опытный аппарат с электрическим типом двигателя – ЭТ-80 или “Изделие 115”. Торпеда, выстрелянная из такого аппарата, развивала скорость до 29 узлов, с дальностью действия до 4 км. Кроме всего прочего, такой тип двигателя был гораздо тише его предшественников. Но после нескольких происшествий связанных с взрывом аккумуляторов, данным типом двигателя экипаж пользовался без особого желания и не пользовался спросом.

Суперкавитационная торпеда

В 1977 году был представлен проект с реактивным типом двигателя – суперкавитационная торпеда ВА 111 “Шквал”. Торпеда предназначалась как для уничтожения подводных лодок, так и для надводных судов. Конструктором ракеты “Шквал”, под руководством которого проект был разработан и воплощен в жизнь, по праву считается Г.В. Логвинович. Данная ракета-торпеда развивала просто поразительную скорость, даже для настоящего времени, а внутри ее, в первое время, была установлена ядерный боевой заряд мощностью 150 кт.

Устройство торпеды шквал

Технические характеристики торпеды ВА 111 “Шквал”:

• Калибр 533,4 мм;
• Длина торпеды составляет 8,2 метра;
• Скорость движения снаряда достигает 340 км/ч (190 узлов);
• Вес торпеды – 2700 кг;
• Дальность действия до 10 км.
• Ракета-торпеда “Шквал” имела и ряд недостатков: она вырабатывала очень сильный шум и вибрацию, что негативно отражалось на ее способности к маскировке, глубина хода составляла лишь 30 м, поэтому торпеда в воде оставляла за собой четкий след, и ее легко было обнаружить, а на самой головке торпеды невозможно было установить механизм самонаведения.

Принцип ее действия был таким же, как у советского “Шквала”. А именно: кавитационный пузырь и движение в нем. Барракуда может достигать скорость до 400 км/ч и, согласно германским источникам, торпеда способна к самонаведению. К недостаткам так же можно отнести сильный шум и небольшую максимальную глубину.

Конструкция торпеды Шквал

Разработчики Шквала стремились воплотить в жизнь замысел подводной ракеты, от которой никаким маневром не сможет увернуться большой вражеский корабль. Для этого требовалось достигнуть скоростного показателя в 100 м/с, или минимум 360 км/ч.

Схема гидрореактивной ракеты Шквал

Коллективу конструкторов удалось реализовать казавшееся невозможным — создать подводно-торпедное оружие на реактивной тяге, успешно преодолевающее сопротивление воды за счет движения в суперкавитации.

Уникальные скоростные показатели стали былью в первую очередь благодаря двойному гидрореактивному двигателю, включающему стартовую и маршевую части. Первая дает ракете максимально мощный импульс при пуске, вторая — поддерживает быстроту движения.

Маршевый — твердотопливный, использующий морскую воду в качестве окислителя-катализатора, что позволяет ракете двигаться без винтов в задней части.

Суперкавитацией называется перемещение твердого предмета в водной среде с образованием вокруг него «кокона», внутри которого только водный пар. Такой пузырь значительно снижает сопротивление воды. Надувается и поддерживается он специальным кавитатором, содержащим газогенератор для наддува газов.

https://youtube.com/watch?v=cM3L8s6Q08I

Самонаводящаяся торпеда поражает цель с помощью соответствующей системы управления маршевым двигателем. Без самонаведения Шквал попадает в точку согласно заданным на старте координатам. Ни подлодка, ни крупный корабль не успевает покинуть указанную точку, поскольку оба сильно уступают оружию по скорости.

Отсутствие самонаведения теоретически не гарантирует 100% точности попадания, однако, самонаводящуюся ракету противник способен сбить с курса применением устройств ПРО, а несамонаводящаяся следует к цели, невзирая на подобные препятствия.

История создания сверхзвуковой торпеды «Шквал»

История создания гиперзвукового подводного оружия началась во времена СССР и была вызвана несколькими факторами.

Советский флот не мог эффективно количественно соперничать с ВМФ США, поэтому требовалось создать компактный комплекс вооружения, который можно установить на большинство имеющихся надводных и подводных судов. Этот комплекс должен гарантированно поражать корабли противника на большой дистанции и в то же время быть недорогим в производстве. История создания торпеды включает несколько вех.

60 годы 20 века — начало опытных конструкторских работ по созданию комплекса торпеды с высоким поражающим эффектом и нестандартно высокой скоростью. По требованию Министерства обороны СССР новая торпеда должна быть недосягаема для средств защиты противника и поражать объекты врага на безопасном расстоянии.

Главный конструктор торпеды В.Г. Логвинович

Такой эффект должен быть достигнут за счет применения гиперзвуковой скорости, чего в морской среде добиться нелегко. Разработкой новой торпеды занялся НИИ № 24 и конструктор Г. В. Логвинович.

Сложность заключалась в новизне конструкции, так как до этого никто в мировой практике не пытался создать торпеду способную развить под водой скорости в сотни километров в час, советские торпеды были преимущественно парогазовыми и не обладали столь внушительной скоростью.

1965 год— первое ходовое испытание торпеды на озере Иссык-Куль и соответственно доведение торпеды до своих боевых характеристик. В качестве массового оружия уничтожения флота противника торпеда выглядит эффективнее, чем крылатая ракета, так как действуя в условиях водной среды может нанести существенный урон плавательному средству. Также торпеда несет больший боевой заряд и по существу единственная кто может эффективно поражать подводные лодки противника.

Когда проектировалась реактивная торпеда Шквал, конструкторы столкнулись с двумя основными требованиями — огромная скорость, которая должна быть достигнута за счет применения гиперзвука и универсальность торпеды для размещения, как на кораблях, так и подводных лодках. Для решения этих задач требовалось длительное время, чтобы доработать устройство торпеды Шквал, принятие ее на вооружение затянулось более чем на 10 лет.

1977 год — окончательное принятие на вооружение торпеды нового типа, получившей индекс ВА-111 «Шквал» — оружие на новых физических принципах. Принятие на вооружение ВМФ и дальнейшие испытания были продолжены и после 1977 года, и после распада Советского Союза. Боевая часть торпеды имеет массу в 210 кг и в первоначальном варианте несла ядерный заряд мощностью в 150 КТ. Только через год после принятия на вооружение принято решение об установке обычного заряда в боевую часть.

масса боевой части топеды

1992 год — создание варианта торпеды под индексом «Shkval-Э» как экспортной модификации. У данного варианта исполнения максимальная скорость была уменьшена по сравнению с отечественной за счет использования менее мощного реактивного двигателя. При этом в версии для зарубежных стран отсутствует возможность установки ядерной боевой части и поражения подводных целей.

Многие называют эту торпеду сверхзвуковой, однако данная характеристика не вполне объективна, так как под водой ракета-торпеда Шквал не развивает достаточной скорости для преодоления скорости звука, однако в сравнении со своими конкурентами ее скорость на несколько порядков выше.

Конструкция торпеды Шквал

Разработчики Шквала стремились воплотить в жизнь замысел подводной ракеты, от которой никаким маневром не сможет увернуться большой вражеский корабль. Для этого требовалось достигнуть скоростного показателя в 100 м/с, или минимум 360 км/ч.

Схема гидрореактивной ракеты Шквал

Коллективу конструкторов удалось реализовать казавшееся невозможным — создать подводно-торпедное оружие на реактивной тяге, успешно преодолевающее сопротивление воды за счет движения в суперкавитации.

Уникальные скоростные показатели стали былью в первую очередь благодаря двойному гидрореактивному двигателю, включающему стартовую и маршевую части. Первая дает ракете максимально мощный импульс при пуске, вторая — поддерживает быстроту движения.

Маршевый — твердотопливный, использующий морскую воду в качестве окислителя-катализатора, что позволяет ракете двигаться без винтов в задней части.

Суперкавитацией называется перемещение твердого предмета в водной среде с образованием вокруг него «кокона», внутри которого только водный пар. Такой пузырь значительно снижает сопротивление воды. Надувается и поддерживается он специальным кавитатором, содержащим газогенератор для наддува газов.

https://youtube.com/watch?v=cM3L8s6Q08I

Самонаводящаяся торпеда поражает цель с помощью соответствующей системы управления маршевым двигателем. Без самонаведения Шквал попадает в точку согласно заданным на старте координатам. Ни подлодка, ни крупный корабль не успевает покинуть указанную точку, поскольку оба сильно уступают оружию по скорости.

Отсутствие самонаведения теоретически не гарантирует 100% точности попадания, однако, самонаводящуюся ракету противник способен сбить с курса применением устройств ПРО, а несамонаводящаяся следует к цели, невзирая на подобные препятствия.

История разработки реактивной торпеды «Шквал»

Первую в мире торпеду, относительно пригодную для боевого применения по неподвижным кораблям, еще в 1865 году спроектировал и даже смастерил в кустарных условиях русский изобретатель И.Ф. Александровский. Его «самодвижущаяся мина» была впервые в истории оснащена пневмодвигателем и гидростатом (регулятор глубины хода).

Но поначалу глава профильного ведомства адмирал Н.К. Краббе посчитал разработку «преждевременной», а позднее от массового производства и принятия на вооружение отечественного «торпедо» отказались, отдав предпочтение торпеде Уайтхеда.

С тех пор торпеды и пусковые аппараты всё больше распространялись и модернизировались. Со временем возникли особые военные корабли — миноносцы, для которых торпедное оружие было основным.

Первые торпеды оснащались пневматическими либо парогазовыми двигателями, развивали относительно небольшую скорость, и на марше оставляли за собой отчетливый след, заметив который военные моряки успевали сделать маневр — увернуться. Создать подводную ракету на электродвигателе удалось только германским конструкторам перед Второй мировой.

Преимущества торпед перед противокорабельными ракетами:

• более массивная / мощная боевая часть;
• более разрушительная для плавучей цели энергия взрыва;
• невосприимчивость к погодным условиям — торпедам не помеха никакие шторма и волны;
• торпеду сложнее уничтожить или сбить с курса помехами.

Необходимость совершенствования подводных лодок и торпедного оружия Советскому Союзу диктовали США с их отличной системой ПВО, делавшей американский морфлот почти неуязвимым для бомбардировочной авиации.

Проектирование торпеды, превосходящей существующие отечественные и зарубежные образцы скоростью благодаря уникальному принципу действия, стартовало в 1960-е годы. Конструкторскими работами занимались специалисты московского НИИ № 24, впоследствии (после СССР) реорганизованного в небезызвестное ГНПП «Регион». Руководил разработкой, давно и надолго откомандированный в Москву с Украины Г.В. Логвинович — с 1967 г. академик АН УССР. По другим данным, группу конструкторов возглавлял И.Л. Меркулов.

В 1965 новое оружие было впервые испытано на озере Иссык-Куль в Киргизии, после чего система «Шквал» более десяти лет дорабатывалась. Перед конструкторами была поставлена задача сделать ракету-торпеду универсальной, то есть рассчитанной на вооружение как подлодок, так и надводных кораблей. Также требовалось довести до максимума скорость движения.

Модификация торпеды — «Шквал-Э»

Изначально подводная ракета была лишена системы самонаведения, оснащалась ядерной боеголовкой в 150 килотонн, способной нанести противнику урон вплоть до ликвидации авианосца со всем вооружением и кораблями сопровождения. Вскоре появились вариации с обычным боезарядом.