home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add
fantasy
space fantasy
fantasy is horrors
heroic
prose
  military
  child
  russian
detective
  action
  child
  ironical
  historical
  political
western
adventure
adventure (child)
child's stories
love
religion
antique
Scientific literature
biography
business
home pets
animals
art
history
computers
linguistics
mathematics
religion
home_garden
sport
technique
publicism
philosophy
chemistry
close

реклама - advertisement









Защита корпуса от подводных взрывов.

Необходимо отметить, что развитие противоторпедной защиты корпуса стало единственной составляющей конструкции линкора, полностью изменившейся по сравнению с довоенным подходом. Фактически, в период, предшествующий серьезной боевой проверке качеств типа тяжелого артиллерийского корабля в ходе сражений мировой войны, подводная защита всерьез не рассматривалась как его принципиальная составляющая ни одним из будущих соперников на море, за исключением, пожалуй, лишь германского флота. И хотя от минно-торпедных ударов за всю войну погибли лишь два дредноута — британский «Одейшис» и австрийский «Сент-Иштван», оказалось очевидным, что попадание хотя бы одной торпеды делает крупный корабль, как минимум, неспособным к участию в операции. Одно время опыт войны даже поставил военно-морских деятелей разных флотов вообще перед вопросом о возможности создания корабля, обеспеченного от угрозы из-под воды. Возникал вопрос — оправдано ли строительство подобных сверхдорогих военно-морских единиц, таких как линкоры и линейные крейсера, если торпеда и мина в состоянии нейтрализовать их боевую ценность. Опыт минувшей войны в сочетании с перспективой дальнейшего совершенствования минно-торпедного оружия делали этот вопрос достаточно острым. Кораблестроители не сразу дали на него ответ. Потребовались интенсивные теоретические исследования, постановка многих серий масштабных опытов и проведения натурных экспериментов на старых кораблях флота, оснащенных отсеками новых типов защиты. В конце концов ко времени прихода поколения 16" сверхдредноутов почти в каждом флоте был выработан тип конструктивной защиты корпуса от подводных взрывов, достаточно эффективно выдерживающей попадания 2–3 торпед последнего поколения с зарядом боевой части в 150–200 кг тринитротолуола (ТНТ).

Первым из крупных флотов, разработавшим и внедрившим на своих новых линкорах систему подводной защиты, в значительной мере учитывающую новые реалии, стал флот Соединенных Штатов. В конце 1915 г. перед составлением итогового проекта линкора программы 1916 г. («Калифорния» и «Теннеси» — 32300 т, 20,5 уз, 12 14"/50 орудий) была проведена серия опытов по проверке качеств принципиально нового типа конструктивной противоторпедной защиты борта, оказавшаяся весьма эффективной. Эта защита коренным образом отличалась от всех тех систем, которые применялись прежде. Основная идея состояла в использовании теории «жидкого слоя», заключавшейся в том, что жидкое тело (вода или нефтяное топливо) при приложении к нему давления, вызванного воздействием газов разорвавшегося подводного заряда, остается практически несжимаемым и, хорошо поглощая энергию взрыва, передает приложенное усилие во всех направлениях, включая в работу значительное число конструктивных элементов системы.

Новая американская конструкция включала в себя все три составляющие, логически формировавших тип подводной защиты корпуса — камеру расширения газов, камеру поглощения энергии взрыва и камеру фильтрации. Все эти объемы образовывались пятью шедшими параллельно наружному борту вертикальными переборками и простирались по высоте от днища до тонкой 25мм противоосколочной палубы, лежащей в уровне ватерлинии, т. е. на глубину всей подводной части корпуса. Наружная обшивка выполнялась из 6мм стальных листов, она была сделана предельно тонкой, чтобы при подводном взрыве не породить форса тяжелых осколков, способных с большой скоростью пробить переборки, расположенные глубже. Отстояние первой из этих переборок, формирующих камеру расширения, определялось, с одной стороны, условием необходимости частичного расширения газообразных продуктов взрыва и сообщения им возможности распределить свое давление на возможно большую площадь, а с другой стороны — соображениями о динамическом крене, который мог получить корабль при быстром затоплении отсека водой через пробоину, и о потере части запаса плавучести.

Главный удар взрыва воспринимали три параллельных переборки, находящихся за первой на расстоянии 0,9 м друг от друга и разделенных слоями нефти. Все три имели толщину по 19 мм и выполнялись из мягкой стали, имеющей сравнительно низкую прочность и соответственную способность к деформации. Они были перегорожены в шахматном порядке через каждые 7,3 м поперечными переборками и перевязаны дополнительными бракетами, что обеспечивало всей конструкции высокую степень совместности работы по противодействию давлению.

Завершающим элементом системы являлась камера фильтрации, расположенная наиболее в глубине корпуса и ограниченная снаружи последней 19мм переборкой, а изнутри — тонкой 6мм переборкой, за которой уже находились котельные отделения. Камера фильтрации должна была служить вместилищем для воды на случай, если три бронированных переборки все же не выдерживали действия взрыва и давали течь. Последняя переборка подкреплялась 305мм двутавровыми балками[210].

Полная глубина всех отсеков противоторпедной защиты составляла 5,2 м. Эта система, высокую надежность которой позднее подтвердил печальный опыт Перл-Харбора, требовала, однако, значительных весовых затрат, и для проекта «Саут Дакоты» при весе корпуса в 19104 т (включая палубное бронирование) доля противоторпедной защиты корабля составляла 3380 т, или 17,6 %.

Система противоторпедной защиты линейного крейсера «Лексингтон», в основных чертах повторяя примененную на «Мериленде» и «Саут Дакоте» систему, несла ряд отличий, вызванных особенностями конструкции проекта нового быстроходного артиллерийского корабля. Ее общая глубина, принимая во внимание необходимость обеспечения больших объемов машинно-котельных отделений, уменьшалось с 5,2 до 4,7 м, а вместо трех основных продольных переборок толщиной по 19 мм устанавливались лишь две, что позволяло сэкономить 760 т. Наружная камера расширения имела форму бортового буля, сходного по форме с подобной конструкцией британского линейного крейсера «Худ» — мощное вооружение и запланированные выдающиеся скоростные характеристики «лексингтонов» просто не оставляли веса на приемлемую броневую защиту, и чтобы хоть как-то компенсировать этот недостаток, 178мм бортовой пояс американского гиганта был поставлен под углом 11°, заходя своей нижней кромкой в пределы габаритов корпуса и оставляя первый из отсеков бортовой защиты несколько вынесенным наружу[211].

Последние исполины Российского Императорского флота

Кардинально переработал систему подводной защиты своих сверхдредноутов программы «8–8» и флот Страны Восходящего солнца. Система конструктивной противоторпедной защиты, начиная с «Тоза», была единой, и представляла собой видоизменение системы подводной защиты линкора «Нагато», разработанной в 1916 г. Главным отличием было то, что бронированный скос нижней палубы соединялся с бронированной трюмной переборкой не у борта, а был значительно отнесен вглубь корпуса и находился от наружной обшивки на расстоянии 2,75 м. Эта мера позволила значительно увеличить глубину защищенного броневой переборкой объема в верхней его части, не обеспеченной в проекте «Нагато» от попадания торпеды непосредственно под нижней кромкой броневого пояса.

В процессе совершенствования конструкции противоторпедной переборки для кораблей программы «8–8» произошло перераспределение толщин слоев, ее составляющих — «Нагато» и «Тоза» имели эту переборку из трех слоев одинаковой толщины по 25 мм, а начиная с «Амаги» перешли на двухслойную конструкцию из плит в 35 и 40 мм. Материалом служила сталь высокого сопротивления (предел упругости свыше 32 кг/см, предел прочности 54–60 кг/см, относительное удлинение 20 %).

Полная глубина конструктивной противоторпедной защиты у бортов составляла на кораблях, начиная с «Тоза», 5,3 м, хотя у «Нагато» она достигала 6,5 м. Это может быть объяснено переходом к новой более мощной модели парового котла системы Канпон, потребовавшего несколько увеличенной ширины котельных отделений.

При всей продуманности системы бортовой защиты японских линкоров программы «8–8» обращают на себя внимание два обстоятельства. Теория «жидкого слоя», лежащая, казалось бы, на поверхности, и активно используемая кораблестроителями США, Англии и России, не привлекла внимания японских проектировщиков. Все отсеки противоторпедной защиты их сверхдредноутов были водонепроницаемыми сухими отсеками, каждому их которых предстояло принимать на себя удар подводного взрыва, так сказать, «в одиночку». Вторым фактом, вызывающим вопрос, является расположение бронированной 75мм продольной переборки — во всех проектах японских 16" линкоров эта переборка расположена непосредственно за бортовым клетчатым слоем, т. е. за двойной обшивкой борта, отстоя от точки возможного подводного взрыва лишь на 2,5–2,7 м. Подобное решение представляется не вполне оправданным — в данном случае объем наружной части системы защиты (камеры расширения) слишком мал, чтобы эффективно погасить начальную энергию взрыва. Поэтому тяжелые обломки бортового клетчатого слоя (бортовых стрингеров, шпангоутов и обшивки) с огромной силой ударяли в стоящую вблизи бронированную переборку, которая, при всей ее солидности, могла не выдержать такого удара.

Последние исполины Российского Императорского флота

В подобном случае оставшимся двум «мягким» переборкам, еще отделяющим место разрыва от жизненных частей корабля, предстояло выдержать достаточно сильный удар, и способность их к успешному противостоянию этому воздействию не может не вызывать определенных сомнений[212].

Британский флот впервые обратился к идее усовершенствованного типа конструктивной противоторпедной защиты тяжелого корабля в проекте линейного крейсера «Худ», заложенного накануне Ютландского боя 31 мая 1916 г. Подводная защита была разработана на основе результатов как многочисленных опытов с масштабными фрагментами различных образцов («чатемские плоты»), так и торпедных стрельб по опытным конструкциям, смонтированным на старом броненосце, символично также носившим название «Худ». После Ютландского сражения проект нового линейного крейсера был существенно переработан, добавлено около 5000 т брони, утолщены некоторые продольные связи корпуса, внесены изменения в ряд устройств и конструкций.

Однако проект противоторпедной защиты был оставлен в прежнем виде. Она была сконструирована по типу системы из четырех крупных бортовых отсеков, полная глубина которой составляла на миделе в районе котельных отделений около 7.5 м, а у отсеков машинной установки — 3,3–4,5 м. Наружный пустой отсек, вынесенный в виде буля далеко за борт, служил камерой расширения. За ним располагался отсек, заполненный заглушенными с обоих торцов пустыми стальными трубами. Это решение, как полагали, должно было обеспечить значительное погашение энергии подводного взрыва при смятии упругих легких труб, вторым назначением которых было также поддержание определенной плавучести при разрушении части подводного борта. Отсек труб отделялся от следующего крупного отсека, служившего нефтяным бункером, толстой 37мм (два слоя по 18,5 мм) переборкой из стали повышенного сопротивления, подкрепленной мощными 305мм двутавровыми балками. Затем шел узкий (0,9 м) пустой коридор (камера фильтрации), за которым располагались собственно жизненные части корабля.

Система подводной защиты «Худа» значительно развивала взгляд на усовершенствование конструктивной противоторпедной защиты корпуса, и на момент ввода корабля в строй (1920 г.) признавалась вполне адекватной. Она могла выдерживать 2–3 попадания торпед с зарядом боевой части в 150–200 кг ТНТ и сочетала в себе ряд качеств, ставших впоследствии общеупотребительными — относительно тонкую (16 мм) безкаркасную наружную обшивку камеры расширения, толстую противоторпедную переборку из упругой стали, интересный опыт с применением стальных труб. Вместе с этим рядом специалистов отмечались и такие малоудачные особенности системы подводной защиты «Худа», как расположение толстой противоторпедной переборки перед слоем нефти в бортовых бункерах, а не за ним, что не включало массы топлива в работу по передаче, частичному погашению и перераспределению усилия от подводного взрыва, вызванное этим слишком незначительное отстояние 38мм переборки от наружного борта, не позволяющее уменьшить до безопасного давление, образуемое при взрыве. Критике подвергалось и слишком наклонное расположение противоторпедной переборки, являвшейся продолжением поясной броневой защиты борта, что не позволяло эффективно использовать эту мощную конструкцию в качестве связи, обеспечивающей продольную жесткость корпуса.[213]

Последние исполины Российского Императорского флота

К 1921 г., ко времени разработки проекта «линейного крейсера 1921 г.» (проект «Джи-3») британским флотом был создан усовершенствованный тип конструктивной противоторпедной защиты корпуса тяжелого артиплерийского корабля, значительно превосходящий по своим качествам тип подводной защиты, примененный на «Худе». Бортовые були отсутствовали, и вся система защиты была «вдвинута» в пределы габарита корпуса. Конструкция подводной защиты «Джи-3» уже имела четкое подразделение на камеры расширения, поглощения и фильтрации, и распределение толщин переборок и наполнение отсеков соответствовали выводам из последних серий теоретических и натурных исследований. За наружной 16мм обшивкой борта находилась пустая камера расширения, отделенная подобной же 16мм переборкой от камеры поглощения, наполняемой водой. Далее следовала главная противоторпедная переборка из двух слоев стали высокого сопротивления по 22 мм. В верхней ее части, под главной палубой, она отстояла от борта на 4,1 м, у днища это расстояние сокращалось до 3,4 м. В корме, на протяжении половины длины машинных отделений, а также кормовых 6" погребов, водяной экран в системе среды, гасящий энергию взрыва торпеды, был заменен на пустотелые заглушённые с торцов трубы.

Внутренняя сторона противоторпедной переборки обшивалась двумя слоями ели толщиной по 75 мм, разделенных 12мм слоем войлока, что, по-видимому, планировалось в качестве меры против течи. Предусматривалась система продувки сжатым воздухом камер жидкого слоя, что сообщало кораблю после попадания двух торпед спрямление крена в течение 15 минут. Треугольные в поперечном сечении объемы, ограниченные наружным бортом и шедшим наклонно внутрь броневым поясом, были также заполнены трубами. Эта мера предназначалась для сохранения остойчивости и, согласно расчетам, поддерживала судно в вертикальном положении если все его бортовые отсеки оказывались разрушенными при полном водоизмещении, или только 80 погонных метров их по каждому борту — при нормальном водоизмещении. Заполнение трубами рассматривалась также как мера, способствующая смятию наконечников бронебойных снарядов. В целом этот тип подводной защиты рассчитывался на то, чтобы выдержать удары двух торпед с зарядом боевой части в 340 кг ТНТ.[214]


Последние исполины Российского Императорского флота

Последние исполины Российского Императорского флота

Планы подводной части дредноутов третьего поколения (примерно на половине расстояния между уровнем трюма и нижней платформой) наглядно демонстрируют протяженность и устройство конструктивной противоторпедной защиты «Мериленда», «Нагато» и русского проекта 1917 г. «Мериленд», носитель типично американской системы подводной защиты того времени, благодаря значительной полноте корпуса (5 = 0,66, что обуславливалось его полными обводами как «тихоходного» (21 уз) линкора), имел практически равномерную протяженность отсеков защиты и в середине корпуса, и в оконечностях. «Нагато» и русский линкор, представлявшие тип быстроходного линейного судна (6–0,60 и 0,59 соответственно) с заостренными обводами в носу и в корме, этим качеством не обладали. Наибольшая ширина отсеков подводной защиты приходилась у них на котельные отделения, менее критичные в отношении уязвимости, нежели артиллерийские погреба. Однако, если в проекте русского линкора ширина бортового защитного слоя на миделе составляла 7500 мм, то у «Нагато» она не превышала 6500 мм, а использование «сухой» камеры поглощения приводило к необходимости устройства толстой (3x25мм СПС) противоторпедной переборки и значительному расходу нагрузки на систему конструктивной подводной защиты в целом.

Система конструктивной противоторпедной защиты проекта «Джи-3», по отказе от строительства этих мощных кораблей согласно требованиям Вашингтонского соглашения, осталась нереализованной, но послужила основой для аналогичной системы «Нельсона» и «Роднея», построенных в 1922–1927 гг. Для настоящего исследования данное проектное решение этих линкоров интересно потому, что оно демонстрирует эволюцию британского типа подводной защиты тяжелого корабля в том ее виде, в котором она могла быть осуществлена на первоначально предположенных Адмиралтейством к закладке в 1922–1924 гг. двух сериях линкоров (проект «N-З») с 18" орудиями.

В целом конструктивная защита обеих "сестер" носила явный отпечаток всемерной экономии веса — толщина бортового защитного слоя была уменьшена с 4,1–3,4 м до 3,05 м, главная переборка имела толщину 38 мм (два слоя по 19 мм), а устройство продувки отсеков жидкого слоя не предусматривалось вовсе (вместо него вернулись к системе контрзатопления отсеков). Полный вес воды в отсеках жидкого слоя (разумеется, остававшихся пустыми во время службы кораблей в мирное время) составлял 2870 т. Принятие подобных масс воды увеличивало осадку на 0,6 м и вызывало снижение скорости на 0,5 уз.[215]

Уже на стадии постройки кораблей была реализована идея об устройстве множества специальных широких клапанов-заглушек, отделяющих объем отсеков водяного экрана от забортного пространства. Предполагалось, что при попадании торпеды вода в камере поглощения под действием взрывной волны выбьет эти заглушки, установленные в круглых отверстиях выше ватерлинии вдоль бортов. После этого энергия взрывных газов расходовалась на выброс воды через открывавшиеся отверстия, что должно было резко снизить разрушительную силу взрыва. Так в общих чертах протекала эволюция типа конструктивной подводной защиты корпуса тяжелого артиллерийского корабля в британском флоте в 1915–1922 гг. Подход к выработке ее наивыгоднейшего типа отличался продуманностью и базировался на результатах обширных опытно-исследовательских работ.

В России, при разработке в 1916–1917 гг. конструкции дредноута третьего поколения с учетом опыта войны, во время сравнительного исследования вариантов с различным соотношением доли вооружения, броневой защиты и скорости хода система подводной защиты оставалась единой. С самого начала она включала подразделение бортового защитного слоя на камеры расширения, поглощения и фильтрации. В связи со следованием опробованному на предшествующих сериях дредноутов принципу проектирования корпуса, где изгибающие усилия воспринимались его продольными связями, в том числе стрингерами и обшивкой, в новом проекте сохранялась бортовая клетчатая структура. За двойным бортом, на расстоянии 3,0 м от наружной обшивки толщиной 14 мм шла вертикальная переборка в 7 мм, отделяющая передние отсеки камеры расширения от камеры жидкого слоя. Объемы этой камеры, пустые в мирное время, при угрозе подводного взрыва наполнялись забортной водой, общий вес которой в системе защиты достигал 3000 т. Камера поглощения ограничивалась изнутри 25мм вертикальной переборкой из стали повышенного сопротивления, отстоящей от наружного борта на 4,5 м. Замыкали систему защиты фильтрационные отсеки глубиной по 3,0 м, в верхней части которых на протяжении бортовых башен вспомогательного калибра были оборудованы их погреба боезапаса.

Все продольные переборки системы бортовой противоторпедной защиты проходили в вертикальной плоскости и включались в работу по восприятию корпусом изгибающих усилий на волне. В целом, русский тип бортовой противоторпедной защиты, примененный в проекте 1917 г., отличался продуманным расположением всех переборок и слоев зашиты, значительной глубиной их общего слоя. На стадии эскизного проекта он был во многом разработан в весьма общей форме, однако за счет большой глубины бортового слоя имел значительный резерв для усовершенствования при переходе к детальному проекту по принятии решения о постройке кораблей[216].

Сравнение систем конструктивной противоторпедной защиты проектировавшихся и начатых строительством дредноутов третьего поколения с 16" артиллерией показывает, что наиболее продуманными и эффективными являлись системы американских линкоров «Мериленд» и «Саут Дакота», а также английского проекта «Джи-3». Эта эффективность стала следствием обширных исследовательских работ на основе новейшего опытного и конструктивного материала. Трехкамерная система, минимальная толщина бортовой обшивки, использование теории жидкого слоя, подкрепленного мощной броневой переборкой — все эти особенности сообщали типу подводной защиты английских и американских проектов значительную устойчивость при действии разрыва подводного заряда с эквивалентом в 300–350 кг ТНТ.

Что касается японской системы, то она за счет особо толстой 75мм броневой переборки выдерживала взрыв в 250–300 кг ТНТ, но сама переборка при этом сдавала и поступление масс воды (1000–1200 т) локализовалось лишь последней преградой — переборками фильтрационного отсека. При этом корабль получал крен в среднем около 6°.

Сопоставление всех элементов конструкции подводной защиты проектировавшихся в конце и после мировой войны 16" линкоров (общее устройство, глубина бортового слоя и пр.) показывает, что русская система 1917 г. носила хорошо продуманный характер (табл. 10.12). Она имела большие резервы для совершенствования (отказ от бортового клетчатого слоя, утоньшение наружной обшивки, доведение толщины трюмной броневой переборки до 50–60 мм). Перспективная конструкция бортовой защиты русского проекта дополнялась устройством особенно глубокой защиты днища. Общая глубина тройного дна в пределах цитадели составляла 3,2 м. В американских проектах она не превышала 1,1 м, в английских и японских — 2,15 м. Увеличенная глубина днища позволяла не только создать глубоко эшелонированную защиту от донных мин, появившихся к концу первой мировой войны, но и обеспечить надежную конструкцию узла подводной защиты у скулы корпуса. Этот район оказывался подверженным наиболее сильным напряжениям при взрыве торпеды, и являлся самым слабым звеном при взрыве в нижней части борта в американской системе, в переборках которой срывались заклепки и открывалась течь. В целом, углубленная подводная защита бортов и днища русского проекта обеспечивали ему наибольшее отнесение всех жизненных частей вглубь защищаемого пространства корпуса среди проектов дредноутов третьего поколения 1916–1922 гг.

Таблица 10.13. Характеристики противоторпедной защиты проектов тяжелых артиллерийских кораблей, 1916–1922 гг.

Название Страна, год разработки проекта Общая глубина бортового защитного слоя на миделе, мм Толщина броневой переборки, мм Расчетная мощность взрыва, кг (эквивалент ТНТ)
«Наваль #2» Россия, 1917 7500 25 250
«Нагато» Япония, 1916 6500 75 (3x25) 300
«Тоза» Япония, 1919 5300 75 (3x25) 300
«Мериленд» США, 1916 5200 57 (3x19) 340
«Саут Дакота» США, 1919 5200 57 (3x19) 340
«Лексингтон» США, 1919 4700 38 (2x19) 200
«Худ» Англия, 1916 4200 (МО), 7500 (КО) 38 (2x19) 200
«G3» Англия, 1921 6100 44 (2x22) 340
«Нельсон» Англия, 1922 5700 38 (2x19) 320


Британское 16"/45 орудие | Последние исполины Российского Императорского флота | Двигательная установка.