Стремление повысить боевую эффективность подводной лодки, объединив в ней характеристики летательного аппарата и самой субмарины, долгое время не оставляло в покое многие державы.
Во время Второй мировой войны Советский Союз пытался разработать Летающую подводную лодку. В проекте лодка могла развивать 150 узлов в воздухе и три узла в воде. Германия и Япония также не отставали. А США сейчас работают над летательным аппаратом Корморан (Cormorant) - беспилотный летательный аппарат на базе подводной лодки.
Летающая подводная лодка - “Советский стиль”
В середине 1930-х Советский Союз приступил к созданию мощного военно-морского флота, что предполагало строительство линкоров, авианосцев и кораблей других классов. Это стало мотивом появления фундаментально новых, необычных технических и тактических решений. В частности, была предложена идея создания аппарата, который объединял бы в себе характеристики подводной лодки и самолёта.
В 1934 году такой проект Летающей подводной лодки был представлен курсантом ВМИУ им Дзержинского Б.П.Ушаковым. В последствии в результате переработки данного схематического проекта было представлено несколько версий для определения устойчивости и нагрузок на элементы конструкции аппарата.
В апреле 1936 года капитан 1 ранга Сурин утвердил проект Ушакова на реализацию. В июле полуэскизный проект ЛПЛ был рассмотрен Научно-исследовательским военным комитетом (НИВК) и в целом получил одобрение с тремя дополнениями, одно из которых звучала так: ”… рекомендуется продолжить разработку проекта в целях подтверждения реальности его реализации путём проведения дополнительных расчётов и необходимых лабораторных испытаний”.
В 1937 тема проекта была включена в план дивизиона “B” НИВК, но после пересмотра от неё отказались, что было свойственно тому времени. Дальнейшие разработки проекта полностью велись инженером отдела “B” военным техником 1 ранга Б.П.Ушаковым во внеслужебное время.
10 января 1938 года вторым отделом НИВК были рассмотрены чертежи и основные тактико-технические элементы ЛПЛ, подготовленные автором.
Летающая подводная лодка была направлена на уничтожение кораблей противника в открытом море и в районах морских баз, защищённых минными полями и бонами. Небольшая подводная скорость и ограниченность радиуса действия под водой не были преградой для ЛПЛ, т.к. в отсутствии цели в районе действий лодка могла самостоятельно найти врага. После как с воздуха определяла курс, она садилась за горизонтом, что исключало возможность преждевременного определения. До появления цели в точке залпа ЛПЛ оставалась на глубине в стабильной позиции, что позволяло исключить перерасход энергии.
При отклонении цели от линии курса ЛПЛ шла на сближение, а при очень большом отклонении она совершала повторный заход - всплывала и готовилась к повторной атаке. Именно эта особенность и рассматривалась в качестве основного преимущества подводно-воздушных торпедоносцев пред традиционными субмаринами. Особенно эффективным рассматривалось действие таких ЛПЛ в группе, т.к. теоретически три таких аппарата в действии создавали на пути противника девятимильный барьер. Субмарина могла под покровом ночи вторгнуться в бухту и порт врага, погрузиться, а затем днём вести наблюдения, определение секретных форватеров и при удобном случае атаку. В конструкции ЛПЛ предусматривались шесть автономных отсеков, в трех из которых помещались авиамоторы АМ-34 мощностью по 1000 л.с. каждый. Они снабжались нагнетателями, допускавшими форсирование на взлетном режиме до 1200 л.с. Четвертый отсек был жилым, рассчитанным на команду из трех человек. Из него же велось управление судном под водой. В пятом отсеке находилась аккумуляторная батарея, в шестом – гребной электромотор мощностью 10 л.с. Прочный корпус ЛПЛ представлял собой цилиндрическую клепаную конструкцию диаметром 1,4 м из дюралюминия толщиной 6 мм. Помимо прочных отсеков, лодка предусматривала пилотскую лёгкую кабину морского типа, которая при погружении заполнялась водой, при этом лётные приборы задраивались в специальном отсеке.
Обшивка крыльев и хвостового оперения должна была быть выполнена из стали, а поплавки из дюралюминия. Эти элементы конструкции не были рассчитаны на повышение внешнего давления, т.к. при погружении они затапливались морской водой, которая поступала через отверстия для тока воды. Топливо (бензин) и масло хранились в специальных резиновых резервуарах, которые планировалось расположить в центральном отсеке. При погружении подводящая и отводящая магистрали водяной системы охлаждения авиамоторов перекрывались, что исключало их повреждение под действием давления забортной воды. Чтобы предотвратить коррозию корпуса обшивку предполагалось покрыть краской и лаком. Грузоподъёмность лодки составляла 44,5% от общего веса аппарата, что было характерно для машин тяжёлого типа.
Погружение проводилось в 4 этапа: задраивание моторных отсеков, перекрывание воды в радиаторах, перевод управления на подводное и переход экипажа из кабины в жилой отсек (центральный пост управления).
Технические характеристики:
Технические характеристики:Параметр Показатель
Экипаж, чел. 3
Взлётная масса, кг 15 000
Скорость полёта, узлов 100 (~185 км/ч).
Дальность полёта, км 800
Потолок, м 2 500
Авиамоторы 3×AM-34.
Мощность на взлётном режиме, л.с. 3×1200
Максимально доп. волнение при
взлёте/посадке и погружении, баллов 4-5
Подводная скорость, узлов 2–3
Глубина погружения, м 45
Запас хода под водой, мили 5–6
Подводная автономность, час 48
Мощность гребного мотора, л.с. 10
Продолжительность погружения, мин 1,5
Продолжительность всплытия, мин 1,8
Вооружение 18" торпеда, 2 шт.
спаренный пулемёт, 2 шт
Однако проект, находившийся в разработке четыре года, так и не увидел жизнь.
Надо отметить, это был не единственный отечественный проект летающей подводной лодки. В то же время, в тридцатых годах прошлого века, И.В Четвериков представил проект двухместной летающей подводной лодки СПЛ-1 - «самолет для подводных лодок». Если быть точнее, это был гидросамолёт, который в разобранном виде хранился на подводной лодке, а при всплытии его можно было легко собрать. Этот проект представлял собой своеобразную летающую лодку, крылья которой складывались вдоль бортов. Силовая установка откидывалась назад, а поплавки, расположенные под крыльями, прижимались к фюзеляжу. Частично складывалось и хвостовое «оперение». Габариты СПЛ-1 в сложенном виде были минимальными — 7,5х2,1х2,4 м. Разборка самолета занимала всего 3 - 4 минуты, а подготовка его к полету - не более пяти минут. Контейнер для хранения самолета представлял собой трубу диаметром 2,5 и длиной 7,5 метра.
Примечательно, что строительными материалами для такой лодки-самолёта были дерево и фанера с полотняной обшивкой крыла и «оперения», при этом вес пустого самолета удалось снизить до 590 кг. Несмотря на такую, казалось бы, ненадежную конструкцию, во время испытаний пилоту А.В. Кржижевскому удалось достичь на СПЛ-1 скорости 186 км/ч. А ещё через два года, 21 сентября 1937-го, он установил на этой машине три международных рекорда в классе легких гидросамолетов: скорости на дистанции 100 км — 170,2 км/ч, дальности — 480 км и высоты полета — 5.400 м.
В 1936 году самолет СПЛ-1 с успехом демонстрировался на Международной авиационной выставке в Милане.
И этот проект, к сожалению, так и не поступил в серийное производство.
Германский проект
В 1939 в Германии году планировались к постройке крупные подлодки, именно тогда был представлен проект так называемого «Глаза субмарины» небольшого поплавкового самолета, который можно было бы собирать и складывать в кратчайший срок и располагать на ограниченном пространстве. В начале 1940 года немцы приступили к выпуску шести опытных машин под обозначением Ar.231.
Аппараты были оснащены 6-цилиндровыми двигателями воздушного охлаждения «Хирт НМ 501» и имели лёгкую металлическую конструкцию. Для облегчения складывания крыльев небольшая секция центроплана была укреплена над фюзеляжем на подкосах под углом так, что правая консоль была ниже левой, позволяя складывать крылья одно над другим при повороте вокруг заднего лонжерона. Два поплавка легко отсоединялись. В разобранном виде самолет умещался в трубу диаметром 2 метра. Предполагалось, что Аr.231 должен был спускаться и подниматься на борт подлодки при помощи складного крана. Процесс разборки самолета и его уборки в трубчатый ангар занимал шесть минут. Сборка требовала приблизительно столько же времени. Для четырехчасового полета на борту размещался значительный запас топлива, что расширяло возможности при поиске цели.
Первые два аппарата Аr.231 V1 и V2 увидели небо в начале 1941 года, однако они не имели успеха. Летные характеристики и поведение маленького самолета на воде оказались неадекватными. К тому же Аr.231 не мог взлетать при скорости ветра более 20 узлов. Кроме того, перспектива находиться на поверхности в течение 10 минут во время сборки и разборки самолета не очень устраивала командиров подлодок. Тем временем возникла идея обеспечить воздушную разведку с помощью автожира «Фокке-Анхелис Fа-330», и хотя все шесть Аr.231 были закончены постройкой, дальнейшего развития самолет не получил.
«Fa-330» представлял собой простейшую конструкцию с трехлопастным винтом, лишенным механического двигателя. Перед полетом винт раскручивался при помощи специального троса, а далее автожир буксировала лодка на привязи длиной 150 метров.
По существу «Fa-330» являлся большим воздушным змеем, летевшим за счет скорости самой субмарины. Через тот же трос осуществлялась телефонная связь с летчиком. При высоте полета 120 метров радиус обзора составлял 40 километров, в пять раз больше, чем с самой лодки.
Недостатком конструкции была долгая и опасная процедура приземления автожира на палубу лодки. Если ей требовалось срочное погружение, приходилось бросать пилота вместе с его беспомощным агрегатом. На крайний случай разведчику полагался парашют.
Уже в конце войны, в 1944-м, не слишком популярные у немецких подводников «Fa-330» модернизировали до «Fa-336», добавив 60-сильный двигатель и превратив его в полноценный вертолет. На военные успехи Германии эта инновация, впрочем, не слишком повлияла.
Американская RFS-1 или ЛПЛ Рейда
RFS-1 была сконструирована Дональдом Рейдом с использованием деталей самолётов, потерпевших авиа катастрофы. Серьёзная попытка сделать летательный аппарат, способный служить и в качестве подводной лодки, проект Рейда пришёл к нему почти случайно, когда комплект крыльев модели самолёта опал с обшивки и приземлился на фюзеляж одной из его радиоуправляемых субмарин, разработкой которой он занимался с 1954 года. Тогда и родилась идея построить первую в мире летающую подводную лодку.
Вначале Рейд протестировал модели разных размеров летающих субмарин, затем попытался построить пилотируемый аппарат. Как самолёт он был зарегистрирован N1740 и оснащен 4-целиндровым двигателем в 65 л.с. В 1965 году состоялся первый полёт RFS-1, под управлением сына Дона, Брюса, он пролетел более 23 м. первоначально место пилота было в пилоне двигателя, затем перед первым полётом оно было перемещено в фюзеляж.
С недостаточной мощностью, RFS-1 Рейда, известный также как Летающая Субмарина, на самом деле летал, кратко, но ему всё же удавалось поддерживать полёт, и он был способен погружаться в воду. Дон Рейд пытался заинтересовать военных данным аппаратом, но безуспешно. Он умер в возрасте 79 лет в 1991 году.
Япония зашла дальше всех
Япония также не могла оставить без внимания такую захватывающую идею. Там самолеты превратились чуть ли не в главное оружие подводных лодок. Сама же машина из разведчика превратилась в полноценный ударный самолет.
Появление такого самолета для подводной лодки, как «Сейран» («Горный туман»), оказалось из ряда вон выходящим событием. Он был фактически элементом стратегического оружия, включавшего в себя самолет-бомбардировщик и погружаемый авианосец. Самолет был призван бомбить объекты Соединенных Штатов Америки, которых не мог достигнуть ни один обычный бомбардировщик. Главная ставка делалась на полную неожиданность.
Идея подводного авианосца родилась в умах имперского морского штаба Японии через несколько месяцев после начала войны на Тихом океане. Предполагалось построить подлодки, превосходящие все созданное до того специально для транспортировки и запуска ударных самолетов. Флотилия таких подлодок должна была пересечь Тихий океан, непосредственно перед выбранной целью запустить свои самолеты, а затем погрузиться. После атаки самолеты должны были выйти на встречу с подводными авианосцами, а далее в зависимости от погодных условий выбирался способ спасения экипажей. После этого флотилия снова погружалась под воду. Для большего психологического эффекта, который ставился выше физического ущерба, способ доставки самолетов к цели не должен был раскрываться.
Далее подлодки должны были либо выйти на встречу судам снабжения для получения новых самолетов, бомб и топлива, либо действовать обычным способом, используя торпедное оружие.
Программа, естественно, развивалась в обстановке повышенной секретности и неудивительно, что союзники впервые услышали о ней лишь после капитуляции Японии. В начале 1942 г верховное командование Японии выдало судостроителям заказ на самые крупные подводные лодки, построенные кем-либо вплоть до начала атомной эпохи в судостроении. Планировалось построить 18 подводных лодок. В процессе проектирования водоизмещение такой ПЛ возросло с 4125 до 4738 тонн, количество самолетов на борту с трех до четырех.
Теперь дело было за самолетом. Вопрос о нем штаб флота обсуждал с концерном Айчи, который, начиная с 20-х годов, строил самолеты исключительно для флота. Флот считал, что успех всей идеи целиком зависит от высоких характеристик самолета. Самолет должен был сочетать высокую скорость, чтобы избежать перехвата, с большой дальностью полета (1500 км). Но так как самолет предусматривал фактически одноразовое применение, тип шасси даже не оговаривался. Диаметр ангара подводного авианосца задавался в 3,5 м, но флот требовал, чтобы самолет помещался в нем без разборки - плоскости можно было только складывать.
Конструкторы Айчи во главе с Токуичиро Гоаке посчитали столь высокие требования вызовом своему таланту и приняли их без возражений. В результате 15 мая 1942 г появились требования 17-Си к экспериментальному бомбардировщику для специальных заданий. Главным конструктором самолета стал Норио Озаки.
Разработка самолета, получившего фирменное обозначение АМ-24 и короткое М6А1, продвигалась на удивление гладко. Самолет создавался под двигатель Ацута лицензионный вариант 12-цилиндрового двигателя жидкостного охлаждения Даймлер-Бенц DB 601. С самого начала предусматривалось использование отсоединяемых поплавков единственной демонтируемой части Сейрана. Так как поплавки заметно снижали летные данные самолета, была предусмотрена возможность сброса их в воздухе в случае возникновения такой необходимости. В ангаре подводной лодки соответственно предусмотрели крепления для двух поплавков.
Летом 1942 г был готов деревянный макет, на котором в основном отрабатывалось складывание крыльев и оперения самолета. Крылья гидравлически поворачивались передней кромкой вниз и складывались назад вдоль фюзеляжа. Стабилизатор складывался вручную вниз, а киль направо. Для работы ночью все узлы складывания покрывались светящимся составом. В результате общая ширина самолета сокращалась до 2,46 м, а высота на катапультной тележке до 2,1 м. Так как масло в системах самолета могло подогреваться еще во время нахождения подводной лодки под водой, самолет в идеале мог запускаться без шасси с катапульты уже через 4,5 минуты после всплытия. 2,5 минуты требовалось, чтобы присоединить поплавки. Все работы по подготовке к взлету могли выполнить только четыре человека.
Конструкция самолета была цельнометаллической, за исключением фанерной обшивки законцовок крыла и тканевой обшивки рулевых поверхностей. Двухщелевые цельнометаллические закрылки могли использоваться в качестве воздушных тормозов. Экипаж из двух человек размещался под единым фонарем. В задней части кабины с января 1943 г было решено установить 13 мм пулемет Тип 2. Наступательное вооружение состояло из 850 кг торпеды либо одной 800 кг или двух 250 кг бомб.
В начале 1943 г на заводе Айчи в Нагое заложили шесть М6А1, два из которых были выполнены в учебном варианте М6А1-К на колесном шасси (самолет назывался Нанзан (Южная гора)). Самолет за исключением законцовки киля почти не отличался от основного варианта, даже сохранил узлы крепления к катапульте.
Одновременно в январе 1943 г заложили киль первого подводного авианосца I-400. Вскоре заложили еще две подлодки I-401 и I-402. Готовилось производство еще двух I-404 и I-405. Одновременно было решено построить десять подводных авианосцев поменьше на два Сейрана. Их водоизмещение было 3300 тонн. Первую из них I-13 заложили в феврале 1943 г (по первоначальному плану эти лодки должны были иметь на борту только один разведчик).
В конце октября 1943 г был готов первый опытный Сейран, полетевший в следующем месяце. В феврале 1944 г был готов и второй самолет. Сейран представлял собой очень элегантный гидросамолет, с чистыми аэродинамическими линиями. Внешне он очень напоминал палубный пикировщик D4Y. Первоначально D4Y действительно рассматривался прототипом для нового самолета, но еще в начале проектных работ такой вариант отклонили. Неготовность двигателя АЕ1Р Ацута-32 определила установку 1400-сильного Ацута-21. Результаты испытаний не сохранились, но они, по-видимому, были успешными, так как вскоре началась подготовка серийного производства.
Первый серийный М6А1 Сейран был готов в октябре 1944 г, еще семь было готово к 7 декабря, когда землетрясение серьезно повредило оборудование и стапели на заводе. Производство было уже почти восстановлено, когда 12 марта последовал налет американской авиации на район Нагойи. Вскоре было решено прекратить серийное производство Сейрана. Это было напрямую связано с проблемами строительства столь больших подводных лодок. Хотя I-400 была готова 30 декабря 1944 г, а I-401 через неделю, I-402 было решено переделать в подводный транспорт, а производство I-404 было остановлено в марте 1945 г при 90% готовности. Одновременно прекратили и производство подлодок тип АМ до готовности довели только I-13 и I-14. Небольшое число подводных авианосцев соответственно привело к ограничению производства подводных самолетов. Вместо первоначальных планов выпуска 44 Сейранов до конца марта 1945 г было выпущено только 14. Еще успели до конца войны выпустить шесть Сейранов, хотя много машин было на различной стадии готовности.
В конце осени 1944 г императорский флот начал готовить пилотов Сейранов, тщательно отбирался летный и обслуживающий персонал. 15 декабря был создан 631 воздушный корпус под командованием капитана Тоцуноке Ариизуми. Корпус входил в состав 1 подводной флотилии, которая состояла только из двух подлодок I-400 и I-401. Флотилия имела в своем составе 10 Сейранов. В мае к флотилии присоединились подлодки I-13 и I-14, включившиеся в подготовку экипажей Сейранов. В течение шести недель тренировок время выпуска трех Сейранов с подводной лодки было сокращено до 30 минут, включая установку поплавков, правда, в бою планировалось запускать самолеты без поплавков с катапульты, на что требовалось 14,5 минут.
Первоначальной целью 1 флотилии были шлюзы Панамского канала. Шесть самолетов должны были нести торпеды, а остальные четыре бомбы. На атаку каждой цели выделялись два самолета. Флотилия должна была отправиться по тому же маршруту, что и эскадра Нагумо во время атаки на Перл-Харбор тремя с половиной годами ранее. Но вскоре стало ясно, что даже в случае успеха такой налет был абсолютно бессмыслен, чтобы повлиять на стратегическую ситуацию в войне. В результате 25 июня последовал приказ направить 1-ю подводную флотилию для атаки американских авианосцев на атолле Улити. 6 августа I-400 и I-401 покинули Оминато, но вскоре на флагмане из-за короткого замыкания вспыхнул пожар. Это заставило отодвинуть начало операции до 17 августа, за два дня до которого Япония капитулировала. Но даже после этого штаб-квартира японского флота планировала провести атаку 25 августа. Однако 16 августа флотилия получила приказ вернуться в Японию, а через четыре дня уничтожить все наступательное вооружение. На I-401 самолеты катапультировали без запуска двигателей и без экипажей, а на I-400 их просто столкнули в воду. Так закончилась история наиболее необычной схемы применения морской авиации во время Второй мировой войны, прервавшая историю подводного самолета на долгие годы.
Тактико-технические характеристики М6А Сейран
Тип - двухместный бомбардировщик подводной лодки
Двигатель - Ацута 21, 12-цилиндровый жидкостного охлаждения, взлетной мощностью 1400 лс, 1290 лс на высоте 5000 м
Вооружение:
1*13 мм пулемет Тип 2
1*850 кг торпеда, или 1*800 кг бомба, или 2*250 кг бомбы
Максимальная скорость:
430 км/ч у земли
475 км/ч на высоте 5200 м
Крейсерская скорость - 300 км/ч
Время подъема на высоту:
3000 м - 5,8 мин
5000 м - 8,15 мин
Потолок - 9900 м
Дальность полета - 1200 км на скорости 300 км/ч и высоте 4000 м
Вес:
пустого - 3300 кг
взлетный - 4040 кг
максимальный - 4445 кг
Размеры:
размах крыла - 12.262 м
длина - 11,64 м
высота - 4,58 м
площадь крыла - 27 кв.м
Наши дни
США сейчас работают над летательным аппаратом Корморан (Cormorant).
Американский инженер Л. Рэйл создал проект Cormorant – бесшумный реактивный беспилотный летательный аппарат на базе подводной лодки, который может быть оснащён как системой оружия ближнего боя, так и разведывательной аппаратурой.
Компания Skunk Works, принадлежащая Lockheed Martin, разрабатывает беспилотный самолет, который будет стартовать с борта субмарины из подводного положения. Skunk Works знаменита тем, что разрабатывала в 60-х годах прошлого века самолеты-разведчики U-2 Dragon Lady и SR-71 Black Bird.
Новая разработка называется Cormorant (баклан). Самолет сможет стартовать из шахты баллистических ракет Trident подводных лодок класса "Огайо". Эти стратегические ракетоносцы перестали быть востребованными с окончанием Холодной войны, и теперь часть из них переделывают в субмарины для спецопераций.
Пуск самолета будет производиться при помощи манипулятора, который будет выводить его на поверхность. После этого дрон раскроет сложенные крылья и сможет лететь. Посадку он будет осуществлять на воду, после чего тот же манипулятор вернет самолет на борт субмарины.
Однако создать такой самолёт, который будет способен выдержать давление на глубине 150 футов, и в то же время достаточно лёгкий, чтобы летать, не простая задача. Ещё одна сложность, субмарины выживают благодаря бесшумности, а самолёт, возвращающийся обратно на лодку может выдать её местонахождение. Ответ Skunk Works четырёхтонный самолёт с крыльями типа ‘чайка’, способными складываться вдоль тела самолёта, чтобы он мог поместиться в шахту.
Конструкция самолета отличается прочностью – корпус, сделанный из титана, рассчитан на перегрузки, которые могут возникать на глубине в 45 метров, а все пустоты заполнены пенопластом, что повышает прочность. Остальная часть корпуса сжата инертным газом. Надувные резиновые уплотнения предохраняют оружейные отсеки, входные устройства двигателя и другие детали самолёта. Геометрия корпуса выполнена по сложной схеме, которая снижает его радиозаметность. Самолет будет способен выполнять разведывательные или ударные миссии - в зависимости от оборудования, которым его будут оснащать.
Источник: infuture.ru.
Немає коментарів:
Дописати коментар