Jei torpeda atsitrenktų į ledlaužį, ar pakaktų jo tvirto korpuso, kad jį apsaugotų?

Ledlaužiai yra vieni iš tvirčiausių laivų, išskyrus karo laivus. Sukietintais korpusais ir galingais varikliais, vienintelė šių laivų egzistavimo priežastis yra nutiesti kelią per storą jūros ledą.

Praeities nelaimės, kaip ir „Titaniko“ nuskendimas, aiškiai parodo, kokie klastingi dideli ledo luitai, pavyzdžiui, ledkalnis, gali būti jūroje. Tačiau ledlaužiai reguliariai kovoja su storu ledu. Natūralu, kad tai verčia susimąstyti, kokie ištvermingi šie laivai iš tikrųjų yra?

Ar jie galėtų, pavyzdžiui, išgyventi tiesioginį torpedos poveikį? Pasidomėkime, kaip hipotetinis scenarijus gali atrodyti.

Kas yra ledlaužis?

Ledlaužiai yra labai specializuoti laivai, suprojektuoti taip, kad galėtų prasiveržti per jūros ledą. Šie laivai turi labai modifikuotus korpusus (ir priekius), kurie leidžia perkirsti ledą nepažeidžiant laivo korpuso. Ledlaužiai egzistuoja jau kurį laiką – vienas ankstyviausių XI amžiaus pavyzdžių vadinamas kočiu.

Ledlaužiams paprastai pavesta lydėti prekybos laivus per storą jūros ledą arba jie patys naudojami kaip tyrimų laivai poliariniuose regionuose.

Jūros ledo storis, su kuriuo jie gali susidoroti, visiškai priklauso nuo laivo dydžio, galios ir konstrukcijos. Didesni laivai, pavyzdžiui, rusų „50 Let Pobedy“ gali susidoroti su 5 metrų storio ledu. Mažesni laivai, tokie kaip „RV Polarstern“, gali laužyti kuklesnio storio, iki 1,5 metro storio ledą.

Tokie laivai yra labai svarbūs norint išlaikyti daugelio poliarinio regiono laivybos kelių pralaidumą ir dėl savo vaidmens yra linkę plaukioti vienose nemaloniausių vietų pasaulyje.

Kuo ledlaužiai yra tokie ypatingi?

Dauguma ledlaužių dažniausiai būna didesni laivai, tačiau kai kurie mažesni laivai taip pat gali atlikti panašią funkciją. Nepriklausomai nuo dydžio, ledlaužiai paprastai turi keletą bendrų savybių:

Stiprūs korpusai. Kadangi jų pagrindinis tikslas yra sutriuškinti ledą ir sudaryti vandens kelią, jų korpusai turi būti specialiai sustiprinti ir sutvirtinti, kad būtų galima įveikti papildomą stresą. Jie taip pat padengti mažos trinties tirpalu, kuris palengvina slydimą ledu.

Galingi varikliai. Sutraiškyti ledą reikia daug jėgų. Dėl šios priežasties dauguma ledlaužių varomi dyzeliniais arba atominiais varikliais.

Speciali forma. Ledlaužiai priekyje dažnai būna platesni nei gale. Ši „ašaros“ forma suteikia galimybę atverti platų kanalą per ledą.

Apvali nosis. Nors įprasti laivai paprastai turi smailią nosį, kad galėtų perpjauti bangas, ledlaužio nosis paprastai būna apvalesnė. Kai laivas trenkiasi į ledą, apvali nosis priverčia laivo priekį pakilti ant ledo. Tada didžiulis laivo svoris jį sutraiško iš viršaus.

Vandens purkštuvai. Kai kuriuose ledlaužiuose yra karšto vandens purkštuvai, esantys šiek tiek žemiau vandens linijos, kurie padeda pašalinti ledą.

Visos šios savybės padeda ledlaužiui atlikti savo funkciją. Dauguma šiuolaikinių ledlaužių laivų yra taip gerai suprojektuoti šiam tikslui, kad ledo laužymas nepakenkia laivo korpusui.

Ką torpeda padaro laivui?

Torpedos yra niokojantys ginklai, skirti sprogti susidūrus su antžeminių laivų ar povandeninių laivų korpusais arba labai arti jų. Nors ankstyvieji pavyzdžiai buvo gana paprasti, šiuolaikinėse torpedose yra labai sudėtinga elektronika (pvz., pasyvusis sonaras) ir kiti prietaisai, skirti savarankiškai valdyti arba valdyti nuotoliniu būdu.

Paprastai tariant, senesnės torpedos padaro žalą sprogdamos tiesiai prieš taikinio korpusą, tikintis išmušti skylę tiesiai per jį. Tai, teoriškai, leis vandeniui užlieti laivą, galų gale jį nuskandins.

Laivui nuskandinti dažnai reikia ne vieno tiesioginio smūgio. Tiesą sakant, yra keletas karo laivų, pavyzdžiui, Antrojo pasaulio karo Japonijos eskadrinis minininkas „Musashi“, kuriems reikia kelių tiesioginių smūgių, kol galiausiai laivas nuskandinamas.

Pasibaigus Antrajam pasauliniam karui, torpedų technologijos toliau tobulėjo. Iš dalies tai lėmė poreikis ieškoti būdų apeiti torpedos gynybos strategijas, pavyzdžiui, torpedos diržus. Be to, pagerėjus gynybinėms priešlėktuvinėms galimybėms, torpedas paleidusiems lėktuvams reikėjo tai padaryti iš didesnio aukščio ir iš toliau. Dėl to buvo daug sunkiau surengti tiesioginį smūgį, jau nekalbant apie kelis tiesioginius smūgius.

Galiausiai buvo sukurti projektai, leidžiantys torpedai sprogti tiesiai po priešo laivu. Tai kritiškai susilpnintų laivo kilį ir mirtinai sužeistų laivą. Ji netgi galėjo padalinti laivą į dvi dalis, taip „sulaužydama jo nugarą“.

Šiuolaikinės torpedos paprastai būna dviejų tipų: šiluminės ir elektrinės. Pirmoji naudoja specialų kurą, pavyzdžiui, „OTTO Fuel II“, kurį galima deginti be išorinio deguonies šaltinio, varyti dujų turbinas ar ašinius stūmoklinius variklius, kurie torpedas varo didesniu nei 60 mazgų (110 km/val.) greičiu. Kuro deginimo metu taip pat gali būti įpurškiamos kitos cheminės medžiagos, pavyzdžiui, hidroksilamonio perchloratas (HAP), kad būtų užtikrintas dar didesnis greitis.

Elektrinės torpedos paprastai yra lėtesnės, tačiau turi kitų privalumų (ir trūkumų), palyginti su šiluminėmis.

Bet kuriuo atveju šiuolaikinės torpedos naudoja borto sonaro ir „komandinio laido“ arba šviesolaidžio kabelio mišinį, kad užmegztų duomenų ryšį su ugnies valdymo sistema. Procesas yra gana sudėtingas, tačiau nereikia nė sakyti, kad šiuolaikines torpedas aptikti ir jų išvengti gali būti labai sunku.

Naudojant šiuolaikines torpedas, detonacija paprastai įvyksta dėl smūgio (kaip ir tradicinių torpedų) arba dažnai maždaug už metro nuo tikslinės korpuso zonos, vadinamos „nužudymo dėže“. Tai pasiekiama naudojant iš anksto užprogramuotus duomenis kartu su laive esančiu sonaru arba ugnies kontrolės instrukcijomis, perduotomis per komandų laidą.

Torpedos nukreipiamos į tą laivo dalį, kurią labai sunku tinkamai apsaugoti, be to, sugadinus šią laivo dalį, paties laivo svoris gali pakenkti laivui.

Artimos torpedos paprastai pažeidžia laivus trimis bangomis. Pirmasis yra tikrasis detonavimas. Tai sukuria slėgio bangą, dėl kurios po laivu susidaro milžiniškas oro burbulas. Kai burbulas kyla, jis iškelia laivą iš vandens, sukeldamas didžiulį stresą laivo korpusui. Kai šis burbulas neišvengiamai išsisklaido, laivas vėl nusileidžia sprogimo paliktoje tuštumoje, todėl laivo korpusas sulinksta dėl savo svorio.

Galiausiai, likusi tuštuma vėl užpildoma vandeniu vandens paviršiuje sukuriant didelį į geizerį panašų darinį. Dėl šios priežasties laivo korpusas, dabar nusileidęs, dar kartą sulenkiamas, tik jau į viršų. Visa tai įvyksta per kelias sekundes.

Tai puikiai matoma šiame video:

Įtempimų, kuriuos sukelia šis kėlimo-nukritimo-kėlimo procesas, paprastai pakanka mirtinai pakenkti laivo kiliui. Galbūt net tiek, kad laivą perpjautų į dvi dalis. Tačiau jei laivui pavyks išgyventi susidūrimą su torpeda, greičiausiai jis bus stipriai apgadintas ir jį reikės skubiai remontuoti.

Tęsinys kitame puslapyje:

Kaip laivai apsaugomi nuo torpedų?

Prekybos laivams gynybos nuo torpedų yra nedaug. Kadangi pagrindinis jų vaidmuo tenka komercinei veiklai, didžioji dalis laivo konstrukcijos tenka tokiems dalykams kaip degalų efektyvumas ir keliamoji galia. Antrojo pasaulinio karo metu prekybos laivai buvo linkę keliauti vilkstinėmis, kurias galėjo apsaugoti povandeniniai laivai ar karo laivai.

Be to, tiesioginiai torpedų smūgiai laivui ne visada būdavo mirtini.

Kita vertus, karo laivai turi tam tikrų savigynos galimybių. Be kovos su povandeniniais laivais (t. y. surandant ir neutralizuojant priešo povandeninį laivą), pats laivas taip pat turi įvairių gynybos priemonių ir atsakomųjų priemonių.

Šiuolaikiniai karo laivai gali naudoti sraigtasparnių ir sonaro sekimo derinį, kad aptiktų atskriejančią torpedą ir atliktų vengimo veiksmus. Jie taip pat gali naudoti kovos su torpedomis torpedas, kad jas sulaikytų ir sunaikintų, kol jos netampa grėsme laivui.

Kai kurie iš moderniausių perėmimo būdų apima specialias raketas, skirtas sunaikinti torpedas per atstumą, pavyzdžiui, „Surface Ship Torpedo Defence System“ (SSTD), kurią šiuo metu kuria JAV laivynas.

Kiti variantai apima velkamo torpedos jauko įrengimą už laivo, pavyzdžiui, „AN / SLQ-25 Nixie“. Šie įtaisai skleidžia garsą, kuris yra stipresnis nei paties laivo sraigtai, taip bandydami suklaidinti torpedos prietaisus.

Tačiau, jei visos atsakomosios priemonės bei bandymai sulaikyti torpedą nepavyktų, karo laivai turi keletą kitų pritaikymų sumažinti torpedos daromą žalą. Anksčiau laivai galėjo būti aprūpinti fizine apsauga, pavyzdžiui, torpedos tinklais ar torpedos išsipūtimais (įrengti arba modifikuoti vandens pripildytos talpos laivo korpuso šonuose). Abu jie buvo pasyvios gynybos nuo torpedų forma.

Kita apsauga, panaši į torpedos išsipūtimus, buvo vadinama torpedos diržu. Įprasta tarp Pirmojo ir Antrojo pasaulinių karų, ją sudarė lengvai šarvuotų skyrių serijos, besidriekiančios laivo šonuose ties vandens linija.

Idėja buvo ta, kad šie skyriai galėtų sugerti torpedos sprogimus (arba artilerijos sviedinius), kurie smogia žemiau vandens linijos, ir taip sumažinti sprogimo padarytą žalą.

Pasibaigus Antrajam pasauliniam karui, plačiai naudojant orlaivius (ypač reaktyvinius lėktuvus) ir raketas, taip pat patobulinus ugnies kontrolę, šios pasyviosios apsaugos formos paseno.

Jie ypač neveiksmingi šiuolaikinėms „išmanioms“ giliai nardančioms torpedoms, tokioms kaip „Mark 48“, kurios skirtos detonuoti po laivo kiliu.

Taigi, atėjo laikas pagrindiniam klausimui.

Ar ledlaužis gali išgyventi torpedos smūgį?

Tai priklauso nuo torpedos tipo (kontakto ir artumo) ir nuo to, kur torpeda pataiko. Jei torpeda sprogsta po laivo kiliu, jis greičiausiai turi labai mažai galimybių išgyventi. Tokio tipo torpedos yra skirtos net labiausiai ginkluotiems ir šarvuotiems šiuolaikiniams karo laivams naikinti.

Atsižvelgiant į užduotį, kurią šie laivai yra skirti atlikti, jų veržlės turi tam tikrų specialių modifikacijų (pvz., papildomų skersinių elementų), kad būtų galima susidoroti su papildomais įtempiais ir įtempimais. Tačiau mažai tikėtina, kad net šių modifikacijų pakaktų atsispirti šiuolaikinės torpedos detonacijos galiai.

Tačiau jei, kontaktinis detonavimas bus palei ledlaužio korpusą, jis iš tikrųjų turi galimybę išgyventi.

Kaip jau buvo minėta anksčiau, ledlaužių korpusai yra specialiai sutvirtinti, ypač ties laivo nosimi, pirmagaliu ir vandens linija, ir galbūt tai padės išgyventi torpedos smūgį. Laivo konstrukcija taip pat gali padėti sušvelninti smūgį, nes jie skirti „važiuoti“ per ledą, o tai labai apkrauna laivo korpusą.

Jų pagrindiniai korpusai taip pat būna „dvigubi“ ir yra pagaminti iš specialios rūšies plieno, kuris nepraranda stiprumo esant labai žemai temperatūrai. Ledlaužių korpusuose taip pat yra specialus skyrius, kad būtų išvengta užliejimo, jei įvyktų pažeidimas.

Šios modifikacijos panašios į torpedos diržus ir išsipūtimus, kuriuos karo laivai naudojo XX amžiaus pirmoje pusėje.

Ledlaužiai taip pat turi specialiai sukurtas balasto valdymo sistemas, kurios leidžia dalinai užliejus korpusą pakeisti jo masės centrą. Kol šie siurbliai veikia, jie gali būti naudojami siekiant užkirsti kelią mirtinam laivo užtvindymui ar apvirtimui.

Tačiau, ledlaužiai nėra karo laivai, ir nors jie yra stipriai modifikuoti, kad taranuotų storą ledą, tai labai skiriasi nuo torpedos smūgio – jo išgyvenamumas bus sėkmės ir sudėtingo jo korpuso įtempių sąveikos derinys.

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

Interesting Engineering

Aut. teisės: MTPC

Komentarai (1)