Broń wykorzystująca superkawitację.

Posted: 07/02/2011 in Uzbrojenie i Wyposażenie

Zaawansowana broń konwencjonalna cz.1 – torpedy i pociski superkawitacyjne.

Wiele osób słyszało o superkawitacji za sprawą sławnej rosyjskiej torpedy „Szkwał” o której stało się głośno po zatonięciu w 2000 roku rosyjskiego nuklearnego okrętu podwodnego K-141 „Kursk„.  W mediach pojawiły się informacje, że przyczyną katastrofy mogła być eksplozja w luku torpedowym tajnej i niezwykłej torpedy, która miała osiągać w wodzie niespotykane wcześniej prędkości. Dużo mniej osób wie, że superkawitację można zastosować nie tylko w przypadku torped ale i pocisków wystrzeliwanych z działek.

> SUPERKAWITACJA.

Na początek definicja superkawitacji z Encyklopedii PWN:

Superkawitacja [łac.], fiz. szczególny przypadek kawitacji, charakteryzujący się tym, że wypełniony parą wodną pęcherz próżniowy otacza całe ciało poruszające się w wodzie.

Każda torpeda rakietowa posiada zamontowane na „nosie” urządzenie zwane kawitatorem.

Tak jak przedstawiony na zdjęciu powyżej musi posiadać płaskie czoło. Poprzez niego wydostają się na zewnątrz pęcherzyki gazu (powstałe na skutek spalania paliwa lub wcześniej zmagazynowane) i pod wpływem wody otaczają one obiekt na którym jest zamontowany (nie bez znaczenia jest jej specjalnie dobrany kształt tego obiektu) zmniejszając powierzchnię styku wody z nią. Gaz ma mniejszy współczynnik lepkości od wody i dzięki temu uzyskujemy mniejsze opory ruchu torpedy. Dodając do tego odpowiednio potężny napęd (np: rakietowy) i torpeda możne osiągać znaczną prędkość.

>> SUPER-SZYBKIE TORPEDY

Współczesne konwencjonalne torpedy osiągają stosunkowo niewielką prędkość (przykładowo brytyjska torpeda Spearfish osiąga ok. 80 węzłów czyli jakieś 150 km/h).  Przy bliskich odległościach celu taka prędkość wystarcza ale przy bardziej oddalonych celach już nie, ponieważ czas dotarcia torpedy jest za długi. Dlatego też w czasie Zimnej Wojny Sowieci rozpoczęli prace nad stworzeniem torpedy osiągającej znacznie większe prędkości. W ten sposób powstał Szkwał (VA-111 Shkval) pierwsza na świecie torpeda superkawitacyjna. Pierwsza wersja tej torpedy nie była rewelacyjnym osiągnięciem – była duża, ciężka, niesterowalna bez naprowadzania i posiadała bardzo mały zasięg.

Kolejnym państwem, w którym zbudowano torpedę superkawitacyjną były Niemcy. Barracuda, bo tak nazwali swoją torpedę jest kolejnym krokiem w kierunku udoskonalania takich torped takiego typu. Jest mniejsza, lżejsza, szybsza niż Szkwał i co najważniejsze zdolna do wykonywania manewrów.

Amerykanie swojej torpedy superkawitacyjnej jeszcze nie zbudowali i szybko taka się nie znajdzie na wyposażeniu ich okrętów podwodnych. Taka sytuacja może dziwić ale wg dostępnych informacji chcą oni zbudować super-szybką torpedę z prawdziwego zdarzenia (pozbawioną wad istniejących torped superkawitacyjnych) i dlatego prace badawcze tak długo trwają.

Jak wynika z powyższego rysunku ich torpeda ma posiadać własny system naprowadzania (sonar), inny niż rakietowy napęd (wodny silnik strumieniowy)  i ma manewrować dzięki ruchomej dyszy (obecnie sterowanie odbywa się za pomocą wystających ponad gazową otoczkę torpedy stateczników). Po za tym ma być znacznie szybsza niż Barracuda (być może nawet jej prędkość będzie zbliżona do prędkości dźwięku). Głowica z materiałem wybuchowym nie jest potrzeba, przy dużej prędkości do zniszczenia celu wystarczy sama energia kinetyczna torpedy.

>>> POCISKI SKUTECZNE POD WODĄ

Jak wiadomo miny morskie są bardzo poważnym zagrożeniem dla okrętów nawodnych. Są stosunkowo tanie i  łatwe do zastosowania a trudno je wykryć. Niszczenie min za pomocą pojazdów takich jak Seafox jest czasochłonne i kosztowne. Miny można niszczyć pociskami z działka ale tylko te które znajdują się na powierzchni lub płytko pod nią, ponieważ zwykłe pociski szybko wytracają swoją energię w wodzie i są skuteczne tylko do kilku metrów. Amerykańska Marynarka Wojenna zleciła opracowanie działka, którego pociski mogły by zwalczać także głębiej zanurzone miny.

W ten sposób powstał RAMICS (AN/AWS-2 Rapid Airborne Mine Clearance System).

Jest to zmodyfikowane działko Mk44 Bushmaster II mogące strzelać superkawitacyjnymi pociskami           kal. 30 mm (także ze specjalnie ukształtowanym nosem). Wystrzelone pociski rażą skuteczne do głębokości 91 metrów. Wykrywanie celów pod wodą zapewnia LIDAR (laserowy radar).

Działka takie umieszczone na okrętach nawodnych były by skuteczną przeciwtorpedową. Obecnie na okrętach są montowane działka kal. 25 mm, które mają zapewnić obronę przed małymi wrogimi jednostkami wodnymi więc RAMICS mógłby spełniać podwójną funkcję.

PLANY

Następnym krokiem w tworzeniu podwodnych broni kinetycznych ma być opracowanie specjalnej amunicji dla podwodnych działek AHSUM (Adaptable High-Speed Undersea Munitions). Planuje się że działka z taką amunicją będą odpowiednikiem dzisiejszych zestawów obrony bezpośredniej (ang. CIWS) i ich zadaniem będzie obrona m.in. przed torpedami. O ile takie działko na okręcie podwodnym miało by pewien sens to na okrętach nawodnych lepszym, mniej skomplikowanym rozwiązaniem byłby RAMICS.

Być może powstaną podwodne działa większego kalibru strzelające pociskami kinetycznymi o dużej prędkości (w 1997 r. Supercavitating High-Speed Body pokonał odcinek pomiarowy z prędkością 1549 m/s), taki odpowiednik dział elektromagnetycznych okrętów nawodnych. Działo takie przeznaczone było by do atakowania innych okrętów podwodnych i zanurzonych części kadłuba okrętów nawodnych – takie uzupełnienie dla torped superkawitacyjnych, których ilość na okręcie nie może być duża.Być może amunicja do takiego działa będzie posiadała własne zbiorniki gazu potrzebnego dla zaistnienia superkawitacji.

>>>> ŹRÓDŁA:

[1] więcej info o torpedzie Szkwał na www.periscope.ucg.com (EN)

[2] artykuł o zastosowaniu superkawitacji na people.exeter.ac.uk (EN)

[3] więcej o RAMICS na www.as.northropgrumman.com (strona producenta, EN)

[4] Warpdrive Underwater (EN)

– – – – –

Militarne zastosowanie superkawitacji.

superkawitacja

1. Podwodna walka na bliskim dystansie (Underwater Close Combat)

dkwn

2. Zwalczanie min (MCM) oraz innych ładunków bojowych znajdujących się w wodzie (EOD).

> okręty i pojazdy podwodne

> okręty nawodne

> śmigłowce morskie (RAMICS)

3. Zwalczanie okrętów podwodnych i nawodnych.

sfsa

4. Obrona przed torpedami.

ecve

5. Super szybkie torpedy.

ef4eb

6. Załogowe lub bezzałogowe pojazdy podwodne.

model pojazdu podwodnego Underwater Express

Mało prawdopodobne jest zastosowanie superkawitacji w okrętach podwodnych celem uczynienia ich szybszymi, ale jest to jak najbardziej możliwe w przypadku kilkukrotnie od nich mniejszych jednostek podwodnych. Najbardziej znanym z nich projektem mającym osiągać dużą prędkość podwodną jest amerykański Underwater Express. Miałby on być następcą pojazdu ASDS (Advanced SEAL Delivery System), przeznaczonego jak jego nazwa wskazuje do transportu żołnierzy sił specjalnych. Ma on być zbliżony do niego wymiarami (18,3 m długości wobec 19,9 m, średnica 2,4 m wobec 2 m szerokości), ale osiągać kilkanaście razy większą prędkość maksymalną (100 węzłów/185 km/h wobec 9 węzłów). Co ciekawe mogłaby być ona większa, ale ograniczono ją, ponieważ ponoć dostępne rozwiązania techniczne umożliwiają sterowanie tylko do tej prędkości. Ze względu na mniejszą przestrzeń ładunkową UE będzie mógł zabrać mniej komandosów niż ASDS (16). Pierwsze informacje o tym miniaturowym okręcie podwodnym pojawiły się w 2005 roku, a w 2010 planowano przetestować jego model w skali 1:4. Od tego czasu brak nowych informacji na jego temat. Prawdopodobnie jego program został skasowany z powodu znacznego przekroczenia kosztów, braku odpowiednich technologii oraz powodowania przez superkawitację dużego hałasu, co jest w sprzeczności z charakterystyką misji specjalnych. Ten ostatni problem można ominąć przez zastosowanie źródła zasilania np: z ASDS i chowanych w kadłubie pędników oraz modyfikację sposobu działania. Pojazd taki oddalałby się od okrętu macierzystego wykorzystując napęd elektryczny, po to by nie zdradzić jego pozycji i dopiero w pewnej odległości od niego rozwijał dużą prędkość, skracając dzięki niej czas potrzebny do przebycia do celu. Przed nim wyhamowałby i do niego dotarłby skrycie, myląc ewentualnie zaalarmowanego wroga.

Taki pojazd w wersji bezzałogowej lub opcjonalnie załogowej bardzo nadawałby się na system bojowy. Zabierając do przedziału transportowego kilka lekkich torped oraz działko na amunicję superkawitacyjną byłby bardzo przydatny dla przenoszącego go okrętu podwodnego. Mógłby wyszukiwać i niszczyć miny znajdujące się na jego trasie, zwalczać wrogie torpedy i śmigłowce zop, a także szukać i zwalczać okręty podwodne wroga znajdujące się w pobliżu. Pozwoliłyby one jemu na działania w większej odległości i kontrowanie większego obszaru. Na ich nosiciela najlepszy byłby wycofany okręt przenoszący pociski balistyczne. 4-6 mogłyby poziomo dokować do tej sekcji, gdzie przechowywana by była zapasowa amunicja i paliwo do nich.

7. Okręty nawodne.

ewc

Komentarze
  1. Pc-expertus pisze:

    SZKWAŁ VA-111
    Każda torpeda rakietowa posiada zamontowane na „nosie” urządzenie zwane kawitatorem.
    to nie jest żaden kawitator,tylko płytka która pod wpływem odpowiednio do ciśnienia wody włącza spręzone powietrze,dalsze 3 człony lepiej mieszają zawirowania,jej zasięg może być ograniczony wbudowanym zbiornikiem na sprężone powietrze

  2. Pc-expertus pisze:

    SZKWAŁ VA-111
    do zbiornika mozna wpakować skroplone suche powietrze

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s