Ловцы железных акул
В Первую мировую войну в военном деле впервые с размахом и блестящими результатами применили подводные лодки и самолёты, причём вторые вскоре стали охотиться за первыми. В межвоенные годы, однако, противолодочная борьба практически не развивалась, а противолодочная авиация и вообще была ликвидирована. С началом Второй мировой пришлось начинать всё сначала, пусть и на новом техническом уровне.
Проблема и решения
К Великой войне подводные лодки (ПЛ) не были новинкой: их применяли в Гражданскую войну в США, их опасался флот в русско-японскую. Но, судя по отсутствию к началу Великой войны противолодочного оружия, бороться с ПЛ не предполагалось! Единственным способом предохраниться от воздействия из-под воды – перекрыть вход в гавань и окружить самые дорогие корабли забором из вертикально поддерживаемых сетей, чтобы перехватывать лодки и их торпеды. В 1913 году кто-то предложил «глушить» ПЛ как рыбу – взрывчаткой. Но чтобы применить такое оружие требовалось решить массу проблем: противник мог легко и быстро «исчезнуть» из вида, и куда тогда бросать бомбу? А она может повредить собственный корабль. А как ее взорвать под водой? А как под водой ПЛ «засечь»? Наконец, решили оставить решение на потом.
Пришла война, навалились проблемы, особенно для Британии – островного государства, зависящего от подвоза всего необходимого из-за моря. На континенте шла большая война, «дома» – своя: с германскими дирижаблями в воздухе и с подводными лодками у побережья. Первый год поиски противолодочного оружия шли стихийно. Основным свойством ПЛ является способность идти и пускать торпеды под водой. Чтобы уклониться от атаки нужно вовремя обнаружить лодку – увидеть перископ или услышать работу двигателя. С 1915 года флоты стали использовать гидроакустический прибор гидрофон. Принцип действия был аналогичен телефону, только микрофон опускался в воду. Чтобы шум собственного двигателя не мешал, его останавливали.
В Британии на основе гидрофона был создан «магнитофонный» взрыватель для морских противолодочных мин. Звуковые колебания в микрофоне преобразовывались в электроток, который воздействовал на замыкатель цепи взрывателя. На минных полях с такими взрывателями подорвались 2 немецкие ПЛ.
К концу войны в британском флоте опробовали гидроэхолоты (сонары). Приемо-передающая головка, выведенная под днище, посылала звуковой сигнал направленным лучом, сканируя воду перед движущимся кораблем. Затем передатчик выключался и акустик прослушивал ответное эхо. Если его не было, передатчик снова включался. Если эхо было, устанавливалось направление на звуковую преграду.
Как всякий металлический предмет ПЛ имеет свое магнитное поле, которое можно обнаружить. При прохождении стального судна над кабельной петлей, уложенной на дне, гальванометр фиксировал появление индукции. В 1918 году такие индикаторные петли в комбинации с управляемым минным полем были уложены на одном участке Ла-Манша и в Скапа-Флоу, куда 28 октября 1918 года попыталась прорваться немецкая ПЛ UB-116. Индикаторная петля среагировала, и подрывом минного поля ПЛ была уничтожена (последняя жертва ПЛО в Великой войне).
Многие способы противолодочной войны напоминают рыболовные технологии. Сетями стали не только защищать корабли и перекрывать проходы к базам, ими огораживали фарватеры для создания помехи ПЛ при атаке на пересекающихся курсах. Сети состояли из отдельных соединяемых секций, могли быть якорными, буксируемыми или дрейфующими. Существовали индикаторные сети, вдоль которых дежурили противолодочные суда. К индикаторным сетям привязывались сигнальные поплавки, внутри которых имелся запас кабеля и фосфорная батарея. Когда ПЛ запутывалась в сети, буй переворачивался и фосфор намокал, выделяя огонь и дым. Буксируемые индикаторные сети могли применяться группой противолодочных судов для блокировки обнаруженной лодки. К минным сетям вместо индикаторных буйков крепили заряды с электроконтактными взрывателями.
Тунцов ловят переметами: за судном тянут длинный трос с привязанными поводками с крючками. Примерно так попробовали «ловить» лодки. С катера спускали трос с привязанными к нему с некоторым шагом зарядами. Катер шел галсами, и при контакте заряд срабатывал. Использовали электрифицированный «перемет», у которого вдоль троса шел кабель: заряды могли подрываться принудительно. Также минные «заборы» могли сбрасываться отдельными секциями и плавать, удерживаемые поплавками.
Против обнаруженных, но успевших погрузиться ПЛ, требовалось оперативное воздействие глубинными зарядами. Ловлю на спиннинг напоминало буксировка по примерному курсу погрузившейся ПЛ сброшенного с кормы заряда, закрепленного на длинном тросе. К мине подводили электрокабель для дистанционного подрыва.
С 1915 года начались серьезные работы по созданию глубинных бомб. Основной проблемой стал дистанционный подрыв заряда. Попробовали действовать как с морскими минами, только наоборот: бомба привязывалась тросом к поплавку, после сброса в воду она погружалась на определенную глубину, отмеряемую длиной троса, натяжение которого приводило к взрыву. Попытались также применить химический «таймер»: взрыв происходил после завершения химической реакции «предохранителя» в результате попадания морской воды. Еще в 1914 году был предложен гидростатический взрыватель, а глубинная бомба (тип D) с ним появилась летом 1915 – теперь можно было заранее задавать различную глубину подрыва.
Сбросить бомбу в воду – тоже оказалась проблемой. На судне, оснащенном глубинными бомбами, назначался бомбометчик – самый сильный матрос, который должен был схватить снаряд с поплавком (так называемую «пепельницу») и зашвырнуть его подальше от борта. Для удобства придумали «бомбу-гарпун» – заряд конической формы с длинной деревянной ручкой.
Тяжелая «крейсерская» глубинная бомба, созданная на основе сферической морской мины, потребовала создания бомбосбрасывателя (сброс осуществлялся при движении судна). Вскоре американцы доработали британский бомбосбрасыватель: специально для удобства сброса «глубинки» стали делать в цилиндрическом корпусе. Они укладывались на наклонный лоток, установленный на корме, и поочередно скатывались в воду. Широкое использование на фронте траншейных бомбометов навело на создание противолодочных бомбометов: глубинная бомба оснащалась шомполом, который вставлялся в направляющую трубу с вышибным зарядом.
ПЛ, находящуюся в надводном положении, можно было таранить. Таким образом в августе 1914 года была потоплена немецкая ПЛ U-15 – первая в начавшейся войне. Но не каждое судно могло без ущерба для себя проделать такое, и тогда вспомнили о шестовых минах. Систему испытали на миноносце «Старфиш», установив на носу выдвижной шест с миной.
Воздушный патруль
Активная защита своего судоходства требовала обнаружения ПЛ противника до пуска ею торпеды. На войне существует аксиома: чем раньше узнал о противнике, тем больше шанс на победу (или на избежание поражения). На флоте: поднялся выше – увидел дальше. И для этой цели некоторые флоты «завели» у себя летательные аппараты. Уже первые подъемы на воздушных шарах, воздушных змеях и дирижаблях показали, что можно увидеть не только, что там за горизонтом, но и что под водой. Французы и итальянцы с конца 19 века активно занимались обнаружением ПЛ с помощью воздушных шаров и наблюдательных змеев. В 1912-1914 годов британский флот провел исследования по пригодности самолетов для обнаружения ПЛ.
В войну в Англии и США для противолодочного патрулирования массово производились и применялись летательные аппараты – дирижабли и самолеты. Британская морская авиация за войну «привлекла» для этого более 600 самолетов. Специально для противолодочного дозора французской компанией «Како» был разработан буксируемый морской змейковый аэростат, а британцы оборудовали 247 судов и кораблей для использования аэростата наблюдения. Из корзины можно было увидеть лодку на расстоянии до 28 миль (в зависимости от погоды) и сообщить по телефону капитану судна. Одно присутствие над кораблями летательного аппарата заставляло немецкие подлодки прекращать атаку, пережидать более удобного момента.
Первые опыты с гидрофоном морская авиация стала проводить в 1916 году. Гидросамолет должен был приводниться и опустить микрофон в воду. В конце войны был создан двунаправленный гидрофон в жестком опускном корпусе для больших летающих лодок. Эксперименты проводились на более спокойном Средиземном море, но распространения не получили. Специально для патрульных дирижаблей был создан бортовой опускной гидрофон. В кабине летнаба крепился барабан с микрофоном на длинном кабеле, что позволяло применять прибор, не опускаясь на воду.
При атаке ПЛ дирижабли и самолеты в основном применяли обычные авиабомбы. Из опыта стало ясно, что эффективнее всего использовать бомбы калибром более 100 фунтов. Бомба с зарядом в 40 фунтов поражала корпус лодки на расстоянии 10 футов, 120 фунтов – 35 футов. Основной бомбой стала 112-фунтовая RL. Предприятие RFC на основе 230-фунтовой бомбы сделало противолодочную модификацию. Рекомендовалось применять одновременный сброс 230 глубинных и 112-фунтовых «контактных» бомб.
Появление на самолетах пушек для борьбы с немецкими дирижаблями заинтересовало морскую авиацию уже с точки зрения обстрела малотоннажных судов и ПЛ. Такие пушки ставились на гидросамолетах и двухмоторных сухопутных аппаратах, но дальше отдельных экспериментов дело не продвинулось.
Всё сначала
В 30-е годы практически повсеместно морская авиация или была «ликвидирована» (вошла в состав объединенных ВВС) и/или лишилась своих противолодочных возможностей, противолодочную оборону (ПЛО) поручили ВМФ. Наука не стояла на месте и к следующей большой войне появляются новые перспективные системы. В 1936 году на оснащение поступают первые радиобуи, сбрасываемые с судов, но они служили для целей навигации. В 1936 году в Британии появляется радиолокатор (РЛ), который приспособили для дальнего обнаружения воздушных целей. В конце 30-х похожие системы разработали в США. Вместе с большими наземными РЛС потребовались более компактное оборудование для установки на кораблях и летательных аппаратах. Параллельно разрабатывался РЛ для истребительной авиации (AI) и патрульной (ASV, Aircraft to Surface Vessel). В 1937 году первый британский ASV был опробован с борта самолета, но дальнейшие работы были остановлены.
С расширением военных действий 2МВ расширялась география участников и прилагаемые ими усилия. Развертывание германским флотом подводной войны, потребовало от «государств моря» максимум усилий.
Алгоритм противолодочных действий не изменился со времен Великой войны. До момента применения бортового оружия требовалось ПЛ обнаружить или определить примерное место ее подводного положения. Основными системами обнаружения ПЛ стали два нововведения: радиолокация – для надводного обнаружения и детектор магнитной аномалии – для подводного. В ночное время использовались осветительные приборы: прожекторы, осветительные (светящиеся) бомбы, осветительные ракеты. ПЛ в подводном положении обнаруживались гидрофонами и гидролокаторами (сонарами).
Воздушная техника стала значительно эффективнее. Береговые силы получили на вооружение дальние тяжелые самолеты большой грузоподъемности. Многочисленный экипаж позволял одновременно прослушивать радиоэфир, осматривать поверхность с помощью оптики и радиолокаторов, а глубину – вслушиваясь в сигналы радиогидроакустических буев.
Увидеть и услышать
В 1940 году на британских патрульных самолетах начали ставить РЛС Mk.I 1,5-метрового диапазона. Локатор имел антенны, устанавливаемые на крыле под некоторым углом в стороны, чтобы определять положение цели относительно курса самолета. Локатор был ненадежным и предназначался для обнаружения крупных надводных целей. Ее сменила РЛС ASV Mk.II с улучшенными характеристиками. Антенны локатора могли устанавливаться в дух положениях. Для обзора вперед в носу ставили передающую антенну, а под крыльями приемные, названные «Яги» (Yagi).
Для бокового обзора на хвостовой части фюзеляжа сверху крепили 4 передающих антенны и по бортам два ряда по 4 приемных антенн. В 1941 году с Mk.II познакомили американцев, которым радар (в 1940 году американцы ввели аббревиатуру RADAR – Radio Detection And Ranging, радиообнаружение и определение дальности) понравился, они купили лицензию и начали производить его как для собственной авиации, так и для поставок союзникам. Всего в США выпустили более 26000 радаров типа ASV Mk.II.
Американские специалисты и сами работали над радаром, но более компактным и мощным сантиметрового диапазона с параболической антенной. Такие радары постепенно заменили «рогатые» британские системы. Небольшие параболические приемо-передающие (дуплексные) антенны «прятали» в обтекаемые гондолы, которые можно было крепить в удобном месте на планере самолета или гондолы дирижабля.
В 1940 году британцы тоже создали 10-см РЛ с параболической подвижной антенной для ночных истребителей. С марта 1943 года параболические ASV Mk.III, стали устанавливать в носу тяжелых самолетов Берегового командования. Когда на вооружение поступили «Либерейторы» на базе бомбардировщика B-24G с пулеметной башней в носу, ASV Mk.III разместили вместо нижней пулеметной установки. Антенна в цилиндрическом обтекателе перед включением станции опускалась вниз.
В конце 1942 года на немецких ПЛ появился детектор, предупреждавший экипаж об облучении лодки РЛ. Лодка могла погрузиться или подготовиться к противодействию зенитным оружием. В «ответ» был создан локатор ASV Mk.VI, у которого при обнаружении цели уменьшалась мощность сигнала, чтобы на ПЛ подумали, что самолет не видит лодку и летит «своей дорогой». Вариант Mk.VIА мог автоматически наводить прожектор на обнаруженную цель. Так же были разработаны 3 и 1,5-сантиметровые локаторы, которые могли засекать перископы и «шноркели» на расстоянии до 8 км.
Первые бортовые РЛС имели слишком большую минимальную дальность обнаружения. С их помощью самолет мог засечь лодку и выйти в район нахождения, но потом сигнал от РЛ сливался с отраженным. Для атаки требовалось увидеть лодку визуально и сбросить бомбы, пользуясь бомбардировочным прицелом, что в ночное время не представлялось возможным. Один из пилотов британской поисковой эскадрильи Х. Ли предложил установить под крыло прожектор, который был так и назван «фонарь Ли». Прожектор помещался в обтекаемую гондолу, которая подвешивалась под правое крыло тяжелого самолета. Для патрульных «Веллингтонов» была создана фюзеляжная выдвижная установка «фонаря Ли» в виде застекленной цилиндрической «корзины» с прожектором внутри. Использование британскими самолетами прожектора вынудили немецкие ПЛ заряжаться днем – тогда экипаж мог вовремя заметить приближающийся самолет.
В 1941 году в США начались исследования по возможности обнаруживать с самолета металлические предметы в воде с помощью детектора магнитных аномалий (Magnetic Anomaly Detector, MAD). В 1942 году детектор, разработанный в Колумбийском университете, начали устанавливать в хвостовой части американских патрульных самолетов. У более совершенной системы Mk.VI было два детектора на концах крыла, что позволяло определить направление дальнейшего поиска.
Детектор мог быть использован, если было известно приблизительное местоположение лодки. Например, самолет обнаруживал лодку БРЛС, выходил в нужный район, и если лодка успевала погрузиться, начинал поиск с помощью MAD. Детектор Mk.VI при высоте полета 100 футов имел ширину реагирования 450-500 футов при погружении лодки до 100 футов. Реакция прибора отображалась на движущейся бумажной ленте. Принятие MAD потребовало создания дополнительных систем, усиливающих эффективность детектора. Так, как MAD реагировал на любые металлические предметы в воде, например, затонувшие суда, возникла необходимость одновременно убедиться, что магнитную аномалию создает активный источник.
К 1942 году противолодочные корабли пользовались буксируемым гидрофоном, на базе которого был создан автономный сбрасываемый радиофицированный буй для патрульных дирижаблей. Для самолетов буй оснастили парашютом. Цилиндрический корпус изготавливался из бумаги покрытой смолой. В нижней крышке имелись отверстия, закрываемые водорастворимым материалом, чтобы буй мог затонуть после выработки ресурса электробатареи. Выпускались буи с шестью вариантами частоты радиопередачи с соответствующей цветовой маркировкой: фиолетовый, оранжевый, синий, красный, желтый и зеленый.
Они сбрасывались в месте визуального обнаружения лодки или перископа. Первым сбрасывался фиолетовый буй, от него, как от центра самолет совершал концентрические пролеты со сбросом еще 4 буев (маршрут пролета напоминал лист клевера). Последний был контрольный, сбрасывался после атаки глубинными бомбами, чтобы уточнить ситуацию. Для лучшего построения «листа клевера» буи оснащались упаковкой флуоресцентной краски или бронзового порошка (днем) или электрической лампочкой для ночной операции. Оператор поочередно прослушивал диапазоны и выбирал наиболее вероятное направление хода лодки. В конце войны американцы создали буй с узконаправленным гидрофоном AN/CRT-4, для вращения буя в воде выпускался специальный якорь.
MAD был эффективным, когда самолет летел на определенной высоте. Над океаном в отсутствии вертикальных ориентиров сделать это визуально, было затруднительно, и разработали радиолокационный высотомер, который благодаря однородности водной поверхности, давал показания с точностью до 3 м.
Поставить точку
После обнаружения ПЛ требуется ее уничтожить. Самолеты британского Берегового командования и американских армейских ВВС встретили войну, вооруженные авиабомбами общего назначения (GP) небольших калибров. Единственно их контактные взрыватели можно было установить с замедлением. Как показали первое же их применение, требовались более мощные бомбы и специальные взрыватели. Пока ничего подходящего промышленность не поставляла, британские авиаторы стали использовать корабельные глубинные бомбы. Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление бочкообразной бомбы, для них придумали головной и хвостовой обтекатели и стабилизатор.
Получив в свое распоряжение MAD противолодочная авиация могла более точно определить местоположение ПЛ, но при этом атаковать ее было уже поздно – самолет быстро пролетал над лодкой. К этому времени американские противолодочные суда кроме глубинных бомб, сбрасываемых с кормы, получили реактивный бомбомет «Мышеловка» (Mousetrap), созданный на основе британского «Ежа» (Hadgehog) – многоствольного бомбомета. Бомбы «Ежа» имели полый хвостовик, надеваемый на направляющую трубу с вышибным зарядом. С помощью «Ежа» можно было накрывать небольшими «глубинками» водную поверхность впереди «охотника».
Американцы заинтересовались «Ежом», но переделали систему из-за присущего ей недостатка – сильной отдачи при выстреле, из-за которой установкой могли пользоваться только корабли с прочной палубой, а это не меньше миноносца. Американцы переместили пороховой заряд из направляющей трубки в хвостовик бомбы – получился реактивный двигатель. Реактивный бомбомет можно было установить на любой посудине. Если пускать такие ракеты с самолета против полета, скорости взаимно компенсируются и ракета (бомба) упадет примерно в районе пуска.
Оружие назвали «ретробомбой» («ретроракетой») или «Вертикальной противолодочной ракетой» (VAR). Первые «ретробомбы» выпускались в трех модификациях, имевших двигатели разной тяги, чтобы они «ложились» не в одном месте. VAR Mk.20 имела гидростатический взрыватель, тяга была одинаковая, но бомбы отстреливались специальным прибором MABS с интервалом в 0,5 секунд. Пуск производился серией по 3 бомбы с каждого полукрыла.
Обнаружив ПЛ или место ее погружения, самолет становится в вираж, чтобы вернуться к месту обнаружения или летел по кругу. На море естественных ориентиров нет и приходиться самолету «создавать» искусственные ориентиры – обозначать маркером место обнаружения и границы круга поиска. Для этого существуют ориентирно-сигнальные бомбы-маркеры. Противолодочная работа – круглосуточная, отсюда и маркеры делаются дневные и ночные. Для размещения маркеров в самолетах устанавливаются ящичные бомбодержатели.
На американских самолетах использовали держатели с пятью секциями, куда помещали и маркеры, и буи. Однако с маркерами получалась та же «история», что и с обычными «глубинками»: сброс с ящичных держателей запаздывал. И тогда применили систему VAR: маркерные бомбы получили тормозной реактивный двигатель, а пуск производился с трубчатых направляющих, установленных под углом вниз в кабине стрелка-оператора, который мог перезарядить установку в полете. Установка была связана с MAD и «ретромаркер» запускался одновременно с «ретробомбами».
В 1941 году в США начались работы по созданию самонаводящейся акустической противолодочной торпеды для вооружения летательных аппаратов. Торпеда должна была помещаться в бомбоотсек самолетов, ее корпус выдерживать удар об воду и иметь систему управления, как по азимуту, так и по глубине. Весной 1943 года торпеда Mk.24 FIDO поступила на вооружение. До конца войны было поставлено около 400 торпед, применено 204, которыми были потоплены 37 ПЛ и 18 повреждены.
В мае 1941 года британцы начали исследования по применению с самолетов ракет для уничтожения наземных бронированных целей. В 1942 году противолодочная авиация опробовала новое оружие для своих нужд. Реактивные бронебойные и полубронебойные снаряды поражали лодки даже идущие под водой на небольшой глубине. Американцы тоже использовали подобные ракеты
Базовая противолодочная авиация вооружалась многоместными грузоподъемными самолетами. Это были или патрульные летающие лодки, или сухопутные бомбардировщики. Все они имели пулеметные оборонительные установки, предназначенные для воздушного боя. У большинства установок был недостаточный угол для обстрела надводных целей. В конструкцию некоторых самолетов пришлось вносить необходимые изменения.
На популярном противолодочном самолете «Каталина» прямоугольные люки для хвостовых пулеметов заменили большими вырезами, закрываемыми прозрачными каплевидными экранами с подвижными секторами. Отлично зарекомендовавшие себя в противолодочной службе тяжелые бомбардировщики В-24 послужили базой для создания специального самолета PB4Y-2 «Privateer». На нем килевые «шайбы», мешавшие стрельбе из боковых установок, заменили однокилевым оперением. Бортовые установки позволяли стрелять вертикально вниз.
За годы 2МВ противолодочная авиация выделилась в отдельное направление. Для нее создавалась специальная воздушная техника. ПЛО стала крупным заказчиком для радиоэлектронной промышленности. Оружейники напридумывали эффективные средства поражения, комплексно «вписывая» их в систему ПЛО. Конечно, если сравнивать кто кого в дуэли «подводные лодки против самолетов», то на первый взгляд окажется, что авиация – это дорогое и малоэффективное оружие. Так, американские самолеты и дирижабли потопили 13 ПЛ ценой потери 57 летательных аппаратов, у британцев вражеские подводники сбили и отправили на списание 700 машин. Но у ПЛ противник «водный»: транспорты, корабли, ПЛ. И в этой войне немецкие и японские подводники проиграли, в немалой степени благодаря противолодочной и патрульной авиации союзников, их научному и индустриальному превосходству.
