Невидимые и почти неуязвимые подводные лодки Германии

Глушитель для подводной лодки

Гидролокатор подводной лодки./ Фото: habr.com

С того самого времени, как подводные лодки показали себя впечатляющей ударной силой, военные прибрежных стран задумались о защите собственных кораблей от вездесущего подводного оружия. Правда, их оказалось чрезвычайно сложно обнаружить даже с самолёта, не говоря уже о борте корабля, поэтому на помощь пришёл звук. Учёные взяли пример с летучих мышей, которые пользуются природным радаром – эхолокацией. Те испускают звук определённой частоты и улавливают его отражение, таким образом определяя расстояние до стен и других предметов поменьше. К тому же подводная лодка сама по себе является источником шума, и его тоже можно услышать, используя гидроакустическое оборудование. В общем и целом, субмарину обнаружить оказалось гораздо проще, чем все думали, а когда использовали направленные гидрофоны и экспериментально замерили уровень шума, то ещё и смогли с достаточно большой точностью определить расстояние до подводной лодки и направление. У капитанов субмарин появилась большая головная боль.

Подводная лодка в доке./ Фото: ria.ru

На текущий момент снижение уровня шума и подавление импульсов гидролокаторов превратилось в настоящую науку, изучением которой занимаются тысячи специалистов. Вся конструкция современной подводной лодки ориентирована на подавление шумов самыми разными средствами. Причём бороться с сонарами и издаваемым субмариной шумом оказалось одинаково сложно. К примеру, звуковые импульсы локаторов гасятся при помощи специальных гидроакустических систем. Они испускают свои собственные колебания и в немалой степени гасят звуковые волны, остальное же приходится на корпус и его звукопоглощающее покрытие.

Гребной винт./ Фото: dzen.ru

Источников внутренних шумов у подводной лодки тоже хватает. Один из них – многочисленные насосы, обслуживающие балластные цистерны, системы жизнеобеспечения и ядерные реакторы. Мало того, что для них специально разработали уникальную малошумную конструкцию, так ещё и установили их на специальные резиновые компенсаторы, снижающие вибрации. Даже форму гребного винта изменили, чтобы тот не издавал шум во время вращения. Эти и прочие меры позволяют уменьшить вероятность обнаружения подлодки, а своими корнями они уходят в далёкое прошлое.

Немецкие невидимки

Подводная лодка Кригсмарине./ Фото: smithsonianmag.com

В период Первой и Второй мировых войн была заложена основа для превращения подводных лодок в грозное оружие, но на тот момент это было всего лишь обширное поле для экспериментов. И одним из них стало внедрение гидроакустики. Немецкое командование собиралось активно использовать подводные лодки для охоты на неприятельские суда, и появление способа обнаружения подлодок стало для него большой проблемой. В 1939 году ВМС Германии поставило перед Берлинским техническим университетом и Институтом Г. Герца серьёзную задачу – найти способ предотвратить обнаружение при помощи гидролокатора. Последний распространяет в воде мощный акустический (звуковой) импульс, а потом при помощи входящих в состав комплекса микрофонов «слушает» окружающий океан и ждёт тот же самый импульс, вернувшийся в виде эха. Дальнейшее – дело техники. Подсчитать расстояние до отразившего импульс объекта несложно, да и определить примерное направление тоже.

Подводная лодка U-11./ Фото: wikipedia.org

Учёные рассудили, что единственным способом предотвратить обнаружение может быть какое-нибудь покрытие, которое сможет поглотить звуковые волны и не дать им отразиться обратно к гидролокатору. На разработку проекта потребовалось какое-то время, и в 1940 году, выбрав для своих экспериментов малую подводную лодку U-11, они увлечённо стали обклеивать её полимерной плёнкой. Испытания учёные проводили в естественных условиях и при помощи сонара пытались обнаружить субмарину в открытом море. Военным результаты не понравились, поскольку подводную лодку всё равно было видно на гидролокаторе, но своего учёные добились: вернувшийся от её корпуса акустический ответ обладал меньшей мощностью, чем должен был. Полимерное покрытие поглотило часть звукового импульса.

Подводная лодка U-67./ Фото: uboot-recherche.de

Учёные признали эксперимент успешным и вдохновляющим, а полученные результаты более чем удовлетворительными. Они стали экспериментировать с акустическими качествами различных материалов и в конечном итоге остановили свой выбор на резине. Она имела плотную и упругую структуру, хорошо поглощала звуковые колебания и, что немаловажно, имела приличную прочность. После некоторого количества экспериментов из резины изготовили пластины и обклеили ими уже другую подводную лодку U-67. Технологию укрытия подводной лодки резиной назвали «Альберих».

U-67 в доке./ Фото: wikidata.org

Подготовку к эксперименту завершили к концу весны 1941 года и практически сразу же начали испытания. Правда, до основных тестов на звукопоглощение так и не добрались, поскольку покрытие в самом скором времени начало отваливаться от корпуса. Главным его недостатком стала плохая защищённость от постоянных ударов волн на поверхности моря, из-за чего крепление пластин не выдерживало, и они начинали отслаиваться. Целый год потребовался на то, чтобы улучшить само покрытие, а также придумать и протестировать крепления нового типа, выдерживавшие большие нагрузки. За это время кое-кто из командования даже подумывал о закрытии проекта, поскольку в то время на Восточном фронте уже вовсю велись бои, а и ситуацию там нельзя было назвать простой. Тем не менее подводную лодку с новым резиновым покрытием всё же допустили до испытаний.

Резиновое покрытие на подводной лодке./ Фото: dzen.ru

Любопытно, что новое покрытие оказалось гораздо более прочным, чем предыдущее. Оно легко выдерживало длительное погружение под воду и надводное плавание без существенных повреждений. Самое же главное – это гидроакустические испытания. Они проводились на глубине ста метров и оказались очень успешными. Отправленный гидролокатором импульс сохранил лишь 20% своей мощности после отражения от корпуса подводной лодки. Теоретически это не сделало её совершенно незаметной, но на практике подводная лодка практически полностью скрылась от гидролокатора. Она потерялась на фоне естественных морских шумов.

Облезшее покрытие отечественной подводной лодки./ Фото: 38brrzk.ru

Впоследствии аналогичное покрытие получили десять подводных лодок, которые успешно действовали против кораблей противника. Самое же интересное, что ни одна из них не пострадала от кораблей, снабжённых гидролокаторами. В части случаев экипажи кораблей, соседствующих с потопленными, считали, что те подорвались на мине. Подводную лодку никто не видел и не слышал. Пять из «невидимых» подводных лодок по разным причинам были затоплены, и лишь в 1945 году после окончания войны союзники наконец-то разобрались, в чём был их секрет.

Современные подводные лодки обладают огромным ударным потенциалом и защитой, а неизменными чемпионами являются атомные субмарины, оснащённые по последнему слову техники.