броневой защиты, необходимо, чтобы торпеда шла глубже. Малые надводные корабли неглубоко сидят в воде; если пустить торпеду на большой глубине, она может пройти под днищем такого корабля, под его килем. Значит, надо пустить торпеду на небольшой глубине. И надо обеспечить, чтобы заданная глубина не менялась.
Вот тут-то и начинается работа первого «рулевого» торпеды – гидростатического аппарата. Цилиндр с подвижным диском и пружиной помещен в торпеде так, что диск сообщается с морской водой, испытывает давление воды. Чем глубже погружена торпеда, тем больше это давление; чем ближе к поверхности воды идет торпеда, тем меньше и давление. Это давление будет толкать диск гидростата снизу вверх.
Что нужно сделать, чтобы торпеда шла па заданной глубине, например, на глубине в 4 метра? Регулируют пружину гидростата таким образом, чтобы при глубине в 4 метра диск занимал в цилиндре определенное положение. Если торпеда пойдет глубже, давление увеличится, диск пойдет кверху. Если торпеда пойдет на меньшей глубине, диск опустится.
Особые тяги связывают диск с рулевой машинкой, работающей от сжатого воздуха. Рулевая машинка, в свою очередь, связана с горизонтальными рулями. Если торпеда пошла вниз и нырнула ниже заданной глубины, диск сдвинулся кверху, потянул тягу, заработала рулевая машинка и повернула рули. Торпеда начинает итти кверху. Вот она достигла определенного уровня под водой, но не удержалась на нем и пошла выше. Диск опустился, снова потянул тягу, но уже в другую сторону. Снова заработала рулевая машинка и повернула рули. Приходится торпеде повернуть книзу. Так гидростат не дает торпеде уйти от заданной глубины.
А как же ведут себя гидростат и рули, если торпеда правильно идет на заданной глубине?
В этом случае диск остается в покое, а все устройство так отрегулировано, что при неподвижном диске и горизонтальные рули остаются в покое. При этом должен получиться и прямой ход, без скачков вниз и вверх. На самом деле строго прямого хода не бывает: торпеда всегда уходит то вверх, то вниз, идет по волнистой линии. Но если нет резких скачков, если отклонения от заданного уровня невелики, не больше полуметра, ход по глубине считается удовлетворительным.
Но один гидростат не решает этой задачи.
Еще первые испытания показали, что торпеда делает скачки и уклоняется от заданного уровня на 6 -8 метров. Очень часто она зарывалась в песчаное дно или, как дельфин, выпрыгивала и кувыркалась на поверхности воды.
Причина этой «резвости» скоро была открыта. Торпеда – тяжелое тело. Вот она с большой скоростью идет вниз. Рули всегда немного опаздывают с поворотом. И понятно почему. В тот миг, когда торпеда ушла ниже заданной глубины, диск немедленно начинает двигаться. Но между ним и рулями должны еще сработать тяги и рулевая машинка. На это уходит время. Но теперь рули потянули торпеду наверх. Торпеда не сразу «послушается руля», по инерции она еще пройдет некоторое расстояние вниз и лишь затем поворачивает кверху. Вот почему первые торпеды делали прыжки.
Надо было решить новую задачу – уничтожить или уменьшить прыжки торпеды. Через два года после первых испытаний торпеды (в 1868 году) эту задачу решили – торпеда начала ходить ровнее, без скачков. К гидростату присоединили еще один механизм. «Секрет мины» – так много лет назывался этот прибор.
Конечно, все видели маятник в стенных часах. «Секрет мины» – это маятник. Его тяжелый груз через специальную рулевую машинку соединен с рулевыми тягами. Точка подвески выбрана таким образом, что груз маятника как бы помогает гидростату выпрямить ход торпеды. Стоит торпеде нырнуть носом вниз или прыгнуть кверху, как. тяжесть маятника начинает действовать через рулевую машинку на рулевые тяги. Маятник – помощник гидростата. Он ускоряет перекладку рулей. Когда торпеда возвращается на заданную глубину, тот же маятник препятствует слишком резкому прыжку торпеды, выравнивает ее ход.
Гидростат вместе с маятником составляют гидростатический аппарат. Это и есть первый «рулевой» торпеды, который в подводных глубинах направляет ее на корабль противника.
Теперь мы знаем, как удалось обеспечить торпеду первым механическим «рулевым». Но вскоре понадобился и второй «рулевой».
В первое время существования торпеды еще не было таких прочных материалов, которые могли бы выдерживать давление воздуха в 200 атмосфер в резервуаре. Чем меньше было давление, тем меньше воздуха вмещал резервуар’, тем меньше запас энергии был у двигателя торпеды. Поэтому торпеда едва-едва проходила 400 метров. Чтобы вернее попасть, приходилось близко подходить к противнику. На таком малом расстоянии торпеда только немного отклонялась от заданного направления. И все же часто случались промахи.
Но торпеда совершенствовалась, запас воздуха в резервуаре увеличивался, дальность хода торпеды росла, и отклонения торпеды от направления стали очень большими. Поэтому по-прежнему часто случались промахи даже по неподвижному противнику. А ведь нужно было стрелять и по движущимся кораблям!
Только через 30 лет после рождения торпеды (в 1896 году) конструкторам удалось изобрести для нее второго «рулевого» – прибор для управления ходом по заданному направлению. Этот прибор по своему устройству напоминает простой волчок – тот самый волчок, которым забавляются дети – и называется гироскопом. Если такой волчок вращается с очень большой скоростью, его ось все время находится в одном и том же положении.
Торпеду снабдили гироскопом и подвесили его таким образом, чтобы положение оси волчка прибора всегда оставалось одинаковым. Прибор соединялся с вертикальными рулями с помощью тяг и промежуточной рулевой машинки так, что при прямом, правильном ходе торпеды ее вертикальные рули были неподвижны. Но вот торпеда свернула с прямого пути. Так как ось быстро вращающегося волчка сохранила свое положение в пространстве, а торпеда изменила свое направление, то тяги, соединяющие через рулевую машинку волчок с рулями, начинают перекладывать вертикальные рули. Рули соединены с волчком так, что если торпеда повернула влево, рули переложатся вправо – придется и торпеде поворачиваться вправо и возвращаться на правильный путь. Повернула торпеда направо – рули тут же переложатся влево, и снова торпеде приходится возвращаться на правильный путь. И только когда торпеда пойдет по этому пути, рули будут оставаться в покое. Но для того, чтобы гироскоп так работал, нужно заставить волчок вращаться со скоростью до 20 тысяч оборотов в минуту. Как это делается?
Среди лабиринта трубок между резервуаром и машиной вьется одна, которая проходит мимо подогревательного аппарата, мимо главной машины, уходит дальше и кончается как раз в корпусе гироскопа. Здесь помещается маленькая воздушная турбинка. Трубка подводит к ней воздух из резервуара. Этот воздух сохраняет все свое давление – оно по дороге нигде не снижалось. Когда в момент выстрела открывается машинный кран, воздух из резервуара через трубку попадает в турбинку, давит на ее лопатки и заставляет ее вращаться с огромной скоростью. В свою очередь, турбинка передает эту скорость волчку. Все это длится меньше чем полсекунды, затем турбинка автоматически отключается от волчка. Таким образом, пока торпеда при выстреле соскальзывает в воду, ее волчок оказывается уже запущенным и точно ведет подводный снаряд по заданному направлению.
И здесь, как и при ходе торпеды по глубине, ее движение не совсем прямое, а слегка волнистое. Но эти колебания очень малы.
Итак, гироскоп – это тот второй механический «рулевой», который заставляет торпеду итти прямо на цель. Но тот же гироскоп, если его заранее соответствующим образом установят, может заставить торпеду
