Основним видом зброї російських підводних човнів, починаючи з першої бойової підводного човна "Дельфін", були торпеди.
Слово "торпеда" не відразу з'явилося в російській флоті, перші їхні зразки називалися мінами або саморушними мінами. Вперше слово "торпедо" було вжито в Росії в 1875 р. І.Ф. Олександрівським, що розробив торпеду своєї власної конструкції. Зразки запропонованих І.Ф. Олександрівським були виготовлені і випробувані, але не були прийняті на озброєння, оскільки істотно поступалися в швидкості і дальності ходу торпедам, або як тоді говорили, мінах Уайтхеда. Прозвучало слово "торпедо" і в пропозиції англійця Уарда, поданому в 1878 р., але Уард під словом "торпедо" розумів щось середнє між торпедою і підводним човном. Нижче наводиться коротка історія створення торпед, які отримали спочатку назву хв Уайтхеда.
Приблизно в 1860 році австрійським морським офіцером-артилеристом була запропонована конструкція підводного гвинтового корабля, що приводиться в рух паровим двигуном або двигуном, що працює на підігрітому повітрі і керуючого з берега за допомогою довгих Штур-тросів. У передній частині цього корабля розташовувався великий заряд піроксиліну, вибух якого повинен був відбуватися при зіткненні з метою (ідея багаторазово висловлювалася цілим рядом винахідників, в тому числі, і в Росії). Офіцер помер, не встигнувши здійснити свій винахід. Після його смерті креслення потрапили в руки офіцеру австрійського ВМФ капітана Луппісу (Luppis), який зважився побудувати модель, наочно демонструвати принцип дії цього корабля. Луппіс увійшов в угоду з Робертом Уайтхед (Robert Whitehead), який завідував кількома механічними майстернями в м. Фіуме, з метою здійснення споруди моделі.
У 1864 році Луппіс і Уайтхед почали працювати над створенням підводного катери. Він приводився в дію годинниковим механізмом; управління катером здійснювалося перекладкою керма за допомогою довгих Штур-тросів. Заряд з димного пороху вибухав ударником, який представляв комбінацію важелів, Дехтяренко в рух при зіткненні з метою горизонтального стрижня, що розміщувався в носовій частині катера.
Через два роки їм вдалося виготовити з листового заліза перше рибовідную торпеду. Вона мала заряд динаміту в 18 фунтів, швидкість її дорівнювала 6 вузлів, дальність ходу була невелика. Торпеда мала горизонтальні і вертикальні керма, приводившиеся в дію автоматично за допомогою пристрою, яке в той час і становило основний секрет торпеди Луппіса-Уайтхеда. Рушійною силою в цій торпеді був стиснене повітря.
Уміле, наполегливе і послідовне вдосконалення торпед принесло до 1877 року Уайтхед великі успіхи - його виробами користувалися військово-морські сили Англії, Франції, Німеччини, Італії, Австрії, Росії та інших країн.
У 1881 році Німеччиною був придбаний "секрет" Уайтхеда і почалося виготовлення на заводі Шварцкопфа (Schwarzkopf) в Берліні. До цього часу ряд нарікань на низьку якість торпед, пояснюється в той час іржавіння сталі, з якої виготовлялися торпеди, привів до заміни стали на бронзу. З 1881 р. почалося виготовлення "бронзових" торпед на заводах Шварцкопфа і Уайтхеда. До цього ж часу виготовлення торпед було освоєно і в Вулвіча (Англія).
Застосування бронзи не дало суттєвого поліпшення якості торпед і згодом повернулися до виготовлення більш міцних сталевих торпед.
Торпедного озброєння
У Росії виготовлення торпед було освоєно в 1884 році на Обухівському сталеливарному заводі, заводі Лесснера в Санкт-Петербурзі і в торпедних майстерень у Кронштадті і в Миколаєві. Торпедами вітчизняного виробництва почали забезпечуватися надводні кораблі. До 1892 року калібр торпед становив 380 мм при довжині торпед від 3,2 м до 5,79 м. Швидкість цих торпед була близько 20-21 вузла. Починаючи з 1892 року було розпочато виробництво торпед калібром 450 мм.
Підводні човни споруди 1903-1913 рр.. озброювалися торпедами калібру 380 мм, але торпеди все ще називалися мінами. Коли почалася російсько-японська війна, заводу Шварцкопфа для підводних човнів було замовлено 75 торпед "У-50", калібром 450 мм. Торпеди калібру 450 мм використовувалися на підводних човнах Голланда, Лека і Круппа. У 1908 році була прийнята на озброєння торпеда 45-08 (торпеда калібром 45 см 1908 р.) з подогревательним апаратом.
Опис російської торпеди (міни Уайтхеда) зразка 1912
Діаметр міни, мм 450
Найбільша довжина (з прорезателем), мм, 5500
Вага заряду, кг 100
Тиск повітря в резервуарі, кг / кв. см 150
Середня швидкість, вузл.
на дистанцію не менше 2000 м 43
на дистанцію не менше 6000 м 28
Вага міни, кг 802
Плавучість міни, кг 4
Зарядний відділення виготовлялося із бронзи і кріпилося 22 гвинтами до резервуару міни. Вага заряду - 100 кг. У середині зарядного відділення розміщувався ударник з запальним склянкою, в носовій частині знаходився кільцевої прорезатель мереж (кільце-ніж). Ніж при ударі об мережа повинен був заглибитися в своє гніздо і наколоти пістони, які викличуть вибух пороховий м'якоті, розташованій в гнізді. Цим вибухом ніж з силою бив по мережі і повинен був її прорізати.
Повітряний резервуар сталевий, до заднього дну кріпилася 37 гвинтами хвостова частина.
У центрі заднього дна розміщувався ніпель для труби подачі повітря. У кормовій частині розміщувався подогревательний апарат для повітря.
Головна машина складається з 2-х робочих циліндрів, 2-х золотників і цілої системи передач і приводиться в дію гарячої парогазоповітряні сумішшю, поступаюшей з подогревательного апарату. У подогревательном апараті гас розпорошується повітрям, отримана суміш запалала спеціальним запальним пристроєм, туди ж подається прісна вода, яка перетворюючись на пару трохи знижує температуру гарячої суміші.
Головна машина складається з 2-х робочих циліндрів, 2-х золотників і цілої системи передач і приводиться в дію гарячої парогазоповітряні сумішшю, що надходить з подогревательного апарату. У подогревательном апараті гас розпорошується повітрям, отримана суміш запалала спеціальним запальним пристроєм, туди ж подається прісна вода, яка перетворюючись на пару, дещо знижує температуру гарячої суміші.
Гребних валів - 2, зовнішній і внутрішній; кожен гребний вал приводить в дію власний гребний гвинт; гвинти обертаються в протилежні сторони. Рульова машинка горизонтальних рулів приводиться в дію повітрям і управляється гідростатичним апаратом. Дзига приладу Обрі розкручується повітряної турбіною 8-хвилинного дії. У нижній частині приладу Обрі розміщується рульова машинка вертикальних рулів, що також працює на повітрі; верхнє перо вертикального керма з'єднане з машинкою спеціальної тягою.
З появою торпеди тісно пов'язане винахід гратчастого торпедного апарату, вперше застосованого в Росії на мінних катерах "Чесма" і "Синоп". На цих катерах в 1878 році були встановлені у ватерлінії вздовж бортів гратчасті пенали, в яких знаходилися торпеди, розташовані паралельно діаметральної площині. Постріл проводився тільки в напрямку руху катера.
Інженером С.К. Джевецьким ця ідея була використана у винайденому їм торпедному апараті для підводного човна.
Ці гратчасті торпедні апарати могли повертатися на кут від 0 до 20 градусів (по відношенню до діаметральної площині підводного човна).
Поворотний гратчастий торпедний апарат Джевецького представляв собою раму з двох балок - верхньої і нижньої, закріпленої в ніші надбудови підводного човна. Балки з'єднувалися двома полубугелямі, вигнутими по формі торпеди.
Торпеда укладалася на нижню балку рами і з зовнішнього боку охоплювалися другими (зовнішніми) полубугелямі, кріпиться за допомогою шарнірів до нижньої балці. Верхній кінець зовнішніх полубугелей закріплювався на верхній балці за допомогою пальця-штифта, пов'язаного зі штоком пневматичного приводу. Під дією стиснутого повітря палець виводився з кріплення і зовнішні полубугелі відкидалися назовні, звільняючи торпеду, яка утримувалася в апараті "щипцями" (затискачами), тримати торпеду за хвостову частину. Ці "щипці" мали свій пневматичний привід, котрий звільняв торпеду в потрібний момент. Гратчасті апарати мали спеціальний важіль для отваліванія торпеди на встановлений кут прицілювання; цей важіль обертався на вертикальній осі разом з "щипцями" і полубугелем, на якому лежала торпеда в момент отваліванія.
Пневматичні приводи працювали в такій послідовності:
- Віддавалися зовнішні полубугелі;
- Механізм важеля отваліванія приводив торпеду на прицільний кут;
- Розкривалися "щипці" і відкривався курок замикаючого клапана торпеди, після чого повітря з повітряного резервуару торпеди надходив в машину, і торпеда починала рух до мети.
Установка поворотних апаратів на різні кути дозволяла випускати торпеди віялом в одному залпі.
Особливістю стрільби з гратчастих апаратів була беспузирность пострілів і відсутність впливу торпедної стрільби на плавучість і диферент човни, тому що торпеди мали нульову плавучість.
На жаль, зовнішні апарати мали дуже великим недоліком - торпеди, перебуваючи у змінній середовищі повітря і морської води, піддавалися сильному оборжавленію і обмерзання, що і призвело до повної відмови від торпедних апаратів такого типу, що проіснували до кінця першої світової війни.
Трубчасті неповоротні апарати встановлювалися в носовій і кормовій краях човна і мали дві кришки - зовнішню і внутрішню. При стрільбі торпедний апарат заповнювався водою, зовнішня кришка відкривалася і торпеда виштовхувалися з апарату стисненим повітрям. Знадобилося чимало часу для удосконалення стрільби з внутрішніх торпедних апаратів - створення пристрою для беспузирной стрільби (щоб повітря не виходив з торпедного апарату і не демаскувати човна при стрільбі) і для компенсації диференту на корму, що створювалася внаслідок повільного заповнення порожніх труб апарату водою.
Мінне озброєння
До створення мін, які могли б ставитися підводними човнами, приступили за пропозицією М.П. Нальотова, що виступив з ідеєю створення підводного мінного загороджувача (ПМЗ) "Краб".
В кінці 1906 року в пояснювальній записці до першого варіанту ПМЗ Нальотов писав: "... Я знаходжу, що підводний човен ... має бути ... озброєна не тільки мінами Уайтхеда, а мінами загородження ...". Для установки на ПМЗ "Краб" Нальотов запропонував "міну загородження з порожнистою якорем, негативна плавучість якого є позитивною плавучістю міни". Для дотримання цього принципу Нальотов запропонував чавунний якір міни зробити порожнистою, заповнюється в потрібний момент водою для знищення плавучості.
Проект міни, розроблений М.П. Налетовим, був здійснений, хоча між Налетовим і помічником головного інспектора мінного справи капітаном 2-го рангу М.М. Шрейбера, виникли тривалі суперечки про пріоритет у створенні міни, придатною для постановки з підводних човнів.
Спочатку на підводному мінному загороджувачі "Краб" міни переміщалися по мінних труб за допомогою ланцюгової передачі, заміненої згодом на черв'ячний вал для більшої надійності мінного пристрою.
Аналогічний пристрій було встановлено на другому підводному мінному загороджувачі "Йорж", будівлі Балтійського заводу і на недобудованій підводному човні "Форель". Обидві ці підводні човни спочатку будувалися за типом "Барс".
На підводних човнах типу "Барс" ("Акула", "Барс" і "Вепр") робилися спроби розміщення хв загородження на палубі надбудови, але спроба мінних постановок була тільки одна - підводний човен "Акула" в листопаді 1915 року вийшла в похід, маючи чотири міни із завданням поставити ці міни на шляху Лібава-Мемель, але з походу не повернулася.
Під час війни було намічено будівництво ще чотирьох малих мінних загороджувачів (З-1, З-2, З-3) за проектом І.Г. Бубнова, але побудовані вони не були.
Артилерійське озброєння
Артилерійське озброєння на російських підводних човнах почали встановлювати з досвіду першої світової війни. Доводилося встановлювати гармати, вже були в наявності, часто іноземного виробництва, не пристосовані спеціально для установки на підводних човнах. Найкращим варіантом була визнана установка 75-мм гірських знарядь (якщо дозволяла навантаження підводного човна) або 57-мм гармат, а також 37-мм зенітних гармат і трьохлінійних кулеметів.