Продолжаем нашу Санта-Барбару про немецкие подводные лодки времён ВМВ.
Рассказывать о них придётся долго, потому что такого количества бардака, некомпетентности и пофигизма, которое было допущено со стороны Кригсмарине при их строительстве, я лично ещё нигде не встречал. По крайней мере, в подводном флоте точно. Впрочем, не буду спойлерить. Задраиваем люки, поскольку сегодня нам придётся погружаться, фигурально выражаясь, на самое дно подводного кораблестроения.
Спустя две полноценные статьи (1, 2) я наконец-то могу перейти к основной теме цикла - а именно, к лодкам XXI серии.
Вместо введения
В предыдущей части мы кратко обсудили те общие проблемы, с которыми Кригсмарине столкнулось в 1944-45 годах, и которые в итоге привели немцев (каким-то непостижимым образом) к идее электролодки. Сейчас же, как и было обещано, речь пойдёт о технических характеристиках субмарин XXI серии. Попутно я будут немного пинать соответствующую статью в Вики и её неизвестного автора (это тоже было обещано, да). Сама выбранная тема довольно большая, поэтому в одну статью весь материал никак не уложить. Поэтому для экономии объёма часть второстепенного контента была пущена под нож. В частности, я выкинул описание предыстории XXI серии, сократил введение, а также опустил ряд не очень важных подробностей. Касательно источников у нас будет два важных пополнения. Первое пополнение - это серия американских отчётов по результатам испытаний трофейных лодок XXI серии, собранных в общий сборник под названием "Report 2G-21" (с полным текстом можно ознакомиться, например, здесь). На этот отчёт я буду в тексте ссылать ооочень часто, настолько много уникальной информации там содержится. Второе - это видеолекция австралийского историка Т. Лайона , посвященная всё той же теме. С лекцией я настоятельно рекомендую ознакомиться всем, кто увлечён подводным флотом и хорошо воспринимает английский на слух. В принципе, по предисловию на этом всё. Давайте заканчивать лирику, и скорей уже переходить к делу.
Разбираемся с «революционностью» концепции электролодки
Итак, если вы откроете статью в «Википедии», посвященной лодкам XXI серии, то прямо в самом начале текста узнаете, что это была, цитирую: «Революционная для своего времени модель, оказавшая влияние на всё послевоенное подводное судостроение». Любопытно, в чём же эта «революционность» заключается? Ответ на этот вопрос, по какой-то причине, запрятан аж в самый конец статьи. Как нам повествует анонимный автор: «Впервые подлодки проектировались для подводного плавания в течение всего автономного похода». Отсюда сам собой напрашивается вывод, что до XXI проекта субмарины не были рассчитаны для длительных операций под водой, и немецкие инженеры, таким образом, совершили прорыв, создав первую «настоящую» подлодку. Звучит, на первый взгляд, сравнительно правдоподобно. Однако, у этого тезиса есть две крупные проблемы:
1) Тезис, строго говоря, не имеет вообще никакого смысла. Это буквально белый шум.
2) Тезис неверен с чисто формальной точки зрения.
Начнём с первого. Почему этот тезис не имеет смысла? Видите ли, само по себе, изобретение субмарины, которая будет проводить 100% времени боевого похода под водой, не является ни «революцией», ни даже просто заслугой. Например, один из исследователей немецкого подводного флота в ВМВ, Джек П. Маллманн Шоуэлл (чьи книги я настоятельно рекомендую прочитать вообще всем, кто интересуется битвой за Атлантику), кратко описывая концепт XXI проекта, говорит:
… Все технологии, необходимые для создания такой лодки, были доступны примерно начиная с 1935-го года, однако тогда никто не был заинтересован в проекте субмарины с высокой подводной скоростью.
Отсюда возникает логичный вопрос: а почему так? Неужели флотские конструкторы по всему миру резко отупели, и не смогли разглядеть тех преимуществ, которые даст электролодка по сравнению с обычной «ныряющей» ДЭПЛ? Нет конечно, в реальности всё было гораздо прозаичней. Дело в том, что с точки зрения разведки на море, субмарины в ту эпоху были прям вот исключительно плохи. Более подробно я этот вопрос раскрывал в предыдущей части, так что здесь лишь кратко отмечу, что без обеспечения внешнего целеуказания смысла в подводном флоте не было вообще никакого - самостоятельно лодка в океане тупо никого не найдёт. А даже если и найдёт, то далеко не факт, что сможет выйти на дистанцию торпедного залпа, т.к. разница в скорости с надводными кораблями тогда была весьма ощутимой. Отсюда проистекало два принципиально важных направления, по которым и шло развитие ДЭПЛ в период Интербеллума: увеличение разведывательных возможностей субмарины, и увеличение её скорости. Как мы помним из предыдущей части, визуально субмарина могла обнаруживать цели на расстоянии максимум 15 миль. Даже такой не очень высокий показатель достигался только и исключительно потому, что у субмарины была рубка, которая в надводном положении возвышалась над уровнем моря. И в эту рубку можно было поставить солдатика с биноклем (а лучше сразу 4-х), и сказать ему смотреть по сторонам да докладывать начальству, если на горизонте появится что-нибудь интересное. Однако, если субмарина начинает погружаться под воду, то и рубка, в которой мы расположили вахту, также окажется под водой, и для визуального обнаружения нам будет доступен только перископ. Высота мачты перископа относительно уровня моря заметно ниже, чем высота рубки, и наша максимальная дистанция визуального обнаружения падает до 5 миль (в идеальную погоду), что, мягко говоря, никуда не годится. Таким образом, один лишь концепт «подводной» субмарины в противовес «ныряющей», автоматически подразумевает заметное падение в разведывательных возможностях лодки. Переход от ныряющей субмарины к подводной будет оправдан только в том случае, если он будет сопряжен с ростом разведывательных возможностей лодки. На практике это означает, что для смены концепции нам нужны ещё две инновации:
А) Радар с большой дальностью обнаружения, который можно было бы использовать с перископной глубины
Б) Если с радаром ничего не вышло, то тогда нужен новый обсервационный гидрофон, чья практическая дальность обнаружения превышала бы 15 миль.
В период Интербеллума ни один из вышеприведенных пунктов не был реализован. В ходе ВМВ, американцы, с заметными затруднениями, смогли реализовать первый пункт (о чём мы поговорим чуть ниже). Немцы же не реализовали ни один из пунктов. Ни до войны, ни в ходе её. Зачем же тогда они начали раскручивать всю эту шарманку с электролодкой, если прогресс в области средств обнаружения у них был нулевой? Хороший вопрос. Ответа на него у меня нет.
Но идём дальше. Помимо вопроса с разведкой ещё был и вопрос со скоростью. Вообще, эти два пункта тесно пересекаются, поскольку чем выше скорость патрулирования субмарины, тем больший процент водной поверхности будет доступен для обсервации за единицу времени. В межвоенный период максимальная скорость океанской субмарины находилась в районе 20 узлов (у кого-то больше, у кого-то меньше), что делало перехват группировок надводных кораблей противника (многие из которых спокойно выжимали 30 узлов) довольно некомфортной задачей. Отсюда пошла идея о том, что субмарины лучше задействовать против торгового флота, а не военного, т.к. коммерческие суда обычно идут под своим самым экономичным ходом, т.е. где-то в районе 10 узлов. Субмарина со своими паспортными 20 узлами легко перехватит любой 10-узловой конвой, если, конечно, сможет его найти на просторах океана. Однако, появление в этом уравнении авиации путает все карты. Если наша субмарина будет вынуждена действовать в районе, где противник развернул свою авиацию, то перемещаться в надводном положении она сможет только по ночам. Что, упрощённо, лишает её примерно 12 часов хода каждые сутки. Причём не абы какого хода, а хода в надводном положении, где субмарина и может развить свои паспортные 20 узлов. Т.е. если мы добавим в концепцию морской войны ещё и самолёты, то средняя скорость субмарины на маршруте будет составлять, в лучшем случае, 10 узлов, т.к. с восходом солнца подлодка будет вынуждена глушить дизеля и уходить на глубину. И вот конкретно в таком сценарии концепт чисто подводной субмарины начинает играть новыми красками. Однако, не стоит путать «подводную» субмарину, и «электролодку». Это два разных понятия, которые вовсе необязательно должны пересекаться. В чём тут основная проблема: в период Интербеллума у нас есть лишь один рабочий способ получения тяги под водой - это через электродвигатели и аккумуляторы. Аккумуляторы имеют свойство терять заряд под нагрузкой, после чего их надо заряжать. Зарядка осуществляется через дизеля, т.е. в надводном положении. Если дизеля работают на зарядку аккумуляторов, то они либо вовсе не работают на обеспечение тяги, либо работают в крайне экономичном режиме. Грубо говоря, в это время лодка у нас либо просто стоит на месте без хода, либо идёт на экономичной скорости. Таким образом, если в концепции «ныряющей» ДЭПЛ мы лишались примерно половины скорости из-за активности авиации в дневное время, то в концепции «электролодки» потеря скорости происходит из-за необходимости постоянно заряжать аккумуляторы. Переходя на электролодку мы, по сути, просто меняем местами периоды, в которые достигается максимальный ход, но при этом саму проблему не решаем. Корнем зла здесь выступает то время, которое уходит у нас на полную зарядку всех аккумуляторов. Оно было неприемлемо большим даже на старых ДЭПЛ. Так, в книге Майкла Гэннона «Black May: The Epic Story of the Allies' Defeat of the German U-Boats in May 1943» есть следующая цитата по поводу немецких лодок типа VII и IX:
Оптимальная (в противовес максимальной) скорость подлодки для зарядки батарей составляла 12 узлов. Оптимальная скорость для подводного хода составляла 1,75 узлов. При начале 200-милильного пробега ёмкости аккумуляторов, в среднем, хватало на 51 милю, после чего подлодка была вынуждена всплыть для зарядки батарей. На зарядку уходило от 6,77 до 7,77 часов, за время которых подлодка пройдёт ещё 81 или 93 мили.
Т.е. даже на обычной ныряющей подлодке, на которой установлены мощные дизеля а запас батарей сравнительно небольшой, всё равно уходит от 6 до 8 часов на полную зарядку батарей. Можем ли мы как-то этот показатель улучшить? В целом да, можем, однако за этим почти гарантировано последует рост водоизмещения лодки, что невыгодно по целому ряду причин. Как мы помним из предыдущей части, субмарины в целом так устроены, что любое увеличение масса-габаритных характеристик в итоге приведёт к потере скорости. Т.е. если мы ещё на этапе проектирования решим добавить в нашу лодку, к примеру, больше аккумуляторов, и не потерять при этом в скорости подводного хода, то нам нужно будет что-то из неё выкинуть. А что можно выкинуть из подводной лодки, когда там и так ничего лишнего нет? Понятно, что всегда можно избавиться от палубного орудия и зенитной артиллерии. Но много места нам это не выиграет, нужно будет искать какие-то дополнительные опции. Немцев эта дилемма также не обошла стороной, правда, подход к ней они выработали весьма своеобразный. Так, когда американцы впервые зашли на борт лодки XXI серии, то они с удивлением обнаружили что:
По сравнению со стандартами американских субмарин общая компоновка и качество изготовления лодки неудовлетворительны. Ощущается нехватка различных удобств, в особенности это касается спальных мест, столовой, умывальников и туалета, а также, также не хватает крышек на коллекторах, защитных пластин на дверях, линолеумового настила, тяжелых металлических переборок и т. д. Очевидно, чтобы сэкономить вес и сократить человеко-дни при строительстве, немцы пожертвовали многими аварийными и защитными приспособлениями.
Но сейчас нас эта тема интересует несколько в другом контексте. Проектируя электролодку, можем ли мы рассчитывать на увеличением мощности дизелей, для более быстрой зарядки аккумуляторов? Ответ здесь будет предельно очевидным: нет, не можем. Таким образом, вот этот показатель в 6-8 часов до полной зарядки в меньшую сторону точно не уменьшится. В большую - легко. А вот в меньшую нет. И отсюда возникает проблема: если допустить, что ёмкости батарей электролодки хватит на всё светлое время суток (условно, 12 часов), а скорость при этом составит, ну скажем, 10 узлов (что довольно оптимистично, на самом деле), то когда наступит ночь и лодка всплывёт, ей придётся полностью заряжать свои батареи с нулевого показателя. Допустим, что на это уйдут всё те же 8 часов при всё той же скорости хода в 12 узлов. Тогда, после зарядки батарей, у лодки останется всего 4 часа ночного времени, чтобы развить полный ход 18 узлов. Таким образом, общая дистанция, которую электролодка пройдёт за сутки, будет составлять ((10*12) +(8*12)+(4*18)) 288 миль. Для сравнения, обычная ныряющая ПЛ, которая днём стоит без движения, а ночью идёт на 18 узлах, сможет за сутки пройти 216 миль. В сумме мы получаем максимальную среднесуточную скорость электролодки в аж целых 12 узлов. Держите в голове, что такие цифры мы получили благодаря взятой с потолка оценке, что полное время на зарядку аккумуляторов не превысит 8 часов. О том, как это дело обстояло в реальности, мы поговорим чуть ниже. Собственно, 12 узлов. Это наши максимальные показатели для, подчёркиваю, идеальной электролодки. Отсюда возникает вопрос: а стоит ли оно вообще того? Да, по сравнению со среднесуточной скоростью обычных ныряющих ДЭПЛ в 9 узлов, прирост в 3 узла выглядит не таким плохим. Но тут нужно понимать, что 9 узлов было только у немцев. У флотов других стран с этим было получше. Из-за общей технической отсталости Кригсмарине, выжать из своих серийных лодок больше 18 узлов немцы так и не смогли. Американские подлодки, например, развивали максимальную скорость в 20-21 узел. И уже в этом сценарии прирост в скорости электролодки относительно старых ПЛ будет составлять уже 2 узла. Стоят ли лишние 2 узла скорости всей той головной боли по смене концепции? Вопрос риторический.
Резюмируя, в разбираемом тезисе закрылась логическая ошибка: все субмарины изначально строились с целеполаганием, чтобы их средняя скорость на маршруте была бы как можно больше. По этой причине появились те ДЭПЛ, которые сегодня принято называть ныряющими - т.е. лодки с с мощными дизелями и сравнительно небольшим числом аккумуляторов. Однако, прогресс в области авиастроения привёл к тому, что реальная скорость ныряющей ДЭПЛ на маршруте оказалась урезана вдвое, т.к. в дневное время лодка теперь вынуждена была прятаться. Падение в средней скорости означало, что большее число конвоев и оперативных соединений противника сможет безопасно проскочить через районы патрулирования субмарин. Таким образом, концепт чисто подводной субмарины, в противовес субмарине ныряющей, мог бы считаться оправданным при условии, что средняя скорость такой субмарины на маршруте будет существенно выше. Создание чисто подводной субмарины, без выполнения вышеназванного условия, заведомо не имело под собой смысла. От одного лишь факта, что субмарина может в течении всего похода находиться под водой, как вашему флоту, так и флоту противника, вообще ни холодно ни жарко.
В целом же, я бы сказал, что у автора просто неверно расставлены акценты. Концепт подводной субмарины действительно стал актуальным в ходе ВМВ, но произошло исключительно лишь благодаря тому обстоятельству, что англичане смогли воткнуть радары на свои самолёты. Противолодочный самолёт с радаром мог держать субмарину под водой не только в дневное время, но и в ночное тоже. И уже в такой парадигме, отказ от ныряющих ДЭПЛ становился только делом времени. Вот если бы автор с этой позиции зашёл, то я бы даже и слова не сказал. Но да не суть.
Идём дальше. Почему этот тезис неверен с чисто формальной точки зрения? Тут можно привести два аргумента. Первый аргумент базируется на том простом знании, что возможность провести весь боевой поход в подводном положении субмаринам дал Шнорхель, а не XXI проект. Любая субмарина, оснащённая шнорхелем, была пригодна «для подводного плавания в течение всего автономного похода». По этому поводу можно даже привести одну цитату за авторством Дёница из, скажем так, прото-версии его мемуаров (с оригинальным текстом можно ознакомиться, например, здесь):
Сложились основания полагать, что подводная война вошла в новую фазу. Значительный успех уже был был достигнут лодками старого образца, оснащёнными шнорхелями. Теперь субмарины могли находиться в море на протяжении длительного времени, и не сделать при этом ни единого всплытия.
Т.е. даже сам Дёниц не разделяет воззрений автора статьи в Вики, и создание чисто подводной субмарины он увязывает с внедрением шнорхеля, а не с XXI серией.
Второй аргумент находится в другой плоскости. Дело в том, что хотя старые лодки и оснащались шнорхелями, сама форма их корпуса была оптимизирована именно под надводный ход. В ряде источников можно увидеть ошибочную версию, что, мол, лодки XXI серии были первыми субмаринами, заточенными под подводный ход, в противовес надводному. Этот миф, на самом деле, распространился очень широко, и даже многие уважаемые мной авторы периодические его пересказывают. Ретроспективно, я вообще не понимаю, как такая чушь могла людям в голову прийти. Дело в том, что если мы просто посмотрим на фотографии лодок XXI серии, то мы очень легко обнаружим, что у них в рубке располагались 20мм зенитные орудия. Теперь, внимание, вопрос к аудитории: зачем ставить зенитные орудия на лодку, которая проектируется чисто под подводный ход? Это ведь не имеет никакого смысла. Со стороны можно было бы предположить, что зенитки там нужны для временной защиты лодки в момент погружения. Ну знаете, типа лодка всплыла чтобы передать радиограмму, вдруг внезапно налетел самолёт (хотя как он может налететь внезапно, когда на лодке стоит детектор радарного облучения?), лодка тут же начала погружаться, и вот чтобы в процессе погружения её не потопили, конструкторы поставили на рубку по паре зениток. Всё хорошо, но тут есть одна проблема: лодка не может одновременно погружаться и отстреливаться из зениток. Это взаимоисключающие процедуры. Либо лодка погружается, либо она отстреливается. По раздельному можно, а вот вместе нельзя. И сколько бы я людям этот вопрос не задавал, вменяемого ответа я так не получил. Если мы исходим из допущения, что лодки XXI серии могли весь боевой поход провести в подводном положении, то у нас не остаётся ни единого сценария, при котором зенитки могли бы пригодиться. Для того чтобы разрешить этот пазл, нужно просто немного зарыться в историю проектирования самой электролодки. В частности, Э. Рёсслер, знакомый нам по предыдущим частям цикла, по этому поводу говорит следующее:
…Поскольку лодки XXI серии изначально задумывались как ныряющие, проектом предусматривалось максимально возможное уменьшения времени погружения. Как следствие, во внешнем корпусе располагалось множество шпигатов, что значительно увеличило подводное сопротивление лодки.
…На испытаниях 8 ноября 1944-го, U-3506 (в заводском исполнении), находясь на глубине в 20м, достигла максимальной скорости в 15.83 узла (316 оборотов). Это было на 2 узла ниже, чем теоретически рассчитанное значение для таких оборотов.
… При ходе на электрометрах максимальная надводная скорость была выше, чем подводная. Так, на U-3506 скорость хода в надводном положении составила 16.93 узла при силе тока в 5,994А. На U-3005, после удаления части шпигатов, удалось достичь 17.94 узла при силе тока в 5.798А на каждом двигателе. Эти данные хорошо иллюстрируют тот факт, что корпус лодок XXI был оптимизирован, в первую очередь, для действий в надводном положении.
Собственно, не добавить ни прибавить. Лодки XXI проекта действительно разрабатывались как ныряющие (отсюда и зенитки), а не чисто подводные. В теории, серия лодок Вальтера должна была бы занять лавры чисто подводных субмарин, но это уже совсем другая история.
Теперь, когда мы разобрались с базовыми вопросами, настало время переходить к более узконаправленным темам. Начнём мы, разумеется, со шнорхеля. Для этого давайте зададимся простым вопросом: действительно ли шнорхель превратил ныряющие ПЭПЛ в подводные, как нам говорит Дёниц?
Шнорхель
Ещё в первой части цикла, касаясь вопросов глобальной стратегии Кригсмарине, я цитировал лекцию адмирала Руге. В этой лекции Руге также вскользь касался темы шнорхеля:
…Ещё в 1940 году в наших руках оказалось средство для сокрытия от радаров противника - в Голландии мы нашли технологию шнорхеля для субмарин. Теперь, учитывая всю тяжесть ситуации 1943-го года, было решено достать эту технологию из холодильника. Не прошло много времени, как шнорхель продемонстрировал свою полезность.
Отсюда мы можем сделать два важных наблюдения. Во-первых, немцы не были первыми, кто поставил шнорхель на свои серийные субмарины. Пионерами в этом деле были голландцы. Строго говоря, есть даже сомнения, что немецкая конструкция шнорхеля была полностью оригинальной. Вполне возможно, что они просто скопировали дизайн у голландцев (именно этой версии и придерживается Руге). Сказать однозначно здесь ничего нельзя, поскольку мы не знаем, как выглядел полный процесс разработки шнорхеля в Кригсмарине, какие технические решения там принимались, чем они аргументировались и т.д..
Во-вторых, обратите на общую странность всей этой истории: немцы начали сильно страдать от самолётов с радарами ещё в 1941-42 годах, и определенное облегчение в этом плане наступило только к 1944 году, когда был внедрен шнорхель; теперь же мы узнаём, что технология шнорхеля была у них под носом всё это время, но Кригсмарине почему-то предпочло не обращать на неё внимания. Что это, глупость или предательство? Ни то ни другое, на самом деле.
Всё дело в том, что сама эта идея шнорхеля, в том виде, в котором она была реализована в годы ВМВ, делала субмарины ну если и не полностью бесполезными с точки зрения войны на море, то, как минимум, существенно сокращала их оперативные возможности. Тут нужно немного раскрыть мысль. Нидерланды, как мы помним из курса истории, входили в Антигитлеровскую коалицию. В эту коалицию также входила Англия и Америка. И так уже исторический процесс сложился, что и у англичан (в меньшей степени), и у американцев (в большей степени) были весьма продвинутые подводные флотилии. Одни не были такими многочисленными, как у немцев, но зато они были весьма технологичными, плюс подготовка экипажей у англо-американцев была не в пример лучше (это отдельная большая тема, мы сейчас не будем сюда залезать). Тем не менее, хотя союзники и имели доступ к голландскому образцу шнорхеля, они так и не захотели ставить его на свои субмарины. Лишь в 1945 году, американцы, с большим скрипом, дали шнорхелю зелёный свет. Причем речь шла не о копировании, а о разработке принципиального нового образца с сильно улучшенными характеристиками. Таким образом, мы можем констатировать, что из всех стран-участниц ВМВ, которые располагали крупными подводными флотами, одни лишь немцы инвестировали ресурсы в разработку шнорхеля. Так в чём же было дело, откуда такой скептицизм со стороны союзников? Главная проблема шнорхеля была в том, что перечень сценариев, в которых он мог быть полезен, был весьма и весьма невелик. Тут нужно предметно разобрать те проблемы, с которыми неизбежно столкнётся субмарина при использовании шнорхеля.
Проблема с погодой
Во-первых, шнорхель был требователен к погоде. При больших волнах использовать шнорхель было категорически нельзя, потому что вы просто зальёте дизеля, и никакой сепаратор тут уже не поможет. Т.е. если на поверхности бушует шторм (что в Атлантике периодически случалось), то идти под шнорхелем субмарина не может.
Проблема со скоростью
Во-вторых, шнорхель было технически трудно реализовать. Вернее даже не так: просто сделать шнорхель было легко. Сделать же нормальный шнорхель было очень сложно. Хотя казалось бы, мы же говорим просто о выдвигающейся мачте с трубами внутри, на чём там инженеры могли спотыкаться? Но они спотыкались, и спотыкались больно. Так, описывая типы шнорхелей, разработанных Кригсмарине (включая и те, что ставились на XXI проект) Эберхард Рёсслер пишет:
… Заметным недостатком существующих типов шнорхелей была небольшая скорость, на которой подлодка могла ими пользоваться - максимум 6 узлов. По этой причине подлодки, оснащенные шнорхелем, тратили большую часть времени боевого похода на прибытие в район патрулирования и на возвращение домой. У них оставалось лишь немного времени для поиска противника в районе патрулирования. Очевидно, что следующим шагом в деле совершенствования шнорхеля должно стать увеличение скорости хода субмарины. Также существовало общее правило, что при ходе под шнорхелем подлодка должна использовать перископ для наблюдения. Если скорость хода под шнорхелем будет увеличена, то создаваемые им вибрации сделают использование перископа невозможным. Для решения этих двух проблем (скорости и вибрации) был создан новый тип шнорхеля, под названием «Олфкен» {одного из главных конструкторов Кригсмарине также звали Олфкеном, так что возможно это было его изобретение - прим. пер.}. Это был крупный шнорхель с гораздо более обтекаемой формой, в котором предусматривалась отдельная труба для поднятия перископа. Только голова перископа высовывалась из этой трубы, остальная его часть была прочно зафиксирована вместе с самим шнорхелем. По задумке, это должно было компенсировать лишнюю вибрацию. Под самый конец войны, две лодки типа VIIC были оснащены таким шнорхелем. Согласно расчётам, максимальная скорость лодки при использовании «Олфкена» должна была составить 10-11 узлов.
И вот здесь у нас картина заиграла новыми красками. Те шнорхели которые немцы ставили на свои подлодки во время войны, не позволяли разогнать субмарину под водой быстрее 6 узлов. В перерасчёте на 12 часов хода в дневное время, это даёт нам лишние 72 мили среднесуточной дистанции. Нууу… как бы…. это неплохо, конечно, но как-то ниочём, если честно. Сложно сказать, в какой степени англичане и американцы могли бы улучшить этот результат на своих лодках, если бы тоже начали инвестировать в технологию шнорхеля, но поскольку в реальности они в этом направлении вообще ничего не делали, то приходится констатировать, что достигнутые немцами показатели были наилучшими возможными для ВМВ в целом. Да, немцы хоть и разработали новый тип шнорхеля, но опробовать его на практике они не успели. Т.е. 10-11 узлов, на которые они рассчитывали при разработке «Олфкена» - это не более не более чем бумажная величина, которую в реальности никогда не была подтверждена.
И даже этот бумажный показатель, к слову, не дошёл до XXI проекта: на электролодках ставился другой тип шнорхеля, телескопического типа, и он также был ограничен 6 узлами скорости. И этот нюанс очень важен, на самом деле, потому что мачта «Олфкена» поднималась так же, как и на серийных образцах шнорхелей 1944-го года - т.е. с верхней палубы, двигаясь по параболе. Телескопический шноркель на XXI проекте был утоплен в рубку и далее в корпус, и поднимался схожим с перископом образом. Это означает, что для адаптирование «Олфкена» под XXI проект нужно, по меньшей мере, переделывать рубку и часть верхней палубы. Такие работы, включая время на проектирование, не могли бы быть завершены ранее, чем через год. И это по самой оптимистичной оценке. Зачем было запускать XXI проект в серию, не дожидаясь окончания разработки нового типа шнорхеля? Хороший вопрос. Ответа на него у меня нет.
Проблема со скрытностью
Ну в третьих: шнорхель был банально небезопасен, если мы будем рассматривать те сценарии, в которых от него хотя бы теоретически могла бы быть польза. Тут нужно будет зайти несколько издалека. Казалось бы, а почему англичане и американцы не хотят побороться за эти лишние 72 мили дистанции? Ведь в таком сценарии среднесуточная скорость лодки будет уже не 10 узлов, а 13. А если мы добавим сюда тот факт, что уже к середине войны массово появились противолодочные самолёты с радаром, которые могут обнаруживать и атаковать субмарины даже ночью, то ситуация меняется на корню: субмарина без шнорхеля вообще лишается всякой мобильности, потому что ни днём ни ночью авиация противника не даст ей всплыть для зарядки батарей. Так почему же шнорхель не поучил распространения у союзников?
Видите ли, у шнорхеля есть одна проблема: его видно. Не радаром (хотя и им тоже, просто там дистанция будет минимальная), а именно что визуально. Хуже того, с воздуха шноркель видно прям особенно хорошо, т.к. когда лодка идёт на 6 узлах, то за поднятой мачтой шнорхеля наблюдается… не знаю, можно ли это называть кильватерным следом?
Без понятия, есть ли для этого какой-то отдельный термин, пусть здесь меня мореманы поправят в комментах. Но мысль я думаю донёс. Шнорхель видно. И с воздуха его видно прям вот вообще замечательно, особенно если волнение небольшое будет. В этом плане, конечно, возникает противоречивая ситуация: с точки зрения маскировки шнорхель выгодней всего использовать в плохую погоду, в идеале вообще в шторм, когда видимость на нуле; но при таком сценарии шнорхель будет захлестывать волнами, и у вас встанут дизеля; так что чисто с эксплуатационной точки зрения, хорошая погода наиболее предпочтительна.
Вот эта проблема с маскировкой в дневное время, по сути, убивает всю концепцию шнорхеля на корню. Из предыдущей части мы помним, что одной из причин низкой результативности немецких подлодок в борьбе с Атлантическими конвоями выступал как раз фактор патрульной авиации: сам факт наличия самолёта в воздухе заставлял подлодку погружаться, а в подводном положении её скорость экономичного хода составляла где-то 3 узла. Поскольку даже самый медленный конвой шёл на 7 узлах, шансов на перехват оставалось немного. С внедрением шнорхеля эта ситуация, в целом, нисколько не поменялась: в дневное время подлодка попросту не могла использовать шнорхель из-за риска визуального обнаружения. Преследование же конвоя в ночное время также было делом совершенно бесполезным, т.к. шнорхель не позволял подлодке разогнаться свыше 6 узлов (конвой, напоминаю, идёт на 7 узлах). Кроме того, в сценарии со шнорхелем проблема обнаружения целей в океане становится ещё более острой, чем ранее. Когда лодка находится в подводном положении, у неё есть три способа обнаружения цели: через перископ, через гидрофон, и через радар. С радаром у немцев всё было плохо (о чём вы вскоре поговорим отдельно), поэтому остаётся только перископ и гидрофон. Через перископ ночью обнаруживать цели очень тяжело, так что остаётся только гидрофон. Но и он тут же отпадает, если мы вспомним, как именно шноркель работает. Шнорхель, по сути, позволяет подлодке запускать в дизельные двигатели, находясь при этом в подводном положении. Дизель при работе издаёт очень сильный шум, который намертво глушит собственную гидроакустику лодки. Иными словами, при использовании шнорхеля акустик ничего не услышит из-за помех от работающих дизелей.
Пожалуй, нужно как-то разбавить эти сухие данные и привести пример из реальной практики. У Кригсмарине были т.н. «Kriegstagebücher» (дословный перевод - военные дневники), которые представляли собой такую общую штабную оценку подводной войны за указанный временной промежуток. Ниже я процитирую один отрывок от августа-сентября 1944-го (с полным документом можно ознакомиться, например, здесь), выделив самые важные моменты:
…Согласно короткому отчёту от U-802, когда подлодка выходила в район патрулирования 16.08. авианосец противника пересек её курс в квадрате CC 3759. В этот момент подлодка находилась на перископной глубине и дистанция до цели уже была 8000 метров, курсовой угол 140, эсминцев охранения не обнаружено, контакт на гидрофоне очень плохой. Спустя 3 дня после воздушного налёта в квадрате CC 2645 лодка подверглась атаке глубинными бомбами со стороны носа, небольшие повреждения. Группа противолодочных кораблей противника затем ещё два дня патрулировала этот район. Отмечена сильная противолодочная оборона в районе реки Святого Лаврентия, целей не найдено. После успеха, достигнутого U-541 08.09. (который не был подтвержден с U-802) наблюдается резкое увеличение активности противолодочных сил. Один эсминец противника был предположительно торпедирован 14.09 в квадрате BA 3693. Было сброшено небольшое количество глубинных бомб, но не критично, температурные слои здесь благоприятные. Батарея наполовину разряжена. Лодка шла под шнорхелем только в сумерках, поскольку днём наблюдалась сильная активность патрульной авиации противника. В это время лодка уходила на глубину, и, прячась под температурными слоями, стояла без движения в ожидании наступления темноты. На 20.09. в оперативной зоне всё тихо, противника не наблюдается.
Отсюда мы приходим к простой мысли: если по условиям сценария самолёты с радаром днём и ночью кружат над районом патрулирования подлодки, то шнорхель вообще никак не поможет - днём его использовать нельзя, а ночью на 6 узлах лодка никого не догонит, и никого не найдёт. Если же в сценарии самолётов противника нет вовсе, либо у них нет радара, то в шнорхеле тупо нет смысла - лодка будет спокойно всплывать ночью, и идти на 20 узлах в надводном положении, как она это и делала раньше без всякого шнорхеля.
Проблема с торпедами
Но и это ещё не всё. У шнорхеля есть ещё одна проблема, которая была неожиданно выявлена немцами в процессе эксплуатации. Дело в том, что когда шнорхель нагнетает воздух с поверхности вовнутрь субмарины, там начинают возникать всякие непонятные перепады давления. Это явление не было нормально изучено, так что его описание во многом состоит просто из практических наблюдений, сделанных во время походов. В целом, при продолжительном ходе под шнорхелем экипаж испытывает определенный дискомфорт, и отмечается падание морального духа. Но с этим жить можно, это не то чтобы было прям очень критично. Другое дело, что из-за этих пертурбаций воздуха внутри субмарины начинает страдать некоторое точное оборудование. В частности, торпеды. Так, в июне 1944-го штаб Кригсмарине издаёт по этому поводу отдельный приказ (полный документ вложен здесь), где говорится:
…Мы столкнулись с проблемой сильных колебаний давления, предположительно, вызванных уменьшением размеров текущей модели шнорхеля. Из-за этого есть риск утечки кислоты из батарей электрических торпед во время их зарядки. Поэтому заряжать аккумуляторы торпед во время хода под шнорхелем запрещается.
Ииииии… это была довольно большая проблема, на самом деле. Во времена ВМВ на субмаринах использовались два типа торпед - электрические и парогазовые. Парогазовые были быстрее и обладали большей дальностью хода, но при этом оставляли за собой хорошо различимый сред, который мог быть замечен с атакуемого судна (что могло привести к промаху), плюс этот след демаскировал позицию, с которой субмарина произвела пуск (что могло привести к гибели лодки). По этой причине использовать такие торпеды в дневное время было очень и очень рискованно. Строго говоря, самая первая потеря в немецком подводном флоте произошла именно по этой причине: 14 сентября 1939-го года U-39 пыталась атаковать английский авианосец «Арк Роял» двумя парогазовыми торпедами, но эсминцы охранения заметили следы от торпед, вышли по ним на позицию лодки, и забросали её глубинными бомбами. Ну и в авианосец, разумеется, ни одна из торпед не попала. В общем, парогазовые торпеды являлись весьма ситуативным оружием, их эффективность напрямую зависела от уровня бдительности противника.
Поэтому вскоре были разработаны электрические торпеды. Электрические торпеды были медленней парогазовых, обладали меньшей дальностью хода, а также требовали регулярного обслуживания своих батарей. Зато они не оставляли следа на воде. Однако, любое несоблюдение графика этого обслуживания увеличивает шанс того, что в решающий момент торпеда даст осечку, и цель не будет поражена. Чем дольше субмарина идёт под шнорхелем, тем дольше электрические торпеды остаются без обслуживания. Что понятным образом сказывается на итоговой результативности лодки.
Если подводить общий итог по шнорхелю, то он будет предельно некомплиментарный. До войны немцы не уделяли должного внимания развитию технологий радиолокации, и этот факт неприминул сказать в ходе боевых действий. Появление у англичан авиационного радара застало немцев полностью врасплох, и перед командованием Кригсмарине возникли две большие проблемы:
1) Значительно возрос риск потери субмарины от действий авиации противника;
2) Субмарина ощутимо проседала в мобильности, т.к. вынуждена была проводить больше времени в подводном положении.
Первую проблемы немцы, пусть с оооочень большим скрипом (сначала теряя по 10-20 субмарин в месяц на одних только переходах), но всё таки решили: внедрение детекторов радарного обнаружения дало подлодкам плюс-минус стабильную защиту от противолодочных самолётов. Оставалась вторая проблема. Вторую проблему решить не удалось. Внедрение шнорхеля, если называть вещи своими именами, просто поменяло проблемы местами: если раньше лодка не могла идти днём в надводном положении из-за угрозы быть обнаруженной радаром, то с появлением шнорхеля она по-прежнему не могла идти днём, но в этот раз по причине угрозы визуального обнаружения. Единственный плюс шнорхеля заключался в том, что теперь лодка хотя бы могла идти ночью (на 6 узлах, да) и сохранять, тем самым, хоть какую-то мобильность. А какой был практический итог от этой мобильности, в чём он выражался? Ну, в предыдущей части приводил раскладки по уровню потерь Атлантических конвоев в 1944-45 годах: сильно меньше 1% от общей численности судов. В общем, пусть здесь читатель сам решит, насколько этого того стоило.
Дизельная тяга
Со шнорхелем разобрались, самое время переходить дальше. Дальше у нас по плану идут дизеля. Почему именно они? Да всё очень просто: теперь, когда мы знаем, что использовать шнорхель в дневное время было де-факто невозможно, вопрос с подводной тягой ставится как нельзя актуальным. Как мы помним из свидетельств Дёница, XXI проект ему был нужен именно как средство, с помощью которого можно было решить проблему мобильности: если построить электролодку, оптимизированную под подводное плавание, то днём можно будет идти на электромоторах, а ночью заряжать батареи под шнорхелем. Внешне звучит как вполне здравая идея. Но давайте посмотрим, что получилось в действительности.
Для электролодки дизель прям особенно важен, т.к. только с его помощью можно будет зарядить все многочисленные аккумуляторы на борту. Удивительно, но в отношении дизелей Кригсмарине умудрилось облажаться даже там, где до этого у них всё было сравнительно хорошо. Когда американцы впервые наложили свои руки на лодки XXI проекта, они обратили внимание на одну странную деталь: в захваченной документации упоминался нагнетатель, устанавливаемый на дизеля. И хотя на самих лодках этот нагнетатель физически присутствовал, но почему-то с самих дизелей он был демонтирован. Недолго думая, американцы поставили его обратно, завели дизеля, и вывели первую лодку на испытания. Результат их, мягко говоря, не обрадовал:
…Изначальный дизайн субмарины, в соответствии с немецкой документацией, предусматривал установку большой аккумуляторной батареи на 372 ячейки, два основных электрических двигателя мощностью 2470 л.с. каждый, два электрических мотора для тихого хода мощностью 111 л.с. каждый, и два дизельных двигателя с нагнетателями мощностью 1970 л.с. каждый. Электрические моторы и дизеля независимо друг от друга соединены с основным валом через редукторы, в то время соединение моторов тихого хода выполнено через V-образный ременной привод.
На испытаниях основные моторы достигли своей паспортной мощности. Подводная скорость при этом составила свыше 16 узлов. Емкости аккумуляторов хватает, чтобы поддерживать такую скорость в течении часа. При использовании моторов тихого хода скорость не превысила 6 узлов, что в надводном, что в подводном положении. Дальность хода до полного разряда батареи составляет 365 миль на 5 узлах, или 110 миль на 10 узлах.
Дизельные двигатели, с другой стороны, оказались самым слабым звеном во всей конструкции лодки. Из-за слишком высокой температуры выхлопных газов на испытаниях их мощность пришлось ограничивать 1700 л.с. (скорость лодки составила 15 узлов в надводном положении). Также выяснилось, что штатный нагнетатель оказался полностью непригоден, и его пришлось демонтировать. Без нагнетателя двигатель мог получать воздух только напрямую из трубы шнорхеля, что дополнительно снизило мощность до 850 л.с. (скорость лодки составила 12 узлов в надводном положении). Но и это значение не удалось поддерживать долго из-за слишком быстро увеличивающейся температуры выхлопных газов. Для зарядки каждой из двух батарей в нормальном режиме двигателям требуется поставлять примерно 1200 л.с. в течении 4-х часов. Таким образом, на полную зарядку батарей уходит слишком много времени. Это обстоятельство накладывает большие ограничения на возможные сценарии эксплуатации лодки и значительно снижает ценность достигнутой высокой подводной скорости.
Итак, что мы отсюда узнали?
Во-первых, надводная скорость лодки в 15,6 узлов, указанная на странице в Википедии, не имеет к реальности никакого отношения. Реальная надводная скорость не превышала 12 узлов, т.к. из-за повышенной температуры выхлопных газов дизеля нельзя было запускать на полную мощность.
Во-вторых, надежды на зарядку аккумуляторов ну хотя бы в течении одной ночи, стоит признать скорее не оправдавшимися. При ходе под шнорхелем стандартной практикой является запускать в работу один дизель, а второй отдавать под тягу для винтов. Однако, из-за проблемы с повышенной температурой выхлопных газов, дизель развивает вдвое меньшую мощность, по сравнению с номиналом - всего 850 л.с. Зная, что для полной зарядки одной из двух секций батарей нужно 1200 л.с. мощности и 4 часа работы дизеля, можно прикинуть, сколько времени на эту процедуру уйдёт по факту - в районе 11.2 часов. В целом, это можно было бы считать приемлемым показателем, если бы не простои из-за перегрева. К сожалению, в отчёте не указано, сколько по факту уйдёт времени на полную зарядку всех аккумуляторов, с учётом необходимости периодически останавливать дизеля для охлаждения. На текущий момент можно лишь констатировать, что американцы пытались заряжать аккумуляторы в течении некоего периода времени, примерно соответствующего 4 часам, и по итогу они в этот временной период не уложились. Чуть ниже в отчёте по этому поводу говорится:
Оригинальная конструкция дизеля включала в себя переднюю выхлопную трубу и выхлопную трубу шнорхеля, но не было задней выхлопной трубы. При снятии нагнетателя использовать переднюю трубу было невозможно, конструкция этого не предусматривала. При использовании только лишь трубы шнорхеля мощность дизеля была ограничена 1180 л.с. на 470 об/мин . Такой показатель удалось снять с одной из испытуемых лодок, но в процессе температура выхлопных газов превысила максимально разрешенный диапазон.
Т.е. американцы последовательно несколько раз снижали мощность двигателя, чтобы как-то справиться с перегревом, и в итоге они с 1970 л.с. в номинале пришли к 850 л.с., но и это им не помогло. Всё равно температура росла слишком быстро. В отчёте также указывалось, что несмотря на все ограничения, в ходе эксплуатации выхлопная система быстро изнашивается. Учитывая, что запчастей к трофейным лодках XXI проекта было по минимому, а испытания ещё нужно было продолжать дальше, я охотно могу понять, почему данных по этой проблеме было собрано не так много.
Ну и в-третьих, качество исполнения немецких дизелей было просто ужасным. Вернее даже не столько самих дизелей, сколько связки «дизель-нагнетатель-выхлопная система». Тут нужно дать немного контекста. Видите ли, Кригсмарине с самого начала всей этой истории с подводным флотом выбрало в качестве основного двигателя для субмарин 4-х тактные дизеля от фирмы «МАН». У 4-тактников есть одна общая проблема - они греются. Температура выхлопных газов там заметно выше, чем на 2-х тактных дизелях, из-за чего у инженеров возникает много головной боли с выхлопной системой. С другой стороны, 2-тактные дизеля требуют больше воздуха, из-за чего у инженеров возникает много головной боли с нагнетателем. Чисто для иллюстрации, в книге С. В. Иванова «Субмарины США Gato» есть одна емкая цитата по этому поводу:
На лодках класса «Gato» ставили 1600-сильные двухтактные дизели «General Motors» (GM) или «Fairbanks-Morse» (F-M). Дизели F-M представляли собой моторы «Junkers Jumo», выпускаемые по лицензии. Двухтактные дизели оснащаются отдельным нагнетателем, продувающим цилиндр. Это делает их механически более сложными, чем обычные четырехтактные дизели. Двухтактные дизели также отличаются длинноходными поршнями. Двухтактные дизели меньше греются при работе, но требуют повышенной подачи воздуха, что делает их неудобными при работе под шнорхелем.
Тут нужно понимать, что проблема с высокой температурой выхлопных газов на немецких подлодках появилась не вчера. Та же IX серия была не лучшим образом оптимизирована в этом отношении. Однако там такой катастрофы не было, поскольку связка дизель-нагнетатель-выхлопная система была уже отработана, и даже потом отдельно модернизирована для хода под шнорхелем. С XXI проектом, с другой стороны, всё было совсем иначе: там стоял новый тип дизеля (всё ещё 4-тактник от МАНа, но другого образца), новый тип шнорхеля (телескопический, а не подымаемый с горизонтального положения) и, как следствие, другая выхлопная система, а также новый тип нагнетателя (на IX серии стоял турбокомпрессор в то время здесь обычный механический). Т.е. когда немецким инженерам сказали разработать проект электролодки, те не нашли ничего лучше, кроме как запихать туда кучу технологий, которые ещё не были в должной степени опробованы и протестированы. Ожидаемо, на выходе получилось неработоспособное нечто. Почему конструкторский отдел Кригсмарине не мог сначала протестировать новый дизель под нагнетателем в лабораторных условиях, а уже потом ставить его на субмарину, от которой, вроде как, должно было зависеть будущее всего немецкого подводного флота? Хороший вопрос. Ответа на него у меня нет.
Суммируя, что мы имеем в итоге: немцы просто взяли, и в 1945 году, обобщив весь свой накопленный опыт в подводной войне, выкатили со стапелей де-факто не боеспособную подлодку. XXI серия разрабатывалась как большая океанская лодка для подводного хода. В реальности использовать её даже в прибрежных водах было крайне непросто, потому что рутинная процедура зарядки батарей здесь превращалась в целую эпопею с неясной концовкой. Это ведь ещё хорошо, если дизеля просто придётся периодически глушить для охлаждения. А если полетит выхлопная система? Тут может быть два варианта. В первом варианте заряда аккумуляторов хватит на возвращение в порт, и тогда лодку ещё можно будет спасти. А во втором варианте… ну что я могу сказать, сушите вёсла. В буквальном смысле.
Однако, если же вы думаете, что на одних дизелях проблемы XXI проекта заканчивается, по вы плохо знаете Кригсмарине. Нет, дизеля чисто так, для разогрева. Настоящий ужас пойдёт дальше.
Электрическая тяга
С электрической тягой всё было ещё печальней, чем с дизельной (хотя казалось бы, как такое вообще возможно?). Нет, с самими электромоторами всё было нормально, свою паспортную мощность они честно выдавали. Проблема была с аккумуляторами. И проблем там было очень, очень много. Но будем последовательны. Как нам подсказывает Вики: «Аккумуляторные батареи лодок состояли из шести групп по 62 элемента типа 44-MAL 740 в каждой, общая их масса составляла 225 тонн, ёмкость 33 900 ампер-часов. Аккумуляторные батареи занимали около трети прочного корпуса и располагались в два яруса». И здесь есть одна важная деталь, которую автор из Вики нам не рассказывает. Да, аккумуляторов там было много, вопрос в другом: а что это были за аккумуляторы? Как нам говорит американский отчёт:
Ёмкость основных батарей оценивается на 40% больше, по сравнению с аналогичными американскими образцами. Батареи разделены на шесть групп; три группы всегда подключены последовательно и обеспечивают напряжение на батареях правого и левого бортов в 350В, продолжительностью в 1 час. Срок жизни батарей сравнительно небольшой, примерно 18 месяцев. Предположительно, этим показателем сознательно пожертвовали чтобы обеспечить большее число киловатт на фунт веса.
Это была первая проблема, пока ещё не самая серьёзная: электролодки, чисто с точки зрения стоимости содержания, были очень дорогой игрушкой. Каждые полтора года нужно было обновлять все аккумуляторные ячейки. А ячеек там было будь здоров. Из предыдущей части цикла мы знаем, что в реальности XXI проект был похоронен под тяжестью бомбового наступления союзников: самолёты бомбили верфи, бомбили места базирования, бомбили сами лодки в море. Однако, если бы даже по каким-то причинам этого бомбового наступления не произошло, то далеко не факт, что Кригсмарине вообще могло потянуть XXI проект чисто с точки зрения производства батарей. Аккумуляторы и так были «узким местом» всей программы, и для того чтобы спустить на воду эту несчастную сотню лодок пришлось выскребать последние запасы. А теперь добавьте сюда тот факт, что промышленности придётся с шагом в полтора года нужно будет производить полный комплект аккумуляторных ячеек для всех лодок в строю. Это без учёта тех лодок, что параллельно стоят на стапелях. Только из-за одного лишь этого фактора XXI серию можно смело назвать самой дорогой в Кригсмарине. Когда далее по тексту я буду разбирать другие технические проблемы этого вундерваффе, просто держите у себя в голове, что за всю эту радость немцы ещё и платили втридорога.
Идём дальше. В плане выбора типов ячеек на ДЭПЛ (и XXI проект здесь не стал исключением) разнообразия вариантов не прослеживается: конечно же, это будут именно свинцово-кислотные аккумуляторы. С ними связано три основных проблемы:
1) При зарядке свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. Водород непригоден для дыхания, его пары вызывают воспаления на коже и глазах, а в довесок он ещё и взрывоопасен.
2) Свинцово-кислотные аккумуляторы требовательны к температурному режиму: их нельзя ни переохлаждать, ни перенагревать. Несоблюдение температурного режима ведёт к увеличению количества выделяемого при зарядке водорода, и к сокращению общего срока жизни ячейки.
3) Наконец, такие аккумуляторы нужно регулярно обслуживать. В частности, в них нужно доливать электролит. В качестве электролита выступает дистиллированная вода. Дистиллированную воду нужно откуда-то брать.
Начнём с первого пункта. Насколько вообще проблема с водородом была серьёзной? Тут нужно вновь дать немного контекста. Приведу ещё одну цитату из Иванова:
…Подводные лодки класса Р были длиннее, быстрее и обладали большим радиусом действия по сравнению со своим прототипом - субмариной «Кашалот». В конструкции лодок класса «Р» имелись две принципиальные новинки: система кондиционирования воздуха и дизель-электрическая двигательная установка. Многие считали систему кондиционирования воздуха непозволительной роскошью, но она не только улучшила обитаемость на борту, что было особенно важно во время длительных походов в тропиках, но и резко сократило число аварий из-за короткого замыкания, вызванного образовавшимся в воздухе конденсатом.
Конкретно здесь речь идёт о предшественнике американских «Гато», нам это сейчас не очень интересно. Что нас интересует, однако, так это система кондиционирования. Почему она вообще появилась на американских ДЭПЛ? Нет, вовсе не для того, чтобы улучшить обитаемость. Улучшение обитаемости шло приятным бонусом. Главная причина заключается в том, что пары водорода, скапливающиеся в аккумуляторных шахтах, могли взорваться от любой искры. Звучит довольно страшно, но нужно понимать, что в те времена ДЭПЛ не проектировались под продолжительный подводный ход. Иными словами, им не нужно было часто заряжать свои батареи. А когда всё же приходилось это делать, то на помощь здесь приходила сама концепция ныряющей лодки: батарей там сравнительно мало, дизеля стоят мощные, т.е. много времени на зарядку не уйдёт (хотя, глядя на 6-8 часов у немцев… ну такое). И даже так американцы сочли эту проблему достаточно серьёзной, чтобы воткнуть на свои лодки отдельную систему кондиционирования. А что там было у немцев? Как Кригсмарине с этой ситуацией справлялось? Здесь я вновь процитирую Джека П. Маллманна Шоуэлла и его «Hitler's Attack U-Boats».
…Вооружение немецких подлодок было заметно слабее, по сравнению с их аналогами в других станах. Это же можно сказать про многие другие аспекты их конструкции. Для примера, на немецких подлодках не было системы кондиционирования воздуха, не было системы для вентиляции батарей, не было подходящей системы для удаления углекислого газа и не было способа восполнить израсходованный кислород (при зарядке и под нагрузкой аккумуляторы выделяют смесь из водорода и кислорода, затем эти крайне взрывоопасные пары распространяются внутри прочного корпуса - по этой причине открытые источники огня были запрещены и курить внутри лодки не разрешалось).
Кстати, я здесь могу даже немного покритиковать Шоуэлла, поскольку система удаления углекислого газа на IX серии точно была, просто есть сомнения в её работоспособности. Но нам сейчас важно другое. До XXI проекта на немецких подлодках действительно не было системы кондиционирования, т.е. проблема с образованием паров водорода решалась… да никак она не решалась. Но на XXI серии немцы таки сподобились наладить кондиционирование. По вполне понятным причинам - на лодке стоит куча аккумуляторов, если начать их все одновременно заряжать, то экипаж просто задохнётся в водороде. Давайте теперь здесь сделаем небольшую паузу, и отмотаем время чуть назад, когда речь шла про дизельные двигатели: там главным источником проблем выступала неопытность немецких конструкторов, которые смастерили новый технический узел, и, забив на испытания, просто влепили его на субмарину по принципу «и так сойдёт». Как вы думаете, повторится ли эта история вновь, но уже с системой координирования?
Конечно же она повторится, это же Кригсмарине. Так, согласно американскому отчёту:
... На лодках XXI серии под батареи отведен значительно больший объём (относительно общего объёма корпуса), чем в лодках других конструкций. Также немецкие батареи выделяют слишком много водорода (значительно больше, чем батареи на американских лодках).
… Установленная система кондиционирования воздуха, возможно, и является пригодной для более холодных оперативных зон в районе Северного моря и Британских островов, но в условиях тропического и субтропического климата она совершенно неудовлетворительна- экипаж физически лишается боеспособности.
С чем связан последний вывод, думаю, объяснять не надо - система кондиционирования тупо не справляется, и субмарина потихоньку начинает заполняться водородом. Любопытно, что американцы здесь выдали ещё сравнительно комплементарную оценку, сказав что-то аля: «возможно, это только у нас так, а в Северной Атлантике будет получше». И это объяснение, в целом, можно было бы считать приемлемым - в конце концов, при в тёплом тропическом климате и средняя температура на лодке будет выше; а свинцово-кислотные аккумуляторы, как мы помним, при перегреве выделяют больше водорода. Вот только здесь есть одна проблема: у англичан, при испытаниях лодок XXI серии, ситуация получилась абсолютно аналогичная.
Вернее даже не совсем так: у англичан ситуация оказалась ещё хуже. Эта история описана как в книге «The Royal Navy and Anti-Submarine Warfare, 1917–49» так и в лекции Т. Лиона (таймкод 34:50). Версия Лиона более подробная, поэтому я перескажу именно её. Собственно как было дело: после завершения боевых действий англичане, в точности как и американцы, наложили свои руки на уцелевшие лодки XXI проекта. И также как и американцы, они начали эти лодки активно тестировать. В процессе испытаний на U-3017 они, также как и американцы, столкнулись с проблемой неудовлетворительной работы системы кондиционирования - на лодке постепенно начинал скапливаться водород. Далее произошли некоторые события, о сути которых мы наверняка ничего сказать не можем. Известен только их результат - политика эксплуатации лодки была пересмотрена. Вместо более осторожного и индивидуально выработанного подхода, применявшегося ранее, экипаж был проинструктирован тупо следовать немецким мануалам, что называется буква в букву. Что экипаж честно и делал… пока в августе 1945-го лодка не взорвалась и не затонула. Сказать, что англичане были удивлены - это ничего не сказать. Была собрана отдельная комиссия, которая установила, что причиной гибели лодки являлся взрыв паров водорода, выделяемых при зарядке батарей. С одной стороны, большого сюрприза здесь не было, т.к. англичане и так знали, что система кондиционирования работает через пень-колоду (это, подчеркиваю, в холодном Североатлантическом климате). Вопрос был в другом: откуда на субмарине взялся источник открытого огня? Англичане начали исследовать другие лодки XXI проекта, и в результате выявили, что электрическая проводка на дне аккумуляторных шахт была дефектная. Хуже того, сам прочный корпус в этом районе был недостаточно герметичен, в результате чего там скапливались лужи воды. Дефектная проводка, контактируя с водой, вызывала искру. Тут же встал вопрос о том, был ли это единичный случай или же общая проблема для всей XXI серии. Англичане далее начали допрашивать пленных немцев, которые раньше работали с лодками XXI проекта. Те им рассказали, что проблема со взрывом водорода, внимание, была известна, но не решена. Т.е. это был вовсе не единичный случай, проблема с дефектной проводкой была типичной историей, нежели эксцессом. По сути, любая лодка XXI проекта могла в любой период времени хода под шнорхелем просто так взять, и взорваться. На ровном месте. Просто потому, что на верфи—изготовителе решили сэкономить на проводке. И чтобы в такую ситуацию не попадать, экипаж должен был самостоятельно, вне рамок должностных инструкций и руководящей документации, принимать меры к уменьшению количества водорода в лодке. Это вновь возвращает нас к вопросу о том, как именно проводились испытания сего вундерваффе, и как звали того человека в Кригсмарине, который дал добро на ввод в строй XXI серии в начале 1945-го.
Идём дальше. С водородом разобрались, переходим к температурному режиму. Здесь особой интриги уже не будет: при работе в тёплом климате экипаж лодки тупо лишался боеспособности. На сроке жизни аккумуляторов, соответственно, это тоже сказывалось. Так, американский отчёт нам говорит:
...Система охлаждения не приспособлена под более теплый климат Соединенных Штатов. Эксплуатация U-2513 в весенние и летние месяцы близ Флориды выявила необходимость дополнительного охлаждения в отсеке с батареями и в отсеке управления: аккумуляторы, в результате быстрой зарядки и разрядки, существенно нагреваются, а вместе с ними нагреваются и электромоторы.
И это весьма любопытная деталь, поскольку лодки XXI проекта де-факто не могли оперировать близ значительной части американского побережья. В этом плане они даже отставали от предыдущей IX серии, у которой таких больших проблем с температурой не было (тут можно вспомнить, например, крайне удачную для немцев операцию «Паукеншлаг»). Я нахожу эту особенность ироничным, но немцы в 1945 году построили субмарину, скажем так, ограниченно океанской дальности. Нет, формально она, конечно, океанская, но вот только не везде в океане она может плавать: в частности, к экватору лучше не приближаться на пушечный выстрел. Ну, знаете, а это экипаж может коньки отбросить. Зато лодка по документам проходит как океанская, да. Не зря миллионы рейсхмарок на это дело потратили. Ладно, что-то меня заносит. Возвращаемся к теме.
Казалось бы, может ли ситуация стать ещё хуже? Конечно же может. Видите ли, для обслуживания батарей нужен электролит, т.е. дистиллированная вода. Какое-то количество воды ДЭПЛ всегда может взять с собой на борт, там для этого предусматривались специальные цистерны. Проблема здесь заключается в том, что этот запас весьма ограничен, и на долгий поход его, как правило, не хватает. И особенно сильно его не хватает в тех случаях, когда лодка вынуждена часто переключаться на электромоторы для хода в подводном положении. Следовательно, дистиллированную воду нужно брать откуда-то ещё. Например, из опреснительной установки, которая также была предусмотрена конструкцией. Но тут есть одна загвоздка: эту же самую опреснительную установку экипаж использует для своих нужд, т.е. для питья, для личной гигиены, для готовки, и т.д. Следовательно, возникает дилемма: опреснительную установку нужно проектировать таким образом, чтобы количества получаемой воды точно хватало как для обслуживания батарей, так и для жизнедеятельности экипажа. На ДЭПЛ это дилемма всегда стояла особенно остро, и пресной воды там всегда не хватало. Даже на дорогущих американских лодках эта проблема тоже присутствовала, и экипаж там вынужден был… скажем так, ограничивать свои потребности. Кригсмарине также столкнулось этой напастью, и когда Дёниц решил отправить часть лодок IX серии на Дальний Восток, в помощь японцам, то немецкие подводники в процессе перехода, фигурально выражаясь, несколько просели в боевом духе. Теперь, когда мы знаем, что на XXI серии батарей было куда как больше, и заряжать их приходилось не в пример чаще, то впору было задаться вопросом: а как там дела обстояли с опреснительной установкой? Немецкие инженеры, разумеется, заранее подумали об этой проблеме, и поставили на электролодку установку с более высокой производительностью, чем на IX серии… Они ведь подумали, верно? Подумали ведь? Не может же быть такого, чтобы эти гении со словами «и так сойдёт» просто воткнули на XXI серию точно такую опреснительную установку, как и на лодках прошлых моделей?
Давайте посмотрим, что нам скажет американский отчёт по этому поводу:
Опреснительная установка на лодке типа XXI полностью идентична аналогичной установке малой производительности, используемой на лодках типа IXC. Лишь внешние трубопроводы претерпели незначительные изменения. Также, ввиду увеличения общего числа аккумуляторных ячеек, емкость баков с дистиллированной водой для батарей была существенно увеличена. Конструкцией предусмотрено 10 отдельных баков, 4 для для кормовой батареи и 6 для носовой батареи. Готовых приспособлений для заполнения баков не предусмотрено.
…Опреснительная установка на субмарине типа XXI должна была снабжать свежей водой экипаж из 57 человек, а также поставлять дистиллированную воду для обслуживания 372 аккумуляторных ячеек. С точки зрения конструкции и терморегуляции, использовать эту установку возможно только в надводном положении. Вода в дистиллятор поступает напрямую из главной водной магистрали. При погружении эта магистраль уже находится под давлением, так что для предотвращения разрыва лёгких баков и трубопроводов подачу воды в дистиллятор нужно перекрывать. Опреснительная установка на XXI серии отличается от аналогичного образца на IX серии отсутствием накопительного бака для дистиллированной воды. Также исчез переносной шланг для подачи воды к бакам аккумуляторов, вместо него на главном дистилляционном баке просто установили кран. Отсюда необходимость вручную транспортировать воду в контейнерах к аккумуляторным бакам. Каждый из десяти аккумуляторных баков вмещает 150 литров (39,6 галлонов) дистиллированной воды. Баки расположены между аккумуляторами на верхних батарейных площадках, 4 в корме и 6 по носу.
…Проблема недостатка количества пресной воды в значительной степени ограничивает оперативные возможности лодки. Даже если предположить, что экипаж вообще не будет потреблять воды, производительности опреснительной установки всё равно не хватит для похода нормальной продолжительности. Общий запас воды составляет примерно 400 галлонов, и даже умеренном климате он будет израсходован очень быстро. В американской практике 500 галлонов воды расходовались каждые 4-10 дней похода, в зависимости от условий похода. Отсюда возникает острая необходимость запасаться водой. Также выбранный метод расположения перегородок в системе вентиляции отдельных ячеек батарей оказывает негативное воздействие на скорость переноски заряда. Однако, чтобы обеспечить своевременную вентиляцию испаряющегося электролита, кондиционирование на остальной лодке приходиться ограничивать до опасно низкого уровня. При нахождении лодки в тропическом климате условия работы экипажа будут крайне суровыми, а автономность подводного хода будет снижена за счёт увеличенных темпов испарения электролита из ячеек батарей.
Просто нет слов. Как можно не рассчитать автономность для, внимание, океанской субмарины? Типа, конструкторы в Кригсмарине забыли значение этого термина? Или они забыли, что свинцово-кислотным аккумуляторам нужна дистиллированная вода? У меня здесь тупо нет гипотез, насколько всё плохо. Я честно не знаю, как можно проектировать субмарину, основным источником тяги в которой будут электромоторы, запитанные от аккумуляторов, и не подумать при этом о производительности опреснительной установки. Проводя доступную аналогию, это как если бы вы собирались идти в турпоход на месяц, а провизии при этом взяли на неделю.
... На самом интересном месте оказалось вот что -- так что вторую часть, про средства разведки, выложу в 16:20 (искренне ваш, админ).