Torpédo

Torpédo je druh zbrane, resp. munície, ktorá sa pohybuje samostatne pod vodnou hladinou a je vybavená vlastným pohonom, kormidlami, hĺbkovým a smerovým stabilizačným systémom, bojovou hlavicou a u moderných typov aj navádzacím systémom. Je určená na ničenie námorných cieľov, predovšetkým lodí a ponoriek, v ojedinelých prípadoch aj štruktúr ako prístavné zariadenia, ropné plošiny, priehrady a pod.
Torpédo môže byť vypúšťané z lodí, torpédových člnov a ponoriek, zhadzované z lietadiel a vrtuľníkov i vypúšťané z pobrežných obranných stavieb. Niektoré typy torpéd sú uspôsobené pre dopravu do blízkosti cieľa pomocou rakiet, okrídlených striel a iných bezpilotných prostriedkov.
Výraz "torpédo" pochádza z latinského názvu pre raju (druh ryby). Pôvodne sa týmto slovom označovali zbrane, ktoré podľa súčasnej terminológie patria medzi námorné míny.

Torpédo vypustené z ponorky

Torpédo vypustené z lietadla Douglas AD-4B Skyraider

Z histórie

• Prvý návrh realizovateľného torpéda pochádza zrejme od Leonarda da Vinci, iným autorom by mohol byť sýrsky učenec Hassan al-Rammah, ktorý navrhol zbraň, ktorá sa dá považovať za torpédo, poháňanú raketovým motorom, niekedy okolo roku 1275.
• Prvé funkčné torpédo vytvorili Giovanni Luppis (Croatian: Ivan Lupis) a Robert Whitehead v roku 1866. Toto torpédo poháňané stlačeným vzduchom však ešte nemalo smerovú ani hĺbkovú stabilizáciu a preto nebolo reálne schopné bojového nasadenia.
• Prvou loďou potopenou pomocou torpéd s vlastným pohonom bola turecká loď Intibah, ktorú potopili v januári 1877 ruské torpédové člny pod velením kapitána Makarova (neskoršieho admirála) počas Rusko-Tureckej vojny v rokoch 1877 – 78.
• Prvé masové nasadenie torpéd sa udialo počas Rusko-Japonskej vojny v rokoch 1904 – 1905.

Charakteristika

Ľahké torpédo MU90

Torpédo má obvykle tvar dlhého, štíhleho valca, v ktorom je uložená bojová nálož, pohonný systém a riadiaci systém. Na zadnom konci sú umiestnené kormidlá a lodné skrutky. Priemer torpéd rôznych typov sa pohybuje od 324 mm (12,75 palca - ľahké hĺbkové protiponorkové typy) do viac ako 609 mm (24 palcov - napr. japonský Typ 93, ktorý po 2. svetovej vojne dostal prezývku Long Lance), dĺžka od necelých 2,7 m do viac ako 11 m. Hmotnosť torpéd sa pohybuje v rozmedzí od približne 250 kg do viac ako 5 ton, hmotnosť bojových častí od niekoľko desiatok do viac ako 600 kg výkonnej trhaviny. Malé bojové hlavice sú obvykle konštruované ako usmernené (kumulatívne) nálože a používajú sa predovšetkým u protiponorkoých torpéd (typicky okolo 45-65 kg). Výbušniny používané v bojových hlaviciach torpéd (a tiež námorných mínach) musia mať kvôli maximálnemu účinku pod vodou predĺženú dobu trvania tlakového impulzu, ktorý vytvorí tzv. kavitu, následne kolapsom kavity vznikne efekt vodného baranidla s veľmi ničivými účinkami smerom nahor. Preto sa často využívajú trhaviny s vysokým obsahom práškového hliníka, napr. Torpex (2. svetová vojna) a zložením veľmi podobný Minol (súčasnosť). Keďže masy vody majú vysokú zotrvačnosť, na vytvorenie rozmernej kavity je potrebná práve takáto trhavina s predĺženým tlakovým účinkom. Tiež je dôležité navedenie torpéda pod plavidlo (ideálne priamo pod kýl), keďže explóziou vytvorená kavita vždy kolabuje zospodu (kde je najvyšší hydrostatický tlak) smerom zvislo nahor a teda rovnakým smerom pôsobí prakticky celá ničivá sila vzniknutého stĺpca vody. U malých hlavíc hĺbkových protiponorkových torpéd s kumulatívnym účinkom je mechanizmus účinku odlišný - na deštrukciu ponorky vo veľkej hĺbke sa využíva samotný veľký tlak vody, ktorým je trup plavidla značne namáhaný a torpédu stačí "načať" ho - o samotnú deštrukciu sa postará voda, ktorá pod obrovským tlakom rýchlo vnikne dovnútra aj veľmi malým otvorom a zničí (rozdrví) vnútro ponorky. Na tento účel sa používajú zvyčajne podobné trhaviny, ako v iných kumulatívnych hlaviciach (napríklad protitankových), najčastejšie ide o trhaviny triedy PBX (Plastic Bonded eXplosives) s vysokým obsahom brizantov (výbušnín s vysokou detonačnou rýchlosťou, napr. hexogen, PETN, HMX). Existujú aj torpéda s jadrovými hlavicami, napr. ruský Typ 95, známy v súvislosti s tzv. Kubánskou krízou v r. 1962. Najčastejšie fyzické parametre súčasných ťažkých torpéd sú dĺžka 7-7,5 m, priemer 533 mm (21 palcov) hmotnosť 1,45-1,75 tony a hmotnosť bojovej hlavice 250-450 kg. Rýchlosť pohybu moderných torpéd s pohonom protibežnými lodnými skrutkami môže byť viac ako 100 km/h (55 – 60 uzlov). Diaľkový dosah torpéd môže byť až desiatky námorných míľ, u ľahkých hĺbkových a leteckých obvykle neprekračuje 10 námorných míľ. Od čias druhej svetovej vojny má väčšina torpéd možnosť nastavenia rýchlosti plavby, pričom pri menšej rýchlosti má torpédo omnoho väčší dosah a naopak. Zníženie rýchlosti napríklad na polovicu zvýši dosah až osemnásobne, keďže výkon motora a tým aj spotreba pohonných látok rastie s treťou mocninou rýchlosti. Pre boj s ponorkami je dôležité, do akej hĺbky sa môže torpédo ponoriť – bežne je to 300 – 500 metrov, najlepšie torpéda až do hĺbky viac ako 1000 metrov.

Letecké torpéda sú torpéda upravené pre použitie z lietadiel alebo vrtuľníkov. V minulosti, zvlášť v čase druhej svetovej vojny, predstavovali jednu z hlavných zbraní letectva v boji s loďami protivníka a okrem veľkosti (hmotnosti) a prípadne niektorých drobných úprav sa konštrukčne nelíšili od torpéd používaných na hladinových lodiach a ponorkách. Odhadzovali sa obvykle z malých výšok – do 20 metrov nad hladinou. Typická hmotnosť leteckého torpéda za vojny bola okolo 2000 lb (908 kg). V súčasnosti sú letecké torpéda predovšetkým prostriedkom pre boj s nepriateľskými ponorkami, čo sa prejavilo napríklad zmenšením ich bojových častí (náloží) a celkových rozmerov, súčasne sú vždy vybavené systémom pasívneho alebo aj aktívneho samonavedenia. Môžu sa použiť ako nebrzdené z protiponorkového vrtuľníku z výšky do 50 metrov, pri odhode z väčšej výšky alebo pri použití z protiponorkového lietadla sú brzdené padákom.

Pohon torpéda

• torpédo elektrické – zdrojom energie sú batérie alebo akumulátory, lodné skrutky sú poháňané elektromotormi. Notoricky známym torpédom s elektrickým pohonom bol vojnový nemecký typ G7e, poháňaný elektromotorom s výkonom do 100 koní a olovenými akumulátormi, používaný najmä ponorkami ako typ VII, VIIa a pod. počas Bitky o Atlantik.
• torpédo paroplynové – veľmi široká a pestrá skupina rôznych princípov a konštrukcií pohonu ktorých spoločným znakom je vznik zmesi plynov a vodnej pary – zdrojom energie je palivo a okysličovadlo, ktoré sú spaľované v piestovom spaľovacom motore alebo v oddelenej spaľovacej komore, odkiaľ sa spaliny vedú do piestového motora (prakticky jednočinného parného stroja) alebo na turbínu. Palivom môže byť nafta, petrolej, benzín alebo lieh, okysličovadlom stlačený vzduch, stlačený kyslík, peroxid vodíka, N₂O₄, N₂O, do paliva sa občas pridávala aj voda. Existujú aj paroplynové pohony založené na "spaľovaní" jednozložkového paliva na báze nitrátov či nitroesterov – napríklad dinitroglykolu alebo zmesi označovanej ako "Otto fuel" (na báze propylénglykoldinitrátu) - v piestovom motore alebo plynovej turbíne, ďalej pohony založené na katalytickom rozklade peroxidu vodíka (H₂O₂) roztokom manganistanu sodného NaMnO₄ (podobne ako v turbočerpadlách raketových motorov RD-107/108 v raketách Sojuz/Progress) či na kat. rozklade hydrazínu (N₂H₄) a pohone turbíny vzniknutou zmesou kyslíka a vodnej pary (peroxid) alebo zmesou horúceho vodíka a dusíka (hydrazín). Niektoré pohony torpéd sú založené na horení látok, používaných ako palivá raketových motorov (hydrazín, monometylhydrazín, dimetylhydrazín - UDMH a pod.) s oxidovadlami ako dimér oxidu dusičitého (N₂O₄) či tzv. červená dymivá kyselina dusičná (RFNA) v plynových generátoroch vyššie spomínaných turbínových typov pohonov. Do tejto skupiny patrí najviac typov torpéd, ale pri množstve vyššie uvedených možností a kombinácií by bolo podrobné delenie značne komplikované.
• torpédo raketové – je poháňané priamo spalinami raketového motora na tuhé palivo. Predstaviteľmi tohto druhu pohonu sú napríklad ruské superkavitačné torpéda Škval, keďže u superkavitačných plavidiel všeobecne neprichádza klasický pohon lodnou skrutkou do úvahy.

Väčšina torpéd je poháňaná dvojicou súosých protibežných lodných skrutiek, existujú ale aj torpéda, ktoré využívajú hydroreaktívny pohon (pump-jet, v podstate uzavretie lodnej skrutky do prstenca s tryskou), čo je rovnaký pohon, aký sa niekedy používa aj v prípade člnov. Raketové torpéda môžu využiť pre svoj pohon aj princíp ejektoru (svojím spôsobom obdoba leteckých náporových motorov), ktorý zvyšuje účinnosť (t.j. z fyzikálneho hľadiska efektívnu výtokovú rýchlosť spalín) reaktívneho pohonu a navyše účinne ochladzuje spaliny, čím sa znižuje aj ich objem a pohyb torpéda je v blízkosti vodnej hladiny menej nápadný (menej výrazná stopa na hladine).

Výhody a nevýhody rôznych druhov pohonu torpéd

• Hlavnou výhodou elektrických torpéd je veľmi tichý chod a to, že nezanechávajú žiadnu stopu vzduchových bublín, ktoré by mohli cieľ varovať pred približujúcim sa torpédom. Sú tiež schopné pracovať aj vo veľmi veľkých hĺbkach (prakticky je hĺbka ponorenia obmedzená len tuhosťou ich konštrukcie). Nevýhodou je nižšia rýchlosť a menší dosah ako u paroplynových torpéd.
• Paroplynové torpéda sú rýchle a majú väčší dosah ako elektrické torpéda, pri použití vzduchu ako okysličovadla však zanechávajú za sebou veľmi výraznú stopu bublín, pri použití kyslíka alebo peroxidu vodíka je stopa bublín na hladine podstatne menej nápadná. Paroplynové torpéda sú tiež hlučnejšie, zvlášť pri použití piestového spaľovacieho motoru. Paroplynové torpéda majú obmedzenú operačnú hĺbku – splodiny spaľovania musia expandovať zo spaľovacieho priestoru do prostredia s nižším tlakom, takže tlak za turbínou alebo pri výfuku z piestového motoru musí byť vyšší, ako je hydrostatický tlak vody v danej hĺbke. S rastúcou hĺbkou teda klesá výkon a účinnosť ich pohonov a tým aj ich rýchlosť a dosah. Vo väčších hĺbkach, napr. v akých sa môžu pohybovať moderné ponorky, sú úplne nepoužiteľné - s výnimkou uzatvorených systémov, aký je použitý napr. v americkom ľahkom hĺbkovom torpéde Mk 50, kde je použitá miniatúrna parná turbína s uzatvoreným okruhom (Rankinov cyklus), kondenzátorom pary a bezvýfukovým zdrojom tepla - blok lítia, v ktorom je zaliaty výmenník tepla, je ostrekovaný hexafluoridom sírovým (SF₆), nastáva silno exotermická chemická reakcia, ktorá slúži na produkovanie pary. Tento systém poskytuje torpédu asi o 80% vyšší dosah, ako elektrické pohony iných torpéd porovnateľnej veľkosti.
• Raketové superkavitačné torpéda sú pri pohybe mimoriadne rýchle – dosahujú rýchlosť viac ako 200 uzlov (350 km/h), ale táto rýchlosť je dosahovaná predovšetkým vďaka efektu superkavitácie, t.j. fyzikálnemu javu, kedy sa okolo torpéda vytvorí "plášť" z vodnej pary, ktorá vzniká kvôli podtlaku v kvapaline rýchlo obtekajúcej jeho trup (Bernoulliho princíp). Torpédo sa tak pohybuje v plynovej obálke, ktorá kladie jeho pohybu výrazne menší dynamický odpor, ako kvapalina. Tieto torpéda sú však aj mimoriadne hlučné, keďže bubliny vodnej pary, ktoré sa spájajú a vytvárajú na trupe plynovú obálku, vznikajú a expandujú veľmi veľkou rýchlosťou (explozívne) – ich použitie sa tak dá hydrofónmi zistiť na vzdialenosť až tisíc kilometrov (cieľu to však môže byť jedno – vzdialenosť šesť kilometrov prekonajú za jednu minútu, čo lodi s dĺžkou nad sto metrov nepostačuje na akýkoľvek úhybný manéver). Rovnako ako u paroplynových torpéd je ich rýchlosť a dosah veľmi závislý od hĺbky použitia a na použitie v hĺbke viac ako cca 100 metrov sa nehodia. Niektoré typy superkavitačných torpéd sú pravdepodobne koncipované najmä ako tzv. antitorpéda, čiže torpéda, ktoré plavidlá môžu odpáliť na svoju obranu proti inému (útočiacemu) torpédu.

Riadenie torpéda

• Prvé torpéda nemali žiadny riadiaci systém a smerovú a hĺbkovú stabilizáciu zabezpečovali len pevné stabilizátory.
• Neskôr sa objavujú systémy s jednoduchým gyroskopom a kormidlami, ktorý udržuje priamy smer plavby, a tiež barometrický systém, ktorý udržuje nastavenú hĺbku ponorenia torpéda.
• Nemecké námorníctvo počas druhej svetovej vojny začalo ako prvé používať torpéda s pasívnym akustickým samonavedením (typ G7es Zaunkönig). Hydrofón snímal zvuk lodných skrutiek a navádzal torpédo na zdroj zvuku. Princíp sa využíva dodnes.
• Aktívne hydroakustické samonavedenie sa využíva napríklad v moderných protiponorkových torpédach v poslednej fáze útoku. Torpédo vysiela akustické impulzy, zachytáva ich odraz od trupu ponorky, vyhodnocuje je polohu a upravuje svoju dráhu pohybu – je to rovnaký princíp ako u protilietadlových riadených striel.
• Diaľkové riadenie – torpédo je riadené diaľkovo pomocou prenosu povelov káblom alebo optickým vláknom. Systém sa používa u niektorých typov ponorkových torpéd.

Bojová časť

Bojová časť torpéda môže byť tvorená veľkou náložou výkonnej trhaviny alebo, u niektorých torpéd z povojnového obdoba, jadrovou náložou. Nálož je obvykle aktivovaná nárazovým zapaľovačom pri náraze na cieľ alebo magnetickým či iným nekontaktným zapaľovačom pri priblížení sa k cieľu. Torpédo obvykle zasahuje loď pod čiarou ponoru, často aj pod spodným okrajom pancierovej obšívky bojových lodí, iné dokonca vybuchujú hlbšie pod kýlom lode, bez priameho kontaktu s cieľom, keďže výbuch pod kýlom najviac poškodí plavidlo. Protiponorkové torpéda majú obvykle menšie nálože s usmerneným (kumulatívnym) účinkom, aby dokázali spoľahlivo preraziť tlakový (vnútorný) trup moderných ponoriek.

Pri výcviku sa používajú torpéda s cvičnou hlavicou, ktorá môže obsahovať zariadenie, ktoré po skončení výcviku zabezpečí vynorenie sa torpéda na hladinu a jeho opätovné použitie.

„Živé torpédo“

Výraz živé torpédo sa používa obvykle pre japonské samovražedné zbrane Kaiten (jap. "cesta do raja") z obdobia druhej svetovej vojny. Kaiten I bola miniponorka vybavená v zadnej časti dvomi motorovými jednotkami z japonského torpéda typ 93, spaľujúcimi benzín a kyslík (výkon 550 koní; s recykláciou výfukových plynov - horenie paliva v čistom kyslíku by vysokou teplotou takmer okamžite prepálilo piesty), v strednej časti trupu bola malá kabína pre pilota, ktorý riadil Kaiten, k dispozícii mal základné prístroje pre navigáciu a periskop, pred pilotom bola nádrž na kyslík pre pohon a vzduch, za pilotom bola vyrovnávacia nádrž. V prednej časti trupu bola mohutná nálož trhavín o hmotnosti 1 550 kg s nárazovým zapaľovačom. Plavidlo malo priemer trupu jeden meter, dĺžku 14,5 metra a hmotnosť asi 8,5 tony. Do priestoru nasadenia dopravovali Kaiten ponorky. Boli vyvinuté viaceré typy Kaitenov, niektoré boli poháňané turbínou využívajúcou katalytický rozklad hydrazínu. Tieto zbrane nezaznamenali významnejšie vojenské úspechy, predovšetkým pre celkovú situáciu, v ktorej sa Japonsko nachádzalo v čase ich nasadenia - spojenci už mali vyslovene drvivú námornú aj leteckú prevahu aj množstvo skúseností a japonské ponorky sa vďaka tomu len výnimočne dokázali dostať do pozície, z ktorej by mohli účinne použiť Kaiteny.

Druhým prostriedkom, ktorý je označovaným ako „živé torpédo“ je nemecká miniponorka Neger z obdobia druhej svetovej vojny. Vychádza z bežného bojového torpéda G7e s elektrickým pohonom, ktorého bojová časť je nahradená kabínkou pre jedného muža, ktorý miniponorku ovláda. Druhé, skutočné torpédo s výbušnou hlavicou, je umiestnené pod miniponorkou. Miniponorka bola dlhá 7,6 m, priemer trupu bol 0,53 m a hmotnosť 2,8 tony. Pri rýchlosti 4 uzly bol dosah okolo 50 km. Bolo ich postavených okolo 200 kusov. Táto zbraň sa neosvedčila kvôli zle riešenému tesneniu kabíny pilota a najmä kvôli veľkej závislosti plavidla na počasí - už celkom mierne vlny znemožňovali riadenie stroja a ohrozovali jeho stabilitu. Za zmienku stojí, že názov zariadenia, "Neger", bol prezývkou vychádzajúcou z mena jeho konštruktéra (Mohr = Maur, černoch).

Tretím druhom tzv. živých torpéd sú miniatúrne ponorky pre prepravu jedného alebo dvoch potápačov pri bojových akciách. Obvykle majú tvar torpéda a často aj z bojového torpéda konštrukčne vychádzajú. Niektoré niesli odpojiteľnú bojovú časť, ktorá bola - po umiestnení pomocou lán a svorníkov na kýl, hriadeľ lodnej skrutky a pod. - a po vzdialení sa diverzantov do bezpečia - odpálená časovým mechanizmom. Asi najvýznamnejším zástupcom tohto druhu boli talianske miniponorky Maiale z 2. svetovej vojny, ktoré, riadené dvojicou potápačov-diverzantov a vybavené 300kg odpojiteľnou hlavicou, úspešne zaútočili na viacero britských vojnových aj nákladných lodí kotviacich v prístavoch v Gibraltare a Egypte.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Torpédo