Навигационные эхолоты советских подводных лодок

Эхолот – это навигационный прибор для исследования рельефа дна и измерения глубины моря с помощью гидроакустических эхо-сигналов. Обычно в днище судна устанавливается вибратор, к которому периодически подаются от генератора электрические импульсы, преобразуемые им в акустические, распространяющиеся вертикально вниз. Отражённый дном акустический импульс принимается тем же вибратором, который снова преобразует его в электрический сигнал. Отрезок времени от момента посылки акустического импульса до момента возвращения эха от дна позволял рассчитать и вывести на индикатор значение глубины. Малые длительности и высокие частоты используются при измерениях малых глубин, большие длительности и низкие частоты – для больших глубин.

В 1936 году Научно-исследовательское бюро Главного гидрографического управления совместно с Заводом мореходных инструментов (Ленинград) создало первый отечественный ультразвуковой эхолот ЗМИ. Одновременно на одном из предприятий шло освоение производства другого образца навигационного эхолота типа ЭЛ.

К 1939 году на вооружении надводных кораблей и подводных лодок советского ВМФ находились навигационные эхолоты ЭЛ и ЭМС-2. Оба прибора были в основном подобны, но несколько отличались в деталях. ЭМС-2 не имел батареи накала для усилителя и питался полностью от корабельной сети. Он имел больший диапазон измерения глубин (до 1000 метров) и режим автоматического переключения (через 5-10 секунд) с одного диапазона на другой. Ввиду большого количества и веса приборов, значительного размера вибраторов, ЭМС-2 мог быть установлен только на больших подводных лодках. Однако отмечались недостаточная точность показаний на малых глубинах (до 20 метров), ненадёжность работы на «автомате» и громоздкость. Несомненным достоинством эхолота ЭМС-2 являлась установка вибраторов в специальных танках, что позволяло производить их ремонт и замену без докования корабля.

Опыт эксплуатации отечественных эхолотов выявил, что ЭМС-2 устойчиво работал, начиная с глубины под килем 5-10 м; ЭЛ – с 0,5-3 м. Точность показаний составляла 2-4 % от глубины и во многом зависела от правильного и тщательного выполнения монтажа прибора на корабле. Боевое применение эхолотов показало, что ЭЛ и ЭМС-2 были подвержены, главным образом, мелким повреждениям. Обычно при взрывах бомб и мин у борта подводной лодки в момент сотрясения выскакивали из гнёзд усилительные лампы, отставала пайка, лопались стекла измерительных приборов, деформировался каркас или крышка усилителя, появлялись обрывы в электрических цепях и механические повреждения в указателе глубин. Многие из этих неисправностей происходили в условиях, когда другим, более прочным конструкциям корпуса корабля наносились серьёзные повреждения. Поэтому они недостаточно характерны для выводов о недостаточной живучести эхолота. Тем не менее, частое повторение этих неисправностей показывало, что амортизация ЭЛ и ЭМС-2 требует усиления. Наиболее тяжёлыми повреждениями эхолотов были пробои изоляции обмоток вибраторов. Каждая такая неисправность требовала постановки подводной лодки в док. Однако благодаря инициативе личного состава замену вибраторов зачастую производили на плаву, повышая давление в отсеке лодки, где размещался прибор, используя несложные приспособления в виде хорошо подогнанного ящика, мягкой подушки и т.д.

Боевые походы советских подводных лодок показали, что определённые при помощи эхолота характерные глубины могут быть ориентирами почти столь же надёжными, как и береговые. Огромную роль играли эхолоты не только с навигационной, но и с тактической стороны, так как позволяли использовать рельеф дна для уклонения от противолодочных сил противника. Они оказались надёжными приборами, позволявшими производить замеры глубин под килем с достаточной точностью, и хорошо зарекомендовали себя в тех случаях, когда приходилось плавать по малым глубинам, в условиях минной опасности, в тумане. В годы войны эхолот стал столь же необходимым прибором как гирокомпас или лаг.

Основные недостатки, выявленные при эксплуатации эхолотов:
• большие габариты, обилие большого количества узлов, разбросанных в различных отсеках, что затрудняло их обслуживание;
• необходимость периодической регулировки эхолотов;
• отсутствие в запасных принадлежностях отдельных элементов, часто выходивших из строя – тиростронов и батареек.

К сожалению, габариты отечественных эхолотов не позволяли устанавливать их на малые подводные лодки типа «М». Только на «малютках» XV серии предусматривалась установка эхолотов типа ЭЛ. Специалисты гидрографического отдела ГС СФ капитан-лейтенанты Утевский С. О., Иващенко К. Е. и Щелкунов К. М. предложили уменьшить усилитель эхолота ЭЛ за счёт более компактного монтажа его элементов, что позволяло разместить прибор на малых подводных лодках. Первый такой доработанный эхолот был установлен в 1942 году на «М-172», затем ещё на двух лодках. В одном из отчётов командир подводной лодки «М-172» Фисанович И. И. писал: „Эхолот оказывает большую помощь в кораблевождении, и при пребывании на позиции себя вполне оправдал. Это был образец с уменьшенным усилителем, впервые установленный на малой подводной лодке. При бомбежке [имеется в виду бой 15.05.1942-16.05.1942] вышел из строя гирокомпас, в показаниях магнитного компаса никакой уверенности не было, и весь переход от м. Кибергнес до м. Вайтолахти был осуществлен по глубинам“.

Таким образом, эхолоты ЭЛ и ЭМС-2 по своим тактико-техническим качествам удовлетворяли требованиям военного кораблевождения. Наличие эхолотов на подводной лодке значительно облегчило плавание при любых гидрометеорологических условиях, особенно в подводном положении.

В 1944 году на вооружение поступил магнитострикционный{1} эхолот НЭЛ-2 (опытный образец был установлен на подводной лодке «Щ-401» ещё в 1939 году), а в 1945 году – НЭЛ-3.

Основные характеристики эхолотов советского производства

Характеристика	ЭЛ	ЭМС-2	НЭЛ-3
Диапазоны измеряемых глубин, м	0-100, 0-500	0-100, 0-1000	1-150
Рабочая частота, кГц	21	16,3	21,3
Принятая стандартная скорость звука в воде, м/с	1500	1450	1500
Точность измерения глубин: до 100 м более 100 м	4 % 2 %	4 % 2 %	4 % 2 %
Предельные значения, обеспечивающие устойчивую работу: скорости, уз. крена, град.	до 25 до 10-15	до 25 до 10	до 15 до 15
Напряжение судовой сети, В	110, 120	110, 120	24, 110, 220
Потребляемый ток, А	12-15 при пуске, далее 2	до 45 при пуске, далее 4,5	1,5
Потребляемая мощность, кВт	0,21	5 при пуске, далее 0,5	0,2
Общий вес установки, кг	200	366	100

{1} Магнитострикционный эффект – это изменение формы и размеров некоторых металлов при их намагничивании и обратное явление – изменение намагничивания металлов (тел) при их деформации. На этом эффекте основана работа магнитострикционных гидроакустических средств.[1]

[1] Платонов А. В. Энциклопедия советских подводных лодок. 1941-1945 / А. В. Платонов – М.: ООО «Издательство АСТ»; СПб.: ООО "Издательство «Полигон»", 2004.

[3] Борцов А. С. Развитие навигационно-гидрографического обеспечения боевой деятельности отечественных подводных лодок в период 1914 – 1945 гг. – Сайт «Штурманская книжка» – Дата обращения: 14.11.2012.

[4] Морозов М. Э. Советский подводный флот 1922-1945 гг.: О подводных лодках и подводниках / М. Э. Морозов, К. Л. Кулагин. – М.: АСТ: АСТ МОСКВА: Транзиткнига, 2006.

[5] Алексеев А., Карягин М. Навигационно-гидрографическое обеспечение боевых действий Северного флота // Военно-исторический журнал. – 1977. – № 1.