Vrhací nálož proti ponorkám vykrývala slepé úhly pod minimálním náměrem děl.
Otázka Co způsobuje ty velké výbuchy za lodí při lovu ponorky?
Stručná odpověďVelké výbuchy za lodí, která pronásleduje ponorku, způsobují hlubinné nálože. Před zavedením samonaváděcích torpéd to byla nejúčinnější protiponorková zbraň. Jedná se o nálož explodující v předem nastavené hloubce, která ničí ponorky rázovými vlnami. |
Ponorková hrozba se objevila během první světové války. Z logiky věci byla ponorkami nejzranitelnější Velká Británie spravující největší obchodní loďstvo a disponující největší námořní flotou. Cena ponorek byla v porovnání s dreadnoughty směšně nízká, takže vybudování ponorkové floty bylo „levné“ a v případě střetnutí byly ztráty vždy bolestivější pro vlastníka těžkých hladinových jednotek.
Británie přišla pouhý měsíc po vypuknutí první světové války o lehký křižník HMS Pathfinder, když ho potopila německá ponorka U-21 pod velením poručíka Otto Hersinga. Křižník po explozi muničního skladu zmizel během čtyř minut pod hladinou i s 259 muži posádky. O necelé tři týdny později zaútočila U-9 poručíka Otto Weddigena na křižníky HMS Aboukir, HMS Cressy a HMS Hogue. Všechny tři se potopily během hodiny a Royal Navy přišla o 1 460 námořníků.
Přes spoustu omezení, které ponorky měly, byly i útoky na obchodní loďstvo účinnější než do té doby běžné řádění pomocných křižníků na obchodních trasách. Od února 1915 probíhala první neomezená ponorková válka v historii. Jen za první měsíc přišli Britové o 29 lodí a bezmála 90 000 BRT lodního prostoru (BRT – brutto registrovaná tuna je sto kubických stop, tj. 2,83 m3). Do konce války ztratili polovinu obchodního loďstva. Není tedy divu, že většina „nápadů“ a prostředků boje proti ponorkám pocházela z britských hlav.
První ponorky nevydržely pod vodou dlouho a většinu času trávily na hladině. Britové k jejich „lovu“ přistupovali zpočátku podobně jako k velrybaření. Pro tento úkol vyčlenili velrybářské lodě, trawlery, šalupy a minolovky. Jedním z testovaných a do výzbroje zavedených protiponorkových prostředků ASW (Anti Submarine Warfare) byly sítě s upevněnými náložemi, tažené dvojicí lodí napříč předpokládanou únikovou trasou ponorky. Dalším nápadem byly vrhací nálože připomínající velrybářskou harpunu s tříkilovou náloží a kontaktním zapalovačem. Cílem bylo zasáhnout z proplouvající lodi věž nebo trup ponorky, pokud byly pod minimálním náměrem děl.
Asi prvním účinným ofenzivním prostředkem bylo taranování vynořené ponorky. Drtivá většina lodí měla vyšší rychlost i výtlak, takže ponorkáři tahali v tomto případě za kratší konec provazu. Zachránit je mohly jen malé rozměry a větší obratnost ponorky.
Další možností byla dělostřelecká palba. Ale věž ponorky představovala malý cíl, který se snadno ztratil ve vlnách. Proto bylo nutné vést palbu na malou vzdálenost.
Když zmizí pod vodou
Každopádně se jednalo o prostředky, které umožňovaly ničení jen vynořených ponorek nebo těch, které se snažily uniknout pod hladinu. Jakmile byly hlouběji, byly v bezpečí. Proto Britové zahájili v prosinci 1914 vývoj hlubinných náloží, explodujících v předem nastavené hloubce. V lednu 1915 byly hotovy první čtyři prototypy.
První hlubinné nálože byly plněné střelnou bavlnou a používaly plovákový zapalovač. Hlubinnou nálož tvořily tři části: plovák, lanko a nálož. Po shození do vody začala těžká nálož klesat do hloubky, zatímco plovák zůstal na hladině. Odvinuté lanko vytáhlo pojistku a nálož explodovala – v hloubce dané délkou lanka. Primitivní, ale funkční. Vyráběly se tři námořní a dvě letecké verze. Námořní hlubinná nálož Type A měla ráži 35 liber (16 kg), Type B 65 lb (29 kg) a Type E až 100 lb (45 kg). Letecké hlubinné nálože Type C a C* odpovídaly hmotností námořním A a B.
Schéma britských hlubinných náloží s plovákovými zapalovači
Britové velmi rychle zjistili, že tyto hlubinné nálože jsou příliš slabé, proto objednali Type D v ráži 300 lb (136 kg), s TNT (trinitrotoluen). Tato hlubinná nálož již měla tlakový zapalovač nastavitelný na hloubku 40 nebo 80 stop (12 nebo 24 metrů). V srpnu 1915 Admiralita objednala výrobu 1 000 kusů, takže můžeme mluvit o první sériově vyráběné hlubinné náloži. Později byla vyrobena ještě lehčí verze D* o hmotnosti 120 lb (54 kg), určená pro pomalejší lodě, které by se nemusely včas dostat mimo dosah standardního „déčka“.
Podle britských údajů dokázala hlubinná nálož Type D zničit tehdejší ponorky na vzdálenost 21 m a poškodit je na 42 m. Lehčí D* na potopení ponorky nestačila, poškození způsobila v okruhu 27 m. Zde je nutné upozornit, že popisy účinnosti jsou vždy vztahované na ponorky z daného období. Účinnost proti modernějším typům mohla být zcela odlišná, ale k tomu se dostaneme.
Britská hlubinná nálož Type F
Poslední hlubinnou náloží byl 70lb (31kg) Type F, určený pro palubní vrhače, který explodoval v hloubce 15 m. Za zmínku stojí ještě dvojitá hlubinná nálož Egerton, pojmenovaná po svém vynálezci, veliteli torpédoborce HMS Lance. Ten navrhl pro zvýšení účinku spojit dvě standardní hlubinné nálože. K odpalu mělo docházet současně, elektrickým zapalovačem. K zavedení do výzbroje však nedošlo.
První obětí hlubinných náloží byla ponorka U-68 kapitán-poručíka Lothara Güntzela, která napadla Q-ship HMS Farnborough poručík-komandéra Gordona Campbella. Posádka HMS Farnborough zahájila dělostřeleckou palbu, která zabila kapitána a dva muže hlídky. Ponorka začala mizet pod hladinou. Campbell přejel její pozici a nechal svrhnout dvě hlubinné nálože, které ponorku „vyhodily“ z vody, se zdviženou přídí. Následně definitivně zmizela pod hladinou. Do konce války poslaly britské hlubinné nálože ke dnu třicet nepřátelských ponorek.
Kromě Británie vyvinuli za první světové války hlubinné nálože Francouzi, kteří v roce 1915 zavedli do výzbroje typy Guiraud 40 a Guiraud 70. Obě nálože byly vyrobené z vyřazených hlavic torpéd. Němci používali typ WBA/C15 ráže 100 kg. Nálož měla primární plovákový zapalovač a záložní časový. Vyrobeno bylo jen 2 256 kusů a nebyly příliš spolehlivé. Udává se, že explodovala jen asi polovina ze svrženého počtu. Italové se k hlubinným náložím dopracovali až v roce 1917 s typem B TG Monc. 50/1917. Šlo o 50kg nálož bez možnosti nastavení hloubky.
Úplnými „chrliči“ hlubinných náloží byli Američané. Od roku 1915 vyráběli hlubinné nálože Mk.I, odpovídající britskému typu A. Pozdější nálož Mk.II odpovídala britskému typu D, ale měla dokonalejší zapalovač. Z hlediska počtu vyrobených kusů se jednalo o páteřní typ. Vylepšená verze Mk.III a těžká Mk.IV ráže 750 lb (340 kg) se dostaly do služby až na sklonku války v omezeném počtu. Celkem Američané vyrobili 43 466 hlubinných náloží, z toho 6 818 typu D pro Brity.
Skluzy a vrhače
Hlubinné nálože se shazovaly zpočátku ručně ze zádi lodi, většinou v intervalu 10–15 sekund. Jejich největší nevýhodou byla nutnost „přejet“ pozici ponořené ponorky. Proto Britové v letech 1915 až 1916 pracovali na vrhačích hlubinných náloží, které by dokázaly rozšířit palebné pole tak, aby bylo možné napadat i ponorky před lodí nebo vedle ní. Vyzkoušeli celou řadu typů v rážích od 50 do 381 mm, jako „pohon“ testovali pružiny, stlačený CO2, páru a střelný prach. Požadovaný dostřel byl minimálně 250 m.
Houfnice ráže 190 mm pro vystřelování hlubinných náloží směrem dopředu, počet otvorů pro šrouby v lafetě dává tušit, že zpětný ráz byl značný.
Nakonec vyvinuli dva vrhače upravené z houfnic. Jeden dokázal vrhat 100lb (45kg) nálože, druhý 200lb (90kg), oba na vzdálenost 1 000 m. Protože 100lb nálože se ukázaly jako slabé, pokračoval jen vývoj „silnější“ verze. Výsledkem byly dvě zbraně: houfnice (skutečně tak byla původně označována) s drážkovaným vývrtem hlavně a vrhač s hladkým vývrtem. Obě zbraně byly zaváděné do výzbroje v polovině roku 1917. Houfnice ve třech rážích: 127 mm, 190 mm a 280 mm, vrhače v pěti rážích: 88 mm, 152 mm, 190 mm, 254 mm a 343 mm. Ráže se volila podle velikosti plavidla. Obě zbraně střílely podobně jako děla, spodní skupinou úhlů z pevné lafety bez zákluzového mechanizmu a montovaly se většinou na příď nebo centrální plošinu.
Při shazování hlubinných náloží ze zádi dokázaly lodě pokrýt pouze úzký pás. Problém nastal, když ponorka pod hladinou změnila kurz. Firma Thornycroft přišla s vrhačem, který vystřeloval upravené hlubinné nálože do stran, čímž se pás pokrytý palbou značně rozšířil. Mimochodem, mezi požadavkem Admirality a dokončením prototypu uběhlo deset dnů. Vrhač fungoval podobně jako minomet. Tvořila ho šikmá hlaveň s lůžkem. Do hlavně se zasunula vodicí tyč připevněná kolmo k hlubinné náloži. Do lůžka se umístila hlubinná nálož. Odpal byl pyrotechnický, hnací slož se vkládala do nábojové komory (kratšího válce) vedle hlavně. Nálož Type D doletěla na vzdálenost 300 m. Vrhače se montovaly na boky lodí, zpočátku po jednom, později po dvojicích. Do služby byly zavedeny v srpnu 1917.
Američany vyvinutý Y-gun dostal název podle tvaru. Šetřil místo na palubě. Ve vodorovném válci je výmetná slož.
Vzhledem k přetížení zbrojního průmyslu nestíhali Britové vrhač Thornycroft vyrábět, proto poskytli plány Američanům. Poručík-komandér Stone z námořního arzenálu návrh upravil do podoby Y-gun (v Británii zaveden jako Mk.III), což byla dvojhlavňová verze s typickým tvarem. Y-gun odpaloval pomocí prachových náloží 76mm kanonu dvě 200lb nálože současně. Výhodou byla značná úspora místa na malých plavidlech. První Y-guny byly dodané ještě před koncem roku 1917.
Největším přínosem Američanů k ASW byl vývoj skluzu na hlubinné nálože Mk.I. Jednalo se o rámovou konstrukci, která pojala osm náloží. Shoz, v nastavitelném intervalu, bylo možné ovládat dálkově z můstku nebo ručně přímo na rámu. Samotný rám vážil zhruba tunu, takže v té době jej mohly nést jen torpédoborce. Montoval se po dvojicích na záď lodi. Dodávky skluzů začaly v polovině roku 1918 a do konce války jimi bylo vybaveno 250 britských, francouzských a amerických lodí. Před koncem války se do výroby dostala ještě prodloužená verze pro 13 hlubinných náloží a odlehčená verze Mk.II s kapacitou pěti náloží, určená pro fregaty.
Americký vynález - skluz na hlubinné nálože byl základem protiponorkové výzbroje až do 60. let.
Tyto skluzy se společně s vrhači staly základem pro vypracování matematicky podložené taktiky. Hlubinné nálože se shazovaly v předepsaných obrazcích, zabraňujících plýtvání náložemi a zajišťujících co nejefektivnější pokrytí cílové oblasti. Ideální bylo, když spolupracovaly dvě lodě, které střídavě křížem proplouvaly cílovou oblastí. Rozhodujícím faktorem úspěchu byla rychlost. Čím dříve dorazily torpédoborce na místo, kde byla ponorka naposledy spatřena, tím větší měly šanci ji potopit, a naopak.
Další vývoj
Do konce první světové války byly vyvinuty všechny prostředky pro dopravu hlubinných náloží do cíle i metodika jejich použití. Počet hlubinných náloží na palubě vzrostl z průměrných čtyř v polovině roku 1917 na 30 až 50 na konci války. Jejich hmotnost byla taková, že na některých lodích bylo nutné demontovat děla nebo torpédomety.
Hlubinné nálože, vrhače a skluzy tvořily páteř ASW prostředků i za druhé světové války. Došlo k obrovskému rozvoji detekčních prostředků (ASDIC, SONAR, RADAR, MAD), ale jen k drobným úpravám hlubinných náloží a jejich vrhačů. Například US Navy zavedla nálože Mk.9 s tvarem upraveným tak, aby nálož klesala rychleji a ve stabilní poloze.
Neúspěšný pětihlavňový vrhač Thornycroft testovaný na HMS Whitehall
Britové se pokušeli vyvinout vrhač schopný vystřelit vějířovou salvu hlubinných náloží dostatečně daleko před loď, aby byla ponorka zasažena dříve, než se dostane pod minimální dosah sonaru. Pětihlavňový vrhač Thornycroft však byl neúspěšný, protože manipulace s hlubinnými náložemi ráže 1 600 lb (727 kg) byla obtížná a nepraktická. Druhá „náplň“ mnoha malých 25lb (11 kg) náloží sice efektivně pokryla velkou plochu, ale nálože byly málo účinné. Testovaný byl na palubě torpédoborce HMS Whitehall.
Úspěšný byl takzvaný K-gun, který nahradil Y-guny, aby se uvolnila „cenná“ pozice v ose lodi. K-gun byl prakticky původní vrhač Thornycroft, vystřelující hlubinnou nálož jen na jeden bok. Na lodích jich bylo umístěno 4 až 8. Britové zavedli v roce 1943 trojhlavňový vrhač Squid, ráže 305 mm. Nálože používaly časové zapalovače a hloubka se nastavovala automaticky podle údajů sonaru. Squid měl dostřel kolem 250 m a v cílové oblasti vytvářel trojúhelníkový obrazec. Do konce války si obsluhy Squidů připsaly 17 potopených ponorek.
Schéma K-gunu
K rozšíření sestavy protiponorkových zbraní došlo až v roce 1942 zavedením vícenásobných vrhačů Hedgehog, s náložemi vybavenými kontaktními zapalovači. Při poválečném rozšíření vícehlavňových vrhačů protiponorkových náloží význam „lodních“ hlubinných náloží značně poklesl. Další ranou bylo rozšíření samonaváděcích protiponorkových torpéd, která jsou dnes považována za základní prostředek ASW.
Hlubinné nálože tvořily základ protiponorkové výzbroje velkých flot až do šedesátých let, u malých ještě déle. Jistým pokusem o jejich „reinkarnaci“ byly britské trojhlavňové vrhače Limbo s automatickým nabíjením, zavedené v roce 1955 jako náhrada starších vrhačů Squid.
Posledním vrhačem hlubinných náloží byl britský Limbo zavedený v roce 1955.
V době studené války byly do výzbroje US Navy, Royal Navy a VMF (Vojenno Morskoj Flot) zavedené i hlubinné nálože s jadernými hlavicemi s tritolovým ekvivalentem kolem 10 kT. Pro zajímavost, v době války o Falklandy nesly britské lodě na palubě 31 jaderných hlubinných náloží řady WE.177 – HMS Hermes jich nesla 18, HMS Invincible 12 a jedna byla na palubě RFA Regent. Naštěstí nedošlo k jejich použití. Protiponorkové zbraně s jadernými hlavicemi byly vyřazené z výzbroje námořních sil v devadesátých letech.
Z dob studené války stojí za zmínku „signální“ hlubinné nálože, což byly cvičné verze se slabou náloží trhaviny. Ta byla tak „silná“, aby ji posádka ponorky zaregistrovala, ale zároveň tak „slabá“, aby nemohlo dojít k poškození ponorky. Takové nálože používaly obě strany, jednak při výcviku vlastních posádek, ale také když chtěly posádku nepřátelské ponorky na nevítané návštěvě upozornit, že ji ASW jednotky zjistily a bylo by dobré, aby se stáhla, než dojde k vyhrocení situace.
Letecká hlubinná nálož Mk.41
Hlubinné nálože používala kromě lodí i letadla. Tyto měly, s ohledem na nosnost letadel, většinou menší ráži, ale z hlediska ASW při ochraně konvojů obchodních lodí stačilo udržet ponorky pod hladinou, protože konvoj byl rychlejší než ponořené ponorky. Ve výzbroji letadel vydržely hlubinné nálože dodnes, protože se na rozdíl od torpéd dají používat i ve vodách s členitým dnem.
Jak to celé funguje
Z konstrukčního hlediska je hlubinná nálož poměrně jednoduchá. Jde o tenkostěnný kontejner naplněný dostatečným množstvím trhaviny, většinou TNT, Amatolu (TNT s přídavkem dusičnanu amonného) nebo Torpexu (40 % TNT, 42 % hexogenu a 18 % hliníkového prášku). Hlubinné nálože jsou „těžký kalibr“ (když vynecháme letecké verze, které musí být z principu lehké), běžná hmotnost se pohybuje v řádu 100 až 250 kg. Nicméně Britové v roce 1942 zavedli těžké hlubinné nálože Type X, ráže 3 000 lb (1 383 kg), odpalované z torpédometů ráže 533 mm. Type X byly určené pro boj s ponorkami ve velkých hloubkách.
Hlubinné nálože explodují v předem nastavené hloubce. Mohou být vybaveny třemi typy zapalovačů. Plovákovým, již v článku popsaným, časovým, který nálož odpálí po uplynutí nastaveného času (předem je samozřejmě nutné změřit rychlost klesání nálože), nebo tlakovým, který reaguje na hydrostatický tlak a po jeho dosažení nálož odpálí. Ve druhém a třetím případě jsou hlubinné nálože vybavené stavěcí stupnicí, která je kalibrovaná v hodnotách hloubky, aby to obsluhy nemusely přepočítávat, protože ze sonaru dostanou údaj o hloubce. Japonci na konci druhé světové války začali vyvíjet i akustický přibližovací zapalovač, ale neúspěšně.
Hlava zapalovače s diskem pro nastavení hloubky
Účinnost hlubinných náloží závisí na mnoha faktorech. Tím základním je samozřejmě ráže hlubinné nálože, respektive množství trhaviny, dále velikost a konstrukce ponorky. Za druhé světové války dokázala 200liberní (90 kg) hlubinná nálož zničit (protržením trupu) ponorku s výtlakem 1 000 tun v okruhu 3–4 m. Poloměr vyřazení ponorky (poškození strojů nebo narušení těsnosti trupu) byl kolem 8–10 m. K poškození ponorky (omezení bojeschopnosti nebo plavbyschopnosti) mohlo dojít až do vzdálenosti 30 m od exploze.
Ráže 200 lb (100 kg) je považovaná za optimální. Zvyšování množství trhaviny nemá příliš velký efekt, protože účinek exploze klesá se čtvercem vzdálenosti. Proto je praktičtější místo jedné 200kg nálože použít dvě 100kg. Hlubinné nálože menších ráží stačily zpočátku, ale na začátku druhé světové se ukázaly jako málo účinné. S rostoucí hloubkou ponoru vzrůstala i pevnost tlakových trupů ponorek a rázová vlna náloží ráže pod 50 kg nebyla dostatečná k jeho poškození.
Hlubinná nálož funguje trochu jinak, než si většina lidí představuje. Primární exploze je chemická reakce, postupující rychlostí zhruba 8 000 m/s, generující obrovské množství plynů pod vysokým tlakem. Tyto plyny vytvářejí rázovou vlnu, která je zdrojem primárních poškození, jako jsou popraskaná potrubí, rozbitá skla, utržená zařízení a ve filmech často zobrazovaná zranění posádky, způsobená vržením těl proti vnitřním stěnám ponorky.
„Bublina“ žhavých plynů postupuje k hladině a prostor vytvořený expandujícími plyny se zaplní vodou, čímž vznikne druhá, „implozivní“ rázová vlna. K vyrovnání tlaků nedojde okamžitě, ale v sérii slábnoucích cyklických rázových vln. Celý proces trvá přes deset sekund a cyklů může být až šestnáct. Pro štíhlý trup ponorky jsou tyto cyklické exploze mnohem nebezpečnější než primární exploze, protože namáhají konstrukci střídavým ohybem na jednu a druhou stranu, což může způsobit rozlomení trupu s fatálními následky.
Celá situace se „zhoršuje“ (nebo zlepšuje – záleží na úhlu pohledu), pokud dojde k explozi dvou a více hlubinných náloží a rázové vlny se sečtou. Proto se hlubinné nálože shazují po dvojicích, případně se další odpalují pomocí vrhačů do stran, v předem stanovených obrazcích s různě nastavenými hloubkami, aby se dosáhlo maximálního efektu.
Pokud bychom měli účinek k něčemu přirovnat, tak je to podobné, jako když jste vzali ve škole 30 cm dlouhé pravítko za jeden konec a rozkmitali ho ze strany na stranu. Když dosáhly kmity určité amplitudy (výchylky), pravítko se zlomilo. Přesně totéž se stane s trupem ponorky.
Hlubinná nálož dosahuje maximální účinnosti, pokud dojde k implozi dříve, než první „bublina“ plynů dorazí k hladině. Z paluby lodi by mělo být vidět jen „přizvednutí“ hladiny, „vařící“ vodu a kruhy směrem od výbuchu. Filmové gejzíry vody jsou exploze v malých hloubkách, kdy primární exploze „prorazí“ hladinu a zvedne sloup vody. Ve filmu je to sice efektní, ale z hlediska účinnosti úplně k ničemu.
