Torpedo
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Der moderne Torpedo ist eine Unterwasserwaffe mit eigenem Antrieb und einer Sprengladung. Er zündet bei Kontakt oder bei Annäherung an ein Ziel. Der Torpedo ist vor allem als Hauptwaffe von U-Booten bekannt, kann jedoch auch von Überwasserschiffen, Flugzeugen und Hubschraubern aus eingesetzt werden. Verwendung findet er außer auf U-Booten vor allem auf Torpedobooten und Torpedobombern. Aber auch Zerstörer und teilweise sogar Kreuzer und Schlachtschiffe wurden mit Torpedos ausgerüstet. Es gibt auch Seeminen, die Torpedos verschießen. Torpedos wurden auch von Land aus verschossen. Dies geschieht meistens aus sogenannten Torpedorohren. Flugzeuge, Hubschrauber und kleine Torpedoschnellboote werfen spezielle Torpedos ohne solche Starthilfen ab.
Torpedos werden nach ihrem Durchmesser entweder in der englischen Maßeinheit Zoll (") oder in Zentimetern (cm) klassifiziert. Dabei sind Größen von 17 - 22,5 " (ca. 43 - 57 cm) verbreitet. In der deutschen Marine gab es bis zum Ende des Ersten Weltkriegs drei Größen von 45, 50 und 60 cm. Die Reichsmarine verwendete ab 1927 nur noch einen Durchmesser von 53,3 cm. Moderne Torpedos haben zum Teil erheblich größere Durchmesser. Länge und Gewicht der Torpedos variieren sehr stark, betragen aber immer mehrere Meter Länge und selten weniger als eine Tonne Gewicht.
Torpedos können Bestandteile anderer Waffensysteme bilden. Der MK-46-Torpedo der NATO ist der Gefechtskopf der ASROC-Rakete, die gegen U-Boote eingesetzt wird und wird auch von der Seemine Typ MK-60 CAPTOR verschossen. Der meistverwendete Torpedo, der nur von U-Booten abgeschossen werden kann, ist der amerikanische Mark 48. Auf den neuen deutschen U-Booten der Klasse 212A kommt der DM2A4 zum Einsatz.
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[Bearbeiten] Wortherkunft
Das lateinische Wort „torpedo“ bedeutet „Zitterrochen“ und ist auch der wissenschaftliche Name dieser Fischgattung. Der lateinische Begriff ist ein Bildung zu „torpere“, das mit „erstarren machen“ übersetzt werden kann. Dieser Name hat nichts mit der Form der Waffe zu tun, sondern damit, dass Zitterrochen „lähmende Schläge“ austeilen können.
Im Sprachgebrauch der Marine wurde der Begriff zuerst vom amerikanischen Ingenieur Robert Fulton benutzt, der ihn 1800 in Zusammenhang mit seinem U-Boot Nautilus für eine nachgeschleppte Sprengladung verwandte, die Schiffe von unten angreifen konnte.
[Bearbeiten] Geschichte
Der Begriff „Torpedo“ wurde zunächst sehr undifferenziert zur Bezeichnung für alle möglichen Sprengladungen im Wasser, auch Seeminen verwendet. Im weitesten Sinne kann der Spierentorpedo als Vorläufer dessen angesehen werden, was heute unter „Torpedo“ verstanden wird. Während des amerikanischen Bürgerkriegs, als es schien, die Schiffspanzerung sei den Geschossen überlegen, sah man eine Möglichkeit die Panzerung zu überwinden, indem man eine große Sprengladung mittels einer Stange (Spiere) direkt an das feindliche Schiff brachte. Das Funktionsprinzip entsprach ungefähr dem der Petarde. Das erste Unterseeboot, das einen Spierentorpedo verwendete, war die H. L. Hunley, die damit die USS Housatonic der Unionstruppen versenkte. Sie versank nach dem Angriff allerdings aus ungeklärten Ursachen selbst.
Die ersten schraubengetriebenen Torpedos wurden von Giovanni Luppis (kroat. Ivan Lupis-Vukić), einem Österreich-Ungarischen Marineoffizier kroatischer Herkunft, entwickelt und gebaut. Die Schraube wurde dabei durch Federkraft betrieben, die Steuerung erfolgte mittels Seilzügen von Land aus. Die Präsentation erfolgte 1860 in Fiume (kroat. Rijeka), an der Nordadria im heutigen Kroatien.
Als Vorbild für Prinzip und Aufbau moderner Torpedos gilt aber der sogenannte Whitehead-Torpedo, der nach seinem Erbauer, dem englischen Ingenieur Robert Whitehead, benannt wurde. Whitehead entwickelte zusammen mit Luppis den Torpedo für die österreichische Marine weiter und führte ihn 1866 in Fiume (Rijeka) vor. Dieser Torpedo trug eine 9 kg schwere Sprengladung in der Spitze, hatte eine Reichweite von 300 bis 400 Metern und erreichte eine Geschwindigkeit von 6 Knoten. Als Energiequelle für den Antrieb diente auf 40 kp/cm² verdichtete Luft, die in einem Druckbehälter mitgeführt wurde.
Bei diesen frühen Bauformen wurden die Stabilisierungsflossen bis in den Bugbereich gezogen, um das Gegenmoment der Antriebsschraube auszugleichen. Wegen dieses charakteristischen Aussehens wurden diese Torpedos auch Fisch-Torpedo genannt. Da modernere Konstruktionen grundsätzlich von zwei gegenläufigen Schrauben angetrieben werden, deren Gegendrehmomente sich aufheben, kommen diese mit vergleichsweise kleinen Steuerflächen aus.
Der erste erfolgreiche Einsatz eines Whitehead-Torpedos, bei dem ein Schiff versenkt wurde, fand am 26. Januar 1878 statt. Ein russisches Boot unter dem Kommando von Stepan Ossipowitsch Makarow traf dabei ein türkisches 2.000-Tonnen Schiff aus 80 Metern Entfernung.
Die Entwicklung des Torpedos mit Eigenantrieb führte zu einer neuen Qualität im taktischen Denken. Ende des 19. Jahrhunderts wurden schnelle Torpedoboote und Zerstörer entwickelt, die wiederum die Entwürfe und Taktiken der großen Kriegsschiffe stark beeinflussten.
Die ersten eingesetzten Torpedos hielten, einmal abgeschossen, einen geraden Kurs bei, bis sie ihr Ziel trafen oder ihr Treibstoff aufgebraucht war. Moderne Torpedos sind dagegen meist computergesteuert und selbstsuchend, oder haben eine Fernsteuerung.
[Bearbeiten] Antriebsarten
Die Reichweite und Treffsicherheit von unabhängigen Torpedos hängt wesentlich von ihrem Antrieb ab. Um die Energie für die bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts ausschließlich verwendeten Antriebspropeller zu liefern, wurden zu Beginn der Entwicklung verschiedene Antriebsarten erprobt. Es gab Versuche mit Federkraft, Schwungscheiben oder Seilzügen, diese blieben jedoch in ihren Möglichkeiten zu beschränkt. Für lange Zeit stellte sich der Antrieb über Motoren, die durch Gasexpansion (zunächst von Druckluft) betrieben wurden, als der praktikabelste heraus. Davon ausgehend kam es zu vielfachen Weiterentwicklungen. Erst zu Beginn des Zweiten Weltkrieges wurden dann erste elektrisch angetriebene Torpedos einsatzbereit.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden der Wasserstrahl- und der Raketenantrieb auch für Torpedos entwickelt, diese haben aber bisher den Schraubenantrieb nicht verdrängen können.
[Bearbeiten] Gasantrieb
Der Gasantrieb bezieht seine Energie aus komprimiertem Gas, das entweder über eine Kolbenkraftmaschine oder über eine Turbine die Propeller antreibt. Die verwendete Pressluft und eventuelle Abgase werden im Allgemeinen durch die hohlgebohrte Schraubenwelle ausgestoßen und erzeugen dabei weiteren Vortrieb, aber auch eine von der Wasseroberfläche aus deutlich sichtbare Blasenspur. Diese Systeme sind relativ leicht, einfach und zuverlässig. Die Blasenspur kann jedoch die Laufbahn des Torpedos und die Abschussstelle enttarnen. Wegen des Umgebungsdrucks des Wassers sind Torpedos mit Gasantrieb kaum zur U-Boot-Jagd geeignet, bei der der Torpedo auch für größere Wassertiefen tauglich sein muss.
[Bearbeiten] Druckluft
Die ersten selbstangetriebenen Torpedos wurden von reiner Druckluft angetrieben, die auf spezielle Gasexpansionsmotoren wirkte. Im 19. Jahrhundert bestand dabei das Problem, dass Druckbehälter und Kompressoren nicht so weit entwickelt waren, um ausreichend Energie für größere Laufstrecken zu ermöglichen. Da sich Gase bei der Expansion abkühlen neigten die Antriebe reiner Drucklufttorpedos zur Vereisung. Um dies zu verhindern wurde Seewasser in die Druckluft gesprüht. Diese Erwärmung der Druckluft brachte auch einen zusätzlichen Leistungsgewinn.
[Bearbeiten] Dampfgas
Ab dem Ende des 19. Jahrhunderts wurde deshalb aus dem reinen Druckluftantrieb der Dampfgasantrieb entwickelt, der neben dem Elektroantrieb die verbreitetste Antriebsform für Torpedos ist. Der Dampfgasantrieb nutzt ebenfalls Druckluft als Antriebsmittel, dessen Energiegehalt jedoch durch Erhitzen der Luft erheblich erhöht wird. Als Energieträger dient hierbei ein mitgeführter Brennstoff wie Petroleum oder Decalin. Zunächst wurde der Brennstoff dabei in einer separaten Brennkammer mit der Luft vermischt und verbrannt und dann in den Gasmotor geleitet, später erfolgte die Verbrennung direkt im Motor, so dass der Antrieb im Grunde ähnlich wie ein Dieselmotor funktioniert. Der Wirkungsgrad wurde weiter erhöht, indem Wasser, nun allerdings zur Kühlung, in den Motor geleitet wird, welches zusätzlich Dampf für den Antrieb liefert.
[Bearbeiten] Gasgeneratoren
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden auch Torpedos mit Gasgeneratoren gebaut, die z. B. durch Aufsprühen von Wasser auf Lithiumblöcke das Medium zum Betrieb einer Gasturbine erzeugen, so etwa der englische Spearfish-Torpedo.
[Bearbeiten] Elektroantrieb
In der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg wurden die ersten Torpedos mit Elektroantrieb entwickelt, die das Problem der verräterischen Blasenbahn beheben sollten. Sie sind auch akustisch schwerer zu orten und in großen Tiefen einsetzbar. Die ersten Elektrotorpedos waren wegen fehlender Hochleistungsakkumulatoren in Spitzengeschwindigkeit und Reichweite noch erheblich eingeschränkt. Die Antriebsenergie lieferten zunächst z. B. Blei-Akkumulatoren, deren relativ geringer Energiegehalt, hohes Gewicht und hoher Wartungsaufwand aber nachteilig sind. Der deutsche Torpedo G7e musste während einer Einsatzfahrt immer wieder aus den Rohren gezogen werden um die Akkus nachzuladen, und vor dem Abschuss musste er elektrisch auf 30° C vorgeheizt werden, damit er seine volle Leistung erreichte. Mit dem Fortschreiten der Akkumulatortechnik kamen immer leistungsfähigere Akkuvarianten in Gebrauch und die Leistungsunterschiede der Antriebssysteme verschwanden. Heute sind Zink-Silber-Batterien die häufigste Akkumulatorenart für Torpedos. Damit erreichen moderne Torpedos mit Elektroantrieb (wie auch Dampfgasantrieb) Geschwindigkeiten bis etwa 55 kn (~100 km/h).
 Innenleben eines Torpedos mit Antriebsstange |
 Motor |
 Nahaufnahme Motor |
[Bearbeiten] Reaktionsantrieb
Gegen Ende des Zweiten Weltkrieges begannen Forschungen zum reaktiven Antrieb von Torpedos, der heute bei einigen Torpedomodellen zum Einsatz kommt. Es werden sowohl Feststoff- als auch Flüssigkeitstriebwerke verwendet. Reaktiv angetriebene Torpedos sind verglichen mit den anderen Antriebsarten sehr schnell, haben aber meist eine geringere Reichweite. Moderne Superkavitationstorpedos (siehe unten) lassen sich nur mit reaktivem Antrieb technisch umsetzen, da Schraubenantriebe nicht die nötige Antriebsleistung erzeugen könnten und in der Dampfblase, die den Torpedo umgibt, auch wirkungslos wären. Bei den reaktiven Antrieben werden übliche Raketentreibstoffe verwendet, es gibt jedoch Forschungen, die den Einsatz metallischer Treibstoffe bei Superkavitationstorpedos zum Ziel haben. Denkbar wäre z. B. eine Kombination von Aluminiumpulver und Wasser oder Wasserdampf. Metallische Treibstoffe haben einen höheren Energiegehalt und erzeugen einen höheren spezifischen Impuls als auf Kohlenwasserstoffen oder Wasserstoff basierende Treibstoffe. Problematisch sind jedoch die hohen Verbrennungstemperaturen und die hohe Erosionsbelastung der Antriebsdüse durch die Verbrennungsprodukte.
[Bearbeiten] Lenkbarkeit
[Bearbeiten] Stabilisierung
Vor einer Steuerung stellte sich erst einmal das Problem, den Torpedo auf einem geraden Kurs zu halten und das Drehmoment der Antriebsschraube auszugleichen, damit der Rumpf sich nicht um seine Längsachse zu drehen beginnt. Dies versuchte man mit mäßigem Erfolg in ersten Varianten durch große, starre Leitflossen zu verhindern. Bald darauf führte die Verwendung zweier gegenläufiger, koaxialer Schrauben dazu, dass sich die Drehmomente beider Schrauben insgesamt gegenseitig aufhoben. Spätestens im Zweiten Weltkrieg wurden die Torpedos kreiselstabilisiert (Gyroskop). Die eingebauten Gyroskope ermöglichten es in Verbindung mit einer einfachen Automatik und damit verbundenen steuerbaren Flossen Abweichungen von der Schußrichtung aktiv auszugleichen.
[Bearbeiten] Tiefensteuerung
Damit das Ziel sicher getroffen wird ist es darüber hinaus notwendig, dass der Torpedo in einer bestimmten Tiefe läuft. Gerät er zu tief, läuft er unter Umständen unter dem Schiff durch. Aber auch wenn er zu knapp unter der Oberfläche läuft, ist dies nicht wünschenswert, weil er dann leichter erkannt wird und Gegenmaßnahmen zulässt, oder der Torpedo, wenn er an die Wasseroberfläche gerät, durch Wellenschlag abgelenkt werden kann. Zur Tiefensteuerung werden in der Regel Druckmessgeräte verwendet, die anhand der Differenz zwischen dem Innendruck des Torpedos und dem des umgebenden Wassers die Tiefe steuern.
[Bearbeiten] Zielsuche
Damit war zunächst sichergestellt, dass der Torpedo in einer voreingestellten Tiefe von seinem Abschusspunkt geradeaus lief. Sichere Treffer setzten damit immer eine genaue Ausrichtung des Torpedos abschießenden Fahrzeuges und erfahrungsgemäß Entfernungen unter 1 km voraus.
Automatiken
Unter dem Druck der immer besseren Unterwasserortung entwickelten vor allem die Deutschen im Zweiten Weltkrieg verschiedene Automatiken zur Steuerung von U-Boottorpedos. Die einfachste war dabei die des so genannten lageunabhängigen Torpedos (LUT), der es ermöglichte auch auf Ziele, welche sich seitlich und theoretisch auch hinter dem Boot befanden zu feuern. Diese Automatik bewirkte im Grunde nur, dass der Torpedo nach dem Abschuss eine Richtungsänderung um einen vorher eingegebenen Winkel vornahm.
Die nächste Entwicklung war der Flächenabsuchtorpedo (FAT), der seinem Kurs in einem vorher festgelegten Muster von Richtungsänderungen folgte, um seine Trefferchancen gegen Konvoiformationen zu erhöhen. Dabei "suchte" er allerdings nicht im eigentlichen Sinne, sondern fuhr so lange im "Zick-Zack" bis er etwas traf oder keine Energie mehr hatte.
Der erste wirklich selbstsuchende Torpedo war der akustisch gelenkte so genannte „Zaunkönig" (G7es T V) (Gegenstück zu „Wandering Anne“ der Alliierten). Diese ersten Automatiken waren zum Teil mechanisch oder hatten eine aus heutiger Sicht sehr beschränkte Elektronik. Heute verfügen Torpedos zum Teil sogar über aktive Sonarortung und natürlich über mikroprozessorgesteuerte Zielsuchprogramme, die eine Zielverfolgung in drei Dimensionen und das Erkennen von Abwehrmaßnahmen ermöglichen.
Fernsteuerung
Die Steuerflossen lassen sich heute bei einigen Torpedos auch aus dem abschießenden Fahrzeug beeinflussen. Damit kann der Torpedo z. B. entsprechend der Ergebnisse der Radar- oder Sonarortung des lenkenden Fahrzeugs Ausweichbewegungen des Zieles nachgesteuert werden. Zu diesem Zweck zieht der Torpedo einen dünnen Steuerdraht oder Lichtleiter hinter sich her. Damit lassen sich auch Befehle wie Notabschaltung und vorzeitige Detonation an den Torpedo übermitteln - ein bedeutender Vorteil, sollte der Torpedo unerwartet drehen und das eigene Boot als Ziel auffassen.
[Bearbeiten] Waffenwirkung
Das Funktionsprinzip des Torpedos ist bis heute weitgehend gleich geblieben, wenngleich moderne Torpedos einige Komponenten mehr besitzen als frühe Bauformen. So weisen Torpedos auch heute noch eine Zigarrenform auf und schwimmen beim Angriff auf Oberflächenschiffe knapp unter der Wasseroberfläche, um ein Loch in die Bordwand unterhalb der Wasserlinie zu sprengen und damit das Ziel zum Sinken zu bringen. Dies wird durch Aufschlagzünder erreicht, die den im Kopf des Torpedos befindlichen Sprengstoff zur Explosion bringen.
Bei Explosion direkt auf dem Ziel geht allerdings ein Teil des Explosionsdrucks in den Hohlraum des Schiffes verloren. Darum wurden Abstandszünder entwickelt oder der Sprengsatz von der Spitze weiter nach hinten im Torpedo verlegt. Durch die dann entstehende Druckwelle aus unelastischem Wasser wird der Schaden an ungepanzerten Schiffen trotz des Abstandes erheblich größer.
Alternativ versucht man Torpedos unter dem Boden des Zieles zu zünden. Dazu wurden Magnetzünder entwickelt, die auf die typischen Veränderungen des Erdmagnetfeldes reagieren, welche die Stahlmasse eines Schiffes verursacht. Wenn der Torpedo beim Unterlaufen des Schiffes explodiert wird es zunächst durch die Druckwelle getroffen, dann verliert das Schiff durch die expandierende Gasblase an dieser Stelle den Auftrieb und bricht auseinander.
Sowohl Amerikaner wie Deutsche hatten zu Beginn des zweiten Weltkrieges unter anderem Probleme mit den gerade neu entwickelten Magnetzündern und der Tiefensteuerung ihrer Torpedos. Diese Phase ging in die Geschichte ein als Torpedoskandal (USA) bzw. Torpedokrise (Deutschland). Den jeweiligen Problemen lagen Fehler in der Entwicklung, Fertigung und Handhabung zu Grunde. Allerdings war die exakte Steuerung von Magnetzündern mit der damaligen Technik auch extrem schwierig zu realisieren. Dies führte zu einer Vielzahl von Misserfolgen besonders der U-Bootwaffe der beiden Marinen und zu einem zeitweiligen Verzicht auf die neuentwickelte Technik.
Abgesehen von der Wasserbombe ist der Torpedo die einzige Waffe zur aktiven Bekämpfung getauchter U-Boote. Er zählt daher zu den wichtigsten Waffen im Seekrieg überhaupt. Der Angriff auf ein getauchtes gegnerisches U-Boot erfolgt in der Regel in großer Tiefe. Moderne Torpedos erreichen Wassertiefen von etwa 750 Metern. Um ein feindliches U-Boot, welches wesentlich agiler ist als Oberflächenschiffe und sich außerdem in allen drei Dimensionen bewegen kann, zu orten, besitzen heutige Torpedos aktive und passive Sonardetektoren in ihrer Spitze. Die hier empfangenen Signale werden von einem meist in der Mitte des Torpedos befindlichen Computer ausgewertet und daraus Befehle für die Steuerflossen am Ende des Torpedos zur Richtungsänderung abgeleitet. Zum Durchdringen der gepanzerten doppelten Hüllen großer Atom-U-Boote wurden spezielle Gefechtsköpfe entwickelt.
Neben Torpedos mit konventionellem Sprengkopf werden seit dem Kalten Krieg auch Torpedos mit Atomsprengkopf gebaut. Diese wurden jedoch nie getestet.
[Bearbeiten] Letzte Entwicklungen
Die neueste Entwicklung stellen Torpedos mit so genannter Superkavitationsblase und Raketenantrieb durch eine Feststoffrakete dar, die mindestens 200 Knoten schnell sind. Die Marine der Sowjetunion spielte hier eine Vorreiterrolle und stellte 1977 den ersten einsatzfähigen Superkavitationstorpedo (Schkwal) in Dienst. Diese Torpedos sollen eine abgeplattete Nase haben. Dahinter soll sich eine Kante befinden, hinter der sich die Kavitationsblase bildet. Mit Hilfe der Umleitung von Abgasen soll die Kavitationsblase zusätzlich erweitert werden. Die ersten Schkwal-Torpedos waren ungelenkt und für nukleare Sprengköpfe vorgesehen. Spätere Schkwal-Torpedos und das Exportmodell Schkwal E sind nicht zielsuchend, die Zieldaten müssen vor dem Abschuss in den Autopilot des Torpedos einprogrammiert werden. Sie besitzen konventionelle Sprengköpfe mit 210 kg TNT. Es wird von moderneren Schkwal-Torpedos berichtet, die sich zielsuchend bewegen.
Durch ein Unglück mit einem defekten Torpedo versenkte sich das russische Atom-U-Boot Kursk am 12. August 2000 vermutlich selbst.
Ein weitere Entwicklung in diese Richtung ist der deutsche Barracuda.
[Bearbeiten] Sonstiges
Als Torpedo wird auch ein torpedoähnliches Rhythmusinstrument bezeichnet, eine Art Güiro aus Metall.
[Bearbeiten] Literatur
- Manfrad Schiffner, Karl-Heinz Dohmen & Ronald Friedrich: Torpedobewaffnung, Militärverlag der DDR, ISBN 3327003319
