Riječka tvornica torpeda prvi je proizvođač torpeda u svijetu. Proizvodnju torpeda započela je oko 1860. i poslovala kroz period od jednog stoljeća sve do 1960-ih godina. Opremala je torpedima mornarice diljem svijeta, a na temelju riječkih torpeda kasnije su mornarice drugih zemalja izgradile vlastiti razvojni program torpeda
Kakva je važnost torpeda za povijest grada Rijeke? Na to pitanje odgovorit će izložba što se u zagrebačkom Tehničkom muzeju Nikola Tesla otvara 4. prosinca.
Ostvarena u suradnji s Muzejem grada Rijeke, izložba predstavlja cjelovitu povijest ovog oružja koje je oduzimalo živote, ali je u povijest ušlo i kao tehnička inovacija vezana uz Rijeku kao svjetski dio njezine industrijske baštine.
Kako ističu priređivači Goran Pernjek, Deborah Pustišek Antić i Branimir Prgomet – riječ je je o varijanti velike, atraktivne i važne izložbe koja je priređena 2016. u Rijeci i koja predstavlja važan dio dugogodišnjih inicijativa vezanih uz afirmaciju i očuvanje riječkog torpeda. Zagrebačka izložba obuhvaća dio “riječke” građe, koja prikazuje povijesno-tehnološki razvoj, te građu Tehničkog muzeja Nikola Tesla i Hrvatskoga pomorskog muzeja Split.
Riječka tvornica torpeda prvi je proizvođač torpeda u svijetu. Proizvodnju torpeda započela je oko 1860. i poslovala kroz period od jednog stoljeća sve do 1960-ih godina. Opremala je torpedima mornarice diljem svijeta, a na temelju riječkih torpeda kasnije su mornarice drugih zemalja izgradile vlastiti razvojni program torpeda. Takva tvornica jedan je od dragulja hrvatske industrijske baštine i izložba služi informiranju i educiranju šire javnosti o tom, nekadašnjem, izvanrednom industrijskom proizvođaču svjetskog glasa.
Iako je torpedo razarajuće oružje namijenjeno oduzimanju ljudskih života, može ga se promatrati i isključivo iz tehničke perspektive gdje ono predstavlja pogon samo tlačenim zrakom (bez uporabe ikakvog goriva). Također, dubinsko i smjerno kormilarenje torpedom pomoću dubinske sprave s hidrostatskom komorom i žiroskopskog smjernog ravnača predstavljaju jedno od iznimno inovativnih rješenja u povijesti tehnike. Isto tako, promatrajući razvoj tehnike kroz ljudsku povijest, činjenicu da su brojna tehnička dostignuća razvijena upravo kroz vojnu tehniku nikako ne možemo izbjeći. Godine 2011. Muzej grada Rijeke otvorio je izložbu posvećenu riječkom torpedu.
U fundusu Tehničkog muzeja Nikola Tesla, torpedo kao jedna od perjanica hrvatske industrijske baštine, predstavljen je dvocijevnim lansirnim uređajem, dvama torpedima, te sitnijim konstrukcijskim dijelovima torpeda.
Kako je nastao torpedo
Kapetan Giovanni Biagio Luppis patrolirao je 1860. obalom sjevernog Jadrana na fregati Bellona. Razmišljajući o praktičnijem i djelotvornijem načinu zaštite obale od eventualnog napada talijanske flote, došao je na ideju o novoj vrsti oružja – “Čuvaru obale” (tal. Salvacoste, njem. Küstenretter). Zamislio je brodicu duljine šest metara u kojoj je smješteno 100 kg eksploziva. Brodica je trebala biti pogonjena jedrom, a u kasnijoj izvedbi satnim mehanizmom i vijkom. Najbitnija odlika novog oružja bila je da se njime upravljalo pomoću konopaca s obale te se na taj način moglo potapati neprijateljske brodove. Iste godine prvi model (maketu) svojeg izuma uspijeva predstaviti tehničkom povjerenstvu Austrijske ratne mornarice. Iako je ideja ocijenjena zanimljivom, zbog nepogodnog pogona i nesigurnog upravljanja (valovi, struje i vjetar) te veličine od šest metara austrijska mornarica zamisao nije prihvatila. Od 1861. do 1864. Luppis ideju neuspješno pokušava unaprijediti. Godine 1864. ostvaruje suradnju s vrlo sposobnim engleskim inženjerom Robertom Whiteheadom. Whitehead 1865. na Luppisovu idejnom počelu uspijeva izraditi potpuno novu napravu nazvanu torpedo. Bojeva glava, prednji dio torpeda, bila je ispunjena pamučnim eksplozivom, u središnjem dijelu nalazio se komprimirani zrak, a u stražnjem dijelu dvocilindrični motor koji je pogonjen komprimiranim zrakom pokretao propeler. Torpedo se kretao ispod površine vode pomoću dubinske sprave, Whiteheadova izuma koji se držao u najvećoj tajnosti. Za reguliranje smjera torpeda prvotno se primijenila Lupisova ideja s konopima. Kako se to pokazalo lošim rješenjem, poslije je upotrijebljen žiroskopski smjerni ravnač, koji je povećao uspješnost pri gađanju.
Tijekom testiranja u Riječkom zaljevu 1866. – 1868. Luppis-Whiteheadov torpedo zadovoljio je zahtjeve Ratne mornarice, a već 1867. počela je njegova proizvodnja.
Prvi je kupac bila Austrijska mornarica, a Whiteheadov se torpedo kao prvi upotrebljivi torpedo prodavao diljem svijeta. Od 1875. do 1890. u tvornici Torpedofabrik Whitehead & Company proizvedena su 3782 torpeda, koja su se uz ostalu opremu (kompresore, lansirne cijevi itd.) izvozila u Argentinu, Australiju, Belgiju, Brazil, Čile, Dansku, Francusku, Grčku, Italiju, Nizozemsku, Norvešku, Njemačku, Portugal, Rumunjsku, Rusiju, Švedsku, Tursku i Veliku Britaniju. Unosan posao prodaje oružja donio je bogatstvo obitelji Whitehead, a obiteljska tvornica postala je mjesto gdje su se provodila i razna znanstvena istraživanja.
U tvorničkom pogonu znanstvenici su mogli izvoditi eksperimente na temelju kojih su dolazili do značajnih otkrića na polju akustike, aerodinamike i balistike.
Robert Whitehead pretvorio je 1905. tvornicu u dioničko društvo, a 1906. većinu dionica kupile su britanske tvrtke. Od 1912. do 1914., u suradnji s ratnim mornaricama i vladama drugih zemalja, otvaraju se pogoni za proizvodnju Whiteheadovih torpeda u Woolwichu i Weymouthu u Velikoj Britaniji, La Speziji i Napulju u Italiji, u Saint Tropezu u Francuskoj, Newportu u SAD-u, te Odessi u carskoj Rusiji.
Za vrijeme Prvoga svjetskog rata proizvodnja je u riječkoj tvornici zamrla, a 1915. bila je oštećena tijekom bombardiranja. Tvornica je propadala do 1924., kada je proglašen bankrot. Riječka postrojenja preuzela je talijanska uprava i uz potporu talijanske vlade ponovno je pokrenuta proizvodnja riječkoga tvorničkog pogona pod imenom Silurificio Whitehead, Società di Fiume. Tvornica se održala sve do kapitulacije Italije 1943. Za vrijeme Drugoga svjetskog rata stradala je u savezničkom bombardiranju grada. Strojeve u pogonu Nijemci su postupno demontirali i odvezli u Njemačku, a samo postrojenje minirali. Po završetku rata počela je obnova pogona tvornice pod imenom Torpedo, gdje je 1947. pokrenuta proizvodnja prvih dizelskih motora u Jugoslaviji. Vojni pogon tvornice proizvodio je torpeda do sredine šezdesetih godina. Tvornica je nastavila raditi do devedesetih, kada je pala pod stečaj i prestala s radom.
Luppisova zamisao daljinskog upravljanja i Brennanova izvedba torpeda
Luppisovu zamisao daljinskog upravljanja iskoristio je australski urar Brennan, koji u torpedo ugrađuje dva koncentrična bubnja, svaki na svojoj osovini (jedna unutar druge), s “klavirskom” žicom namotanom u suprotnim smjerovima. S obale se vitlima povlačila žica koja je okretala bubnjeve, a time i osovine s propelerima, koji su tako pokretali torpedo. Smjer se torpedu određivao različitom brzinom odmatanja bubnjeva u vitlima.
Lansirne cijevi
Lansirne cijevi proizvodile su se gotovo od samog početka proizvodnje torpeda.
Već 1879. Whitehead je projektirao nadvodnu lansirnu cijev pogodnu za manje brodove, a 1884. konstruirao je prvu lansirnu cijev za postavljanje na palubu, na postolju koje se moglo okretati. Cijev se mogla prilagoditi i ograničenim uvjetima na nižim razinama u potpalublju. Taj je tip cijevi Whitehead nudio raznim mornaricama već 1879., no prvih su ga godina redovito odbijali jer su takvo lansiranje, u odnosu na podvodne cijevi, smatrali previše izloženim neprijateljskoj paljbi.
Od 1880. Whitehead eksperimentira s mogućnošću da komprimirani zrak zamijeni plinom i da torpedo iz cijevi bude efikasnije izbačen – eksplozijom.
Sve dok su cijevi bile pravilnog, cilindričnog oblika, torpedo je padao u vodu “naglavačke” – naginjao se pa je glava uranjala u vodu prije tijela, što je izazivalo različite otklone torpeda od zahtijevane putanje. Zato je Whitehead 1882. projektirao cijev kojoj je “otkinuo” donji dio, a gornjem je dijelu dodao vodilicu u obliku slova T, koja ga je vodila do kraja cijevi.
Umjesto samo jedne cijevi, nakon Prvoga svjetskog rata počele su se proizvoditi i trostruke cijevi za ispaljivanje triju torpeda uzastopno. Bile su postavljene na rotirajuće postolje koje im je omogućivalo velik kut ciljanja.
Lansirne stanice
Isprva je Whitehead lansirao torpedo bez ikakve lansirne stanice ili lansirne cijevi. Spustio bi ga u more kraj obale pred tvornicom i pokrenuo ga dok je plutao na vodi. Tako ga je pokrenuo i pred Mornaričkim tehničkim povjerenstvom austrijskoga Ministarstva rata 21. prosinca 1866.
Prva lansirna stanica bila je izgrađena već 70-ih godina 19. stoljeća u obliku drvene kućice nalik na sojenicu, kojoj se prilazilo dugim drvenim mostićem.
Tridesetih su godina pred riječkom tvornicom jedna uz drugu stajale tri lansirne stanice – jedna sagrađena 1909. i nazvana imenom Roberta Whiteheada, druga velika i moćna, armiranobetonska, sagrađena 1930., koja i danas stoji pred tvornicom, nazvana Giuseppe Orlando, i treća sagrađena 1935., nazvana Luigi Orlando. Ova posljednja bila je namijenjena ispitivanju zrakoplovnih torpeda. Katapult za lansiranje omogućivao je isprobavanje torpeda namijenjenih za lansiranje iz zrakoplova u težim uvjetima od onih za koje su bili namijenjeni, no brzina lansiranja bila je blizu onoj koja se očekivala u stvarnim uvjetima. Torpedo je letio ili padao u vodu putanjom istovrsnom onoj koju je imao pri padu iz zrakoplova.
Lansirna stanica bila je spojena s pogonom tračnicama kojima se torpedo izravno dovozio od mjesta proizvodnje do mjesta probnog lansiranja, udaljenog svega nekoliko desetaka metara.
Svaki se torpedo prije isporuke redovito isprobavao pred mornaričkim komisijama naručitelja iz raznih zemalja.
Samo oružje torpedo nastaje 1866. razvojem prvotne zamisli o plovilu u obliku običnog čamca.
Prvi je Whiteheadov torpedo donekle bio sličan velikoj tuni, a po obliku su ga uspoređivali i s cigarom. Neka su konkurentska torpeda imala još šiljastije glave i još oštriji izgled, a takva su oblika bila sva torpeda dok 1896. nije otkriveno da je tupi oblik polukugle pogodniji oblik glave torpeda jer se njome lakše i brže probija kroz vodu. Prva je Whiteheadova serija s tupom glavom proizvedena već potkraj 19. stoljeća – 1896.
Whiteheadova je riječka tvornica od prve serije isporučene naručitelju 1875. do posljednjih modela iz 60-ih godina 20. stoljeća, isporučila tržištu više od dvadeset tisuća torpeda u preko trideset različitih modela.
Tridesetih se godina počela proizvoditi i verzija zrakoplovnog torpeda. Otad se torpedo – osim ispod mora i s razine mora – može lansirati još i s visine od oko 30 metara.
Pogonski strojevi
Prvi stroj koji je Whitehead primijenio na torpedu bio je vrlo sličan ondašnjemu parnom stroju, samo s oscilirajućim cilindrima i malen. Kao i na pravome velikom parnom stroju, primijenio je dva cilindra: jedan za visoki i drugi za niski tlak.
Oscilirajući cilindri rotiraju sad na jednu, sad na drugu stranu, osciliranje izaziva rotaciju ekscentra i pogonske osovine koja je spojena na propeler.
Na krmi propelera prvog torpeda nalazilo se vertikalno kormilo kojim se, po prvotnoj Luppisovoj ideji, upravljalo konopcem s obale. Već na prvome pokusnom lansiranju puknuo je jedan od konopaca i torpedo je završio na obali nedaleko od mjesta lansiranja. Nakon tog incidenta Whitehead je uklonio konopce i fiksirao vertikalno kormilo.
Domet i brzina torpeda
Domet prvih torpeda i njihove brzine bili su skromni.
Njemačka je ratna mornarica u svojim pregovorima s Whiteheadom 1871. i konačno 1873. za kupnju prava izrade torpeda zahtijevala da brzina bude od 15 do 17 čvorova na dometima do 750 metara. Whitehead je uvidio da strojevima s dva oscilirajuća cilindra ne može udovoljiti tim zahtjevima.
Peter Brotherood izradio je oko 1850. u Engleskoj zvjezdasti motor s tri cilindra, koji je pogonom na vodenu paru postizao velik broj okretaja. Whitehead je modificirao originalni model i primijenio ga 1877. Motor je pokretan komprimiranim zrakom smještenim u posebnom spremniku, a izlazio je kroz osovinu propelera.
Istovremeno je primijenio dva suprotno rotirajuća propelera, čime su postala suvišna gornja i donja uzdužna peraja duž čitavog oružja, koje je uklonio. Torpedo je znatno poboljšao svoja svojstva, no Whitehead je trebao plaćati engleskom proizvođaču licenciju.
Whitehead je 1879. toliko izmijenio neke dijelove motora da Brotheroodu više nije trebao plaćati licenciju. Poslije je i sam Brotherood preuzeo Whiteheadove promjene i počeo ih upotrebljavati za svoje motore na parni pogon.
Ti su se motori ugrađivali u torpeda do 1903. Potreba za sve većom snagom dovela je do izrade zvjezdastih motora s četiri cilindra.
Motor s četiri cilindra
Uvođenjem torpeda većega kalibra, od 533 mm, trebalo je povećati i snagu motora. Zato bi se komprimirani zrak prije ulaska u cilindre zagrijavao petrolejem i ekspanzijom dobivao veći volumen. Četverocilindrični motor nije više mogao zadovoljavati zahtjeve za brzinom i dometom pa se Tvornica Whitehead odlučila za radikalni zaokret. Izumljen je dvocilindrični motor s vodoravnim cilindrima položenim uzduž torpeda.
S uzdužnim cilindrima dobilo se više prostora za hod klipova koji se križnom glavom prenosio na zamašnjak i sustavom zupčanika postiglo se smjerno okretanje propelera. Kroz unutarnju osovinu ispušni plinovi izlazili su u more.
Do 1932. na torpedima kalibra 533 mm i duljine 7,6 m postignute su brzine od 50 čvorova na 4.000 m, 43 čvora na 6.000 m, 34 na 10.000 m i 30 na 12.000 m. Nakon 1935. provedena su znatna usavršavanja.
Dubinska sprava
Svrha je dubinske sprave da torpedo stalno plovi na unaprijed određenoj dubini. Sustav na prvom torpedu bio je zamišljen tako da se pomoću hidrostatske komore upravlja vodoravnim kormilima koja su bila postavljena na samome pramcu torpeda.
S jedne strane pneumatsku komoru zatvarao je “tanjur” velike površine. Na tanjur su vanjske strane komore djelovali tlak zraka i hidrostatski tlak mora u ovisnosti o dubini na kojoj je torpedo ronio. Da bi se ovaj tlak kompenzirao, postavljene su dvije opruge. Dubina ronjenja postavljala se odgovarajućim napetostima opruge. Ako je u jednom času torpedo dublje zaronio, sa stražnje je strane na tanjur djelovao veći hidrostatski tlak mora. Tanjur bi time bio potisnut prema naprijed. Sustavom poluga prednji kraj prednjih dubinskih kormila dignuo bi se i torpedo bi skrenuo prema manjoj dubini. Smanjenjem tlaka tanjur bi se povukao unazad, a prednji bi se dio prednjih vodoravnih kormila polugama i žicom okrenuo prema dolje te bi torpedo počeo dublje roniti.
Dubinska sprava je po Whiteheadovoj procjeni bila najveća inovacija torpeda. Smatrao je taj svoj izum najvećim doprinosom i držao ga u najvećoj tajnosti. Nazvao ga je “tajnom” koju nije htio povjeriti ni patentnom uredu jer je već imao loše iskustvo sa svojim patentima u Milanu. Dubinsku je spravu u posebno čuvanoj prostoriji sastavljao radnik u kojeg je imao najviše povjerenja. Prostoriju je taj radnik otvarao samo na Whiteheadov poziv i na poziv njegova zeta Hoyosa. Dubinska sprava bila je toliko pouzdana da nije doživjela značajnije promjene sve do šezdesetih godina 20. stoljeća.
Žiroskopski smjerni ravnač
Torpedo se usmjerava pomoću žiroskopa. Žiroskop je tijelo koje se vrti velikom brzinom oko svoje osi. Jedno je od svojstava žiroskopa ustrajnost (inercija). Žiroskop nastoji zadržati osovinu uvijek u istome početnom smjeru.
Osovina žiroskopa u torpedu je zglobom učvršćena na rudo vertikalnoga kormila. Torpedo se (na brodu, podmornici, u zrakoplovu) usmjeri prema cilju, aktivira se (zavrti) žiroskop i tek onda ispali prema meti. Ako torpedo na svojoj putanji skrene, npr., ulijevo, za neki kut a, zbog ustrajnosti osovina žiroskopa ostat će usmjerena prema cilju, ali će pomoću zgloba zakrenuti rudo kormila ulijevo od uzdužne osi torpeda. Održavanje smjera bilo je puno teže od održavanja dubine. Zbog asimetričnosti torpeda, morskih struja i valova, mnogi su na razne načine pokušavali održati zadani smjer torpeda.
Prvi u povijesti prihvatljiv uređaj za usmjeravanje torpeda uz pomoć žiroskopa dao je Lodovico (Ludwig) Obry koji je svoj žiroskop patentirao 1894. Pri izradi uređaja naišao je na mnoge poteškoće: naglo zarotirati žiroskop u što kraćem vremenu, prijenos skretanja na vertikalna kormila i konačno održavanje vrlo brze rotacije zvrka. Prvi put je Obry ponudio svoj smjerni ravnač Whiteheadu 1894., no odbijen je uz obrazloženje da je proizvođač blizu ostvarenja vlastita žiroskopskog smjernog ravnača. Obryjevu ponudu odbila je i tvornica Schwartzkopf iz Venecije. Prihvatila ga je jedino talijanska ratna mornarica 1895. pa ga je nastavio usavršavati u tvornici u La Speziji. Obryjev smjerni ravnač naknadno je ugrađen na torpeda tvornice Schwartzkopf koje je imala u svom naoružanju talijanska ratna mornarica.
Whitehead ipak prihvaća Obryjev žiroskop 25. siječnja 1897. Na posljetku istaknimo i da je bitan napredak u brzini rotacije zvrka učinjen 1910. kada je rotacija izazvana strujanjem zraka na udubljenja u rubu zvrka.