Розмагнічування корпусу корабля. Розмагнічування корабля

Завдання зниження магнітного поля корабля може вирішуватися двома шляхами:

застосування у конструкції корпусу, обладнання та механізмів корабля маломагнітних матеріалів;

проведення розмагнічування корабля.

Застосування маломагнітних та немагнітних матеріалів для створення корабельних конструкцій дозволяє значно знизити магнітне поле корабля. Тому при будівництві спеціальних кораблів (тральщиків, мінних загороджувачів) широко використовують такі матеріали як склопластик, пластмаси, алюмінієві сплави і т.д. При будівництві деяких проектів атомних підводних човнів застосовується титан та її сплави, який із високою міцністю є маломагнітним матеріалом.

Однак міцність та інші механічні та економічні показники маломагнітних матеріалів дозволяють застосовувати їх при будівництві бойових кораблів у обмежених межах.

Крім того, якщо навіть корпусні конструкції кораблів виконувати з маломагнітних матеріалів, цілий ряд корабельних механізмів залишається виконаним з феромагнітних металів, які також створюють магнітне поле. Тому в даний час основним способом магнітного захисту більшості кораблів є їхнє розмагнічування.

Розмагнічування корабля називається комплекс заходів спрямованих на штучне зменшення складових напруженості його магнітного поля.

Основними завданнями розмагнічування є:

• а) зменшення всіх складових напруженості МПК до меж, встановлених спеціальними нормами;
• б) забезпечення стабільності розмагніченого стану корабля.

Одним із методів вирішення цих завдань є проведення обмотувального розмагнічування.

Сутність методу обмотувального розмагнічування полягає в тому, що МПК компенсується магнітним полем струму спеціально змонтованих на кораблі штатних обмоток.

Сукупність системи обмоток, джерел їх живлення, а також апаратури управління та контролю становить розмагнічуючий пристрій(РУ) корабля.

У систему обмоток РУ корабля можуть входити такі обмотки (залежно від типу та класу корабля):

• а) Основна горизонтальна обмотка (ОГ), призначена компенсації вертикальної складової МПК. Для розмагнічування більшої маси феромагнітного матеріалу корпусу ОГ розбивається на яруси, кожен ярус складається з кількох секцій.
• б) Курсова шпангоутна обмотка (КШ), призначена компенсації поздовжнього індуктивного намагнічування корабля. Вона складається з ряду послідовно з'єднаних витків, розташованих у шпангоутних площинах.
• а) Основна горизонтальна обмотка ОГ.

б) Курсова шпангоутна обмотка КШ.

в) Курсова батоксова обмотка КБ.

• в) Курсова батоксова обмотка (КБ), призначена компенсації поля індуктивного поперечного намагнічування корабля. Вона монтується у вигляді кількох контурів, розташованих побортно у батоксових площинах, симетрично щодо діаметральної площини корабля.
• г) Постійні обмотки, що застосовуються на кораблях великої водотоннажності. До цих видів обмоток відносяться постійна обмотка шпангоутна (ПШ) і постійна батоксова обмотка (ПБ). Ці обмотки прокладаються трасою обмоток КШ і КБ і жодних видів регулювання струму в процесі експлуатації не мають.
• д) Спеціальні обмотки (ЗІ), призначені для компенсації магнітних полів від окремих великих феромагнітних мас та потужних електричних установок (контейнери з ракетами, тральні агрегати, акумуляторні батареї тощо)

Живлення обмоток РУ здійснюється лише постійним струмом від спеціальних агрегатів живлення РУ. Агрегатами живлення РУ є електромашинні перетворювачі, що складаються із приводного двигуна змінного струму та генератора постійного струму.

Для живлення перетворювачів та обмоток РУ на кораблях встановлюються спеціальні щити живлення РУ, що отримують живлення від двох джерел струму, розташованих на різних бортах. На щитах РУ встановлюється необхідна комутаційна, захисна, вимірювальна та сигнальна апаратура.

Для автоматичного керування струмами в обмотках РУ встановлюється спеціальна апаратура, яка здійснює регулювання струмів в обмотках РУ залежно від магнітного курсу корабля. В даний час на кораблях використовуються регулятори струму типу Кадр-М і Кадмій.

Поруч із обмоточним розмагнічуванням, тобто. використанням РУ, надводні кораблі та підводні човни періодично піддаються безобмотувальному розмагнічуванню.

Сутність безобмоточного розмагнічування у тому, що корабель піддається короткочасному впливу сильних, штучно створених магнітних полів, зменшують МПК до певних норм. Сам корабель при цьому методі жодних стаціонарних обмоток, що розмагнічують, не має. Безобмотувальне розмагнічування проводиться на спеціальних стендах СБР (стенд безобмотувального розмагнічування).

Основними недоліками методу безобмотувального розмагнічування є недостатня стабільність розмагніченого стану корабля, неможливість компенсації індуктивних складових МПК, що залежать від курсу та тривалість безобмотувального процесу розмагнічування.

Таким чином, максимальне зниження магнітного поля корабля досягається шляхом застосування двох методів розмагнічування - обмотувального та безобмотувального. Застосування РУ дозволяє компенсувати МПК у процесі експлуатації, але оскільки магнітне поле корабля з часом може значно змінюватися, то кораблі потребують періодичної магнітної обробки на СБР. Крім того на СБР виробляються виміри величини магнітного поля корабля, з метою підтримки МПК у встановлених межах.

Олександр Сергійович Суворов

Про службу на флоті. Легендарний БПК «Жорсткий».

Зведення погоди: Калінінград середа 09 серпня 1972, денна температура: мін.: 14.8°C тепла, середня: 21.0°C тепла, макс.: 28.7°C тепла, без опадів; четвер 10 серпня 1972, денна температура: мін.: 13.8°C тепла, середня: 19.5°C тепла, макс.: 25.2°C тепла, без опадів; п'ятниця 11 серпня 1972, денна температура: хв.: 16.4°C тепла, середня: 20.7°C тепла, макс.: 25.7°C тепла, без опадів.

Етап швартовних випробувань БПК "Жорстокий" завершився 09 серпня 1972 року, коли нас відбуксирували на рейд СБР (стенд безобмотувального розмагнічування) Калінінградського ПССЗ "Янтар" (це зовсім поряд від місця стоянки БПК "Лютий", "справа завуг" навпроти нафтоналивної бази на тому березі морського каналу – автор).

Розмагнічування корабля – це процес штучного зменшення його магнітного поля. Магнітне поле корабля - це фізичне поле, тобто область простору, прилегла до корпусу корабля, у якому проявляються фізичні властивості корабля як матеріального об'єкта. Основні види фізичних полів корабля: гравітаційне, акустичне, теплове (інфрачервоне), гідродинамічне, електромагнітне, магнітне та електричне поле корабля. Фізичні поля корабля взаємодіють із відповідним фізичним полем Світового океану та прилеглого повітряного простору, тому залишають слід і можуть бути виявлені на відстані чуйними приладами.

Розмагнічування виробляють за допомогою обмоток контурів, що живляються струмом, і називають електромагнітною обробкою (ЕМО) корабля, при цьому створюється певним чином магнітне поле, що зворотне за знаком магнітному полю корабля. Залежність напряму магнітного поля, тобто становища його полюсів від напрямку струму визначається відомим правилом "буравчика". Розмагнічування проводиться двома різними методами – безобмоточним і обмоточним, але ці назви умовні, оскільки розмагнічування кораблів як, так і іншим методом виконують з допомогою обмоток, які живляться струмом. Правда, у першому випадку, обмотки накладають на корпус судна тимчасово, лише на період розмагнічування, або взагалі розташовують поза судном, а за другим способом розмагнічування обмотки встановлюють стаціонарно в корпусі корабля при його виготовленні і включають їх на час прямування по небезпечних районах.

Безобмотувальне розмагнічування (БР) здійснюється шляхом впливу на корабель тимчасово створюваних магнітних полів двома способами: за допомогою електричних обмоток, що тимчасово накладаються на корабель, і за допомогою контурів, обтічних струмом, укладених на грунті, на дні спеціальних акваторій - полігонів БР. При безобмоточному розмагнічуванні (БР) корпус корабля піддається впливу затухаючого змінного і постійного магнітних полів або короткочасному впливу тільки постійного магнітного поля.

Коли виготовляли БПК "Жорсткий", його металевий (сталевий) корпус неминуче намагнічувався, набував свої власні фізичні поля, причому, у вертикальному, поздовжньому і поперечному напрямі, тому й розмагнічувати його треба у цих напрямах. При поздовжньому розмагнічуванні весь корпус корабля паралельно ватерлінії оточується кабелем, яким пропускається струм такої величини, щоб створене електромагнітне поле зворотного знака перевищувало власне магнітне поле корпусу корабля в 2-3 рази. Через кілька секунд струм в обмотці вимикається і відбувається «перекидання» магнітного поля корабля. Після цього проводиться "операція компенсації", тобто знову в обмотку включається струм, величина та напрямок якого вибираються так, щоб після вимкнення його магнітне поле корабля якомога більше наближалося до нуля. Таким чином, магнітне поле корабля не впливатиме на детонатори ворожих магнітних мін та магнітних торпед.

Для створення як постійного, так і змінного магнітних полів на корабель тимчасово накладаються один або кілька витків кабелів, що підключаються до джерел живлення спеціальних судів розмагнічування. При поздовжньому розмагнічуванні корабель по всій довжині обмотується кількома витками кабелів, як котушка, і корабель виявляється ув'язненим усередині величезного соленоїда. При подачі струму в цю обмотку-селеноїд виникає об'ємне магнітне поле, що діє осі соленоїда, яке розмагнічує корабель. При поперечному розмагнічуванні на корабель накладаються у вертикальній площині два послідовно з'єднані витки кабелів по бортах. В результаті в усіх напрямках домагаються нульових значень вимірювань магнітного поля корабля.

Заводити і обмотувати корабель вздовж і навколо корпусу важкими багатожильними мідними кабелями в товстій ізоляції - це дуже важка праця, на яку йде багато сил і часу, але це вкрай необхідно, оскільки забезпечує безпеку корабля і точність навігації - визначення розташування корабля в навколишньому просторі Землі . Тому одночасно з обмоткою корабля кабелем здійснюється безобмотувальне розмагнічування на спеціальній станції, де обмотки (кабель) укладені певним чином грунті акваторії заводу-виробника корабля.

Контури кабелів СБР (станції безобмотувального розмагнічування), укладені на ґрунті, мають форму петлі. Тому такі станції ще називають "петлеві станції безобмотувального розмагнічування" (ПСБР). Акваторія ПСБР огороджується буями або віхами і тут є бочки для швартування кораблів та суден. Через перший контур пропускають постійний струм, а через другий - змінний струм частотою 1 Гц. Змінне магнітне поле усуває всі незворотні явища, що виникають при намагнічуванні постійного магнітному полі контуру постійного струму. Розмагнічування на ПСБР здійснюється шляхом пропускання відповідних струмів контурами (донним кабелям) у той час, коли корабель стоїть з них. Управління режимом струму та зняття показань магнітометричної апаратури здійснюється дистанційно з берегового пульта.

Даний вид розмагнічування БПК "Жорстокий" отримає в грудні 1972 року в унікальному місці - на I Полігоні ВМФ СРСР в затоці Хара-Лахт (селище Суурпеа Естонської РСР) на унікальних стендах:
- ІЧ-2М для магнітної обробки кораблів;
- база «Ока» – підйомно-опускний пристрій для вимірювання гідроакустичного поля;
- стенд «Пілон» - 28-метрова ферма, розміщена під водою, із встановленими на ній датчиками гідродинамічного тиску та датчиками, що визначають гідрологію моря;
- Глибоководний гідроакустичний стенд, віддалений від основної акваторії полігону на 80 км і т.д.

У четвер 10 серпня 1972 року екіпажу БПК "Жорсткий" запропонували скласти в коробки весь свій наручний годинник, ми, штурманці БЧ-1, зняли всі корабельні годинники з усіх перебірок у всіх приміщеннях і все це забрали під охороною на берег. Перед цим, у середу, скориставшись гарною ясною погодою, корабель був повністю обмотаний кабелями для розмагнічування, і особливо хоробри матроси залишилися на кораблі "загоряти в сильному магнітному полі", щоб отримати "заряд сексуальної бадьорості", або "сексуальне заспокоєння". Процес розмагнічування БПК "Жорсткий" йшов за принципом "гістерезисного або напівгістерезисного перемагнічування" і ці слова діяли на моряків заворожливо, магічно, магнетично. Деякі стверджували, що відчули приплив сил та "чоловічої енергії".

Насправді електромагнітне поле безобмоточного розмагнічування діє тільки на корпус корабля, при цьому не компенсуються курсові та широтні зміни поля корабля, тому виникає необхідність періодично повторювати магнітну обробку через недостатню стабільність результуючого поля і після кожного розмагнічування необхідно проводити визначення та усунення девіації компасів. Тож нам, штурманам, турбот і турбот 09-10 серпня 1972 року вистачало...

Крім цього особисто мені довелося брати участь у так званому "обмотувальному розмагнічуванні", тобто у виробництві компенсації магнітних полів корабля полями від стаціонарних обмоток, які живляться струмом від спеціальних джерел. Сукупність системи обмоток, джерел живлення, а також апаратури управління та контролю складає пристрій, що розмагнічує (РУ) корабля. РУ створює магнітне поле у ​​будь-який момент часу як "дзеркальне відображення" власного магнітного поля корабля, при цьому в кожній точці під кораблем створюване магнітне поле дорівнює полю корабля за величиною, але протилежно за знаком. Таким чином, результуюче магнітне поле має майже нульові значення (корабель стає майже "невидимим" для магнітних мін - автор). До речі, вперше РУ розроблені ще під час Великої Вітчизняної війни 1941-1945 років групою співробітників ЛФТІ АН СРСР на чолі з академіком А. П. Олександровим (І. В. Курчатов, Л. Р. Степанов К. К. Щербо та ін.). Розмагнічуючий пристрій (РУ) дозволяє компенсувати магнітне поле корабля з урахуванням курсових та широтних змін.

Обмотки РУ встановлені всередині корабля в поздовжньому, поперечному та вертикальному напрямках, а напрям струму в обмотках підбирають так, щоб магнітне поле було протилежне власному полю корабля в цих напрямках. Ось ці обмотки, заховані в спеціальних кожухах усередині приміщень у носі і в кормі, за розташуванням шпангоутів і по бортах (батоксові постійні обмотки) я і перевіряв. Для компенсації різноспрямованого магнітного поля достатньо встановити в обмотках певний і однаковий режим струму, але складніше компенсувати індуктивні складові намагнічування. Для компенсації цих складових магнітного поля корабля в РУ (розмагнічуючий пристрій) входять регульовані обмотки: широтна, шпангоутні курсові обмотки і батоксові курсові обмотки.

РУ обмотувального розмагнічування вимагає багато енергії, коштує великих засобів і зусиль для створення, дефіцитних матеріалів, але забезпечує більший ступінь захисту кораблів від неконтактної магнітної зброї та велику скритність корабля у фізичних полях Світового океану.

Таким чином, - розповідав я хлопцям під час відвідування бойових постів і внутрішніх приміщень для ревізії обмоток корабельного РУ (розмагнічувального пристрою), - за цими металевими кожухами розташовуються прості мовчазні товсті мідні кабелі, що захищають нас від магнітних мін і торпед, що роблять нас невидимим. полях, що дають можливість точно визначати наше місце, місце (координати) цілей, а значить точніше стріляти, вразити ворога і залишитися живими. Бережіть ці захисні кожухи та бережіть апаратуру РУ, бо вони тут не просто так, для краси чи перешкоди, а для самозахисту корабля, тобто нас усіх.

Я чесно "не труїв військово-морську байку про РУ" (розмагнічуючий пристрій), я говорив правду. Практично всі матроси і старшини, річки, підлітки та молоді матроси з повагою і з увагою дивилися на те, що я робив і слухали, що я казав їм звичайним втомленим та діловим тоном. Всі поставилися до розмагнічування нашого корабля з розумінням, ось чому участь нашого екіпажу у укладанні та обмотці корпусу корабля важкими та маркими кабелями всі ми сприйняли як аврал, як змагання, як своєрідний героїзм. У цій авральній роботі брали участь буквально все: офіцери, мічмани, річки, підлітки, молоді, прикомандовані і знову прибули "салаги". Це була наша остання "справа" у Програмі швартовних випробувань перед отриманням першого в історії БПК "Свирего" Військово-Морського прапора, який відкриває нам шлях у морі...

Ще в середині липня 1972 року спеціальна комісія представників усіх здавачів, воєнпредів і замовників від ВМФ визначилася з датою виходу на заводські ходові випробування БПК «Жорсткий» - 12-13 серпня 1972 року, на цей термін була призначена дата підйому на кораблі .

У період з 09-11.08.1972 року БПК «Свирепий» проходив перше безобмотувальне розмагнічування на заводському рейді СБР, яке забезпечувало судно розмагнічування Балтійського флоту (можливо, СР-570 – автор). Під керівництвом досвідчених працівників і матросів спеціального судна СР-570, ми розмотували з величезних котушок спеціальні важкі кабель-троси в чорної липкою та маркою гумової ізоляції, чіпляли їх, нарощуючи довжину, і заводили під корпусом нашого корабля, піднімаючи ці кабель-троси на надбудову і навіть на нашу фок-щоглу та реї. В результаті корпус корабля виявився повністю обмотаний кабель-тросами і перетворився на сердечник електромагніту - селеноїда.

На БПК «Свирепом» ще не зовсім закінчилися різні роботи з доведення машин та механізмів, встановлення нових приладів, тому на кораблі були присутні численні фахівці різних заводів, приїхали з Ленінграда конструктори та проектанти корабля, інженери-наладчики та вчені з військових інститутів. Усі були у гарному святковому настрої і сприйняли час, призначений для розмагнічування корабля (протягом кількох днів), як своєрідна «відпустка». Матроси екіпажу БПК «Жорсткий» теж, незважаючи на невидимі магнітні поля, із задоволенням засмагали на «даху» ДКП та ходової рубки під час проведення робіт з розмагнічування, що і підтверджує фотоілюстрація з ДМБівського альбому радіотелеграфіста Казённова Юрія Васильовича. – 11.1973. На передньому плані знімка Червяков Олександр Миколайович, період служби 19.11.1970 - 11.1973, за ним з чапаєвськими вусами командир відділення механіків БП ЗАС Морозов Микола Миколайович, період служби 19.11.1970 - 11.1973, а за ним воз. .1970-11.1973 (всі з БЧ-4). З боків від хлопців видно подвійні кабель-троси для розмагнічування.

Обмотувальне розмагнічування БПК «Жорсткий» на заводському стенді СБР за допомогою спеціального судна, можливо, СР-570, було останньою подією перед першим урочистим підйомом Військово-Морського прапора ВМФ СРСР, тому що 10 серпня 1972 Командувач Балтійським флотом, адмірал В.В. Михайлин видав наказ №0432 про зарахування новозбудованого БПК «Жорсткий» до списків бойових надводних кораблів Двічі Червонопрапорного Балтійського флоту.

Що означало для нас, екіпажу БПК «Жорсткий», видання командувачем Балтійського флоту такого наказу та підняття Військово-морського прапора? Перше, - це, звичайно, гордість за те, що ми достроково впоралися з великими завданнями, прийняли та первинно освоїли корабель, підготувалися до заводських ходових випробувань. Друге, - це підвищення грошового змісту та норм харчування з «сухопутних» (загальновійськових норм), до «морських» (флотських). Третє, - початок справжніх морських випробувань і пригод, тому що наш корабель повинен був вперше дати хід, пройти вузолами по Калінінградському морському каналу з акваторії рідного Калінінградського Прибалтійського суднобудівного заводу «Янтар» до Балтійської військово-морської бази Балтійськ на своє законне місце.

Фотоілюстрація з ДМБівського альбому Юрія Казєнова: 10 серпня 1972 року. Калінінград. Калінінградський Прибалтійський суднобудівний завод "Янтар". Заводський рейд СБР, де в період з 09 по 11 серпня 1972 року БПК «Жорсткий» проходив безобмотувальне розмагнічування. На передньому плані знімка радіотелеграфіст Черв'яков Олександр Миколайович, період служби 19.11.1970-11.1973, за ним з чапаєвськими вусами командир відділення механіків БП ЗАС Морозов Микола Миколайович, період служби 19.11.1970 - 11.1973, а 16.11.1970 – 11.1973 (всі з БЧ-4). З боків від хлопців видно подвійні кабель-троси обмотки розмагнічування. Зверху на тлі берега видно корабельний вимірник вітру (КВВ) – моє (автора) завідування як рульового БЧ-1.
У новелі використані дані із статті авторів Зінгер М.А., Захаров І.В. Застосування інноваційних технологій у військовому кораблебудуванні // Актуальні питання технічних наук: матеріали IV Міжнар. наук. конф. (м. Краснодар, лютий 2017 р.). – Краснодар: Новація, 2017. – С. 13-17.

Магнітометричні прилади

Для вимірювання характеристик: магнітного поля та магнітних властивостей фізичних об'єктів застосовуються магнітометри.

Залежно від методів вимірювань магнітометри поділяються на:

· Магнітостатичні;

· Електромагнітні;

· Індукційні;

· Магнітодинамічні;

· Ядерні прецесійні.

Магнітне поле впливає попри всі фізичні тіла, що у його зоні. Ці дії неоднакові: одні з тіл намагнічуються, інші – ні; в одних намагнічування стійке, а в інших – не спостерігається.

Магнітні властивості матеріалів розрізняють за їх магнітною сприйнятливістю. Відповідно до їхніх величин всі матеріали поділяють на три групи:

· Діамагнітні,

· Парамагнітні,

· Ферромагнітні.

Діамагнітні матеріали незначно послаблюють поле, що намагнічує.

До них, наприклад, належать; вода, мідь, висмут. Через малості вважають, що , тобто. діамагнетики поводяться по відношенню до магнітного поля як вакуум.

Парамагнітні матеріали незначно посилюють поле, що намагнічує.

Це такі матеріали як повітря, алюміній, титан.

Феромагнітні матеріали; значно посилюють поле, що намагнічує.

Наведемо деякі з них (максимальні значення):

· М'яке залізо;

· Вуглецеве залізо;

· Чисте відпалене у водні залізо;

· Конструкційна сталь.

Корабель постійно знаходиться у магнітному попі Землі та його взаємодія з ним визначає поняття магнітного поля корабля.

На будівництво корабля витрачається значна кількість конструкційної сталі.

Залежність магнітного стану тіла від напруженості поля, що намагнічує: для феромагнітних матеріалів визначається експериментальним способом і називається кривою намагнічування. Найбільш повну характеристику магнітних властивостей феромагнетиків дає гістерезисна (гістерезис – відставання) крива (рис. 4). Вона будується в координатних осях намагніченості і напруженості поля, що намагнічує. Основними ділянками гістерезисної кривої є: - Початкове намагнічування матеріалу; - Перемагнічування; – перемагнічування у початковому напрямку.

Характерні точки діаграми: точка – перетин низхідної гілки петлі з координатною віссю. У цій точці при сталь має залишкову намагніченість, що характеризує ступінь магнітної твердості матеріалу.

Точка – перетин низхідної гілки з віссю показує величину напруженості поля зворотного знаку, що намагнічує, яку необхідно прикласти для розмагнічування матеріалу. Величина називається коерцитивною силою. При русі висхідною гілкою петлі будемо мати подібні точки з протилежним знаком.

При намагнічуванні до ненасичення гістерезисна петля звужується,

Корабель у магнітному полі Землі піддається постійному та індуктивному намагнічуванню.

Намагнічування феромагнітних мас корабля в магнітному полі Землі відповідає початковій ділянці кривої намагнічування (рис. 5). Намагніченість можна розділити на постійну та індуктивну складові.

Залежно від місця (широти) споруди, курсу на стапелі та технології (механічні, електромагнітні та теплові впливи) корабель набуває намагнічування (рис. 6), що залежить, як кажуть, від магнітної передісторії.

Якщо корабель тривалий час стоїть одним курсом (у доці, при будівництві тощо), він намагнічується, і його магнітного моменту залишається незалежно від її подальшого становища.

У випадку вектор намагнічування корабля спрямований довільно щодо прямокутної системи координат, що з кораблем.

Зазвичай використовується ліва система координатних осей: вісь спрямована вертикально до центру Землі, вісь горизонтально вздовж корабля в ніс, вісь горизонтально у бік правого борту.

Корабель є складним геометричним тілом і намагнічується по-різному у різних площинах. Тому для аналізу магнітного поля корабля вектор його намагніченості зазвичай представляють у вигляді суми трьох складових уздовж зазначених координатних осей:

Вважають, що з цих складових створює у навколишньому просторі своє магнітне полі, тобто. магнітне поле корабля представляють у вигляді суми трьох полів: поле поздовжнього намагнічування, поле поперечного намагнічування та поле вертикального намагнічування.

Таким чином, вектор напруженості МПК є сумою напруженості кожного з цих полів:

де - результуючий вектор напруженості поля вертикального намагнічування; – результуючий вектор напруженості поля поздовжнього намагнічування; – результуючий вектор напруженості поля поперечного намагнічування.

Для тактичних потреб аналізу МПК вектор напруженості кожного з полів намагнічування корабля є трьома складовими в системі координат, пов'язаної з кораблем:

Для поля вертикального намагнічування ці складові, наприклад, називаються: - Поздовжня складова поля вертикального намагнічування корабля; - Поперечна складова поля вертикального намагнічування; - Вертикальна складова поля вертикального намагнічування.

На рис. 7 представлені криві складових поля вертикального намагнічування корабля, отримані в результаті вимірювань на глибині під кораблем при переміщенні датчика (спостерігача) вздовж діаметральної площини (мал. 7,а) та вздовж площини мідель-шпангоуту (рис.7,6).

З урахуванням постійних та індуктивних складових напруженості МПК отримуємо для поля вертикального намагнічування 6 складових:

де , - знаки індуктивного та постійного намагнічування відповідно; - Знак поля вертикального намагнічування. Поєднавши подумки на рис. 7 точки отримаємо об'ємний розподіл поля.

Військові моряки зможуть одним натисканням кнопки змінювати індивідуальні електромагнітні портрети кораблів, якими наводяться сучасні торпеди та донні міни. Цю можливість їм забезпечать суперконденсатори - пристрої, що є проміжною ланкою між акумуляторними батареями і конденсаторами. Вони здатні миттєво накопичувати електричний струм і швидко його витрачати. Екіпажі зможуть самостійно проводити розмагнічування корабля в морі у разі небезпеки і цим вводити в оману супротивника.

Як повідомили «Известиям» у головкоматі ВМФ, у Росії налагоджено серійне виробництво суперконденсаторів, які будуть застосовуватися для швидкого розмагнічування бойових кораблів, а також для спотворення та маскування їхнього електромагнітного портрета. Новий комплекс розмагнічування вже пройшов випробування на великому десантному кораблі (БДК) Іван Грен.

Стандартні накопичувачі енергії, які застосовуються у ВМФ, мають високі питомі потужнісні, але низькі питомі енергетичні параметри. Системи розмагнічування з їхньої основі мають велику масу, тому встановлюються лише з спеціальних судах розмагнічування. На відміну від накопичувачів попереднього покоління суперконденсатори – компактні пристрої розміром із звичайний автомобільний акумулятор, але з їх допомогою процес розмагнічування можна зробити безперервним, інтегрувавши пристрій до складу бортового обладнання.

Суперконденсатори для ВМФ розроблено компанією ТЕЕМП. Вироби мають питому потужність 100 кВт/кг і можуть працювати навіть за екстремальних температур. Суперконденсатор має мільйонне число циклів заряд-розряд, що дозволяє інтегрувати його до складу будь-якого бортового обладнання автомобіля, літака або корабля.

Експерт у галузі військово-морських озброєнь Олександр Мозговий розповів «Известиям», що стандартні процедури розмагнічування корабля довгі та стомлюючі. Наразі їх проводять виключно на території військово-морських баз.

Корабль має не тільки свій унікальний акустичний портрет, а й електромагнітний. Існують магнітні міни, торпеди та навіть ракети з магнітними головками наведення, - пояснив експерт. – Розмагнічування необхідне, але це велика проблема. Пам'ятається, що на БДК «Іван Грен» довелося через це навіть всю проводку міняти.

За словами експерта, нові технології дуже спрощують процес розмагнічування, оскільки все робиться одним натисканням на кнопку. Морякам буде менше роботи, а процес підготовки до виходу на бойову службу значно пришвидшиться. Така система постійно контролює стан електромагнітного поля корабля під час плавання.

Американці вже встановили схожу систему на новітні есмінці типу «Зумвальт», - зазначив Олександр Мозговий.

Розмагнічування корабля – обов'язкова процедура перед кожним виходом у море. Вона включає обмотку корпусу електричним кабелем. По ньому протягом кількох діб подається струм, що генерується через електролітичні конденсатори, які видають змінні магнітні імпульси. Вони знімають власне електромагнітне поле корабля. Тим самим покращується робота навігаційних комплексів, а заразом підвищується захищеність корабля від високоточних систем зброї.

ДЕТАЛЬНІШЕ ЗА ТЕМОЮ

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Содержіння

Вступ

1. Поняття про конструктивний захист та фізичні поля корабля

2. Основні фізичні поля корабля та способи їх зниження

3. Розмагнічуючий пристрій корабля

Висновок

Вступ

фізичне поле корабель

З метою успішнішого вирішення кораблем своїх бойових завдань в умовах інтенсивного розвитку засобів виявлення та поразки, необхідно всьому офіцерському складу знати фізичні поля корабля та Світового океану, способи забезпечення фізичного захисту, вміти грамотно використовувати технічні засоби захисту та режими руху корабля, а також необхідно звернути серйозну увагу на вибір грамотних тактичних прийомів для забезпечення скритності корабля та зменшення ймовірності виявлення та ураження неконтактною зброєю.

При проектуванні та будівництві кораблів різних класів приділяється велика увага забезпеченню їхнього конструктивного захисту від впливу різних видів зброї та засобів наведення.

1. Поняття про конструктивний захист та фізичніполях доороблячи

З початком ведення бойових дій на море почалося протистояння зброї, що застосовується для знищення кораблів та захисту корабля від цієї зброї.

Так у період, коли основною зброєю був таран, почали застосовувати бронювання бортів корабля. З початком застосування артилерії значну увагу поряд з бронюванням приділяли пожежозахисні кораблі. У цей час з'явилися перші протипожежні системи.

Бронювання кораблів, як основний вид захисту, широко застосовувався на кораблях аж до початку 20 століття. У цей час існував клас броненосних кораблів - броненосців. Крім того, інші кораблі будувалися також із застосуванням бронювання. Представником цих кораблів є знаменитий крейсер "АВРОРА", побудований у цей період. Корпус даного корабля складається з двох частин: важкої броньованої підводної частини та легкої надводної.

Зі збільшенням потужності артилерійської зброї та появою торпедної зброї бронювання перестало задовольняти вимоги захисту корабля. Тому застосування бронювання стало недоцільним.

У цей час починається бурхливий розвиток основних положень живучості корабля, основоположником яких став російський офіцер, адмірал С.О. Макарів.

Застосування принципу поділу корабля на герметичні, водонепроникні відсіки, широке використання водовідливних та протипожежних засобів, аварійно-рятувального майна та матеріалів, а також наукові підходи до організації боротьби за живучість корабля все це дозволило кораблю ефективно протистояти бойовому впливу зброї того часу.

З початком застосування неконтактних підривників та виникненням систем самонаведення основним напрямом захисту кораблів став захист за фізичними полями. Цей вид захисту нині продовжує розвиватися і вдосконалюватися, і з появою потужної ракетної зброї необхідність забезпечення захисту корабля ще більше зросла.

На сучасних кораблях конструктивний захист забезпечується проведенням наступних заходів:

Надання кораблю необхідних запасів місцевої та загальної міцності;

Розподіл корабля на водонепроникні відсіки;

Застосування технічних засобів боротьби з водою та пожежами;

Забезпечення зниження рівня різноманітних фізичних полів.

В даний час для виявлення кораблів, їх класифікації, стеження за ними, а також їх знищення використовують різні неконтактні системи, засновані на принципах реєстрації різних фізичних полів корабля. З початком застосування неконтактних підривників та виникненням систем самонаведення основним напрямом захисту кораблів став захист за фізичними полями.

Фізичним полем називається частина простору чи весь простір, якому притаманні деякі фізичні властивості. У кожній точці цього простору певна фізична величина має певне значення.

До полів як своєрідним формам матерії можна віднести магнітне, теплове (інфрачервоне), світлове, гравітаційне та інші поля.

Деякі фізичні поля є своєрідними формами руху речовини, як, наприклад, акустичне поле. А деякі поля проявляються у вигляді електромагнітних та гравітаційних явищ у сукупності з рухом речовини, як, наприклад, гідродинамічне поле.

Кожному місцю Світового океану притаманні певні рівні фізичних полів – це природні поля. Залежно від середовища, в якому зароджуються фізичні поля океану, їх можна розділити на:

1. Геофізичні поляобумовлені наявністю всієї маси землі:

Магнітне поле;

Гравітаційне поле;

Електричне поле; поле рельєфу океану.

2. Гідрофізичні поляобумовлені наявністю водних мас океану, до яких відносяться:

Поле температури морської води;

Поле солоності морської води;

Поле радіоактивності морської води;

гідродинамічне поле;

гідроакустичне поле;

Гідрооптичне поле;

поле теплового випромінювання поверхні океану.

При створенні технічних засобів виявлення кораблів та неконтактних систем зброї ретельно враховуються характеристики та параметри полів океану, вони розглядаються як природна перешкода, з урахуванням якої кошти мають бути налаштовані так, щоб виділити на тлі природної перешкоди фізичне поле корабля. З іншого боку, кораблі можуть використовувати поля океану для маскування чи зменшення рівнів власних полів.

Корабель (ПЛ) під час перебування у цьому місці світового океану вносить зміни у природні поля. Він спотворює (обурює) те чи інше поле Світового океану з певною закономірністю і сам у деяких випадках зазнає впливу фізичних полів, наприклад, намагнічується.

Фізичним полем корабля називається область простору, що прилягає до корабля, у межах якої виявляється спотворення відповідного поля Світового океану.

Надводний корабель є джерелом різних фізичних полів, які є характеристиками корабля, що визначають його скритність, захист та бойову стійкість.

Параметри фізичних полів широко використовуються при виявленні та класифікації кораблів, у системах наведення зброї, а також у системах управління неконтактною мінно-торпедною та ракетною зброєю.

Нині ще встановлено сувора класифікація і термінологія по фізичних полях і слідності корабля. Одним із варіантів є класифікація, подана на таблиці №1.

Фізичні поля кораблів за місцем розташування джерел поля поділяють на первинні (власні) та вторинні (викликані).

Первинними (власними) полями кораблів називаються поля, джерела яких розташовані безпосередньо на кораблі або порівняно тонкому шарі води, що прилягає до його корпусу.

Вторинним (викликаним) полем корабля називається відбите (спотворене) поле корабля, джерела якого знаходяться поза кораблем (у просторі, на іншому кораблі і т.д.).

Поля, що створюються штучно за допомогою спеціальних пристроїв, (радіо-, гідролокаційних станцій, оптичних приладів) називаються активними фізичними стать я ми.

Поля, які створюються природно кораблем загалом як конструктивною спорудою, називаються пасивними фізичними полями корабля .

За функціональною залежністю параметрів фізичних полів від часу їх можна поділити на статичні і динамічні.

Статичними полями є такі фізичні поля, інтенсивність (рівень чи потужність) джерел яких залишається протягом часу впливу полів на неконтактну систему постійної.

Динамічними (змінними у часі) фізичними полями називаються такі поля, інтенсивність джерел яких змінюється протягом часу впливу поля на неконтактну систему.

Фізичні поля корабля в даний час широко використовуються за трьома напрямками:

у неконтактних системах різних видів зброї;

У системах виявлення та класифікації;

У системах самонаведення.

Ступінь використання фізичних полів у технічних засобах виявлення, стеження за кораблями та у неконтактних системах зброї неоднакова. В даний час знайшли широке застосування на практиці такі фізичні поля корабля:

акустичне поле,

теплове (інфрачервоне) поле,

гідродинамічне поле,

магнітне поле,

електричне поле.

Причини виникнення та способи зниження цих фізичних полів корабля розглянемо у таких питаннях заняття.

2. Основні фізичні поля корабля та способи їх снуіження

а) Акустичне поле корабля.

Акустичним полем корабля називається область простору, в якій розподіляються акустичні хвилі, утворені або власне кораблем або відбиваються від корабля.

Хвилясно розповсюджується коливальний рух частинок пружного середовища прийнято називати звуком.

Швидкість поширення звуку залежить від пружних властивостей середовища (у повітрі 330 м/сек, у воді 1500 м/сек, сталі близько 5000 м/сек). Швидкість поширення звуку у воді залежить, крім того, від її фізичного стану, збільшуючись із підвищенням температури, солоності та гідростатичного тиску.

Корабель, що рухається, є потужним джерелом звуку, що створює у воді акустичне поле великої інтенсивності. Це поле називають гідроакустичним полем корабля (ГАПК).

Відповідно до класифікації, розглянутої раніше, ДАПК поділяється на:

Первинне ДАПК (гучність), яке формується кораблем власним джерелом акустичних хвиль;

Вторинне ГАПК (гідролокаційне), яке формується внаслідок акустичних хвиль, що відбиваються від корабля, випромінюваних стороннім джерелом.

Гідроакустичне поле (шумність) корабля широко використовується в стаціонарних, корабельних та авіаційних системах виявлення та класифікації, а також системах самонаведення та неконтактних підривників мінно-торпедної зброї.

Гідроакустичне поле корабля є сукупністю накладених один на одного полів, створюваних різними джерелами, основними з яких є:

Шуми, створювані рушіями (гвинтами) за її обертанні. Підводний шум корабля від робіт гребних гвинтів поділяється на такі:

Шум обертання гребного гвинта,

Вихровий шум,

Шум вібрації кромок лопатей гвинтів («спів»),

Кавітаційний шум.

Шуми, що випромінюються корпусом корабля на ходу та на стоянці як результат його вібрації від роботи механізмів.

Шуми, що створюються обтіканням корпусу корабля водою під час його руху.

Рівні підводного шуму залежать від швидкості ходу корабля і від глибини занурення (для підводного човна). На швидкостях ходу вище критичної починається область інтенсивного шумоутворення.

У процесі експлуатації корабля шумність його із низки причин може змінитися. Так збільшенню шумності сприяє вироблення технічного ресурсу корабельних механізмів, що призводить до їх розцентрування, розбалансування та збільшення вібрації. Коливальна енергія механізмів викликає вібрації корпусу, що призводить до збурень у забортному середовищі, що визначає підводний шум.

Вібрації механізмів передаються на корпус:

Через опорні зв'язки механізмів із корпусом (фундаменти);

Через неопорні зв'язки механізмів із корпусом (трубопроводи, водопроводи, кабелі);

Через повітря у відсіках та приміщеннях ПК.

Насоси, пов'язані із забортним середовищем, передають коливальну енергію крім зазначених шляхів робочого середовища трубопроводу безпосередньо у воду.

Шумність корабля характеризує не тільки його скритність від гідроакустичних засобів виявлення та ступінь захисту від мінно-торпедної зброї ймовірного супротивника, а й визначає умови роботи власних гідроакустичних засобів виявлення та цілевказівки, створюючи перешкоди роботі цих засобів.

Шумність має велике значення для підводних човнів (ПЛ) так як вона багато в чому визначає їхню скритність. Контроль за шумністю та її зниження є найважливішим завданням всього особового складу корабля і особливо підводного човна.

З метою забезпечення акустичного захисту корабля проводиться низка організаційно-технічних та тактичних заходів.

До цих заходів належать такі:

покращення віброакустичних характеристик механізмів;

видалення механізмів від конструкцій зовнішнього корпусу, що випромінює підводний шум, шляхом їх встановлення на палуби, платформи та перебирання;

віброізоляція механізмів і систем від основного корпусу за допомогою звукоізолюючих амортизаторів, гнучких вставок, муфт, підвісок трубопроводів, що амортизують, і спеціальних шумозахищаючих фундаментів;

вібропоглинання та звукоізоляція звукових вібрацій фундаментних та корпусних конструкцій, систем трубопроводів за допомогою звукоізолюючих та вібродемфіруючих покриттів;

звукоізоляція та звукопоглинання повітряного шуму механізмів за рахунок застосування покриттів, кожухів, екранів, глушників у повітроводах;

застосування у системах забортної води глушників гідродинамічного шуму.

Кавітаційний шум знижується виконанням наступних заходів:

застосування малошумних гребних гвинтів;

застосування низькооборотних гвинтів;

збільшення кількості лопатей;

балансування гребного гвинта та лінії валу.

Сукупність конструктивних заходів та дій особового складу, спрямованих на зниження шумності, дозволяють значною мірою знизити рівень гідроакустичного поля корабля.

б) Теплове поле корабля.

Основними джерелами теплового поля корабля (інфрачервоного випромінювання) є:

Поверхні надводної частини корпусу, надбудов, палуб, кожухів димових труб;

Поверхні газоходів і газових лопних пристроїв газів, що відпрацювали;

Газовий смолоскип;

Поверхні корабельних конструкцій (щогл, антен, палуб і т.д.), що знаходяться в зоні дії газового факела, газових струменів ракет і літальних апаратів при запуску;

Бурун та кільваторний слід корабля.

Виявлення надводних кораблів і підводних човнів по їх тепловому полю, і видача цілевказівки зброї проводиться за допомогою теплопеленгаторної апаратури. Така апаратура встановлюється на літаках, супутниках, надводних кораблях та підводних човнах, берегових постах.

Тепловими (інфрачервоними) пристроями самонаведення забезпечуються різні типи ракет і торпеди. Сучасні теплові пристрої самонаведення забезпечують захоплення цілей з відривом до 30 км.

Найбільш ефективним способом зниження теплового поля корабля є застосування технічних засобів теплового захисту.

До технічних засобів теплового захисту належать:

охолоджувачі відпрацьованих газів корабельної енергетичної установки (камера змішування, зовнішній кожух, жалюзійні вікна прийому повітря, насадки, системи водоприскування тощо);

теплоутилізаційні контури (ТУК) корабельної енергетичної установки;

бортові (надводні та підводні) та кормові газовихлопні пристрої;

екрани інфрачервоного випромінювання від внутрішніх та зовнішніх поверхонь газоходів (двошарові екрани, профільні екрани з водяним або повітряним охолодженням, ті, що екранують, тощо);

система універсального водяного захисту;

покриття для корпусу та надбудов корабля, у тому числі і лакофарбові, з пониженою випромінювальною здатністю;

теплоізоляція високотемпературних корабельних приміщень.

Теплову помітність надводного корабля можна зменшити застосуванням тактичних прийомів. До таких прийомів належать такі:

використання маскуючого впливу туману, дощу та снігу;

використання як фон предметів і явищ з потужним інфрачервоним випромінюванням;

використання носових курсових кутів стосовно носія теплопеленгаторної апаратури.

Теплова помітність підводних човнів зменшується зі збільшенням глибини їх занурення.

в) гідродинамічний поле корабля.

Гідродинамічним полем корабля (ГПК) називається область простору, прилегла до корабля, у якій спостерігається зміна гідростатичного тиску, що викликається рухом корабля.

За фізичною сутністю ЦПК це обурення кораблем природного гідродинамічного поля Світового океану, що рухається.

Якщо в кожному місці Світового океану параметри його гідродинамічного поля обумовлені найбільш випадковими явищами, врахувати які заздалегідь дуже важко, то корабель, що рухається, вносить не випадкові, а цілком закономірні зміни в ці параметри, врахувати які можна з необхідною для практики точністю.

При русі корабля у питній воді частинки рідини, розташовані певних відстанях від його корпусу, входять у стан обуреного руху. При русі цих частинок змінюється величина гідростатичного тиску місці руху корабля, утворюється гидродинамическое поле корабля певних параметрів.

При русі підводного човна під водою область зміни тиску поширюється на поверхню води так само, як і на грунт. Якщо рух здійснюється на невеликих глибинах занурення, то поверхні води з'являється візуально добре помітний хвильовий гідродинамічний слід.

Таким чином, гідродинамічне поле корабля створюється за його руху щодо навколишньої рідини і залежить від водотоннажності, головних розмірів, форми корпусу, швидкості корабля, а також від глибини моря (відстань до днища корабля).

Гідродинамічний поле корабля (ГПК) широко використовується в неконтактних гідродинамічних підривників донних мін.

Забезпечити гідродинамічний захист корабля будь-якого типу або істотно знизити параметри ЦПК за допомогою конструктивних засобів дуже важко. Для цього необхідно створювати складну форму корпусу, що призведе до збільшення опору руху. Тому вирішення питання гідродинамічного захисту здійснюється здебільшого організаційними заходами.

Для забезпечення гідродинамічного захисту будь-якого корабля необхідно і достатньо, щоб параметри ГПК за величиною не перевищували параметрів налаштування неконтактного гідродинамічного підривника.

рівні гідродинамічного поля зменшуються при зменшенні швидкості корабля. Зниження швидкості до безпечної корабля є основним способом захисту кораблів від гідродинамічних мін.

Графіки безпечних швидкостей корабля та правила користування ними даються в інструкції щодо вибору безпечних швидкостей корабля при плаванні в районах можливої ​​постановки гідродинамічних мін.

Поряд з експлуатаційними фізичними полями корабля, існують також поля, що залежать практично тільки від фізичних і хімічних властивостей матеріалів, з яких побудований корабель. До таких фізичних полів корабля відносяться магнітне та електричне поле.

г) Електричне поле корабля.

p align="justify"> Наступним фізичним полем корабля є електричне поле. З курсу фізики відомо, що у будь-якій точці простору з'являється електричний заряд, навколо цього заряду виникає електричне полі.

Електричним полем корабля (ЕПК) називають область простору, де протікають постійні електричні струми.

Основними причинами утворення електричного поля корабля є:

1. Електрохімічні процеси між деталями, виготовленими з різнорідних металів і що знаходяться в підводній частині корабля (гребні гвинти та вали, кермові пристрої, донно-забортна арматура, системи протекторного та катодного захисту корпусу тощо).

2. Процеси, зумовлені явищем електромагнітної індукції, які полягають у тому, що корпус корабля при своєму русі перетинає силові лінії магнітного поля Землі, внаслідок чого в корпусі корабля та прилеглих масах води виникають електричні струми. Аналогічно такі струми з'являються в корабельних гвинтах при їх обертанні в МПЗ та МПК.

3. Процеси, пов'язані з витоком струмів корабельного електрообладнання на корпус корабля та у воду.

Основною причиною утворення ЕПК є електрохімічні між різнорідними металами. Близько 99% від максимальної величини ЕПК посідає саме електрохімічні процеси. Тому зниження рівня ЕПК прагнуть усунути цю причину.

Електричне поле корабля значно перевершує природне електричне поле Світового океану, що дозволяє використовувати його для створення неконтактної морської зброї та засобів виявлення підводних човнів.

З метою зниження електричного поля корабля проводиться низка заходів, основними з яких є:

Застосування неметалічних матеріалів для виготовлення корпусу та деталей, що омиваються морською водою;

Підбір металів по близькості значень їх електродних потенціалів для корпусу та деталей, що омиваються морською водою;

Екранування джерел ЕПК;

Роз'єднання внутрішнього електричного кола джерел ЕПК;

Покриття джерел ЕПК електроізолюючими матеріалами.

г) Магнітне поле корабля.

Магнітним полем корабля (МПК) називається область простору, в якому природне магнітне поле Землі спотворене через присутність або рух корабля, намагніченого в полі землі.

Магнітне поле корабля (МПК) широко використовується в неконтактних підривниках мінно-торпедної зброї, а також у стаціонарних та авіаційних системах магнітометричного виявлення підводного човна.

Причини виникнення магнітного поля корабля полягають у наступному. Будь-яка речовина завжди магнітно, тобто. змінює свої властивості в магнітному полі, але ступінь зміни властивостей для різних речовин не однакова.

Розрізняють слабомагнітні речовини (наприклад алюміній, мідь, титан, вода) і сильномагнітні (такі як залізо, нікель, кобальт і деякі сплави). Речовини, здатні сильно намагнічуватись, отримали назву феромагнетиків.

Для кількісної характеристики магнітного поля є спеціальна фізична величина - напруженість магнітного поля Н.

Інший важливою фізичною величиною, що характеризує насамперед магнітні властивості матеріалу є інтенсивність намагнічування I. Крім того, існують поняття залишкового намагнічуванняі індуктивного намагнічення.

Залишковим намагнічуванням називається постійне намагнічування корабля, яке зберігається досить тривалий проміжок часу незмінним при зміні чи відсутності МПЗ.

Індуктивним намагнічуванням корабля називається величина, яка безперервно та пропорційно змінюється при зміні МПЗ.

Корабель, корпус якого побудований з феромагнітного матеріалу, що має інші феромагнітні маси (головні двигуни, котли, і т.д.) перебуваючи в магнітному полі Землі намагнічується, тобто. набуває власного магнітного поля.

Магнітне поле корабля в основному залежить від магнітних властивостей матеріалів, з яких побудований корабель, технології будівництва, розмірів та розподілу феромагнітних мас, місця будівництва та районів плавання, курсу, хитавиці та деяких інших факторів.

Способи зниження магнітного поля корабля розглянемо докладніше у питанні заняття.

3. Розмагнічуючий пристрій корабля

Завдання зниження магнітного поля корабля може вирішуватися двома шляхами:

застосування у конструкції корпусу, обладнання та механізмів корабля маломагнітних матеріалів;

проведення розмагнічування корабля.

Застосування маломагнітних та немагнітних матеріалів для створення корабельних конструкцій дозволяє значно знизити магнітне поле корабля. Тому при будівництві спеціальних кораблів (тральщиків, мінних загороджувачів) широко використовують такі матеріали як склопластик, пластмаси, алюмінієві сплави і т.д. При будівництві деяких проектів атомних підводних човнів застосовується титан та її сплави, який із високою міцністю є маломагнітним матеріалом.

Однак міцність та інші механічні та економічні показники маломагнітних матеріалів дозволяють застосовувати їх при будівництві бойових кораблів у обмежених межах.

Крім того, якщо навіть корпусні конструкції кораблів виконувати з маломагнітних матеріалів, цілий ряд корабельних механізмів залишається виконаним з феромагнітних металів, які також створюють магнітне поле. Тому в даний час основним способом магнітного захисту більшості кораблів є їхнє розмагнічування.

Розмагнічування корабля називається комплекс заходів спрямованих на штучне зменшення складових напруженості його магнітного поля.

Основними завданнями розмагнічування є:

а) зменшення всіх складових напруженості МПК до меж, встановлених спеціальними нормами;

б) забезпечення стабільності розмагніченого стану корабля.

Одним із методів вирішення цих завдань є проведення обмотувального розмагнічування.

Сутність методу обмотувального розмагнічування полягає в тому, що МПК компенсується магнітним полем струму спеціально змонтованих на кораблі штатних обмоток.

Сукупність системи обмоток, джерел їх живлення, а також апаратури управління та контролю становить розмагнічуючий пристрій(РУ) корабля.

У систему обмоток РУ корабля можуть входити такі обмотки (залежно від типу та класу корабля):

а) Основна горизонтальна обмотка (ОГ), призначена компенсації вертикальної складової МПК. Для розмагнічування більшої маси феромагнітного матеріалу корпусу ОГ розбивається на яруси, кожен ярус складається з кількох секцій.

б) Курсова шпангоутна обмотка (КШ), призначена компенсації поздовжнього індуктивного намагнічування корабля. Вона складається з ряду послідовно з'єднаних витків, розташованих у шпангоутних площинах.

а) Основна горизонтальна обмотка ОГ.

б) Курсова шпангоутна обмотка КШ.

в) Курсова батоксова обмотка КБ.

в) Курсова батоксова обмотка (КБ), призначена компенсації поля індуктивного поперечного намагнічування корабля. Вона монтується у вигляді кількох контурів, розташованих побортно у батоксових площинах, симетрично щодо діаметральної площини корабля.

г) Постійні обмотки, що застосовуються на кораблях великої водотоннажності. До цих видів обмоток відносяться постійна обмотка шпангоутна (ПШ) і постійна батоксова обмотка (ПБ). Ці обмотки прокладаються трасою обмоток КШ і КБ і жодних видів регулювання струму в процесі експлуатації не мають.

д) Спеціальні обмотки (ЗІ), призначені для компенсації магнітних полів від окремих великих феромагнітних мас та потужних електричних установок (контейнери з ракетами, тральні агрегати, акумуляторні батареї тощо)

Живлення обмоток РУ здійснюється лише постійним струмом від спеціальних агрегатів живлення РУ. Агрегатами живлення РУ є електромашинні перетворювачі, що складаються із приводного двигуна змінного струму та генератора постійного струму.

Для живлення перетворювачів та обмоток РУ на кораблях встановлюються спеціальні щити живлення РУ, що отримують живлення від двох джерел струму, розташованих на різних бортах. На щитах РУ встановлюється необхідна комутаційна, захисна, вимірювальна та сигнальна апаратура.

Для автоматичного керування струмами в обмотках РУ встановлюється спеціальна апаратура, яка здійснює регулювання струмів в обмотках РУ залежно від магнітного курсу корабля. В даний час на кораблях використовуються регулятори струму типу Кадр-М і Кадмій.

Поруч із обмоточним розмагнічуванням, тобто. використанням РУ, надводні кораблі та підводні човни періодично піддаються безобмотувальному розмагнічуванню.

Сутність безобмоточного розмагнічування у тому, що корабель піддається короткочасному впливу сильних, штучно створених магнітних полів, зменшують МПК до певних норм. Сам корабель при цьому методі жодних стаціонарних обмоток, що розмагнічують, не має. Безобмотувальне розмагнічування проводиться на спеціальних стендах СБР (стенд безобмотувального розмагнічування).

Основними недоліками методу безобмотувального розмагнічування є недостатня стабільність розмагніченого стану корабля, неможливість компенсації індуктивних складових МПК, що залежать від курсу та тривалість безобмотувального процесу розмагнічування.

Таким чином, максимальне зниження магнітного поля корабля досягається шляхом застосування двох методів розмагнічування - обмотувального та безобмотувального. Застосування РУ дозволяє компенсувати МПК у процесі експлуатації, але оскільки магнітне поле корабля з часом може значно змінюватися, то кораблі потребують періодичної магнітної обробки на СБР. Крім того на СБР виробляються виміри величини магнітного поля корабля, з метою підтримки МПК у встановлених межах.

Висновок

Отже, розглянуті фізичні поля корабля пов'язані безпосередньо з його експлуатацією. На використанні цих фізичних полів побудовано різні системи виявлення кораблів та підводних човнів, системи наведення зброї, а також неконтактні підривники мінно-торпедної зброї.

У зв'язку з цим зниження рівнів фізичних полів корабля і підтримка їх у допустимих межах є важливим завданням всього екіпажу корабля.

Виявлення корабля будь-якими засобами спостереження, а також спрацювання неконтактних систем самонаведення та підривників зброї відбувається тоді, коли інтенсивність поля корабля перевищить поріг чутливості вказаних засобів.

Існує кілька принципово різних способів зменшення ймовірності виявлення та ураження кораблів бойовими засобами та неконтактними системами. Сутність їх зводиться до наступного:

1. Використовувати маскуючі особливості полів Світового океану, особливості водного чи повітряного середовища, тактичні прийоми з таким розрахунком, щоб по можливості спостерігаючи за супротивником, забезпечити на певній відстані власну скритність та найменшу ймовірність ураження неконтактною зброєю.

2. Зменшити інтенсивність джерел фізичного поля корабля за допомогою конструктивних та організаційних заходів. Цей спосіб називають забезпеченням фізичного захисту корабля.

Захищеність корабля від виявлення та впливу різних видів зброї значною мірою впливають на боєздатність корабля і на ефективне виконання завдань, що стоять перед кораблем. Чим краще забезпечений захист корабля, тим менша ймовірність отримання ним різних пошкоджень.

Якщо ж корабель все ж таки отримує пошкодження від впливу зброї противника (або аварійні пошкодження) то він повинен мати здатність протистояти цим пошкодженням і відновлювати свою боєздатність. Такою якістю є живучість корабля.

Ця якість буде розглянута на наступному занятті.

Навчально-методичне забезпечення

1.Наочні посібники: стенд «Поздовжній розріз корабля»,

Пристрій УРТ-850

2.Технічні засоби навчання: кодоскоп.

3.Додаток: слайди для кодоскопа.

Література

1. УП "Фізичні поля корабля" Інв. №210

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Основні цілі та завдання створення корабля "Севастополь". Науково-технічна та промислово-виробнича база, наявні ресурси для створення судна. Характеристики, тактико-технічні дані та особливості проекту корабля та його енергетичних установок.

курсова робота , доданий 04.12.2015


Аналіз розробки та впровадження інтегрованої логістичної підтримки корабля та систем озброєння на всіх стадіях життєвого циклу судна, перелік необхідних нормативно-технічних документів. Графік дефектних снарядів та розрахунок їх середньої кількості.

курсова робота , доданий 20.01.2012


Фізичні та хімічні властивості фосфорорганічних сполук, механізм дії, вплив на різні системи, вплив на ферменти, способи проникнення та ідентифікації. Механізм інактивування холінестерази ФОС, перша допомога при отруєннях.

реферат, доданий 22.09.2009


Сильнодіючі отруйні речовини: визначення, фактори, що вражають, вплив на людину. Фізичні, хімічні, токсичні властивості та засоби захисту. Профілактика можливих аварій на хімічно небезпечних об'єктах та зниження збитків від них.

курсова робота , доданий 02.05.2011


Сірчистий ангідрид, його фізичні, хімічні, токсичні властивості. Оцінка хімічної обстановки при руйнуванні ємностей, що містять СДОР. Розрахунок глибини зони зараження під час аварії на хімічно небезпечному об'єкті. Способи локалізації джерела зараження.

курсова робота , доданий 19.12.2011


Вплив радіації на народження людей із генними мутаціями. Розумові та фізичні вади людей, що виникли після вибухів на Семипалатинському ядерному полігоні (Казахстан): мікроцефалія, сколіоз, синдром Дауна, спінальна атрофія, церебральний параліч.

презентація , доданий 22.10.2013


Іприт (гірчичний газ) - бойова отруйна речовина шкірно-наривної цитотоксичної дії, що алкілює агент. Історія відкриття, отримання, фізичні та хімічні властивості, що вражає дію. Перша допомога при поразці іпритом; захисні засоби.

презентація , додано 01.11.2013


Актуальність та значимість механізму використання повітряного простору. Ознаки принципів охорони повітряного простору: недоторканність, взаємна повага до суверенітету, мирне вирішення конфліктних ситуацій, всебічне співробітництво.

реферат, доданий 14.01.2009


Заходи та дії щодо захисту населення у воєнний час. Рекомендації щодо режимів захисту у зонах радіоактивного, хімічного, бактеріологічного зараження. Основні засоби захисту населення від зброї масового ураження. Укриття у захисних спорудах.

реферат, доданий 15.06.2011


Зброя масового ураження. Засоби індивідуального та колективного захисту. Перша долікарська невідкладна допомога. Серцево-легенева реанімація. Перша допомога при отруєннях. Обробка ран. Відмороження, опіки, електротравми, тепловий удар, потоплення.