Защита кораблей от магнитных мин. Виктор панченко размагничивание кораблей черноморского флота в годы великой отечественной войны

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Соде р жание

Введение

1. Понятие о конструктивной защите и физических полях корабля

2. Основные физические поля корабля и способы их снижения

3. Размагничивающее устройство корабля

Заключение

Введение

физический поле корабль

В целях более успешного решения кораблем своих боевых задач в условиях интенсивного развития средств обнаружения и поражения, необходимо всему офицерскому составу знать физические поля корабля и Мирового океана, способы обеспечения физической защиты, уметь грамотно использовать технические средства защиты и режимы движения корабля, а также необходимо обратить серьезное внимание на выбор грамотных тактических приемов для обеспечения скрытности корабля и уменьшения вероятности обнаружения и поражения неконтактным оружием.

При проектировании и постройке кораблей различных классов уделяется большое внимание обеспечению их конструктивной защиты от воздействия различных видов оружия и средств наведения.

1. Понятие о конструктивной защите и физических полях к о рабля

С началом ведения боевых действий на море началось противостояние оружия, применяемого для уничтожения кораблей и защиты корабля от этого оружия.

Так в период, когда основным оружием был таран начали применять бронирование бортов корабля. С началом применения артиллерии значительное внимание наряду с бронированием уделялось пожарозащищенности кораблей. В этот период появились первые противопожарные системы.

Бронирование кораблей, как основной вид защиты широко применялся на кораблях вплоть до начала 20 века. В этот период существовал класс броненосных кораблей - броненосцев. Кроме того, другие корабли строились также с применением бронирования. Представителем этих кораблей является знаменитый крейсер "АВРОРА" построенный в этот период. Корпус данного корабля состоит из двух частей: тяжелой бронированной подводной части и легкой надводной.

С увеличением мощи артиллерийского оружия и появлением торпедного оружия бронирование перестало удовлетворять требованиям защиты корабля. Поэтому применение бронирования стало не целесообразным.

В этот период начинается бурное развитие основных положений живучести корабля, основоположником которых стал русский офицер, адмирал С.О. Макаров.

Применение принципа разделения корабля на герметичные, водонепроницаемые отсеки, широкое использование водоотливных и противопожарных средств, аварийно-спасательного имущества и материалов, а также научные подходы к организации борьбы за живучесть корабля, все это позволило кораблю эффективно противостоять боевому воздействию оружия того времени.

С началом применения неконтактных взрывателей и возникновением систем самонаведения основным направлением защиты кораблей стала защита по физическим полям. Данный вид защиты в настоящее время продолжает развиваться и совершенствоваться, а с появлением мощного ракетного оружия необходимость обеспечения защиты корабля еще более возросла.

На современных кораблях конструктивная защита обеспечивается проведением следующих мероприятий:

Придание кораблю необходимых запасов местной и общей прочности;

Деление корабля на водонепроницаемые отсеки;

Применение технических средств борьбы с водой и пожарами;

Обеспечение снижения уровня различных физических полей.

В настоящее время для обнаружения кораблей, их классификации, слежения за ними, а также их уничтожения используются различные неконтактные системы, основанные на принципах регистрации различных физических полей корабля. С началом применения неконтактных взрывателей и возникновением систем самонаведения основным направлением защиты кораблей стала защита по физическим полям.

Физическим полем называется часть пространства или все пространство, которому присущи некоторые физические свойства. В каждой точке этого пространства некоторая физическая величина имеет определенное значение.

К полям, как своеобразным формам материи можно отнести магнитное, тепловое (инфракрасное), световое, гравитационное и другие поля.

Некоторые физические поля являются своеобразными формами движения вещества, как, например акустическое поле. А некоторые поля проявляются в виде электромагнитных и гравитационных явлений в совокупности с движением вещества, как, например гидродинамическое поле.

Каждому месту Мирового океана присущи определенные уровни физических полей - это естественные природные поля. В зависимости от среды в которой зарождаются физические поля океана, их можно разделить на:

1. Геофизические поля , обусловленные наличием всей массы земли:

Магнитное поле;

Гравитационное поле;

Электрическое поле; поле рельефа океана.

2. Гидрофизические поля , обусловленные наличием водных масс океана, к которым относятся:

Поле температуры морской воды;

Поле солености морской воды;

Поле радиоактивности морской воды;

Гидродинамическое поле;

Гидроакустическое поле;

Гидрооптическое поле;

поле теплового излучения поверхности океана.

При создании технических средств обнаружения кораблей и неконтактных систем оружия тщательно учитываются характеристики и параметры полей океана, они рассматриваются как естественная помеха, с учетом которой средства должны быть настроены так, чтобы выделить на фоне естественной помехи физическое поле корабля. С другой стороны, корабли могут использовать поля океана в целях маскировки или уменьшения уровней собственных полей.

Корабль (ПЛ) при нахождении в данном месте мирового океана вносит изменения в естественные поля. Он искажает (возмущает) то или иное поле Мирового океана с определенной закономерностью и сам в некоторых случаях подвергается воздействию физических полей, например, намагничивается.

Физическим полем корабля называется область пространства, прилегающая к кораблю, в пределах которой обнаруживается искажение соответствующего поля Мирового океана.

Надводный корабль является источником различных физических полей, которые являются характеристиками корабля, определяющими его скрытность, защиту и боевую устойчивость.

Параметры физических полей широко используются при обнаружении и классификации кораблей, в системах наведения оружия, а также в системах управления неконтактным минно-торпедным и ракетным оружием.

В настоящее время еще не установлена строгая классификация и терминология по физическим полям и следности корабля. Одним из вариантов является классификация, представленная на таблице №1.

Физические поля кораблей по месту расположения источников поля подразделяют на первичные (собственные) и вторичные (вызванные).

Первичными (собственными) полями кораблей называются поля, источники которых расположены непосредственно на корабле либо в сравнительно тонком слое воды, прилегающем к его корпусу.

Вторичным (вызванным), полем корабля, называется отраженное (искаженное) поле корабля, источники которого находятся вне корабля (в пространстве, на другом корабле и т.д.).

Поля, которые создаются искусственно с помощью специальных устройств, (радио-, гидролокационных станций, оптических приборов) называются активными физическими пол я ми.

Поля, которые создаются естественно кораблем в целом как конструктивным сооружением, называются пассивными физическими полями корабля .

По функциональной зависимости параметров физических полей от времени их можно подразделить на статические и динамические.

Статическими полями являются такие физические поля, интенсивность (уровень или мощность) источников которых остается в течении времени воздействия полей на неконтактную систему постоянной.

Динамическими (переменными во времени) физическими полями называются такие поля, интенсивность источников которых изменяется в течении времени воздействия поля на неконтактную систему.

Физические поля корабля в настоящее время широко используются по трем направлениям:

В неконтактных системах различных видов оружия;

В системах обнаружения и классификации;

В системах самонаведения.

Степень использования физических полей в технических средствах обнаружения, слежения за кораблями и в неконтактных системах оружия неодинакова. В настоящее время нашли широкое применение в практике следующие физические поля корабля:

акустическое поле,

тепловое (инфракрасное) поле,

гидродинамическое поле,

магнитное поле,

электрическое поле.

Причины возникновения и способы снижения этих физических полей корабля рассмотрим в следующих вопросах занятия.

2. Основные физические поля корабля и способы их сн и жения

а) Акустическое поле корабля.

Акустическим полем корабля называется область пространства, в которой распределяются акустические волны, образованные или собственно кораблем или отражающиеся от корабля.

Волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды принято называть звуком.

Скорость распространения звука зависит от упругих свойств среды (в воздухе 330 м/сек, в воде 1500 м/сек, в стали около 5000 м/сек). Скорость распространения звука в воде зависит, кроме того, от ее физического состояния, увеличиваясь с повышением температуры, солености и гидростатического давления.

Движущийся корабль является мощным источником звука, создающим в воде акустическое поле большой интенсивности. Это поле называют гидроакустическим полем корабля (ГАПК).

В соответствии с классификацией, рассмотренной ранее, ГАПК подразделяется на:

Первичное ГАПК (шумность), которое формируется кораблем собственным источником акустических волн;

Вторичное ГАПК (гидролакационное), которое формируется в следствии отражающихся от корабля акустических волн, излучаемых посторонним источником.

Гидроакустическое поле (шумность) корабля широко используется в стационарных, корабельных и авиационных системах обнаружения и классификации, а также системах самонаведения и неконтактных взрывателях минно-торпедного оружия.

Гидроакустическое поле корабля представляет собой совокупность наложенных друг на друга полей, создаваемых различными источниками, основными из которых являются:

Шумы, создаваемые движителями (винтами) при их вращении. Подводный шум корабля от работ гребных винтов разделяется на следующие составляющие:

Шум вращение гребного винта,

Вихревой шум,

Шум вибрации кромок лопастей винтов («пение»),

Кавитационный шум.

Шумы, излучаемые корпусом корабля на ходу и на стоянке как результат его вибрации от работы механизмов.

Шумы, создаваемые обтеканием корпуса корабля водой при его движении.

Уровни подводного шума зависят от скорости хода корабля и от глубины погружения (для ПЛ). На скоростях хода выше критической начинается область интенсивного шумообразования.

В процессе эксплуатации корабля шумность его по ряду причин может измениться. Так увеличению шумности способствует выработка технического ресурса корабельных механизмов, что приводит к их расцентровки, расбалансировки и увеличению вибрации. Колебательная энергия механизмов вызывает вибрации корпуса, что приводит к возмущениям в забортной среде, определяющим подводный шум.

Вибрации механизмов передаются на корпус:

Через опорные связи механизмов с корпусом (фундаменты);

Через неопорные связи механизмов с корпусом (трубопроводы, водопроводы, кабели);

Через воздух в отсеках и помещениях НК.

Насосы, связанные с забортной средой, передают колебательную энергию кроме указанных путей по рабочей среде трубопровода непосредственно в воду.

Шумность корабля характеризует не только его скрытность от гидроакустических средств обнаружения и степень защиты от минно-торпедного оружия вероятного противника, но и определяет условия работы собственных гидроакустических средств обнаружения и целеуказания, создавая помехи работе этих средств.

Шумность имеет большое значение для подводных лодок (ПЛ) так как она во многом определяет их скрытность. Контроль за шумностью и ее снижение является важнейшей задачей всего личного состава корабля и особенно ПЛ.

В целях обеспечения акустической защиты корабля проводится ряд организационно-технических и тактических мероприятий.

К данным мероприятиям относятся следующие:

улучшение виброакустических характеристик механизмов;

удаление механизмов от конструкций наружного корпуса, излучающего подводный шум, путём их установки на палубы, платформы и переборки;

виброизоляция механизмов и систем от основного корпуса с помощью звукоизолирующих амортизаторов, гибких вставок, муфт, амортизирующих подвесок трубопроводов и специальных шумозащищающих фундаментов;

вибропоглащение и звукоизоляция звуковых вибраций фундаментных и корпусных конструкций, систем трубопроводов с помощью звукоизолирующих и вибродемфирующих покрытий;

звукоизоляция и звукопоглащение воздушного шума механизмов за счет применения покрытий, кожухов, экранов, глушителей в воздуховодах;

применение в системах забортной воды глушителей гидродинамического шума.

Кавитационный шум снижается выполнением следующих мероприятий:

применение малошумных гребных винтов;

применение низкооборотных винтов;

увеличение числа лопастей;

балансировка гребного винта и линии вала.

Совокупность конструктивных мероприятий и действий личного состава направленных на снижение шумности, позволяют в значительной степени снизить уровень гидроакустического поля корабля.

б) Тепловое поле корабля.

Основными источниками теплового поля корабля (инфракрасного излучения) являются:

Поверхности надводной части корпуса, надстроек, палуб, кожухов дымовых труб;

Поверхности газоходов и газовыхлопных устройств отработавших газов;

Газовый факел;

Поверхности корабельных конструкций (мачт, антенн, палуб и т.д.), находящихся в зоне действия газового факела, газовых струй ракет и летательных аппаратов при запуске;

Бурун и кильваторный след корабля.

Обнаружение надводных кораблей и подводных лодок по их тепловому полю, и выдача целеуказания оружию производится с помощью теплопеленгаторной аппаратуры. Такая аппаратура устанавливается на самолетах, спутниках, надводных кораблях и подводных лодках, береговых постах.

Тепловыми (инфракрасными) устройствами самонаведения снабжаются также различные типы ракет и торпеды. Современные тепловые устройства самонаведения обеспечивают захват целей на расстоянии до 30 км.

Наиболее эффективным способом снижения теплового поля корабля является применение технических средств тепловой защиты.

К техническим средствам тепловой защиты относятся:

охладители отработавших газов корабельной энергетической установки (камера смешения, внешний кожух, жалюзийные окна приёма воздуха, насадки, системы водовпрыска и т.д.);

теплоутилизационные контуры (ТУК) корабельной энергетической установки;

бортовые (надводные и подводные) и кормовые газовыхлопные устройства;

экраны инфракрасного излучения от внутренних и наружных поверхностей газоходов (двухслойные экраны, профильные экраны с водяным или воздушным охлаждением, экранирующие тела и т.д.);

система универсальной водяной защиты;

покрытия для корпуса и надстроек корабля, в том числе и лакокрасочные, с пониженной излучающей способностью;

тепловая изоляция высокотемпературных корабельных помещений.

Тепловую заметность надводного корабля можно также уменьшить применением тактических приемов. К таким приемам относятся следующие:

использование маскирующего воздействия тумана, дождя и снега;

использование в качестве фона предметов и явлений с мощным инфракрасным излучением;

использование носовых курсовых углов по отношению к носителю теплопеленгаторной аппаратуры.

Тепловая заметность подводных лодок уменьшается при увеличении глубины их погружения.

в) Гидродинамическое поле корабля.

Гидродинамическим полем корабля (ГПК) называется область пространства, прилегающая к кораблю, в которой наблюдается изменение гидростатического давления, вызываемое движением корабля.

По физической сущности ГПК это возмущение движущимся кораблем естественного гидродинамического поля Мирового океана.

Если в каждом месте Мирового океана параметры его гидродинамического поля обусловлены в наибольшей степени случайными явлениями, учесть которые заранее очень трудно, то движущийся корабль вносит не случайные, а вполне закономерные изменения в эти параметры, учесть которые можно с необходимой для практики точностью.

При движении корабля в воде частицы жидкости, расположенные на определенных расстояниях от его корпуса, приходят в состояние возмущенного движения. При движении этих частиц меняется величина гидростатического давления в месте движения корабля, образуется гидродинамическое поле корабля определенных параметров.

При движении ПЛ под водой область изменения давления распространяется на поверхность воды так же, как и на грунт. Если движение осуществляется на небольших глубинах погружения, то на поверхности воды появляется визуально хорошо заметный волновой гидродинамический след.

Таким образом, гидродинамическое поле корабля создается при его движении относительно окружающей жидкости и зависит от водоизмещения, главных размерений, формы корпуса, скорости корабля, а также от глубины моря (расстояние до днища корабля).

Гидродинамическое поле корабля (ГПК) широко используется в неконтактных гидродинамических взрывателях донных мин.

Обеспечить гидродинамическую защиту корабля любого типа или существенным образом снизить параметры ГПК с помощью конструктивных средств очень трудно. Для этого необходимо создавать сложную форму корпуса, что приведет к увеличению сопротивления движению. Поэтому решение вопроса гидродинамической защиты осуществляется в основном организационными мероприятиями.

Для обеспечения гидродинамической защиты любого корабля необходимо и достаточно, чтобы параметры его ГПК по величине не превосходили параметров настройки неконтактного гидродинамического взрывателя.

Уровни гидродинамического поля уменьшаются при уменьшении скорости корабля. Снижение скорости корабля до безопасной является основным способом защиты кораблей от гидродинамических мин.

Графики безопасных скоростей корабля и правила пользования ими даются в инструкции по выбору безопасных скоростей корабля при плавании в районах возможной постановки гидродинамических мин.

Наряду с эксплуатационными физическими полями корабля, существуют также поля зависящие практически только от физических и химических свойств материалов из которых построен корабль. К таким физическим полям корабля относятся магнитное и электрическое поле.

г) Электрическое поле корабля.

Следующим физическим полем корабля является электрическое поле. Из курса физики известно, что если в какой-либо точке пространства появляется электрический заряд, то вокруг этого заряда возникает электрическое поле.

Электрическим полем корабля (ЭПК) называют область пространства, в которой протекают постоянные электрические токи.

Основными причинами образования электрического поля корабля являются:

1. Электрохимические процессы между деталями, изготовленными из разнородных металлов и находящимися в подводной части корабля (гребные винты и валы, рулевые устройства, донно-забортная арматура, системы протекторной и катодной защиты корпуса и т.д.).

2. Процессы, обусловленные явлением электромагнитной индукции, которые заключаются в том, что корпус корабля при своем движении пересекает силовые линии магнитного поля Земли, в результате чего в корпусе корабля и близлежащих массах воды возникают электрические токи. Аналогично такие токи появляются в корабельных винтах при их вращении в МПЗ и МПК.

3. Процессы, связанные с утечкой токов корабельного электрооборудования на корпус корабля и в воду.

Основной причиной образования ЭПК являются электрохимические процессы между разнородными металлами. Около 99 % от максимальной величины ЭПК приходится именно на электрохимические процессы. Поэтому для снижения уровня ЭПК стремятся устранить эту причину.

Электрическое поле корабля значительно превосходит естественное электрическое поле Мирового океана, что позволяет использовать его для создания неконтактного морского оружия и средств обнаружения подводных лодок.

С целью снижения электрического поля корабля проводится ряд мероприятий, основными из которых являются следующие:

Применение неметаллических материалов для изготовления корпуса и деталей, омываемых морской водой;

Подбор металлов по близости значений их электродных потенциалов для корпуса и деталей, омываемых морской водой;

Экранирование источников ЭПК;

Разъединение внутренней электрической цепи источников ЭПК;

Покрытие источников ЭПК электроизолирующими материалами.

г ) Магнитное поле корабля.

Магнитным полем корабля (МПК) называется область пространства, в котором естественное магнитное поле Земли искажено из-за присутствия или движения корабля, намагниченного в поле земли.

Магнитное поле корабля (МПК) широко используется в неконтактных взрывателях минно-торпедного оружия, а также в стационарных и авиационных системах магнитометрического обнаружения ПЛ.

Причины возникновения магнитного поля корабля заключаются в следующем. Любое вещество всегда магнитно, т.е. изменяет свои свойства в магнитном поле, но степень изменения свойств, для различных веществ не одинакова.

Различают слабомагнитные вещества, (например алюминий, медь, титан, вода), и сильномагнитные, (такие как железо, никель, кобальт и некоторые сплавы). Вещества, способные сильно намагничиваться, получили название ферромагнетиков.

Для количественной характеристики магнитного поля служит специальная физическая величина - напряженность магнитного поля Н .

Другой важной физической величиной, характеризующей в первую очередь магнитные свойства материала является интенсивность намагничивания I . Кроме того существуют понятия остаточного намагничивания и индуктивного н а магничивания.

Остаточным намагничиванием называется постоянное намагничивание корабля, которое сохраняется на достаточно длительный промежуток времени неизменным при изменении или отсутствии МПЗ.

Индуктивным намагничиванием корабля называется величина, которая непрерывно и пропорционально изменяется при изменении МПЗ.

Корабль, корпус которого построен из ферромагнитного материала, или имеющий другие ферромагнитные массы (главные двигатели, котлы, и т.д.) находясь в магнитном поле Земли намагничивается, т.е. приобретает собственное магнитное поле.

Магнитное поле корабля в основном зависит от магнитных свойств материалов, из которых построен корабль, технологии постройки, размеров и распределения ферромагнитных масс, места постройки и районов плавания, курса, качки и некоторых других факторов.

Способы снижения магнитного поля корабля рассмотрим более подробно в следующем вопросе занятия.

3. Размагничивающее устройство кора б ля

Задача снижения магнитного поля корабля может решаться двумя путями:

применение в конструкции корпуса, оборудования и механизмов корабля маломагнитных материалов;

проведение размагничивания корабля.

Применения маломагнитных и немагнитных материалов для создания корабельных конструкций позволяет в значительной степени снизить магнитное поле корабля. Поэтому при строительстве специальных кораблей (тральщиков, минных заградителей) широко используются такие материалы как стеклопластик, пластмассы, алюминиевые сплавы и т.д. При строительстве некоторых проектов атомных подводных лодок применяется титан и его сплавы, который наряду с высокой прочностью является маломагнитным материалом.

Однако прочность и другие механические и экономические показатели маломагнитных материалов позволяют применять их при строительстве боевых кораблей в ограниченных пределах.

Кроме того, если даже корпусные конструкции кораблей выполнять из маломагнитных материалов, то целый ряд корабельных механизмов остается выполненным из ферромагнитных металлов, которые также создают магнитное поле. Поэтому в настоящее время основным способом магнитной защиты большинства кораблей является их размагничивание.

Размагничиванием корабля называется комплекс мероприятий направленных на искусственное уменьшение составляющих напряженности его магнитного поля.

Основными задачами размагничивания являются:

а) уменьшение всех составляющих напряженности МПК до пределов, установленных специальными нормами;

б) обеспечение стабильности размагниченного состояния корабля.

Одним из методов решения этих задач является проведение обмоточного размагничивания.

Сущность метода обмоточного размагничивания заключается в том, что МПК компенсируется магнитным полем тока специально смонтированных на корабле штатных обмоток.

Совокупность системы обмоток, источников их питания, а также аппаратуры управления и контроля составляет размагничивающее устройство (РУ) корабля.

В систему обмоток РУ корабля могут входить следующие обмотки (в зависимости от типа и класса корабля):

а) Основная горизонтальная обмотка (ОГ), предназначенная для компенсации вертикальной составляющей МПК. Для размагничивания большей массы ферромагнитного материала корпуса ОГ разбивается на ярусы, при этом каждый ярус состоит из нескольких секций.

б) Курсовая шпангоутная обмотка (КШ), предназначенная для компенсации продольного индуктивного намагничивания корабля. Она состоит из ряда последовательно соединенных витков, расположенных в шпангоутных плоскостях.

а) Основная горизонтальная обмотка ОГ.

б) Курсовая шпангоутная обмотка КШ.

в) Курсовая батоксовая обмотка КБ.

в) Курсовая батоксовая обмотка (КБ), предназначенная для компенсации поля индуктивного поперечного намагничивания корабля. Она монтируется в виде нескольких контуров, расположенных побортно в батоксовых плоскостях, симметрично относительно диаметральной плоскости корабля.

г) Постоянные обмотки, применяются на кораблях большого водоизмещения. К этим видам обмоток относятся постоянная шпангоутная обмотка (ПШ) и постоянная батоксовая обмотка (ПБ). Эти обмотки прокладываются по трассе обмоток КШ и КБ и никаких видов регулирования тока в процессе эксплуатации не имеют.

д) Специальные обмотки (СО), предназначенные для компенсации магнитных полей от отдельных крупных ферромагнитных масс и мощных электрических установок (контейнеры с ракетами, тральные агрегаты, аккумуляторные батареи и т.д.)

Питание обмоток РУ осуществляется только постоянным током от специальных агрегатов питания РУ. Агрегатами питания РУ являются электромашинные преобразователи, состоящие из приводного двигателя переменного тока и генератора постоянного тока.

Для питания преобразователей и обмоток РУ на кораблях устанавливаются специальные щиты питания РУ, получающие питание от двух источников тока, расположенных на разных бортах. На щитах РУ устанавливается необходимая коммутационная, защитная, измерительная и сигнальная аппаратура.

Для автоматического управления токами в обмотках РУ устанавливается специальная аппаратура, которая производит регулировку токов в обмотках РУ в зависимости от магнитного курса корабля. В настоящее время на кораблях используются регуляторы тока типа «КАДР-М» и «КАДМИЙ».

Наряду с обмоточным размагничиванием, т.е. использованием РУ, надводные корабли и подводные лодки периодически подвергаются безобмоточному размагничиванию.

Сущность безобмоточного размагничивания заключается в том, что корабль подвергается кратковременному воздействию сильных, искусственно созданных магнитных полей, уменьшающих МПК до определенных норм. Сам корабль при этом методе никаких стационарных размагничивающих обмоток не имеет. Безобмоточное размагничивание производится на специальных стендах СБР (стенд безобмоточного размагничивания).

Основными недостатками метода безобмоточного размагничивания являются недостаточная стабильность размагниченного состояния корабля, невозможность компенсации индуктивных составляющих МПК, зависящих от курса и длительность процесса безобмоточного размагничивания.

Таким образом, максимальное снижение магнитного поля корабля достигается путем применения двух методов размагничивания - обмоточного и безобмоточного. Применение РУ позволяет скомпенсировать МПК в процессе эксплуатации, но так как магнитное поле корабля с течением времени может значительно изменяться, то корабли нуждаются в периодической магнитной обработке на СБР. Кроме того на СБР производятся замеры величины магнитного поля корабля, с целью поддержания МПК в установленных приделах.

Заключение

Таким образом, рассмотренные физические поля корабля связаны непосредственно с его эксплуатацией. На использовании этих физических полей построены различные системы обнаружения кораблей и ПЛ, системы наведения оружия, а также неконтактные взрыватели минно-торпедного оружия.

В связи с этим, снижение уровней физических полей корабля и поддержание их в допустимых пределах, является важной задачей всего экипажа корабля.

Обнаружение корабля любыми средствами наблюдения, а также срабатывание неконтактных систем самонаведения и взрывателей оружия происходит тогда, когда интенсивность поля корабля превысит порог чувствительности указанных средств.

Существует несколько принципиально различных способов уменьшения вероятности обнаружения и поражения кораблей боевыми средствами и неконтактными системами. Сущность их сводится к следующему:

1. Использовать маскирующие особенности полей Мирового океана, особенности водной или воздушной среды, тактические приемы с таким расчетом, чтобы по возможности наблюдая за противником, обеспечить на определенном расстоянии собственную скрытность и наименьшую вероятность поражения неконтактным оружием.

2. Снизить интенсивность источников физического поля корабля с помощью конструктивных и организационных мероприятий. Этот способ называют обеспечением физической защиты корабля.

Защищенность корабля от обнаружения и воздействия различных видов оружия в значительной степени влияют на боеспособность корабля и на эффективное выполнение стоящих перед кораблем задач. Чем лучше обеспечена защита корабля, тем меньше вероятность получения им различных повреждений.

Если же корабль все же получает повреждения от воздействия оружия противника (или аварийные повреждения) то он должен обладать способностью противостоять этим повреждениям и восстанавливать свою боеспособность. Таким качеством является живучесть корабля.

Данное качество будет рассмотрено на следующем занятии.

Учебно-методическое обеспечение

1.Наглядные пособия: стенд «Продольный разрез корабля»,

Устройство УРТ-850.

2.Технические Средства Обучения: кодоскоп.

3.Приложение: слайды для кодоскопа.

Литература

1. УП «Физические поля корабля» Инв. № 210

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные цели и задачи создания корабля "Севастополь". Научно-техническая и промышленно-производственная база, имеющиеся ресурсы для создания судна. Характеристики, тактико-технические данные и особенности проекта корабля и его энергетических установок.

курсовая работа , добавлен 04.12.2015

Анализ разработки и внедрения интегрированной логистической поддержки корабля и систем вооружения на всех стадиях жизненного цикла судна, перечень необходимых нормативно-технических документов. График дефектных снарядов и расчет их среднего количества.

курсовая работа , добавлен 20.01.2012

Физические и химические свойства фосфорорганических соединений, механизм действия, влияние на различные системы, действие на ферменты, способы проникновения и идентификации. Механизм инактивирования холинэстеразы ФОС, первая помощь при отравлениях.

реферат , добавлен 22.09.2009

Сильнодействующие ядовитые вещества: определение, поражающие факторы, воздействие на человека. Физические, химические, токсические свойства и способы защиты. Профилактика возможных аварий на химически опасных объектах и снижение ущерба от них.

курсовая работа , добавлен 02.05.2011

Сернистый ангидрид, его физические, химические, токсические свойства. Оценка химической обстановки при разрушении емкостей, содержащих СДЯВ. Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте. Способы локализации источника заражения.

курсовая работа , добавлен 19.12.2011

Влияние радиации на рождение людей с генными мутациями. Умственные и физические недостатки людей, появившихся после взрывов на Семипалатинском ядерном полигоне (Казахстан): микроцефалия, сколиоз, синдром Дауна, спинальная атрофия, церебральный паралич.

презентация , добавлен 22.10.2013

Иприт (горчичный газ) - боевое отравляющее вещество кожно-нарывного цитотоксического действия, алкилирующий агент. История открытия, получение, физические и химические свойства, поражающее действие. Первая помощь при поражении ипритом; защитные средства.

презентация , добавлен 01.11.2013

Актуальность и значимость механизма использования воздушного пространства. Признаки принципов охраны воздушного пространства: неприкосновенность, взаимное уважение суверенитета, мирное разрешение конфликтных ситуаций, всестороннее сотрудничество.

реферат , добавлен 14.01.2009

Мероприятия и действия по защите населения в военное время. Рекомендации по режимам защиты в зонах радиоактивного, химического, бактериологического заражения. Основные способы защиты населения от оружия массового поражения. Укрытие в защитных сооружениях.

реферат , добавлен 15.06.2011

Оружие массового поражения. Средства индивидуальной и коллективной защиты. Первая доврачебная неотложная помощь. Сердечно-легочная реанимация. Первая помощь при отравлениях. Обработка ран. Отморожение, ожоги, электротравмы, тепловой удар, утопление.

Задача снижения магнитного поля корабля может решаться двумя путями:

применение в конструкции корпуса, оборудования и механизмов корабля маломагнитных материалов;

проведение размагничивания корабля.

Основными задачами размагничивания являются:

а) уменьшение всех составляющих напряженности МПК до пределов, установленных специальными нормами;
б) обеспечение стабильности размагниченного состояния корабля.

Одним из методов решения этих задач является проведение обмоточного размагничивания.

В систему обмоток РУ корабля могут входить следующие обмотки (в зависимости от типа и класса корабля):

а) Основная горизонтальная обмотка (ОГ), предназначенная для компенсации вертикальной составляющей МПК. Для размагничивания большей массы ферромагнитного материала корпуса ОГ разбивается на ярусы, при этом каждый ярус состоит из нескольких секций.
б) Курсовая шпангоутная обмотка (КШ), предназначенная для компенсации продольного индуктивного намагничивания корабля. Она состоит из ряда последовательно соединенных витков, расположенных в шпангоутных плоскостях.
а) Основная горизонтальная обмотка ОГ.

б) Курсовая шпангоутная обмотка КШ.

в) Курсовая батоксовая обмотка КБ.

в) Курсовая батоксовая обмотка (КБ), предназначенная для компенсации поля индуктивного поперечного намагничивания корабля. Она монтируется в виде нескольких контуров, расположенных побортно в батоксовых плоскостях, симметрично относительно диаметральной плоскости корабля.
г) Постоянные обмотки, применяются на кораблях большого водоизмещения. К этим видам обмоток относятся постоянная шпангоутная обмотка (ПШ) и постоянная батоксовая обмотка (ПБ). Эти обмотки прокладываются по трассе обмоток КШ и КБ и никаких видов регулирования тока в процессе эксплуатации не имеют.
д) Специальные обмотки (СО), предназначенные для компенсации магнитных полей от отдельных крупных ферромагнитных масс и мощных электрических установок (контейнеры с ракетами, тральные агрегаты, аккумуляторные батареи и т.д.)

И.Г. ЗАХАРОВ - доктор технических наук, профессор, контр-адмирал,
В.В. ЕМЕЛЬЯНОВ - кандидат технических наук, капитан 1 ранга,
В.П. ЩЕГОЛИХИН - доктор технических наук, капитан 1 ранга,
В.В. ЧУМАКОВ - доктор медицинских наук, профессор, полковник медицинской службы

К наиболее известным физическим полям кораблей относятся гидроакустическое, магнитное, гидродинамическое, электрическое, низкочастотное электромагнитное, поле кильватерного следа, проявляющиеся в основном в морской среде, а также тепловое, вторичное радиолокационное, оптико-локационное и другие поля, проявляющиеся, как правило, в пространстве над кораблем. Физические поля используются при срабатывании неконтактных взрывателей в минах и торпедах, а также для обнаружения подводных лодок, находящихся в подводном положении. Опыт Второй мировой войны показывает, что большая часть потопленных кораблей подорвалась на минах.

Совершенствование шумопеленгаторов и гидролокаторов, появление минного и торпедного оружия, реагирующего на шум корабля, с особой остротой поставили вопрос об уменьшении звукоизлучения кораблей и снижении величины гидролокационного отражения, что повышает их акустическую скрытность, защиту от поражения оружием и улучшает условия работы собственных гидроакустических средств.

Во время Великой Отечественной войны ученые институтов ВМФ, ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, специалисты проектных организаций и судоверфей искали пути уменьшения шума подводных лодок и тральщиков за счет установки виброактивных механизмов на амортизаторы и применения глушителей для дизельных двигателей (И.И. Клюкин, О.В. Петрова). Война выявила явную недостаточность и несовершенство существовавших в то время средств акустической защиты отечественных кораблей. Поэтому уже в первые послевоенные годы начали создаваться специальные лаборатории и научные коллективы, назначение которых определялось необходимостью уменьшения акустических параметров кораблей (М.Я. Минин, Ю.М. Сухаревский). Появились первые относительно малошумные гребные винты. Наиболее шумные механизмы устанавливались на амортизаторы, применялись резинометалические соединения.

Начало проектирования и строительства первых атомных подводных и быстроходных противолодочных кораблей, оснащенных гидроакустическими станциями, дало импульс развитию корабельной акустики. Изучение физической природы шумообразования корабля, разработка первых приближенных расчетных схем для оценки звукоизлучения корпуса корабля, его гребных винтов, создание более эффективных средств звуко- и виброизоляции и вибропоглощения, изучение природы и источников виброактивности корабельных механизмов и систем, разработка и создание приборов и методик для замеров и исследований шумов кораблей и вибраций их механизмов явились основными направлениями корабельной акустики. Ими занимались в ЦНИИ им. А.Н. Крылова, 1-м ЦНИИ МО, Акустическом институте АН СССР. Первые научные школы создавались под руководством Л.Я. Гутина, Я.Ф. Шарова, А.В. Римского-Корсакова, Б.Д. Тартаковского, Б.Н. Машарского, Н.Г. Беляковского, И.И. Клюкина. А.Д. Перника. В 1956-1958 гг. 1-м ЦНИИ МО и ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова проведены первые специализированные натурные акустические испытания надводных кораблей с использованием измерительных гидроакустических судов. Результаты испытаний и исследований характеристик и источников гидроакустического поля кораблей позволили сформулировать обоснованные рекомендации по проектированию акустической защиты первых атомных подводных лодок и снижению акустических помех работе гидроакустических станций надводных кораблей. Одновременно шла подготовка научных кадров, велось обучение специалистов по акустической защите кораблей для проектных организаций, судоверфей и флотских подразделений.

С начала 60-х годов стали формироваться и реализовываться комплексные программы НИОКР, направленные на совершенствование акустических характеристик подводных лодок и надводных кораблей. Курирование этих программ осуществлялось Научным советом по комплексной программе "Гидрофизика" при Президиуме АН СССР (руководитель - президент АН СССР А.П. Александров). Непосредственное руководство выполнением этих программ осуществляли ведущие ученые и организаторы научных исследований - Я.Ф. Шаров, Б.А. Ткаченко, Г.А. Хорошев, Л.П. Седаков, А.В. Авринский, В.Н. Пархоменко, Э.Л. Мышинский, В.С. Иванов.

В последующие годы работами ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, 1-м ЦНИИ МО, институтов АН СССР, проектно-конструкторских организаций и заводов-судоверфей были достигнуты значительные успехи в решении задач снижения подводной шумности подводных лодок и надводных кораблей. За последние 30 лет уровни подводного шума отечественных подводных лодок уменьшились более чем на 40 дБ (в 100 раз).

Это стало возможным в результате многочисленных теоретических и экспериментальных исследований физической природы распространения вибрации по корпусным конструкциям кораблей и их звукоизлучения в воду. Была создана физико-математическая модель для подводной лодки и надводного корабля как сложного многоэлементного излучателя подводного шума, на базе которой не только выполняются прогнозные оценки ожидаемых уровней шумоизлучения корабля, но и разрабатываются рекомендации по архитектуре и конструкции корпуса и его элементов, по размещению механизмов и систем корабля. К решению проблемных вопросов теории вибрации и звукоизлучения корпусов кораблей и их конструкций привлекались ученые Ростовского государственного университета, Института проблем механики АН СССР, Института машиноведения АН СССР (И.И. Ворович, А.Л. Гольденвейзер, А.Я. Ционский, А.С. Юдин, Г.Н. Чернышев, А.З. Авербух, Г.В. Тарханов), которые внесли важный вклад в развитие представлений о виброакустике оболочечных конструкций, аппроксимирующих корпус подводной лодки. Для снижения вибровозбудимости и уменьшения звукоизлучения корпусных конструкций были созданы и применены на кораблях специальные вибропоглощающие звукоизолирующие и звукопоглощающие покрытия. Их применение обеспечило уменьшение шума внутри помещений корабля и улучшило условия жизни и работы экипажа. Нанесение покрытий снаружи корпуса уменьшило отражение от корпуса гидролокационных сигналов.

При разработке и создании покрытий был решен ряд физических и технических задач по рациональному подбору материалов покрытий и их конструкций, позволившему обеспечить наряду с требуемыми акустическими характеристиками покрытий их прочность и надежность.

Существенный прогресс достигнут в области создания малошумных гидравлических и воздушных систем. На основе теоретического обобщения многих экспериментов, проведенных на гидро- и аэродинамических стендах, были разработаны принципы создания малошумных дроссельно-регулирующих устройств и других механизмов (Я.А. Ким, И.В. Малоховский, В.И. Голованов, А.В. Авринский).

Работы по снижению вибрации и шума корабельных механизмов и систем касались, прежде всего, турбозубчатых агрегатов, насосов, вентиляторов, электромеханизмов и другого оборудования. Важные работы проводились по роторным системам, кривошипно-шатунным механизмам, подшипникам. Изучались электромагнитные источники шума и вибрации в электродвигателях, электромашинах и статических преобразователях. В этих работах, наряду со специалистами ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова и 1-го ЦНИИ МО (К.И. Селиванов, А.П. Головнин, Х.А. Гуревич, Э.Л. Мышинский, С.Я. Новожилов, Е.Н. Афонин и др.), активное участие принимали ученые Института машиноведения АН СССР и инженеры машиностроительной отрасли (Р.М. Беляков, Ф.М. Диментберг, Э.Л. Позняк, И.Д. Ямпольский, Б.В. Покровский и другие).

На основании теоретического анализа и обработки большого количества экспериментальных данных были определены зависимости акустических характеристик основных типов механизмов от энергетических параметров и тем самым обеспечено проектирование оптимальной энергетической установки. Практически для каждого поколения подводных лодок и надводных кораблей разрабатывались средства виброизоляции: амортизаторы, гибкие рукава, патрубки, мягкие подвески трубопроводов и муфт. От поколения к поколению их виброизолирующая способность удваивалась. Разрабатывались специальные виброизолирующие фундаменты, двухкаскадные схемы виброизолирующих креплений. В итоге работ, проводившихся под руководством специалистов ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, 1-го ЦНИИ ВМФ (Г.Н. Белявский, Я.Ф. Шаров, В.И. Попков, Н.В. Капустин, К.Я. Мальцев, И.Л. Орем, В.Р. Попинов), отечественное судостроение располагает широким набором амортизирующих и виброизолирующих конструкций, способных обеспечить значительное снижение вибрации и шума. Из уникальных конструкций следует отметить пневматические и низкочастотные амортизаторы на нагрузку 0,5-100 т, гибкие рукава для трубопроводов с давлением рабочей среды до 10000 кПа и некоторые другие.

Хороший эффект получен от применения средств вибропоглощения в судовом энергетическом оборудовании, трубопроводах, рамных и фундаментальных конструкциях. Так, выполненные из составных балок (типа сэндвич) пространственные рамы для агрегатных сборок механизмов обеспечили снижение шума на величину до 15 дБ при полном сохранении несущей способности. Составные структуры с внутренними вязкоупругими слоями нашли применение в конструкциях трубопроводов, пиллерсов и гребных винтов. Специальные кожухи для механизмов, глушители для воздушных магистралей и трубопроводов систем забортной воды также способствовали снижению шума.

Системы активного подавления вибрации механизмов и шума были созданы коллективом ученых и специалистов ЦНИИ судовой электротехники под руководством А.В. Баркова и В.В. Малахова. В Институте машиностроения СССР (РАН) проведены исследования и разработки активных устройств для снижения вибрации механизмов и в системе движитель-вал-корпус (В.В. Яблонский, Ю.Е. Глазов, С.А. Тайгер).

Большой цикл исследований был выполнен учеными и специалистами ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова и машиностроительных предприятий с целью создания компактных энергоустановок с высокой удельной энергонапряженностью, обладающей эффективной системой подавления акустической энергии на всех путях ее распространения - по корпусным конструкциям, по жидкой среде в трубопроводах и по окружающему воздушному пространству. Осуществлен поиск и найдены варианты рационального размещения виброактивных механизмов с учетом их взаимодействия, оптимального использования невиброактивных конструкций, исключения резонансных режимов агрегатированных сборок и многое другое. В этой связи необходимо отметить многолетние плодотворные работы В.И. Попкова и его научной школы.

Внедрение результатов этих исследований в блочные энергетические установки, созданные на Ленинградском Кировском заводе (главный конструктор - М.К. Блинов) и Калужском трубном заводе (главный конструктор - академик В.И. Кирюхин), позволило создать машины, обеспечивающие постройку малошумных подводных лодок.

Сформулированы принципы "равнопрочной" акустической защиты энергоустановок (ЭУ), при которой передача звуковой энергии по различным путям ее распространения оказывается приблизительно одинаковой. Огромная информация о виброакустическом состоянии механизмов, накопленная в период стендовых и натурных акустических испытаний механизмов и ЭУ, позволила предложить ряд методов контроля вибрации и шума, диагностики технического состояния механизмов.

Неравномерность поля скоростей в диске гребного винта, другие гидродинамические причины обусловливают появление нестационарных усилий на гребном винте, которые через валопровод и подшипники передаются на корпус корабля, вызывая его интенсивные колебания (и как следствие, ухудшая условия обитаемости на корабле), значительное звукоизлучение в воду на низких частотах.

Для решения проблемы снижения низкочастотного излучения были развернуты работы по виброизоляции гребного винта от корпуса за счет включения упругих элементов в систему связей винта с валом и корпусом, представляющей сложную научную и инженерную задачу. Под руководством С.Ф. Абрамовича, М.Д. Генкина, К.Н. Пахомова, Ю.Е. Глазова специалистами ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова и проектных организаций найден ряд эффективных конструктивных решений этой задачи.

Параллельно с разработкой пассивных средств акустической защиты (виброизолирующие устройства, акустические покрытия и др.) проводились работы по исследованию возможностей применения активных методов гашения (компенсации) гидроакустического поля корабля. В этом направлении велись работы в Акустическом институте АН СССР (Б.Д. Тарковский, Г.С. Любашевский, А.И. Орлов), реализовались идеи М.Д. Малюжинца (работами руководили В.В. Тютекин, В.Н. Меркулов). В ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова предложены и исследованы активно-пассивные устройства гашения шума в трубопроводах (В.Л. Маслов, Л.И. Соловейчик), а также системы компенсации корабельных помех работе гидроакустических средств.

Решение проблемы снижения корабельных помех работе гидроакустических средств потребовало проведения исследований: по распространению звука и вибрации от источников на корабле к местам расположения приборов гидролокации; по статическим характеристикам турбулентного пограничного слоя на обтекателе антенн ГАС и излучению звука конструкциями обтекателей ГАС под действием сил турбулентного пограничного слоя, а также по созданию обтекателей антенн ГАС, обладающих требуемыми помехозащитными свойствами, звукопрозрачностью, прочностью и устойчивостью. Необходимо было изучить дифракцию звуковых волн на телах произвольной формы.

Для проведения исследований был разработан комплекс специализированных экспериментальных установок, макетов и стендов. На этой экспериментальной базе, а также в натурных условиях велись работы, в результате которых удалось создать теорию образования корабельных акустических помех. На ее основе созданы методики расчетной оценки уровней этих помех и прочности обтекателей, а также разработаны рекомендации и мероприятия по снижению помех. На подводных лодках внедрены помехозащитные безнаборные конструкции обтекателей основных антенн ГАС, обеспечивающие не только снижение помех гидродинамического турбулентного происхождения, особенно проявляющихся на больших скоростях, но и удовлетворяющие требованиям по звукопрозрачности и прочности.

Решение задачи снижения помех на надводных кораблях шло по пути использования экранирующих устройств корпуса судна и разработок и внедрения помехозащитных экранов (коффердамов) различной формы в т.ч. и напряженных. Выполнение комплекса теоретических и экспериментальных исследований, внедрение в проекты кораблей новых типов обтекателей и других технических решений и средств позволило, как показали натурные испытания, обеспечить снижение собственных акустических помех на подводных лодках в 40 раз, а на надводных кораблях - в 20 раз.

Решение проблемы уменьшения подводного шума кораблей невозможно без исследований и измерений энергетических, спектральных, пространственных, статистических и других характеристик шумов и вибрации. В связи с этим ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова и 1-й ЦНИИ МО провели цикл работ по созданию практических методик измерений и исследований по поиску источников шума кораблей, по разработке требований к соответствующим комплексам аппаратуры. В итоге этих работ, выполнявшихся при участии предприятий Госстандарта ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, ВНИИ ФТРИ и др., измерительные суда и измерительные полигоны были оснащены современными приборами. На кораблях и заводских испытательных стендах размещены системы вибро- и шумоизмерений для контроля механизмов и агрегатов кораблей. Метрологическая база, включающая оригинальные методы и методики, а также средства измерений и исследований шумовых и виброакустических характеристик кораблей и их механизмов, созданы под научным руководством и при активном участии Б.Н. Машарского, Г.А. Сурина, Г.А. Розенберга, А.Е. Колесникова, Г.А. Чуновкина, В.А. Постникова, В.И. Попкова, А.Н. Новикова, А.К. Квашенкина, М.Я. Пекального, В.П. Щеголихина, В.И. Теверовского, В.А. Киршова, В.К. Маслова и других.

Были организованы и проведены расширенные испытания практически всех серий современных подводных лодок и надводных кораблей (Г.А. Матвеев, Г.А. Хорошев, В.С. Иванов, Э.С. Качанов, И.И. Гусев), определены источники акустических и электромагнитных полей, оценена эффективность использованных на них средств защиты и разработаны мероприятия по дальнейшему снижению уровня этих полей.

Работы по созданию систем магнитной защиты кораблей и методов их размагничивания были начаты в 1936 г. под руководством А.П. Александрова. В ходе Великой Отечественной войны силами ученых Академии наук и военно-морских инженеров в неимоверно короткие сроки были разработаны системы и методы магнитной защиты и произведено оборудование ими кораблей. В группу ученых входили: А.П. Александров, В.Р. Регель, П.Г. Степанов, А.Р. Регель, Ю.С. Лазуркин, Б.А. Гаев, Б.Е. Годзевич, И.В. Климов, М.В. Шадеев, В.М. Питерский, А.А. Светлаков, Б.А. Ткаченко и многие другие.

На флотах и флотилиях были созданы службы размагничивания кораблей, впоследствии преобразованные в службу защиты кораблей. После окончания войны работы по совершенствованию методов и средств магнитной защиты надводных кораблей и подводных лодок продолжались. Улучшались методы безобмоточного размагничивания, строились специальные суда размагничивания, создавались новые средства измерения и контрольно-измерительные станции, велась подготовка квалифицированных кадров.

Одним из важных направлений было совершенствование магнитной защиты кораблей противоминной обороны. Научное обоснование сформировано А.В. Романенко, Л.А. Цейтлиным, Н.С. Царевым. В результате разработана высокоэффективная система магнитной защиты, не однажды проверявшаяся в условиях боевого траления. Развитие средств магнитной защиты кораблей потребовало решения комплекса сложных технических проблем, в том числе создания Научно-исследовательского полигона ВМФ (1952 г.). В его становлении решающую роль сыграли офицеры: Л.С. Гуменюк, Б.А. Ткаченко, А.И. Карась, А.Ф. Барабанщиков, Г.А. Шевченко, А.В. Курленков, Я.И. Криворучко, А.В. Романенко, А.И. Игнатов, М.П. Гордяев, Н.Н. Демьяненко.

Полигон сыграл значительную роль в совершенствовании защиты кораблей по физическим полям. Он был оснащен новейшими образцами измерительной техники. В его состав входили уникальные сооружения и в их числе магнитный стенд, построенный в конце 50-х годов. Аналогичные стенды в США были построены спустя 15-20 лет.

Среди научно-технических проблем, решавшихся творческими коллективами ученых и инженеров страны, к наиболее важным относились: снижение магнитного поля кораблей, разработка систем автоматического управления токами в обмотках размагничивающих устройств, создание источников питания размагничивающих устройств, а также разработка аппаратуры для измерения магнитных полей кораблей. В процессе работы по этим направлениям сформировалась целая плеяда квалифицированных ученых. Без имен Е.П. Лапицкого, А.П. Латышева, С.Т. Гузеева, Л.А. Цейтлина, А.В. Романенко, И.С. Царева, Н.М. Хомякова, Э.П. Рамлау трудно представить становление теории магнитной защиты кораблей. Позже этот перечень дополнился такими именами, как В.В. Иванов, В.Т. Гузеев, А.Д. Ронинсов, А.В. Найденов, А.В. Максимов, Л.К. Дубинин, Н.А. Зуев, А.И. Игнатов, И.П. Краснов, А.Г. Шленов, Д.А. Гидаспов, Б.М. Кондратенко, Л.А. Прорвин, В.Я. Матисов, Ю.М. Логунов, Ю.Г. Брядов, Е.А. Сезонов, В.А. Быстров, В.Э. Петров, М.М. Приемский, Н.В. Ветерков, В.В. Мосягин.

В создании систем автоматического управления токами в обмотках размагничивающего устройства в функции магнитного поля принимали участие А.В. Скулябин, Ю.Г. Брядов, Е.А. Сезонов, О.Е. Мендельсон, А.В. Романенко, О.П. Рейнганд, З.Е. Оршанский, В.А. Могучий. Создание источников питания размагничивающих устройств и импульсных генераторов для судов размагничивания являлось самостоятельной проблемой. В ее решении участвовали большие коллективы НИИ судостроительной и электротехнической промышленности.

Повседневная работа службы защиты кораблей на флотах тесно связана с измерениями магнитного поля кораблей. Измерения проводятся с помощью специальных магнитомеров. Одним из первых магнитомеров, использовавшихся на флотах, был английский магнитомер "Пистоль". Измерения магнитных полей движущихся кораблей выполнялись с помощью петлевых датчиков, уложенных на грунте и подключенных к флюксметру. После второй мировой войны был создан первый отечественный магнитомер ПМ-2, главным конструктором которого был Г.И. Кавалеров. Затем появились серии корабельных магнитомеров, переносных и стационарных. В число их разработчиков входили С.А. Скородумов, Н.И. Яковлев, В.В. Орешников, И.В. Стариков, Р.В. Аристова, Н.М. Семенов, Ю.П. Обоишев, В.К. Жулев, а также коллектив инженеров под руководством Ю.В. Тарбеева. Таким образом, усилиями ученых, инженеров, рабочих были созданы научные основы и техническая база на флотах для постоянного функционирования службы защиты кораблей от неконтактного минно-торпедного оружия.

Новыми направлениями в области защиты кораблей по физическим полям, возникшими в 50-х годах, стали исследования низкочастотного электромагнитного и стационарного электрического полей корабля. Необходимость в этих исследованиях диктовалась тем, что такие физические поля могут использоваться как для контактного минно-торпедного оружия, так и для систем обнаружения подводных лодок. Основным информационным признаком корабля, на использовании которого построены различные активные системы наведения большинства противокорабельных ракет, считается заметность корабля в различных частотных диапазонах электромагнитного излучения, что и обусловило развитие средств снижения этой заметности.

Работы по снижению заметности надводных кораблей в радиодиапазоне были начаты в 60-е годы НИИ ВМФ и промышленности. Создавались специальные стенды, на которых в лабораторных условиях на моделях кораблей определялись параметры вторичного (отраженного) радиолокационного поля. У истоков создания стендов стояли такие ученые, как В.Д. Плахотников, Л.Н. Гриненко, Д.В. Шанников, В.О. Кобак, В.П. Пересада, Е.А. Штагер (впоследствии ведущие специалисты в области исследования радиолокационных характеристик кораблей).

Для исследования радиолокационных характеристик в натурных условиях созданы специальные измерительные комплексы. Были введены в эксплуатацию стационарные радиолокационные полигоны на Балтийском и Черном морях. Первый из них в заливе Хара-Лахт в Эстонии принадлежал 1-му ЦНИИ МО и располагал радиолокационным измерительным комплексам РИК-Б. На нем впервые исследованы параметры вторичного радиолокационного поля отечественных кораблей в натурных условиях. Выполнение этой работы поручалось Г.А. Печко и В.М. Горшкову. Полигон в Севастополе был дополнительно укомплектован несколькими специализированными радиолокационными станциями с высоким разрешением по двум координатам и трехчастотной разных диапазонов и назначений. Особая заслуга в его создании принадлежит Е.А. Штагеру. В связи с утратой измерительных комплексов в Эстонии и на Украине основная нагрузка в части измерения параметров вторичного радиолокационного поля кораблей ВМФ ныне легла на район г. Приморска Ленинградской области, куда в 1993 г. перебазировался полигон 1-го ЦНИИ МО.

Результаты измерений радиолокационных характеристик отечественных кораблей за период 60-90-х годов позволили создать атлас, в который вошло большинство кораблей и судов ВМФ. Было установлено, что на поверхности любого надводного корабля существуют области интенсивного локального отражения, которые вносят основной вклад в отраженное поле. Это обстоятельство, помимо разработки метода расчета средней эффективной поверхности рассеяния корабля, обусловило развитие разработки методов и средств радиолокационной защиты. Исследования, выполненные организациями ВМФ и промышленности, показали, что для уменьшения интенсивности отражения радиолокационных сигналов необходимо преобразовать сильноотражающие корабельные конструкции в малоотражающие путем придания корабельным конструкциям малоотражающих форм (архитектурные решения), а также использовать радиопоглощающие материалы.

Работы по созданию корабельных радиопоглощающих материалов были начаты в 50-е годы. В это время разработаны радиопоглощающие покрытия - "Тент", "Кольчуга", "Лист", "Щит". Однако первое поколение радиопоглощающих покрытий (РПП) не было внедрено в кораблестроение из-за больших массогабаритных характеристик, а также вследствие сложной технологии крепления их к защищаемым корабельным конструкциям. Для создания новых радиопоглощающих материалов привлечен более широкий круг организаций ВМФ, Академии наук, предприятий Минхимпрома, Миннефтехимпрома, Минцветмета, Минвузов и Минсудпрома. Большой вклад в эти исследования внесли такие ученые, как Ю.М. Патраков, А.П. Петренас, В.В. Кушелев, Ю.Д. Донков: они показали, что введение в стеклопластик полупроводящих углеродных тканей придает ему поглощающие свойства. В 1965 г. были получены первые образцы прочного радиопоглощающего углестеклопластика, получившего название "Крыло", из которого затем изготовлена надстройка разъездного катера. Применение этого материала позволило снизить отраженное поле судна в 5-10 раз. Так был создан первый практический радиопоглощающий конструкционный материал.

Для широкого внедрения радиопоглощающих средств на корабли необходимы покрытия с малым весом, малой толщины, прочные и стойкие к жестким морским условиям. Эти требования наложили свой отпечаток на характер и направление работ в этой области. В 1972-1974 гг. Ю.М. Патраковым, Р.И. Энглином, Н.Б. Бессоновым, Г.И. Бякиным были разработаны первые образцы тонкослойных поглотителей ("Лак", "Экран"). В 1976 г. первое покрытие "Лак" установили на одном из малых противолодочных кораблей. Результаты натурных испытаний показали, что покрытие "Лак" позволяет снизить отраженный сигнал в 5-10 раз.

Параллельно с РПП "Лак" в конце 70-х годов группой ученых под руководством А.Г. Алексеева осуществлена разработка и выполнены натурные испытания магнитоэлектрического покрытия ("Ферроэласт"). Его нанесли на большой противолодочный корабль. Эффективность этого покрытия примерно аналогична РПП "Лак". Дальнейшие работы по созданию третьего поколения корабельных покрытий связаны с поиском новых более эффективных наполнителей, усовершенствованием технологии нанесения ("Лак-5М"), расширением частотного диапазона и повышением поглощающих свойств ("Лак-1 ОМ"), снижением массогабаритных параметров ("Лакмус").

Работы по тепловой защите или снижению заметности надводных кораблей для тепловых (инфракрасных) систем были начаты с середины 50-х годов в 14-м НИИ ВМФ и 1-м ЦНИИ МО. На начальной стадии разработаны методики расчета теплового излучения кораблей, измерены распределения температур по поверхности корабля, предложен и испытан ряд средств тепловой защиты и ложных тепловых целей. С 1965 г. к работам подключился ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова в качестве головной организации отрасли. У истоков развития этого направления стояли СЛ. Брискин, С.Ф. Баев. В 1974 г. созданы базовые испытательные подразделения для натурных измерений температурных полей кораблей в Севастополе, Калининграде, Северодвинске и Владивостоке. Систематические измерения, их анализ, методические разработки привели к существенному расширению номенклатуры применяемых средств тепловой защиты и к снижению уровня теплового излучения кораблей до значений, соответствующих лучшим зарубежным кораблям. Этому значительно способствовали натурные исследования тепловых полей на полигоне 1-го ЦНИИ МО на Балтийском и Черном морях, на базе ЧВМУ им. П.С. Нахимова, проведенные учеными С.П. Сазоновым, В.И. Лопиным, В.Ф. Барабанщиковым, К.В. Тюфяевым.

В середине 70-х годов в ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова создан теплотехнический стенд для исследования процессов теплообмена в корабельных дымовых трубах, разработаны методики расчета температурных полей корпуса и поверхности дымовых труб кораблей, а также методики измерений температур в натурных условиях.

С конца 80-х годов Минсудпромом и ВМФ совместно с другими отраслями осуществляется переход к непосредственным измерениям параметров тепловых полей надводных кораблей. Разрабатываются методики сдаточных испытаний кораблей по тепловому полю, создается контрольно-измерительная и исследовательская аппаратура, разрабатываются методы математического моделирования теплового поля (теплового портрета) корабля и оценки его защищенности на стадии технического проектирования. Определяются дальнейшие возможности снижения теплового поля кораблей. Большой вклад в эту работу внесли И.Г. Утянский, П.А. Епифанов.

Работы по оптиколокационной защите, то есть по снижению заметности надводных кораблей для лазернолокационных систем, были начаты в середине 70-х годов НИИ ВМФ и Минсудпрома с последующим привлечением организаций Академии наук, Минхимпрома, Миноборонпрома и других ведомств. Неоценимый вклад в разработку теоретической модели рассеяния лазерного излучения морскими объектами, а также методики расчета их защищенности внесли М.Л. Варшавчик и Б.Б. Семевский.

В 80-х годах была создана аппаратура для исследования оптико-локационных характеристик морских объектов в лабораторных и натурных условиях. Лабораторный стенд укомплектован аппаратурой, измеряющей коэффициенты отражения и яркости корабельных материалов как чистых, так и с поверхностной пленкой, например водной, а также материалов, расположенных в воде.

Для натурных измерений оптико-локационных характеристик кораблей и поверхности моря были введены в эксплуатацию два береговых лазерных измерительных комплекса на Черном (на базе Севастопольского ВВМУ) и Балтийском (на полигоне 1-го ЦНИИ МО) морях. В создании этих комплексов и исследований оптико-локационных характеристик кораблей принимали участие Ю.А. Солевон и Е.Г. Лебедько.

Проблема борьбы с гидродинамическими минами особенно остро встала перед отечественным ВМФ в 1945-1946 гг. во время операции по освобождению Северной Кореи. Ее порты были заминированы с воздуха американцами перед вступлением СССР в войну с Японией. В ходе высадки десантов, при обеспечении боевых действий войск и продолжавшегося более года (в том числе в послевоенное время) траления, флот понес ощутимые потери. Требовалось решить ряд научно-исследовательских проблем.

Учеными Г.В. Логвиновичем, Л.Н. Сретенским и В.В. Шулейкиным были разработаны основы теории гидродинамического поля. Ее использовали для оценок придонных гидродинамических давлений под кораблями, создания отечественных образцов измерительной аппаратуры и взрывателей мин, а также для разработки предложений по тралению этих мин и защиты от них кораблей и судов. Была создана стационарная экспериментальная база, разработаны методики измерений и проведены систематические измерения гидродинамического поля основных кораблей и судов ВМФ и дана оценка эффективности некоторых способов "гидродинамической" защиты кораблей (1-й ЦНИИ МО, руководитель Н.К. Зайцев). Особое внимание уделено оценке допустимых уровней гидродинамичекого поля. С этой целью на временных стендах в районах некоторых баз флота были проведены замеры параметров фонового поля. Организацией временных стендов, проведением измерений, обработкой и анализом результатов руководил Б.Н. Седых.

Специалистами 1-го ЦНИИ МО были разработаны теоретические основы комплексного волнового метода гидродинамической защиты кораблей. Основные положения этого метода подтверждены экспериментально на стационарном гидродинамическом полигоне. По результатам этих исследований впервые в мировой практике создан принципиально новый тип корабля противоминной обороны: опытный быстроходный, тральщик - волновой охранитель, проекта 1256. В разработке метода, проектировании и опытной эксплуатации этих кораблей активное участие приняли специалисты 1-го ЦНИИ В.С. Воронцов, М.М. Демыкин, О.К. Коробков, А.Н. Муратов, В.И. Салажов, Б.Н. Седых, Н.А. Цибульский; НИИП 1-го ЦНИИ МО - В.А. Дмитриев, Н.Ф. Корольков, И.В. Терехов; Западного ПКБ - М.М. Корзенева, В.И. Немудов; ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова - К.В. Александров, А.И. Смородин. Результаты опытной эксплуатации подтвердили эффективность волнового метода и позволили наметить пути совершенствования кораблей противоминной обороны нового типа.

Наряду с решением задач гидродинамической защиты проводились исследования проблемы скрытности подводных лодок от средств обнаружения по гидрофизическим полям в кильватерном следе и на свободной поверхности. В ходе этих исследований впервые в стране созданы аппаратурные комплексы и проведены надежные измерения параметров кильватерного следа подводной лодки и фона. Результаты исследований используются для выработки мероприятий по обеспечению скрытности подводных лодок.

Военные моряки смогут одним нажатием кнопки менять индивидуальные электромагнитные портреты кораблей, по которым наводятся современные торпеды и донные мины. Эту возможность им обеспечат суперконденсаторы - устройства, представляющие собой промежуточное звено между аккумуляторными батареями и конденсаторами. Они способны мгновенно накапливать электрический ток и так же быстро его расходовать. Экипажи смогут самостоятельно проводить размагничивание корабля в море в случае опасности и тем самым вводить в заблуждение противника.

Как сообщили «Известиям» в главкомате ВМФ, в России налажено серийное производство суперконденсаторов, которые будут применяться для быстрого размагничивания боевых кораблей, а также для искажения и маскировки их электромагнитного портрета. Новейший комплекс размагничивания уже прошел испытания на большом десантном корабле (БДК) «Иван Грен».

Стандартные накопители энергии, применяемые в ВМФ, имеют высокие удельные мощностные, но низкие удельные энергетические параметры. Системы размагничивания на их основе имеют большую массу, поэтому устанавливаются лишь на специальных судах размагничивания. В отличие от накопителей предыдущего поколения суперконденсаторы - компактные устройства размером с обычный автомобильный аккумулятор, но с их помощью процесс размагничивания можно сделать непрерывным, интегрировав устройство в состав бортового оборудования.

Суперконденсаторы для ВМФ разработаны компанией ТЭЭМП. Изделия имеют удельную мощность в 100 кВт/кг и могут работать даже при экстремальных температурах. Суперконденсатор обладает миллионным числом циклов заряд–разряд, что позволяет интегрировать его в состав любого бортового оборудования автомобиля, самолета или корабля.

Эксперт в области военно-морских вооружений Александр Мозговой рассказал «Известиям», что стандартные процедуры размагничивания корабля долгие и утомительные. Сейчас их проводят исключительно на территории военно-морских баз.

У корабля есть не только свой уникальный акустический портрет, но и электромагнитный. Существуют магнитные мины, торпеды и даже ракеты с магнитными головками наведения, - пояснил эксперт. - Размагничивание необходимо, но это большая проблема. Помнится, на БДК «Иван Грен» пришлось из-за этого даже всю проводку менять.

По словам эксперта, новые технологии сильно упрощают процесс размагничивания, поскольку всё делается одним нажатием на кнопку. Морякам будет меньше работы, а процесс подготовки к выходу на боевую службу значительно ускорится. Такая система также постоянно контролирует состояние электромагнитного поля корабля во время плавания.

Американцы уже установили похожую систему на свои новейшие эсминцы типа «Зумвальт», - отметил Александр Мозговой.

Размагничивание корабля - обязательная процедура перед каждым выходом в море. Она включает в себя обмотку корпуса электрическим кабелем. По нему в течение нескольких суток подается ток, генерирующийся через электролитические конденсаторы, которые выдают переменные магнитные импульсы. Они снимают собственное электромагнитное поле корабля. Тем самым улучшается работа навигационных комплексов, а заодно повышается защищенность корабля от высокоточных систем оружия.

ПОДРОБНЕЕ ПО ТЕМЕ

Размагничивание корабля

искусственное изменение магнитного поля корабля с целью понижения вероятности его подрыва на магнитных и магнитно-индукционных минах. Р. к. достигается с помощью стационарных размагничивающих устройств (РУ), основным элементом которых являются специальные обмотки, монтируемые непосредственно на корабле и предназначенные для компенсации его магнитного поля. Корабли и суда, не имеющие РУ, проходят периодическое размагничивание на стационарных или подвижных станциях безобмоточного размагничивания, где после воздействия размагничивающего внешнего магнитного поля собственное магнитное поле корабля снижается до необходимого уровня.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Размагничивание корабля" в других словарях:

Уменьшение напряженности магнитного поля корабля для снижения вероятности его подрыва на магнитных и индукционных минах. Различают два вида размагничивания корабля обмоточное (на корабле монтируют в различных плоскостях несколько кабельных… … Морской словарь

Размагничивание корабля - уменьшение напряжённости магнитного поля корабля для снижения вероятности его подрыва на магнитных и индукционных минах. Различают два вида Р. к. обмоточное (внутри корпуса корабля монтируют кабельные обмотки, по которым пропускается постоянный… … Словарь военных терминов

Намагниченность судового железа под действием магнитного поля Земли. Является причиной девиации магнитного компаса. На магнетизм корабля реагируют магнитные и индукционные взрыватели морских мин. Для снижения магнетизма корабля применяют… … Морской словарь

Противоминная защита корабля - комплекс конструктивных мер и технических средств, снижающих степень поражения корабля минным оружием. Включает: конструктивную защиту корабля; технические средства для снижения интенсивности физических полей (уменьшение шумно сти,… … Словарь военных терминов

Противоминная оборона - совокупность мероприятий по предохранению кораблей от подрыва на морских и речных минах. Основным средством П. о. служит траление мин в сочетании с рядом вспомогательных средств. Из них особое значение имеют: наблюдение, организуемое на… … Краткий словарь оперативно-тактических и общевоенных терминов

ГОСТ 23612-79: Магнетизм судовой. Термины и определения - Терминология ГОСТ 23612 79: Магнетизм судовой. Термины и определения оригинал документа: 10. Девиация геомагнитного поля на судне Девиация Е. Deviation F. Déviation D. Deviation Отклонение элементов вектора магнитной индукции на судне от… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации