Apa itu degaussing kapal. Degaussing kapal. Jenis Bidang Fisik Kapal
Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini
Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.
Diposting pada http://www.allbest.ru/
sodaRzhanie
Perkenalan
1. Konsep proteksi konstruktif dan bidang fisik kapal
2. Bidang fisik utama kapal dan cara pengurangannya
3. Kirimkan perangkat degaussing
Kesimpulan
Perkenalan
kapal lapangan fisik
Agar lebih berhasil menyelesaikan misi tempur kapal dalam kondisi pengembangan intensif alat deteksi dan penghancuran, semua perwira perlu mengetahui bidang fisik kapal dan Samudra Dunia, cara memberikan perlindungan fisik, mampu untuk menggunakan dengan benar sarana teknis perlindungan dan mode pergerakan kapal, dan perhatian serius juga diperlukan pada pilihan taktik yang kompeten untuk memastikan kerahasiaan kapal dan mengurangi kemungkinan deteksi dan penghancuran oleh senjata non-kontak.
Saat merancang dan membangun kapal dari berbagai kelas, banyak perhatian diberikan untuk memastikan perlindungan konstruktif mereka dari pengaruh berbagai jenis senjata dan sistem panduan.
1. Konsep proteksi konstruktif dan fisikbidang keHAIbudak
Dengan dimulainya permusuhan di laut, konfrontasi dimulai dengan senjata yang digunakan untuk menghancurkan kapal dan melindungi kapal dari senjata tersebut.
Jadi pada saat senjata utamanya adalah seekor domba jantan, mereka mulai menggunakan baju besi di sisi kapal. Dengan dimulainya penggunaan artileri, banyak perhatian, bersama dengan baju besi, diberikan pada perlindungan kebakaran kapal. Selama periode ini, sistem pemadam kebakaran pertama kali muncul.
Reservasi kapal, sebagai jenis perlindungan utama, banyak digunakan di kapal hingga awal abad ke-20. Selama periode ini, ada kelas kapal lapis baja - kapal perang. Selain itu, kapal lain juga dibangun dengan menggunakan baju besi. Perwakilan dari kapal-kapal ini adalah kapal penjelajah terkenal "AURORA" yang dibangun pada periode ini. Lambung kapal ini terdiri dari dua bagian: bagian bawah air lapis baja berat dan bagian permukaan ringan.
Dengan meningkatnya kekuatan senjata artileri dan munculnya senjata torpedo, baju besi tidak lagi memenuhi persyaratan perlindungan kapal. Oleh karena itu, penggunaan reservasi menjadi tidak tepat.
Selama periode ini, perkembangan pesat dari ketentuan dasar kelangsungan hidup kapal dimulai, yang pendirinya adalah perwira Rusia, Laksamana S.O. Makarov.
Penerapan prinsip membagi kapal menjadi kompartemen kedap air, kedap air, meluasnya penggunaan peralatan drainase dan pemadam kebakaran, peralatan dan material darurat, serta pendekatan ilmiah terhadap organisasi pengendalian kerusakan kapal, semua ini memungkinkan kapal untuk secara efektif menahan dampak pertempuran senjata pada waktu itu.
Dengan dimulainya penggunaan proximity sekering dan munculnya sistem homing, perlindungan medan fisik menjadi arah utama perlindungan kapal. Jenis perlindungan ini saat ini terus berkembang dan ditingkatkan, dan dengan munculnya senjata rudal yang kuat, kebutuhan untuk melindungi kapal semakin meningkat.
Pada kapal modern, perlindungan struktural diberikan melalui langkah-langkah berikut:
Memberi kapal cadangan kekuatan lokal dan umum yang diperlukan;
Pembagian kapal menjadi kompartemen kedap air;
Penggunaan sarana teknis pemadaman air dan kebakaran;
Memastikan penurunan level berbagai bidang fisik.
Saat ini, berbagai sistem non-kontak berdasarkan prinsip pencatatan berbagai bidang fisik kapal digunakan untuk mendeteksi kapal, mengklasifikasikannya, melacaknya, dan juga menghancurkannya. Dengan dimulainya penggunaan proximity sekering dan munculnya sistem homing, perlindungan medan fisik menjadi arah utama perlindungan kapal.
bidang fisik disebut bagian ruang atau seluruh ruang, yang mempunyai sifat fisis tertentu. Pada setiap titik dalam ruang tertentu, suatu besaran fisis mempunyai nilai tertentu.
Medan, sebagai bentuk materi yang khas, meliputi medan magnet, termal (inframerah), cahaya, gravitasi, dan lainnya.
Beberapa medan fisik merupakan bentuk gerak materi yang khusus, misalnya medan akustik. Dan beberapa medan memanifestasikan dirinya dalam bentuk fenomena elektromagnetik dan gravitasi yang berhubungan dengan pergerakan materi, seperti misalnya medan hidrodinamik.
Setiap tempat di Samudra Dunia memiliki tingkat medan fisik tertentu - ini adalah medan alami. Tergantung pada lingkungan asal bidang fisik lautan, mereka dapat dibagi menjadi:
1. Bidang geofisika, karena kehadiran seluruh massa bumi:
Medan magnet;
bidang gravitasi;
Medan listrik; bidang bantuan laut.
2. Bidang hidrofisika, karena adanya massa air laut, yang meliputi:
Bidang suhu air laut;
Salinitas bidang air laut;
Bidang radioaktivitas air laut;
Bidang hidrodinamik;
bidang hidroakustik;
bidang hidrooptik;
medan radiasi termal permukaan laut.
Saat membuat sarana teknis untuk mendeteksi kapal dan sistem senjata non-kontak, karakteristik dan parameter wilayah laut diperhitungkan dengan cermat, dianggap sebagai gangguan alami, dengan mempertimbangkan sarana tersebut harus dikonfigurasi sedemikian rupa untuk menonjolkan bidang fisik kapal dengan latar belakang gangguan alam. Di sisi lain, kapal dapat menggunakan ladang laut untuk menutupi atau mengurangi permukaan lautnya.
Sebuah kapal (SW), ketika berada di suatu tempat di lautan, melakukan perubahan pada medan alam. Ia mendistorsi (mengganggu) bidang tertentu di Samudra Dunia dengan keteraturan tertentu, dan dalam beberapa kasus ia sendiri terkena medan fisik, misalnya, termagnetisasi.
Bidang fisik kapal ditelepon wilayah ruang angkasa yang berdekatan dengan kapal, di dalamnya terdeteksi distorsi bidang Samudra Dunia yang sesuai.
Kapal permukaan merupakan sumber dari berbagai medan fisik yang merupakan ciri-ciri kapal yang menentukan sifat siluman, perlindungan, dan stabilitas tempurnya.
Parameter medan fisik banyak digunakan dalam deteksi dan klasifikasi kapal, dalam sistem panduan senjata, serta dalam sistem kontrol senjata torpedo ranjau dan rudal non-kontak.
Saat ini, klasifikasi dan terminologi yang ketat untuk bidang fisik dan bangun kapal belum ditetapkan. Salah satu pilihannya adalah klasifikasi yang disajikan pada tabel No.1.
Bidang fisik kapal menurut letak sumber bidangnya dibedakan menjadi utama ( sendiri) dan sekunder (memanggil).
Bidang primer (intrinsik) kapal adalah bidang yang sumbernya terletak langsung pada kapal atau pada lapisan air yang relatif tipis berdekatan dengan lambung kapal.
Bidang kapal sekunder (terbangkit) adalah bidang kapal yang dipantulkan (terdistorsi), yang sumbernya berada di luar kapal (di luar angkasa, di kapal lain, dll).
Bidang yang dibuat secara artifisial dengan bantuan perangkat khusus (radio, stasiun sonar, instrumen optik) disebut seks fisik aktif SAYA mi.
Bidang-bidang yang secara alami diciptakan oleh kapal secara keseluruhan sebagai suatu struktur konstruktif disebut bidang fisik pasif kapal .
Menurut ketergantungan fungsional parameter medan fisik terhadap waktu, mereka dapat dibagi menjadi statis Dan dinamis.
Medan statis adalah medan fisik yang intensitas (tingkat atau daya) sumbernya tetap konstan selama medan tersebut terkena dampak pada sistem non-kontak.
Medan fisik dinamis (variabel waktu) adalah medan yang intensitas sumbernya berubah seiring waktu dampak medan pada sistem non-kontak.
Bidang fisik kapal saat ini banyak digunakan di tiga bidang:
Dalam sistem non-kontak berbagai jenis senjata;
Dalam sistem deteksi dan klasifikasi;
dalam sistem homing.
Tingkat penggunaan medan fisik dalam sarana teknis untuk mendeteksi, melacak kapal dan sistem senjata non-kontak tidaklah sama. Saat ini, bidang fisik kapal berikut telah diterapkan secara luas dalam praktik:
bidang akustik,
bidang termal (inframerah),
bidang hidrodinamik,
medan magnet,
Medan listrik.
Penyebab terjadinya dan cara mengurangi bidang fisik kapal tersebut akan dibahas pada soal-soal pelajaran berikut.
2. Bidang fisik utama kapal dan cara tidurnyaDanzheniya
a) Medan akustik kapal.
Medan akustik kapal adalah suatu wilayah ruang dimana gelombang akustik disalurkan, baik dihasilkan oleh kapal itu sendiri maupun dipantulkan dari kapal.
Gerak osilasi partikel-partikel medium elastis yang merambat seperti gelombang biasa disebut bunyi.
Kecepatan rambat bunyi bergantung pada sifat elastis medium (330 m/s di udara, 1500 m/s di air, sekitar 5000 m/s di baja). Kecepatan rambat suara di dalam air juga bergantung pada keadaan fisiknya, yang meningkat seiring dengan suhu, salinitas, dan tekanan hidrostatik.
Kapal yang bergerak adalah sumber suara yang kuat yang menciptakan medan akustik dengan intensitas tinggi di dalam air. Bidang ini disebut bidang hidroakustik kapal (HAPC).
Sesuai dengan klasifikasi yang telah dibahas sebelumnya, GAPC dibagi menjadi:
HAPC primer (kebisingan), yang dihasilkan oleh sumber gelombang akustik kapal itu sendiri;
HAPC sekunder (hidrolaktasi), yang terbentuk sebagai akibat dari gelombang akustik yang dipantulkan dari kapal, yang dipancarkan oleh sumber eksternal.
Bidang hidroakustik (kebisingan) kapal banyak digunakan dalam sistem deteksi dan klasifikasi stasioner, kapal dan penerbangan, serta sistem pelacak dan sekering jarak untuk senjata ranjau dan torpedo.
Medan hidroakustik kapal merupakan gabungan bidang-bidang yang saling bertumpukan, yang diciptakan oleh berbagai sumber, yang utamanya adalah:
Kebisingan yang ditimbulkan oleh baling-baling (sekrup) selama putarannya. Kebisingan bawah air kapal akibat kerja baling-baling dibagi menjadi beberapa komponen berikut:
Rotasi baling-baling kebisingan,
suara berputar-putar,
Suara getaran dari tepi baling-baling ("bernyanyi"),
kebisingan kavitasi.
Kebisingan yang dikeluarkan oleh lambung kapal saat bergerak dan di tempat parkir sebagai akibat getarannya akibat pengoperasian mekanisme.
Kebisingan yang ditimbulkan oleh aliran air di sekitar lambung kapal pada saat bergerak.
Tingkat kebisingan di bawah air bergantung pada kecepatan kapal dan kedalaman penyelaman (untuk kapal selam). Pada kecepatan perjalanan di atas kecepatan kritis, area yang menimbulkan kebisingan yang intens dimulai.
Selama pengoperasian kapal, kebisingannya dapat berubah karena beberapa alasan. Jadi peningkatan kebisingan difasilitasi oleh pengembangan sumber daya teknis mekanisme kapal, yang menyebabkan ketidakselarasan, ketidakseimbangan, dan peningkatan getaran. Energi osilasi dari mekanisme tersebut menyebabkan getaran lambung kapal, yang menyebabkan gangguan pada lingkungan tempel, yang menyebabkan kebisingan bawah air.
Getaran mekanisme ditransmisikan ke tubuh:
Melalui hubungan pendukung mekanisme dengan tubuh (fondasi);
Melalui sambungan mekanisme yang tidak mendukung dengan badan (pipa, pipa air, kabel);
Melalui udara di kompartemen dan ruangan NK.
Pompa yang dihubungkan dengan media tempel mentransmisikan energi getaran, selain jalur yang ditunjukkan, melalui media kerja pipa langsung ke dalam air.
Tingkat kebisingan kapal tidak hanya mencirikan siluman dari alat pendeteksi hidroakustik dan tingkat perlindungan terhadap senjata torpedo ranjau musuh potensial, tetapi juga menentukan kondisi pengoperasian alat pendeteksi hidroakustik dan penunjukan targetnya sendiri, yang mengganggu operasi. dari cara-cara ini.
Kebisingan sangat penting bagi kapal selam (kapal selam), karena sangat menentukan kemampuan siluman mereka. Pengendalian kebisingan dan pengurangannya merupakan tugas terpenting seluruh personel kapal dan khususnya kapal selam.
Untuk memastikan perlindungan akustik kapal, sejumlah tindakan organisasi, teknis dan taktis sedang diambil.
Kegiatan-kegiatan tersebut antara lain sebagai berikut:
peningkatan karakteristik mekanisme vibroakustik;
penghapusan mekanisme dari struktur lambung luar yang mengeluarkan kebisingan bawah air dengan memasangnya di geladak, platform dan sekat;
isolasi getaran mekanisme dan sistem dari badan utama dengan bantuan peredam kejut kedap suara, sisipan fleksibel, kopling, gantungan pipa penyerap goncangan dan fondasi pelindung kebisingan khusus;
peredam getaran dan kedap suara getaran suara pada struktur pondasi dan lambung, sistem perpipaan menggunakan lapisan kedap suara dan peredam getaran;
isolasi suara dan penyerapan suara dari mekanisme kebisingan di udara melalui penggunaan pelapis, selubung, layar, peredam suara di saluran udara;
penggunaan peredam kebisingan hidrodinamik dalam sistem air laut.
Kebisingan kavitasi dikurangi dengan langkah-langkah berikut:
penggunaan baling-baling dengan kebisingan rendah;
penggunaan baling-baling berkecepatan rendah;
peningkatan jumlah bilah;
menyeimbangkan baling-baling dan garis poros.
Totalitas tindakan konstruktif dan tindakan personel yang bertujuan mengurangi kebisingan dapat secara signifikan mengurangi tingkat medan hidroakustik kapal.
b) Medan termal kapal.
Sumber utama medan panas kapal (radiasi infra merah) adalah:
Permukaan bagian lambung di atas air, bangunan atas, geladak, selubung cerobong asap;
Permukaan saluran gas dan perangkat gas buang;
obor gas;
Permukaan struktur kapal (tiang, antena, geladak, dll.) yang terletak di zona aksi obor gas, pancaran gas roket, dan pesawat terbang selama peluncuran;
Burun dan bangunnya kapal.
Deteksi kapal permukaan dan kapal selam berdasarkan medan termalnya, dan penerbitan penetapan target senjata dilakukan dengan menggunakan peralatan pencari arah panas. Peralatan tersebut dipasang di pesawat terbang, satelit, kapal permukaan dan kapal selam, pos pantai.
Perangkat pelacak termal (inframerah) juga disuplai ke berbagai jenis rudal dan torpedo. Perangkat pelacak termal modern memastikan penangkapan target pada jarak hingga 30 km.
Cara paling efektif untuk mengurangi medan termal kapal adalah dengan menggunakan sarana teknis perlindungan termal.
Sarana teknis perlindungan termal meliputi:
pendingin gas buang dari pembangkit listrik kapal (ruang pencampuran, selubung luar, jendela pemasukan udara berkisi-kisi, nozel, sistem injeksi air, dll.);
sirkuit pemulihan panas (TUK) pembangkit listrik kapal;
perangkat pembuangan gas di atas kapal (permukaan dan bawah air) dan buritan;
layar untuk radiasi infra merah dari permukaan internal dan eksternal saluran gas (layar dua lapis, layar profil dengan pendingin air atau udara, badan pelindung, dll.);
sistem perlindungan air universal;
pelapis untuk lambung kapal dan bangunan atasnya, termasuk cat, dengan emisivitas yang berkurang;
isolasi termal bangunan kapal bersuhu tinggi.
Visibilitas termal kapal permukaan juga dapat dikurangi dengan cara taktis. Cara-cara tersebut antara lain sebagai berikut:
penggunaan efek penutup kabut, hujan dan salju;
penggunaan objek dan fenomena dengan radiasi infra merah yang kuat sebagai latar belakang;
penggunaan sudut arah busur dalam kaitannya dengan pembawa peralatan pencari arah panas.
Visibilitas termal kapal selam berkurang seiring bertambahnya kedalaman perendaman.
c) Bidang hidrodinamik kapal.
Medan hidrodinamik kapal (HFC) adalah luas ruang yang berdekatan dengan kapal, di mana terjadi perubahan tekanan hidrostatis yang disebabkan oleh pergerakan kapal.
Dari segi esensi fisik, HIC adalah gangguan yang dilakukan kapal terhadap bidang hidrodinamik alami Samudera Dunia.
Jika di setiap tempat di Samudra Dunia parameter medan hidrodinamiknya sebagian besar ditentukan oleh fenomena acak, yang sangat sulit untuk diperhitungkan sebelumnya, maka kapal yang bergerak tidak menimbulkan perubahan acak, tetapi perubahan yang cukup alami pada parameter ini. , yang dapat diperhitungkan dengan akurasi yang diperlukan untuk latihan.
Ketika sebuah kapal bergerak di dalam air, partikel-partikel fluida yang terletak pada jarak tertentu dari lambung kapal mengalami gerakan yang terganggu. Ketika partikel-partikel ini bergerak, nilai tekanan hidrostatik di tempat pergerakan kapal berubah, dan medan hidrodinamik kapal dengan parameter tertentu terbentuk.
Ketika kapal selam bergerak di bawah air, area perubahan tekanan meluas ke permukaan air dengan cara yang sama seperti ke tanah. Jika pergerakan dilakukan pada kedalaman perendaman yang dangkal, maka jejak hidrodinamik gelombang yang ditandai secara visual akan muncul di permukaan air.
Dengan demikian, medan hidrodinamik kapal tercipta ketika bergerak relatif terhadap fluida di sekitarnya dan bergantung pada perpindahan, dimensi utama, bentuk lambung, kecepatan kapal, serta kedalaman laut (jarak ke dasar kapal). .
Medan hidrodinamik kapal (HFC) banyak digunakan dalam sekering hidrodinamik non-kontak untuk tambang bawah.
Sangat sulit untuk memberikan perlindungan hidrodinamik untuk kapal jenis apa pun atau secara signifikan mengurangi parameter GIC menggunakan cara struktural. Untuk melakukan ini, perlu dibuat bentuk lambung yang kompleks, yang akan meningkatkan resistensi terhadap pergerakan. Oleh karena itu, penyelesaian masalah proteksi hidrodinamik dilakukan terutama melalui tindakan organisasi.
Untuk memastikan perlindungan hidrodinamik kapal mana pun, parameter GPC-nya perlu dan cukup tidak melebihi nilai pengaturan sekering hidrodinamik non-kontak.
Tingkat medan hidrodinamik menurun seiring dengan menurunnya kecepatan kapal. Mengurangi kecepatan kapal ke kecepatan yang aman merupakan cara utama untuk melindungi kapal dari ranjau hidrodinamik.
Grafik kecepatan kapal yang aman dan aturan penggunaannya diberikan dalam petunjuk pemilihan kecepatan kapal yang aman saat bernavigasi di daerah di mana ranjau hidrodinamik dapat diletakkan.
Selain bidang fisik operasional kapal, terdapat juga bidang yang hampir seluruhnya bergantung pada sifat fisik dan kimia bahan pembuat kapal. Medan fisik kapal tersebut meliputi medan magnet dan listrik.
d) Medan listrik kapal.
Medan fisik kapal selanjutnya adalah medan listrik. Dari pelajaran fisika diketahui bahwa jika muatan listrik muncul di suatu titik dalam ruang, maka timbul medan listrik di sekitar muatan tersebut.
Medan listrik kapal (EPC) adalah luas ruang yang dilalui arus listrik searah.
Alasan utama terbentuknya medan listrik kapal adalah:
1. Proses elektrokimia antara bagian-bagian yang terbuat dari logam yang berbeda dan terletak di bagian bawah air kapal (baling-baling dan poros, perangkat kemudi, perlengkapan tempel bawah, tapak lambung kapal dan sistem proteksi katodik, dll.).
2. Proses yang disebabkan oleh fenomena induksi elektromagnetik, yaitu lambung kapal pada saat bergerak melintasi garis-garis gaya medan magnet bumi, sehingga timbul arus listrik pada lambung kapal dan sekitarnya. massa air. Demikian pula arus yang muncul pada baling-baling kapal ketika berputar di MPZ dan MPK.
3. Proses yang berhubungan dengan kebocoran arus peralatan listrik kapal ke lambung kapal dan ke dalam air.
Alasan utama terbentuknya EPC adalah proses elektrokimia antara logam yang berbeda. Sekitar 99% dari nilai maksimum EIC disebabkan oleh proses elektrokimia. Oleh karena itu, untuk mengurangi tingkat EPA, upayakan untuk menghilangkan penyebab ini.
Medan listrik kapal secara signifikan melebihi medan listrik alami Samudra Dunia, yang memungkinkannya digunakan untuk membuat senjata angkatan laut non-kontak dan alat pendeteksi kapal selam.
Untuk mengurangi medan listrik kapal, dilakukan beberapa tindakan, yang pokoknya adalah sebagai berikut:
Penggunaan bahan bukan logam untuk pembuatan badan dan bagian tubuh yang dicuci dengan air laut;
Pemilihan logam menurut kedekatan nilai potensial elektrodanya pada tubuh dan bagian yang dicuci oleh air laut;
Perlindungan sumber EPA;
Pemutusan rangkaian listrik internal sumber EPC;
Melapisi sumber EPC dengan bahan isolasi listrik.
G) Medan magnet kapal.
Medan Magnet Kapal (MPF) adalah suatu wilayah ruang angkasa yang medan magnet alami bumi terdistorsi oleh keberadaan atau pergerakan kapal yang termagnetisasi pada medan bumi.
Medan magnet kapal (MPC) banyak digunakan dalam sekering jarak untuk senjata ranjau dan torpedo, serta dalam sistem stasioner dan penerbangan untuk deteksi magnetometri kapal selam.
Penyebab terjadinya medan magnet kapal adalah sebagai berikut. Zat apa pun selalu bersifat magnetis, mis. mengubah sifat-sifatnya dalam medan magnet, tetapi derajat perubahan sifat-sifatnya tidak sama untuk zat yang berbeda.
Ada zat yang bermagnet lemah (misalnya aluminium, tembaga, titanium, air), dan zat bermagnet kuat (seperti besi, nikel, kobalt, dan beberapa paduan). Zat yang dapat menjadi magnet kuat disebut feromagnet.
Untuk mengkarakterisasi medan magnet secara kuantitatif, kuantitas fisik khusus digunakan - kekuatan medan magnet H.
Besaran fisika penting lainnya yang terutama mencirikan sifat magnetik suatu material adalah intensitas magnetisasi SAYA. Selain itu, ada konsep magnetisasi sisa Dan induktif nAmagnetisasi.
Magnetisasi remanen adalah magnetisasi permanen kapal yang tetap tidak berubah untuk jangka waktu yang cukup lama dengan adanya perubahan atau tidak adanya EMF.
Magnetisasi induktif suatu kapal merupakan besaran yang berubah secara terus menerus dan proporsional seiring dengan perubahan EMF.
Sebuah kapal, yang lambungnya terbuat dari bahan feromagnetik, atau mempunyai massa feromagnetik lainnya (mesin utama, ketel uap, dll.) dimagnetisasi ketika berada di medan magnet bumi, yaitu. memperoleh medan magnetnya sendiri.
Medan magnet kapal terutama bergantung pada sifat magnetik bahan pembuat kapal, teknologi konstruksi, ukuran dan distribusi massa feromagnetik, lokasi konstruksi dan area navigasi, jalur, pitching, dan beberapa faktor lainnya.
Cara-cara untuk mengurangi medan magnet kapal akan dibahas lebih rinci pada soal pelajaran berikutnya.
3. Perangkat degaussing kulit kayuBla
Tugas mengurangi medan magnet kapal dapat diselesaikan dengan dua cara:
penggunaan bahan bermagnet rendah dalam desain lambung, peralatan dan mekanisme kapal;
degaussing kapal.
Penggunaan material bermagnet rendah dan non-magnetik untuk membuat struktur kapal dapat mengurangi medan magnet kapal secara signifikan. Oleh karena itu, dalam pembangunan kapal khusus (kapal penyapu ranjau, lapisan ranjau), bahan seperti fiberglass, plastik, paduan aluminium, dll banyak digunakan. Dalam pembangunan beberapa proyek kapal selam nuklir, titanium dan paduannya digunakan, yang, selain berkekuatan tinggi, merupakan bahan bermagnet rendah.
Namun, kekuatan dan karakteristik mekanis dan ekonomi lainnya dari bahan bermagnet rendah memungkinkan penggunaannya dalam konstruksi kapal perang dalam batas terbatas.
Selain itu, meskipun struktur lambung kapal terbuat dari bahan bermagnet rendah, sejumlah mekanisme kapal tetap terbuat dari logam feromagnetik, yang juga menimbulkan medan magnet. Oleh karena itu, saat ini, metode utama perlindungan magnetis pada sebagian besar kapal adalah demagnetisasinya.
Degaussing kapal adalah serangkaian tindakan yang bertujuan untuk mengurangi secara artifisial komponen kekuatan medan magnetnya.
Tugas utama demagnetisasi adalah:
a) pengurangan seluruh komponen ketegangan IPC hingga batas yang ditetapkan oleh aturan khusus;
b) memastikan stabilitas keadaan kapal yang mengalami kerusakan magnetik.
Salah satu metode untuk mengatasi masalah ini adalah demagnetisasi belitan.
Inti dari metode demagnetisasi belitan terletak pada kenyataan bahwa MPC dikompensasi oleh medan magnet dari arus belitan standar yang khusus dipasang di kapal.
Keseluruhan sistem belitan, sumber tenaganya, serta peralatan kendali dan pemantauannya adalah perangkat degaussing(RU) kapal.
Sistem belitan switchgear kapal dapat mencakup belitan berikut (tergantung pada jenis dan kelas kapal):
a) Belitan horizontal utama (MG), dirancang untuk mengkompensasi komponen vertikal MPC. Untuk mendemagnetisasi massa yang lebih besar dari bahan feromagnetik selubung, gas buang dibagi menjadi beberapa tingkatan, dengan setiap tingkatan terdiri dari beberapa bagian.
b) Gulungan rangka jalur (KSh), dirancang untuk mengimbangi magnetisasi induktif longitudinal kapal. Ini terdiri dari serangkaian belokan terhubung seri yang terletak di bidang bingkai.
a) Gulungan horizontal utama gas buang.
b) Rangka lintasan berliku KSh.
c) Jalur lilitan bokong KB.
c) Gulungan pantat jalur (KB), dirancang untuk mengkompensasi bidang magnetisasi transversal induktif kapal. Dipasang dalam bentuk beberapa kontur yang terletak bersebelahan pada bidang bokong, simetris terhadap bidang diametris kapal.
d) Gulungan permanen, digunakan pada kapal berkapasitas besar. Jenis belitan ini meliputi belitan rangka permanen (PN) dan belitan pantat konstan (PB). Gulungan ini diletakkan di sepanjang jalur belitan KSh dan KB dan tidak memiliki pengaturan arus apa pun selama pengoperasian.
e) Gulungan khusus (CO) yang dirancang untuk mengkompensasi medan magnet dari massa feromagnetik besar dan instalasi listrik yang kuat (wadah dengan rudal, unit penyapu ranjau, baterai, dll.)
Catu daya belitan switchgear hanya dilakukan dengan arus searah dari unit catu daya khusus switchgear. Unit catu daya switchgear adalah konverter mesin listrik, yang terdiri dari motor penggerak AC dan generator DC.
Untuk konverter daya dan belitan switchgear di kapal, dipasang papan daya switchgear khusus, yang menerima daya dari dua sumber arus yang terletak di sisi berbeda. Peralatan switching, pelindung, pengukuran dan sinyal yang diperlukan dipasang pada papan switchgear.
Untuk kontrol otomatis arus pada belitan RU, dipasang peralatan khusus yang mengatur arus pada belitan RU tergantung pada arah magnet kapal. Saat ini kapal menggunakan regulator arus tipe KADR-M dan CADMIY.
Seiring dengan demagnetisasi belitan, mis. menggunakan RU, kapal permukaan dan kapal selam secara berkala mengalami demagnetisasi tanpa angin.
Inti dari demagnetisasi tanpa angin terletak pada kenyataan bahwa kapal terkena paparan jangka pendek terhadap medan magnet kuat yang dibuat secara artifisial, yang mengurangi IPC ke standar tertentu. Kapal itu sendiri dengan metode ini tidak memiliki belitan demagnetisasi yang stasioner. Demagnetisasi tanpa belitan dilakukan pada dudukan SBR khusus (windingless demagnetization stand).
Kerugian utama dari metode demagnetisasi tanpa belitan adalah stabilitas keadaan kapal yang mengalami demagnetisasi yang tidak memadai, ketidakmungkinan mengkompensasi komponen induktif MPC, yang bergantung pada jalur, dan durasi proses demagnetisasi tanpa belitan.
Dengan demikian, pengurangan maksimum medan magnet kapal dicapai dengan menerapkan dua metode demagnetisasi - berliku dan non-berliku. Penggunaan RI memungkinkan untuk mengkompensasi MPC selama operasi, tetapi karena medan magnet kapal dapat berubah secara signifikan seiring waktu, kapal memerlukan perlakuan magnetis berkala di SBR. Selain itu, SBR mengukur besarnya medan magnet kapal untuk menjaga IPC tetap berada dalam lorong yang telah ditetapkan.
Kesimpulan
Dengan demikian, bidang fisik kapal yang dipertimbangkan berhubungan langsung dengan pengoperasiannya. Berbagai sistem untuk mendeteksi kapal dan kapal selam, sistem panduan senjata, serta sekering jarak untuk senjata ranjau dan torpedo didasarkan pada penggunaan medan fisik ini.
Dalam hal ini, mengurangi tingkat medan fisik kapal dan menjaganya dalam batas yang dapat diterima merupakan tugas penting bagi seluruh awak kapal.
Deteksi kapal dengan cara observasi apa pun, serta pengoperasian sistem pelacak non-kontak dan sekering senjata, terjadi ketika intensitas medan kapal melebihi ambang sensitivitas alat tersebut.
Ada beberapa cara yang berbeda secara mendasar untuk mengurangi kemungkinan deteksi dan penghancuran kapal melalui sarana tempur dan sistem non-kontak. Esensinya adalah sebagai berikut:
1. Gunakan fitur kamuflase di lautan dunia, fitur lingkungan air atau udara, metode taktis sedemikian rupa sehingga, jika memungkinkan, mengamati musuh, pastikan siluman Anda sendiri pada jarak tertentu dan probabilitas terendah terkena senjata non-kontak.
2. Mengurangi intensitas sumber medan fisik kapal dengan bantuan tindakan konstruktif dan organisasional. Cara ini disebut dengan menjamin perlindungan fisik kapal.
Perlindungan kapal dari deteksi dan dampak berbagai jenis senjata sangat mempengaruhi kemampuan tempur kapal dan kinerja efektif tugas-tugas yang dihadapi kapal. Semakin baik kapal dilindungi, semakin kecil kemungkinannya untuk menerima berbagai kerusakan.
Jika kapal masih menerima kerusakan akibat benturan senjata musuh (atau kerusakan darurat), maka kapal harus mampu menahan kerusakan tersebut dan memulihkan kemampuan tempurnya. Kualitas ini adalah kemampuan bertahan kapal.
Kualitas ini akan dibahas dalam pelajaran berikutnya.
Dukungan pendidikan dan metodologis
1. Alat bantu visual: berdiri "Bagian memanjang kapal",
Perangkat URT-850.
2. Alat Pengajaran Teknis: proyektor overhead.
3. Aplikasi: slide di atas kepala.
literatur
1. UE "Bidang fisik kapal" Inv. Nomor 210
Dihosting di Allbest.ru
Dokumen Serupa
Maksud dan tujuan utama pembuatan kapal "Sevastopol". Basis ilmiah-teknis dan produksi industri, sumber daya yang tersedia untuk pembuatan kapal. Karakteristik, data kinerja dan fitur desain kapal dan pembangkit listriknya.
makalah, ditambahkan 04/12/2015
Analisis pengembangan dan penerapan dukungan logistik terpadu untuk kapal dan sistem persenjataan di semua tahap siklus hidup kapal, daftar dokumen peraturan dan teknis yang diperlukan. Grafik cangkang cacat dan perhitungan jumlah rata-ratanya.
makalah, ditambahkan 20/01/2012
Sifat fisika dan kimia senyawa organofosfat, mekanisme kerja, pengaruhnya terhadap berbagai sistem, pengaruhnya terhadap enzim, cara penetrasi dan identifikasi. Mekanisme inaktivasi FOS kolinesterase, pertolongan pertama jika terjadi keracunan.
abstrak, ditambahkan 22/09/2009
Zat beracun yang kuat: definisi, faktor perusak, efek pada manusia. Sifat fisik, kimia, racun dan metode perlindungan. Pencegahan kemungkinan kecelakaan di fasilitas kimia berbahaya dan pengurangan kerusakan akibat fasilitas tersebut.
makalah, ditambahkan 05/02/2011
Sulfur dioksida, sifat fisik, kimia, toksiknya. Penilaian situasi kimia selama penghancuran wadah berisi SDYAV. Perhitungan kedalaman zona kontaminasi jika terjadi kecelakaan di fasilitas kimia berbahaya. Cara melokalisasi sumber infeksi.
makalah, ditambahkan 19/12/2011
Pengaruh radiasi terhadap kelahiran orang dengan mutasi gen. Kecacatan mental dan fisik orang yang muncul setelah ledakan di lokasi uji coba nuklir Semipalatinsk (Kazakhstan): mikrosefali, skoliosis, sindrom Down, atrofi tulang belakang, palsi serebral.
presentasi, ditambahkan 22/10/2013
Gas mustard (gas mustard) adalah zat perang kimia dengan aksi sitotoksik melepuh, zat alkilasi. Sejarah penemuan, produksi, sifat fisik dan kimia, efek merusak. Pertolongan pertama jika terkena gas mustard; peralatan pelindung.
presentasi, ditambahkan 11/1/2013
Relevansi dan pentingnya mekanisme pemanfaatan wilayah udara. Tanda-tanda prinsip perlindungan wilayah udara: tidak dapat diganggu gugat, saling menghormati kedaulatan, penyelesaian situasi konflik secara damai, kerja sama menyeluruh.
abstrak, ditambahkan 14/01/2009
Tindakan dan tindakan untuk melindungi penduduk di masa perang. Rekomendasi tentang rezim perlindungan di area kontaminasi radioaktif, kimia, bakteriologis. Cara utama untuk melindungi penduduk dari senjata pemusnah massal. Berlindung di struktur pelindung.
abstrak, ditambahkan 15/06/2011
Senjata pemusnah massal. Sarana perlindungan individu dan kolektif. Pertolongan pertama pertolongan pertama. Resusitasi jantung paru. Pertolongan pertama untuk keracunan. Pengobatan luka. Radang dingin, luka bakar, cedera listrik, sengatan panas, tenggelam.
AKU G. ZAKHAROV - Doktor Ilmu Teknik, Profesor, Laksamana Muda,
V.V. EMELYANOV - calon ilmu teknik, kapten peringkat 1,
V.P. SHCHEGOLIKHIN - doktor ilmu teknik, kapten peringkat 1,
V.V. CHUMAKOV - Doktor Ilmu Kedokteran, Profesor, Kolonel Pelayanan Medis
Bidang fisik kapal yang paling terkenal meliputi bidang bangun hidroakustik, magnet, hidrodinamik, listrik, elektromagnetik frekuensi rendah, yang memanifestasikan dirinya terutama di lingkungan laut, serta termal, radar sekunder, radar optik, dan bidang lainnya. yang biasanya muncul di luar angkasa, di atas kapal. Bidang fisik digunakan ketika sekering jarak terpicu di ranjau dan torpedo, serta untuk mendeteksi kapal selam yang tenggelam. Pengalaman Perang Dunia Kedua menunjukkan bahwa sebagian besar kapal yang tenggelam diledakkan ranjau.
Peningkatan pencari arah dan sonar, munculnya senjata ranjau dan torpedo yang merespons kebisingan kapal, dengan sangat mendesak menimbulkan pertanyaan tentang pengurangan emisi suara kapal dan pengurangan besarnya pantulan sonar, yang meningkatkan siluman akustik mereka. , perlindungan dari serangan senjata dan meningkatkan kondisi kerja alat hidroakustik mereka sendiri.
Selama Perang Patriotik Hebat, para ilmuwan dari institut Angkatan Laut, Institut Penelitian Pusat. Akademisi A.N. Krylova, spesialis dari organisasi desain dan galangan kapal sedang mencari cara untuk mengurangi kebisingan kapal selam dan kapal penyapu ranjau dengan memasang mekanisme aktif getaran pada peredam kejut dan menggunakan peredam suara untuk mesin diesel (I.I. Klyukin, O.V. Petrova). Perang tersebut mengungkapkan ketidakcukupan dan ketidaksempurnaan yang nyata dari sarana perlindungan akustik kapal domestik yang ada pada saat itu. Oleh karena itu, pada tahun-tahun pertama pascaperang, laboratorium khusus dan tim penelitian mulai dibentuk, yang tujuannya ditentukan oleh kebutuhan untuk mengurangi parameter akustik kapal (M.Ya. Minin, Yu.M. Sukharevsky) . Baling-baling pertama yang relatif senyap muncul. Mekanisme paling berisik dipasang pada peredam kejut, sambungan karet-logam digunakan.
Awal dari desain dan konstruksi kapal selam nuklir pertama dan kapal anti-kapal selam berkecepatan tinggi yang dilengkapi dengan stasiun hidroakustik memberikan dorongan bagi pengembangan akustik kapal. Studi tentang sifat fisik pembangkitan kebisingan kapal, pengembangan skema perhitungan perkiraan pertama untuk menilai emisi suara lambung kapal, baling-balingnya, penciptaan sarana isolasi suara dan getaran serta penyerapan getaran yang lebih efektif, studi tentang sifat dan sumber aktivitas getaran mekanisme dan sistem kapal, pengembangan dan pembuatan instrumen dan metode pengukuran dan studi kebisingan kapal dan getaran mekanismenya merupakan bidang utama akustik kapal. Mereka terlibat di Central Research Institute. SEBUAH. Krylov, Institut Penelitian Pusat ke-1 Kementerian Pertahanan, Institut Akustik Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Sekolah ilmiah pertama didirikan di bawah kepemimpinan L.Ya. Gutina, Ya.F. Sharova, A.V. Rimsky-Korsakov, B.D. Tartakovsky, B.N. Masharsky, N.G. Belyakovsky, I.I. Klyukin. NERAKA. Pernik. Pada tahun 1956-1958. Lembaga Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan dan Lembaga Penelitian Pusat. Akademisi A.N. Krylov, uji akustik skala penuh khusus pertama pada kapal permukaan dilakukan dengan menggunakan bejana hidroakustik pengukur. Hasil pengujian dan studi tentang karakteristik dan sumber medan hidroakustik kapal memungkinkan untuk merumuskan rekomendasi yang masuk akal untuk desain proteksi akustik kapal selam nuklir pertama dan pengurangan interferensi akustik pada pengoperasian stasiun hidroakustik kapal permukaan. . Pada saat yang sama, personel ilmiah dilatih, spesialis perlindungan akustik kapal dilatih untuk organisasi desain, galangan kapal, dan unit angkatan laut.
Sejak awal tahun 1960-an, program penelitian dan pengembangan kompleks yang bertujuan untuk meningkatkan karakteristik akustik kapal selam dan kapal permukaan mulai dibentuk dan dilaksanakan. Program-program ini diawasi oleh Dewan Ilmiah untuk program terpadu "Hidrofisika" di bawah Presidium Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (dipimpin oleh A.P. Aleksandrov, Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet). Manajemen langsung pelaksanaan program-program ini dilakukan oleh para ilmuwan terkemuka dan penyelenggara penelitian ilmiah - Ya.F. Sharov, B.A. Tkachenko, G.A. Khoroshev, L.P. Sedakov, A.V. Avrinsky, V.N. Parkhomenko, E.L. Myshinsky, V.S. Ivanov.
Pada tahun-tahun berikutnya, karya Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov, Institut Penelitian Pusat ke-1 Kementerian Pertahanan, institut Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, organisasi desain dan galangan kapal, keberhasilan signifikan telah dicapai dalam memecahkan masalah pengurangan kebisingan bawah air kapal selam dan kapal permukaan. Selama 30 tahun terakhir, tingkat kebisingan bawah air kapal selam domestik telah menurun lebih dari 40 dB (100 kali lipat).
Hal ini menjadi mungkin sebagai hasil dari berbagai studi teoretis dan eksperimental tentang sifat fisik perambatan getaran melalui struktur lambung kapal dan emisi suaranya ke dalam air. Model fisik dan matematis dibuat untuk kapal selam dan kapal permukaan sebagai pemancar kebisingan bawah air multi-elemen yang kompleks, yang menjadi dasar tidak hanya perkiraan prediktif dari tingkat kebisingan kapal yang diharapkan, tetapi juga rekomendasi untuk arsitektur dikembangkan. dan desain lambung kapal serta elemen-elemennya, untuk penempatan mekanisme dan sistem kapal. Ilmuwan dari Universitas Negeri Rostov, Institut Masalah Mekanika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, Institut Teknik Mesin dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (I.I. Vorovich, A.L. Goldenweiser, A.Ya. Tsionsky, A.S. Yudin, G. N. Chernyshev, A. Z. Averbukh, G. V. Tarkhanov), yang memberikan kontribusi penting terhadap pengembangan gagasan tentang vibroacoustics struktur cangkang yang mendekati lambung kapal selam. Untuk mengurangi rangsangan getaran dan mengurangi emisi suara dari struktur lambung, lapisan khusus penyerap getaran, kedap suara, dan penyerap suara dibuat dan diterapkan pada kapal. Penggunaannya memastikan pengurangan kebisingan di dalam lokasi kapal dan meningkatkan kondisi kehidupan dan kerja awak kapal. Lapisan di bagian luar lambung mengurangi pantulan sinyal sonar dari lambung.
Selama pengembangan dan pembuatan pelapis, sejumlah masalah fisik dan teknis diselesaikan untuk pemilihan bahan pelapis dan strukturnya yang rasional, yang memungkinkan untuk memastikan, bersama dengan karakteristik akustik pelapis yang diperlukan, kekuatan dan keandalannya.
Kemajuan signifikan telah dicapai dalam bidang sistem hidrolik dan udara dengan kebisingan rendah. Berdasarkan generalisasi teoretis dari banyak eksperimen yang dilakukan pada tegakan hidro dan aerodinamis, prinsip-prinsip untuk membuat perangkat kontrol throttle dengan kebisingan rendah dan mekanisme lainnya dikembangkan (Ya.A. Kim, I.V. Malokhovsky, V.I. Golovanov, A.V. Avrinskiy).
Berfungsi untuk mengurangi getaran dan kebisingan mekanisme dan sistem kapal yang bersangkutan, pertama-tama, unit turbo-gear, pompa, kipas angin, mekanisme kelistrikan dan peralatan lainnya. Pekerjaan penting dilakukan pada sistem rotor, mekanisme engkol, dan bantalan. Kami mempelajari sumber kebisingan dan getaran elektromagnetik pada motor listrik, mesin listrik, dan konverter statis. Dalam karya ini, bersama dengan para ahli dari Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov dan Lembaga Penelitian Pusat ke-1 Kementerian Pertahanan (K.I. Selivanov, A.P. Golovnin, Kh.A. Gurevich, E.L. Myshinsky, S.Ya. Novozhilov, E.N. Afonin, dll.), partisipasi aktif ilmuwan dari Institut Teknik Mesin dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet dan insinyur industri pembuatan mesin (R.M. Belyakov, F.M. Dimentberg, E.L. Poznyak, I.D. Yampolsky, B.V. Pokrovsky, dan lainnya) menjadi tuan rumah.
Berdasarkan analisis teoretis dan pemrosesan sejumlah besar data eksperimen, ketergantungan karakteristik akustik jenis mekanisme utama pada parameter energi ditentukan, dan dengan demikian desain pembangkit listrik yang optimal dapat dipastikan. Untuk hampir setiap generasi kapal selam dan kapal permukaan, alat isolasi getaran dikembangkan: peredam kejut, selang fleksibel, pipa cabang, gantungan lunak untuk pipa dan kopling. Dari generasi ke generasi, kemampuan isolasi getarannya berlipat ganda. Fondasi isolasi getaran khusus, skema pengencang isolasi getaran dua tahap dikembangkan. Sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan di bawah bimbingan spesialis dari Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov, Institut Penelitian Pusat Angkatan Laut ke-1 (G.N. Belyavsky, Ya.F. Sharov, V.I. Popkov, N.V. Kapustin, K.Ya. Maltsev, I.L. Orem, V.R. Popinov) , industri pembuatan kapal dalam negeri memiliki berbagai macam penyerap goncangan dan struktur isolasi getaran yang dapat memberikan pengurangan getaran dan kebisingan secara signifikan. Dari desainnya yang unik, perlu diperhatikan peredam kejut pneumatik dan frekuensi rendah untuk beban 0,5-100 ton, selang fleksibel untuk pipa dengan tekanan lingkungan kerja hingga 10.000 kPa, dan beberapa lainnya.
Efek yang baik diperoleh dari penggunaan penyerapan getaran pada peralatan listrik kapal, jaringan pipa, rangka dan struktur fundamental. Dengan demikian, rangka ruang yang terbuat dari balok komposit (tipe sandwich) untuk mekanisme rakitan agregat memastikan pengurangan kebisingan hingga 15 dB sambil mempertahankan kapasitas menahan beban penuh. Struktur komposit dengan lapisan viskoelastik internal telah diterapkan dalam konstruksi jaringan pipa, pilar, dan baling-baling. Selubung khusus untuk mekanisme, peredam saluran udara dan jaringan pipa sistem air tempel juga berkontribusi terhadap pengurangan kebisingan.
Sistem untuk menekan getaran dan kebisingan mekanisme secara aktif diciptakan oleh tim ilmuwan dan spesialis dari Central Research Institute of Marine Electrical Engineering di bawah kepemimpinan A.V. Barkov dan V.V. Malakhov. Institut Teknik Mesin Uni Soviet (RAS) melakukan penelitian dan pengembangan perangkat aktif untuk mengurangi getaran mekanisme dan sistem rumah poros penggerak (V.V. Yablonsky, Yu.E. Glazov, S.A. Tiger).
Siklus besar penelitian dilakukan oleh para ilmuwan dan spesialis dari Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov dan perusahaan pembuat mesin untuk menciptakan pembangkit listrik kompak dengan kepadatan energi spesifik yang tinggi, yang memiliki sistem yang efektif untuk menekan energi akustik dengan segala cara perambatannya - melalui struktur lambung, melalui media cair dalam pipa dan melalui sekitarnya ruang udara. Pencarian dilakukan dan opsi untuk penempatan rasional mekanisme vibroaktif ditemukan, dengan mempertimbangkan interaksinya, penggunaan struktur non-vibroaktif secara optimal, pengecualian mode resonansi dari kumpulan agregat, dan banyak lagi. Dalam hal ini, perlu diperhatikan kerja keras V.I. Popkov dan sekolah ilmiahnya.
Pengenalan hasil penelitian ini ke dalam pembangkit listrik blok yang dibuat di Pabrik Leningrad Kirov (Kepala Desainer - M.K. Blinov) dan Pabrik Pipa Kaluga (Kepala Desainer - Akademisi V.I. Kiryukhin) memungkinkan terciptanya mesin yang menjamin pembangunan rendah -kebisingan kapal selam.
Prinsip proteksi akustik “kekuatan yang sama” pada pembangkit listrik (PP) dirumuskan, dimana transmisi energi bunyi sepanjang berbagai jalur perambatannya kurang lebih sama. Informasi besar tentang keadaan mekanisme vibroakustik, yang terakumulasi selama periode pengujian akustik skala penuh dan mekanisme dan pembangkit listrik, memungkinkan untuk mengusulkan sejumlah metode untuk mengendalikan getaran dan kebisingan, dan mendiagnosis kondisi teknis mekanisme.
Ketidakrataan medan kecepatan pada piringan baling-baling, penyebab hidrodinamik lainnya menyebabkan munculnya gaya-gaya unsteady pada baling-baling, yang disalurkan melalui poros dan bantalan ke lambung kapal sehingga menyebabkan getaran yang kuat (dan akibatnya memperburuk getaran. kondisi kelayakhunian di kapal), radiasi suara yang signifikan ke dalam air pada frekuensi rendah.
Untuk mengatasi masalah pengurangan radiasi frekuensi rendah, pekerjaan dilakukan untuk mengisolasi baling-baling dari lambung kapal dengan memasukkan elemen elastis ke dalam sistem sambungan antara baling-baling dan poros serta lambung kapal, yang merupakan tugas ilmiah dan teknik yang kompleks. Di bawah kepemimpinan S.F. Abramovich, M.D. Genkina, K.N. Pakhomova, Yu.E. Spesialis Glazov dari Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov dan organisasi desain menemukan sejumlah solusi konstruktif yang efektif untuk masalah ini.
Sejalan dengan pengembangan sarana proteksi akustik pasif (perangkat isolasi getaran, pelapis akustik, dll.), pekerjaan dilakukan untuk mempelajari kemungkinan penggunaan metode aktif redaman (kompensasi) medan hidroakustik kapal. Pekerjaan ke arah ini dilakukan di Institut Akustik Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (B.D. Tarkovsky, G.S. Lyubashevsky, A.I. Orlov), gagasan M.D. Malyuzhinets (pekerjaan diawasi oleh V.V. Tyutekin, V.N. Merkulov). Di Lembaga Penelitian Pusat. Akademisi A.N. Krylov, perangkat aktif-pasif untuk peredam kebisingan di pipa (V.L. Maslov, L.I. Soloveychik), serta sistem untuk mengkompensasi gangguan kapal dengan pengoperasian fasilitas hidroakustik, diusulkan dan dipelajari.
Pemecahan masalah pengurangan gangguan kapal terhadap pengoperasian sarana hidroakustik memerlukan penelitian: tentang perambatan bunyi dan getaran dari sumber di kapal ke lokasi perangkat sonar; sesuai dengan karakteristik statis lapisan batas turbulen pada radome antena GAS dan radiasi suara oleh struktur radome GAS di bawah aksi gaya lapisan batas turbulen, serta pada penciptaan kubah antena GAS dengan sifat pelindung kebisingan, transparansi suara, kekuatan dan stabilitas yang diperlukan. Penting untuk mempelajari difraksi gelombang suara pada benda yang bentuknya berubah-ubah.
Kompleks pengaturan eksperimental khusus, maket, dan stan dikembangkan untuk penelitian ini. Atas dasar eksperimen ini, serta dalam kondisi alam, pekerjaan dilakukan yang memungkinkan terciptanya teori pembentukan interferensi akustik kapal. Atas dasar ini, metode untuk menghitung tingkat gangguan ini dan kekuatan fairing diciptakan, dan rekomendasi serta langkah-langkah dikembangkan untuk mengurangi gangguan. Kapal selam telah memperkenalkan desain radome anti-jamming untuk antena GAS utama, yang tidak hanya mengurangi interferensi yang berasal dari turbulen hidrodinamik, terutama pada kecepatan tinggi, tetapi juga memenuhi persyaratan transparansi dan kekuatan suara.
Pemecahan masalah pengurangan interferensi pada kapal permukaan mengikuti jalur penggunaan perangkat pelindung lambung kapal dan pengembangan serta pengenalan perisai anti-interferensi (cofferdams) dalam berbagai bentuk, termasuk. dan tegang. Penerapan studi teoretis dan eksperimental yang kompleks, pengenalan jenis fairing baru dan solusi serta sarana teknis lainnya ke dalam desain kapal memungkinkan, seperti yang ditunjukkan oleh pengujian skala penuh, untuk memastikan pengurangan kebisingan akustik di kapal selam sebesar 40 kali, dan di kapal permukaan - 20 kali.
Memecahkan masalah pengurangan kebisingan bawah air kapal tidak mungkin dilakukan tanpa penelitian dan pengukuran energi, spektral, spasial, statistik, dan karakteristik kebisingan dan getaran lainnya. Dalam hal ini, Lembaga Penelitian Pusat. Akademisi A.N. Krylova dan Institut Penelitian Pusat ke-1 Kementerian Pertahanan melakukan serangkaian pekerjaan untuk menciptakan metode pengukuran praktis dan penelitian untuk mencari sumber kebisingan kapal, untuk mengembangkan persyaratan untuk kompleks peralatan terkait. Sebagai hasil dari pekerjaan ini, dilakukan dengan partisipasi perusahaan dari Standar Negara VNIIM mereka. DI. Mendeleev, VNII FTRI, dll., Bejana ukur dan alat ukur dilengkapi dengan instrumen modern. Kapal dan bangku uji pabrik dilengkapi dengan sistem pengukuran getaran dan kebisingan untuk mengontrol mekanisme dan rakitan kapal. Basis metrologi, yang mencakup metode dan teknik asli, serta sarana untuk mengukur dan mempelajari karakteristik kebisingan dan vibroakustik kapal dan mekanismenya, diciptakan di bawah bimbingan ilmiah dan dengan partisipasi aktif B.N. Masharsky, G.A. Surina, G.A. Rozenberg, A.E. Kolesnikova, G.A. Chunovkina, V.A. Postnikova, V.I. Popkova, A.N. Novikova, A.K. Kvashenkina, M.Ya. Pekalny, V.P. Shchegolikhin, V.I. Teverovsky, V.A. Kirshov, V.K. Maslov dan lainnya.
Tes yang diperluas diselenggarakan dan dilakukan untuk hampir semua rangkaian kapal selam modern dan kapal permukaan (G.A. Matveev, G.A. Khoroshev, V.S. Ivanov, E.S. Kachanov, I.I. Gusev), sumber medan akustik dan elektromagnetik, efektivitas peralatan pelindung yang digunakan pada mereka dievaluasi, dan langkah-langkah dikembangkan untuk lebih mengurangi tingkat bidang-bidang ini.
Pekerjaan pembuatan sistem perlindungan magnetik untuk kapal dan metode demagnetisasinya dimulai pada tahun 1936 di bawah kepemimpinan A.P. Alexandrova. Selama Perang Patriotik Hebat, para ilmuwan dari Akademi Ilmu Pengetahuan dan insinyur angkatan laut mengembangkan sistem dan metode perlindungan magnetik dalam waktu yang sangat singkat dan melengkapi kapal dengan sistem dan metode tersebut. Kelompok ilmuwan tersebut antara lain: A.P. Alexandrov, V.R. Regel, P.G. Stepanov, A.R. Regel, Yu.S. Lazurkin, B.A. Gaev, MENJADI. Godzevich, I.V. Klimov, M.V. Shadeev, V.M. Pitersky, A.A. Svetlakov, B.A. Tkachenko dan banyak lainnya.
Layanan degaussing kapal diciptakan di armada dan armada, yang kemudian diubah menjadi layanan perlindungan kapal. Setelah perang berakhir, upaya untuk meningkatkan metode dan sarana perlindungan magnetik kapal permukaan dan kapal selam terus berlanjut. Metode demagnetisasi tanpa angin ditingkatkan, kapal demagnetisasi khusus dibangun, instrumen pengukuran baru serta stasiun kontrol dan pengukuran dibuat, dan personel yang berkualifikasi dilatih.
Salah satu arahan penting adalah peningkatan perlindungan magnetik kapal pertahanan ranjau. Pembenaran ilmiah dibentuk oleh A.V. Romanenko, L.A. Zeitlin, N.S. Tsarev. Hasilnya, sistem perlindungan magnetik yang sangat efektif telah dikembangkan, yang telah diuji lebih dari satu kali dalam kondisi trawl tempur. Pengembangan sarana perlindungan magnetik kapal memerlukan solusi dari masalah teknis yang kompleks, termasuk penciptaan Naval Research Range (1952). Petugas memainkan peran penting dalam pembentukannya: L.S. Gumenyuk, B.A. Tkachenko, A.I. Karas, A.F. Drummer, G.A. Shevchenko, A.V. Kurlenkov, Ya.I. Krivoruchko, A.V. Romanenko, A.I. Ignatov, M.P. Gordyaev, N.N. Demyanenko.
Jangkauan tersebut memainkan peran penting dalam meningkatkan perlindungan kapal di bidang fisik. Itu dilengkapi dengan peralatan ukur sampel terbaru. Itu termasuk struktur unik, termasuk dudukan magnet yang dibangun pada akhir tahun 50-an. Stand serupa di AS dibangun 15-20 tahun kemudian.
Di antara masalah ilmiah dan teknis yang diselesaikan oleh tim kreatif ilmuwan dan insinyur negara, yang paling penting adalah: pengurangan medan magnet kapal, pengembangan sistem kontrol otomatis untuk arus pada belitan demagnetizer, penciptaan pasokan listrik untuk demagnetizer, serta pengembangan peralatan untuk mengukur medan magnet kapal. Dalam proses kerja di bidang ini, seluruh galaksi ilmuwan yang berkualitas telah terbentuk. Tidak ada nama E.P. Lapitsky, A.P. Latysheva, S.T. Guzeeva, L.A. Zeitlin, A.V. Romanenko, I.S. Tsareva, N.M. Khomyakova, E.P. Sulit bagi Ramlau membayangkan terbentuknya teori perlindungan magnetis kapal. Belakangan, daftar ini dilengkapi dengan nama-nama seperti V.V. Ivanov, V.T. Guzeev, A.D. Roninsov, A.V. Naidenov, A.V. Maksimov, L.K. Dubinin, N.A. Zuev, A.I. Ignatov, I.P. Krasnov, A.G. Shlenov, D.A. Gidaspov, B.M. Kondratenko, L.A. Prorvin, V.Ya. Matisov, Yu.M. Logunov, Yu.G. Bryanov, E.A. Sezonov, V.A. Bystrov, V.E. Petrov, M.M. Priemsky, N.V. Veterkov, V.V. Mosyagin.
A.V. Skulyabin, Yu.G. Bryanov, E.A. Sezonov, O.E. Mendelson, A.V. Romanenko, O.P. Reingand, Z.E. Orshansky, V.A. Kuat. Pembuatan catu daya untuk perangkat degaussing dan generator pulsa untuk kapal degaussing merupakan masalah tersendiri. Tim besar lembaga penelitian ilmiah di industri pembuatan kapal dan teknik elektro mengambil bagian dalam solusinya.
Pekerjaan sehari-hari dinas perlindungan kapal di armada erat kaitannya dengan pengukuran medan magnet kapal. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan magnetometer khusus. Salah satu magnetometer pertama yang digunakan di armada adalah magnetometer Pistol Inggris. Pengukuran medan magnet kapal yang bergerak dilakukan dengan menggunakan sensor loop yang diletakkan di tanah dan dihubungkan ke fluxmeter. Setelah Perang Dunia Kedua, magnetometer domestik pertama PM-2 dibuat, kepala perancangnya adalah G.I. Cavalier. Kemudian muncullah serangkaian magnetometer kapal, portabel dan stasioner. Di antara pengembangnya adalah S.A. Skorodumov, N.I. Yakovlev, V.V. Oreshnikov, I.V. Starikov, R.V. Aristova, N.M. Semenov, Yu.P. Oboishev, V.K. Zhulev, serta tim insinyur yang dipimpin oleh Yu.V. Tarbeev. Dengan demikian, upaya para ilmuwan, insinyur, dan pekerja menciptakan landasan ilmiah dan basis teknis di armada agar layanan perlindungan kapal tetap berfungsi secara permanen dari senjata torpedo ranjau non-kontak.
Arah baru di bidang perlindungan kapal di bidang fisik, yang muncul pada tahun 50-an, adalah studi tentang medan listrik elektromagnetik dan stasioner frekuensi rendah sebuah kapal. Perlunya penelitian ini ditentukan oleh fakta bahwa medan fisik tersebut dapat digunakan baik untuk senjata torpedo ranjau kontak maupun untuk sistem deteksi kapal selam. Tanda informasi utama kapal, yang menjadi dasar berbagai sistem panduan aktif dari sebagian besar rudal anti-kapal dibangun, adalah visibilitas kapal dalam berbagai pita frekuensi radiasi elektromagnetik, yang mengarah pada pengembangan sarana untuk mengurangi visibilitas ini.
Pekerjaan untuk mengurangi visibilitas kapal permukaan dalam jangkauan radio dimulai pada tahun 60an oleh Lembaga Penelitian Angkatan Laut dan Industri. Stand khusus dibuat di mana, dalam kondisi laboratorium, pada model kapal, parameter bidang radar sekunder (yang dipantulkan) ditentukan. Yang memprakarsai penciptaan tegakan adalah ilmuwan seperti V.D. Plakhotnikov, L.N. Grinenko, D.V. Shannikov, V.O. Kobak, V.P. Peresada, E.A. Stager (kemudian menjadi ahli terkemuka di bidang penelitian karakteristik radar kapal).
Untuk mempelajari karakteristik radar dalam kondisi alam, kompleks pengukuran khusus telah dibuat. Rentang radar stasioner dioperasikan di Laut Baltik dan Laut Hitam. Yang pertama di Teluk Khara-Lakht di Estonia adalah milik Institut Penelitian Pusat Pertama Kementerian Pertahanan dan memiliki kompleks pengukuran radar RIK-B. Ini pertama kali digunakan untuk mempelajari parameter bidang radar sekunder kapal domestik dalam kondisi alami. Pekerjaan ini dipercayakan kepada G.A. Pechko dan V.M. Gorshkov. TPA di Sevastopol juga dilengkapi dengan beberapa stasiun radar khusus dengan resolusi tinggi dalam dua koordinat dan tiga frekuensi dengan rentang dan tujuan berbeda. Kelebihan khusus dalam penciptaannya adalah milik E.A. Aktor. Karena hilangnya kompleks pengukuran di Estonia dan Ukraina, beban utama dalam hal pengukuran parameter bidang radar sekunder kapal Angkatan Laut kini jatuh di wilayah Primorsk, Wilayah Leningrad, di mana pada tahun 1993 lokasi uji coba Balai Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan dipindahkan.
Hasil pengukuran karakteristik radar kapal dalam negeri periode 60-90an memungkinkan terciptanya atlas yang mencakup sebagian besar kapal dan kapal TNI Angkatan Laut. Ditemukan bahwa pada permukaan kapal permukaan mana pun terdapat daerah dengan refleksi lokal yang intens, yang memberikan kontribusi utama pada bidang pantulan. Keadaan ini, selain berkembangnya metode untuk menghitung rata-rata permukaan hamburan efektif suatu kapal, menyebabkan berkembangnya pengembangan metode dan sarana proteksi radar. Studi yang dilakukan oleh organisasi Angkatan Laut dan industri menunjukkan bahwa untuk mengurangi intensitas pantulan sinyal radar, perlu dilakukan konversi struktur kapal yang sangat reflektif menjadi struktur kapal yang memiliki reflektifitas rendah dengan memberikan bentuk reflektif rendah pada struktur kapal ( solusi arsitektur), dan juga menggunakan bahan penyerap radar.
Pekerjaan pembuatan bahan penyerap radio di kapal dimulai pada tahun 1950-an. Pada saat ini, lapisan penyerap radar dikembangkan - "Tenda", "Kolchuga", "Daun", "Perisai". Namun, lapisan penyerap radar (RAC) generasi pertama tidak diperkenalkan ke dalam pembuatan kapal karena karakteristik bobot dan ukurannya yang besar, serta karena teknologi rumit untuk memasangkannya pada struktur kapal yang dilindungi. Untuk membuat bahan penyerap radio baru, lingkaran organisasi yang lebih luas dari Angkatan Laut, Akademi Ilmu Pengetahuan, perusahaan Minkhimprom, Minneftekhimprom, Mintsvetmet, Minvuzov dan Minsudprom dilibatkan. Kontribusi besar terhadap penelitian ini dibuat oleh para ilmuwan seperti Yu.M. Patrakov, A.P. Petrenas, V.V. Kushelev, Yu.D. Donkov: mereka menunjukkan bahwa pengenalan kain karbon semi-konduktif ke dalam fiberglass memberikan sifat penyerapnya. Pada tahun 1965, sampel pertama dari plastik yang diperkuat serat karbon penyerap radio yang tahan lama, yang disebut "Sayap", diperoleh, dari mana struktur atas kapal awak kemudian dibuat. Penggunaan material ini memungkinkan pengurangan bidang pantulan kapal sebanyak 5-10 kali lipat. Dengan demikian, bahan struktural penyerap radio praktis pertama telah dibuat.
Untuk pengenalan luas alat penyerap radar di kapal, diperlukan pelapis dengan bobot rendah, ketebalan kecil, tahan lama dan tahan terhadap kondisi laut yang keras. Persyaratan ini berdampak pada sifat dan arah pekerjaan di bidang ini. Pada tahun 1972-1974 Yu.M. Patrakov, R.I. Anglin, NB Bessonov, G.I. Byakin mengembangkan sampel pertama peredam lapisan tipis ("Lak", "Ekran"). Pada tahun 1976, lapisan Lak pertama dipasang di salah satu kapal anti-kapal selam kecil. Hasil pengujian skala penuh menunjukkan bahwa lapisan "Lak" dapat mengurangi sinyal pantulan sebanyak 5-10 kali lipat.
Sejalan dengan RPP “Lak” di akhir tahun 70-an, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh A.G. Alekseev, pengembangan dan pengujian skala penuh dari lapisan magnetoelektrik ("Ferroelast") telah dilakukan. Itu diterapkan pada kapal anti-kapal selam besar. Efektivitas pelapisan ini kurang lebih sama dengan RPP “Lak”. Pekerjaan lebih lanjut pada pembuatan pelapis kapal generasi ketiga dikaitkan dengan pencarian pengisi baru yang lebih efisien, peningkatan teknologi aplikasi ("Lak-5M"), perluasan rentang frekuensi dan peningkatan sifat penyerap ("Lak-1 OM"), pengurangan parameter berat dan ukuran ("Lakmus" ).
Pekerjaan perlindungan termal atau mengurangi visibilitas kapal permukaan untuk sistem termal (inframerah) dimulai pada pertengahan tahun 50-an di Lembaga Penelitian Angkatan Laut ke-14 dan Lembaga Penelitian Pusat ke-1 Kementerian Pertahanan. Pada tahap awal, metode untuk menghitung radiasi termal kapal dikembangkan, distribusi suhu di permukaan kapal diukur, sejumlah alat perlindungan termal dan target termal palsu diusulkan dan diuji. Sejak tahun 1965, Lembaga Penelitian Pusat im. Akademisi A.N. Krylova sebagai kepala organisasi industri. Asal usul perkembangan arah ini adalah SL. Briskin, S.F. Baev. Pada tahun 1974, unit uji dasar diciptakan untuk pengukuran skala penuh bidang suhu kapal di Sevastopol, Kaliningrad, Severodvinsk dan Vladivostok. Pengukuran sistematis, analisisnya, dan perkembangan metodologi telah menyebabkan perluasan yang signifikan dari jangkauan alat perlindungan termal yang digunakan dan penurunan tingkat radiasi termal kapal ke nilai yang sesuai dengan kapal asing terbaik. Hal ini sangat difasilitasi oleh studi lapangan medan termal di lokasi pengujian Lembaga Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan di Laut Baltik dan Laut Hitam, berdasarkan ChVMU im. P.S. Nakhimov, dilakukan oleh ilmuwan S.P. Sazonov, V.I. Lopin, V.F. Barabanshchikov, K.V. Tyufyaev.
Pada pertengahan tahun 70-an di Central Research Institute. Akademisi A.N. Krylov, stand termoteknik diciptakan untuk mempelajari proses perpindahan panas di cerobong kapal, metode dikembangkan untuk menghitung bidang suhu lambung dan permukaan cerobong kapal, serta metode untuk mengukur suhu dalam kondisi alami.
Sejak akhir tahun 1980-an, Kementerian Perindustrian Perkapalan dan Angkatan Laut, bersama dengan industri lainnya, telah melakukan transisi ke pengukuran langsung parameter medan termal kapal permukaan. Metode sedang dikembangkan untuk uji penerimaan kapal di medan termal, peralatan kontrol dan pengukuran dan penelitian sedang dibuat, metode sedang dikembangkan untuk pemodelan matematis medan termal (potret termal) kapal dan menilai keamanannya pada tahap desain teknis. Kemungkinan lebih lanjut untuk mengurangi medan termal kapal telah ditentukan. Kontribusi besar untuk pekerjaan ini dibuat oleh I.G. Utyansky, P.A. Epifanov.
Pekerjaan perlindungan radar optik, yaitu mengurangi visibilitas kapal permukaan untuk sistem radar laser, dimulai pada pertengahan tahun 70-an oleh Institut Penelitian Angkatan Laut dan Kementerian Perindustrian Pembuatan Kapal, diikuti dengan keterlibatan organisasi Akademi Ilmu Pengetahuan. Ilmu Pengetahuan, Kementerian Industri Kimia, Kementerian Industri Pertahanan dan departemen lainnya. M.L. Varshavchik dan B.B. Semevsky.
Pada tahun 1980-an, peralatan diciptakan untuk mempelajari karakteristik lokasi optik benda laut di laboratorium dan kondisi lapangan. Meja laboratorium dilengkapi dengan peralatan yang mengukur koefisien refleksi dan kecerahan material kapal, baik yang bersih maupun yang memiliki lapisan permukaan seperti air, serta material yang berada di dalam air.
Untuk pengukuran skala penuh dari karakteristik lokasi optik kapal dan permukaan laut, dua kompleks pengukuran laser pantai dioperasikan di Black (berdasarkan Sevastopol VVMU) dan Baltik (di lokasi pengujian 1st Central Lembaga Penelitian Kementerian Pertahanan) laut. Yu.A. Solevon dan E.G. Lebedko.
Masalah pemberantasan ranjau hidrodinamik sangat akut bagi Angkatan Laut Rusia pada tahun 1945-1946. selama operasi untuk membebaskan Korea Utara. Pelabuhannya ditambang dari udara oleh Amerika sebelum Uni Soviet berperang dengan Jepang. Selama pendaratan, sambil mendukung operasi tempur pasukan dan pukat yang berlangsung lebih dari setahun (termasuk pada periode pasca perang), armada mengalami kerugian yang cukup besar. Sejumlah masalah penelitian perlu dipecahkan.
Ilmuwan G.V. Logvinovich, L.N. Sretensky dan V.V. Shuleikin mengembangkan dasar-dasar teori bidang hidrodinamik. Itu digunakan untuk menilai tekanan hidrodinamik dasar di bawah kapal, membuat sampel peralatan pengukur dan sekering tambang dalam negeri, dan juga untuk mengembangkan proposal untuk menyapu tambang ini dan melindungi kapal dan kapal darinya. Pangkalan eksperimental stasioner dibuat, metode pengukuran dikembangkan dan pengukuran sistematis bidang hidrodinamik kapal utama dan kapal Angkatan Laut dilakukan, dan efektivitas beberapa metode perlindungan "hidrodinamik" kapal dinilai ( Lembaga Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan, kepala N.K. Zaitsev). Perhatian khusus diberikan pada penilaian tingkat bidang hidrodinamik yang diperbolehkan. Untuk tujuan ini, pengukuran parameter lapangan latar belakang dilakukan pada stand sementara di area beberapa pangkalan armada. Penataan tegakan sementara, pengukuran, pengolahan dan analisis hasil dipimpin oleh B.N. berambut abu-abu.
Para ahli dari Lembaga Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan mengembangkan landasan teoritis metode gelombang terintegrasi untuk perlindungan hidrodinamik kapal. Ketentuan utama metode ini telah dikonfirmasi secara eksperimental di lokasi uji hidrodinamik stasioner. Berdasarkan hasil penelitian ini, untuk pertama kalinya dalam praktik dunia, jenis kapal pertahanan ranjau yang secara fundamental baru diciptakan: kapal penyapu ranjau - penjaga gelombang berkecepatan tinggi yang berpengalaman, proyek 1256. Spesialis dari Institut Penelitian Pusat ke-1 V.S. berperan aktif dalam pengembangan metode, desain dan uji coba pengoperasian kapal-kapal ini. Vorontsov, M.M. Demykin, oke. Korobkov, A.N. Muratov, V.I. Salazhov, B.N. Sedykh, N.A. Tsibulsky; NIIP Lembaga Penelitian Pusat 1 Kementerian Pertahanan - V.A. Dmitriev, N.F. Korolkov, I.V. Terekhov; Biro Desain Barat - M.M. Korzeneva, V.I. Nemudov; Lembaga Penelitian Pusat. Akademisi A.N. Krylova - K.V. Alexandrov, A.I. smorodin. Hasil operasi uji coba mengkonfirmasi keefektifan metode gelombang dan memungkinkan untuk menguraikan cara-cara untuk meningkatkan kapal pertahanan ranjau jenis baru.
Seiring dengan penyelesaian permasalahan proteksi hidrodinamik, dilakukan pula penelitian terhadap masalah siluman kapal selam dari peralatan pendeteksi sepanjang medan hidrofisika di belakang dan di permukaan bebas. Selama studi ini, untuk pertama kalinya di negara ini, kompleks instrumental dibuat dan pengukuran parameter bangun kapal selam dan latar belakang dilakukan secara andal. Hasil penelitian digunakan untuk mengembangkan langkah-langkah untuk menjamin kerahasiaan kapal selam.
Di masa depan, kami selalu berusaha untuk memastikan bahwa semua RRF dapat bergerak sendiri, tetapi nasib terkadang berkenan ... atas perintah otoritas senior, kami akan melemparkan tongkang non-self-propelled dengan bobot perpindahan hingga 450 ton. ruang untuk bekerja dan untuk mengakomodasi tim dengan nyaman. Namun, semua pesona ini tidak ada artinya di hadapan kekurangan yang terkait dengan kurangnya jalannya sendiri.
Berdasarkan sifat kegiatannya, SBR merupakan sarana teknis operasional untuk menjamin kegiatan kapal perang armada. Pengalaman perang bertahun-tahun dan setelahnya menunjukkan bahwa RRF harus, tanpa bantuan kapal tunda, secara mandiri melakukan transisi tidak hanya di dalam pelabuhan yang sama, tetapi juga antara pelabuhan yang berbeda atau tempat pangkalan permanen atau sementara formasi kapal, wilayah. trawl, latihan dan persiapan operasi. Jadi, misalnya, selama pembersihan ranjau ranjau magnet dan induksi di Laut Azov, di mana lebih dari 100 kapal penyapu ranjau elektromagnetik bekerja secara bersamaan, perlu dilakukan pengukuran secara sistematis medan magnet seluruh armada, dan jika terjadi guncangan kuat pada lambung kapal akibat ledakan tambang yang tergores, untuk melakukan demagnetisasi tanpa angin. Karena banyaknya pekerjaan, kapal penyapu ranjau bekerja hampir sepanjang waktu, "tanpa mengeluarkan pukat-hela (trawl) udang dari air". Istirahat untuk berpindah ke pelabuhan dasar RRF dan mengukur medan magnet sangat tidak diinginkan. Oleh karena itu, untuk menghemat sumber daya motor kapal penyapu ranjau dan penggunaannya lebih efisien, brigade atau detasemen trawl dilekatkan pada SBR, yang melayani mereka dan mengembara bersama mereka dari satu area trawl ke area trawl lainnya. Ada kasus lain ketika diperlukan manuver dengan sarana teknis untuk melakukan pekerjaan dalam jumlah besar dalam waktu singkat, misalnya, dalam persiapan untuk operasi pendaratan atau latihan.
Prinsip demagnetisasi kapal tanpa angin didasarkan pada ketentuan feromagnetisme berikut.
Diketahui bahwa setiap benda feromagnetik yang ditempatkan dalam medan magnet luar menerima magnetisasi induktif dan permanen atau sisa. Medan magnet di dekat benda akibat magnetisasi induktif dalam medan luar yang lemah, yaitu medan magnet terestrial, bergantung pada besaran dan arahnya, yaitu pada garis lintang geomagnetik navigasi dan arah kapal. Medan magnet dari magnetisasi permanen dihasilkan dari fenomena histeresis. Nilai magnetisasi sisa meningkat pesat jika medan magnet konstan dan tegangan elastis (getaran, guncangan, dll.) atau medan magnet konstan dan bolak-balik bekerja secara bersamaan pada benda feromagnetik.
Dalam kondisi terestrial alami, arah (tanda) medan magnet magnetisasi induktif dan permanen bertepatan dan total medan magnet, termasuk komponen vertikalnya, dijumlahkan.
Untuk mengurangi komponen vertikal medan magnet kapal, jelas perlu dilakukan magnetisasi kapal sedemikian rupa sehingga komponen vertikal kekuatan magnetisasi permanen sama besarnya dan berlawanan tanda dengan komponen vertikal induktif kapal. magnetisasi. Sebenarnya, ini bukan demagnetisasi, tetapi magnetisasi dengan metode non-berliku dari massa feromagnetik kapal.
Untuk melakukan ini, di sepanjang kontur kapal, kira-kira setinggi permukaan air, kabel fleksibel tebal digantung di ujung rami. Ketika arus melewatinya, sisi-sisi kapal menjadi magnet. Seringkali, untuk meningkatkan efeknya, sabuk lebar di sisi kapal dimagnetisasi dengan menggerakkan (menggosok) kabel ke arah vertikal pada saat arus dilewatkan. Jika kuat arusnya sangat tinggi, maka kabel tertarik ke papan begitu kuat sehingga tidak ada cukup tenaga untuk memindahkannya secara manual. Pada kapal dagang besar, crane, winch, dll digunakan untuk memindahkan kabel pada saat arus dialirkan.
Penghapusan magnetisasi permanen memanjang dan melintang kapal dengan metode non-berliku dilakukan dalam arti sebenarnya, yaitu dengan demagnetisasi.
Metode demagnetisasi kapal tanpa angin dengan modifikasinya, dengan pengalaman kerja yang tepat, ternyata cukup fleksibel dan memungkinkan untuk melindungi kapal selam, kapal bantu, dan kapal kecil dari ranjau magnet dan induksi musuh dengan sedikit sarana teknis. Namun, ini memberikan perlindungan yang memuaskan hanya di zona geomagnetik di mana demagnetisasi dilakukan. Di zona lain, magnetisasi induktif berubah sebanding dengan perubahan komponen vertikal medan magnet bumi, dan magnetisasi permanen berubah secara perlahan, selama berbulan-bulan. Di bawah pengaruh berbagai faktor eksternal, tekanan elastis, cuaca badai, penyelaman di laut dalam (untuk kapal selam), serta ledakan bom udara dan guncangan lainnya, magnetisasi permanen meningkat berkali-kali lipat.
Selain itu, juga bergantung pada prasejarah, yaitu seberapa banyak dan bagaimana kapal tersebut sebelumnya termagnetisasi. Oleh karena itu, hasil kajian pengaruh fenomena tersebut terhadap perubahan medan magnet kapal harus disistematisasikan secara ketat.
Untuk tujuan ini, KUHP Angkatan Laut mengembangkan bentuk protokol khusus untuk demagnetisasi tanpa angin dan pengukuran kontrol medan magnet kapal yang dilengkapi dengan demagnetizer dan peralatan untuk penyesuaiannya. Selain itu, formulir paspor dikembangkan yang dikeluarkan untuk kapal dan diisi di RRF pada setiap demagnetisasi berikutnya. Kami menerima dokumen tersebut dari mekanik andalan markas besar Armada Laut Hitam pada tanggal 7 Oktober 1941.
Pengenalan protokol dan paspor untuk demagnetisasi kapal sangat memudahkan pelaksanaan proses ini. Hal ini memungkinkan untuk mengumpulkan pengalaman dalam melakukan pekerjaan, mempelajari pengaruh berbagai faktor terhadap perubahan medan magnet kapal, dan, akhirnya, memiliki kepentingan organisasi yang besar. Kapal yang tidak lolos demagnetisasi berikutnya dalam jangka waktu yang ditentukan tidak diperbolehkan melaut. Dan tidak ada seorang pun di Armada Laut Hitam yang melanggar ketentuan ini.
Operasi demagnetisasi kapal, menurut peraturan, dilakukan pada saat kapal telah menerima amunisi dan seluruh muatan yang akan dibawanya, yaitu yang kedua dari belakang (yang terakhir adalah penghapusan penyimpangan kapal. kompas magnetik) ketika mempersiapkan kapal untuk kampanye, dan, sebagai suatu peraturan, hanya ada sedikit waktu tersisa untuk pelaksanaannya. Hal ini menyebabkan demagnetisasi kapal seringkali harus dilakukan pada malam hari, dengan pemadaman total.
Pada akhir September 1941, dengan keputusan markas besar Armada Laut Hitam, di kawasan Teluk Troitskaya, Departemen Tambang dan Torpedo Armada Laut Hitam melengkapi lokasi uji coba, di mana, bersama dengan perangkat lainnya, a kontaktor dari tambang magnet Jerman yang dilucuti dipasang. Kabel dari sana dibawa ke darat, ke laboratorium. Menjadi mungkin tidak hanya untuk memeriksa kualitas demagnetisasi kapal di lokasi pengujian ini, tetapi juga untuk mendemonstrasikannya secara publik. Jika kapal mengalami kerusakan magnet dengan baik, maka ketika melewati dudukan di atas kontaktor, tidak ada sinyal yang muncul di pantai, dan jika demagnetisasinya tidak memuaskan, kontaktor berfungsi dan lampu merah menyala di pantai, yang terlihat dari pantai. kapal yang diuji.
Pelaut Angkatan Laut pada umumnya, dan awak kapal pada khususnya, mengetahui bahwa ranjau magnet untuk kapal yang tidak mengalami kerusakan magnetik merupakan ancaman yang mengerikan. Buktinya tidak hanya laporan di media atau dokumen terkait, tetapi juga ledakan kapal-kapal yang tidak mengalami kerusakan magnetik di Laut Hitam dan Baltik. Oleh karena itu, para pelaut melakukan degaussing kapal dengan sangat serius. Situasi ini diperparah oleh kenyataan bahwa awak kapal sendiri tidak merasakan secara lahiriah seberapa baik kapal mereka mengalami kerusakan magnetik. Terkadang para pelaut menyebut tindakan para "demagnetis" sebagai ilmu hitam. Bagi awak kapal, kualitas degaussing kapal bukanlah kepentingan abstrak, melainkan persoalan hidup. Ada kemungkinan bahwa fakta bahwa penyelia langsung dan peserta pekerjaan bukanlah insinyur dan pengrajin pabrik biasa, tetapi "ilmuwan murni", fisikawan, memiliki pengaruh tertentu terhadap peningkatan minat terhadap demagnetisasi kapal. Sekarang tidak ada yang terkejut dengan kerja sama para ilmuwan dan insinyur, hal ini dianggap tidak hanya normal, tetapi dalam beberapa kasus paling efektif, dan pada saat itu masih tidak biasa.
Munculnya senjata ranjau dan torpedo non-kontak, dan kemudian detektor magnetik (magnetometer) kapal selam dalam posisi terendam, bereaksi terhadap medan magnet kapal, mengarah pada pengembangan dan penciptaan metode dan sarana untuk perlindungan aktif dan pasif kapal. . Metode pertahanan aktif meliputi:
penghancuran tambang dengan bantuan pukat-hela (trawl) udang;
Pembuatan jalur di ladang ranjau dengan bantuan peledakan bom dalam dan udara;
· pencarian dengan bantuan pencari elektromagnetik dan televisi khusus dengan penghancuran selanjutnya.
Metode utama perlindungan pasif adalah degaussing kapal. Esensinya adalah mereduksi medan magnet pada kedalaman tertentu yang disebut kedalaman proteksi. Kedalaman proteksi disebut kedalaman terkecil di bawah lunas, di mana, setelah demagnetisasi kapal, kekuatan medan magnetnya praktis sama dengan nol. Dalam hal ini, kegagalan ranjau dan torpedo non-kontak dipastikan,
Cara lain untuk menjamin perlindungan kapal dari medan magnet adalah dengan menggunakan material bermagnet rendah dan non-magnetik pada struktur lambung dan mekanisme kapal.
Konsep demagnetisasi.
Proses pengurangan medan magnet secara artifisial biasa disebut demagnetisasi kapal. Degaussing dilakukan dengan menggunakan belitan rangkaian yang diberi arus dan disebut pemrosesan elektromagnetik (EMT). Inti dari EMO adalah menciptakan medan magnet dengan cara tertentu yang berlawanan tanda dengan medan kapal, yang akan dibahas di bawah ini.
Pada gambar. Gambar 8 menunjukkan rangkaian datar yang dilalui arus searah. Ketergantungan arah medan, ᴛ.ᴇ. posisi kutubnya dari arah arus ditentukan oleh aturan gimlet yang terkenal.
Demagnetisasi dilakukan dengan dua metode berbeda - non-berliku dan berliku. Nama-nama ini harus dipahami sebagai kondisional, karena demagnetisasi kapal dengan salah satu metode dan metode lainnya dilakukan dengan menggunakan belitan bertenaga arus. Namun dalam kasus pertama, belitan dipasang pada lambung kapal untuk sementara, hanya selama periode demagnetisasi, atau umumnya ditempatkan di luar kapal, di pon. Dengan menggunakan metode kedua, belitan dipasang secara permanen di kapal dan dinyalakan saat melakukan perjalanan melalui area berbahaya.
Demagnetisasi tanpa angin (BR).
Demagnetisasi tanpa belitan dilakukan dengan memaparkan kapal pada medan magnet sementara dengan dua cara:
Dengan bantuan belitan listrik yang diterapkan sementara pada kapal;
· dengan bantuan kontur, disederhanakan oleh arus, diletakkan di tanah.
Dengan demagnetisasi tanpa belitan (BR), lambung kapal terkena medan magnet bolak-balik dan konstan yang teredam, atau paparan jangka pendek hanya terhadap medan magnet konstan. Dalam kasus pertama, demagnetisasi didasarkan pada magnetisasi kasus sepanjang kurva bebas histeresis, dalam kasus kedua, sepanjang kurva histeresis (Gbr. 4).
Degaussing dengan bantuan belitan yang diterapkan sementara pada kapal.
Setelah kapal dibangun, lambungnya diberi magnet dalam arah vertikal, memanjang, dan melintang.
Pertimbangkan esensi demagnetisasi dalam arah vertikal (Gbr. 9, a).
a) demagnetisasi vertikal;
b) demagnetisasi memanjang;
c) demagnetisasi melintang.
Sebuah kabel dililitkan di sekeliling lambung kapal pada bidang yang sejajar dengan garis air. Mempertimbangkan ketergantungan pada magnetisasi kasing, yang nilainya ditentukan selama pengukuran awal, arus dengan nilai tersebut dilewatkan melalui kabel (Gbr. 10) sehingga tercipta medan dengan tanda yang berlawanan (dengan arus hidup) pada titik tersebut melebihi arus awal (titik).
Setelah beberapa detik, arus dalam belitan dimatikan, dan keadaan magnet berpindah ke titik . Operasi ini biasa disebut ʼʼtippingʼʼ lapangan. Memang, bidang di titik tersebut ternyata memiliki tanda yang berbeda, ``terbalik``. Perhatikan bahwa prosesnya mengikuti kurva histeresis.
Operasi kedua disebut ``kompensasi``. Selama operasi ini, arus dihidupkan dalam belitan, yang besarnya dan arahnya dipilih sehingga setelah dimatikan, medan kapal sedekat mungkin dengan nol.
– magnetisasi vertikal kapal;
adalah kekuatan medan magnet luar vertikal.
Arus yang termasuk dalam belitan selama operasi pertama dan kedua masing-masing disebut arus pembalikan dan arus kompensasi.
Dapat dilihat dari kurva bahwa, sebagai hasil pemrosesan elektromagnetik, magnetisasi kapal yang ada dikompensasi, dan magnetisasi baru yang tercipta sedemikian rupa sehingga komponen vertikal magnetisasi induktif dan magnetisasi permanen, di wilayah khatulistiwa, berubah menjadi mendekati atau sama nilai absolutnya, tetapi berlawanan tanda.
Ketika demagnetisasi sepanjang kurva bebas histeresis, hasil yang sama dicapai, hanya proses kompensasi yang lama dengan menciptakan magnetisasi permanen baru yang terjadi selama pembalikan magnetisasi siklik dalam medan magnet bolak-balik, penurunan amplitudo dari maksimum tertentu ke nol. Penting untuk dicatat bahwa untuk menciptakan medan magnet konstan dan bolak-balik, satu atau lebih putaran ditumpangkan sementara pada kapal, terhubung ke sumber daya kapal degaussing. Penting untuk dicatat bahwa untuk kasus demagnetisasi longitudinal, beberapa putaran diterapkan pada kapal (Gbr. 9, b) sehingga kapal tertutup di dalam solenoida besar. Medan magnet yang timbul ketika belitan dihidupkan dan bekerja sepanjang sumbu solenoida menyebabkan kerusakan magnet pada kapal.
Dengan demagnetisasi melintang, dua belokan yang terhubung berturut-turut di sepanjang sisinya ditumpangkan pada kapal dalam bidang vertikal.
Efisiensi demagnetisasi diperiksa dengan mengukur medan magnet di bawah bagian bawah.
Menggulung kabel multi-inti yang berat di sekitar badan dikaitkan dengan investasi waktu dan tenaga fisik yang besar. Untuk alasan ini, bersamaan dengan metode ini, stasiun demagnetisasi khusus tanpa angin juga digunakan, di mana belitan (kabel) diletakkan dengan cara tertentu di tanah. Degaussing tanpa angin dengan sirkuit diletakkan di tanah. Kontur yang diletakkan di atas tanah berbentuk lingkaran. Untuk alasan ini, stasiun-stasiun tersebut diberi nama - stasiun loop demagnetisasi non-belitan (PSBR) gbr. 11. Wilayah perairan dilindungi dengan pelampung atau tonggak. Ia memiliki barel untuk menambatkan kapal.
Arus searah dialirkan melalui rangkaian 1, arus bolak-balik dengan frekuensi sekitar . Medan magnet bolak-balik menghilangkan semua fenomena ireversibel yang terjadi selama magnetisasi dalam medan magnet konstan pada rangkaian DC 2. Proses demagnetisasi terdiri dari melewatkan arus yang sesuai melalui rangkaian (kabel bawah) pada saat kapal melewati atau berdiri di atasnya. . Kontrol rezim saat ini dan pembacaan peralatan magnetometri dilakukan dari jarak jauh dari konsol pantai. Proses demagnetisasi didasarkan pada prinsip pembalikan magnetisasi semi-histeresis (Gbr. 12).
Saat mendekati stand FSBR, keadaan magnet kapal ditandai dengan titik dimana kapal mempunyai magnetisasi permanen dan induktif tertentu. Pada saat melewati stand, kapal mengalami pembalikan magnetisasi sepanjang kurva semi histeresis. Saat ini kapal berada di atas tengah kontur. Selanjutnya, saat kapal menjauh, keadaan magnetnya berubah sepanjang kurva. Dengan kombinasi medan magnet yang berhasil pada dudukannya, keadaan magnetis kapal dapat mencapai keadaan magnetis yang mendekati netral (titik ).
1 - sirkuit DC;
2 - sirkuit AC;
3 - pelampung pelindung
Sebagai aturan, selama pemrosesan elektromagnetik di stasiun tersebut, magnetisasi permanen vertikal dan longitudinal permanen dikompensasi secara bersamaan. Jenis magnetisasi lainnya tidak dihilangkan.
Jadi, sisi positif dari degaussing tanpa angin adalah kapal tidak membawa belitan apa pun yang memerlukan catu daya dan panel kontrol. Namun, metode ini tidak bersifat universal.
Kerugian utama tanpa demagnetisasi belitan kapal adalah:
1. Ketidakmungkinan mengkompensasi perubahan arah dan garis lintang di bidang kapal.
2. Perlunya pengulangan perlakuan magnet secara berkala karena stabilitas medan yang dihasilkan tidak mencukupi.
3. Kebutuhan untuk menentukan dan menghilangkan penyimpangan kompas magnetik setelah setiap pemrosesan.
Demagnetisasi belitan
Demagnetisasi belitan memberikan kompensasi medan magnet kapal dengan medan dari belitan stasioner yang disuplai oleh arus dari sumber khusus. Keseluruhan sistem belitan, sumber tenaga, serta peralatan kendali dan pemantauan merupakan alat demagnetisasi (RU).
Switchgear dihitung sedemikian rupa sehingga medan magnet yang diciptakan oleh arus yang mengalir melalui belitan setiap saat mewakili bayangan cermin dari medan magnet kapal itu sendiri, yaitu pada setiap titik di bawah kapal sama dengan besaran medan kapal dan berlawanan arah. tanda.
RU pertama kali dikembangkan oleh sekelompok karyawan Institut Fisika dan Teknologi Leningrad dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet yang dipimpin oleh Akademisi A.P. Aleksandrov (I.V. Kurchatov, L.R. Stepanov K.K. Shcherbo, dan lainnya). Perangkat degaussing memungkinkan untuk mengkompensasi medan magnet kapal, dengan mempertimbangkan perubahan arah dan garis lintang.
Perangkat demagnetisasi terdiri dari beberapa belitan independen untuk berbagai keperluan.
1. Untuk mengimbangi kekuatan medan dari magnetisasi permanen vertikal, digunakan belitan horizontal utama. Arah arus pada belitan ini dipilih sehingga medan magnetnya berlawanan dengan medan magnetisasi permanen vertikal (Gbr. 13).
Pada gambar. Gambar 13 menunjukkan bahwa medan magnet belitan (kurva ) sama intensitasnya, tetapi berlawanan tanda dengan medannya sendiri (). Belitan ini disebut belitan utama karena mengkompensasi komponen paling signifikan (vertikal). Mode arus yang dipilih untuk belitan ini tidak berubah di masa depan, namun tetap konstan di semua jalur dan pada garis lintang mana pun.
Untuk mengimbangi komponen vertikal magnetisasi longitudinal, belitan haluan dan buritan digunakan (Gbr. 14, a).
2. Sebagai pengganti belitan ini, dapat digunakan belitan rangka (Gbr. 14, b) Kerja belitan ini lebih efisien dibandingkan dengan belitan permanen haluan dan buritan. Pada saat yang sama, pemasangannya penuh dengan kesulitan besar.
3. Medan magnetisasi permanen transversal dikompensasi oleh bidang belitan permanen pantat, yang dihubungkan secara seri dan dipasang di sisi kanan dan kiri kapal (Gbr. 15). Untuk mengimbangi medan ini, cukup dengan mengatur mode arus tertentu dan identik pada belitan.
Lebih sulit untuk mengkompensasi komponen induktif dari magnetisasi. Untuk tujuan ini, perangkat demagnetisasi mencakup belitan yang dapat disesuaikan: belitan garis lintang, belitan rangka jalur, dan belitan jalur pantat.
4. Belitan lintang dirancang untuk mengimbangi medan magnetisasi induktif vertikal. Letak belitan ini dan sebaran komponen kekuatan medan magnetnya sama dengan medan horizontal utama. Oleh karena itu, belitan lintang terpisah tidak dapat dipasang, namun beberapa bagian belitan horizontal utama dapat digunakan, dengan memasukkan perangkat pengatur arus ke dalam rangkaian dayanya.
Arus pada belitan garis lintang diatur secara proporsional dengan sinus kemiringan magnet (garis lintang magnet).
Gulungan rangka jalur berfungsi untuk mengkompensasi medan dari magnetisasi induktif longitudinal dan ditempatkan serupa dengan belitan untuk demagnetisasi longitudinal permanen. Karena kekuatan medan dari magnetisasi induktif longitudinal kapal berubah sebanding dengan kosinus medan magnet, sangat penting untuk mengubah mode arus pada belitan sesuai dengan hukum kosinus untuk mengimbangi medan ini. Oleh karena itu, belitan ini disebut belitan rangka (Gbr. 14, b).
Gulungan jalur pantat digunakan untuk mengkompensasi medan dari magnetisasi induktif transversal, belitan tersebut ditempatkan secara seri di kedua sisi bejana, sejajar dengan belitan permanen. Penyesuaian kekuatan dan arah arus sebanding dengan sinus sudut arah magnet.
Gulungan tambahan dipasang baik untuk mengimbangi kapal di masing-masing bagiannya, dan untuk mengimbangi medan magnet dari tenaga kapal yang kuat dan instalasi lainnya.
Keuntungan utama dari demagnetisasi belitan adalah kemampuannya untuk mengkompensasi perubahan arah dan garis lintang di medan magnet kapal, yang memberikan tingkat perlindungan yang lebih besar bagi kapal dari senjata magnet non-kontak dan kerahasiaannya yang lebih besar.
Kekurangan RP adalah: biaya tinggi, konsumsi bahan tambahan, bobot kapal dan konsumsi energi yang signifikan.
Degaussing kapal - konsep dan tipe. Klasifikasi dan fitur kategori "Degaussing a ship" 2017, 2018.
Deteksi hidroakustik kapal selam
Bidang fisik kapal- suatu wilayah ruang yang berdekatan dengan lambung kapal, di mana sifat fisik kapal sebagai suatu benda material diwujudkan. Sifat fisik ini, pada gilirannya, mempengaruhi distorsi bidang fisik yang bersangkutan di Samudra Dunia dan wilayah udara yang berdekatan.
Jenis Bidang Fisik Kapal
Tugas diselesaikan oleh kompleks hidroakustik kapal selam.
Medan fisik kapal menurut letak sumber radiasi dibedakan menjadi primer (intrinsik) dan sekunder (penyebab).
Medan utama (intrinsik) kapal adalah medan yang sumber radiasinya terletak langsung pada kapal itu sendiri atau pada lapisan air yang relatif tipis di sekitar lambung kapal.
Bidang sekunder (terbangkit) kapal adalah bidang kapal yang dipantulkan (terdistorsi), yang sumber radiasinya terletak di luar kapal (di luar angkasa, di kapal lain, dll).
Bidang yang bersifat buatan, yaitu. dibentuk dengan bantuan perangkat khusus (radio, stasiun sonar, perangkat optik) disebut medan fisik aktif.
Medan-medan yang secara alami diciptakan oleh kapal secara keseluruhan sebagai suatu struktur konstruktif disebut medan fisik pasif kapal.
Menurut ketergantungan fungsional parameter medan fisik terhadap waktu, parameter tersebut juga dapat dibagi lagi menjadi bidang statis dan dinamis.
Medan statis dianggap sebagai medan fisik yang intensitas (tingkat atau daya) sumbernya tetap konstan selama dampak medan pada sistem non-kontak.
Medan fisik dinamis (variabel waktu) adalah medan yang intensitas sumbernya berubah seiring waktu dampak medan pada sistem non-kontak.
Jenis utama bidang fisik kapal
Saat ini, ilmu pengetahuan modern mengidentifikasi lebih dari 30 bidang fisik kapal yang berbeda. Tingkat penerapan sifat-sifat medan fisik dalam desain sarana teknis deteksi, sarana pelacakan kapal, serta sistem senjata non-kontak berbeda-beda. Saat ini, bidang fisik kapal dan kapal selam yang paling penting, berdasarkan pengetahuan tentang perangkat khusus yang sedang dikembangkan, adalah: akustik, hidroakustik, magnet, elektromagnetik, listrik, termal, hidrodinamik, gravitasi.
Dengan memperhatikan perkembangan berbagai bidang fisika dan instrumentasi, bidang fisika baru benda-benda laut terus-menerus ditentukan, misalnya sedang dilakukan penelitian di bidang optik, bidang fisika radiasi.
Tugas utama yang diselesaikan para insinyur yang terlibat dalam mempelajari sifat-sifat medan fisik adalah mencari dan mendeteksi kapal dan kapal selam musuh, menargetkan mereka dengan senjata tempur (torpedo, ranjau, rudal, dll.), serta meledakkan sekering jaraknya. Selama Perang Dunia Kedua, ranjau dengan sekering elektromagnetik, akustik, hidrodinamik dan gabungan banyak digunakan, dan peralatan hidroakustik untuk mendeteksi kapal selam juga sering digunakan.
Bidang akustik kapal
Skema pengoperasian stasiun hidroakustik kapal permukaan:
1 - transduser pengeras suara gema; 2 - pos hidroakustik; 3 - konverter sonar; 4 - menemukan milikku; 5 - kapal selam terdeteksi.
Bidang akustik kapal- wilayah ruang di mana gelombang akustik didistribusikan, dibentuk oleh kapal itu sendiri atau dipantulkan dari permukaan lambung kapal.
Setiap kapal yang bergerak berfungsi sebagai pemancar getaran akustik yang paling beragam dalam hal nilai dan sifatnya, yang efek kompleksnya terhadap lingkungan perairan sekitarnya menciptakan kebisingan bawah air yang cukup intens dalam rentang frekuensi infra hingga ultrasonik. Fenomena ini disebut juga medan akustik primer kapal. Sifat radiasi medan primer dan perambatannya ditentukan, sebagai suatu peraturan, oleh parameter kapal berikut: perpindahan, kontur (bentuk ramping) lambung dan kecepatan kapal, jenis mekanisme utama dan tambahan. .
Aliran air saat melewati lambung kapal menentukan komponen hidrodinamik medan akustik. Mekanisme utama dan tambahan kapal menentukan komponen getaran, baling-baling menentukan komponen kavitasi (kavitasi pada baling-baling adalah pembentukan rongga gas yang dibuang pada bilahnya yang berputar cepat di lingkungan perairan, kompresi selanjutnya yang meningkatkan kebisingan secara tajam ).
Akibatnya, medan hidroakustik primer kapal (HAFC) merupakan sekumpulan medan yang ditumpangkan satu sama lain yang diciptakan oleh berbagai sumber, yang utamanya adalah:
1. Kebisingan yang ditimbulkan oleh baling-baling (sekrup) selama putarannya. Kebisingan bawah air kapal akibat kerja baling-baling dibagi menjadi beberapa komponen berikut:
Rotasi baling-baling kebisingan,
suara berputar-putar,
Suara getaran dari tepi baling-baling ("bernyanyi"),
kebisingan kavitasi.
2. Kebisingan yang dikeluarkan lambung kapal pada saat bergerak dan di tempat parkir akibat getarannya akibat pengoperasian mekanisme.
3. Kebisingan yang ditimbulkan oleh aliran air di sekitar lambung kapal pada saat bergerak.
Tingkat kebisingan di bawah air juga bergantung pada kecepatan kapal, serta kedalaman perendaman (untuk kapal selam). Jika kapal bergerak dengan kecepatan diatas kecepatan kritis. kemudian dalam hal ini, proses timbulnya kebisingan yang intens dimulai.
Selama pengoperasian kapal, ketika komponen utama aus, kebisingannya dapat berubah. Ketika sumber daya teknis mekanisme kapal habis, mereka menjadi tidak selaras, tidak seimbang, dan getaran meningkat. Energi getaran dari mekanisme yang aus memprovokasi. pada gilirannya, getaran lambung kapal, yang menyebabkan gangguan pada permukaan air di sekitarnya.
Gambar indikator GAK MGK-400EM. Mode pencarian arah kebisingan
Getaran mekanisme ditransmisikan ke lambung kapal terutama melalui: sambungan pendukung mekanisme dengan lambung (pondasi); sambungan mekanisme yang tidak mendukung dengan badan (pipa, pipa air, kabel); melalui udara di kompartemen dan ruangan NK.
Lambung kapal itu sendiri mampu memantulkan gelombang akustik yang dipancarkan oleh sumber lain. Radiasi ini, ketika dipantulkan dari lambung kapal, berubah menjadi medan akustik sekunder kapal dan dapat dideteksi oleh perangkat penerima. Penggunaan medan akustik sekunder memungkinkan tidak hanya untuk menentukan arah kapal, tetapi juga memungkinkan Anda menghitung jarak ke sana dengan mengukur waktu rambat sinyal (kecepatan suara di dalam air adalah 1500 m/s). Selain itu, kecepatan rambat suara dalam air dipengaruhi oleh keadaan fisiknya (salinitas, yang meningkat seiring suhu, dan tekanan hidrostatik).
Serangan kapal selam berdasarkan medan akustik palsu kapal
Cara utama untuk mengurangi medan akustik kapal adalah: mengurangi kebisingan baling-baling (memilih bentuk baling-baling, kecepatan baling-baling, menambah jumlah baling-baling), mengurangi kebisingan mekanisme dan lambung kapal (bantalan kedap suara , pelapis akustik, alas bedak penyerap suara).
Gambar indikator GAK MGK-400EM. Modus LOFAR
Kompleks hidroakustik "Skat" dari kapal selam nuklir "Pike"
Kebisingan sebuah kapal tidak hanya mempengaruhi siluman dari berbagai alat pendeteksi dan tingkat perlindungan dari senjata ranjau dan torpedo musuh potensial, tetapi juga mempengaruhi kondisi pengoperasian alat pendeteksi sonar dan penunjukan targetnya sendiri, sehingga mengganggu operasi. dari perangkat ini.
Kebisingan sangat penting untuk tembus pandang kapal selam (kapal selam), karena kebisingan itulah yang sangat menentukan parameter kelangsungan hidup. Oleh karena itu, di kapal selam, pengendalian kebisingan dan pengurangannya merupakan salah satu tugas utama seluruh personel.
Langkah-langkah utama untuk memastikan perlindungan akustik kapal:
Peningkatan karakteristik mekanisme vibroakustik;
Penghapusan mekanisme dari struktur lambung luar yang mengeluarkan kebisingan bawah air dengan memasangnya di geladak, platform, dan sekat;
Isolasi getaran mekanisme dan sistem dari bodi utama dengan bantuan peredam kejut kedap suara, sisipan fleksibel, kopling, gantungan pipa penyerap goncangan, dan fondasi pelindung kebisingan khusus;
Peredam getaran dan kedap suara getaran suara pada struktur pondasi dan lambung, sistem perpipaan menggunakan lapisan kedap suara dan peredam getaran;
Insulasi suara dan penyerapan suara dari mekanisme kebisingan di udara melalui penggunaan pelapis, selubung, layar, peredam suara di saluran udara;
Penerapan peredam kebisingan hidrodinamik dalam sistem air laut.
Secara terpisah, kebisingan kavitasi dikurangi dengan cara berikut:
Penggunaan baling-baling dengan kebisingan rendah;
Penggunaan baling-baling berkecepatan rendah;
Menambah jumlah bilah;
Menyeimbangkan baling-baling dan garis poros.
Kombinasi perkembangan teknik, serta tindakan personel yang terkait, dapat secara serius mengurangi tingkat medan hidroakustik kapal.
Bidang termal (inframerah) kapal
Medan termal kapal
bidang termal- bidang yang muncul ketika kapal memancarkan sinar infra merah. Sumber radiasi paling kuat dari medan panas adalah: cerobong asap dan semburan gas dari pembangkit listrik kapal; lambung dan bangunan atas di area ruang mesin; obor api selama penembakan artileri dan peluncuran roket. Saat menggunakan peralatan inframerah, medan termal memungkinkan untuk mendeteksi kapal pada jarak yang cukup jauh.
Sumber utama medan panas kapal (radiasi infra merah) adalah:
Permukaan bagian lambung di atas air, bangunan atas, geladak, selubung cerobong asap;
Permukaan saluran gas dan perangkat gas buang;
obor gas;
Permukaan struktur kapal (tiang, antena, geladak, dll.) yang terletak di zona aksi obor gas, pancaran gas roket, dan pesawat terbang selama peluncuran;
Burun dan bangunnya kapal.
Kapal di lensa pencitraan termal
Deteksi kapal permukaan dan kapal selam berdasarkan medan termalnya dan penerbitan penetapan target senjata dilakukan dengan menggunakan peralatan pencari arah panas khusus. Peralatan tersebut biasanya dipasang di kapal permukaan dan kapal selam, pesawat terbang, satelit, pos pantai.
Selain itu, berbagai jenis rudal dan torpedo juga dilengkapi dengan perangkat pelacak termal (inframerah). Perangkat pelacak termal modern memungkinkan untuk menangkap target pada jarak hingga 30 km.
Sarana teknis utama perlindungan termal kapal:
Pendingin gas buang dari pembangkit listrik kapal (ruang pencampuran, selubung luar, jendela pemasukan udara berkisi-kisi, nozel, sistem injeksi air, dll.);
Sirkuit pemulihan panas (TUK) pembangkit listrik kapal;
Perangkat pembuangan gas di atas kapal (permukaan dan bawah air) dan buritan;
Pelindung radiasi infra merah dari permukaan internal dan eksternal saluran gas (pelindung dua lapis, layar profil dengan pendingin air atau udara, badan pelindung, dll.);
Sistem perlindungan air universal;
Pelapisan untuk lambung kapal dan bangunan atas, termasuk cat, dengan emisivitas yang berkurang;
Isolasi termal bangunan kapal bersuhu tinggi.
Tanda panas kapal permukaan juga dapat dikurangi dengan menggunakan taktik berikut:
Penerapan efek penutup kabut, hujan dan salju;
Aplikasi sebagai latar belakang objek dan fenomena dengan radiasi infra merah yang kuat;
Penggunaan sudut arah busur dalam kaitannya dengan pembawa peralatan pencari arah panas.
Untuk kapal selam, visibilitas termal menurun seiring bertambahnya kedalaman perendaman.
Bidang hidrodinamik kapal
Bidang hidrodinamik kapal
Di daerah ekstremitas, zona peningkatan tekanan terbentuk, dan di bagian tengah sepanjang lambung, area dengan tekanan berkurang terbentuk.
Bidang hidrodinamik- medan yang timbul akibat pergerakan kapal, akibat perubahan tekanan hidrostatis air di bawah lambung kapal. Dari segi hakikat fisik medan hidrodinamik merupakan gangguan yang dilakukan oleh kapal yang bergerak terhadap medan hidrodinamik alami Samudera Dunia.
Jika di setiap tempat di Samudra Dunia parameter medan hidrodinamiknya terutama disebabkan oleh fenomena acak, yang sangat sulit untuk diperhitungkan sebelumnya, maka kapal yang bergerak menimbulkan perubahan yang tidak acak, tetapi cukup alami pada parameter ini, yang dapat diperhitungkan dengan akurasi yang diperlukan untuk latihan.
Ketika kapal bergerak di dalam air, partikel-partikel cairan yang terletak pada jarak tertentu dari lambung kapal mengalami gerakan yang terganggu. Ketika partikel-partikel ini bergerak, nilai tekanan hidrostatik di tempat kapal bergerak berubah, yaitu. bidang hidrodinamik kapal dengan parameter tertentu terbentuk.
Ketika kapal selam bergerak di bawah air, area perubahan tekanan meluas ke permukaan air dengan cara yang sama seperti ke tanah. Jika kapal selam bergerak pada kedalaman yang dangkal, maka gelombang hidrodinamik yang ditandai dengan baik dapat terlihat secara visual di permukaan air.
Sifat medan hidrodinamik kapal sering digunakan dalam pengembangan sekering hidrodinamik non-kontak untuk tambang bawah.
Sampai saat ini, sarana perlindungan hidrodinamik kapal yang efektif dan signifikan belum dikembangkan. Pengurangan sebagian medan hidrodinamik dicapai dengan menghitung keseimbangan antara perpindahan optimal kapal dan bentuk lambungnya. Metode taktis utama perlindungan hidrodinamik kapal adalah pemilihan kecepatan yang aman. Kecepatan aman adalah kecepatan di mana besarnya penurunan tekanan di bawah kapal tidak melebihi ambang batas yang ditetapkan untuk memicu sekering tambang, atau waktu paparan sekering ke area bertekanan rendah kurang dari yang diatur dalam sekering.
Terdapat jadwal khusus untuk kecepatan kapal yang aman dan aturan penggunaan, yang diberikan dalam instruksi khusus untuk memilih kecepatan kapal yang aman saat bernavigasi di area di mana ranjau hidrodinamik dapat diletakkan.
Medan elektromagnetik kapal- bidang arus listrik yang berubah terhadap waktu yang diciptakan oleh kapal di ruang sekitarnya. Pemancar utama medan elektromagnetik kapal adalah: arus galvanik bolak-balik di sirkuit "lambung baling-baling", getaran massa feromagnetik lambung di medan magnet bumi, pengoperasian peralatan listrik kapal. Medan elektromagnetik memiliki maksimum yang nyata di area baling-baling, dan pada jarak beberapa puluh meter dari lambung kapal, medan tersebut praktis memudar.
Perlindungan elektromagnetik kapal dilakukan dengan memilih bahan non-logam untuk baling-baling:
Penerapan pelapis non-konduktif untuk mereka, penerapan perangkat sikat kontak pada poros;
Menghindari resistensi pembersihan oli variabel pada bantalan;
Mempertahankan ketahanan isolasi poros dari badan dalam batas yang ditetapkan.
Pada kapal dengan lambung non-magnetik dan bermagnet rendah, perhatian utama diberikan pada masalah pengurangan medan elektromagnetik elemen peralatan listrik.
medan magnet kapal
medan magnet kapal
medan magnet kapal- wilayah ruang di mana perubahan medan magnet bumi terdeteksi karena kehadiran atau pergerakan kapal bermagnet.
Medan magnet kapal merupakan nilai hasil superposisi beberapa medan: magnetisasi konstan (statis) dan induktif (dinamis).
Magnetisasi permanen terbentuk di dekat kapal terutama selama masa konstruksi di bawah pengaruh medan magnet bumi, dan bergantung pada:
Letak kapal relatif terhadap arah dan besarnya garis medan magnet bumi di lokasi pembangunan;
Sifat magnetik dari bahan pembuat kapal itu sendiri (magnetisasi sisa);
Perbandingan dimensi utama kapal, sebaran dan bentuk massa besi pada kapal;
Teknologi yang digunakan untuk membangun kapal (jumlah sambungan paku keling dan las).
Untuk mengkarakterisasi medan magnet secara kuantitatif, kuantitas fisik khusus digunakan - kekuatan medan magnet H.
Besaran fisis lain yang terutama menentukan sifat kemagnetan suatu bahan adalah intensitas magnetisasi I. Selain itu, terdapat konsep magnetisasi sisa dan magnetisasi induktif.
Penggunaan material bermagnet rendah dan non-magnetik dalam konstruksi kapal dapat mengurangi medan magnetnya secara signifikan. Oleh karena itu, dalam pembangunan kapal khusus (kapal penyapu ranjau, lapisan ranjau), bahan-bahan seperti fiberglass, plastik, paduan aluminium, dll banyak digunakan, dan dalam pembangunan beberapa proyek kapal selam nuklir, titanium dan paduannya digunakan, yang mana, bersama dengan kekuatan tinggi, adalah bahan bermagnet rendah. Namun, kekuatan dan karakteristik mekanis dan ekonomi lainnya dari bahan bermagnet rendah memungkinkan penggunaannya dalam konstruksi kapal perang dalam batas terbatas. Ada juga bahan yang sangat magnetis, termasuk: besi, nikel, kobalt dan beberapa paduan. Zat yang dapat menjadi magnet kuat disebut feromagnet.
Prinsip pengoperasian tambang magnet
Selain itu, meskipun struktur lambung kapal terbuat dari bahan bermagnet rendah, sejumlah mekanisme kapal tetap terbuat dari logam feromagnetik, yang juga menimbulkan medan magnet. Oleh karena itu, untuk kapal, tingkat medan magnetnya dipantau secara berkala dan, jika nilai yang diizinkan terlampaui, lambung kapal akan mengalami kerusakan magnetik. Ada demagnetisasi belitan dan belitan. Yang pertama dilakukan dengan bantuan kapal khusus atau di stasiun demagnetisasi tanpa belitan, yang kedua menyediakan keberadaan kabel stasioner (kabel) dan generator DC khusus di kapal itu sendiri, yang, bersama dengan peralatan kontrol dan pemantauan, merupakan perangkat demagnetisasi kapal.
Medan magnet kapal (MPC) banyak digunakan dalam sekering jarak untuk senjata ranjau dan torpedo, serta dalam sistem stasioner dan penerbangan untuk deteksi magnetometri kapal selam.
Contoh eksperimen untuk mereduksi medan magnet adalah apa yang disebut eksperimen Philadelphia, yang hingga saat ini masih menjadi bahan spekulasi, karena bukti dokumenter dari hasil eksperimen tersebut belum dipublikasikan.
Medan listrik kapal
Medan listrik kapal
Medan listrik kapal(EPK) - wilayah ruang di mana arus listrik searah mengalir.
Alasan utama terbentuknya medan listrik kapal adalah:
Proses elektrokimia yang terjadi antara bagian-bagian kapal yang terbuat dari logam yang berbeda dan terletak di bagian bawah air lambung kapal (baling-baling dan poros, perangkat kemudi, perlengkapan tempel bawah, sistem pelindung tapak dan katodik lambung kapal, dll.).
Proses yang ditimbulkan oleh fenomena induksi elektromagnetik yang hakikatnya terletak pada kenyataan bahwa lambung kapal pada saat bergerak melintasi garis-garis gaya medan magnet bumi, akibatnya timbul arus listrik pada lambung kapal dan massa. air yang berdekatan dengannya. Arus serupa terbentuk di baling-baling kapal selama rotasinya. Biasanya lambung kapal terbuat dari baja, baling-baling dan perlengkapan bawah terbuat dari perunggu atau kuningan, fairing sonar terbuat dari baja tahan karat, dan pelindung korosi terbuat dari seng. Akibatnya, uap galvanik terbentuk di bagian bawah air kapal dan arus listrik stasioner muncul di air laut, seperti pada elektrolit.
Proses yang berhubungan dengan kebocoran arus peralatan listrik kapal ke lambung kapal dan ke dalam air.
Alasan utama terbentuknya EPC adalah proses elektrokimia antara logam yang berbeda. Sekitar 99% dari nilai maksimum EIC disebabkan oleh proses elektrokimia. Oleh karena itu, untuk mengurangi tingkat EPA, upayakan untuk menghilangkan penyebab ini.
Medan listrik kapal jauh melebihi medan listrik alami Samudra Dunia, yang memungkinkannya digunakan dalam pengembangan senjata angkatan laut non-kontak dan alat pendeteksi kapal selam.
Penurunan tingkat medan listrik dicapai: - dengan menggunakan bahan non-logam dalam pembuatan badan dan bagian-bagian yang bersentuhan dengan air laut;
Dengan memilih logam menurut kedekatan nilai potensial elektrodanya pada tubuh dan bagian yang bersentuhan dengan air laut;
Dengan melindungi sumber EPA;
Dengan memutus rangkaian listrik internal sumber EPC;
Melalui penggunaan lapisan khusus sumber EPC dengan bahan isolasi listrik.
Area penggunaan
Bidang fisik kapal saat ini banyak digunakan di tiga bidang:
Dalam sistem non-kontak berbagai jenis senjata;
Dalam sistem deteksi dan klasifikasi;
dalam sistem homing.
Tautan dan sumber
literatur
1. Sverdlin G.M. Transduser dan antena hidroakustik.. - Leningrad: Pembuatan Kapal, 1980.
2. Urick RJ (Robert J.Urick). Dasar-dasar Hidroakustik (Prinsip Suara Bawah Air).. - Leningrad: Pembuatan Kapal, 1978.
3. Yakovlev A.N. Sonar jarak pendek.. - Leningrad: Pembuatan Kapal, 1983.
