Магнитная мина

Противотанковые средства немецкой пехоты (часть 2)


Вскоре после нападения Германии на Советский Союз выяснилось, что противотанковые ружья, имеющиеся в распоряжении Вермахта, ограниченно эффективны против лёгких танков и абсолютно непригодны для борьбы со средними Т-34 и тяжелыми КВ. В связи с этим немецкая пехота, как и в годы Первой мировой, была вынуждена использовать подручные средства: связки гранат, инженерные шашки со взрывчаткой и мины. В связках обычно использовалось 5-7 корпусов гранат Stielhandgranate 24 (М-24), присоединенных к гранате с рукояткой при помощи поясного ремня, проволоки или верёвки. При этом в каждой гранате содержалось 180 г взрывчатки, чаще всего «колотушки» снаряжались суррогатами на основе аммиачной селитры.

Связка гранат М-24
Согласно немецким наставлениям, связку гранат рекомендовалось метать под ходовую часть, или, запрыгнув на танк, уложить её под кормовую нишу башни танка, после чего активировать тёрочный запал. Понятно, что такой метод уничтожения бронетехники был крайне рискован для того, кто на это осмеливался.
Аналогичным образом, но гораздо реже против танков использовались тротиловые и мелинитовые 100-200 г шашки, объединенные в связки по 5-10 штук и снабженные верёвочной петлёй или деревянной рукояткой, а также 1 кг инженерный боеприпас Sprengbüchse 24 (нем. Взрывной заряд обр. 1924 года). Его можно было метать на дальность до 20 м, используя ручку на внешней части водонепроницаемого ящика.

Немецкий инженерный боеприпас Sprengbüchse 24 с установленным в гнездо детонатором, снабженный огнепроводным шнуром и воспламенителем ANZ-29
Sprengbüchse 24 представлял собой шашку взрывчатого вещества (тротил или пикриновая кислота) в водонепроницаемом цинковом или стальном контейнере с ручкой для переноски и тремя отверстия для детонаторов. В случае использования в качестве ручного противотанкового фугаса, для поджигания огнепроводного шнура длиной 10-15 мм использовались стандартные воспламенители ANZ-29. Также 1 кг заряды при установке нажимного взрывателя DZ-35 могли подкладываться под гусеницы танков.
Помимо собственных гранат и инженерных боеприпасов германская пехота для изготовления противотанковых связок использовала трофейные советские гранаты РГД-33, которых в начальный период войны было захвачено более 300 тыс. единиц. РГД-33 была принята на вооружение в вермахте под обозначением Handgranate 337 (r) и активно использовалась до 1943 года. Кроме того, немцы не чурались применять на Восточном фронте бутылки с зажигательной жидкостью, хотя конечно и в меньших масштабах, чем в РККА.

Что касается противотанковых мин, то в начальный период войны они использовались достаточно ограниченно. Тем не менее, предусматривалось, что противотанковые мины Tellermine 35 (T.Mi.35) с взрывателем нажимного действия могут при помощи веревки или телефонного провода подтаскиваться под ходовую часть танков, движущихся перпендикулярно огневым ячейкам и окопам пехотинцев.
Для борьбы с бронетехникой и долговременными огневыми точками в Германии в конце 30-х годов была спроектирована кумулятивная мина Panzerhandmine (нем. Ручная противотанковая мина), которая крепилась к броне при помощи войлочной подушки, пропитанной клейким составом. При хранении и переноске клейкая поверхность закрывалась защитной крышкой.


Кумулятивная мина Panzerhandmine
Внутри мины массой 430 г содержалось 205 г смеси тротила и аммиачной селитры и тетриловый детонатор массой 15 г. Основной заряд имел кумулятивную воронку со стальной облицовкой и был способен пробить по нормали 50 мм броню. Panzerhandmine комплектовалась стандартным терочным запалом от ручной гранаты, со временем замедления 4,5-7 с. Теоретически мину можно было метать в цель как ручную гранату, но при этом не было никакой гарантии, что она попадёт в цель головной частью и приклеится к броне.
Реальный опыт боевых действий продемонстрировал недостаточную бронепробиваемость клейкой мины и невозможность её закрепления на запылённой или влажной поверхности. В связи с этим в начале 1942 года на вооружение была принята более совершенная Panzerhandmine 3 (PHM 3) бутылочной формы с корпусом из алюминиевого сплава.

Магнитная противотанковая мина Panzerhandmine 3
В отличие от более ранней модели данный боеприпас крепился на броне при помощи магнитов. Кроме того, Panzerhandmine 3 дополнительно снабжалась металлическим кольцом с шипами для крепления мины на деревянную поверхность. На «горлышке» мины имелась матерчатая петля для подвески на поясе. Panzerhandmine 3 комплектовалась стандартным терочным запалом и капсюлем-детонатором от ручной гранаты Eihandgranaten 39 (М-39) с замедлением 7 с. По сравнению с «клейкой миной» магнитная мина стала намного тяжелей, её вес достиг 3 кг, а масса взрывчатого вещества составила 1000 г. При этом бронепробиваемость увеличилась до 120 мм, что уже позволяло пробивать лобовую броню тяжелых танков.
Вскоре магнитную мину бутылочной формы в производстве заменила мина, известная как Hafthohlladung 3 или HHL 3 (нем. Прикрепляемый кумулятивный заряд). При увеличенной до 140 мм бронепробиваемости, этот боеприпас был более простым и дешевым в производстве.

Магнитная противотанковая мина Hafthohlladung 3
Корпус новой мины представлял собой жестяную воронку с рукояткой, закрепленной на гетинаксовой пластине, к нижней части которой крепились три мощных магнита, закрытых при транспортировке предохранительным кольцом. При подготовке к боевому применению в рукоятке размещался запал от ручной гранаты с замедлением 4,5-7 с. Магниты выдерживали усилие в 40 кг. Масса самой мины составляла 3 кг, из которых половина приходилась на взрывчатое вещество.

Устройство магнитной мины Hafthohlladung 3
1 – Взрывчатое вещество. 2 – Рукоятка. 3 – Гнездо для детонатора. 4 – Резьба для тёрочного запала. 5 – Место размещения запала. 6 – Болты крепления магнитов. 7 – Гетенаксовая пластина. 8 – Магниты.
В середине 1943 года появилась усовершенствованная Hafthohlladung 5 (HHL 5). Изменения внесённые в форму кумулятивной воронки и увеличение массы взрывчатого вещества до 1700 г позволили пробивать 150-мм броню или 500 мм бетона. При этом масса модернизированной мины составила 3,5 кг.
Немецкий солдат с магнитной противотанковой миной
Достаточно высокая бронепробиваемость и возможность установки на броню под прямым углом вне зависимости от формы броневого корпуса, позволяла преодолевать защиту любого советского танка, применявшегося в годы Второй мировой войны. Однако на практике применение HHL 3/5 было затруднено и связано с большим риском.
Установка магнитной мины на бортовую броню танка
Для того, чтобы закрепить магнитную мину в уязвимых местах движущейся бронетехники, требовалось покинуть окоп или другое укрытие и приблизится к танку вплотную, а после установки мины на броню инициировать запал. С учетом того, что зона сплошного поражения осколками при взрыве составляла приблизительно 10 м, шансов уцелеть у истребителя танков было немного. Пехотинцу при этом требовалось огромное мужество и готовность к самопожертвованию. Возможность установить мину, не подвергая себя смертельной опасности, немецкий солдат имел только на местности имеющей укрытия, в ходе боевых действий в городе или же против потерявшего подвижность танка, не прикрываемого своей пехотой. Тем не менее, магнитные мины производились в значительном количестве. В 1942-1944 гг. было произведено более 550 тыс. кумулятивных боеприпасов HHL 3/5, которые использовались в боевых действиях до последних дней войны.
Помимо противотанковых магнитных мин на вооружении немецкой пехоты имелись кумулятивные ручные гранаты Panzerwurfmine 1-L (PWM 1-L). Дословно название гранаты можно перевести как: Ручная противотанковая мина. Данный боеприпас в 1943 году был создан по заказу управления Люфтваффе для вооружения десантников-парашютистов, однако впоследствии активно использовался Вермахтом.
Кумулятивная граната Panzerwurfmine 1-L рядом с осколочной гранатой Stielhandgranate 24
Граната имела каплевидный жестяной корпус, к которому крепилась деревянная рукоятка. На рукоятке размещался матерчатый подпружиненный стабилизатор, раскрывающийся после снятия предохранительного колпачка во время броска. Одна из пружин стабилизатора переводила в боевое положение инерционный взрыватель. Граната массой 1,4 кг снаряжалась 525 г сплава тротила с гексогеном и под углом 60° могла пробить 130 мм броню, при встрече с бронёй под прямым углом бронепробиваемость составляла 150 мм. После воздействия кумулятивной струи в броне образовывалось отверстие диаметром около 30 мм, при этом заброневое поражающее действие было весьма значительным.
Хотя после броска кумулятивной гранаты, дальность которого не превышала 20 м, требовалось немедленно укрыться в окопе или за препятствием, защищающим от осколков и ударной волны, в целом PWM 1-L оказалась более безопасной в применении, чем магнитные мины.

В 1943 году в войска было передано более 200 тыс. ручных противотанковых гранат, большая их часть поступила в подразделения на Восточном фронте. Опыт боевого применения продемонстрировал, что кумулятивная боевая часть имеет достаточную эффективность против брони средних и тяжелых танков, однако солдаты отмечали, что граната имеет слишком большую длину и неудобна в применении. Вскоре в серию была запущена укороченная Panzerwurfmine Kz (PWM Kz), которая имела ту же головную часть, что и предшественница PWM 1-L.
Ручная противотанковая граната PWM Kz
В модернизированной гранате PWM Kz была изменена конструкция стабилизатора. Теперь стабилизация обеспечивалась парусиновой лентой, которая вытягивалась из рукоятки при броске. При этом длина гранаты сократилась с 530 до 330 мм, а масса стала меньше на 400 г. В связи со снижением массы и габаритов дальность броска увеличилась примерно на 5 м. В целом PWM Kz являлась достаточно удачным противотанковым боеприпасом, гарантирующим возможность пробития брони всех существующих на тот момент серийных танков. Подтверждением этого является тот факт, что на базе PWM Kz в СССР во второй половине 1943 года была оперативно создана противотанковая граната РПГ-6, которая, как и PWM Kz, применялась до момента окончания боевых действий.
Метаемые вручную противотанковые гранаты и кумулятивные магнитные мины получили широкое распространение в вооруженных силах нацисткой Германии. Но в то же время немецкое командование прекрасно понимало, с каким риском связано использование противотанкового «оружия последнего шанса» и стремилось оснастить пехоту противотанковыми средствами, в которых был минимизирован риск поражения личного состава осколками и ударной волной и отсутствовала необходимость выхода из укрытия.
С 1939 года в противотанковом арсенале немецкой пехоты имелась 30-мм кумулятивная ружейная граната Gewehr Panzergranate 30 (G.Pzgr.30). Отстрел гранаты происходил из мортирки, закрепляемой на дульной части стандартной 7,92-мм карабина Mauser 98k при помощи холостого патрона с бездымным порохом. Предельная дальность выстрела при угле возвышения 45 ° превышала 200 м. Прицельная – не более 40 м.
Кумулятивная ружейная граната Gewehr Panzergranate 30
Для стабилизации гранаты в полёте, в её хвостовой части имелся поясок с готовыми нарезами, которые совпадали с нарезной частью мортирки. Головная часть гранаты была выполнена из жести, а хвостовая — из мягкого алюминиевого сплава. В головной части размещалась кумулятивная воронка и заряд тротила массой 32 г, а в задней — капсюль детонатора и донный взрыватель. Гранаты вместе с вышибными патронами поставлялись в войска в окончательно снаряженном виде, в футлярах из прессованного картона, пропитанного парафином.
Немецкий пехотинец заряжает 30-мм ружейную гранату
Кумулятивная граната G.Pzgr.30 массой около 250 г по нормали могла пробить 30 мм броню, что позволяло бороться только с лёгкими танками и бронеавтомобилями. Поэтому в 1942 году на вооружение поступила «большая» ружейная граната Grosse Gewehrpanzergranate (gr. G. Pzgr.) с надкалиберной боевой частью. В качестве вышибного заряда применялся усиленный патрон с гильзой с удлиненным дульцем и деревянной пулей, которая при выстреле придавала гранате дополнительный импульс. При этом отдача стала существенно выше, и плечо стрелка без риска получения травмы выдерживало не более 2-3 выстрелов подряд.
Кумулятивная ружейная граната Grosse Gewehrpanzergranate (gr. G. Pzgr.)
Масса гранаты увеличилась до 380 г, при этом в её корпусе содержалось 120 г сплава тротила с гексогеном в пропорции 50/50. Заявленная бронепробиваемость составила 70 мм, а предельная дальность выстрела из винтовочного гранатомёта – 125 м.
Вскоре после появления gr. G. Pzgr на вооружение поступила граната с усиленной хвостовой частью, предназначенная для отстрела из гранатомёта GzB-39, который был создан на базе противотанкового ружья PzB-39. При переделке в гранатомёт, ствол ПТР укорачивался, на него устанавливалась дульная насадка для отстрела ружейных гранат и новые прицельные приспособления. Как и противотанковая винтовка, PzB-39, гранатомет GzB-39 имел складывающуюся в походном положении сошку и поворачивающийся вниз-вперед металлический приклад. Для переноски гранатомета использовалась закрепленная на оружии ручка.
Гранатомёт GzB-39

Благодаря большей прочности и лучшей устойчивости точность стрельбы из гранатомёта была выше, чем из винтовочных мортирок. Эффективный огонь по подвижным целям был возможен на дальности до 75 м, а по неподвижным целям — до 125 м. Начальная скорость гранаты – 65 м/с.
Хотя бронепробиваемость ружейной гранаты gr. G. Pzgr теоретически позволяла бороться со средними танками Т-34, её поражающее действие в случае пробития брони было небольшим. Вначале 1943 года на базе гранаты Grosse Gewehrpanzergranate была разработана большая 46-мм ружейная бронебойная граната Gewehrpanzergranate 46 (G. Pzgr. 46) улучшенной эффективности. Благодаря увеличению массы взрывчатого вещества в кумулятивной боевой части до 155 г бронепробиваемость G. Pzgr. 46 составила 80 мм. Однако немцам этого показалось мало и вскоре на вооружение поступила граната Gewehrpanzergranate 61 (G. Pzgr. 61), у которой была увеличена длина боеголовки и ее диаметр. Масса 61-мм гранаты составила 520 г, а её боевая часть содержала 200 г заряд взрывчатки, что позволяло пробивать под прямым углом 110 мм бронелист.
Снизу – ружейная граната Gewehrpanzergranate 46.Сверху – Gewehrpanzergranate 61
Стрельба новыми гранатами могла вестись из ружейной мортирки, закрепленной на дульную часть винтовки, однако на практике из-за очень сильной отдачи больше одного выстрела с упором в плечо сделать было затруднительно. В связи с этим приклад винтовки рекомендовалось упирать в стенку окопа или в землю, но при этом снижалась точность стрельбы, и поразить подвижную цель было практически нереально. По этой причине гранаты G. Pzgr. 46 и G. Pzgr. 61 в основном использовались для стрельбы из гранатомёта GzB-39. Согласно справочным данным максимальная дальность стрельбы из гранатомёта составляла 150 м, что, по всей видимости, стало возможно благодаря применению усиленного вышибного патрона. До появления реактивных противотанковых гранатомётов, GzB-39 оставался самым мощным и дальнобойным немецким пехотным противотанковым средством, используемым в звене взвод-рота.
В 1940 году для парашютно-десантных частей Люфтваффе приняли на вооружение 61-мм ружейную гранату Gewehrgranate zur Panzerbekämpfung 40 или GG/P-40 (нем. Винтовочная противотанковая граната).
Кумулятивная ружейная граната GG/P-40
Граната GG/P-40 при помощи холостого патрона и дульной насадки, оснащённой гранатомётным прицелом, могла отстреливаться не только с карабинов Mauser 98k, но и с автоматических винтовок FG-42. Начальная скорость гранаты составляла 55 м/с. Стабилизация в полёте осуществлялась шестилопастным оперением в конце хвостовой части, где также располагался инерционный взрыватель.
Ружейная кумулятивная граната, весившая 550 г, с улучшенной боевой частью снаряженной зарядом гексогена массой 175 г, обеспечивала бронепробиваемость до 70 мм. Максимальная дальность стрельбы составляла 275 м, прицельная – 70 м. Помимо возможности поражения бронированных целей данный боеприпас обладал неплохим осколочным действием. Хотя ружейная граната GG/P-40 на момент появления имела хорошие боевые характеристики, достаточно высокую надёжность, простую конструкцию и была недорога в производстве, в начальный период войны она не получила особого распространения в связи с противоречиями между командованием Вермахта и Люфтваффе. После 1942 года в связи с ростом защищённости танков её сочли устаревшей.
Кроме ружейных гранат для стрельбы по бронетехнике использовались «пистолетные» кумулятивные гранаты. Отстрел гранат производился из стандартной 26-мм ракетницы с гладким стволом или же из гранатометных комплексов Kampfpistole и Sturmpistole, которые создавались на основе однозарядных сигнальных пистолетов с переламывающимся стволом и ударным механизмом куркового типа. Первоначально для стрельбы осколочными и кумулятивными гранатами были приспособлены 26-мм сигнальные пистолеты Leuchtpistole конструкции Вальтера обр. 1928 или обр. 1934 года.

Сигнальный пистолет Leuchtpistole 34
Выстрел 326 H/LP, созданный на базе осколочной гранаты 326 LP, представлял собой оперенный кумулятивный снаряд с контактным взрывателем, соединенный с алюминиевой гильзой, в которой находился метательный заряд.
26-мм «пистолетная» граната Wurfkorper 326 Leuchtpistole (326 LР)
Хотя предельная дальность стрельбы превышала 250 м, эффективный огонь кумулятивной гранатой был возможен на дистанции не более 50 м. Ввиду малого калибра кумулятивной гранаты в ней находилось всего 15 г взрывчатого вещества, и бронепробиваемость не превышала 20 мм.
По причине невысокой бронепробиваемости при попадании «пистолетной» кумулятивной гранаты зачастую не удавалось остановить даже лёгкие танки с противопульным бронированием. В связи с этим на основе 26-мм сигнальных пистолетов были созданы гранатомёт Kampfpistole с нарезным стволом, предназначенный для отстрела надкалиберных гранат, в головной части которых имелась возможность разместить больший по объёму разрывной заряд. На левой стороне корпуса пистолета крепился новый градуированный прицел и спиртовой уровень. При этом нарезной ствол не допускал возможности использовать ни пистолетные гранаты 326 LP и 326 H/LP, ни сигнальные и осветительные патроны, принятые для 26-мм ракетниц.
Кумулятивная граната Panzerwnrfkorper 42 LP
61-мм граната Panzerwnrfkorper 42 LP (PWK 42 LP) имела массу 600 г и состояла из надкалиберной головной части и стержня с готовыми нарезами. Кумулятивная боевая часть содержала 185 г сплава тротила с гексогеном. Её бронепробиваемость составляла 80 мм, но эффективная дальность стрельбы была не более 50 м.
Немецкий пехотинец пистолетным гранатомётом Sturmpistole заряженным кумулятивной гранатой PWK 42 LP
В связи со значительной массой снаряда и соответственно возросшей отдачей на «пистолетном» гранатомёте Sturmpistole, принятом на вооружение в начале 1943 года, использовались плечевые упоры, а точность стрельбы была повышена за счёт введения складного прицела проградуированного на дистанцию до 200 м. Благодаря использованию вкладного нарезного лейнера Einstecklauf имелась возможность отстрела гранат с готовыми нарезами в хвостовой части, а после его удаления огонь можно было вести старыми гладкоствольными боеприпасами, используемыми в сигнальных пистолетах. Исходя из опыта боевого применения, во второй половине 1943 года гранатомёт Sturmpistole подвергся модернизации, при этом длина ствола была увеличена до 180 мм. С новым стволом и установленным прикладом его длина составила 585 мм, а масса – 2,45 кг. В общей сложности до начала 1944 года фирмами Carl Walther и ERMA было произведено около 25 000 гранатомётов Sturmpistole и 400 000 шт. вкладных стволов-лейнеров для переделки сигнальных пистолетов в гранатомёты.
Впрочем, гранатометы, переделанные из сигнальных пистолетов, не сильно усилили возможности немецкой пехоты в борьбе с танками. Так как дальность прицельного выстрела из «пистолетного» гранатомёта была невелика, а боевая скорострельность не превышала 3 выстр/мин, пехотинец, как правило, не успевал произвести более одного выстрела по приближающемуся танку. Кроме того, при большом угле встречи с лобовой бронёй «тридцатьчетвёрки», инерционный взрыватель, находящийся в хвостовой части гранаты, срабатывал не всегда корректно, и взрыв зачастую происходил при неблагоприятном для пробития брони положении кумулятивного заряда. То же самое было свойственно и ружейным кумулятивным гранатам, которые к тому же не пользовались популярностью из-за мешкотного способа применения. Для ведения огня из ружейного гранатомёта пехотинцу требовалось присоединить мортирку, вложить в неё гранату, зарядить винтовку специальным вышибным патроном, и только после этого прицелиться и произвести выстрел. И всё это проделать в стрессовой ситуации, под огнём противника, видя приближающиеся советские танки. С полной уверенностью можно констатировать, что до ноября 1943 года, когда на Восточном фронте появились первые образцы реактивных гранатомётов, у немецкой пехоты не было оружия, позволяющего эффективно бороться с советскими танками. Но речь о германских реактивных одноразовых и многоразовых гранатомётах пойдёт уже в следующей части обзора.
Продолжение следует…
По материалам:

136 Размагничивание корабля 09-11 августа 1972

Александр Сергеевич Суворов
О службе на флоте. Легендарный БПК «Свирепый».
2-е опубликование, исправленное, отредактированное и дополненное автором.
136. Размагничивание корабля. Рождение БПК «Свирепый». 09-11 августа 1972 года.
Сводка погоды: Калининград среда 09 августа 1972, дневная температура: мин.: 14.8°C тепла, средняя: 21.0°C тепла, макс.: 28.7°C тепла, без осадков; четверг 10 августа 1972, дневная температура: мин.: 13.8°C тепла, средняя: 19.5°C тепла, макс.: 25.2°C тепла, без осадков; пятница 11 августа 1972, дневная температура: мин.: 16.4°C тепла, средняя: 20.7°C тепла, макс.: 25.7°C тепла, без осадков.
Этап швартовных испытаний БПК «Свирепый» завершился 09 августа 1972 года, когда нас отбуксировали на рейд СБР (стенд безобмоточного размагничивания) Калининградского ПССЗ «Янтарь» (это совсем рядом от места стоянки БПК «Свирепый», «справа за углом» заводской достроечной стенки, напротив нефтеналивной базы на том берегу морского канала — автор).
Размагничивание корабля — это процесс искусственного уменьшения его магнитного поля. Магнитное поле корабля — это физическое поле, то есть область пространства, прилегающая к корпусу корабля, в котором проявляются физические свойства корабля как материального объекта. Основные виды физических полей корабля: гравитационное, акустическое, тепловое (инфракрасное), гидродинамическое, электромагнитное, магнитное и электрическое поле корабля. Физические поля корабля взаимодействуют с соответствующим физическим полем Мирового океана и прилегающего воздушного пространства, поэтому оставляют след и могут быть обнаружены на расстоянии чуткими приборами.
Размагничивание производят с помощью обмоток контуров, питаемых током, и называют электромагнитной обработкой (ЭМО) корабля, при этом создаётся определённым образом магнитное поле, обратное по знаку магнитному полю корабля. Зависимость направления магнитного поля, то есть положения его полюсов от направления тока определяется известным правилом «буравчика». Размагничивание производится двумя различными методами – безобмоточным и обмоточным, но эти названия условные, так как размагничивание кораблей как одним, так и другим методом выполняют с помощью обмоток, питаемых током. Правда, в первом случае, обмотки накладывают на корпус судна временно, лишь на период размагничивания, или же вообще располагают вне судна, а по второму способу размагничивания обмотки устанавливают стационарно в корпусе корабля при его изготовлении и включают их на время следования по опасным районам.
Безобмоточное размагничивание (БР) осуществляется путём воздействия на корабль временно создаваемых магнитных полей двумя способами: с помощью временно накладываемых на корабль электрических обмоток и с помощью контуров, обтекаемых током, уложенных на грунте, на дне специальных акваторий — полигонов БР. При безобмоточном размагничивании (БР) корпус корабля подвергается воздействию затухающего переменного и постоянного магнитных полей, либо кратковременному воздействию только постоянного магнитного поля.
Когда изготавливали БПК «Свирепый», то его металлический (стальной) корпус неизбежно намагничивался, приобретал свои собственные физические поля, причём, в вертикальном, продольном и поперечном направлении, поэтому и размагничивать его нужно в этих же направлениях. При продольном размагничивании весь корпус корабля параллельно ватерлинии окружается кабелем, по которому пропускается ток такой величины, чтобы созданное электромагнитное поле обратного знака превышало собственное магнитное поле корпуса корабля в 2-3 раза. Через несколько секунд ток в обмотке выключается и происходит «опрокидывание» магнитного поля корабля. После этого проводится «операция компенсации», то есть опять в обмотку включается ток, величина и направление которого выбираются так, чтобы после выключения его магнитное поле корабля возможно больше приближалось к нулю. Таким образом, магнитное поле корабля не будет воздействовать на детонаторы вражеских магнитных мин и магнитных торпед…
Для создания как постоянного, так и переменного магнитных полей на корабль накладываются временно один или несколько витков кабелей, подключаемых к источникам питания специальных судов размагничивания. При продольном размагничивании корабль по всей длине обматывается несколькими витками кабелей, как катушка, и корабль оказывается заключенным внутри огромного соленоида. При подачи тока в эту обмотку-селеноид возникает объёмное магнитное поле, действующее по оси соленоида, которое размагничивает корабль. При поперечном размагничивании на корабль накладываются в вертикальной плоскости два последовательно соединенных витка кабелей по бортам. В результате по всем направлениям добиваются нулевых значений измерений магнитного поля корабля.
Заводить и обматывать корабль вдоль и вокруг корпуса тяжелыми многожильными медными кабелями в толстой изоляции — это очень тяжёлый труд, на который уходит много сил и времени, но это крайне необходимо, так как обеспечивает безопасность кораблю и точность навигации — определения местоположения корабля в окружающем пространстве Земли. Поэтому одновременно с обмоткой корабля кабелем осуществляется безобмоточное размагничивание на специальной станции, на которой обмотки (кабель) уложены определённым образом на грунте акватории завода-изготовителя корабля.
Контуры кабелей СБР (станции безобмоточного размагничивания), уложенные на грунте, имеют форму петли. Поэтому такие станции ещё называют «петлевые станции безобмоточного размагничивания» (ПСБР). Акватория ПСБР ограждается буями или вехами и здесь имеются бочки для швартовки кораблей и судов. Через первый контур пропускают постоянный ток, а через второй — переменный ток частотой 1 Гц. Переменное магнитное поле устраняет все необратимые явления, возникающие при намагничивании в постоянном магнитном поле контура постоянного тока. Размагничивания на ПСБР осуществляется путём пропускания соответствующих токов по контурам (донным кабелям) в тот момент, когда корабль стоит над ними. Управление режимом тока и снятие показаний магнитометрической аппаратуры осуществляется дистанционно с берегового пульта.
Данный вид размагничивания БПК «Свирепый» получит в декабре 1972 года в уникальном месте — на I Полигоне ВМФ СССР в заливе Хара-Лахт (посёлке Суурпеа Эстонской ССР) на уникальных стендах:
— ИК-2М для магнитной обработки кораблей;
— база «Ока» — подъемно-опускное устройство для измерения гидроакустического поля;
— стенд «Пилон» — 28-метровая ферма, размещенная под водой, с установленными на ней датчиками гидродинамического давления и датчиками, определяющими гидрологию моря;
— глубоководный гидроакустический стенд, удаленный от основной акватории полигона на 80 км и т. д.
В четверг 10 августа 1972 года экипажу БПК «Свирепый» предложили сложить в коробки все свои наручные часы, мы, штурманцы БЧ-1, сняли все корабельные часы со всех переборок во всех помещениях и всё это унесли под охраной на берег. Перед этим, в среду, воспользовавшись хорошей ясной погодой, корабль был полностью обмотан кабелями для размагничивания, и особо храбрые матросы остались на корабле «загорать в сильном магнитном поле», чтобы получить либо «заряд сексуальной бодрости», либо «сексуальное успокоение». Процесс размагничивания БПК «Свирепый» шёл по принципу » гистерезисного или полугистерезисного перемагничивания» и эти слова действовали на моряков завораживающе, магически, магнетически. Некоторые утверждали, что ощутили прилив сил и «мужской энергии».
На самом деле электромагнитное поле безобмоточного размагничивания действует только на корпус корабля, при этом не компенсируются курсовые и широтные изменения поля корабля, поэтому возникает необходимость периодически повторять магнитную обработку ввиду недостаточной стабильности результирующего поля и после каждого размагничивания необходимо производить определение и устранение девиации (погрешности) магнитных компасов. Так что нам, штурманам, забот и хлопот 09-10 августа 1972 года хватало…
Кроме этого лично мне пришлось участвовать в так называемом «обмоточном размагничивании», то есть в производстве компенсации магнитных полей корабля полями от стационарных обмоток, питаемых током от специальных источников. Совокупность системы обмоток, источников питания, а также аппаратуры управления и контроля составляет размагничивающее устройство (РУ) корабля. РУ создаёт магнитное поле в любой момент времени как «зеркальное отображение» собственного магнитного поля корабля, при этом в каждой точке под кораблем создаваемое магнитное поле равно полю корабля по величине, но противоположно по знаку. Таким образом, результирующее магнитное поле имеет почти нулевые значения (корабль становится почти «невидимым» для магнитных мин — автор). Кстати впервые РУ разработаны ещё во время Великой Отечественной войны 1941-1945 годов группой сотрудников ЛФТИ АН СССР во главе с академиком А. П. Александровым (И. В. Курчатов, Л. Р. Степанов К. К. Щербо и др.). Размагничивающее устройство (РУ) позволяет компенсировать магнитное поле корабля с учетом курсовых и широтных изменений.
Обмотки РУ установлены внутри корабля в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, а направление тока в обмотках подбирают так, чтобы магнитное поле было противоположно собственному полю корабля полю в этих направлениях. Вот эти-то обмотки, спрятанные в специальных кожухах внутри помещений в носу и в корме, по расположению шпангоутов и по бортам (батоксовые постоянные обмотки) я и проверял. Для компенсации разнонаправленного магнитного поля достаточно задать в обмотках определенный и одинаковый режим тока, но сложнее компенсировать индуктивные составляющие намагничивания. Для компенсации этих составляющих магнитного поля корабля в РУ (размагничивающее устройство) входят регулируемые обмотки: широтная, курсовые шпангоутные обмотки и батоксовые курсовые обмотки.
РУ обмоточного размагничивания требует много энергии, стоит больших средств и усилий для создания, дефицитных материалов, но обеспечивает большую степень защиты кораблей от неконтактного магнитного оружия и большую скрытность корабля в физических полях Мирового океана.
— Таким образом, — рассказывал я ребятам во время посещения боевых постов и внутренних помещений для ревизии обмоток корабельного РУ (размагничивающего устройства), — за этими металлическими кожухами располагаются простые молчаливые толстые медные кабели, защищающие нас от магнитных мин и торпед, делающие нас невидимыми в магнитных полях, дающие возможность точно определять наше местоположение, местоположение (координаты) целей, а значит точнее стрелять, поразить врага и остаться живыми. Берегите эти защитные кожухи и берегите аппаратуру РУ, потому что они здесь не просто так, для красоты или помехи, а для самозащиты корабля, то есть нас всех.
Я честно «не травил военно-морскую байку о РУ» (размагничивающем устройстве), я говорил правду. Практически все матросы и старшины, годки, подгодки и молодые матросы с уважением и со вниманием смотрели на то, что я делал и слушали, что я говорил им обычным усталым и деловым тоном. Все отнеслись к размагничиванию нашего корабля с пониманием, вот почему участие нашего экипажа в укладке и обмотке корпуса корабля тяжеленными и маркими кабелями все мы восприняли, как аврал, как состязание, как своеобразный героизм. В этой авральной работе участвовали буквально все: офицеры, мичманы, годки, подгодки, молодые, прикомандированные и вновь прибывшие «салаги». Это было наше последнее «дело» в Программе швартовных испытаний перед получением первого в истории БПК «Свирепый» Военно-Морского флага, открывающего нам путь в море…
Ещё в середине июля 1972 года специальная комиссия представителей всех сдатчиков, военпредов и заказчиков от ВМФ определилась с датой выхода на заводские ходовые испытания БПК «Свирепый» — 12-13 августа 1972 года, на этот срок была назначена дата подъёма на корабле Военно-Морского флага.
В период с 09-11.08.1972 года БПК «Свирепый» проходил первое безобмоточное размагничивание на заводском рейде СБР, которое обеспечивало судно размагничивания Балтийского флота (возможно, СР-570 – автор). Под руководством опытных работников и матросов специального судна СР-570, мы разматывали с огромных катушек специальные тяжёлые кабель-тросы в чёрной липкой и маркой резиновой изоляции, цепляли их, наращивая длину, и заводили под корпусом нашего корабля, поднимая эти кабель-тросы на надстройки и даже на нашу фок-мачту и реи. В результате, корпус корабля оказался полностью обмотан кабель-тросами и превратился в сердечник электромагнита — селеноида.
На БПК «Свирепом» ещё не совсем закончились разные работы по доводке машин и механизмов, установка новых приборов, поэтому на корабле присутствовали многочисленные специалисты разных заводов, приехали из Ленинграда конструкторы и проектанты корабля, инженеры-наладчики и учёные из военных институтов. Все были в хорошем праздничном настроении и восприняли время, предназначенное для размагничивания корабля (в течение нескольких дней), как своеобразный «отпуск». Матросы экипажа БПК «Свирепый» тоже, невзирая на невидимые магнитные поля, с удовольствием загорали на «крыше» ГКП и ходовой рубки во время проведения работ по размагничиванию, что и подтверждает фотоиллюстрация из ДМБовского альбома радиотелеграфиста Казённова Юрия Васильевича, период его службы 16.11.1970 — 11.1973. На переднем плане снимка Червяков Александр Николаевич, период службы 19.11.1970 — 11.1973,, за ним с чапаевскими усами командир отделения механиков БП ЗАС Морозов Николай Николаевич, период службы 19.11.1970 — 11.1973, а за ним возвышается радиотелеграфист Аносов Борис Алексеевич, период службы 16.11.1970-11.1973 (все из БЧ-4). По бокам от ребят видны двойные кабель-тросы для размагничивания.
Обмоточное размагничивание БПК «Свирепый» на заводском стенде СБР с помощью специального судна, возможно, СР-570, было последним событием перед первым торжественным подъёмом Военно-Морского флага ВМФ СССР, потому что 10 августа 1972 года Командующий Балтийским флотом, адмирал В.В. Михайлин издал приказ №0432 о зачислении новостроящегося БПК «Свирепый» в списки боевых надводных кораблей Дважды Краснознамённого Балтийского флота.
Что значило для нас, экипажа БПК «Свирепый», издание командующим Балтийским флотом такого приказа и поднятие Военно-морского флага? Первое, — это, конечно, гордость за то, что мы досрочно справились с большими задачами, приняли и первично освоили корабль, подготовились к заводским ходовым испытаниям. Второе, — это повышение денежного содержания и норм питания с «сухопутных» (общевойсковых норм), до «морских» (флотских). Третье, — начало настоящих морских испытаний и приключений, потому что наш корабль должен был впервые дать ход, пройти узостями по калининградскому Морскому каналу из акватории родного Калининградского Прибалтийского судостроительного завода «Янтарь» в Балтийскую военно-морскую базу Балтийск и встать там к причальной стенке – на своё законное место.
Ну, а дальше – в море! Ребята, в море! В Балтийское море, на Балтику!..
Фотоиллюстрация из ДМБовского альбома Юрия Казённова: 10 августа 1972 года. Калининград. Калининградский Прибалтийский судостроительный завод «Янтарь». Заводской рейд СБР, где в период с 09 по 11 августа 1972 года БПК «Свирепый» проходил безобмоточное размагничивание. На переднем плане снимка радиотелеграфист Червяков Александр Николаевич, период службы 19.11.1970-11.1973, за ним с чапаевскими усами командир отделения механиков БП ЗАС Морозов Николай Николаевич, период службы 19.11.1970 — 11.1973, а за ним возвышается радиотелеграфист Аносов Борис Алексеевич, период службы 16.11.1970 — 11.1973 (все из БЧ-4). По бокам от ребят видны двойные кабель-тросы обмотки размагничивания. Сверху на фоне берега виден корабельный измеритель ветра (КИВ) – моё (автора) заведование как рулевого БЧ-1.
В новелле использованы данные из статьи авторов Зингер М.А., Захаров И.В. Применение инновационных технологий в военном кораблестроении // Актуальные вопросы технических наук: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Краснодар, февраль 2017 г.). — Краснодар: Новация, 2017. — С. 13-17.

Аннотация.

В данной работе рассмотрен принцип размагничивания, впервые используемый для размагничивания кораблей в годы Великой Отечественной войны. Для раскрытия сути рассматриваемого принципа подобран теоретический материал, объясняющий его с физической точки зрения, а также подобрано оборудование для его экспериментальной проверки. Имеются фотографии иллюстрирующие ход проведенной демонстрации.

В работе детально обоснован выбор темы работы. Даны диаграммы опросов, на основе которых сделан вывод об актуальности, рисунки, позволяющие сделать рассматриваемый материал более наглядным, графическая интерпретация принципа размагничивания. Подробно изложена история развития принципа размагничивания кораблей, показана значимость данного принципа в годы Великой Отечественной войны и в настоящее время.

Работа «Экспериментальная проверка принципа размагничивания кораблей, используемого в годы ВОВ» доказывает, что у нас есть научные достижения, о которых нужно знать и гордиться ими. Она частично может быть использована при изучении темы «Магнитное поле». Работа представляет интерес, как для физики, так и для истории.

1. Введение.

2. Основная часть.

2.1. Актуальность работы.

2.2. История развития теории размагничивания кораблей.

2.3. Принцип размагничивания кораблей.

2.4. Применения принципа размагничивания кораблей в годы ВОВ.

2.5. Экспериментальная проверка принципа размагничивания кораблей.

2.6. Применение размагничивания в настоящее время.

3. Заключение.

4. Список используемой литературы.

1. Введение.

Из повседневной жизни известно, что стальные предметы (швейные иглы, отвертки и т.д.) легко намагничиваются. Аналогично намагничиваются и крупные объекты, например, морские военные корабли.

Во Второй Мировой войне широко использовались мины магнитного действия. Уже в первые дни Великой Отечественной войны наш флот понес большие потери в технике и в людях. Поэтому идея размагничивания кораблей стала спасением для тысячи человеческих жизней.

В настоящее время этот принцип широко используется в судостроении. Спустя десятки лет принцип размагничивания кораблей применяется в науке и технике.

Целями и задачами работы являются:

  1. Рассмотреть историческое развитие теории размагничивания кораблей.
  2. Показать значимость данного принципа в годы Великой Отечественной войны и в настоящее время.
  3. Показать уровень развития науки в период ВОВ.
  4. Доказать, что у нас есть научные достижениями, которыми мы можем гордиться.
  5. Раскрыть суть идеи размагничивания и проиллюстрировать на опыте.

2. Основная часть.

2.1. Актуальность работы.

Великая Отечественная война — одна из самых трагичных страниц в истории России. Выстоять в противоборстве с мощнейшей из развитых стран того времени — фашистской Германией стало возможным только ценой огромного напряжения сил и величайших жертв. Немалую роль в достижении Победы сыграли деятели науки. И мы решили выяснить, что знают студенты нашего колледжа по этому вопросу и провели опрос.

Опрос.

I. Интересовался ли ты, какую роль наука сыграла в годы ВОВ?

1. Да, мне это очень интересно.

2. Слышал что-то, но особо не интересовался.

3. Нет, не интересовался, но надо узнать.

4. Мне это не интересно.

II. Известны ли тебе фамилии ученых — физиков, внесших вклад в победу в годы ВОВ?

1. Да, я знаю несколько фамилий.

2. Слышал, что-то об этом, но подробно не интересовался.

3. Никогда не интересовался, но надо узнать.

4. Мне это не интересно.

III. Как ты считаешь, нужно ли знать о достижениях науки, которые помогли одержать победу над фашизмом?

1. Обязательно нужно знать.

2. Хотел бы узнать.

3. Никогда не задумывался об этом.

4. Мне это не интересно.

Опрос показал, что многие студенты нашего колледжа имеют недостаточные знания о роли научных достижений в годы ВОВ, чтобы понять, насколько они были дороги и значимы для победы. То, что делали ученые можно приравнивать к подвигам, которые должны жить в памяти поколений, становясь символом горячей любви к Родине и готовности к ее защите. Чем дальше в историю уходят годы Великой Отечественной войны, тем полнее и ярче проявляется величие героического Подвига фронтового поколения, одержавшего всемирно-историческую Победу над фашизмом. Память об этих событиях неподвластна времени. И этот день остаётся для современной молодёжи не менее значимым, чем 67 лет назад. Поэтому мы выбрали тему работы «Экспериментальная проверка принципа размагничивания кораблей», она представляет интерес, как для физики, так и для истории.

2.2. История развития теории размагничивания кораблей.

24 июня 1941 года в 2 часа 41 минуту в устье Финского залива подорвался на мине эсминец «Гневный». В 4 часа 21 минуту в этом районе подорвался на мине крейсер «Максим Горький», но своим ходом пришел в Таллин. Предполагалось, что мины были бесконтактные (магнитными). Противник уже в первые годы войны создал серьёзную минную угрозу у выхода из советских военно-морских баз и на основных морских путях сообщения, использовав в общей сложности 1060 якорных ударных мин и до 160 донных неконтактных мин. Положение создалось угрожающее. А что наш флот? Был ли он подготовлен к возможности минной блокады или это случилось совершенно неожиданно?

Среди многих задач оборонного значения важное место занимало размагничивание кораблей. К решению этой проблемы, помимо научных работников, были привлечены многие военные моряки и судостроители.

Для взрыва магнитной мины не требовалось непосредственного соприкосновения её с корпусом корабля. Идея изготовления такого взрывателя очень проста. Магнитный взрыватель мины срабатывает под влиянием магнитного поля корабля, проходящего над ней или на некотором от неё расстоянии. С приближением корабля к такой мине магнитное поле искажается, установленная во взрывателе магнитная стрелка в связи с этим отклоняется на некоторый угол и тем самым замыкает контакты в боевой цепи мины, вызывая её взрыв. Кроме того, магнитные мины, лежащие на дне, не поддавались обычным методам траления, рассчитанным на подсекание и подрыв якорных мин.

Эти преимущества магнитных мин перед обычными якорными минами дали основание военно-морским специалистам заранее предугадать их применение в предстоящей войне, тем более, что нашим военным морякам пришлось впервые с магнитными минами английских интервентов ещё в сентябре 1919 года на Северной Двине. Уже тогда на выставленном англичанами заграждении из магнитных мин подорвалось несколько наших кораблей. Однако военные моряки быстро очистили фарватер от этих, ещё сравнительно примитивных, мин.

Естественно было ожидать, что в новой войне будут использоваться усовершенствованные магнитные мины: более чувствительные, с приспособлениями, затрудняющими их траление и уничтожении. Всё это заставило командование Военно-Морского Флота СССР поставить перед специалистами задачу — разработать метод защиты кораблей от неконтактного магнитного минного и торпедного оружия.

Эта важная задача была поручена Ленинградскому физико-техническому институту Академии наук СССР ещё в 1936 году. За её выполнение взялись Анатолий Петрович Александров и Борис Александрович Гаев. А.П.Александров организовал в своей лаборатории специальную группу, возглавляемую Б.А.Гаевым, которая занималась проблемой размагничивания кораблей.

2.3. Принцип размагничивания кораблей.

Идея, положенная в основу работ по защите кораблей от неконтактных мин, состояла в размагничивании кораблей. Предполагалось, что это можно сделать путём компенсации магнитного поля корабля с помощью закреплённых на нём специальных обмоток, через которые пропускался постоянный ток. При этом магнитное поле корабля может быть скомпенсировано магнитным полем тока в такой степени, что прохождение корабля над миной не будет вызывать срабатывания взрывателя, имеющего ограниченную чувствительность.

Принцип обмоточного размагничивания кораблей:

1-кабель размагничивающего устройства;

2-магнитное поле корабля;

3-магнитное поле обмотки с током;

4-результирующее магнитное поле корабля;

5-допустимый предел результирующего магнитного поля, не оказывающий влияния на магнитного поля, не оказывающий влияния на магнитный взрыватель мины.

Простая идея, предложенная А.П.Александровым, Б.А.Гаевым и инженером Балтийского завода А.А.Кортиковским, не сразу получила поддержку со стороны специалистов. Многие из минёров считали, что если и размагничивать корабль, то нужно полностью скомпенсировать его поле до нуля. А так как это невозможно из-за весьма сложной конфигурации поля, размагничивание становится бессмысленным, и нужно сосредоточить все силы на создании и совершенствовании методов траления. Некоторые специалисты считали даже, что корабль нужно не размагничивать, а намагничивать ещё сильнее, с тем, чтобы увеличенное магнитное поле вызывало взрыв магнитной мины на большом расстоянии от корабля.

Группе А.П.Александрова надо было, прежде всего, самой убедиться в осуществимости идеи размагничивания. Сначала исследования проводились на лабораторной модели корабля, сделанной из дерева и обитой листовым железом. В результате этих опытов были найдены наиболее оптимальные виды размагничивающих обмоток. Решено было переходить на плавучие корабли.

2.4. Применение принципа размагничивания кораблей в годы Великой Отечественной войны.

Первые измерения магнитных полей кораблей и опыты по их компенсации были проведены сотрудниками ЛФТИ в 1937 году в сухом доке Кронштадта на эсминцах «Яков Свердлов» и «Артем», а затем на лидере «Ленинград». Итоги были весьма благоприятными. В мае 1938 года в Ораниенбаумском порту на корабль «Дозорный» была наложена временная размагничивающая обмотка, и путем измерения поля под кораблем был подобран оптимальный ток в ней. Затем корабль сделал большое количество проходов с выключенной и включенной обмоткой над установленными на разных глубинах разоруженными неконтактными магнитными минами. Было зафиксировано, что мины уверенно срабатывают при прохождении над ними корабля с выключенной обмоткой и совершенно не реагируют при включе­нии в обмотку оптимального тока. Таким образом, задача противоминной защиты малого корабля была успешно решена. Надо было переходить к опытам по размагничиванию крупных кораблей. В октябре 1938 года был выделен для экспериментов линкор «Марат». И на этом крупнейшем корабле нашего ВМФ при помощи временной размагничивающей обмотки удалось в десятки раз уменьшить магнитное поле в непосредственной близости от киля.

Чтобы получить все необходимые данные о поле корабля, для проекти­рования системы зашиты надо было измерить значений магнитной индукции этого поля в большом числе точек на разных глубинах. Для этого под корабль опускалась алюминиевая штанга с прикрепленным к ней на специальной тележке магнитометром. Штангу перемещали под кораблем и устанавливали на разных глубинах. Для каждого положения штанги измеряли магнитную индукцию в нескольких точках под килем и за бортами корабля. Эту тру­доемкую работу, требующую хорошей отладки приборов и приспособлений, группа ЛФТИ научилась выполнять быстро, чтобы не задерживать боевые корабли на рейде. Таким образом, к началу Великой Отечественной войны были созданы надежные методы защиты наших кораблей от магнитных мин противника. Первое военное утро застало группу А.П. Александрова на борту линкора «Марат». Уже в 4 часа утра на нем была объявлена боевая тревога: с финского берега появились вражеские самолеты. Проверив соответствие расчетных ампер-витков в секциях обмоток, и убедившись в правильности направления токов в них, комиссия передала в эксплуатацию защитное устройство линкора, сошла на берег в Кронштадте и тут же получала задание командования и срочном порядке оборудовать противоминными системами зашиты несколько тральщиков. Не ограничиваясь этим, группа А.П. Александрова из имеющегося в наличии кабеля смонтировала два электромагнитных трала, и уже 27 июня 1941 года эти тральщики вышли на выполнение боевого задания.

Прогнозы специалистов ЛФТИ и флота оправдались: самым первым мероприятием немецко-фашистского командования на морских театрах военных действий после вероломного нападения на Советский Союз была попытка заблокировать наши корабли в их базах и связать их боевые действий массовыми постановками магнитных мин. Фашисты возлагали большие надежды на эффективность этого нового морского оружия и были уверены, что советские моряки и специалисты не смогут быстро найти способы и средства защиты кораблей.

Именно в этих тяжелейших условиях начала войны и стал сказываться тот огромный труд, который бил проделан в предвоенные годы учеными, военными моряками и специалистами судостроения. Впервые же дни на ряде кораблей Балтийского флота были проложены и закреплены на палубе вдоль бортов временные размагничивающие обмотки (вплоть до монтажа более основательных устройств). Данные о магнитных полях кораблей разных классов, полученные до начала воины, позволили рассчитывать параметры таких временных обмоток. Военные моряки быстро освоили изготовление «времянок». Так, 28 июня 1941 года подобная «времянка» была за одну ночь наложена на крейсер «Киров», и он был благополучно выведен из рижского залива через минное поле у острова Даго (теперь — Сарема), где только что перед этим подорвался еще не размагниченный крейсер «Максим Горький». Эффективность таких «времянок» стала очевидной, и моряки всегда радушно принимали у себя ученых. В ходу у них появилось шутливое предисловие: «Перед тем как в бой идти, побывайте у ЛеФТИ».

27 июня 1941 года был издан приказ об организации бригад по уста­новке размагничивающих устройств на всех кораблях флота. От ЛФТИ, помимо группы А.П. Александрова, в работу включились многие сотрудники из разных лабораторий. Игорь Васильевич Курчатов, оторвавшись на время от важнейших работ по ядерной физике, предложил А.П. Александрову включить себя и сотрудников своей лаборатории в работы по размагничиванию. С 27 июня 1941 года в Кронштадте начала работать Балтийская группа размагничивания, с 1 июля в Севастополе — Черноморская, 9 июля в Архангельске — Северная с 14 августа во Владивостоке — Тихоокеанская. Сразу же по прибытии на места началась напряженная работа по монтажу размагничивающих устройств на кораблях. Она велась почти повсеместно круглосуточно, в труднейших условиях первого периода войны, при нехватке специалистов, кабеля, оборудования, зачастую под бомбежками и обстрелами, по жестко ограниченному графику. Тем не менее, самоотверженно преодолевая трудности, научные работники, военные моряки, судостроители и монтажники начали один за другим передавать специальным комиссиям штабов флотов корабли со смонтированными и отрегулированными размагничивающими устройствами. Уже в августе основное боевое ядро кораблей на всех действующих флотах и флотилиях было защищено от магнитных мин противника.

Боевая практика показала высокую эффективность разработанных методов размагничивания. Совместная деятельность специалистов по размагничиванию кораблей и по тралению магнитных мин в первый же месяц, после начала войны свела практически к нулю потери наших кораблей от этих мин и полностью сорвала попытки закупорить наши корабли в базах и нарушить их боевую службу. Ни один корабль, снабженный защитной системой, не подорвался на магнитных минах.

Небольшая в довоенные годы группа специалистов, зародившаяся впервые в ЛФТИ АН СССР, послужила основой для создания в годы войны большой и хорошо организованной службы размагничивания кораблей. В нее вошли сотни военных в моряков, вместе с ними работало большое число научных работников и судостроителей. Благодаря их работе были сохранены для Родины сотни кораблей и многие тысячи человеческих жизней.

2.5. Экспериментальная проверка принципа размагничивания кораблей.

Для демонстрации работы магнитных мин и метода защиты от них используется следующее оборудование: источник постоянного и переменного тока, катушка индуктивности, полосовой магнит и магнитная стрелка, ориентированная вдоль линии юг-север.

Приблизительно на высоте 30-40 сантиметров над стрелкой, перпендикулярно направлению её оси, рукой медленно проносим полосовой магнит, — магнитная стрелка поворачивается, стремясь установиться вдоль оси магнита.

Видно, что «датчик» реагирует на «корабль».

Чтобы размагнитить магнит лучше всего использовать соленоид, соединённый с источником переменного тока. При включенном токе вынимаем магнит вдоль оси соленоида в направлении восток — запад, пока он не окажется на достаточном удалении.

Магнит размагничивается, потому что домены (группа близких атомов, которая может иметь магнитную ось на каждом атоме или молекуле, направленную в одну и туже сторону) переориентируются 50 раз в секунду и, по мере того как стержень удаляется от соленоида, магнитное поле ослабевает до тех пор, пока оно уже не в силах ориентировать домены. Таким образом, они будут располагаться в случайном порядке, и магнит размагнитится.

а) не намагниченное тело; б) намагниченное тело; в) реагирование намагниченного тела на поднесенный к нему магнит.

Тот же эффект достигается, если магнит оставить в соленоиде и постепенно уменьшать ток до нуля.

После размагничивания снова проносим магнит над магнитной стрелкой — стрелка не шелохнётся, значит, «датчик мины» не сработал.

Чтобы вернуть магниту его первоначальные свойства, помещаем его в катушку с большим числом витков и пропускаем по ней постоянный ток. Восстановление магнитных свойств можно легко проверить с помощью стрелки.

2.6. Применение размагничивания в настоящее время.

Электромагниты.

Электромагниты применяются для электронных замков, реле, герконов. Геркон — электромеханическое устройство, представляющее собой пару ферромагнитных контактов, запаянных в герметичную стеклянную колбу. При поднесении к геркону постоянного магнита или включении электромагнита контакты замыкаются. Герконы используются как бесконтактные выключатели, датчики близости и т. д. Во всех вышеперечисленных устройствах детали, которые задумывались разработчиком как магнитомягкие, то есть не имеющие собственной магнитной индукции при отсутствии тока в катушке, могут намагнититься и привести устройство в нерабочее состояние.

При работе с технологическими приспособлениями и инструментами необходимо чтобы обрабатываемый материал, заготовка, деталь или изделие не перемещалось вслед за движущимися устройствами. Особенно это актуально для ручной работы. Например, во многих случаях неудобно пользоваться намагниченными отвёрткой, пинцетом

Устройства с электронной лучевой трубкой.

В устройствах с электронной лучевой трубкой, таких как телевизор или монитор, зачастую реализована встроенная аппаратная функция устранения намагниченности теневой маски, рамы и других металлических деталей трубки. Размагничивание обычно предусмотрено только на устройствах с многоцветным люминофором, так как в отличие от монохромных ЭЛТ (у которых намагничивание вызывает незначительное геометрическое искажение), при нескольких цветах люминофора, незначительное отклонение потока электронов приводит к засвечиванию люминофора, соответствующего другому цвету и приводит к появлению очень заметных цветовых искажений (пятен, смещения цветов).

Система размагничивания ЭЛТ базируется на электромагните и представляет собой толстый жгут (петлю), проложенный по периметру маски (снаружи ЭЛТ) и подключённый к низкочастотному генератору и конденсаторам большой ёмкости. Конденсаторы накапливают заряд, который разряжается через генератор на жгут, вызывая переменное магнитное поле, изменяющее остаточную намагниченность металлических элементов. За счёт затухания и переменного намагничивания остаточная намагниченность элементов становится меньше критической (вызывающей цветовые искажения).

Многие устройства с ЭЛТ выполняют автоматическое размагничивание сразу после включения питания (пока прогревается катод).

Размагничивание магнитных носителей информации.

Размагничивание, применённое к магнитному носителю, может уничтожить все данные быстро и эффективно. Используется прибор, называемый размагничиватель, предназначенный для уничтожения данных.

Размагничивание обычно выводит жёсткий диск из строя, так как уничтожает низкоуровневое форматирование, производимое во время изготовления. Размагниченные дискеты, обычно, могут быть переформатированы и использованы заново.

Размагничивание труб.

Прежде чем приступить к ремонту нефти и газопроводных труб, их необходимо размагнитить. Трубы намагничиваются, находясь в магнитном поле Земли. Для этого используют специальные установки, например «СУРА — БМ».

Такая установка предназначена для размагничивания и/или компенсации остаточных магнитных полей при сварке стыков труб и элементов магистральных газопроводов может также применяться для размагничивания деталей, конструкций и механизмов, изготовленных из ферромагнитных сталей. Основное назначение устройство — это уменьшение продольной составляющей остаточной намагниченности, для уменьшения напряжённости магнитного поля в разделке сварного шва при проведении ремонтно-сварочных работ.

Задача «размагничивания» сводится к устранению вредных последствий действия намагниченности. При ремонте участков трубопроводов с применением электросварки это эффект «магнитного дутья», значительно увеличивающий время и ухудшающий качество сварочных работ.

Принцип работы установки основан на воздействии магнитного знакопеременного поля затухающего по фиксированному декременту на подготовленное к сварке соединение труб. Магнитное поле для размагничивания сварного соединения создает гибкий универсальный соленоид, выполненный из сварочного кабеля КОГ 1 х 25,0 в виде двух или четырех плетей (шлейфов), которые оперативно накладываются по обе стороны соединения подготовленного под сварку. Таким образом, трубы не размагничиваются до близкого к нулевому значению магнитного поля, а размагничивание установкой приводит к минимально-возможному в конкретной конструкции полю в сварном зазоре, при этом полученное поле по всему периметру трубы становится однородным.

Размагничивание автомобильных запчастей.

Прежде чем установить некоторые запчасти на автомобиль их подвергают магнитному контролю. Каждую деталь, подвергаемую магнитному контролю, следует размагнитить, так как при дальнейшей эксплуатации может отрицательно сказаться влияние ее остаточной намагниченности на работу автомобиля. Поверхности трущихся деталей (шестерни, валики, подшипники) будут притягивать стальные металлические частицы, например продукты изнашивания, и тем самым увеличивать собственный износ. Неразмагниченные детали искажают показания электромагнитных и навигационных приборов. Размагничивают детали, воздействуя на них переменным магнитным полем, напряженность которого уменьшается от максимального значения до нулевого. Степень размагниченности деталей проверяют приборами для контроля размагниченности.

Заключение

Размагничивание кораблей явилось одной из многих важных задач оборонного значения. Противник уже в первые дни войны создал серьёзную минную угрозу у выходов из наших военно-морских баз и на основных морских путях. Перед физиками была поставлена задача — создать эффективный метод защиты кораблей от этих мин. Её решение было возложено на Ленинградский физико-математический институт, а возглавил работы А.П. Александров.

Для экспериментов по размагничиванию больших кораблей был выделен линкор «Марат». Именно на этом крупнейшем корабле нашего военно-морского флота при помощи размагничивающей обмотки тока физикам удалось в десятки раз уменьшить магнитное поле в непосредственной близости от киля — наиболее уязвимой части корабля. На основании этих опытов командование издало приказ об организации бригад по установке размагничивающих устройств на всех кораблях флота. Уже в августе 1941 года основное боевое ядро кораблей на всех действующих флотах и флотилиях было защищено от магнитных мин противника. Благодаря самоотверженному труду учёных-физиков и военных моряков, для Родины были сохранены сотни кораблей и многие тысячи человеческих жизней.

Работа группы ученных под руководством Игоря Васильевича Курчатова в г. Севастополе была сопряжена не только с большой ответственностью, но и опасностью. Устройство мин, применявшихся фашистами, постоянно менялось, и для успешной борьбы с ними необходимо было изучить их устройство. Разборку мин неизвестной конструкции зачастую собственную производил сам Игорь Васильевич. Суровая действительность военного лихолетья заставляла рисковать жизнью даже крупнейшего ученого нашей страны.

Эти давно разработанные методы, несколько усовершенствованные современными учёными и судостроителями, также с успехом применяются и сейчас на всех военных судах. На Балтийском флоте, оборудованные такими системами корабли, стоят на охране границы с Финляндией.

В настоящее время применение принципа размагничивания кораблей широко используется в различных областях науки и техники:

  • электромагниты, используемые в электронных замках, реле, герконах и т.д. поддерживают их в рабочем состоянии;
  • размагничивание, применённое к магнитному носителю, может уничтожить все данные быстро и эффективно;
  • размагничивание нефти и газопроводных труб позволяет устранить вредные последствия действия намагниченности;
  • размагничивание запчастей автомобиля, продлевает их срок службы.

Принцип размагничивания намагниченных тел при воздействии на них переменным магнитным полем, напряженность которого уменьшается от максимального значения до нулевого, находит все новые и новые области применения. Ведь прогресс не стоит на месте.

Список используемой литературы.

Интернет-ресурсы:

Физическое поле корабля

Гидроаккустическое обнаружение подводных лодок Физическое поле корабля — область пространства, прилегающая к корпусу корабля, в котором проявляются физические свойства корабля как материального объекта. Данные физические свойства оказывают, в свою очередь, влияние на искажение соответствующего физического поля Мирового океана и прилегающего воздушного пространства.

Типы физических полей корабля

Задачи, решаемые гидроакустическим комплексом подводной лодки.

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

Первичными (собственными) полями кораблей называются поля, источники излучения которых находятся непосредственно на самом корабле или в сравнительно тонком слое воды, омывающем его корпус.

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

Поля, которые имеют искусственную природу, т.е. формируются при помощи специальных устройств, (радио-, гидролокационных станций, оптических приборов) называются активными физическими полями.

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

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

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

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

Основные виды физических полей корабля

В настоящее время современная наука выделяет более 30 различных физических полей корабля. Степень применения свойств физических полей в проектировании технических средств обнаружения, средств слежения за кораблями, а также в неконтактных системах оружия различна. Самыми главными, на данный момент, физическими полями кораблей и подводных лодок, на основании знаний о которых ведется разработка специальных приборов, считаются: акустическое, гидроакустическое, магнитное, электромагнитное, электрическое, тепловое, гидродинамическое, гравитационное.

С учетом развития различных направлений физики и приборостроения, постоянно определяются новые физические поля морских объектов, например, ведутся исследования в области оптических, радиационных физических полей.

Главной задачей, которую решают инженеры, занимающиеся изучением свойств физических полей, является поиск и обнаружен кораблей и подводных лодок противника, наведения на них боевых средств (торпед, мин, ракет и др), а также детонация их безконтактных взрывателей. Во время Второй Мировой Войны широко использовались мины с электромагнитными, акустическими, гидродинамическими и комбинированными взрывателями, а также часто применялась гидроакустическая аппаратура обнаружения подводных лодок.

Акустическое поле корабля

Схема работы гидроакустических станций надводного корабля:

1 — преобразователь эхолота; 2 — пост гидроакустиков; 3 — преобразователь гидролокатора; 4 — обнаруженная мина; 5 — обнаруженная подводная лодка.

Акустическое поле корабля — область пространства, в которой распределяются акустические волны, образованные самим кораблем или отражающиеся от поверхности его корпуса.

Любой корабль, находящийся в движении, служит излучателем самых разнообразных по значению и характеру акустических колебаний, комплексное действие которых на окружающую водную среду создает достаточно интенсивный подводный шум в диапазоне от инфра- до ультразвуковых частот. Данное явление еще называют первичным акустическим полем корабля. Характер излучения первичного поля и его распространения определяются, как правило следующими параметрами корабля: водоизмещением, обводами (обтекаемостью формы) корпуса и скоростью хода корабля, типом главных и вспомогательных механизмов.

Поток воды при обхождении корпуса корабля определяет гидродинамическую составляющую акустического поля. Главные и вспомогательные механизмы корабля определяют вибрационную составляющую, гребные винти — кавитационную (кавитация на гребном винте — это образование на его быстро вращающихся лопастях в водной среде разряженных газовых полостей, последующее сжатие которых резко увеличивает шумность).

В итоге, первичное гидроакустическое поле корабля(ГАПК) представляет собой совокупность наложенных друг на друга полей, создаваемых различными источниками, основные из которых являются:

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

— шум вращение гребного винта,

— вихревой шум,

— шум вибрации кромок лопастей винтов («пение»),

— кавитационный шум.

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

3. Шумы, создаваемые обтеканием корпуса корабля водой при его движении.

Уровень подводного шума зависит еще от скорости хода корабля, а также от глубины погружения (для ПЛ). Если корабль движется со скоростью выше критической. то в этом случае начинается процесс интенсивного шумообразования.

В процессе эксплуатации корабля, по мере износа основных узлов, шумность его может меняться. При выработке технического ресурса корабельных механизмов, происходит их расцентровка, расбалансировка и увеличение вибрации. Колебательная энергия изношенных механизмов провоцирует. в свою очередь, вибрации корпуса, что приводит к возмущениям в прилегающей водной поверхности.

Индикаторные картины ГАК МГК-400ЭМ. Режим шумопеленгования

Вибрации механизмов передаются на корпус в основном через: опорные связи механизмов с корпусом (фундаменты); неопорные связи механизмов с корпусом (трубопроводы, во­допроводы, кабели); через воздух в отсеках и помещениях НК.

Корпус корабля, сам по себе, способен отражать акустические волны, которые излучает какой-либо другой источник. Это излучение при отражении от корпуса, превращается во вторичное акустическое поле корабля и, может быть обнаружено приемным устройством. Использование вторичного акустического поля позволяет не только определить направление нахождения корабля, но также позволяет вычислить дистанцию до него путем замера времени прохождения сигнала (скорость звука в воде составляет 1500 м/с). Дополнительно на скорость распространения звука в воде влияет ее физическое состояние(соленость, которая повышается с увеличением температуры, и гидростатическое давление).

Атака подводной лодки на основании ложного акустического поля корабля

Главными направлениями уменьшения акустического поля корабля являются: снижение шума гребных винтов (подбором форм лопастей, частоты вращения винта, увеличением числа лопастей), снижение шумности механизмов и корпуса (звукоизолирующая амортизация, акустические покрытия, звукопоглощающие фундаменты).

Индикаторные картины ГАК МГК-400ЭМ. Режим LOFAR Гидроакустический комплекс «Скат» атомной подводной лодки «Щука»

Шумность корабля влияет не только на его скрытность от различных средств обнаружения и степень защищенности от минно-торпедного вооружения вероятного противника, но также и влияет на условия работы собственных гидроакустических средств обнаружения и целеуказания, создавая помехи в работе этих приборов.

Шумность имеет колоссальное значение для незаметности подводных лодок (ПЛ) так как именно она во многом определяет этот параметр выживания. По этому на подводных лодках контроль за шумностью и ее снижение — одна из главных задач всего личного состава.

Основные мероприятиям обеспечения акустической защиты корабля:

— улучшение виброакустических характеристик механизмов;

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

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

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

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

— применение в системах забортной воды глушителей гидродинамичес­кого шума.

Отдельно кавитационный шум понижается за счет следующих работ:

— использование малошумных гребных винтов;

— использование низкооборотных винтов;

— повышение числа лопастей;

— балансировка гребного винта и линии вала.

Совокупность инженерных разработок, а также соответствующих действий личного состава, позволяют серьезно снизить уровень гидроакустического поля корабля.

Тепловое (инфракрасное) поле корабля

Тепловое поле корабля

Тепловое поле — поле, которое появляется при излучении кораблем инфракрасных лучей. Самыми мощными источниками излучения тепловых полей являются: дымовые трубы и газовые факелы от корабельной энергетической установки; корпус и надстройки в районе машинного отделения; факелы огня при артиллерийской стрельбе и запуске ракет. При использовании инфракрасной аппаратуры тепловое поле позволяет обнаружить корабль на достаточно большом расстоянии.

Главными источниками теплового поля корабля (инфракрасного излучения) являются:

— поверхности надводной части корпуса, надстроек, палуб, кожухов дымовых труб;

— поверхности газоходов и газовыхлопных устройств отработавших газов;

— газовый факел;

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

— бурун и кильваторный след корабля.

Корабль в объективе тепловизора

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

Дополнительно тепловыми (инфракрасными) устройствами самонаведения снабжаются также различные типы ракет и торпеды. Современные тепловые устройства самонаведения позволяют осуществить захват цели на расстоянии до 30 км.

Основные технические средства тепловой защиты кораблей:

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

— теплоутилизационные контуры (ТУК) корабельной энергетической установки;

— бортовые (надводные и подводные) и кормовые газовыхлопные устройства;

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

— система универсальной водяной защиты;

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

— тепловая изоляция высокотемпературных корабельных помещений.

Тепловую заметность надводного корабля можно также уменьшить применением следующих тактических приемов:

— применение маскирующего воздействия тумана, дождя и снега;

— применение в качестве фона предметов и явлений с мощным инфракрасным излучением;

— применение носовых курсовых углов по отношению к носителю теплопеленгаторной аппаратуры.

Для подводных лодок тепловая заметность снижается при увеличении глубины их погружения.

Гидродинамическое поле корабля

Гидродинамическое поле корабля
В районе оконечностей образуются зоны повышенного давления, а в средней части по длине корпуса — область пониженного давления.

Гидродинамического поле — поле возникающее в следствии движения корабля, за счет изменения гидростатического давления воды под корпусом корабля. По физической сущности гидродинамического поле — это возмущение движущимся кораблем естественного гидродинамического поля Мирового океана.

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

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

При движении подводной лодки под водой область изменения давления распространяется на поверхность воды так же, как и на грунт. Если подводная лодка движется на небольшой глубине, то на поверхности воды можно визуально фиксировать хорошо заметный волновой гидродинамический след.

Свойства гидродинамического поля корабля часто используются при разработке неконтактных гидродинамических взрывателей донных мин.

До настоящего времени значимых эффективных средств гидродинамической защиты корабля не разработано. Частичное снижение гидродинамического поля достигается за счет расчета баланса между оптимальным водоизмещением корабля и формы его корпуса. Основным тактическим приемом гидродинамической защиты корабля является выбор безопасной скорости хода. Безопасной считается такая скорость, при которой либо величина понижения давления под кораблём не превысит установленного порога срабатывания взрывателя мины, либо время воздействия на взрыватель области пониженного давления окажется меньше, чем установлено во взрывателе.

Существуют специальные графики безопасных скоростей корабля и правила пользования, которые даются в специальной инструкции по выбору безопасных скоростей корабля при плавании в районах возможной постановки гидродинамических мин.

Электромагнитное поле корабля

Электромагнитное поле корабля — поле переменных по времени электрических токов, создаваемых кораблем в окружающем пространстве. Главными излучателями электромагнитного поля корабля являются: переменные гальванические токи в цепи «гребной винт — корпус», вибрация ферромагнитных масс корпуса в магнитном поле Земли, работа корабельного электрооборудования. Электромагнитное поле имеет ярко выраженный максимум в районе гребных винтов, а на расстоянии в несколько десятков метров от корпуса практически затухает.

Электромагнитная защита корабля осуществляется за счет выбора не­металлического материала для гребных винтов:

— применения для них не электропроводных покрытий, применения на валопроводе контактно-щёточных устройств;

— шунтирующих переменное сопротивление масляного зазора в подшипниках;

— поддержания сопротивления изоляции вала от корпуса в пределах установленных норм.

На кораблях с немагнитными и маломагнитными корпусами главное внимание уделяется вопросам снижения электромагнитного поля элементов электрооборудования.

Магнитное поле корабля

Магнитное поле корабля

Магнитное поле корабля — область пространства, в пределах которой обнаруживаются изменения магнитного поля Земли, обусловленные присутствием или движением намагниченного корабля.

Магнитное поле корабля представляет собой результирующую величину наложения нескольких полей: постоянного (статического) и индуктивного (динамического) намагничивания.

Постоянное намагничивание формируется у корабля в основном в период постройки под воздействием земного магнитного поля, и зависит от:

— расположения корабля относительно направления и величины линий напряженности магнитного поля Земли в месте постройки;

— магнитных свойств самих материалов, из которых строится корабль (остаточная намагниченность);

— соотношения главных размерений корабля, распределения и форм железных масс на корабле;

— технологий, с помощью которых осуществлялась постройка корабля (числа клепаных и сварных соединений).

Для количественной характеристики магнитного поля используется специальная физическая величина — напряженность магнитного поля Н.

Другой физической величиной, определяющей в первую очередь магнитные свойства материала является интенсивность намагничивания I. Кроме того существуют понятия остаточного намагничивания и индуктивного намагничивания.

Применения маломагнитных и немагнитных материалов при строительстве корабля позволяет в значительной степени снизить его магнитное поле. Поэтому при строительстве специальных кораблей (тральщиков, минных заградителей) широко используются такие материалы как стеклопластик, пластмассы, алюминиевые сплавы и т. д., а при строительстве некоторых проектов атомных подводных лодок применяется титан и его сплавы, который наряду с высокой прочностью является маломагнитным материалом. Однако прочность и другие механические и экономические показатели маломагнитных материалов позволяют применять их при строительстве боевых кораблей в ограниченных пределах. Существуют также и сильномагнитные материалы, к ним относятся: железо, никель, кобальт и некоторые сплавы. Вещества, способные сильно намагничиваться, получили название ферромагнетиков.

Принцип работы магнитной мины

Кроме того, если даже корпусные конструкции кораблей выполнять из маломагнитных материалов, то целый ряд корабельных механизмов остается выполненным из ферромагнитных металлов, которые также создают магнитное поле. Поэтому для кораблей, периодически осуществляется контроль уровня их магнитного поля и, при превышении допустимого значения, проводится размагничивание корпуса. Существует безобмоточное и обмоточное размагничивание. Первое осуществляется при помощи специальных кораблей или на станциях безобмоточного размагничивания, второе предусматривает наличие на самом корабле стационарных обметок (кабелей) и специальных генераторов постоянного Тока, которые вместе с аппаратурой управления и контроля составляют размагничивающее устройство корабля.

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

Примером экспериментов по снижению магнитного поля, является так называемый Филадельфийский эксперимент, который и по сей день остается предметом многих домыслов, поскольку документальных подтверждений результатом эксперимента, публично так и не было обнародовано.

Электрическое поле корабля

Электрическое поле корабля

Электрическое поле корабля (ЭПК) — область пространства, в которой протекают постоянные электрические токи.

Основными причинами образования электрического поля корабля являются:

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

— Процессы, порождаемые явлением электромагнитной индукции, суть которых заключаются в том, что корпус корабля во время своего движения пересекает силовые линии магнитного поля Земли, в результате чего в корпусе и прилегающих к нему массах воды возникают электрические токи. Аналогичные токи формируются в корабельных винтах при их вращении. Как правило корпус корабля изготавливается из стали, винты и донная арматура из бронзы или латуни, обтекатели гидроакустических станций из нержавеющей стали, а протекторы коррозии из цинка. В результате в подводной части корабля образуются гальванические пары и в морской воде, как в электролите, возникают стационарные электрические токи.

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

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

Электрическое поле корабля серьезно превосходит естественное электрическое поле Мирового океана, это позволяет его использовать при разработке неконтактного морского оружия и средств обнаружения подводных лодок.

Снижение уровня электрического поля достигается: — путем применения неметаллических материалов при изготовления корпуса и деталей, соприкасающихся с морской водой;

— путем подбора металлов по близости значений их электродных потенциалов для корпуса и деталей, соприкасающихся с морской водой;

— при помощи экранирования источников ЭПК;

— путем разъединение внутренней электрической цепи источников ЭПК;

— с помощью применения специальных покрытий источников ЭПК электроизолирующими материалами.

Области применения

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

— в неконтактных системах различных видов оружия;

— в системах обнаружения и классификации;

— в системах самонаведения.

Ссылки и источники

Литература

1. Свердлин Г. М. Гидроакустические преобразователи и антенны.. — Ленинград: Судостроение, 1980.

2. Урик Р.Дж.(Robert J. Urick). Основы гидроакустики (Principles of Underwater Sound).. — Ленинград: Судостроение, 1978.

3. Яковлев А.Н Гидролокаторы ближнего действия.. — Ленинград: Судостроение, 1983.