Скритність і захист кораблів по фізичним параметрам

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

І.Г. Захаров, доктор технічних наук, професор, контр-адмірал; В. В. Ємельянов, кандидат технічних наук, капітан 1 рангу; В.П. Щеголіхін, доктор технічних наук, капітан 1 рангу; В.В. Чумаков, доктор медичних наук, професор, полковник медичної служби

До найбільш відомих фізичним параметрам кораблів відносяться гідроакустичне, магнітне, гідродинамічний, електричне, низькочастотне електромагнітне, поле кільватерного сліду, які проявляються в основному в морському середовищі, а також теплове, вторинне радіолокаційне, оптико-локаційних і інші поля, що виявляються, як правило, в просторі над кораблем. Фізичні поля використовуються при спрацьовуванні неконтактних детонаторів у мінах і торпедах, а також для виявлення підводних човнів, що знаходяться в підводному положенні. Досвід другої світової війни показує, що більша частина потоплених кораблів підірвалася на мінах.

Удосконалення шумопеленгаторів і гідролокаторів, поява мінного і торпедного зброї, що реагує на шум корабля, з особливою гостротою поставили питання про зменшення звукоізлученія кораблів і зниженні величини гідролокаційне відображення, що підвищує їх акустичну скритність, захист від поразки зброєю і покращує умови роботи власних гідроакустичних засобів.

Під час Великої Вітчизняної війни вчені інститутів ВМФ, ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова, фахівці проектних організацій та судноверфей шукали шляхи зменшення шуму підводних човнів і тральщиків за рахунок установки віброактивності механізмів на амортизатори і застосування глушників для дизельних двигунів (І. І. Клюкін , О. В. Петрова). Війна виявила явну недостатність і недосконалість існували в той час засобів акустичної захисту вітчизняних кораблів. Тому вже в перші післявоєнні роки почали створюватися спеціальні лабораторії і наукові колективи, призначення яких визначалося необхідністю зменшення акустичних параметрів кораблів (М. Я. Мінін, Ю. М. Сухаревський). З'явилися перші щодо малошумні гребні гвинти. Найбільш гучні механізми встановлювалися на амортизатори, застосовувалися резінометаліческіе з'єднання.

Початок проектування і будівництва перших атомних підводних і швидкохідних протичовнових кораблів, оснащених гідроакустичними станціями, дало імпульс розвитку корабельної акустики. Вивчення фізичної природи шумоутворення корабля, розробка перших наближених розрахункових схем для оцінки звукоізлученія корпусу корабля, його гребних гвинтів, створення більш ефективних засобів звуко-і віброізоляції та вібропоглощенія, вивчення природи і джерел віброактивності корабельних механізмів і систем, розробка і створення приладів і методик для вимірів і досліджень шумів кораблів і вібрацій їх механізмів з'явилися основними напрямками корабельної акустики. Ними займалися в ЦНДІ ім.А.Н.Крилова, 1-м ЦНІІМО, Акустичний інститут АНСССР. Перші наукові школи створювалися під керівництвом Л. Я. Гутин, Я. Ф. Шарова, А.В.Рімского-Корсакова, Б. Д. Тартаковського, Б. Н. Машарского, Н. Г. Беляковского, І. І. Клюкіна. А. Д. Перник. У 1956-1958гг. 1-м ЦНІІМО і ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова проведені перші спеціалізовані натурні акустичні випробування надводних кораблів з використанням вимірювальних гідроакустичних судів. Результати випробувань і досліджень характеристик і джерел гідроакустичного поля кораблів дозволили сформулювати обгрунтовані рекомендації з проектування акустичної захисту перших атомних підводних човнів і зниження акустичних перешкод роботі гідроакустичних станцій надводних кораблів. Одночасно йшла підготовка наукових кадрів, велося навчання фахівців з акустичної захисту кораблів для проектних організацій, судноверфей і флотських підрозділів.

З початку 60-х років стали формуватися і реалізовуватися комплексні програми НДДКР, спрямовані на вдосконалення акустичних характеристик підводних човнів і надводних кораблів. Курирування цих програм здійснювалося Науковою радою по комплексній програмі "Гідрофізика" при Президії АНСССР (керівник - президент АНСССР А. П. Александров). Безпосереднє керівництво виконанням цих програм здійснювали провідні вчені та організатори наукових досліджень - Я. Ф. Шаров, Б. А. Ткаченко, Г. А. Хорошев, Л. П. Сєдаков, А. В. Аврінскій, В. М. Пархоменко, Е . Л. Мишінскій, В. С. Іванов.

У наступні роки роботами ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова, 1-м ЦНІІМО, інститутів АН СРСР, проектно-конструкторських організацій і заводів-судноверфей були досягнуті значні успіхи у вирішенні задач зниження підводного галасливості підводних човнів і надводних кораблів. За останні 30років рівні підводного шуму вітчизняних підводних човнів зменшилися більш ніж на 40дБ (в 100 разів).

Це стало можливим в результаті численних теоретичних та експериментальних досліджень фізичної природи поширення вібрації по корпусним конструкціям кораблів та їх звукоізлученія у воду. Була створена фізико-математична модель для підводного човна і надводного корабля як складного багатоелементного випромінювача підводного шуму, на базі якої не тільки виконуються прогнозні оцінки очікуваних рівнів шумовипромінювання корабля, але й розробляються рекомендації з архітектури і конструкції корпусу і його елементів, з розміщення механізмів і систем корабля. До вирішення проблемних питань теорії вібрації і звукоізлученія корпусів кораблів і їх конструкцій залучалися вчені Ростовського державного університету, Інституту проблем механіки АНСССР, Інституту машинознавства АНСССР (І. І. Ворович, А. Л. Гольденвейзер, А. Я. Ціонскій, А.С. Юдін, Г. М. Чернишов, А. З. Авербух, Г. В. Тарханов), які внесли важливий внесок у розвиток уявлень про віброакустіке оболонкових конструкцій, апроксимуючих корпус підводного човна. Для зниження вібровозбудімості і зменшення звукоізлученія корпусних конструкцій були створені і застосовані на кораблях спеціальні вібропоглинаючі звукоізолюючі й звуковбирні покриття. Їх застосування забезпечило зменшення шуму всередині приміщень корабля і поліпшило умови життя і роботи екіпажу. Нанесення покриттів зовні корпусу зменшило відбиття від корпусу гідролокаційних сигналів.

При розробці і створенні покриттів було вирішено низку фізичних та технічних проблем щодо раціонального підбору матеріалів покриттів і їх конструкцій, що дозволив забезпечити поряд з необхідними акустичними характеристиками покриттів їх міцність і надійність.

Суттєвий прогрес досягнутий в області створення малошумних гідравлічних і повітряних систем. На основі теоретичного узагальнення багатьох експериментів, проведених на гідро-та аеродинамічних стендах, були розроблені принципи створення малошумних дросельно-регулюючих пристроїв та інших механізмів (Я. А. Кім, І. В. Малоховскій, В. І. Голованов, А.В. Аврінскій).

Роботи зі зниження вібрації і шуму корабельних механізмів і систем стосувалися, перш за все, турбозубчатого агрегатів, насосів, вентиляторів, електромеханізмом та іншого обладнання. Важливі роботи проводилися за роторним системам, кривошипно-шатунним механізмам, підшипників. Вивчалися електромагнітні джерела шуму і вібрації в електродвигунах, електромашин і статичних перетворювачах. У цих роботах, разом із фахівцями ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова і 1-гоЦНІІМО (К. І. Селіванов, А. П. Головнін, Х. А. Гуревич, Е. Л. Мишінскій, С. Я. Новожилов, Є. М. Афонін і ін), активну участь брали вчені Інституту машинознавства АНСССР та інженери машинобудівної галузі (Р. М. Бєляков, Ф. М. Діментберг, Е. Л. Позняк, І. Д. Ямпольський, Б.В. Покровський та інші).

На підставі теоретичного аналізу та обробки великої кількості експериментальних даних були визначені залежності акустичних характеристик основних типів механізмів від енергетичних параметрів і тим самим забезпечено проектування оптимальної енергетичної установки. Практично для кожного покоління підводних човнів і надводних кораблів розроблялися засоби віброізоляції: амортизатори, гнучкі рукави, патрубки, м'які підвіски трубопроводів і муфт. Від покоління до покоління їх віброізолюючих здатність подвоювалася. Розроблялися спеціальні виброизолирующие фундаменти, двокаскадного схеми віброізолюючих кріплень. У результаті робіт, що проводилися під керівництвом фахівців ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова, 1-го ЦНІІВМФ (Г. Н. Білявський, Я. Ф. Шаров, В. І. Попков, М. В. Капустін, К.Я. Мальцев, І. Л. Орезмський, В. Р. Попінов), вітчизняне суднобудування своєму розпорядженні широкий набір амортизуючих і віброізолюючих конструкцій, здатних забезпечити значне зниження вібрації і шуму. З унікальних конструкцій слід відзначити пневматичні і низькочастотні амортизатори на навантаження 0,5-100т, гнучкі рукави для трубопроводів з тиском робочого середовища до 10000кПа і деякі інші.

Хороший ефект отриманий від застосування засобів вібропоглощенія в судновому енергетичному обладнанні, трубопроводах, рамних і фундаментальних конструкціях. Так, виконані з складених балок (типу сендвіч) просторові рами для агрегатних збірок механізмів забезпечили зниження шуму на величину до 15дБ при повному збереженні несучої здатності. Складові структури з внутрішніми язкопружним шарами знайшли застосування в конструкціях трубопроводів, пілерсів і гребних гвинтів. Спеціальні кожухи для механізмів, глушники для повітряних магістралей і трубопроводів систем забортної води також сприяли зниженню шуму.

Системи активного придушення вібрації механізмів та шуму були створені колективом учених і фахівців ЦНДІ суднової електротехніки під керівництвом А. В. Баркова і В. В. Малахова. В Інституті машинобудування СРСР (РАН) проведені дослідження і розробки активних пристроїв для зниження вібрації механізмів та у системі рушій-вал-корпус (В. В. Яблонський, Ю. Є. Глазов, С. А. Тайгер).

Великий цикл досліджень був виконаний вченими і фахівцями ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова і машинобудівних підприємств з метою створення компактних енергоустановок з високою питомою енергонапружених, що володіє ефективною системою придушення акустичної енергії на всіх шляхах її поширення - по корпусним конструкціям, по рідкому середовищі в трубопроводах і по навколишнього повітряного простору. Здійснено пошук і знайдені варіанти раціонального розміщення віброактивності механізмів з урахуванням їх взаємодії, оптимального використання невіброактівних конструкцій, виключення резонансних режимів агрегатованих зборок і багато іншого. У зв'язку з цим необхідно відзначити багаторічні плідні роботи В. І. Попкова та його наукової школи.

Впровадження результатів цих досліджень у блокові енергетичні установки, створені на Ленінградському Кіровському заводі (головний конструктор - М. К. Блінов) і Калузькому трубному заводі (головний конструктор - академік В. І. Кірюхін), дозволило створити машини, що забезпечують побудову малошумних підводних човнів.

Сформульовано принципи "равнопрочний" акустичної захисту енергоустановок (ЕУ), при якій передача звукової енергії по різним шляхам її розповсюдження виявляється приблизно однаковою. Величезна інформація про віброакустичної стан механізмів, накопичена в період стендових і натурних акустичних випробувань механізмів і ЕУ, дозволила запропонувати ряд методів контролю вібрації і шуму, діагностики технічного стану механізмів.

Нерівномірність поля швидкостей в диску гребного гвинта, інші гідродинамічні причини обумовлюють появу нестаціонарних зусиль на гребному гвинті, які через валопровод і підшипники передаються на корпус корабля, викликаючи його інтенсивні коливання (і як наслідок, погіршуючи умови населеності на кораблі), значне звукоізлученіе у воду на низьких частотах.

Для вирішення проблеми зниження низькочастотного випромінювання були розгорнуті роботи з віброізоляції гребного гвинта від корпусу за рахунок включення пружних елементів у систему зв'язків гвинта з валом і корпусом, що представляє складну наукову та інженерну задачу. Під керівництвом С. Ф. Абрамовича, М. Д. Генкіна, К. М. Пахомова, Ю. Є. Глазова фахівцями ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова і проектних організацій знайдено ряд ефективних конструктивних рішень цього завдання.

Паралельно з розробкою пасивних засобів акустичної захисту (виброизолирующие пристрої, акустичні покриття та інші) проводились роботи з дослідження можливостей застосування активних методів гасіння (компенсації) гідроакустичного поля корабля. У цьому напрямі велися роботи в акустичному інституті АН СРСР (Б. Д. Тарковський, Г. С. Любашівський, А. І. Орлов), реалізувалися ідеї М. Д. Малюжінца (роботами керували В. В. Тютекін, В.М. Меркулов). У ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова запропоновані і досліджені активно-пасивні пристрої гасіння шуму в трубопроводах (В. Л. Маслов, Л. І. Соловейчик), а також системи компенсації корабельних перешкод роботі гідроакустичних засобів.

Рішення проблеми зниження корабельних перешкод роботі гідроакустичних засобів потребувало проведення досліджень: з розповсюдження звуку та вібрації від джерел на кораблі до місць розташування приладів гідролокації; по статичних характеристиках турбулентного прикордонного шару на обтічнику антен ГАС і випромінюванню звуку конструкціями обтічників ГАС під дією сил турбулентного прикордонного шару, а також щодо створення обтічників антен ГАС, що володіють необхідними помехозащитность властивостями, звукопрозорої, міцність і стійкість. Необхідно було вивчити дифракцію звукових хвиль на тілах довільної форми.

Для проведення досліджень був розроблений комплекс спеціалізованих експериментальних установок, макетів і стендів. На цій експериментальній базі, а також в натурних умовах велися роботи, в результаті яких вдалося створити теорію утворення корабельних акустичних перешкод. На її основі створені методики попередньої оцінки рівнів цих перешкод і міцності обтічників, а також розроблені рекомендації і заходи щодо зниження перешкод. На підводних човнах впроваджені помехозащитность безнаборние конструкції обтічників основних антен ГАС, що забезпечують не тільки зниження перешкод гідродинамічного турбулентного походження, особливо виявляються на великих швидкостях, але і задовольняють вимоги за звукопрозорості і міцності.

Рішення задачі зниження перешкод на надводних кораблях йшло шляхом використання екрануючих пристроїв корпусу судна і розробок і впровадження помехозащитность екранів (кофердамом) різної форми в т.ч. і напружених. Виконання комплексу теоретичних і експериментальних досліджень, впровадження в проекти кораблів нових типів обтічників та інших технічних рішень і засобів дозволило, як показали натурні випробування, забезпечити зниження власних акустичних перешкод на підводних човнах у 40 разів, а на надводних кораблях - в 20 разів.

Рішення проблеми зменшення підводного шуму кораблів неможливо без досліджень і вимірювань енергетичних, спектральних, просторових, статистичних та інших характеристик шумів і вібрації. У зв'язку з цим ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова і 1-й ЦНІІМО провели цикл робіт зі створення практичних методик вимірювань і досліджень з пошуку джерел шуму кораблів, з розробки вимог до відповідних комплексів апаратури. У результаті цих робіт, що виконувалися за участю підприємств Держстандарту ВНИИМ ім. Д. І. Менделєєва, ВНДІ ФТРІ та ін, вимірювальні суду та вимірювальні полігони були оснащені сучасними приладами. На кораблях і заводських випробувальних стендах розміщені системи вібро-і шумоізмереній для контролю механізмів і агрегатів кораблів. Метрологічна база, що включає оригінальні методи та методики, а також засоби вимірювань і досліджень шумових і віброакустичних характеристик кораблів та їх механізмів, створені під науковим керівництвом і за активної участі Б. Н. Машарского, Г. А. Суріна, Г. А. Розенберга, А. Є. Колесникова, Г. А. Чуновкіна, В. А. Постникова, В. І. Попкова, А. М. Новікова, А. К. Квашенкіна, М. Я. Пекального, В. П. Щеголіхін, В. І. Теверовского, В. А. Кіршова, В. К. Маслова та інших.

Були організовані і проведені розширені випробування практично всіх серій сучасних підводних човнів і надводних кораблів (Г. А. Матвєєв, Г. А. Хорошев, В. С. Іванов, Е. С. Качанов, І. І. Гусєв), визначені джерела акустичних і електромагнітних полів, оцінена ефективність використаних на них засобів захисту та розроблено заходи щодо подальшого зниження рівня цих полів.

Роботи зі створення систем магнітного захисту кораблів і методів їх розмагнічування були розпочаті в 1936р. під керівництвом А. П. Александрова. У ході Великої Вітчизняної війни силами вчених Академії наук і військово-морських інженерів в неймовірно короткий термін були розроблені системи і методи магнітного захисту та вироблено обладнання ними кораблів. До групи вчених входили: А. П. Александров, В. Р. Регель, П. Г. Степанов, А. Р. Регель, Ю. С. Лазуркін, Б. А. Гаєв, Б. Є. Годзевіч, І.В . Клімов, М. В. Шаде, В. М. Пітерський, А. А. Свєтлаков, Б. А. Ткаченко та багато інших.

На флотах і флотиліях були створені служби розмагнічування кораблів, згодом перетворені в службу захисту кораблів. Після закінчення війни роботи з удосконалення методів і засобів магнітного захисту надводних кораблів і підводних човнів тривали. Поліпшувалися методи безобмоточного розмагнічування, будувалися спеціальні судна розмагнічування, створювалися нові засоби вимірювання та контрольно-вимірювальні станції, велася підготовка кваліфікованих кадрів.

Одним з важливих напрямків було вдосконалення магнітного захисту кораблів протимінної оборони. Наукове обгрунтування сформовано А. В. Романенко, Л. А. Цейтлін, Н. С. Царьовим. У результаті розроблена високоефективна система магнітного захисту, не один раз перевіряла в умовах бойового тралення. Розвиток засобів магнітного захисту кораблів вимагало вирішення комплексу складних технічних проблем, в тому числі створення Науково-дослідного полігону ВМФ (1952г.). У його становленні вирішальну роль зіграли офіцери: Л. С. Гуменюк, Б. А. Ткаченко, А. І. Карась, А. Ф. Барабанщиків, Г. А. Шевченко, А. В. Курленков, Я. І. Криворучко, А. В. Романенко, А. І. Ігнатов, М. П. пишаються, М. М. Дем 'яненко.

Полігон зіграв значну роль у вдосконаленні захисту кораблів по фізичним параметрам. Він був оснащений новітніми зразками вимірювальної техніки. До його складу входили унікальні споруди і в їх числі магнітний стенд, побудований в кінці 50-х років. Аналогічні стенди в США були побудовані по тому 15-20років.

Серед науково-технічних проблем, які розв'язувалися творчими колективами вчених та інженерів країни, до найбільш важливим ставилися: зниження магнітного поля кораблів, розробка систем автоматичного керування струмами в обмотках розмагнічувальних пристроїв, створення джерел живлення розмагнічувальних пристроїв, а також розробка апаратури для вимірювання магнітних полів кораблів. У процесі роботи із цих напрямків сформувалася ціла плеяда кваліфікованих вчених. Без імен Є. П. Лапицького, А. П. Латишева, С. Т. Гузєєва, Л. А. Цейтліна, А. В. Романенко, І. С. Царьова, Н. М. Хомякова, Е. П. РАМЛАН важко окреслити становлення теорії магнітного захисту кораблів. Пізніше цей перелік доповнився такими іменами, як В. В. Іванов, В. Т. Гузєєв, А. Д. Ронінсов, А. В. Найдьонов, А. В. Максимов, Л. К. Дубінін, Н. А. Зуєв, А. І. Ігнатов, І. П. Краснов, А. Г. Шленов, Д. А. Гідаспе, Б. М. Кондратенко, Л. А. Прорвин, В. Я. Матіс, Ю. М. Логунов, Ю. Г. Брядов, Є. А. Сезонів, В. А. Бистров, В. Е. Петров, М. М. Приємський, Н. В. вітерцем, В. В. Мосягін.

У створенні систем автоматичного управління струмами в обмотках розмагнічує пристрою у функції магнітного поля брали участь А. В. Скулябін, Ю. Г. Брядов, Є. А. Сезонів, О. Е. Мендельсон, О. В. Романенко, О.П. Рейнганд, З. Є. Оршанський, В. А. Могутній. Створення джерел живлення розмагнічувальних пристроїв та імпульсних генераторів для суден розмагнічування було самостійною проблемою. В її рішенні брали участь великі колективи НДІ суднобудівної та електротехнічної промисловості.

Повсякденна робота служби захисту кораблів на флотах тісно пов'язана з вимірами магнітного поля кораблів. Виміри проводяться за допомогою спеціальних магнітомеров. Одним з перших магнітомеров, що використовувалися на флотах, був англійський магнітомер "Пістоль". Виміри магнітних полів рухомих кораблів виконувалися за допомогою петльових датчиків, покладених на грунті і підключених до флюксметру. Після другої світової війни був створений перший вітчизняний магнітомер ПМ-2, головним конструктором якого був Г. І. Кавалеров. Потім з'явилися серії корабельних магнітомеров, переносних і стаціонарних. У число їх розробників входили С. А. Скородумов, Н. І. Яковлєв, В. В. Орєшников, І. В. Стариков, Р. В. Арістова, М. М. Семенов, Ю. П. Обоішев, В.К . Жулев, а також колектив інженерів під керівництвом Ю. В. Тарбеева. Таким чином, зусиллями вчених, інженерів, робітників були створені наукові основи і технічна база на флотах для постійного функціонування служби захисту кораблів від неконтактного мінно-торпедної зброї.

Новими напрямками в області захисту кораблів по фізичним параметрам, що виникли в 50-х роках, стали дослідження низькочастотного електромагнітного і стаціонарного електричного полів корабля. Необхідність у цих дослідженнях диктувалася тим, що такі фізичні поля можуть використовуватися як для контактного мінно-торпедної зброї, так і для систем виявлення підводних човнів. Основним інформаційним ознакою корабля, на використанні якого побудовані різні активні системи наведення більшості протикорабельних ракет, вважається помітність корабля в різних частотних діапазонах електромагнітного випромінювання, що і зумовило розвиток засобів зниження цієї помітності.

Роботи зі зниження помітності надводних кораблів в радіодіапазоні були розпочаті в 60-і роки НДІ ВМФ і промисловості. Створювалися спеціальні стенди, на яких у лабораторних умовах на моделях кораблів визначалися параметри вторинного (відбитого) радіолокаційного поля. Біля витоків створення стендів стояли такі вчені, як В. Д. Плахотніков, Л. М. Гриненко, Д. В. Шанніков, В. О. Кобак, В. П. Пересада, Є. А. Штагер (згодом провідні фахівці в області дослідження радіолокаційних характеристик кораблів).

Для дослідження радіолокаційних характеристик в натурних умовах створені спеціальні вимірювальні комплекси. Були введені в експлуатацію стаціонарні радіолокаційні полігони на Балтійському і Чорному морях. Перший з них у затоці Хара-Лахті в Естонії належав 1-му ЦНІІМО і мав у своєму розпорядженні радіолокаційним вимірювальним комплексам РВК-Б. На ньому вперше досліджено параметри вторинного радіолокаційного поля вітчизняних кораблів в натурних умовах. Виконання цієї роботи доручалося Г. А. Печко і В. М. Горшкову. Полігон у Севастополі був додатково укомплектований декількома спеціалізованими радіолокаційними станціями з високою роздільною здатністю по двох координатах і трехчастотной різних діапазонів і призначень. Особлива заслуга в його створенні належить Е. А. Штагер. У зв'язку з втратою вимірювальних комплексів в Естонії і на Україну основне навантаження в частині вимірювання параметрів вторинного радіолокаційного поля кораблів ВМФ нині лягла на район м. Приморська Ленінградської області, куди у 1993р. перебазувався полігон 1-го ЦНІІМО.

Результати вимірювань радіолокаційних характеристик вітчизняних кораблів за період 60-90-х років дозволили створити атлас, до якого увійшло більшість кораблів і суден ВМФ. Було встановлено, що на поверхні будь-якого надводного корабля існують області інтенсивного локального відображення, які вносять основний внесок у відбите поле. Ця обставина, крім розробки методу розрахунку середньої ефективної поверхні розсіяння корабля, зумовило розвиток розробки методів і засобів радіолокаційної захисту. Дослідження, виконані організаціями ВМФ і промисловості, показали, що для зменшення інтенсивності відображення радіолокаційних сигналів необхідно перетворити сільноотражающіе корабельні конструкції в малоотражающіе шляхом додання корабельним конструкціям малоотражающіх форм (архітектурні рішення), а також використовувати радіопоглинаючі матеріали.

Роботи зі створення корабельних радіопоглинаючих матеріалів були розпочаті в 50-і роки. У цей час розроблено радіопоглинаючі покриття - "Тент", "Кольчуга", "Лист", "Щит". Однак перше покоління радіопоглинаючих покриттів (РПП) не було впроваджено в кораблебудування через великі масогабаритних характеристик, а також внаслідок складної технології кріплення їх до захищуваних корабельним конструкціям. Для створення нових радіопоглинаючих матеріалів залучене якнайширше коло організацій ВМФ, Академії наук, підприємств Минхимпрома, Миннефтехимпрома, Мінцветмета, Мінвузом і Мінсуднпрому. Великий внесок у ці дослідження внесли такі вчені, як Ю. М. Патраков, А. П. Петренас, В. В. Кушелєв, Ю. Д. Донков: вони показали, що введення в склопластик полупроводящая вуглецевих тканин надає йому поглинаючі властивості. У 1965р. були отримані перші зразки міцного радіопоглинаючі углестеклопластіка, що отримав назву "Крило", з якого потім виготовлена ​​надбудова роз'їзного катера. Застосування цього матеріалу дозволило знизити відбите поле судна в 5-10раз. Так був створений перший практичний радіопоглинаючі конструкційний матеріал.

Для широкого впровадження радіопоглинаючих коштів на кораблі необхідні покриття з малою вагою, малої товщини, міцні і стійкі до жорстких морським умовам. Ці вимоги наклали свій відбиток на характер і напрямок робіт у цій галузі. У 1972-1974гг. Ю. М. Патракова, Р. І. Енглін, Н. Б. Безсоновим, Г. І. Бякіним були розроблені перші зразки тонкошарових поглиначів ("Лак", "Екран"). В 1976р. перше покриття "Лак" встановили на одному з малих протичовнових кораблів. Результати натурних випробувань показали, що покриття "Лак" дозволяє знизити відбитий сигнал у 5-10раз.

Паралельно з РПП "Лак" наприкінці 70-х років групою вчених під керівництвом А. Г. Алексєєва здійснено розробку і виконані натурні випробування магнітоелектричного покриття ("Ферроеласт"). Його нанесли на великий протичовновий корабель. Ефективність цього покриття приблизно аналогічна РПП "Лак". Подальші роботи по створенню третього покоління корабельних покриттів пов'язані з пошуком нових більш ефективних наповнювачів, удосконаленням технології нанесення ("Лак-5М"), розширенням частотного діапазону і підвищенням поглинаючих властивостей ("Лак-1 ОМ"), зниженням масогабаритних параметрів ("Лакмус" ).

Роботи по тепловому захисту або зниження помітності надводних кораблів для теплових (інфрачервоних) систем були розпочаті з середини 50-х років в 14-м НДІ ВМФ і 1-м ЦНІІМО. На початковій стадії розроблені методики розрахунку теплового випромінювання кораблів, виміряні розподілу температур по поверхні корабля, запропонований і випробуваний ряд засобів теплового захисту і помилкових теплових цілей. З 1965р. до робіт підключився ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова в якості головної організації галузі. Біля витоків розвитку цього напрямку стояли СЛ.Бріскін, С. Ф. Баєв. У 1974р. створені базові випробувальні підрозділи для натурних вимірювань температурних полів кораблів у Севастополі, Калінінграді, Северодвінську і Владивостоку. Систематичні вимірювання, їх аналіз, методичні розробки привели до істотного розширення номенклатури застосовуваних засобів теплового захисту і до зниження рівня теплового випромінювання кораблів до значень, що відповідають кращим зарубіжним кораблям. Цьому значно сприяли натурні дослідження теплових полів на полігоні 1-го ЦНІІМО на Балтійському і Чорному морях, на базі ЧВМУ ім. П. С. Нахімова, проведені вченими С. П. Сазоновим, В. І. Лопіним, В. Ф. Барабанщикова, К. В. Тюфяевим.

У середині 70-х років в ЦНДІ ім.академікаА.Н.Крилова створений теплотехнічний стенд для дослідження процесів теплообміну в корабельних димових трубах, розроблені методики розрахунку температурних полів корпусу і поверхні димових труб кораблів, а також методики вимірювань температур в натурних умовах.

З кінця 80-х років Мінсуднпрому і ВМФ спільно з іншими галузями здійснюється перехід до безпосередніх вимірювань параметрів теплових полів надводних кораблів. Розробляються методики здавальних випробувань кораблів по тепловому полю, створюється контрольно-вимірювальна та дослідницька апаратура, розробляються методи математичного моделювання теплового поля (теплового портрета) корабля і оцінки його захищеності на стадії технічного проектування. Визначаються подальші можливості зниження теплового поля кораблів. Великий внесок у цю роботу внесли І. Г. Утянскій, П. А. Єпіфанов.

Роботи з оптіколокаціонной захисту, тобто зі зниження помітності надводних кораблів для лазернолокаціонних систем, були розпочаті в середині 70-х років НДІ ВМФ і Мінсуднпрому з подальшим залученням організацій Академії наук, Минхимпрома, Міноборонпрома та інших відомств. Неоціненний внесок у розробку теоретичної моделі розсіювання лазерного випромінювання морськими об'єктами, а також методики розрахунку їх захищеності внесли М. Л. Варшавчика і Б. Б. Семевський.

У 80-х роках була створена апаратура для дослідження оптико-локаційних характеристик морських об'єктів в лабораторних і натурних умовах. Лабораторний стенд укомплектований апаратурою, що вимірює коефіцієнти відображення і яскравості корабельних матеріалів як чистих, так і з поверхневою плівкою, наприклад водної, а також матеріалів, розташованих у воді.

Для натурних вимірювань оптико-локаційних характеристик кораблів і поверхні моря були введені в експлуатацію два берегових лазерних вимірювальних комплексу на Чорному (на базі Севастопольського ВВМУ) і Балтійському (на полігоні 1-гоЦНІІМО) морях. У створенні цих комплексів і досліджень оптико-локаційних характеристик кораблів брали участь Ю. А. Солевон і Є. Г. Лебедько.

Проблема боротьби з гідродинамічними мінами особливо гостро постала перед вітчизняним ВМФ в 1945-1946гг. під час операції зі звільнення Північної Кореї. Її порти були заміновані з повітря американцями перед вступом СРСР у війну з Японією. У ході висадки десантів, при забезпеченні бойових дій військ, який тривав більше року (в тому числі в повоєнний час) тралення, флот зазнав відчутних втрат. Потрібно було вирішити ряд науково-дослідних проблем.

Вченими Г. В. Логвинович, Л. Н. Стрітенські і В. В. Шулейкіна були розроблені основи теорії гідродинамічного поля. Її використали для оцінок придонних гідродинамічних тисків під кораблями, створення вітчизняних зразків вимірювальної апаратури і детонаторів хв, а також для розробки пропозицій з тралення цих мін та захисту від них кораблів і судів. Була створена стаціонарна експериментальна база, розроблені методики вимірювань і проведені систематичні вимірювання гідродинамічного поля основних кораблів і суден ВМФ і дана оцінка ефективності деяких способів "гідродинамічної" захисту кораблів (1-й ЦНДІ МО, керівник Н. К. Зайцев). Особливу увагу приділено оцінці допустимих рівнів гідродінамічекого поля. З цією метою на тимчасових стендах у районах деяких баз флоту були проведені заміри параметрів фонового поля. Організацією тимчасових стендів, проведенням вимірювань, обробкою й аналізом результатів керував Б. Н. Сєдих.

Фахівцями 1-гоЦНІІМО були розроблені теоретичні основи комплексного хвильового методу гідродинамічної захисту кораблів. Основні положення цього методу підтверджені експериментально на стаціонарному гідродинамічному полігоні. За результатами цих досліджень вперше в світовій практиці створено принципово новий тип корабля протимінної оборони: досвідчений швидкохідний, тральщик - хвильової охоронець, проекту 1256. У розробці методу, проектуванні та дослідної експлуатації цих кораблів активну участь взяли фахівці 1-го ЦНДІ В. С. Воронцов, М. М. Демикін, О. К. Коробков, А. М. Муратов, В. І. Салажов, Б. Н. Сєдих, Н. А. Цибульський; НДВП 1-гоЦНІІМО - В. А. Дмитрієв, Н. Ф. Корольков, І. В. Терехов; Західного ПКБ - М. М. Корзенева, В. І. Немудов; ЦНДІ ім . академікаА.Н.Крилова - К. В. Александров, А. І. Смородін. Результати дослідної експлуатації підтвердили ефективність хвильового методу і дозволили намітити шляхи вдосконалення кораблів протимінної оборони нового типу.

Поряд з вирішенням завдань гідродинамічної захисту проводилися дослідження проблеми скритності підводних човнів від засобів виявлення по гідрофізичним полів у кільватерним слід і на вільній поверхні. У ході цих досліджень вперше в країні створені апаратурні комплекси і проведені надійні вимірювання параметрів кільватерного сліду підводного човна і фону. Результати досліджень використовуються для вироблення заходів щодо забезпечення скритності підводних човнів.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Реферат
62.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Захист від небезпек пов`язаних з фізичним насильством
Надання послуг фізичним особам комерційним банком
Використання методу проектів у навчанні дітей старшого дошкільного віку фізичним вправам
Населеність кораблів
Аварії й катастрофи кораблів
Імена петровських кораблів
Аварії й катастрофи кораблів
Проектування і виготовлення моделей кораблів
Імена підводних кораблів Росії
© Усі права захищені
написати до нас