фл.семафором корабль
исполнить цепочку-на главную в кубрик-на 1 стр.
  • главная
  • астрономия
  • гидрометеорология
  • имена на карте
  • судомоделизм
  • навигация
  • устройство НК
  • памятники
  • морпесни
  • морпрактика
  • протокол
  • сокровищница
  • флаги
  • семафор
  • традиции
  • морвузы
  • мороружие
  • моравиация
  • новости сайта
  • кают-компания


  • Живучесть корабля

    Из книги Т.А.Забирова "Живучесть надводного корабля"

    Глава 2

    Глава 2. ХАРАКТЕР БОЕВЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ

    КОРАБЛЕЙ

     

     

    Как классифицируют взрывы,

    вызывающие повреждения кораблей?

     

    Классификация взрывов производится по различным признакам.

    В зависимости от природы источника энергии и способов ее освобождения различают взрывы химических взрывчатых веществ (взрывы обычного боеприпаса) и ядерные взрывы.

    Взрывы могут происходить в различных средах. С учетом этого взрыв обычного боеприпаса может быть воздушным и подводным.

    Взрыв обычного боеприпаса в зависимости от расположения относительно поражаемого корабля бывает внутренним или наружным. Последний, в свою очередь, может быть - контактным, близким неконтактным и неконтактным, а также палубным, бортовым и днищевым (рис.2.1).

    В помещениях корабля могут происходить также взрывы газо- и паровоздушных смесей и разрывы баллонов с газами из-за превышения в них предельно допустимого давления.

     

    В чем заключается сущность взрыва

    обычного взрывчатого вещества?

     

    Взрыв - это процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени.

    Рис 2.1. Варианты взрывов обычного боеприпаса с учётом расположения относительно корабля: 1 - взрыв надводный неконтактный палубный; 2 - взрыв подводный контактный бортовой; 3 - подводный неконтактный днищевой взрыв

     

    Обычные боеприпасы снаряжаются химическим взрывчатым веществом, взрыв которого характеризуется быстрым химическим разложением, при котором энергия молекулярных связей выделяется в виде тепловой энергии. В результате взрыва взрывчатое вещество превращается в сильно нагретый (до 100000°С) газ с очень высоким давлением - до 10000 МПа (до 100000 кгс/см2). Этот газ быстро расширяется и с большой силой оказывает поршневое действие на окружающую среду, передавая ей часть энергии. В результате в окружающей среде возникает взрывная ударная волна.

    При воздушном взрыве газы расширяются до объема, превышающего объем заряда в 2000-4000 раз. На образование воздушной взрывной волны затрачивается 30-40% энергии газов.

    Фронт воздушной ударной волны представляет собой скачок давления от давления окружающей среды р0 до давления рв = р0 + рсж (рис.2.2) Через время t+ давление рв падает до ро. Далее волна сжатия сменяется волной разрежения Dрр. При этом Dрр<<Dрсж, но t->t+.

    Рис 2.2. Изменения давления на фронте ударной волны по времени

     

     

    Давление на фронте подводной взрывной ударной волны в десятки раз больше, чем давление на фронте воздушной взрывной волны, а время действия повышенного давления при взрыве в воде несколько меньше, чем при воздушном взрыве, что обусловливается различием физических свойств воды и воздуха (плотности и сжимаемости).

     

    Чем определяется разрушительное действие

    воздушного взрыва обычного боеприпаса

    и каков характер этих действий?

     

    Разрушительное действие воздушного взрыва обычного боеприпаса обусловливается высоким давлением и большой температурой газообразных продуктов взрыва, взрывной волной и осколками. Воздействие взрыва может иметь бризантный, фугасный, осколочный и кумулятивный характер.

    Бризантное действие взрыва заключается в дробящем к пробивающем воздействии продуктов взрыва на материалы, непосредственно примыкающие к заряду. Оно обусловливается большой интенсивностью выделения энергии взрыва.

    Фугасное действие взрыва проявляется на некотором расстоянии от заряда и осуществляется продуктами взрыва и воздушной взрывной волной. Работа взрыва проявляется в виде разламывающего и отталкивающего воздействия Разрушения в этом случае охватывают гораздо большую зону. Вторичный эффект: осколочное действие осколков оболочки боеприпаса и осколков от дробления корпусных конструкций.

    Кумулятивное действие получается от зарядов, имеющих специальную выемку с тонкой металлической облицовкой. Кумулятивная струя обладает исключительной пробивной способностью

    При неконтактном воздушном взрыве разрушительное воздействие оказывает в основном взрывная волна. При близком неконтактном взрыве в разрушении участвуют также газообразные продукты взрыва.

     

    Каковы особенности и разрушительное действие

    подводного взрыва обычного боеприпаса?

     

    При подводном взрыве обычного боеприпаса в воде образуется газовый пузырь, который под действием избыточного давления быстро расширяется и всплывает, вызывая при этом движения прилегающих к нему слоев воды (образуется «спутный поток»)

    Газовый пузырь расширяется до того, как давление внутри него станет меньше давления окружающей среды. После этого пузырь сжимается до состояния, когда давление в нем станет больше, чем давление в окружающей среде. Далее пузырь опять расширяется и сжимается и т.д. Это может повторяться несколько раз до тех пор, пока пузырь не вылетит из воды или не израсходуется вся его энергия. При пульсации газового пузыря образуются вторичные импульсы давления. На рис.2.3 показаны параметры газового пузыря в зависимости от времени.

    Вторичные импульсы давления составляют 10-15% от рв. Их воздействие на корпус корабля при близких взрывах может быть значительно и поэтому учитывается при оценке прочности корпусов. На сотрясение вторичные импульсы практически не влияют.

     

    Рис 2.3. Изменение параметров газового пузыря по времени: 1 - диаметр; 2 - траектория всплытия; 3,4 - пульсации давления вторичные; 5- давление во фронте ударной волны

     

    Ударная волна, отражаясь от свободной поверхности воды, преобразуется в волну разрежения, которая может несколько ослабить прямую ударную волну, в то время как ударная волна, отраженная от дна, может ее усилить.

    Разрушительное действие подводного взрыва обычного боеприпаса в общем случае обусловливается ударной волной, продуктами взрыва, «спутным потоком» и пульсирующим газовым пузырем Возможны различные варианты их воздействия на корабль. При контактном подводном взрыве на корпус корабля непосредственно воздействуют продукты взрыва. При близком неконтактном взрыве на корабль могут воздействовать в разной степени ударная волна, «спутный поток» и газовый пузырь. В случае неконтактного бортового взрыва разрушительное действие на корабль оказывает в основном только ударная волна. Более разрушительным по воздействию на корабль является днищевый неконтактный взрыв.

    Что такое контактный взрыв и какие зоны разрушений

    образуются при его воздействии на корабль?

     

    Контактный взрыв - это взрыв при соприкосновении боевого заряда непосредственно с корпусом корабля. Проявляется в виде кратковременного удара по корпусу продуктов взрыва - газов, которые под большим давлением выбивают часть наружной обшивки корпуса. Разрушение происходит при нулевом прогибе. Выбитая часть корпуса разбивается на мелкие части. Соседние участки получают разрывы и трещины, а в более дальней зоне образуются гофры, вмятины и трещины.

    Изучение боевых повреждений кораблей показало, что при контактных взрывах образуются три зоны разрушений корпуса (рис.2.4).

    Первая зона - район взрыва. Здесь давлением газов полностью разрушаются корпус и оборудование. В пробоину устремляются газы и обломки, которые, обладая большой кинетической энергией, расширяют район разрушения. Раскаленные газы и осколки могут вызвать пожары. При подводном взрыве зона мгновенно затапливается и очаги пожара заливаются водой.

    Восстановление корпуса и оборудования в этой зоне в море невозможно Задача борьбы за живучесть - локализация повреждений в пределах зоны

    Вторая зона характеризуется частичными разрушениями: трещинами и осколочными пробоинами в палубах и переборках, деформацией дверей и люков, заклиниванием и сдвигом механизмов, повреждениями трубопроводов и электрокабелей. Из-за коротких замыканий, повреждений топок котлов и топливных систем возможны пожары. Отсеки затапливаются фильтрационной водой и, возможно, топливом и маслами из поврежденных цистерн и систем.

    Личный состав в состоянии эффективно бороться с водой, пожарами и за живучесть оружия и технических средств.

    Третья зона образуется на удалении от центра взрыва (вторичные повреждения).

    Text Box: Рис 2.4. Зоны разрушений при контактном взрыве
обычного боеприпаса
 
 

     

    Здесь в корпусе появляются гофры, трещины и разрывы, возможны частичные повреждения оружия и технических средств (от сотрясений) и затопление ряда отсеков фильтрационной водой. Вторичные повреждения - результат нарушения прочности корпуса в наиболее слабых местах из-за поперечных колебаний при распространении ударной волны вдоль корабля. В этой зоне надо также организовывать борьбу с последствиями вторичных повреждений.

     

    Как воздействует на корабль неконтактный взрыв

    обычного боеприпаса

     

    Надводный неконтактный взрыв вызывает разрушения надводной части корабля, его надстроек и оружия от воздействия давления газов, ударной волны и осколков.

    При подводном неконтактном взрыве повреждения корабля обусловливаются воздействием подводной ударной волны, «спутного потока» и давления на поверхности пульсирующего газового пузыря.

    По мере удаления центра взрыва от корпуса корабля масштабы повреждений увеличиваются и на определенном расстоянии достигают наибольших значений. При дальнейшем удалении центра взрыва от корпуса степень разрушений резко снижается и на некотором расстоянии их уже не будет.

    Наибольший разрушающий эффект будет при днищевом неконтактном взрыве. Если при касании с днищем газовый пузырь будет в состоянии сжатия, то в корпусе в этом районе образуются вмятины и даже пробоины, а близлежащие отсеки могут оказаться затопленными. Если газовый пузырь коснется днища в момент расширения, то корабль станет испытывать общий изгиб, что может привести к перелому корпуса или отрыву оконечности.

    Подводный неконтактный взрыв со стороны борта менее разрушителен, чем днищевый, так как часть энергии газового пузыря будет выделяться в атмосферу.

    При воздействии подводного неконтактного взрыва корабль и его элементы получают значительные ударные сотрясения, которые могут стать основной причиной выхода из строя оружия и технических средств, и в первую очередь приборов управления, электрооборудования и автоматики.

     

    Какие виды обычного оружия могут применяться против

    надводных кораблей?

     

    Против надводных кораблей в современных условиях могут применяться торпеды, авиабомбы, мины, артиллерийские снаряды и крылатые ракеты.

    Торпеды являются мощным средством поражения кораблей и самым эффективным оружием против подводных лодок. Масса ВВ в них достигает 400 кг. Они могут иметь и ядерные заряды.

    Контактный взрыв от торпеды может вызвать образование подводной пробоины площадью до нескольких десятков квадратных метров. При близком неконтактном взрыве повреждения охватывают еще большую площадь. Часть отсеков мгновенно затапливается водой, от сотрясения выходят из строя боевые и технические средства.

     

    Какой характер имеют повреждения корабля

    от попадания авиабомб?

     

    Авиабомбы могут иметь различную мощность. Разрушительное действие от взрыва авиабомб кроме мощности заряда зависит также от расположения центра взрыва относительно корабля.

    Надводный контактный взрыв авиабомбы способен вызвать разрушение надстроек и палуб, нескольких отсеков с оборудованием, пожары. Боевые и технические средства повреждаются от осколков и ударных сотрясений. Возможны отрывы оконечностей кораблей.

    Взрыв бомбы возле корабля при ударе о воду вызывает большое количество осколочных пробоин, поражение части личного состава, боевых и технических средств.

    Крупные бронебойные и полубронебойные бомбы, попадая в корабль, разрушают палубы, включая бронированные, и взрываются либо внутри корабля, либо под его днищем. При этом может быть нарушена общая прочность корабля вплоть до его перелома или отрыва оконечности.

    Подводный неконтактный взрыв авиабомбы вблизи корабля вызывает нарушения прочности, образование больших подводных пробоин, затопление ряда отсеков и «вторичные» повреждения.

     

    Какой характер имеют повреждения корабля

    от подрыва на мине?

     

    Минное оружие и в настоящее время находится на вооружении флотов разных стран.

    Масса ВВ в минах якорных дрейфующих и реактивных может доходить до 400 кг, а в донных - до 1000 кг. При контактном взрыве мины характер повреждений идентичен повреждениям от торпед. Взрыв мины в оконечностях способен привести к отрыву носа или кормы, к полной или частичной потере хода. Неконтактный взрыв мины под средней частью эсминца и транспорта достаточен для того, чтобы вызвать их перелом и гибель (от воздействия ударной волны и газового пузыря).

    Взрыв мины в параванах (8-10 м от борта) приводит к образованию вмятин и разрывов в обшивке корпуса. От сильного сотрясения возможен выход из строя части оружия, приборов и технических средств.

     

    Каков характер повреждений

    от попаданий артиллерийских снарядов?

     

    Артиллерийские снаряды по силе взрыва уступают торпедам, авиабомбам, минам и ракетам, так как масса обычного ВВ в них (в артснарядах) значительно меньше (не более 150 кг).

    Характерные повреждения от артиллерийских снарядов - множество различных по размерам подводных и надводных пробоин. Артиллерийский огонь губителен для личного состава. В большинстве случаев артснаряды способны вызвать пожары на кораблях, а иногда взрывы боеприпасов в погребах.

    В настоящее время корабли вооружаются автоматическими артиллерийскими установками калибра до 130 мм. Повышение мощности ВВ, современные системы управления стрельбой и высокая скорострельность значительно повысили эффективность артиллерийского огня.

     

    Каковы особенности воздействия на корабль

    крылатых ракет?

     

    По надводным кораблям могут применяться крылатые ракеты класса «корабль - корабль» и «воздух - корабль». Масса ВВ в них от нескольких десятков до более сотни килограммов.

    Крылатая ракета попадает, как правило, в среднюю часть корабля выше или ниже ватерлинии почти под прямым углом к поверхности борта. Разрушающими факторами являются взрыв боевой части и кинетическая энергия самой ракеты.

    Для обеспечения прямого попадания в корабль крылатые ракеты имеют радиолокационную, тепловую и другие системы самонаведения.

    При попадании в бронированную надводную часть тяжелого корабля крылатая ракета способна разрушить борт и осколочно-фугасным действием полностью вывести из строя два-три отсека корабля по высоте, равной одному-двум межпалубным расстояниям.

    Если ракеты попадают в подводную часть корабля, то повреждения идентичны повреждениям от взрывов мин и торпед.

    При повреждениях корпуса ракетами высока вероятность существенного понижения его общей прочности. Разрушения корабельных конструкций и помещений сопровождаются большими пожарами.

    Опыт полигонных испытаний и боевого применения крылатых ракет в локальных войнах последних лет говорит о высокой эффективности этого оружия.

     

    Какие поражающие факторы присущи

    ядерным взрывам?

     

    В условиях войны на море возможно применение воздушного, надводного и подводного ядерных взрывов.

    Поражающими факторами ядерных взрывов являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс. Они воздействуют на корабли совместно, комплексно. В зависимости от вида ядерного взрыва возможно преобладание того или иного поражающего фактора.

     

    Как ударная волна ядерного взрыва

    может воздействовать на корабль?

     

    Ударная волна является основным поражающим фактором ядерного взрыва для конструкций корабля. Она представляет собой область резкого сжатия окружающей среды (воздуха или воды), распространяющегося от центра взрыва с большой скоростью.

    Избыточное давление воздушной ударной волны может вызвать: поражение личного состава; повреждения корпусных конструкций, находящихся выше ватерлинии, через воду - подводной части корпуса; повреждения вооружения и оборудования, размещенных на открытой палубе; накренение и даже опрокидывание корабля. Воздушная ударная волна способна затекать во внутренние помещения через шахты подачи воздуха в котельные, машинные и другие вентилируемые помещения.

    У подводной ударной волны давление во фронте и скорость распространения значительно превышают давление и скорость у воздушной волны, что вызвано различием физических свойств воды и воздуха.

    Ударная волна подводного ядерного взрыва отличается от ударной волны подводного взрыва обычного взрывчатого вещества большей продолжительностью положительной фазы и плоским фронтом. На рис.2.5 показан характер изменения давления на фронте ударной волны при подводном взрыве: 1 - заряд обычного ВВ (G = 0,68 т и R = 15 м); 2 - заряд ядерный (G = 20 кт и R = 470 м).

    Рис 2.5. Изменение давления на фронте ударной волны при подводном взрыве: 1 - заряд обычного ВВ; 2 - заряд ядерный

     

    Подводная ударная волна может вызвать разрушения подводной части корпуса, повреждения оружия и технических средств и поражения личного состава от ударных сотрясений.

    Наиболее уязвимы от воздействия ударной волны дымовые трубы и топки паровых котлов, антенное оборудование, приборы и средства управления кораблем, автоматическое и радиоэлектронное оборудование, ракетные и артиллерийские установки на верхней палубе, забортная арматура и гидроакустические устройства в подводной части.

     

    Что представляет собой световое излучение

    и как оно может воздействовать на корабль?

     

    Световое излучение воздушного ядерного взрыва включает видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение и действует в зависимости от мощности взрыва в течение от одной до нескольких десятков секунд. Его источником является светящаяся область взрыва - огненный шар.

    Световое излучение может вызвать ожоги кожи и поражение глаз, воспламенение горючих материалов, пожары на верхней палубе, нагревание и деформацию корпусных конструкций, механизмов и оборудования. Степень поражения световым излучением зависит от светового импульса - количества энергии светового излучения, падающего за все время его действия на единицу неэкранированной поверхности, которая расположена перпендикулярно к излучению.

    Возникновение установившегося горения различных материалов зависит от соотношения коэффициентов отражения, поглощения и пропускания предметов. Так, деревянные изделия, покрашенные в черный цвет, начинают устойчиво гореть при импульсе 30 кал/см2, а покрашенные в белый цвет - 150 кал/см2. Сухой брезент белого цвета возгорает и продолжает гореть при воздействии светового импульса 60 кал/см2, а сырой брезент - при 220 кал/см2.

    В туман, дождь и снегопад воздействие светового излучения сильно ослабляется. При подводном взрыве световое излечение полностью поглощается водой. Дымзавеса, поставленная за несколько минут до ядерного взрыва, снижает действие светового излучения в 10-12 раз (по данным иностранной печати). В значительной степени снижает воздействие светового излучения включенная СВЗ.

     

    Что представляет собой проникающая радиация

    и радиоактивное заражение?

     

    Проникающая радиация представляет собой излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны взрыва. Она действует в течение 10-15 с с момента взрыва. При подводном взрыве проникающая радиация из зоны взрыва полностью поглощается толщей воды и водяными парами. В этом случае источником проникающей радиации становятся в течение 4 мин султан и базисная волна.

    Поражающее действие проникающей радиации обусловлено ее способностью ионизировать атомы живых тканей и вызывать лучевую болезнь. При укрытии личного состава в помещениях воздействие радиации значительно ослабевает. Защитные свойства боевого поста от проникающей радиации определяются коэффициентами ослабления Кt и Кп, которые показывают, во сколько раз ослабляются g-излучение и поток нейтронов соответственно. Защитным материалом от g-излучений являются тяжелые металлы - сталь, броня, свинец, а также механизмы и системы, а от нейтронного потока - водородсодержащие материалы - вода, пластики, пластмассы (цистерны с жидким грузом) и отделочные материалы помещений.

    Радиоактивное заражение вызывается радиоактивными веществами, выпадающими при перемещении радиоактивного облака по ветру. В результате этого образуются зоны заражения (длиной до нескольких тысяч километров, шириной до нескольких сот километров). Распад РВ сопровождается испусканием g- и b-излучений и a-частиц.

    Радиоактивное заражение опасно для корабля только при накрытии его радиоактивным облаком или форсировании кораблем зараженного района моря.

    Радиоактивные вещества также вызывают лучевую болезнь.

     

    В чем сущность электромагнитного импульса

    при ядерном взрыве и как он воздействует на корабль?

     

    Электромагнитный импульс вызывается пространственным разделением положительных и отрицательных зарядов при ядерном взрыве: под воздействием g-излучения создается поток быстрых электронов, движущихся в радиальном направлении от центра взрыва; положительные ионы остаются на месте. Электромагнитный импульс при отсутствии специальных мер защиты может повреждать аппаратуру управления и связи, радиоэлектронные средства и нарушать работу электрических устройств.



    Смотрите дальше...









    Рейтинг@Mail.ru