Военное образование в России

Общекорабельные системы и корабельные устройства - Акустическое поле корабля

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ КОРАБЛЯ И СПОСОБЫ ИХ СНИЖЕНИЯ.

Акустическое поле корабля

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

Волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды принято называть звуком.

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

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

В соответствии с классификацией рассмотренной ранее, ГАПК подразделяется на:

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

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

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

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

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.

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

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

Вибрации механизмов передаются на корпус:

- через опорные связи механизмов с корпусом (фундаменты);

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

- через воздух в отсеках и помещениях НК.

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

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

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

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

К данным мероприятиям относятся следующие:

§ улучшение виброакустических характеристик механизмов;

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

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

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

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

§ применение в системах забортной воды глушителей гидродинамичес­кого шума.

Кавитационный шум снижается выполнением следующих меропри­ятий:

§ применение малошумных гребных винтов;

§ применение низкооборотных винтов;

§ увеличение числа лопастей;

§ балансировка гребного винта и линии вала.

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