В качестве источника переменного магнитного поля обычно используют электромагнит . Уменьшение амплитуды магнитного поля, действующего на объект размагничивания, можно обеспечить уменьшением амплитуды тока в электромагните, либо, в более простых случаях, увеличением расстояния между электромагнитом и размагничиваемым объектом. Поскольку магнитные свойства материалов исчезают при нагреве выше определённой температуры, то на производстве, в особых случаях, размагничивание проводят с помощью температурной обработки (см. Точка Кюри).
Применения
Устройства с электронными лучевыми трубками (ЭЛТ)
Впервые термин был использован в ходе 2-й мировой войны коммандером канадского военно-морского резерва Чарльзом Ф. Гудивом, пытавшимся найти защиту от германских магнитных мин, наносивших серьёзный урон британскому флоту.
Эксперименты по размагничиванию кораблей во время Второй мировой войны могли послужить поводом для возникновения легенды о «Филадельфийском эксперименте ».
Элементы электромагнитов
Электромагниты применяются для электронных замков , реле , герконов . В этих 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.
Инструменты и приспособления
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.
Напишите отзыв о статье "Размагничивание"
Литература
- Ткаченко Б. А. История размагничивания кораблей Советского Военно-Морского Флота / Б. А. Ткаченко; Академия наук СССР . . - Л. : Наука . Ленингр. отд-ние, 1981. - 224 с. - 10 000 экз. (в пер.)
Ссылки
Отрывок, характеризующий Размагничивание
– Дай ему каши то; ведь не скоро наестся с голоду то.Опять ему дали каши; и Морель, посмеиваясь, принялся за третий котелок. Радостные улыбки стояли на всех лицах молодых солдат, смотревших на Мореля. Старые солдаты, считавшие неприличным заниматься такими пустяками, лежали с другой стороны костра, но изредка, приподнимаясь на локте, с улыбкой взглядывали на Мореля.
– Тоже люди, – сказал один из них, уворачиваясь в шинель. – И полынь на своем кореню растет.
– Оо! Господи, господи! Как звездно, страсть! К морозу… – И все затихло.
Звезды, как будто зная, что теперь никто не увидит их, разыгрались в черном небе. То вспыхивая, то потухая, то вздрагивая, они хлопотливо о чем то радостном, но таинственном перешептывались между собой.
Х
Войска французские равномерно таяли в математически правильной прогрессии. И тот переход через Березину, про который так много было писано, была только одна из промежуточных ступеней уничтожения французской армии, а вовсе не решительный эпизод кампании. Ежели про Березину так много писали и пишут, то со стороны французов это произошло только потому, что на Березинском прорванном мосту бедствия, претерпеваемые французской армией прежде равномерно, здесь вдруг сгруппировались в один момент и в одно трагическое зрелище, которое у всех осталось в памяти. Со стороны же русских так много говорили и писали про Березину только потому, что вдали от театра войны, в Петербурге, был составлен план (Пфулем же) поимки в стратегическую западню Наполеона на реке Березине. Все уверились, что все будет на деле точно так, как в плане, и потому настаивали на том, что именно Березинская переправа погубила французов. В сущности же, результаты Березинской переправы были гораздо менее гибельны для французов потерей орудий и пленных, чем Красное, как то показывают цифры.
Единственное значение Березинской переправы заключается в том, что эта переправа очевидно и несомненно доказала ложность всех планов отрезыванья и справедливость единственно возможного, требуемого и Кутузовым и всеми войсками (массой) образа действий, – только следования за неприятелем. Толпа французов бежала с постоянно усиливающейся силой быстроты, со всею энергией, направленной на достижение цели. Она бежала, как раненый зверь, и нельзя ей было стать на дороге. Это доказало не столько устройство переправы, сколько движение на мостах. Когда мосты были прорваны, безоружные солдаты, московские жители, женщины с детьми, бывшие в обозе французов, – все под влиянием силы инерции не сдавалось, а бежало вперед в лодки, в мерзлую воду.
Стремление это было разумно. Положение и бегущих и преследующих было одинаково дурно. Оставаясь со своими, каждый в бедствии надеялся на помощь товарища, на определенное, занимаемое им место между своими. Отдавшись же русским, он был в том же положении бедствия, но становился на низшую ступень в разделе удовлетворения потребностей жизни. Французам не нужно было иметь верных сведений о том, что половина пленных, с которыми не знали, что делать, несмотря на все желание русских спасти их, – гибли от холода и голода; они чувствовали, что это не могло быть иначе. Самые жалостливые русские начальники и охотники до французов, французы в русской службе не могли ничего сделать для пленных. Французов губило бедствие, в котором находилось русское войско. Нельзя было отнять хлеб и платье у голодных, нужных солдат, чтобы отдать не вредным, не ненавидимым, не виноватым, но просто ненужным французам. Некоторые и делали это; но это было только исключение.
Назади была верная погибель; впереди была надежда. Корабли были сожжены; не было другого спасения, кроме совокупного бегства, и на это совокупное бегство были устремлены все силы французов.
Чем дальше бежали французы, чем жальче были их остатки, в особенности после Березины, на которую, вследствие петербургского плана, возлагались особенные надежды, тем сильнее разгорались страсти русских начальников, обвинявших друг друга и в особенности Кутузова. Полагая, что неудача Березинского петербургского плана будет отнесена к нему, недовольство им, презрение к нему и подтрунивание над ним выражались сильнее и сильнее. Подтрунивание и презрение, само собой разумеется, выражалось в почтительной форме, в той форме, в которой Кутузов не мог и спросить, в чем и за что его обвиняют. С ним не говорили серьезно; докладывая ему и спрашивая его разрешения, делали вид исполнения печального обряда, а за спиной его подмигивали и на каждом шагу старались его обманывать.
Всеми этими людьми, именно потому, что они не могли понимать его, было признано, что со стариком говорить нечего; что он никогда не поймет всего глубокомыслия их планов; что он будет отвечать свои фразы (им казалось, что это только фразы) о золотом мосте, о том, что за границу нельзя прийти с толпой бродяг, и т. п. Это всё они уже слышали от него. И все, что он говорил: например, то, что надо подождать провиант, что люди без сапог, все это было так просто, а все, что они предлагали, было так сложно и умно, что очевидно было для них, что он был глуп и стар, а они были не властные, гениальные полководцы.
Задача снижения магнитного поля корабля может решаться двумя путями:
применение в конструкции корпуса, оборудования и механизмов корабля маломагнитных материалов;
проведение размагничивания корабля.
Применения маломагнитных и немагнитных материалов для создания корабельных конструкций позволяет в значительной степени снизить магнитное поле корабля. Поэтому при строительстве специальных кораблей (тральщиков, минных заградителей) широко используются такие материалы как стеклопластик, пластмассы, алюминиевые сплавы и т.д. 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.
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 в настоящее время основным способом магнитной защиты большинства кораблей является их размагничивание.
Размагничиванием корабля называется комплекс мероприятий направленных на искусственное уменьшение составляющих напряженности его магнитного поля.
Основными задачами размагничивания являются:
- а) уменьшение всех составляющих напряженности МПК до пределов, установленных специальными нормами;
- б) обеспечение стабильности размагниченного состояния корабля.
Одним из методов решения этих задач является проведение обмоточного размагничивания.
Сущность метода обмоточного размагничивания заключается в том, что МПК компенсируется магнитным полем тока специально смонтированных на корабле штатных обмоток.
Совокупность системы обмоток, источников их питания, а также аппаратуры управления и контроля составляет размагничивающее устройство (РУ) корабля.
В систему обмоток РУ корабля могут входить следующие обмотки (в зависимости от типа и класса корабля):
- а) Основная горизонтальная обмотка (ОГ), предназначенная для компенсации вертикальной составляющей МПК. Для размагничивания большей массы ферромагнитного материала корпуса ОГ разбивается на ярусы, при этом каждый ярус состоит из нескольких секций.
- б) Курсовая шпангоутная обмотка (КШ), предназначенная для компенсации продольного индуктивного намагничивания корабля. Она состоит из ряда последовательно соединенных витков, расположенных в шпангоутных плоскостях.
- а) Основная горизонтальная обмотка ОГ.
б) Курсовая шпангоутная обмотка КШ.
в) Курсовая батоксовая обмотка КБ.
- в) Курсовая батоксовая обмотка (КБ), предназначенная для компенсации поля индуктивного поперечного намагничивания корабля. Она монтируется в виде нескольких контуров, расположенных побортно в батоксовых плоскостях, симметрично относительно диаметральной плоскости корабля.
- г) Постоянные обмотки, применяются на кораблях большого водоизмещения. К этим видам обмоток относятся постоянная шпангоутная обмотка (ПШ) и постоянная батоксовая обмотка (ПБ). Эти обмотки прокладываются по трассе обмоток КШ и КБ и никаких видов регулирования тока в процессе эксплуатации не имеют.
- д) Специальные обмотки (СО), предназначенные для компенсации магнитных полей от отдельных крупных ферромагнитных масс и мощных электрических установок (контейнеры с ракетами, тральные агрегаты, аккумуляторные батареи и т.д.)
Питание обмоток РУ осуществляется только постоянным током от специальных агрегатов питания РУ. Агрегатами питания РУ являются электромашинные преобразователи, состоящие из приводного двигателя переменного тока и генератора постоянного тока.
Для питания преобразователей и обмоток РУ на кораблях устанавливаются специальные щиты питания РУ, получающие питание от двух источников тока, расположенных на разных бортах. На щитах РУ устанавливается необходимая коммутационная, защитная, измерительная и сигнальная аппаратура.
Для автоматического управления токами в обмотках РУ устанавливается специальная аппаратура, которая производит регулировку токов в обмотках РУ в зависимости от магнитного курса корабля. В настоящее время на кораблях используются регуляторы тока типа «КАДР-М» и «КАДМИЙ».
Наряду с обмоточным размагничиванием, т.е. использованием РУ, надводные корабли и подводные лодки периодически подвергаются безобмоточному размагничиванию.
Сущность безобмоточного размагничивания заключается в том, что корабль подвергается кратковременному воздействию сильных, искусственно созданных магнитных полей, уменьшающих МПК до определенных норм. Сам корабль при этом методе никаких стационарных размагничивающих обмоток не имеет. Безобмоточное размагничивание производится на специальных стендах СБР (стенд безобмоточного размагничивания).
Основными недостатками метода безобмоточного размагничивания являются недостаточная стабильность размагниченного состояния корабля, невозможность компенсации индуктивных составляющих МПК, зависящих от курса и длительность процесса безобмоточного размагничивания.
Таким образом, максимальное снижение магнитного поля корабля достигается путем применения двух методов размагничивания - обмоточного и безобмоточного. Применение РУ позволяет скомпенсировать МПК в процессе эксплуатации, но так как магнитное поле корабля с течением времени может значительно изменяться, то корабли нуждаются в периодической магнитной обработке на СБР. Кроме того на СБР производятся замеры величины магнитного поля корабля, с целью поддержания МПК в установленных приделах.
Корпуса кораблей, мачты, надстройки, вооружение и механизмы изготовляются из стали, железа, чугуна и других металлов, обладающих свойствами намагничиваться в магнитном поле Земли и создавать в окружающем их пространстве свое магнитное поле. Вследствие намагничивания в магнитном поле Земли сам корабль становится как бы большим магнитом, магнитное поле которого накладывается на магнитное поле Земли. В результате система стрелок магнитного компаса, установленного на корабле, оказывается одновременно под воздействием сил земного магнитного поля и магнитного поля корабля. Следствием этого является отклонение системы магнитных стрелок компаса от направления магнитного меридиана. Это отклонение в зависимости от направления равнодействующей всех сил, которые действуют на стрелку компаса, может произойти к востоку или к западу от магнитного меридиана.
Вертикальная плоскость, в которой расположится стрелка компаса, установленного на корабле, называется плоскостью компасного меридиана. Явление отклонения стрелки компаса от плоскости магнитного меридиана под влиянием магнитных полей корабля и его устройств получило название девиации магнитного компаса. Девиация магнитного компаса измеряется углом между плоскостью магнитного меридиана и плоскостью компасного меридиана. Девиация обозначается греческой буквой д (дельта). Если плоскость компасного меридиана расположена правее плоскости магнитного меридиана, девиация будет восточной (Оst) и тогда ей приписывается знак плюс, если плоскость компасного меридиана расположена левее плоскости магнитного меридиана, девиация будет западной (W) и ей приписывается знак минус. Девиация магнитного компаса может принимать значения от 0 до 180° в зависимости от магнитного состояния корабельного железа и его расположения относительно стрелки компаса.
Кроме магнитных полей корабельного железа, на кораблях имеется много источников электромагнитных полей: электропроводка, генераторы, электромоторы и др.
Девиация магнитного компаса, появляющаяся под действием магнитных полей проводников, находящихся под током, генераторов, электромоторов и различного электрооборудования корабля, называется электромагнитной девиацией.
Для уменьшения влияния на компас корабельного железа все части компаса делаются из немагнитных материалов, сам компас устанавливается на корабле по возможности дальше от его металлических частей, а близкие к компасу устройства стремятся сделать из немагнитных материалов. При установке компаса на корабле принимаются меры и к тому, чтобы поблизости не было источников электромагнитных полей.
Девиация магнитного компаса периодически уменьшается (компенсируется). Для этого в непосредственной близости от стрелок компаса помещаются специальные магниты и мягкое железо в виде шаров, брусков, пластин, которые создают магнитные поля, равные полям от корабельного железа, но по направлению им противоположные. В результате компенсации девиации стрелка компаса должна возвратиться в плоскость магнитного меридиана, но обычно полностью скомпенсировать магнитные поля не удается; значит, не удается и полностью уничтожить девиацию. У компаса после компенсации остается девиация, называемая остаточной, которая тщательно определяется по величине и знаку и затем учитывается при обработке направлений, измеряемых с помощью магнитного компаса.
Электромагнитная девиация компенсируется путем регулировки силы тока в специальных компенсационных катушках, располагаемых внутри нактоуза компаса под его котелком. Способы компенсации девиации магнитного компаса и определения остаточной девиации подробно излагаются в курсе «Девиация магнитного компаса».
Девиация магнитного компаса не остается постоянной, а изменяется от ряда причин: изменения кораблем магнитной широты, изменения магнитного состояния корабля, т. е. степени его намагниченности, и от положения корабля относительно направления магнитных силовых линий (от курса корабля).
По результатам, определения остаточной девиации, которая у правильно установленных компасов не превышает, как правда, 2--5°, составляются для всех корабельных магнитных компасов таблицы и графики девиации. Образец такой таблицы приводится ниже.
Таблица девиации главного магнитного компаса
|
Компасные курсы |
|||
В таблицах величины девиации магнитного компаса приводятся на компасные курсы. Для различных состояний корабля (с выключенным СУ, включенным СУ) рассчитываются отдельные таблицы девиации.
Необходимо.отметить, что как бы хорошо ни была определена девиация и как бы тщательно ни была определена остаточная девиация магнитного компаса, она по указанным ранее причинам с течением времени изменяется. Поэтому, кроме периодических определений остаточной девиации и составления рабочей таблицы, необходимо использовать всякую возможность для уточнения девиации, чтобы получить уверенность в правильности табличных данных или ее отдельных значений.
Александр Сергеевич Суворов
О службе на флоте. Легендарный БПК «Свирепый».
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.
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.
Появление неконтактного минного и торпедного оружия, а затем магнитных обнаружителей (магнитометров) подводных лодок в подводном положении, реагирующих на магнитное поле корабля, привело к разработке и созданию методов и средств как активной, так и пассивной защиты кораблей. К методам активной защиты относят:
· уничтожение мин с помощью тралов;
· создание проходов в минных полях с помощью подрывов глубинных и авиационных бомб;
· поиск с помощью специальных электромагнитных и телевизионных искателей с последующим уничтожением.
Основным методом пассивной защиты является размагничивание кораблей. Суть его состоит в уменьшении магнитного поля на определенной глубине, называемой глубиной защиты. Глубиной защиты называют такую наименьшую глубину под килем, на которой после размагничивания корабля напряженность его магнитного поля практически равна нулю. В этом случае обеспечивается несрабатывание неконтактных мин и торпед,
Другой путь в обеспечении защищенности корабля по магнитному полю состоит в применении маломагнитных и немагнитных материалов в конструкциях корпуса и механизмов корабля.
Понятие о размагничивании.
Размагничиванием корабля принято называть процесс искусственного уменьшения его магнитного поля. Размагничивание производят с помощью обмоток контуров, питаемых током, и называют электромагнитной обработкой (ЭМО). Суть ЭМО состоит в создании определенным образом магнитного поля, обратного по знаку полю корабля, о чем будет сказано ниже.
На рис. 8 представлен плоский контур, по которому пропускается постоянный ток. Зависимость направления поля, ᴛ.ᴇ. положения его полюсов от направления тока определяется известным правилом буравчика.
Размагничивание производится двумя различными методами – безобмоточным и обмоточным. Названия эти следует понимать как условные, так как размагничивание кораблей как одним, так и другим методом выполняют с помощью обмоток, питаемых током. Но в первом случае, обмотки накладывают на корпус судна временно, лишь на период размагничивания, или же вообще располагают вне судна, на фунте. Применяя же второй метод, обмотки монтируют на судне стационарно и включают их на время следования по опасным районам.
Безобмоточное размагничивание (БР).
Безобмоточное размагничивание осуществляется путем воздействия на корабль временно создаваемых магнитных полей двумя способами:
· с помощью временно накладываемых на корабль электрических обмоток;
· с помощью контуров, обтекаемых током, уложенных на грунте.
При безобмоточном размагничивании (БР) корпус корабля подвергается воздействию затухающего переменного и постоянного магнитных полей, либо кратковременному воздействию только постоянного магнитного поля. В первом случае размагничивание основано на намагничивании корпуса по безгистерезисной кривой, во втором – по гистерезисной (рис. 4).
Размагничивание с помощью временно накладываемых на корабль обмоток.
После постройки корабля его корпус намагничивается в вертикальном, продольном и поперечном направлении.
Рассмотрим сущность размагничивания в вертикальном направлении (рис. 9, а).
а) вертикальное размагничивание;
б) продольное размагничивание;
в) поперечное размагничивание.
Вокруг корпуса заводится кабель в плоскости, параллельной ватерлинии. Учитывая зависимость отнамагничивания корпуса, величина которого определяется при предварительном измерении, по кабелю пропускается ток такой величины (рис, 10), чтобы созданное поле обратного знака (при включенном токе) в точке превышало в раза исходное (точка ).
Через несколько секунд ток в обмотке выключается, и магнитное состояние переходит в точку . Эта операция принято называть ʼʼопрокидываниемʼʼ поля. Действительно, поле в точке оказалось другого знака, ʼʼопрокинутымʼʼ. Заметим, что процесс идет по гистерезисной кривой.
Вторая операция принято называть ʼʼкомпенсациейʼʼ. Во время этой операции в обмотку включается ток, величина и направление которого выбираются так, чтобы после выключения его поле корабля возможно больше приближалось к нулю.
– вертикальное намагничивание корабля;
– напряженность вертикального внешнего магнитного поля.
Ток, включенный в обмотку при первой и второй операциях, принято называть соответственно током опрокидывания и током компенсации .
Из кривых видно, что в результате электромагнитной обработки имевшееся у корабля намагничивание компенсируется, а создаваемое новое намагничивание таково, что вертикальные составляющие индуктивного намагничивания и постоянного намагничивания , в районе экватора оказываются близкими или равными по абсолютной величине, но противоположными по знаку.
При размагничивании по безгистерезионой кривой достигается тот же результат, только процесс компенсации старого созданием нового постоянного намагничивания происходит при циклическом перемагничивании в переменном магнитном поле, убывающем по амплитуде от некоторого максимума до нуля. Важно заметить, что для создания как постоянного, так и переменного магнитных полей на корабль накладываются временно один или несколько витков, подключаемых к источникам питания судов размагничивания. Важно заметить, что для случая продольного размагничивания на корабль накладывается несколько витков (рис. 9, б) так, что корабль оказывается заключенным внутри огромного соленоида. Возникающее при включении обмотки магнитное поле, действующее по оси соленоида, размагничивает корабль.
При поперечном размагничивании на корабль накладываются в вертикальной плоскости два последовательно соединенных витка по бортам.
Эффективность размагничивания проверяют измерениями магнитного поля под днищем.
Заводка вокруг корпуса тяжелых многожильных кабелей связана с большими затратами времени и физического труда. По этой причине наравне с этим способом используют также специальные станции безобмоточного размагничивания, на которых обмотки (кабель) уложены определенным образом на грунте. Безобмоточное размагничивание с помощью контуров, уложенных на грунте. Контуры, уложенные на грунте, имеют форму петли. По этой причине станции получили название – петлевые станции безобмоточного размагничивания (ПСБР) рис. 11. Акватория ограждается буями или вехами. На ней имеются бочки для швартовки судов.
Через контур 1 пропускают постоянный ток, через контур 2 – переменный ток частотой около . Переменное магнитное поле позволяет устранить все необратимые явления, возникающие при намагничивании в постоянном магнитном поле контура постоянного тока 2. Процесс размагничивания состоит в пропускании соответствующих токов по контурам (донным кабелям) в тот момент, когда корабль проходит или стоит над ними. Управление режимом тока и снятие показаний магнитометрической аппаратуры осуществляется дистанционно с берегового пульта. Процесс размагничивания основан на принципе полугистерезисного перемагничивания (рис. 12).
При подходе к стенду ПСБР магнитное состояние корабля характеризуется точкой , где корабль обладает определенным постоянным и индуктивным намагничиванием. В момент прохождения над стендом корабль подвергается перемагничиванию по полугистерезисной кривой . В данный момент корабль находится над серединой контура. Далее при удалении корабля его магнитное состояние изменяется по кривой. При удачном сочетании магнитных полей на стенде магнитное состояние корабля может прийти в близкое к нейтральному магнитное состояние (точка ).
1 – контур постоянного тока;
2 – контур переменного тока;
3 – ограждающий буй
Как правило, при электромагнитной обработке на таких станциях одновременно компенсируется постоянное вертикальное и постоянное продольное намагничивание, Другие виды намагничивания не устраняются.
Итак, положительной стороной безобмоточного размагничивания является то, что корабль не несет никаких обмоток, для которых потребовались бы источники питания и щиты управления. При этом, данный метод не универсален.
Основными недостатками без обмоточного размагничивания корабля является:
1. Невозможность компенсации курсовых и широтных изменений поля корабля.
2. Необходимость периодически повторять магнитную обработку ввиду недостаточной стабильности результирующего поля.
3. Необходимость после каждой обработки производить определение и устранение девиации магнитных компасов.
Обмоточное размагничивание
Обмоточное размагничивание предусматривает компенсацию 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).
РУ рассчитывается так, чтобы магнитное поле, создаваемое током, протекающим по обмотке, представляло в любой момент времени зеркальное отображение собственного магнитного поля корабля, т. е. в каждой точке под кораблем было равно полю корабля по величине и противоположно по знаку.
РУ впервые разработаны 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 позволяет компенсировать магнитное поле корабля с учетом курсовых и широтных изменений.
Размагничивающее устройство состоит из нескольких самостоятельных обмоток различного назначения.
1. Для компенсации напряженности поля от вертикального постоянного намагничивания служит основная горизонтальная обмотка. Направление тока в этой обмотке подбирают так, чтобы ее магнитное поле было противоположно полю от вертикального постоянного намагничивания (рис. 13).
На рис. 13 показано, что магнитное поле обмотки (кривая ) равно по напряженности, но противоположно по знаку собственному полю (). Эта обмотка принято называть главной потому, что с её помощью компенсируется самая значительная (вертикальная) составляющая. Подобранный для этой обмотки режим тока в дальнейшем не изменяется, а остается постоянным на всех курсах и на любой широте.
Для компенсации вертикальной составляющей продольного намагничивания применяют носовую и кормовую обмотки (рис. 14,а).
2. Вместо указанных обмоток можно применить шпангоутную обмотку (рис. 14, б), Действие этой обмотки более эффективно по сравнению с носовой и кормовой постоянными обмотками. При этом установка ее связана с большими трудностями.
3. Поле от поперечного постоянного намагничивания компенсируется полем батоксовых постоянных обмоток, которые соединяются последовательно и крепятся на правом и левом бортах судна (рис. 15). Для компенсации этого поля достаточно задать в обмотках определенный и одинаковый режим тока.
Сложнее компенсировать индуктивные составляющие намагничивания. Для этой цели в размагничивающее устройство входят регулируемые обмотки: широтная, курсовые шпангоутные обмотки и батоксовые курсовые обмотки.
4. Широтная обмотка предназначена для компенсации поля от вертикального индуктивного намагничивания. Расположение этой обмотки и распределение составляющих напряженности ее магнитного поля такие же, как у основной горизонтальной. По этой причине отдельную широтную обмотку можно не устанавливать, а использовать несколько секций основной горизонтальной обмотки, вводя в цепь их питания приспособления для регулировки тока.
Ток в широтной обмотке регулируется пропорционально синусу магнитного наклонения (магнитной широты).
Курсовые шпангоутные обмотки служат для компенсации поля от продольного индуктивного намагничивания и размещаются аналогично обмоткам для постоянного продольного размагничивания. Поскольку напряженность поля от продольного индуктивного намагничивания корабля изменяется пропорционально косинусу магнитного поля, то для компенсации этого поля крайне важно изменять режим тока в обмотке также по закону косинуса. По этой причине эти обмотки называют шпангоутными курсовыми (рис. 14, б).
Батоксовые курсовые обмотки используются для компенсации поля от поперечного индуктивного намагничивания, их располагают последовательно по обоим бортам судна, параллельно постоянным обмоткам. Регулировка силы и направления тока производится пропорционально синусу угла магнитного курса.
Дополнительные обмотки устанавливаются как для компенсации корабля на отдельных участках его, так и для компенсации магнитных полей мощных корабельных электроэнергетических и других установок.
Основным достоинством обмоточного размагничивания является возможность компенсации курсовых и широтных изменений магнитного поля корабля, что обеспечивает большую степень защиты кораблей от неконтактного магнитного оружия и большую их скрытность.
Недостатками РУ являются: большая стоимость, расход дополнительных материалов, утяжеление корабля и значительный расход энергии.
Размагничивание корабля - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Размагничивание корабля" 2017, 2018.
