Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Противовирусный препарат Виталанг-2. Приобрести.


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте


26-07-2013, 09:39 | Наука и техника / Новость дня | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (3 134)

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

 

 

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Морская техника в современном мире выполняет множество задач — от подводного патрулирования до доставки важных грузов в места бедствия. Ее работа основывается на множестве физических законов, часть из которых человечество сумело успешно использовать при проектировании и эксплуатации кораблей различных классов. Некоторые же пока не удается не только использовать, но и понять. «Лента.ру» выбрала наиболее интересные физические явления, с которыми сталкиваются моряки.

С появлением мощных силовых установок, позволяющих кораблям развивать скорость в несколько десятков узлов, моряки столкнулись с эффектом, при котором через некоторое время разрушалась поверхность гребных винтов, ухудшая их характеристики. С этим же явлением сталкиваются моряки и сегодня. Речь идет о кавитации, физическом явлении, при котором в воде позади лопастей и на их задней кромке образуются мельчайшие пузырьки, заполненные паром. Это происходит из-за резкого снижения давления воды позади лопастей винта. Вскоре после образования пузырьки схлопываются. Возникает ударная волна. От каждого пузырька в отдельности она совсем маленькая, однако, помноженная на количество этих пузырьков при длительной эксплуатации она приводит к разрушению конструкции винтов.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Процесс кавитации в воде


Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Кавитатор торпеды «Шквал»


Помимо разрушения конструкции, кавитация вредна и сильным шумом, который при эксплуатации подводных лодок может выдавать их местонахождение противнику. Однако инженеры научились использовать кавитацию и во благо. В частности, именно на принципе кавитации работает реактивная торпеда «Шквал». В носовой ее части устанавливается специальное устройство ─ кавитатор. При движении в воде это устройство формирует вокруг торпеды газовую каверну, благодаря которой снижается сопротивление воды и, как следствие, увеличивается скорость боеприпаса — твердотопливный ракетный двигатель «Шквала» может разгонять торпеду до 200 узлов (около 370 километров в час).

Рядом с кавитацией стоит явление гидравлического удара — собственно, в большей степени именно из-за него происходит повреждение движущихся металлических конструкций. Гидравлический удар представляет собой резкий скачок давления в жидкости, причиной которого является быстрое изменение скорости ее течения. Такое же явление возникает при взрыве боевой части торпеды в воде, из-за чего воздействие боеприпаса на цель усиливается. Гидравлический удар изредка встречается и на подводных лодках при дифферентовке, когда при перекачке балластной воды из цистерны в цистерну оператор допускает ошибку и перекрывает неправильный клапан. Гидроудар называли одной из причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС 17 августа 2009 года.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Повреждения немецкой подводной лодки U-250


Основной причиной полученных повреждений стал гидравлический удар от взрыва глубинной бомбы над палубой корабля.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Пост управления балластными цистернами подводной лодки Б-396


Знакомо флоту и понятие «волн-убийц», которые также известны как «блуждающие волны» или «белые волны». Они представляют собой большие одиночные волны высотой до 30 метров. В отличие от других крупных волн, например, цунами, предсказать появление волн-убийц невозможно. Они возникают буквально ниоткуда и способны потопить корабль за считанные минуты. Причины возникновения таких волн пока не установлены. По одной из гипотез, «белые волны» возникают из-за разницы в электрических потенциалах разных слоев воды: верхний слой, насыщаясь кислородом, набирает положительный потенциал, а глубинный ─ отрицательный. При «разрядке», как во время грозы, начинается движение больших масс воды.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Танкер «Рамапо»


7 февраля 1933 года танкер «Рамапо» типа «Патока» ВМС США в ходе плавания в северо-западной части Тихого океана столкнулся с самой большой волной-убийцей из когда-либо зарегистрированных. Высота волны составила 34 метра. Корабль получил серьезные повреждения, однако остался на плаву и позднее был отремонтирован. В 1946 году «Рамапо» вывели из состава ВМС США.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Амплитуда волны-убийцы «Дропнера»


1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море была зафиксирована одиночная волна высотой 25,6 метра. Она получила имя волны Дропнера. С этого момента физики всерьез занялись изучением «белых волн», до этого считавшихся вымыслом.

В подводном флоте хорошо известно другое явление, получившее название термоклина. Оно проявляется в виде резкого снижения или повышения температуры слоя воды. Такие слои, имеющие резкие температурные отличия, возникают из-за плохого перемешивания воды. Термоклин может возникать при увеличении стока теплых вод в море или при таянии ледников. Слои с резко отличной температурой обычно располагаются в море на глубине не более 200 метров и существуют относительно недолго, но бывает и глубоководный термоклин. Он начинается на глубинах более двух тысяч метров и способен существовать достаточно долго. Подводники научились использовать термоклин для скрытия позиции субмарин: отличающийся по температуре слой воды способен отражать звуки, поступающие извне, и экранировать шумящую подлодку, которая находится внутри него.

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Глубинные и температурные характеристики термоклина


Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Отрицательная и положительная рефракция в термоклине


В термоклине рефракция звука способна менять свойства. Так, выше термоклина рефракция положительна, в результате чего звуковые лучи отклоняются к поверхности (изображение справа), а ниже ─ отрицательна, и лучи отклоняются ко дну. При этом объект, находящийся в термоклине, остается невидим для сонаров.

Непосредственно с термоклином связано и явление пикноклина, в среде подводников именуемого «жидким грунтом». Это явление представляет собой резкий скачок плотности воды на глубине. Увеличение плотности слоя воды объясняется либо значительным отличием его температурных характеристик от окружающей воды (то есть термоклином), либо его повышенной соленостью. Подводники иногда используют «жидкий грунт» для фиксации подводной лодки на определенной глубине ─ это называется «покладкой на жидкий грунт». При этом процессе корабль удифферентовывают с остаточной плавучестью практически до нуля, а затем погружаются или всплывают с небольшим дифферентом. Прекращение или замедление погружения или всплытия говорит о попадании в пикноклин. Затем в уравнительную цистерну принимают небольшое количество воды, и лодка оказывается надежно лежащей на «жидком грунте».

Термоклин в жидком грунте. Проявления физических эффектов на флоте

Пикноклин (красный) на графике давлений в разных слоях морской воды

 

 

Автор Василий Сычев

Первоисточник http://lenta.ru/



Источник: topwar.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Январь 2022    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Уход Лукашенко




Реклама

Облако тегов
Аварии и ЧП на АЭС, Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map