На практике лодка имеет остаточную плавучесть, то есть существует разница между объёмом ЦГБ и объёмом воды, которую нужно принять для полного погружения. Эта разница компенсируется с помощью цистерн вспомогательного балласта. Прием или откачка воды в уравнительную цистерну погашает остаточную плавучесть.
Для компенсации продольных смещений грузов используются дифферентные цистерны — носовая и кормовая. Прием / откачка вспомогательного балласта и его перекачка между дифферентными цистернами с целью добиться равновесия погруженной ПЛ на ровном киле называется дифферентовкой.
Практически, невозможно принять в уравнительную цистерну ровно столько, чтобы лодка без хода «зависла» на постоянной глубине. Постоянно требуется или принимать, или откачивать балласт в уравнительную цистерну или из нее. На современных ПЛ для этой цели имеется автомат— стабилизатор глубины.
Для обеспечения срочного погружения, используют цистерну быстрого погружения (ЦБП). Её объём не входит в расчётный запас плавучести, то есть приняв в неё балласт, лодка становится тяжелее окружающей воды, что помогает «провалиться» на глубину. После этого цистерна быстрого погружения немедленно продувается. Она находится в прочном корпусе и выполняется прочной.
Как устроена подводная лодка? От первых кожаных пузырей до современных атомоходов.
В боевой обстановке (в том числе на боевой службе и в походе) немедленно после всплытия лодка принимает воду в ЦБП, и компенсирует её вес, поддувая главный балласт — сохраняя некоторое избыточное давление в ЦГБ. Таким образом, лодка находится в немедленной готовности к срочному погружению.
Специальные цистерны.
Торпедо- и ракетозаместительные цистерны. Предназначены для сохранения общей нагрузки после выхода торпед или ракет из ТА / шахт, и предотвращения самопроизвольного всплытия, поступившую в них воду (около тонны на каждую торпеду, десятки тонн на ракету) не откачивают за борт, а сливают в специально предназначенные цистерны. Это позволяет не нарушать работу ЦГБ и ограничить объём уравнительной цистерны.
Цистерны кольцевого зазора. Между торпедой (ракетой) и стенкой торпедного аппарата (шахты) всегда имеется зазор, особенно в головной и хвостовой частях. Перед выстрелом наружную крышку торпедного аппарата (шахты) нужно открыть. Сделать это можно, только сравняв давление за бортом и внутри, то есть заполнив ТА (шахту) водой, сообщающейся с забортной.
Но если впустить воду непосредственно из-за борта, дифферентовка будет сбита — прямо перед выстрелом. Чтобы этого избежать, воду, необходимую для заполнения зазора, хранят в специальных цистернах кольцевого зазора (ЦКЗ). Они находятся вблизи ТА или шахт, и заполняются из уравнительной цистерны. После этого для выравнивания давления достаточно перепустить воду из ЦКЗ в ТА, и открыть забортный клапан.
| Поколение АПЛ | Особенности конструкции корпуса ПЛ | |
| США | СССР, Россия | |
| 1 поколение «Nautilus», «Seawolf» («Skate»)) Пр. 627, 658,659, 645 | 1. Корпус смешанного типа: на большей части длины -однокорпусная конструкция, а двухкорпусная сохранялась в районе носовых торпедных отсеков и турбинного отсека («Nautilus» и «Seawolf» или кормового торпедного отсека («Skate»)). 2. Корпуса АПЛ и надстройки выполнены по типу корпуса ДЭПЛ «Tang». | 1. Архитектурно-конструктивное исполнение: двухкорпус-ная АПЛ. 2. Форма корпуса — близкая к осесимметричной, с обтекае-мым каплеобразным носом. В кормовой части обводы поперечных сечений становились эллиптическими и постепенно сводились к плоским. 3. Новая форма ограждения рубки, которая в советском кораблестроении получила наименование «лимузинной», отличающемуся соотношением высоты к длине меньше единицы и плавным переходом крыши в наклонную кормовую кромку. Для такой формы характерно объемное обтекание и низкий коэффициент сопротивления. 4. Сокращение количества плохообтекаемых деталей на корпусе (кнехтов, киповых планок, леерных стоек и т.п.) |
| 2 поколение Skipjack» «Thresher» «Sturgeon» Дж. Вашингтон Пр. 671 Пр. 670 Пр. 705 Пр.661 Пр.667А, 667Б, 667БД, 667БДР | 1. Смешанный архитектурно-конструктивный тип с долей однокорпусных участков до 50% длины. 2. Корпус в виде тела вращения «дирижабельной формы». 3. Носовая часть в виде эллипсоида вращения, полнота которого определяется габаритами ГАС и размещением ТА. 4. Конусообразная кормовая часть, форма которой адаптирована под оптимальную работу гребного винта. 5. Одновальная ГЭУ. 6. Удалены плохообтекаемые конструкции. 7. Крестообразное кормовое оперение. 8. Рубочные горизонтальные рули. 9. Крыловидный тип ограждения рубки. | 1. Двухкорпусная архитектура корпуса. 2. «Лимузинное» ограждение рубки. 3. Буксируемая ГАС. 4. Всплывающее спасательное устройство (ВСУ), всплы-вающая спасательная камера. |
| 3 поколение Лос-Анджелес Огайо Пр. 945, 971, 667БДРМ | 1. Однокорпусная. На всем протяжении их прочного корпуса отсутствует как легкий корпус, так и надстройка. Цистерны главного балласта окончательно разделились на носовую и кормовую группы и разместились в оконечностях. 2. Отказ с 1986 г. от рубочных рулей и установка убирающихся носовых горизонтальных рулей. 3. Деление прочного корпуса двумя межотсечными переборками с выделением реакторного отсека. 4. Резкое увеличение водоизмещения на 50-100% по сравнению со 2-м поколением. | 1. Двухкорпусная архитектура корпуса. 2. «Лимузинное» ограждение рубки. 3. Буксируемая ГАС. 4. Всплывающая спасательная камера. 5. Резкое увеличение водоизмещения на 50-100% по сравнению со 2-м поколением. |
| 4 поколение Seawolf, Вирджиния Ясень, Борей | 1. Однокорпусная архитектура. 2. «Прилив» в носовой части ограждения рубки — обтекатель, препятствующий интенсивному образованию подпорного вихря, который формируется у носового притыкання ограждения рубки к корпусу. | 1. Двухкорпусная архитектура корпуса. 2. Одновальная ГЭУ. 3. Резкое уменьшение местных гидродинамических сопротивлений на корпусе ПЛ. |
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Самое популярное на сайте:
Фискальная политика государства Макроэкономическое регулирование экономики включает в себя две составляющие: 1.
Конституционное право: понятие, предмет и метод правового регулирования, место в системе российского права Конституционное право — это отрасль российского права. представляющая собой систему правовых норм.
Компетенция и компетентность Компетенция – это способность к выполнению какой-либо деятельности на основе приобретенных в ходе обучения знаний.
Причины и этапы возвышения Московского княжества в конце 13-15 веков Создание московского государства начинается процессом объединения русских земель.
Факторы, влияющие на поведение потребителей Факторы, влияющие на поведение покупателей, представлены на рис.
Источник: studopedia.ru
Балластные системы
Балластными называют группу судовых систем, предназначенных для приема, транспортировки и выкачки водяного балласта (забортной воды) при изменении осадки, дифферента и крена судна. К ним относятся:
- балластная
- дифферентная
- креновая (антикреновая) система
На большинстве морских судов функции всех этих систем выполняет одна балластная путем соответствующего распределения балласта по балластным цистернам.
Балластная система
Балластная система предназначена для приема водяного балласта в цистерны (отсеки) и последующей перекачки и удаления его за борт. Морские суда принимают водяной балласт для получения осадки, обеспечивающей надлежащие мореходные качества в порожнем — балластном — переходе (танкеры, рудовозы и другие суда, совершающие рейсы без груза), для обеспечения необходимой остойчивости при перевозке грузов на верхней палубе (лесовозы, контейнеровозы), для создания правильной посадки судна на ровный киль или с небольшим — не более 0,025— 0,030 L — дифферентом на корму по мере расходования судовых запасов. Для приема водяного балласта на судах используют отсеки двойного дна, пики и диптанки. На танкерах балласт принимают в грузовые и специальные балластные танки, а на рудовозах, для уменьшения в балластном переходе избыточной остойчивости, ухудшающей качку, — в подпалубные цистерны. На сухогрузных и пассажирских судах количество водяного балласта достигает 25—30, а на танкерах 35—50 % водоизмещения судна.
Принимают балластную воду в цистерны, расположенные ниже ватерлинии, самотеком через днищевые или бортовые кингстоны, либо с помощью балластных насосов; удаляют водяной балласт только насосами. Балластную систему оборудуют на всех судах и для обеспечения резерва соединяют с осушительной. Приемные отверстия кингстонов (рис. 8.12) должны быть защищены от обмерзания и засорения.
Обычно в балластных системах используют центробежные или поршневые насосы производительностью 100—400 м 3 /ч при напоре 15—20 м вод. ст. Производительность насосов выбирают так, чтобы обеспечить прием (или удаление) балласта из наибольшей цистерны не более чем за два часа, а всего балласта — за шесть—восемь часов. На танкерах, имеющих чисто балластные цистерны, наряду со специальными балластными используют и грузовые насосы. На всех судах кроме основного специального балластного насоса предусматривают резервные, в качестве которых используют осушительные, пожарные и др.
Балластный трубопровод прокладывают, как правило, в двойном дне. Наиболее удобен для этой цели коридор, образуемый на некоторых судах в междудонном пространстве, обычно вдоль вертикального киля. Балластные насосы, располагаемые в МКО (на танкерах — в насосном отделении), объединяют кольцевой магистралью, от которой через распределительные коробки с запорными клапанами в каждую балластную цистерну отводят отдельный трубопровод (рис. 8.13). Трубопровод, идущий в форпик, должен иметь расположенный в форпике разобщительный клапан, управляемый дистанционно с поста, находящегося выше палубы переборок.
Балластный трубопровод изготовляют из стальных бесшовных оцинкованных или футерованных полиэтиленом труб, диаметр которых, определяемый расчетом в зависимости от емкости цистерн, достигает на супертанкерах 400—500 мм. На тех танкерах, где для приема водяного балласта используют грузовые танки, а также на судах, у которых балласт принимают в порожние топливные цистерны (на новых судах, как правило, это не допускается), на отливном трубопроводе необходимо устанавливать сепаратор трюмных вод. Отливной трубопровод выводят за борт выше грузовой ватерлинии на 200—300 мм и заканчивают захлопкой, пропускающей балластную воду за борт, но препятствующей попаданию забортной воды внутрь. Управление насосами и арматурой балластной системы — централизованное, дистанционное.
Дифферентная система
Дифферентная система предназначена для приема в цистерны, перекачки и удаления из них водяного балласта при дифферентовке судна. Ее предусматривают только на тех судах, которые по условиям эксплуатации часто меняют дифферент, например на ледоколах, использующих изменения дифферента для улучшения условий форсирования льда. Система состоит из двух цистерн, носовой и кормовой, общей емкостью около 5—12 % водоизмещения судна; объединяющего их трубопровода; перекачивающего реверсивного насоса и кингстонов — приемного и отливного. На некоторых судах для перемещения воды из одной оконечности судна в другую вместо перекачивания ее насосом применяют продувку сжатым воздухом. Иногда дифферентную систему делают по автономному принципу: носовую и кормовую цистерны не соединяют одним трубопроводом, а оборудуют автономными средствами приема и удаления воды (кингстонами, эжекторами или сжатым воздухом).
Креновая система
Креновая система предназначается для выравнивания крена. Ее оборудуют на ледоколах, которым для освобождения от сжатия льдами, а также схода с кромки льда или снятия с мели необходимо создать крен, а также на паромах и судах с горизонтальной грузообработкой для борьбы с креном, возникающим при перемещении грузов по судну во время грузовых операций (ее на этих судах называют антикреновой системой ).
Устройство креновой системы аналогично устройству дифферентной системы, если не считать, что креновые цистерны (объемом 5—8 % водоизмещения) расположены не в оконечностях судна, а в средней части (это позволяет создавать наибольший кренящий момент). Кроме того, у креновой системы больше диаметр переточных труб (до 700—1000 мм), и поэтому в качестве запорной арматуры применяют клинкеты и поворотные затворы.
Литература
Устройство судна — Фрид Е.Г. [1990]
- Якорное устройство
- Рулевое устройство судна
- Грузовое устройство судна
- Спасательное устройство судна
- Элементы корпуса судна
Источник: mirmarine.net
Для чего корабли меняют балласт перед заходом в порт
Балласт – важнейший элемент любого судна. Используется данная технология с незапамятных времен. Что только не применяли люди в качестве балласта: песок, камни, чугунные отливки. Сегодня все чаще используется обычная забортная вода, вот только простота такого технического груза обманчиво проста. В действительности, есть одно важно «но».
Суда в своих рейсах обязаны менять водяной балласт перед заходом в другой порт. Зачем?
Балласт очень важен. /Фото: Twitter.
Балласт на судно – вещь исключительно полезная. С ее помощью можно устранить ненужный крен или взять нужный крен. Можно поставить судно на ровный киль, убрать дифферент, изменить скоростные и маневровые характеристики корабля. Без балласта на судне никак. В современном морском транспорте он чаще всего располагается в специальных бортовых танках, а также в танках двойного дна.
Тысячи тонн воды. /Фото: ya.ru.
Чем больше корабль, тем больше балласта ему нужно. В случае с танкерами и балкерами счет может идти на тысячи тонн нагрузки. При таком размахе очевидно, что балласт было бы неплохо делать из чего-то очень доступного и очень дешевого. А лучше вообще ничего не стоящего. И здесь на помощь приходит обыкновенная забортная вода, которая закачивается в танки и сливается из них при помощи специальных насосных систем.
Лучше оставить подальше. /Фото: ppt-online.org.
Самое интересное в том, что от судов при заходе в порт требуют обязательной замены балласта. Чаще всего операция по смене проводится на расстоянии в 200-250 км от порта назначения в том месте, где расстояние до морского дна не менее 200 метров. Старая вода сливается в океан, после чего судно сразу же набирает новую. Делается этого для того, чтобы при заходе в порт не допустить инвазии.
Важная процедура. /Фото: maritimecyprus.com.
Инвазия – это проникновение живых организмов в нетипичную для них среду обитания. Какие-нибудь морские моллюски, рыбешка или даже планктон, оказавшись не в своем море, могут стать причиной экологической катастрофы, нарушив местную экосистему, став причиной ее дисбаланса.
Чаще всего такое случается, когда в сформированную среду извне попадает какой-то биологический вид, не имеющий конкурентов. В итоге он начинает прямо или косвенно уничтожать местные виды, которые не успевают адаптироваться. Для того, чтобы такого не случалось, балласт нужно сменить там, где чужеродные морские обитатели скорее всего просто погибнут. Стоит так же добавить, что в каждом порту суда время от времени проверяют на чистоту балласта.
А вот интересное видео с нашего канала:
В продолжение темы читайте про 9 кораблей , которые стали вехами в истории развития Военно-морского флота.
Источник: novate.ru