duje
kapetan bojnog broda
 Offline
Gender: 
Posts: 17 876
|
 |
« on: December 30, 2011, 03:58:07 pm » |
|
Podvodna eksplozija
Podvodna eksplozija je složen proces termodinamičkih, plinodinamičkih i hidrodinamičkih pojava. Proučavanje tih pojava ima svrhu, s jedne strane, da se odredi , odnosno nađe stvarno djelovanje neke količine eksploziva na cilj (brod, podmornica), a s druge, da se mogu pravodobno poduzeti sve potrebne zaštitne i protumjere kako bi djelovanje na brod , opremu i čovjeka bilo minimalno. Iskorišćavanje podvodne eksplozije u ratu na moru novijeg je datuma a naučno se počelo istraživati djelovanje podvodne eksplozije i faktora koji na nju utječu, istom potkraj prvog svjetskog rata. Na osnovu praktičnih iskustava o upotrebi podvodnog oružja u tom ratu, došlo se do zaključka da je rušilački efekt veći za jednaku količinu eksploziva, ako se on aktivira u nekom razmaku od broda a ne uza nj. To je rezultiralo ubrzanim istraživanjem principa nekontaktnog djelovanja i polja podvodne eksplozije te faktora koji na nju utječu. Ta istraživanja omogućila su određivanje radijusa rušenja i količine eksploziva za prve nekontaktne mine, konstruirane uoči drugog svjetskog rata.
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
duje
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 876
|
|
« Reply #1 on: December 30, 2011, 04:03:07 pm » |
|
Fizika procesa pri podvodnoj eksploziji
Pri razmatranju procesa koji nastaje kod podvodne eksplozije, razlikuju se eksplozije u neograničenoj sredini (idealna eksplozija, daleko od površine i od morskog dna) i eksplozije u ograničenij sredini (uz površinu ili uz morsko dno).
Eksplozija u neograničenoj sredini (protupodmorničke bombe, torpeda) je podvodna eksplozija na takvoj dubini gdje se isklučuje utjecaj površine vode i morskog dna. U početnom trenutku eksploziv zauzima određen obujam. Pri aktiviranju dolazi do njegova trenutna (hiljaditi dio sekunde) pretvaranja u plinsko stanje, uz visoke temperature (3.000°C) i tlakove (do 10⁴ MPa). Tako visoke temperature i tlakovi rezultiraju udarnim valom i tzv. plinskim kuglama ili mjehurima oko središta eksplozije.
Plinski mjehur širi se i postupno penje prema površini, predajući svoju energiju vodi koja ga okružuje tokom nekoliko uzastopnih pulsacija. Udaljivanjem udarnog vala od središta eksplozije, tlak na njegovom frontu smanjuje se tako da on na nekom razmaku prelazi u zvučni val. Poslije prolaska udarnog vala počinje kretanje vode od središta eksplozije na sve strane. Širenje plinskig mjehura ne prestaje u momentu izjednačivanje tlaka u njemu i izvan njega već se produžuje zbog inercije okolne tekućine. To rezultira većim tlakom izvan mjehura, pa se on nakon što postigne maksimalni obujam počinje skupljati. Skupljanje, također, ne završava kada se tlakovi izjednače već se zbog inercije tekućine produžuje tako da je tlak veći u mjehuru od vanjskog i on počinje ponovo ekspandirati, tj. pulsirati. Broj pulsacija ovisi o vrsti i količini eksploziva, uvjetima sredine i drugo. Na osnovu ispitivanja ustanovljeno je da se na prvu pulsaciju utroši 50% energije, a na preostale 20%.
Eksplozija u ograničenoj sredini (protubrodski torpedo, sidrene i na dnu ležeće mine). Razlikuju se dvije varijante i to eksplozija uz morsko dno i eksplozija uz vodenu površinu. Pri eksploziji uz morsko dno plinski mjehur neće se širiti na sve strane nego će njegov oblik o konfiguraciji i svojstvu dna. Ukupna energija eksploziva za rušenje pojačat će se na račun odbijanja od dna, tj. tlak na frontu udarnog vala pojačet će se za 10% do 30%, prema sastavu dna (mulj, pijesk, kamen).
Pri eksploziji na površini vode plinski mjehur pri svom širenju doći će vrlo brzo do površine vode i u dodiru s površinom naglo pada njegova ukupna energija zbog prelaska u oblast s nižim tlakom. Plinski mjehur u tom slučaju neće pulsirati. Pri podvodnoj eksploziji uočljivi su i efekti na površini vode, prema dubini centra eksplozije i količini eksploziva. Što je centar eksplozije (za jednaku količinu eksploziva) na većoj dubini to su efekti na površini manje uočljivi Iiobrnuto. Stup izbačene vode bit će veći ako je obujam plinskog mjehura manji, odnosno stup vode bit će manji ako je obujam plinskog mjehura veći. Kod pliće eksplozije razlikuju se tri glave razvojne faze. U prvoj razvojnoj fazi poslije eksplozije na površini vode stvara se zaobljena kupola bijelkaste boje a oko nje tamni prsten. Taj prsten naglo se širi i nestaje, a voda u njemu mijenja boju u tamniju nijansu označavajući domet udarnog vala na površini vode. U drugoj razvojnoj fazi plinski mjehur približava se površini vode i počinje stavarati stup vode. U tećoj razvojnoj fazi plinski mjehur probija površinu vode pri maksimalnom stupu dignute i raspršene vode. Ta faza iskazuje se najuočljivijim efektom podvodne eksplozije na površini vode.(slika br. 5, sljedeči post)
Ako se zanemari premještanje plinskog mjehura prema površini vode bilanca energije za slučaj podvodne eksplozije 680kg TNT po A.H.Keilu izgleda kao što je prikzano u tabeli br.1(zadnja slika)
(B.Vranješ-JLZ)
|
|
|
« Last Edit: December 30, 2011, 04:20:21 pm by duje »
|
Logged
|
|
|
|
duje
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 876
|
|
« Reply #2 on: December 30, 2011, 04:09:36 pm » |
|
Rušilačko djelovanje podvodne eksplozije
Podvodna eksplozija mina, torpedo, dubinskih bombi i drugoga podvodnog oružja, rezultira razičitim stupnjevima oštećenja brodskog (podmorničkog) trupa.Ta se oštećenja obično svrstavaju u tri grupe: proboj oplate i dvodna (takva oštećenja u manjih brodova i podmornicama obično rezultiraju potapanjem a u većih brodova povećane žilavosti potapanjem određenih prostora i izbacivanje broda iz stroja za određeno vrijeme); plastične deformacije brodskog trupa (te deformacije rezultiraju manjim ili većim oštećenjima koja ne utječu na prekid izvršenja zadatka, ili zahtjevaju poduzimanje odgovarajućih mjera za sanaciju posljedica). Velićina oštećenja ovisi o količini i vrsti eksploziva, obliku u kojem se nalazi eksploziv i o načinu njegova iniciranja, o razmaku od središta eksplozije, pritisku na frontu udarnog vala, o dubini centra eksplozije i njezinu mjestu te o vrsti i konstrukciji broda.
Rušilačko djelovanje podvodne oksplozije primarno je ovisno o količini i vrsti eksploziva. Povećanjem količine eksploziva povećava se i rušilačko djelovanje, odnosno radijus rušenja. Ta zakonitost, za klasični eksploziv, vrijedi samo do približno 1500kg eksploziva. Svako dalnje povećanje količine eksploziva ne rezultira i povećanjem redijusa rušenja, tj. funkcija razaranja čiji je argument količina eksploziva ne teče linearno već postiže zasićenje kod oko 1500kg. To i jest razlog što se podvodna oružja izrađuju sa maksimalno 1000kg klasičnog eksploziva (na dnu ležeće mine).
Za izradi podvodnog oružja u drugome svjetskom ratu upotrebljavali su se slijedeći eksplozivi:
-pikrinska kiselina
-amatol
-trotil
Danas za izradu podvodnog oružja služe eksplozivi koji su 30% do 70% jači od eksploziva upotrebljavanih u drugom svjetskom ratu, osim toga ti su eksplozivi pogodniji za transport, održavanje i dugogodišnje skladištenje. Po svojim osnovnim karakteristikama, a za određivanje najpovoljnijih, eksplozivi se usporede s trotilom (TNT), pri čemu se uzima fugasnost, brizantnost i snaga trotila u postocima i jednaka je 100%. U vezi s tim na tabeli br.2 navedeni su neki eksplozivi koji se upotrebljavaju za izradu podvodnog oružja. Oblik u kojem se nalazi eksploziv u početnom momentu i način iniciranja bitno utječu na ukupnost rezultata djelovanja podvodne eksplozije. Najidealniji i s najboljim rezultatom je sferni oblik punjenja koji iz konstruktivnih i drugih razloga nije u praksi izvediv. U podvodnom oružju najčešći je cilindrični oblik punjenja. Pri aktiviranju eksploziva cilindričnog oblika ne dolazi do sfernog plinskog mjehura već do plinskog cilindra a udarni val ima oblik konusa s osi koja prolazi kroz cilindrično punjenje. Sve ostalo rečeno za plinski mjehur vrijdei i u ovom slučaju. Za osiguranje što boljeg rušilačkog efekta iniciranje osnovnog eksploziva treba tako izvesti da u ukupnosti rušenja sudjeluje cijela količina eksploziva. Najidealnije iniciranje osnovnog eksploziva je iz sredine. Zbog toga se kod cilindričnog oblika eksploziva inicijalna punjenja i postavljaju po njegovoj osi. Taj položaj osigurava takvo iniciranje koje će rezultirati sudjelovanjem cjelovita eksploziva pri nanošenju podvodnog udara.
Djelovanje podvodne eksplozije na brod pri jednakoj količini eksploziva primarno ovisi o daljini središta eksplozije . Mogu biti dva slučaja: kontaktna eksplozija, kad se eksploziv naslanja nab rod i nekontaktna, kad se eksploziv aktivira na nekom razmaku od broda.
U kontaktnim eksplozijama osnovni nosioc rušilačkog djelovanja su eksplozivni plinovi a voda kao dobarprenosilac energije djeluje samo sekundarno. Pri ovakoj eksploziji stvara se otvor na brodskoj oplati, po površini malen ali vrlo dubok. Veličina otvora pri ovoj eksploziji računa se po postojećim ižinjerijskim proračunima. Taj tip eksplozije karaktrističan je za kontaktna torpedo, kontaktne mine i mine priljepke.
U nekontaktnim eksplozijama osnovni su nosioci rušilačkog djelovanja udarni val i energija vode koja se
kreče za udarnim valom. Otvor na brodskoj oplati veći je po površini od istog takvog otvora pri
kontaktnoj eksploziji, ali je manji po dubini. Kod ove eksplozije veličina rušilačkog djelovanja ovisi o
mjestu i pravcu nanošenja udara. Taj tip eksplozije karakterističan je za nekontaktna torpeda i
nekontaktne mine.
(B.Vranješ- JLZ)
|
|
|
« Last Edit: December 30, 2011, 04:20:58 pm by duje »
|
Logged
|
|
|
|
duje
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 876
|
|
« Reply #3 on: December 30, 2011, 04:14:55 pm » |
|
Metoda proračuna radijusa rušenja
Za konstrukciju podvodnog oružja i određivanje njegove efikasnosti kao osnovni faktor koji karakterizira rušilačko djelovanje upotrebljava se radijus rušenja. Teotetske zakonitosti ne dopuštaju jednoznačno točne podatke o veličini radijusa rušenja zbog velikog broja faktora koji utječu na rušilački efekt. Podvodne eksplozije. Da bi se dobili najpribližniji podaci za konstrukciju i upotrebu podvodnog oružja upotrebljava se eksperimentalna metoda proračuna dobivena na osnovi mnogobrojnih ispitivanja i podataka o praktičnoj u toku dosadašnjih ratova. Prema toj metodi količina eksploziva (Q) potrebna za osiguranje zadanog oštećenja (Cm) na nekom razmaku (r) biti će:
Q = Cm • r³
Koeficijent Cm dobiven je na osnovu istinitih podataka o oštećenjima brodova u toku dosadašnjih ratova I pri ispitivanjima provedenih nakon drugog svjetskog rata. Pri oderđivanju tog koeficijenta uzimalo se kao da je poznato : vrsta i tip broda, veličina oštećenja, količina eksploziva i daljina središta eksplozije do broda.
Veličina tog koeficijenta navedena je u tablici br.3
Koristeći se veličinama navedenim na tabeli br.2 rade se grafikoni ovisnosti radijusa rušenja o količini eksploziva.
Po grafikonu (sl.br.7) može se odrediti razmak na kojem će doći do određenog oštećenja (Cm je poznato) pri upotrebi podvodnog oružja sa poznatom količinom eksploziva. Može se također odrediti koliko treba eksploziva postaviti u minu ili torpedo ako se želi postići određeno oštećenje na nekom zadanom razmaku.
Zaključak:
Podvodno oružje je jedno od najefikasnijih oružnih sistema ratnih mornarica. Na njegovo usavršavanje i istraživanje novih principa i načina primjene mnoge ratne mornarice troše golema finansijska sredstva. Polje podvodne eksplozije kao osnovna karakteristika rušilačkog djelovanja tog oružja od posebnog je interesa za daljnja istraživanja. Ta istraživanja posebno su usmjerena na preciznije određivanje svih elemenata koji utječu na rušilačko djelovanje podvodne eksplozije. Veliki napredak učinjen je u tehnologiji izrade klasičnih eksploziva kojima se pune podvodna oružja , tako da danas mnoge ratne mornarice upotrebljavaju eksplozive koji su za 1,5 do 2 puta jači od eksploziva upotrebljavanih u drugome svjetskom ratu.
(B.Vranješ-JLZ)
(još jedanput tabela br.2 i br.3 radi bolje preglednosti)
|
|
|
« Last Edit: December 30, 2011, 04:21:35 pm by duje »
|
Logged
|
|
|
|
|
|
Akagi77
vodnik
Offline
Posts: 355
|
|
« Reply #5 on: December 30, 2011, 04:58:09 pm » |
|
Wow ili "vau"!
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
lovac
Stručni saradnik za brodska oružja i sisteme
kapetan fregate
Offline
Gender:
Posts: 7 442
|
|
« Reply #6 on: December 30, 2011, 06:08:41 pm » |
|
Ova tema je za čistu desetku!
Može se smatrati zaključkom za sve tekstove koje sam na ovom forumu pisao o protivbrodskim raketama i podvodnom oružju.
ČESTITAM!
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
kumbor
Stručni saradnik - opšti
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 483
|
|
« Reply #7 on: December 30, 2011, 06:17:23 pm » |
|
Podvodne eksplozije
Nešto mi se čini da iako je klip iz Royal Navy, nije u pitanju Mk24 Tigerfish, koji ima relativno laku bojevu glavu, već da je ovaj opšti raspad posledica udara teškog torpeda Spearfish. |
|
|
|
« Last Edit: December 30, 2011, 06:54:47 pm by ORIĆAREB, Reason: Ubacivanje u quote »
|
Logged
|
|
|
|
ML
kapetan korvete
Offline
Posts: 6 798
|
|
« Reply #8 on: December 30, 2011, 06:46:01 pm » |
|
|
|
|
|
« Last Edit: December 30, 2011, 07:58:49 pm by ML »
|
Logged
|
|
|
|
duje
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 876
|
|
« Reply #9 on: December 30, 2011, 07:05:45 pm » |
|
Podvodne eksplozije
Nešto mi se čini da iako je klip iz Royal Navy, nije u pitanju Mk24 Tigerfish, koji ima relativno laku bojevu glavu, već da je ovaj opšti raspad posledica udara teškog torpeda Spearfish. Moja namjera bila je samo prikazati posljedice podvodne eksplozije, nisam ulazio u uzroku (šta je eksplodiralo). |
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
duje
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 876
|
|
« Reply #10 on: January 19, 2012, 05:56:11 am » |
|
Još jedno uspješno torpediranje u II.svj. ratu
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
kumbor
Stručni saradnik - opšti
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 483
|
|
« Reply #11 on: January 20, 2012, 04:53:27 pm » |
|
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
kumbor
Stručni saradnik - opšti
kapetan bojnog broda
Offline
Gender:
Posts: 17 483
|
|
« Reply #12 on: July 27, 2013, 09:50:00 am » |
|
S druge strane, što se tiče artiljerijskih zrna, naročito brodskih topova, situcija ponašanja art. zrna u kretanju pod vodom je drugačija. Tridesetih godina XX veka, Japanci i Francuzi razvili su posebne granate kalibra 460mm i 380mm, koje optimalno dejstvo imaju kada urone u vodu par desetina metara pred ciljem, sa malim podbačajem. Stvar je u posebno profilisanom prednjem oživalu. Granata pod vodom promeni ugao kretanja (vrati se ka pravolinijskoj putanji) probije oplatu broda, protivtorpednu pregradu i celu podvodnu zaštitu i eksplodira ispod glavnog oklopnog pojasa. Eksperimenti su provođeni na trupu nedovršenog BB "Tosa" i pokazali su zapanjujuću efikasnost. 1941., u prvoj fazi potere za Bismarckom, BB KG V primio je pogodak 380mm granate u rejonu pramčanih municionih komora, ispod moćnog glavnog pojasa. Srećom granata nije eksplodirala (čest slučaj kod nemačkih granata velikog kalibra), inače bi bila katastrofa, Englezi bi izgubili dva BB u razmaku od pola sata.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
Trifko
Prijatelj foruma
poručnik korvete
Offline
Gender:
Posts: 3 814
Од свих ратника најјача су два: време и стрпљење.
|
|
« Reply #13 on: July 02, 2014, 11:34:13 pm » |
|
Podvodne eksplozije
Ovako stoji u opisu ispod video Три различита торпеда Сва торпеда се активирају испод кобилице бродова коришћењем магнетног детонатор који реагује на бродове магнетном пољу или сонар близински детонатора. 1. German DM2A3 Seehecht Torpedo (also produced under license in Norway) 2. Swedish/British Bofors TP613 Torpedo 3. U.S MK48 ADCAP |
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
