👋Ребята всем привет!!!
💣Уничтожить подводную лодку вовсе нелегко, это непростая техническая задача, для решения которой необходимо использовать специальные средства. На протяжении долгого времени единственным оружием, котрое могло обезвреживать субмарины и суда подобного класса были глубинные бомбы или морские мины.
💣На сегодняшний день эти бомбы (которые использовались в первой и второй мировых войнах) совсем не эффективны, но из-за их преимущества в виде недорогой цены и простоты устройства очень долгое время они компенсировали свои недостатки и применялись в большом количестве. Сейчас же есть значительно модифицированные устройства, которые отлично работают в условиях боевых дейтсвий.
🔩Типы глубинной бомбы и назначение
💣В настоящий момент глубинные бомбы все ещё используются флотом, однако их функции изменились — сегодня они применятся прежде всего для перехвата атакующих торпед или боевых подводных лодок. В международном праве, правила ведения минной войны, установлены посредством 8-й Гаагской конвенции от 1907 года.
💣Исходя из которой морские мины классифицируются по нескольким параметрам:
- Тип заряда (обычные, специального назначения);
- Степень направленнности (направленные, ненаправленные);
- Управляемость (управляемые/неуправляемые);
- Кратность (кратные/некратные);
- Тип взрывателя (неконтактные/контактные);
- Тип установки (самонаводящиеся, всплывающие, плавающие, донные, якорные);
🔩История создания глубинной бомбы и конструкция
🧨Первые подлодки появились в конце 18 века. На протяжении долгого времени они являлись наиболее опасными для собственного экипажа, нежели, чем для противника. Конструкции подлодок были несовершенны, они абсолютно были лишены всякого, даже малейшей степени комфорта и управляемости, хотя привлекали внимание своими тактико-военными характеристиками. В связи с этим, вплоть до Первой Мировой войны никаких средств борьбы с подобным типов вооружения не существовало. О математике подводных лодок мы уже писали в наших прошлых постах, почитать о них можно здесь.
🧨Однако, в начале 20 века в Англии был создан первый «сбрасываемый заряд», котрый был предназначен для обезвреживания подводных мин противника и возможных подводных лодок, которые уже начали "отвоевывать" себе место на судостроительных верфях и в составе военно-морского флота каждой из странн, имеющей военный флот.
🔨Начало гублинных бомб и мин следует искать в период гражданской войны в США. Именно в это время Давидом Бушнелем (1777 г.), был предложен и успешно применен плавающий пороховой заряд, который детонировал при соударении с корпусом корабля противника.
🔨В 1807 в России военным инженером Фитцумом И.И. была предложена мина, подрываемая с берега по огнепроводному шлангу, позднее в 1812 Шиллинг П. Л. несколько доработал проект и представил решение, также детонируемой с берега (корабля) мины, но посредством электрического тока. Все равно, этого было недостаточно и требовалось "автономное" решение для снаряда.
🔨В начале Первой Мировой войны с целью уничтожения подлодок использовали специальные артиллерийские снаряды. Они были разработаны так, что не давали рекошетов от поверхности воды и не взрывались преждевременно.
🔨Январь 1916 — именно в эти времена начали появляться полноценные «глубинные бомбы» началась их активная разработка. Герберт Тейлор (военно-морской инженер) является первопроходцем и основателем «сбрасываемого заряда». Конечно, у прототипа, боеприпасы составляли величину и размер гораздо больше, чем сейчас, которые насчитывали массу боевой части до 140 кг. В основном, их намеревались применять на тихоходных кораблях, своеобразных морских бомбардировщиках.
‼️Ребята если вам пост нравится поставьте лайк подпишитесь на канал, редакция будет вам очень признательна.
🔨Его заслуга, как инженера, состояла в том, что он доработал конструкцию гидроакустического взрывателя, что помогло устанавливать глубины, на которых заряд будет приводится в действие. В итоге первыми "ласточками" были две потопленные немецкие субмарины с кораблей британской империи. К 1918 году таких побед насчитывалось уже около 20. Началась активная фаза разработок по иследованию и строительству морских мин, в их широком понимании.
🔨Сравнительные улучшение «глубинных бомб» началось после окончания Первой Мировой Войны, и к тому же, увеличилась глубина погружения (до этого она составляла 30 метров). Уже начиная с тридцатых годов прошлого столетия Британское королевство начало создавать специальное устройство, под названием «Ёж», где в качестве активной детонирующей части применялись минол и торпекс, тогда как у СССР также появились подобные разработки, но на основе тротила. Время подходило с 1940 году...
⚖️В 40—50-х гг. академик Якоби предлагает вариант гальваноударной мины, которая уже устанавливается на заданную глубину под поверхностью воды на тросе с якорем и является полностью автономной, именно с этого периода начианется активная разработка карт для постановки минных заграждений, на открытой воде. Мины подобного рода начали активно применяться во время Крымской войны в 1853-1856 гг.
⚖️Немного позднее были предложены варианты ударных мин с механическим взрывателем и разработаны механически способы установки мин на заданную глубину с надводых кораблей. Также появились неконтактные мины: акустические, магнитные, магнитно-аккустические. Были запатентованны противотральные устройства. Для устновки уже начали применяться самолеты и воздушные ударные группы. Время подходило к 1941-1945 году... Началась вторая мировая война.
🔩Механика повреждений и технология установки мин
⏳Поскольку вода является несжимаемым элементом, противолодочные гидроудары наносят весьма обширный ущерб для обшивки подводного судна. «Глубинные бомбы» устроены несложно, поскольку внутри находятся тонкие металлические стенки. Позже бомбы начали усовершенствоваться стабилизаторами и с вида «бочки» они стали более «каплевидными».
⏳На момент производства всего насчитывалось три вида взрывателей, среди которых значились магнитные, акустические и контактные.
🧧Конечно, случайности бывали, поскольку существовала вероятность неопределенного результата, когда было неизвестно, куда точно упадёт бомба и к каким последствиям приведёт при ее установки. Однако, не стоит недооценивать этого факты ведь «глубинные бомбы» и позднее минные заграждения выполняли определенные боевые задачи и довольно успешно, так что здесь всегда в рассчет шло наличие подводных течений, рельеф дна и множество других важных параметров.
🧧Атаки совершались во времена Второй мировой войны, когда американские и английские войска на кораблях применяли опыт против немецких подводных лодок. Обычно, совершалась серия глубинных атак. Стоит отметить, что «броски» совершались от 3 до 7 штук единовременно с каждого корабля.
🧧Но, уже 1942, их количество было практически удвоено. По мнению британцев, им было достаточно данного количества для уничтожения вражеской субмарины. Однако, существовала большая сложность в виду отсутствия качественной акустики для определения целей. Соответственно, точных данных о распределении бомб и количестве уничтоженных кораблей доподлинно неизвестно.
🔩Математическая модель детонации заряда
⁉️Сразу оговорюсь, здесь мы не приводим самый подробный и детальный анализ матмодели так как она достаточно сложна, как для описания, так для объема материала, а приводим лишь главные результаты и основные выводы. Если вы захотите ознакомться с полной моделью напишите об этом в комментариях и я укажу ссылки на соответствующую литературу.
🔗При составлении матмодели взрыва было выяснено, что возмущения, отобразовавщегосся при взрыве газового пузыря зависитят от физхимии взрывчатого вещества. Кроме того, форма пульсации пузыря, при взрыве заряда определенной массы, определяется глубиной и близостью к граничным поверхностям.
🔗Причем, большая часть начальной энергии расходуется на образование пульсации давления и турбулентное движение (около 40-50%), возникающее вследствие быстрых радиальных и вертикальных перемещений газового пузыря. Остальная же часть, порядка (50-60%) уходит на энергию ударной волны, тепловую и световую части вследствие диссипативных процессов при взрыве.
🔗При первой пульсации, в основную волну, излучается до 60 % всей энергии взрыва, при второй — до 25 %, при третьей — около 8 % и т.д. Газовый пузырь пульсирует, распространяя вокруг себя волны сжатия и всплывая на поверхность. Давление первого максимума несколько меньше давления на фронте ударной волны. Давление в самой ударной волне, при ее распространении, быстро снижается, а скорость уменьшается до скорости звука.
🔗Было расчитано и экспериментально проверенно, что температура газов, внутри пузыря, при взрыве составляет, примерно, 3000 °С, а давление достигает 50 000 атм. При достаточно малом давлении скорость распространения ударной волны практически не зависит от значения давления и равна примерно 1494 м/с при температуре морской воды 18 °С. Период колебаний газового пузыря по порядку величины в 1000 раз больше длительности импульса давления, возникающего при прохождении фронта ударной волны, его длительность от 1/30 до 1 с.
🧪Для простоты представим модель распространения волны в двумерном случае посредаом криволинейной системы координат и сформулированной в ней условиях дифракции волн на полуцилиндре. Из геометрических соображений очевидно, что при последовательном перемещении фронта волны и наличии фиксированных, ортогональных к фронту лучей справедливы соотношения площадь поперечного сечения канала между выбранными лучами А и угол наклона фронта волны θ к горизонту будут определться слудующими соотношениями:
🧪Далее производим численно решение уравнения и вычисляем необходимые коэффициенты значения параметров для порлучения скорости, давления, энергии ударной волны и прочих параметров системы детонирующий газовый пузырь - окружающая среда.
⁉️Анализ исследований показывает, что форма и интенсивность импульсов существенно зависят от степени близости заряда к поверхности, дну или взрываемому объекту, хотя импульс мало чувствителен к данным факторам.
⁉️Пузырь, обладая плавучестью, стремится подниматься; скорость всплывания обычно не велика в период первого расширения, но когда пузырь вновь сжимается, скорость всплывания резко возрастает.
Таким образом как видно из матмодели при взрыве основное разрушение несет не сама детонация заряда, а тяжелые последствия от неё.
✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️⚡️☄️💥🌟❄️⚡️☄️
📌Подписывайтесь на наш канал, делитесь новостями со всеми, ставьте лайки поддерживайте наш канал, пишите комментарии. Ваш ВышМат
По вопросам сотрудничества писать на почту - решение задач (математика/высшая математика), контрольных курсовых, репетиторство, подготовка к ЕГЭ - сообщество в контакте: https://vk.com/mironovviyshmat
‼️‼️‼️Также напоминаю что у нас есть еще один интересный канал про GameDev и компьюбтерные игры его можно посмотреть здесь .
✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️⚡️☄️💥🌟❄️⚡️☄️