1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Zasada działania zbiorników balastowych

Moderatorzy: Jatzoo, Brodołak, ObltzS, SnakeDoc

Posty: 9 • Strona 1 z 1

Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez louve.pl » 30.05.09, 23:05

Przejrzałem cały Internet i ciągle nie rozumiem w jaki sposób OP - w tym i U-Boot - zanurza się pod wodę ;-) Liczę na Waszą pomoc.

Konkretniej - bo źródła podają różne informacje -
(2) czy kadłub lekki ma ZAWSZE otwarte połączenie z wodą morską? (tzn ze światem zewnętrznym)? Podczas zanurzenia?
(2) Jeśli woda w zbiornikach pomiędzy kadłubem lekkim a naciskotrwałym służy do regulacji zanurzenia - jak na przykład na pierwszej animacji tej strony http://www.modelepodwodne.pl/technika.html - to ja mam taką wątpliwość. Powiedzmy że woda wypełni zbiorniki (pomiędzy kadłubami) i okręt się zanurzy, tak jak na tej animacji. Przyjmijmy, że na 40 metrów głębokości, tak hipotetycznie. Jednak na tym rysunku górną część tego zbiornika balastowego stanowi powietrze - czy więc ciśnienie nie powoduje nic tej części kadłuba lekkiego która nie jest wypełniona wodą?
louve.pl
Fähnrich zur See
 
Tonaż: 9.000 BRT

Dołączył(a): 14.04.09, 10:01

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez Shakatan » 01.06.09, 22:07

na tym rysunku górną część tego zbiornika balastowego stanowi powietrze - czy więc ciśnienie nie powoduje nic tej części kadłuba lekkiego która nie jest wypełniona wodą?

1. Nie, powietrze jest ściśliwe.
2. Ciśnienie spowoduje wyparcie resztek powietrza.
Shakatan
Leutnant zur See
 
Tonaż: 101.000 BRT

Dołączył(a): 19.02.06, 17:30
Lokalizacja: Katowice

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez louve.pl » 11.06.09, 13:53

A w jaki sposób stery głębokości powodują wypchnięcie wody ze zbiorników balastowych? Oraz czy w zbiornikach w kadłubie lekkim na U-Bootach było sprężone powietrze, tak jak na rysunku powyżej?
louve.pl
Fähnrich zur See
 
Tonaż: 9.000 BRT

Dołączył(a): 14.04.09, 10:01

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez ObltzS » 14.06.09, 18:10

Witam !

Na sam początek kilka wyjaśnień, celem uporządkowania poruszanych zagadnień.

Kadłub lekki ? zewnętrzna obudowa kadłuba sztywnego [zamocowana na nim], która charakteryzuje się tym, że nadaje o.p. ogólny kształt i wygląd, a poprzez konfigurację swego kształtu ma wpływ na parametry pływania w położeniu nawodnym i podwodnym, takie jak opór, opływ strug wody wzdłuż kadłuba, itp. Kadłub lekki nadaje również o.p. wymaganą stateczność w położeniu nawodnym, której sam kadłub sztywny [jako taki] nie posiada.

Kadłub sztywny ? [często stosowane inne określenia jak naciskotrwały, główny, mocny, szczelny itp.] właściwy kadłub o.p., stanowiący jego podstawową konstrukcję, na którą zawsze działa ciśnienie wody morskiej, zależne od głębokości, na którą zanurza się o.p. Konstrukcja kadłuba sztywnego jest z reguły tak projektowana, by współczynnik bezpieczeństwa zawierał się w przedziale od 1,5 do 2,5.

Generalnie kadłuby U-Bootów dzieliły się jednokadłubowe [typ II], półtorakadłubowe [typ VII] i dwukadłubowe [typ IX, XB, XIV i typ XXI].

Jak inaczej określić podane wyżej nazewnictwo.

Typ II ? jednokadłubowy - był też określany mianem "Einbaum" [dłubanka, z uwagi na swą wielkość, parametry techniczno-taktyczne no i przede wszystkim konstrukcję]. Jest on niemal klasycznym przykładem o.p. jednokadłubowego, gdzie konstrukcja kadłuba lekkiego jest umiejscowiona głównie w rejonie dziobu i rufy okrętu. Znaczna część kadłuba sztywnego U-Bootów typu II nie była osłonięta i miała bezpośredni kontakt ze środowiskiem zewnętrznym [woda morska], zatem na kadłub tego typu okrętu oddziaływały bezpośrednio siły ciśnienia odpowiednie dla określonej głębokości.
http://www.dreadnoughtproject.org/plans/KM_Uboot_Type_II_1934/
http://modelshipwrights.kitmaker.net/modules.php?op=modload&name=Sections&file=index&req=viewarticle&artid=2507

Typ VII ? półtorakadłubowy - jest konstrukcją pośrednią pomiędzy jednokadłubową a dwukadłubową, gdzie kadłub sztywny o.p. jest osłonięty częściowo przez konstrukcję kadłuba lekkiego. Konstrukcja ta [kadłub lekki] jest z reguły umiejscowiona nie tylko w rejonie dziobu i rufy, ale także po obu burtach o.p. oraz osłaniała fragmentarycznie kadłub sztywny także od góry.

Typ IX, XB, XIV i typ XXI ? dwukadłubowy - jak sugeruje sama nazwa, konstrukcja kadłuba lekkiego otacza całkowicie kadłub sztywny. Przestrzenie pomiędzy kadłubem sztywnym a lekkim są wykorzystywane na umiejscowienie w nich zbiorników paliwowych i balastowych oraz do przeprowadzenia przez nie różnych fragmentów [głównie przewodów] instalacji paliwowej, smarnej, wodnej, hydraulicznej. Od góry [pod pokładem górnym] umieszczano w nim ciśnieniowe zewnętrzne magazyny torped i amunicji.

Generalny podział zbiorników w konstrukcji o.p. to zbiorniki wewnętrzne [znajdujące się w wewnętrznej przestrzeni kadłuba sztywnego] i zbiorniki zewnętrzne [umiejscowione poza wewnętrzną przestrzenią kadłuba sztywnego ? pomiędzy kadłubem sztywnym a lekkim].

Do zbiorników wewnętrznych zaliczały się : zbiorniki regulacyjne, zbiorniki kompensacyjne i zbiorniki szybkiego zanurzenia.
Zbiorniki regulacyjne służyły do wyważania [trymowania] U-Boota a ich podział to zbiorniki regulacyjne lewej i prawej burty oraz zbiornik trymowy dziobowy i zbiornik trymowy rufowy.
Dla zanurzonego i poruszającego się o.p. [po osiągnięciu zadanej głębokości] istotne było tzw. położenie go na równej stępce, co oznacza nic innego jak to, że kadłub nie mógł wykazywać przechyleń ani w kierunku dziobu lub rufy [tzw przegłębienia] ani też nie mógł mieć przechyłów na lewą lub prawą burtę.
Zbiorniki kompensacyjne były umieszczane w dziobowej i rufowej części kadłuba U-Boota w pobliżu dziobowych i rufowych aparatów torpedowych. Ich zadaniem było kompensowanie utarty ogólnego ciężaru zanurzonego o.p. po wystrzeleniu torpedy [ok. 1,5 tony] poprzez pobieranie do nich wody z zewnątrz kadłuba sztywnego ? pobieranie właściwej objętości wody [wyrównującej ciężar wystrzelonej torpedy] odbywało się automatycznie.
Zbiornik szybkiego zanurzenia był umieszczony w dziobowej części kadłuba sztywnego i podczas ogłoszenia alarmu bojowego był on zawsze napełniony, co miało na celu podczas zanurzenia się o.p. przyspieszyć ten proces ? aby poprawić ten efekt, dodatkowo w trakcie zanurzania reszta załogi, która nie obsadzała stanowiska manewrowe musiała się szybko przemieścić do dziobowego przedziału torpedowego, aby zwiększyć ciężar części dziobowej i spowodować jej szybsze zejście pod wodę.
Zbiornik ten był umieszczony w dziobowym przedziale wodoszczelnym [Wasserdichtes ? Bug] a podobny jemu zbiornik mieścił sie w rufowym przedziale wodoszczelnym [Wasserdichtes ? Heck] ? oba te przedziały miały możliwość okresowego zalewania w celu szybszego zanurzenia się U-Boota.
http://www.uboatarchive.net/U-570GeneralPlan.htm

Natomiast do zbiorników zewnętrznych zaliczały się zbiorniki paliwowe oraz zbiorniki balastowe. Zewnętrzne zbiorniki paliwowe po całkowitym lub częściowym wykorzystaniu paliwa mogły pełnić rolę zbiorników paliwowo-balastowych.

Manewr zanurzania i wynurzania się o.p. jest realizowany głównie jednak przez wykorzystanie zbiorników balastowych.

Jak w poszczególnych typach U-Bootów były rozmieszczane zbiorniki balastowe ? w konstrukcjach jednokadłubowych zbiorniki balastowe były umieszczane wewnątrz kadłuba sztywnego. W konstrukcjach półtora- i dwukadłubowych zbiorniki balastowe umieszczano w przestrzeniach pomiędzy kadłubem sztywnym a lekkim.
Jeśli miałeś okazję analizować przekroje, rzuty i schematy kadłubów poszczególnych typów U-Bootów [jest tego trochę w necie] to łatwo zauważyć, że niemal dla wszystkich wyżej podanych typów kadłubów [jedno-, półtora- i dwukadłubowych] zbiorniki balastowe można podzielić na trzy podstawowe grupy : zbiorniki balastowe dziobowe, balastowe śródokręcia i balastowe rufowe.
Dodatkowo jeszcze zbiorniki te dzieliły się na zbiorniki lewej i prawej burty. Ich pojemność była tak zaprojektowana, by napełnienie zbiorników balastowych dziobowych i rufowych powodowała częściowe zanurzenie się o.p. [kadłub pod wodą, kiosk wynurzony], natomiast zalanie wodą zbiorników balastowych śródokręcia powodowało całkowite zanurzenie się o.p.

Zbiorniki balastowe umieszczano z reguły w najniższych partiach kadłuba, było to spowodowane uzyskaniem obniżenia środka ciężkości kadłuba okrętu [a to z kolei ma to zasadnicze znaczenie dla położenia środka wyporu, środka ciężkości, metacentrum oraz stateczności kształtu i stateczności ciężaru zanurzonego o.p.].
Zbiorniki te w swoich dolnych partiach posiadały szereg zaworów dennych, a poprzez ich otwarcie woda dostawała się do ich wnętrza zbiornika ? równocześnie z otwarciem zaworów dennych otwierano też zawory odpowietrzania znajdujące się w górnych partiach zbiorników balastowych, umożliwiając wyparcie znajdującego się w nich powietrza przez napływająca wodę. Zamknięcie tych zaworów [tzw. odwietrzniki] spowodowałoby tylko częściowe napełnienie zbiorników wodą, a w ich wnętrzu powstałaby tzw. poduszka powietrzna, uniemożliwiająca wykonanie manewru zanurzenia. Zatem do całkowitego napełnienia [zalania] zbiorników balastowych wodą morską służyły zarówno zawory denne jak i zawory odpowietrzania. Dla uzyskania pełnego i szybkiego efektu napełnienia zbiorników balastowych wodą, zawory odpowietrzania musiały znajdować się w najwyższym punkcie obrysu zbiornika, aby umożliwić swobodne wyparcie pozostającego w nim powietrza.
http://www.uboatarchive.net/U-570Plate28.htm
http://www.de1939a1945.bravepages.com/tecnicos/022motoresysistemassub.htm
Podczas manewru zanurzania zbiorniki te były zalewane w kolejności od dziobu do rufy ? nie wszystkie na raz i jednocześnie ? ale we właściwych kolejnościach i odpowiednim interwale czasowym.

Ponieważ konstrukcja podstawowego typu VII ciągle ewoluowała [odmiany tego typu : VIIA. VIIB, VIIC i inn.] także następowały zmiany w układzie i ilości zbiorników balastowych.
Odmiana typu VIIA posiadała dwa duże zbiorniki balastowe, odmiana VIIB została wyposażona w zbiorniki regulacyjne [Regelbunker, Regelzelle], natomiast odmiana VIIC została wyposażona w zbiorniki [lewa i prawa burta] Untertriebszelle, które zalewano podczas marszu okrętu na powierzchni przy sztormowej pogodzie [nieznacznie podtapiano kadłub], co z kolei polepszało stabilność okrętu na wodzie, nie ?szarpało? kadłubem i polepszało pracę śrub napędowych ? podczas sztormu rufa miała tendencję do ?wyskakiwania? ponad grzbiet fali i wówczas śruby napotykając mniejszy opór [powietrze] niebezpiecznie zwiększały swoje obroty [uszkodzenia łożysk, wygięcia wałów itp.].


Zatem odpowiedź na Twoje pytanie nr 1 nasuwa się sama ? kadłub lekki ma zawsze bezpośredni kontakt z otaczającym go środowiskiem wodnym, zarówno gdy kadłub o.p. znajduje się w wynurzeniu jak również wtedy, gdy o.p. płynie w zanurzeniu na dowolnej [bezpiecznej dla niego] głębokości.

Pytanie nr 2 : ciśnienie zewnętrzne działające na tę część kadłuba lekkiego [zbiornik balastowy z poduszką powietrzną] będzie powodowało jego odkształcenie [efekt implozji ? blachy poszycia zbiornika będą działaniem sił ciśnienia wgniatane do wnętrza przestrzeni zbiornika] .
Owszem, powietrze [rozpatrywane jako gaz] jest ściśliwe, natomiast sama ściśliwość jako cecha fizyczna określa zmianę objętości pod wpływem cienienia zewnętrznego.
Na ile jednak cecha ta może gwarantować nienaruszalność konstrukcji kadłuba lekkiego w obrębie zbiorników [grubość blach poszycia kadłuba lekkiego była dużo mniejsza od grubości blach stanowiących konstrukcje kadłuba sztywnego], które nie są całkowicie wypełnione wodą ? niewątpliwie to zależy od głębokości i panującego na nim ciśnienia. Jednak dla gazów [w tym powietrza] współczynnik ściśliwości określający odporność na zmianę objętości gazu pod wpływem zmiany ciśnienia jest bardzo duży, co prowadzi do wniosku, że częściowo wypełnione zbiorniki balastowe mogą stanowić zagrożenie dla konstrukcji tychże zbiorników [ich rozszczelnienie].
Ciecz [w tym także woda morska] charakteryzuje sie tym, że ma niewielką ściśliwość, co oznacza, że na zbiorniki balastowe wypełnione wodą [całkowicie] będą oddziaływały na różnych głębokościach adekwatne im siły ciśnienia, które będą pozostawały w równowadze [w myśl jednego z praw fizyki, że akcja równa sie reakcji ? równowaga sił], co zapewnia nienaruszalność konstrukcji poszycia zbiornika. Równowaga sił będzie zachowana tak długo, póki siły te będą się wzajemnie równoważyć ? o ile stan tej równowagi zostanie naruszony, poprzez siły ciśnienia wywołane przekroczeniem bezpiecznej głębokości woda ze zbiorników zewnętrznych zacznie oddziaływać i zagrażać konstrukcji kadłuba sztywnego [efekty implozji] ? początkowo zbyt duże ciśnienie zacznie oddziaływać na zbiorniki balastowe powodując destrukcję ich konstrukcji [wgnioty blach poszycia zbiornika balastowego z uszkodzeniem połączeń spawanych] by z kolei zacząć oddziaływać juz bezpośrednio na konstrukcję poszycia kadłuba sztywnego.

Najszybciej chyba można zrozumieć te zjawiska wykonując proste doświadczenia z butelką typu PET ? butelka wypełniona powietrzem i zanurzona pod wodę na niewielką głębokość zacznie się szybko odkształcać, jej ścianki zostaną wgniatane do środka butelki.
Ale ta sama butelka wypełniona wodą i zanurzona na podobną głębokość nie będzie wykazywała żadnych deformacji swego pierwotnego kształtu.
Podobnie w okresie zimowym ? pusta i zakręcona butelka typu PET przeniesiona z temperatury pokojowej na zewnątrz [np. balkon], gdzie temperatura otoczenia wykazuje chociażby kilka stopni poniżej zera odkształci się w taki sposób, że jej ścianki zapadną się do środka ? jest to "domowy sposób" [ale praktyczny] wywołania i zaobserwowania zjawiska implozji. Te proste doświadczenia pokazują także różnicę pomiędzy ściśliwością gazów i cieczy, oraz w jaki sposób prawa fizyki zostały wykorzystane przy niektórych podstawowych manewrach tych szczególnych typów jednostek pływających jakimi są o.p. [obecnie także batyskafy i różne podwodne pojazdy techniczne], które jako jedyne wykorzystują zamiennie takie cechy jak pływalność dodatnia i pływalność ujemna.

Tauchzelle ? główne zbiorniki balastowe [najczęściej na planach stoczniowych ? dokumentacji - oznaczano je numeracją arabską, np. : Tauchzelle 3]

Trimmzelle hinten ? zbiornik trymowy rufowy

Trimmzelle bug ? zbiornik trymowy dziobowy

Torpedozelle ? zbiornik kompensacyjny [dziobowy i rufowy]

Regelbunker, Regelzelle ? zbiornik regulacyjny


Jeśli prześledzisz na stronie http://www.deutscheuboote.de/typen/typen.html parametry poszczególnych typów ? głównie głębokości maksymalnego zanurzenia [max. Tauchtiefe], gwarantowane przez stocznie, na których to nie zostanie naruszona konstrukcja kadłuba sztywnego - to będziesz miał wyjaśnienie znaczenia poszczególnych typów odnośnie kadłuba.

A tak poza tym louve.pl, to warto szukać w necie zdecydowanie lepszych schematów i planów obrazujących tak konstrukcję jak i rozmieszczenie niektórych urządzeń i zespołów, a jak sam widzisz ? po załączonych linkach - takich nie brakuje :) .
Mam nadzieję, że z czytaniem rysunku technicznego nie masz problemów, a takie schematy są wg mnie zdecydowanie lepsze niż ten, na który natrafiłeś.
ObltzS
Admiral
Admiral
Moderator Team
 
Tonaż: 1.687.000 BRT

Dołączył(a): 05.07.05, 19:31
Lokalizacja: Polska południowa

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez louve.pl » 15.06.09, 06:37

Po pierwsze chciałbym bardzo podziękować za tak obszerne wytłumaczenia :) Teraz wreszcie mam pewność dlaczego kadłub lekki nie zapada się pod wpływem ciśnienia - te powietrze w zbiornikach w kadłubie lekkim nie dawało mi spokoju. Bardzo dziękuję i jestem naprawde bardzo wdzięczny - nie potrafiłem znaleźć nic konkretnego w internecie przynajmniej po polsku i angielsku (uwierz, że same schematy niewiele dadzą w zrozumieniu jak to działa) :)

Mam ciągle dwa pytania.
1 - przyjmijmy że U-Boot znajduje się na 100 metrach. Dowódca chciałby zanurzyć się na 150 metrów. Jaki zbiornik balastowy mógłby użyć do tego celu?
2 - w jaki sposób możliwe było opróżnianie zbiorników balastowych i wynurzenie za pomocą sterów głębokości? Strony internetowe wyjaśniające działanie okrętów podwodnych zamykają kwestię zazwyczaj słowami "używając sprężonego powietrza" jednak szasowanie jest raczej wyjątkiem niż regułą podczas wynurzania.
louve.pl
Fähnrich zur See
 
Tonaż: 9.000 BRT

Dołączył(a): 14.04.09, 10:01

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez ObltzS » 15.06.09, 19:14

Witam !

A w jaki sposób stery głębokości powodują wypchnięcie wody ze zbiorników balastowych? Oraz czy w zbiornikach w kadłubie lekkim na U-Bootach było sprężone powietrze, tak jak na rysunku powyżej?

1 - przyjmijmy że U-Boot znajduje się na 100 metrach. Dowódca chciałby zanurzyć się na 150 metrów. Jaki zbiornik balastowy mógłby użyć do tego celu?
2 - w jaki sposób możliwe było opróżnianie zbiorników balastowych i wynurzenie za pomocą sterów głębokości? Strony internetowe wyjaśniające działanie okrętów podwodnych zamykają kwestię zazwyczaj słowami "używając sprężonego powietrza" jednak szasowanie jest raczej wyjątkiem niż regułą podczas wynurzania.


http://www.deutscheuboote.de/techniken/tauchen.php

W podanym linku są przedstawione poszczególne fazy zanurzania się i wynurzania o.p. - przdstawiono sześć najistotniejszych dla tego procesu faz, warto zwrócić uwagę na położenie dziobowych i rufowych sterów głębokości, to nie tylko praca związana z napełnianiem lub opróżnianiem zbiorników [balastowych, regulacyjnych, trymowych] decydowała o zachowaniu się okrętu, ale również właściwe operowanie sterami głębokości. Każdy U-Boot był na tyle ciężki i powolny w reakcji na zmianę położenia tych sterów, zatem wymagało to dużej wprawy od LI, by przewidzieć nie tylko czas reakcji okrętu, ale także właściwej oceny "zapasu" wody [głębokości] nad i pod okrętem - w niemal wszystkich przypadkach dotyczyło zejścia na tzw. głębokość peryskopową oraz podczas działań przybrzeżnych U-Bootów w początkowym okresie BoA [głównie ataki na żeglugę wokół Wlk. Brytanii - angażowano do nich U-Booty typu II] i po lądowaniu aliantów w Normandii [głównie ataki na linie przerzutowe w rejonie Kanału La Manche - U-Booty typu VII].
Poniżej tłumaczenie poszczególnych faz :

FAZA 1 : OKRĘT POZOSTAJE W WYNURZENIU NA POWIERZCHNI, ROZPOCZYNA SIĘ PRZYGOTOWANIE DO ZANURZENIA
ZAWORY PRZEPŁYWOWE WODY I ZAWORY ODPOWIETRZAJĄCE ZBIORNIKÓW BALASTOWYCH JAK RÓWNIEŻ ZBIORNIKÓW REGULACYJNYCH [DO TRYMOWANIA OKRĘTU] - W PRZYPADKU SZYBKIEGO ZANURZENIA SIĘ - SĄ OTWARTE.
DZIOBOWE STERY GŁĘBOKOŚCI USTAWIONE SĄ W POZYCJI ?NA DÓŁ? NATOMIAST RUFOWE STERY GŁĘBOKOŚCI W POZYCJI ?KU GÓRZE?, ABY WYKORZYSTAĆ PRĘDKOŚĆ NADANĄ OKRĘTOWI PRZEZ PRACUJĄCE JESZCZE SILNIKI DIESLA DO SPOWODOWANIA POŻĄDANEGO PRZEGŁĘBIENIA KADŁUBA W KIERUNKU DZIOBU OKRĘTU I PRZYSPIESZENIA JEGO ZANURZENIA SIĘ.

FAZA 2 : OKRĘT ZANURZA SIĘ Z NIE CAŁKOWICIE JESZCZE WYPEŁNIONYMI ZBIORNIKAMI BALASTOWYMI
SILNIKI DIESLA ZOSTAJĄ WYŁĄCZONE [PRZED ZALANIEM WODĄ ZABEZPIECZA SIĘ KOLEKTORY WLOTOWE POWIETRZA ORAZ KOLEKTORY WYLOTOWE SPALIN, KOLEKTORY WENTYLACJI I SYSTEMU PRZWIETRZANIA OKRĘTU] A NAPĘD OKRĘTU PZREJMUJĄ TERAZ SILNIKI ELEKTRYCZNE. DZIOBOWY I RUFOWY STER GŁĘBOKOŚCI USTAWIONY JEST W POZYCJI ?NA DÓŁ?, ABY OKRĘT MÓGŁ Z POŁOŻENIA POZIOMEGO [HORYZONTALNEGO] NABRAĆ ODPOWIEDNIEGO PRZEGŁĘBIENIA W KIERUNKU DZIOBU OKRĘTU I ZEJŚĆ NA ZADANĄ GŁĘBOKOŚĆ.

FAZA 3 : OKRĘT JEST ZANURZONY I PŁYNIE NA GŁĘBKOŚCI PERYSKOPOWEJ
ZBIORNIKI BALASTOWE SĄ CAŁKOWICIE WYPEŁNIONE A ZBIORNIK REGULACYJNY JEST OPRÓŻNIANY. STERY GŁĘBOKOŚCI DZIOBOWY I RUFOWY JEST USTAWIONY W POZYCJI NA ZERO. GŁĘBOKOŚĆ I TRYM OKRĘTU [NIEWIELKIE PRZEGŁĘBIENIA OKRĘTU W KIERUNKU DZIOBU I RUFY ORAZ PRZECHYŁY NA LEWĄ LUB PRAWĄ BURTĘ] SĄ KONTROLOWANE PRZEZ NIEWIELKIE MANEWRY DZIOBOWYMI I RUFOWYMI STERAMI GŁĘBOKOŚCI ORAZ PRZEZ NAPEŁNIANIE LUB WYPUSZCZANIE WODY DO ZBIORNIKÓW SŁUŻĄCYCH DO TRYMOWANIA OKRĘTU. NA U-BOOTACH OSOBĄ ODPOWIEDZIALNĄ ZA TE MANEWRY OKRĘTU BYŁ LI [OFICER MECHANIK OKRĘTOWY], KTÓREGO ZADANIEM BYŁO TZW. ?POŁOŻENIE OKRĘTU NA RÓWNEJ STĘPCE?, TZN. KADŁUB ZANURZONEGO OKRĘTU MUSIAŁ POZOSTAWAĆ W POZYCJI POZIOMEJ [HORYZONTALNEJ] ORAZ NIE MÓGŁ MIEĆ PRZECHYŁÓW NA LEWĄ LUB PRAWĄ BURTĘ.

FAZA 4 : OKRĘT PŁYNIE NA DUŻEJ GŁĘBOKOŚCI I ROZPOCZYNA SIĘ PRZYGOTOWANIE DO WYNURZENIA
ZAWORY ODPOWIETRZAJĄCE ZBIORNIKI BALASTOWE SĄ ZAMKNIĘTE, ZAWORY PRZEPŁYWOWE WODY SĄ OTWARTE.
WODA ZE ZBIORNIKÓW BALASTOWYCH JEST WYDMUCHIWANA ZA POMOCĄ SPRĘŻONEGO POWIETRZA ZE ZNAJDUJĄCYCH SIE WEWNĄTRZ KADŁUBA SZTYWNEGO ZBIORNIKÓW ZE SPRĘŻONYM POWIETRZEM. JEDNOCZEŚNIE DZIOBOWE STERY GŁĘBOKOŚCI SĄ USTAWIONE W POZYCJI ?KU GÓRZE? A RUFOWE STERY GŁĘBOKOŚCI W POZYCJI ?NA DÓŁ? [DOKŁADNIE ODWROTNA POZYCJA USTAWIENIA STERÓW JAK PRZY ZANURZENIU] , CO POWODUJE, ŻE RUFA OKRĘTU MA TENDENCJĘ DO WYPIERANIA DO GÓRY, PRZEZ CO PRZYSPIESZANE JEST WYNURZANIE SIĘ OKRĘTU.

FAZA 5 : OKRĘT WYNURZA SIĘ NA POWIERZCHNIĘ MORZA
RUFOWE STERY GŁĘBOKOŚCI ZOSTAJĄ USTAWIONE RÓWNIEŻ W POZYCJI ?KU GÓRZE?, ABY OKRĘT BEZPOŚREDNIO PO WYNURZENIU SIĘ MÓGŁ UZYSKAĆ POŁOŻENIE POZIOME.
POMPY ROZPOCZYNAJĄ OPRÓŻNIANIE WODY POPRZEZ OTWORY USYTUOWANE W GÓRNEJ CZĘŚCI ZBIORNIKÓW I ZACZYNAJĄ WTŁACZAĆ SPRĘŻONE POWIETRZE DO ZBIORNIKÓW BALASTOWYCH [JEST TO TZW. PRZEDMUCHIWANIE ZBIORNIKÓW], ABY ZAKOŃCZYĆ PROCES JEGO OPRÓŻNIANIA Z RESZTEK WODY

FAZA 6 : OKRĘT PO CAŁKOWITYM WYNURZENIU SIĘ PŁYNIE NA POWIERZCHNI MORZA
ZBIORNIKI BALASTOWE SĄ CAŁKOWICIE OPRÓŻNIONE Z WODY. ZOSTAJĄ WYŁĄCZONE SILINIKI ELEKTRYCZNE, A NAPĘD OKRĘTU PRZEJMUJĄ SILNIKI DIESLA. ROZPOCZYNA SIĘ TERAZ PROCES ŁADOWANIA BATERII AKUMULATORÓW ELEKTRYCZNYCH [POPRZEZ AGREGATY PRĄDOTWÓRCZE] ORAZ NAPEŁNIANIA I UZUPEŁNIANIA ZBIORNIKÓW
SPRĘŻONEGO POWIETRZA.
ObltzS
Admiral
Admiral
Moderator Team
 
Tonaż: 1.687.000 BRT

Dołączył(a): 05.07.05, 19:31
Lokalizacja: Polska południowa

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez SnakeDoc » 17.06.09, 15:23

Witam

ObltzS napisał(a):Do zbiorników wewnętrznych zaliczały się : zbiorniki regulacyjne, zbiorniki kompensacyjne i zbiorniki szybkiego zanurzenia.
Zbiorniki regulacyjne służyły do wyważania [trymowania] U-Boota a ich podział to zbiorniki regulacyjne lewej i prawej burty oraz zbiornik trymowy dziobowy i zbiornik trymowy rufowy.

ObltzS napisał(a):Zbiornik szybkiego zanurzenia był umieszczony w dziobowej części kadłuba sztywnego i podczas ogłoszenia alarmu bojowego był on zawsze napełniony, co miało na celu podczas zanurzenia się o.p. przyspieszyć ten proces ? aby poprawić ten efekt, dodatkowo w trakcie zanurzania reszta załogi, która nie obsadzała stanowiska manewrowe musiała się szybko przemieścić do dziobowego przedziału torpedowego, aby zwiększyć ciężar części dziobowej i spowodować jej szybsze zejście pod wodę.
Zbiornik ten był umieszczony w dziobowym przedziale wodoszczelnym [Wasserdichtes ? Bug] a podobny jemu zbiornik mieścił sie w rufowym przedziale wodoszczelnym [Wasserdichtes ? Heck] ? oba te przedziały miały możliwość okresowego zalewania w celu szybszego zanurzenia się U-Boota.
http://www.uboatarchive.net/U-570GeneralPlan.htm

ObltzS napisał(a):Odmiana typu VIIA posiadała dwa duże zbiorniki balastowe, odmiana VIIB została wyposażona w zbiorniki regulacyjne [Regelbunker, Regelzelle], natomiast odmiana VIIC została wyposażona w zbiorniki [lewa i prawa burta] Untertriebszelle, które zalewano podczas marszu okrętu na powierzchni przy sztormowej pogodzie [nieznacznie podtapiano kadłub], co z kolei polepszało stabilność okrętu na wodzie, nie ?szarpało? kadłubem i polepszało pracę śrub napędowych ? podczas sztormu rufa miała tendencję do ?wyskakiwania? ponad grzbiet fali i wówczas śruby napotykając mniejszy opór [powietrze] niebezpiecznie zwiększały swoje obroty [uszkodzenia łożysk, wygięcia wałów itp.].


ObltzS dokładnie opisał funkcje zbiorników na okręcie podwodnym, jednak ja chciałbym sprostować jedną rzecz.
Powyższy opis odnosi się do instalacji na okrętach typu VII, a plany dostpne pod podanym linkiem do typu VIIC.
Zarówno zbiorniki Wasserdichtes Bug i Wasserdichtes Heck oraz Untertriebszelle Backbord i Steuerbord znajdowały się na zewnątrz kadłuba sztywnego.

Napełnione wodą Wasserdichtes umieszczone w dziobowej i rufowej części kadłuba miały za zadanie zwiększać podłużną stabilność okrętu na wzburzonym morzu.
Były to zbiorniki 'otwarte' od dołu, z zaworami odpowietrzającymi sterowanymi ręcznie z przedziałów dziobowego i rufowego,
http://www.uboatarchive.net/U-570Plate28.htm
szasowane przy użyciu instalacji niskiego ciśnienia.
http://www.uboatarchive.net/U-570Plate12.htm
Z kolei Untertriebszelle to właśnie były zbiorniki szybkiego zanurzania.
Co ciekawe, ponieważ Untertriebszelle były szasowane po zanurzeniu, musiały być odporne na działanie ciśnienia wody.



Polecam schematy dostępne pod
http://www.uboatarchive.net/U-570DesignBook.htm
Rozmieszczenie zbiorników przedstawione jest tutaj:
http://www.uboatarchive.net/U-570Plate27.htm

Wasserdichtes - Buoyancy Tanks
Untertriebszelle - Negative Buoyancy Tanks
SnakeDoc
Fregattenkapitän
Fregattenkapitän
Moderator Team
 
Tonaż: 545.000 BRT

Dołączył(a): 07.08.07, 20:55

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez louve.pl » 17.06.09, 17:07

ObltzS napisał(a):FAZA 4 : OKRĘT PŁYNIE NA DUŻEJ GŁĘBOKOŚCI I ROZPOCZYNA SIĘ PRZYGOTOWANIE DO WYNURZENIA
ZAWORY ODPOWIETRZAJĄCE ZBIORNIKI BALASTOWE SĄ ZAMKNIĘTE, ZAWORY PRZEPŁYWOWE WODY SĄ OTWARTE.
WODA ZE ZBIORNIKÓW BALASTOWYCH JEST WYDMUCHIWANA ZA POMOCĄ SPRĘŻONEGO POWIETRZA ZE ZNAJDUJĄCYCH SIE WEWNĄTRZ KADŁUBA SZTYWNEGO ZBIORNIKÓW ZE SPRĘŻONYM POWIETRZEM. JEDNOCZEŚNIE DZIOBOWE STERY GŁĘBOKOŚCI SĄ USTAWIONE W POZYCJI ?KU GÓRZE? A RUFOWE STERY GŁĘBOKOŚCI W POZYCJI ?NA DÓŁ? [DOKŁADNIE ODWROTNA POZYCJA USTAWIENIA STERÓW JAK PRZY ZANURZENIU] , CO POWODUJE, ŻE RUFA OKRĘTU MA TENDENCJĘ DO WYPIERANIA DO GÓRY, PRZEZ CO PRZYSPIESZANE JEST WYNURZANIE SIĘ OKRĘTU.

FAZA 5 : OKRĘT WYNURZA SIĘ NA POWIERZCHNIĘ MORZA
RUFOWE STERY GŁĘBOKOŚCI ZOSTAJĄ USTAWIONE RÓWNIEŻ W POZYCJI ?KU GÓRZE?, ABY OKRĘT BEZPOŚREDNIO PO WYNURZENIU SIĘ MÓGŁ UZYSKAĆ POŁOŻENIE POZIOME.
POMPY ROZPOCZYNAJĄ OPRÓŻNIANIE WODY POPRZEZ OTWORY USYTUOWANE W GÓRNEJ CZĘŚCI ZBIORNIKÓW I ZACZYNAJĄ WTŁACZAĆ SPRĘŻONE POWIETRZE DO ZBIORNIKÓW BALASTOWYCH [JEST TO TZW. PRZEDMUCHIWANIE ZBIORNIKÓW], ABY ZAKOŃCZYĆ PROCES JEGO OPRÓŻNIANIA Z RESZTEK WODY

Dziękuję za wytłumaczenie i poświęcony czas. Chodzi mi o to że w pewnym źródle - nie pamiętam niestety jakim ale wydawało mi się wiarygodne - wyczytałem o tym, że wynurzający się okręt podwodny podczas wynurzania na "sterach głębokości" NIE zużywa ani trochę sprężonego powietrza. Z opisu i schematów jasno widać, że jest używane sprężone powietrze, a stery głębokości czynią ten proces szybszym i zmniejszają ilość zużytego sprężonego powietrza (ale nie zastępują go całkowicie) - co jak widzę czyni tamten opis nieprawdziwym.

Dziękuję wszystkim za poświęcony czas na odpowiedzi.
louve.pl
Fähnrich zur See
 
Tonaż: 9.000 BRT

Dołączył(a): 14.04.09, 10:01

Re: Zasada działania zbiorników balastowych

Postprzez ObltzS » 17.06.09, 19:25

Witam !

Zarówno zbiorniki Wasserdichtes Bug i Wasserdichtes Heck oraz Untertriebszelle Backbord i Steuerbord znajdowały się na zewnątrz kadłuba sztywnego.

Naturalnie - dzięki SnakeDoc za uzupełnienie.
Owe dziobowe i rufowe zbiorniki [Wasserdichte] pełniły także rolę "grodzi zderzeniowych", czyli tego, co jest w konstrukcji typowych jednostek nawodnych [zarówno cywilnych jak i wojennych] - w przypadku konstrukcji o.p. trudno o taki element, zatem rolę owej grodzi przejęły te zbiorniki, pełniąc rolę stref buforowych i chroniąc przed odkształceniem oraz destrukcją kadłub sztywny w tych rejonach [dziób i rufa]. Nawet w przypadku uszkodzenia tych stref [o ile nie przeciekały aparaty torpedowe] okręt nadal zachowywał pływalność i stateczność oraz miał możliwość ograniczonego zanurzania [ograniczonego na tyle, ile pozwalał zakres i rodzaj uszkodzeń].

Proces okresowego schodzenia na większe głębokości i wypływania z nich na mniejsze głębokości [ale nie wynurzania się] był realizowany zarówno przy pomocy pracą zbiorników regulacyjnych [w tym także zużywania sprężonego powietrza] jak i pracą sterami głębokości. O ilości takich manewrów doradzał dowódcy głównie LI, ponieważ on znał stan naładowania akumulatorów i zapas sprężonego powietrza - czyli dwóch głównych czynników decydujących tak o ilości tych manewrów jak i czasie pozostawania w całkowitym zanurzeniu [bez względu na aktualną głębokość].

P.S. Schematy "siódemek" są nadal najbardziej popularne w necie [i najpełniej zilustrowane] - szkoda, że nie można tego powiedzieć o "dziewiątkach", z uwagi na ich konstrukcję jako jednostek dwukadłubowych.
ObltzS
Admiral
Admiral
Moderator Team
 
Tonaż: 1.687.000 BRT

Dołączył(a): 05.07.05, 19:31
Lokalizacja: Polska południowa


Posty: 9 • Strona 1 z 1

Powrót do Konstrukcja kadłuba i wyposażenie



Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość