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

Chrapy

Data utworzenia:
22.01.2012
Autor:
SnakeDoc (tłumaczenie)
TAJNE !
Wstępny opis
oraz instrukcja użycia chrap na U-Bootach
Dotyczy okrętów Typu VIIC z silnikami G.W. oraz okrętów Typu IXC i IXD z silnikami MAN

A. Opis
 
  I. Możliwości użycia.
Chrapy umożliwiają żeglugę na głębokości peryskopowej w następujących konfiguracjach:
a) okręt napędzany silnikami wysokoprężnymi
b) ładowanie akumulatorów
c) wentylowanie okrętu oraz odnawianie zapasu sprężonego powietrza
Te konfiguracje mogą być zastosowane pojedynczo lub równocześnie.
Dla okrętów typu VIIC z silnikami G.W. oraz okrętów typu IXC i IXD z silnikami MAN podaje się następujące wartości nominalne, które nie powinny być przekraczane:
 
Typ VIIC G.W.:

Typ IXC/D MAN:
 
1. Obydwa silniki
  n = 270 obr/min n do 310 obr/min
  N = 340 KM na wał N = 1200 KM na wał
  stopień napełnienia = 30 stopień napełnienia = 17
  podciśnienie (1) = 25 mbar ustawienie zapłonu = 1
  ciśnienie wsteczne spalin = 0,16 at ciśnienie zapłonu = 60 at
  temperatura spalin = 350 °C podciśnienie = 55 mbar
  prędkość = 6,5 węzła ciśnienie wsteczne spalin = 0,35 at
      temperatura spalin = 400 °C
      prędkość = 7,8 węzła
 
2. Obydwa silniki z podładowaniem akumulatorów (konfiguracja buforowa)
  n = 240 obr/min n = 250 obr/min
  N = 320 KM na wał N = 1150 KM na wał
  stopień napełnienia = 30 stopień napełnienia = 17
  podciśnienie = 19 mbar ustawienie zapłonu = 1
  ciśnienie wsteczne spalin = 0,15 at ciśnienie zapłonu = 50 at
  temperatura spalin = 350 °C podciśnienie = 38 mbar
  prąd wyjściowy (2)
(wirniki //, baterie // (3))
= 170 A na wirnik ciśnienie wsteczne spalin = 0,25 at
  prąd wzbudzania = 12 A temperatura spalin = 400 °C
  napięcie akumulatorów do 145 V prąd wyjściowy
(wirniki //, baterie //)
= 750 A na wirnik
  prędkość = 5,8 węzła prąd wzbudzania = 10,5 A
      napięcie akumulatorów do 145 V
      prędkość = 6,3 węzła
 
3. Jeden silnik (drugi wał obraca się luzem)
  n = 300 obr/min n = 300 obr/min
  N = 550 KM na wał N = 1000 KM na wał
  stopień napełnienia = 33 stopień napełnienia = 17
  podciśnienie = 10 mbar ustawienie zapłonu = 1
  ciśnienie wsteczne spalin = 0,1 at ciśnienie zapłonu = 60 at
  temperatura spalin = 450 °C podciśnienie = 17 mbar
  prędkość = 5,5 węzła ciśnienie wsteczne spalin = 0,15 at
      temperatura spalin = 400 °C
      prędkość = 5,5 węzła
 
4. Jeden silnik z podładowaniem akumulatorów (konfiguracja buforowa)
 
nie dotyczy okrętów typu VIIC
z powodu silnego dymienia silnika
n = 245 obr/min
  N = 1200 KM na wał
  stopień napełniania = 17
  ustawienie zapłonu = 1
  ciśnienie zapłonu = 50 at
  podciśnienie = 10 mbar
  ciśnienie wsteczne spalin = 0,15 at
  temperatura spalin = 400 °C
  prąd wyjściowy
(wirniki //, baterie //)
= 650 A na wirnik
  prąd wzbudzania = 12,5 A
  napięcie akumulatorów do 145 V
  prędkość = 6,0 węzła
 
5. Jeden wał napędzany silnikiem elektrycznym, drugi wał pracuje na ładowanie (4)
 
Strona napędowa
nie dotyczy,
konfiguracja 2) jest wystarczająca
  wirniki --,baterie // (5)                n = 105 obr/min
  pobór prądu = 160 A
  prędkość = 2 węzły
 
Strona ładująca
  obroty silnika Diesla                  n = 400 obr/min
  N = 700 KM
  stopień napełnienia = 30
  podciśnienie = 16 mbar
  ciśnienie wsteczne spalin = 0,18 at
  temperatura spalin = 430 °C
  prąd wyjściowy
(wirniki //, baterie --)
= 750 A na wirnik
  prąd wzbudzania = 26 A
  napięcie akumulatorów do 145 V
 
6. Konfiguracja 3) z jednoczesnym ładowaniem akumulatorów, jak i konfiguracja diesel-elektryczna nie jest stosowana z powodu silnego dymienia silników.

 

II. Chrapy.

a) Budowa.
Chrapy zbudowane są z masztu powietrznego o średnicy 220 i 318 mm (na okrętach typu VIIC i IXC/D), ze znajdującym się na górnym końcu zaworem pływakowym oraz z powiązanego z masztem powietrznym masztu wydechowego. Obydwa razem, osłonięte opływową obudową, tworzą jeden zespół zwany chrapami.
Zawór pływakowy jest zbudowany jako zawór dwugniazdowy i jest normalnie całkowicie otwarty. Zamyka się jedynie z powodu wzrastającego ciśnienia wody, pod wpływem siły wyporu działającej na pływak.
W czasie użycia chrapy są podniesione do pozycji pionowej, natomiast w trakcie pływania nawodnego chrapy są opuszczone na górny pokład do pozycji poziomej. Podnoszenie i opuszczanie chrap odbywa się hydraulicznie z wnętrza okrętu. W podniesionej, pionowej pozycji chrapy są blokowane przez uchwyt obsługiwany z centrali. Opuszczone chrapy są blokowane z wnętrza okrętu.

b) Doprowadzenie powietrza.
Na maszcie powietrznym osadzony jest wspomniany wcześniej zawór pływakowy (kulowy lub pierścieniowy), który przy głębszym zanurzeniu okrętu zamyka się i w ten sposób tworzy nieciśnieniowe zamknięcie masztu powietrznego. Mniej więcej w jednej trzeciej wysokości chrap maszt powietrzny kończy się otwartym, wyłożonym gumową uszczelką kołnierzem. Na tej samej wysokości, do obudowy pomostu przymocowana jest pozioma rura o tej samej średnicy, która połączona jest ciśnieniowo z górnym (zewnętrznym) zaworem dolotowego kanału powietrza systemu wentylacyjnego (6) - górnym zaworem dolotowy chrap. Ta rura wyposażona jest w specjalny zawór przeznaczony do zatapiania przewodu doprowadzającego powietrze w celu wyrównania ciśnienia przed opuszczeniem masztu chrap.
Gdy chrapy są podniesione, otwarty kołnierz masztu powietrznego łączy się z otwartym końcem poziomej rury dolotowej powietrza, a złącze jest uszczelnione gumową uszczelką. Poza tym, około 1 m ponad poziomą rurą, na obudowie pomostu znajduje się uchwyt blokujący obsługiwany z centrali, który przyciska kołnierz do rury.
Górny zawór dolotowy chrap jest drugim w kolejności, ale pierwszym ciśnieniowym zamknięciem i jako taki zbudowany jest jako zawór szybkozamykający.
Pomiędzy kanałem dolotowym powietrza dla silników wysokoprężnych a dolotowym kanałem powietrza systemu wentylacyjnego jest połączenie o średnicy takiej samej jak średnica kanału systemu wentylacyjnego. Połączenie to umożliwia doprowadzenie powietrza poprzez dolny zawór (wewnętrzny) dolotowego kanału powietrza dla silników wysokoprężnych. Dzięki temu unika się wtargnięcia wody do kanałów wentylacyjnych i uszkodzenia instalacji elektrycznej itd. (7).
Zatem powietrze jest doprowadzane przez zawór pływakowy w głowicy chrap, górny zawór dolotowy chrap, połączenie z kanałem dolotowym powietrza dla silników wysokoprężnych i otwarty dolny zawór (wewnętrzny) dolotowego kanału powietrza dla silników wysokoprężnych (patrz rysunek).
Podczas używania chrap, na całym okręcie - przy zamkniętych grodziach - musi być utrzymane jednakowe podciśnienie. Jednocześnie musi być możliwa wentylacja baterii akumulatorów (8). Wyrównanie ciśnienia w poszczególnych przedziałach następuje poprzez otwarcie zaworów izolujących w dolotowym kanale powietrza oraz otwarte nawiewniki we wszystkich pomieszczeniach.

c) Wyprowadzenie spalin.
Dolna 1/3 masztu powietrznego służy do odprowadzenia spalin. Z instalacji wydechowej spalin, poprzez specjalny zawór - zawór wydechowy chrap - poprzez dławnicę w wydrążonym przegubie masztu chrap i dalej przez dolną, pustą w środku część masztu.
Mniej więcej w 1/3 wysokości maszt rozgałęzia się w drugi, równoległy maszt wydechowy spalin, który sięga do wysokości około 130 cm poniżej głowicy masztu powietrznego. Maszty powietrzny oraz wydechowy spalin osłonięte są opływową obudową.



Kanały dolotowe powietrza i wydechu spalin

Kanały dolotowe powietrza i wydechu spalin
 
1. Kanał dolotowy powietrza systemu wentylacyjnego.
1a. Rura dolotowa powietrza.
2. Maszt powietrzny.
3. Górny zawór dolotowy powietrza.
4. Połączenie pomiędzy kanałem dolotowym powietrza dla silników wysokoprężnych a kanałem dolotowym powietrza systemu wentylacyjnego.
5. Maszt dolotowy powietrza dla silników wysokoprężnych.
6. Zawór do zatapiania kanału dolotowego powietrza.
7. Rura wydechowa.
8. Rozdzielacz szasu spalinami.
9. Zawór wydechowy.
10. Wydrążona oś przegubu masztu chrap.
11. Zawór odwadniający.
11a. Zawór odwadniający zaworu dolotowego powietrza.
12. Maszt powietrzny z zaworem pływakowym.
13. Maszt wydechowy spalin.
 


(1) Podciśnienie panujące wewnątrz okrętu.

(2) Prąd wytwarzany przez maszynę elektryczną pracującą jako generator prądu.

(3) Uzwojenia wirników silnika elektrycznego połączone równolegle, baterie akumulatorów połączone równolegle.

(4) W konfiguracji tej uruchomiony jest tylko jeden silnik wysokoprężny, który napędza maszynę elektryczną pracującą jako generator prądu. Prąd ten jest użyty do ładowania akumulatorów oraz do zasilenia silnika napędzającego drugi wał napędowy.

(5) Uzwojenia wirników silnika elektrycznego połączone szeregowo, baterie akumulatorów połączone równolegle.

(6) Innym stosowanym rozwiązaniem było bezpośrednie połączenie przewodu dolotowego powietrza z kanałem dolotowym powietrza dla silników wysokoprężnych.

(7) Dolotowy kanał powietrza systemu wentylacyjnego połączony jest poprzez wentylator z jednym z dwóch głównych przewodów wentylacyjnych, biegnących przez całą długość okrętu. Dolotowy kanał powietrza dla silników wysokoprężnych jest doprowadzony do przedziału silników wysokoprężnych i ma wylot na wysokości płyt podłogi. Woda która do niego wtargnęła może bez większych przeszkód spłynąć do zęzy, natomiast woda która dostałaby się do kanału wentylacyjnego mogłaby zalać wentylator i zostać rozprowadzona po całym okręcie.

(8) Na niemieckich okrętach podwodnych, przed wprowadzeniem do użytku chrap, wentylacja baterii akumulatorów odbywała się przy użyciu systemu wentylacyjnego okrętu - pomieszczenia baterii akumulatorów były połączone z wylotowym kanałem powietrza, w którym przy pomocy wentylatora utrzymywano podciśnienie. Wydzielające się podczas ładowania baterii gazy były wydalane na zewnątrz przez wylotowy kanał powietrza. Na okrętach używających chrap wylotowy kanał powietrza był zamknięty, a całe powietrze z okrętu było wydalane poprzez silniki wysokoprężne oraz instalację wydechową. Zatem wentylacja baterii polegała na tłoczeniu powietrza z przedziałów akumulatorów do przedziału silników wysokoprężnych.







Dokumenty oryginalne - kliknij w obrazek by zobaczyć powiększenie:

Preliminary Snorkel Description - 1 Preliminary Snorkel Description - 2

Źródło:
http://traktoria.org/files/snorkel