Sekalaiset

Kuinka merivoimalaitokset toimivat?

Kuinka merivoimalaitokset toimivat?

Vaikka saatat ajatella merivoimien miinatekniikkaa yhtenä sodan menneisyydestä, nämä vedenalaiset aseet ovat edelleen ratkaisevan tärkeitä osa modernia merisotaa.

Jotta ymmärtäisimme tämän modernin sodankäynnin usein unohdetun näkökohdan, katsotaanpa takaisin merivoimien kaivosten historiaan, miten ne toimivat ja miten niitä käytetään nykyaikana.

Merivoimien historia

David Bushnell tunnetaan merikaivosten keksijänä. Yhdysvaltain vallankumouksellisen sodan aikana vuonna 1777 hän asetti Delaware-joelle ns. Kelluvat räjähtävät torpedot toivoen ottavansa brittiläisen aluksen uhriksi. Se otti brittiläisen fregatin HMS Cerberuksen pienen veneen ja tappoi neljä merimiestä. Tämä olisi merimiinojen ensimmäinen uhri merivoimien historiassa. Myöhempinä vuosina miinat pidettiin taistelussa "pirullisina" ja "ratsastamattomina".

Varhaisessa elämässään merimiinoja käytettiin säästeliäästi, ja vasta Yhdysvaltain sisällissodassa maailma näki ensimmäisen kerran näiden räjähtävien torpedojen laajamittaisen käytön.

Konfederaation laivaston tiedettiin olevan sodan aikana alempi kuin liittovaltion laivasto, joten korvauksena he kääntyivät massiivisiin kaivostoimintoihin. He peittivät rannikkonsa erityyppisillä miinoilla ja aiheuttivat suuria tappioita liittovaltion laivastolle. Mobile Bayn taistelun aikana miinat upposivat 27 liittovaltion alusta.

Ensimmäisen maailmansodan aikana merimiinoista tuli ensisijainen ase tappavia ja pelättyjä saksalaisia ​​U-veneitä vastaan. Liittoutuneet laskivat niin sanotun "Pohjanmeren pato", miinakentän, joka jatkoi 250 mailia Skotlannista Norjaan vuonna 1918. Viiden kuukauden aikana amerikkalaiset ja brittiläiset joukot pystyivät rakentamaan 72,000 miinat. Sota päättyi ennen miinakentän valmistumista, mutta lyhyen palvelusaikansa aikana se upposi kuusi sukellusvenettä ja vahingoitti vielä enemmän vihollisen aluksia.

Ensimmäisen maailmansodan ja sitä seuranneen rauhanajan jälkeen miinat unohdettiin tehokkaina aseina, ja teollisuudessa ei tapahtunut paljon kehitystä. Eli toiseen maailmansotaan asti.

Sukellusvene- ja lentokonetekniikan kehittyessä molemmat käsityöt kehitettiin merimiinojen tehokkaaseen asettamiseen. Nämä miinat olivat nyt kehittyneet kaivossuunnittelun alkuvaiheiden jälkeen, jotka toimivat vain kosketuksessa, niin kutsutuksi vaikutusmiiniksi. Nämä miinat pystyivät nyt toimimaan vihollisen alusten aiheuttamien magneettisten, akustisten tai paineen muutosten perusteella vedessä. Teknologiaa oli olemassa myös miinojen ohjelmoimiseksi räjähtämään vain tietyillä aluksilla, toisin sanoen ne pystyivät ohjelmoimaan miinan odottamaan kuljettajaa keskellä lakko-ryhmää erilaisten panosten perusteella.

Miinoista tuli erittäin tehokas ja strateginen ase toisessa maailmansodassa. Yksi esimerkki tällaisesta oli Operaatio Nälkää. Yhdysvallat suoritti massiivisen miinanlaskuoperaation lähellä Tyynenmeren sodan loppua, johon liittyi munintaa 12,000 miinat, jotka estävät Japanin merireittejä. Yhteensä Yhdysvallat upposi 650 Japanilaiset alukset ja käytännössä keskeytti niiden merenkulun. Koska miinat olivat tehokkaita paitsi aktiivisena aseena myös psykologisena pelotteena, melkein kaikki japanilaiset alukset joutuivat pysymään satamassa tai voimakkaasti vihollisen vesille.

Toisen maailmansodan jälkeen miinat putosivat taas sodankäynnin taakse, kun maailma yritti vähentää sotilaitaan. Suurvallat olettivat, että merivoimien miinat eivät olisi hyödyllisiä edistyneessä sodankäynnissä, mutta ne osoittautuivat pian vääriksi.

Korean sodan aikana Korean laivastolla oli vain 45 aluksia, pieni laivasto verrattuna Yhdysvaltoihin 250 hyökkäävä laivasto. Silti melkein koko Yhdysvaltain laivasto pysyi viikossa johtuen 3,000 Pohjois-Korean vesille asetetut miinat. Tämä sai Yhdysvaltain merivoimien päällikkö, amiraali Forrest Shermanin huomion, ja Yhdysvallat aloitti voimakkaat investoinnit miinojen vastatoimiin ja edistyneeseen kaivostekniikkaan.

Toinen tärkeä huomautus on, että tämä uudelleen kiinnostus kaivoksiin ei johtunut vain viikon mittaisesta pidätyksestä, mutta myös siitä 70% Yhdysvaltain merivoimien tappioista johtui suoraan Korean sodan vihollisen miinasodasta. Vain 2% Yhdysvaltain merivoimista oli miinanraivaajia, mikä osoitti selvää puutetta Yhdysvaltain merivoimien strategiassa.

Yhdysvallat kehitti Destructor-luokan miinat vuonna 1967. Nämä miinat sisälsivät erittäin hienostuneita, kiinteän tilan ampumismekanismeja, jotka työnnettiin yksinkertaisten, yleiskäyttöisten pommien polttokaivoihin.

Tämä kaivosluokka pysyi toiminnassa Vietnamin sodan aikakauteen saakka, jolloin kehitettiin uusi Quickstrike-kaivosperhe. Nämä kaivokset olivat erittäin kehittyneitä ja kehitetty erityisiin strategisiin käyttötarkoituksiin. Ne olivat myös uskomattoman halpoja muihin aseisiin verrattuna, joten ne sopivat täydellisesti puolustustoimintaan.

Yhdysvallat jatkoi kaikentyyppisten miinasotajoukkojensa rakentamista, mukaan lukien meri- ja lentoyksiköt, taistelusäiliöt, tiedusteluyksiköt ja miinanraivausalukset.

Tähän päivään asti merivoimien kaivostoiminta ja siellä olevan yhteisön taidot ovat edelleen Yhdysvaltojen merivoimien puolustustoimien laulamaton selkäranka ympäri maailmaa.

Kaivoksen anatomia

Nykyaikaiset merivoimien kaivokset ovat molemmat melko yksinkertaisia, mutta myös uskomattoman monimutkaisia ​​laitteita. Niiden yksinkertaisuus johtuu niiden yleisestä komponenttien puutteesta ja monimutkaisuus johtuu heille ohjelmoidusta korkeasta älykkyydestä. Nykyaikaisilla kaivoksilla on myös useita turvaominaisuuksia, joita vanhoilla kaivoksilla ei koskaan ollut, kuten kyky helposti säilyttää tai varastoida ja kyky itsetuhota tai itsesteriilisoida pitääkseen villieläimet ja vedet turvassa, kun kaivoksia ei enää tarvita.

Merivoimamiinat sisältävät yleensä lentokoneita tai käsittelylaitteita, räjähdyskotelon, aseistuslaitteen räjähtävällä junalla, kohteen havaitsemislaitteen ja akun.

Lento- tai käsittelyvälineitä käytetään kaivoksen kuljettamiseen ja lähettämiseen miltä tahansa armeijan arsenaalin käyttöönottotekniikasta. Räjähdyskotelo sisältää kaivoksessa olevan raaka-aineen, joka on yleensä identtinen pommissa käytettyjen räjähteiden tyyppien kanssa. Valvontalaite ja räjähdysjuna tarjoavat kaivoksen ensimmäisen virityksen käyttöönoton jälkeen. Voit ajatella tätä kokoonpanoa avaimena, joka sallii miinan räjähtää. Kun virityslaite ja juna on kohdistettu oikein, kohteen havaitsemislaite voi tehdä työnsä ja käyttää kaivosta.

LIITTYVÄT: 4 HUOMAUTTAVAA ESIMERKKIÄ 17 vuosisadan sodankäyntitekniikasta

Kohteen havaitsemislaite on kaivoksen tärkein osa. Se on yksi komponentti, joka tekee jostakin merivoimien kaivoksen eikä vain pommin. Tämä laite tunnistaa minkä tahansa määrän ympäröivän veden laukaisimia, olivatpa ne seismisiä, akustisia, paineellisia tai magneettisia, ja aktivoi kaivoksen tietyn rajoitusten joukossa.

Eri aluksilla on erilaiset allekirjoitukset jossakin näistä luokista, mikä antaa kaivosten sisäiselle tekniikalle mahdollisuuden tehdä tietoisia päätöksiä aktivoitumisajasta.

Kun kaikki nämä komponentit on koottu yhteen toimiviksi, saat merivoiman kaivoksen, joka voi olla erittäin tehokas älykäs ase merivoimien taistelutilassa.

Kaivostyypit

Merivoimien kaivosaseetyyppien joukossa on useita erityyppisiä miinoja niiden käyttöönotossa ja käytössä. Nämä liittyvät yleensä lopulliseen asemaansa tai toisin sanoen, missä he lepäävät vedessä odottaen räjähdystä.

Kaivokset jaetaan kolmeen pääluokkaan: pohjassa, kiinnitettytai ajautuminen.

Pohjakaivokset

Pohjamiinat ovat niitä, jotka lepäävät merenpohjassa, yleensä suhteellisen matalissa vesissä. Näillä kaivoksilla on yleensä suuret negatiiviset kelluvuudet (ne uppoavat), mikä tarkoittaa, että niiden ollessa käytössä ne putoavat ja lepäävät maassa. Tietyt pohjamiinat työskentelevät syvemmissä vesissä, jolloin ne voivat kulkea vain sukellusveneiden perässä.

Kiinnitetyt kaivokset

Kiinnitettyjä miinoja käytetään sukellusveneitä ja aluksia vastaan, ja ne kelluvat tietyn matkan päässä merenpinnasta painon ja kiinnityksen tai hihnan ansiosta. Kaivosta itse pidetään kelluvassa kotelossa, joka on kiinnitetty ankkurilaitteeseen, joka istuu merenpohjassa. Tämä kaivostyyppi mahdollistaa syvemmän veden käyttöönoton sekä muita erityisiä käyttötapauksia.

Kaivokset, jotka löytyvät uimarannoista, jotka yleensä saavat uutisia, ovat tyypillisesti vanhoja kiinnitettyjä kaivoksia, jotka ovat irtautuneet kiinnityspaikastaan ​​ja kelluneet pintaan.

Ajelehtivat kaivokset

Ajelehtivat miinat ovat niitä, jotka kelluvat veden pinnalla ja räjähtävät tavallisesti kosketuksissa aluksen kanssa. Hallitsemattoman luonteensa vuoksi tämäntyyppiset miinat todellakin kiellettiin vuoden 1907 Haagin yleissopimuksessa. Niitä on käytetty sittemmin säästeliäästi.

Olemme keskustelleet erilaisista miinatyypeistä, mutta jokainen tyyppi voidaan myös ottaa käyttöön yhdellä kolmesta tavasta. Joko: Ilma-alus, sukellusvenetai pinnan asettaminen.

Lentokoneiden kaivokset

Lentokoneiden asettamat miinat on tyypillisesti suunniteltu loukkaaviksi ja soveltuvat nopeaan käyttöönottoon, pommien tapaan. Lentomiinoja voidaan käyttää miinakentän täydentämiseen nopeasti tarvitsematta lähettää haavoittuvia aluksia etulinjoille ja asettaa ne vaaraan aiemmin asetetuista miinoista.

Nykyään lentokoneita pidetään ihanteellisena miinanjakotekniikana, koska prosessi vaatii vain vähän riskiä ja se voidaan tehdä nopeasti. Pohjimmiltaan kaikki lentokoneet, jotka pystyvät kuljettamaan ja sijoittamaan pommeja, voivat myös kuljettaa ja sijoittaa miinoja.

Sukellusveneen asettamat kaivokset

Sukellusveneillä laskettuja miinoja, kuten lentokoneiden asettamia miinoja, käytetään tyypillisesti loukkaavissa peitetoiminnoissa. Tämäntyyppiset miinat sopivat sukellusveneen torpedoputkiin ja voidaan sijoittaa syvyyteen. Tyypillisesti sukellusveneisiin mahtuu vain pieni määrä miinoja, mikä tekee tästä tekniikasta parhaiten soveltumatonta suurten miinakenttien rakentamiseen.

Toisen maailmansodan aikana sukellusveneet istuttivat yhteensä 576 miinat, joista tiedämme, jotka johtivat suoraan uppoamiseen 27 laivat ja toisen vahingot 27.

Pinnoitetut kaivokset

Pinnalla kaivetut miinat ovat taloudellisin johtuen aluksella kuljetettavien miinojen suuresta määrästä. Pintamiinat edellyttävät kuitenkin, että munivalla maalla on vesien hallinta, eikä mahdollisista välittömistä uhista ole olemassa. Näin ei ole monissa olosuhteissa, mikä johtaa usein siihen, että sukellusveneet ja lentokoneet ovat suosituimpia miinanjakotekniikoita.

Pintojen asettamista käytetään tyypillisesti puolustustilanteissa, kuten satamiesi puolustamisessa. Toisessa maailmansodassa tämä oli hyvin yleinen käytäntö. Vaikka ei ole dokumentoituja tapauksia, joissa nämä puolustavat miinakentät ottaisivat vihollisen uhreja, ei ole myöskään dokumentoituja tapauksia, joissa vihollisen alukset pääsisivät miinakenttien läpi. Tämä korostaa yhtä kaivosten tärkeimmistä ominaisuuksista, niiden kykyä pelotella vihollisia ilman aktiivista sitoutumista - psykologista asetta.

Miinojen käyttämisen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää ymmärtääksesi, kuinka suojautua niitä vastaan ​​ja miten niitä käytetään. Jokainen aktivointityyppi perustuu antureihin, jotka on sijoitettu kohteen ilmaisulaitteen sisään, mikä lopulta laukaisee miinan räjähdyksen.

Aiemmin vihjattiin neljä päätekniikkaa: Magneettinen, Paine, Akustinenja Seisminen.

Magneettinen käyttö

Magneettitoiminnoissa kohteen havaitsemislaite sisältää pieniä magnetometrejä tai antureita, jotka havaitsevat magneettikentät. Magneettimittarit ovat tyypillisesti 3-akselisia ilmaisimia, mikä tarkoittaa olennaisesti sitä, että ne voivat ottaa magneettikentät mihin tahansa suuntaan.

Jokaisella aluksella on jonkinlainen magneettinen allekirjoitus, joka on ominaista koolle, metallityypille ja jopa siellä missä alus rakennettiin maan päälle. Kun alus kulkee, magnetometri ottaa vastaan ​​signaalin ja muuntaa aistimansa pieniksi sähköpulsseiksi. Sisäiset piirit käsittelevät sitten nämä pulssit ja kohteen havaitsemislaite määrittää, haluaako se toimia vai ei. Kun laite määrittää, että sillä on tarpeeksi tuloa aktivoitumiseen, miini laukaistaan.

Paineen käyttö

Paineenohjausanturit havaitsevat negatiiviset paineet ja muuttavat ne sähköisiksi signaaleiksi. Tämä toimii samalla tavalla kuin magnetometrit, paitsi paineella. Kuten alusten magneettiset allekirjoitukset, jokaisella aluksella on myös painekirjoitus, joka riippuu esimerkiksi koosta, muodosta ja painosta. Kun alukset liikkuvat veden läpi, ne syrjäyttävät määrätyn määrän vettä. Aluksen rungon painevesimuutokset sanelevat Bernoullin periaate.

Kun TDD on analysoinut paineen allekirjoituksen ja päättänyt haluavansa räjähtää kohteessa, se lähettää signaaleja räjähtävän junan kautta lopettamaan käyttöprosessin.

Akustiset anturit

Akustiset anturit muuttavat veden alla kulkevat ääniaallot sähköisiksi signaaleiksi, joita TDD voi käsitellä. Tämä ääni tulee rungon melusta, kun alus liikkuu veden läpi, potkurin melusta, kuten vesikavitaatiosta, ja jopa miehistön melusta aluksen sisällä. Nämä kaikki aiheuttavat äänen värähtelyjä, jotka kulkevat veden läpi ja voivat täyttää akustisesti koulutetun TDD: n vaatimukset räjähtää.

Seismiset anturit

Seismiset anturit ovat melko samanlaisia ​​kuin akustiset anturit, ja ne käyttävät samanlaisia ​​akustisia tuloja räjähdyksen määrittämiseen. Seismiset anturit havaitsevat tapausten liikkeet, jotka ovat seurausta akustisista ärsykkeistä. Nämä anturit ovat tyypillisesti hieman herkempiä kuin akustiset anturit ja ne voidaan ohjelmoida yhdessä tarkentamaan miinojen räjähtämistä.

Nyt kun olemme ymmärtäneet perusteellisesti, mitä kaivokset ovat, miten niitä käytetään ja miten ne toimivat, viimeinen asia on kattaa se, mitä tapahtuu, kun ne nousevat.

Saatat ajatella, että miinat vain räjähtävät ja löivät suuren reiän aluksen sivuun. Näin voi olla vanhojen aikojen pintamiinoissa, mutta nykyaikaiset kaivokset lepäävät melkein aina veden pinnan alapuolella.

Kun kaivos räjähtää veden alla, energia hajoaa kolmella tavalla.

53% menee iskuaaltoon

46% muunnetaan lämmöksi

1% käytetään kevyesti

Ensisijainen tapa, jolla miinat vahingoittavat aluksia, ovat alkuperäisen iskuaallon ja tuloksena olevan kaasukupla-pulssin kautta. Iskuaalto etenee veden läpi ja voi vahingoittaa tai murtaa alusten rungot, jos se on riittävän voimakas. Räjäytyksen tai kaivoksen vedenalaisen nopean laajenemisen jälkeen veden alla syntyy kaasukupla. Tämä kaasukupla laajenee, kunnes ympäröivän veden paine saa sen romahtamaan uskomattomalla nopeudella. Romahtamisen jälkeen se laajenee uudestaan ​​ja uudestaan ​​ja uudestaan. Joka kerta menettää vähän energiaa. Tämä nopea pulssi on pohjimmiltaan massiivista kavitaatiota, ja se saa alukset hajoamaan, napsahtamaan puoliksi ja lopulta uppoamaan.

Tämä efektiyhdistelmä, iskuaalto ja kuplasyke aiheuttavat valtavia vahinkoja aluksille ja tekevät kaivoksista muotoiltavia vastustajia edes edistyneimmälle merisodalle.

Vaikka et ehkä ajattele kaivoksia olevan ratkaisevia 2000-luvun sodankäynnille, ne muodostavat oleellisen osan maiden meristrategioista ympäri maailmaa. Kaivosteknologian takana on täydellinen muu tiede siitä, kuinka havaita, metsästää ja neutraloida kaivoksia, joihin emme pääse tänne. Merivoimamiinat ovat valtavia aseita modernissa taistelutilassa.


Katso video: Oulun Energia: Toppilan voimalaitokset (Marraskuu 2021).