Zapalniki magnetyczne niemieckich torped

Okręty Wojenne lat 1905-1945

Moderatorzy: crolick, Marmik

shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

Amerykanie początkowo mieli te same kłopoty co Niemcy - z nastawą - Ty mu na trzy metry - a torpeda na sześć :wink:
Z tego co pamiętam Loockwood objął dowództwo chyba w połowie 1942 r.i zabrał się za to ale długo jeszcze sytuacja była nierozwiązana.Potem były zdaje się kłopoty z zapalnikiem uderzeniowym który w momencie uderzenia uszkadzał się ...
Co ciekawe to tak samo jak po stronie niemieckiej "Boss`y" odpowiedzialne za uzbrojenie baaardzo długo trzymali wersję że "my w porządku - to dowódcy z trafianiem" mają problemy.I co najgorsze generalnie im wierzono :o
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4937
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Post autor: Maciej3 »

Tak mnie zastanawia ten mechanizm wiary w jedną czy drugą stronę. Że konstruktorzy się bronili to normalne. Że dowódcy to też. Ale.
Że w Niemczech bossy szły w zaparte to całkowicie rozumiem. Osoba odpowiedzialne za wadliwość torped w narodowo socjalistycznym kraju mogły się znaleźć na froncie z karabinem w dłoni. A w USA? Może podobnie, tylko się o tym milczy. A może bali się zaprzepaszczenia kariery czy co. Ciekawi mnie podstawa takiego strachu w przyznaniu się do błędu. Obrona jest logiczna, ale twarde chodzenie w zaparte do końca. Musi być jakaś zewnętrzna przyczyna. Złe szkolenie dowódców i przez to nie wiara w ich raporty czy co?

U Brytyjczyków podejrzewam ( to moje własne podejrzenie ), doświadczenia I wojny. Konkretniej z pociskami przeciwpancernymi. Z tego co pamiętam to jeszcze przed I wojną, chyba koło 1912 czy 1913 roku pojawiły się pierwsze głosy, że brytyjskie pociski wcale nie są najlepszej jakości, ale bossy to zlekceważyły. Pierwsze bitwy nic jednoznacznego nie pokazały ( choć osobiście skłaniam się do tezy, że osoba potrafiąca wyciągać wnioski mogła coś zobaczyć po Dogger Bank, ale że bitwa była wygrana to zlekceważono to ). Dopiero po bitwie Jutlandzkiej stwierdzono, że coś jest nie tak i wzięto się ostro do roboty. Bodaj na początki 1918 mieli już niezawodne i sprawne pociski. A pod koniec tego roku były już wymienione ( w końcu wymiana kilkudziesięciu tysięcy pocisków na kilkudziesięciu pancernikach musiała trwać ).
I wniosek, jak by to opracowano 3 lata wcześniej i wierzono w tych co wątpili w super jakość ( a było to do zrobienia, nie przypominam sobie jakiś przełomowych wynalazków z tego okresu, wystarczyło pomyśleć i potestować ) to w bitwie Jutlandzkiej poszło by na dno więcej niemieckich okrętów. Osobiście stawiam na na pewno zatopionego Seydlitza, prawdopodobnie Kuniga, Derfllidgera i von Derr Tann'a
Ale to już zupełnie inna historia

W każdym razie pamiętano te doświadczenia i bardziej realnie patrzono na wyniki testów "laboratoryjnych". Na froncie jest nieco inaczej niż na poligonie. Może amerykanom i niemcom zabrakło takiego bolesnego wcześniejszego doświadczenia?
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

Wydaje mi się że ze strony amerykańskiej to COŚ co stanowiło o zapieraniu się że to "z pewnością nie MY" to jak wspomniałeś kariera,pieniądz,monopol na rynku.Czysta ekonomia ...
Co innego u Niemców - ten jak wspomniałeś karabin w dłoń to chyba takie jedno z łagodniejszych rozwiązań być mogło,choć zdaje się że odpowiedzialnych za te błędy to chyba tylko do więzienia zapędzono ?.
Co do praktyki na "poligonie" to Amerykanie raczej tu nie błyszczeli ale co innego Niemcy :lol:
adyrian
Posty: 137
Rejestracja: 2007-08-12, 20:15
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: adyrian »

Konstruowanie nowych, nowatorskich czy wręcz wizjonerskich rodzajów uzbrojenia zawsze jest obarczone sporym ryzykiem błędu lub niepowodzenia. Ale dla twórców niemieckiego zapalnika magnetycznego ryzyko to przybrało bardzo osobisty charakter- sprawę nagłośniono a w maju 1941 konstruktorom wytoczono pokazowy proces mający być ostrzeżeniem dla innych. Trzech konstruktorów- w tym szefa TVA (Zakłady Doświadczalne Torped)- skazano na kary od 9 m.cy do 2,5 roku więzienia a sprawa została odpowiednio nagłośniona i głównie dlatego tak często można o niej przeczytać. Podobnych procesów nie wytoczono np. konstruktorom silników He177... A przykłady można by mnożyć po obu stronach.

W przypadku amerykańskim sprawa tez była dość głośna ale w dość ograniczonym gronie marynarki. W czasie wojny oczywiście nikomu nie zależało na jej nagłaśnianiu a tylko na usunięciu wad. A wady były w zasadzie trzy.
Konstruując torpedę Mark XIV użyto w niej gotowy, sprawdzony wcześniej w innych modelach mechanizm zanurzenia. Czujnik umieszczony był w górnej części torpedy.
Każda torpeda posiada ujemną pływalność i na zadanej głębokości utrzymują ja stery w ten sposób, że torpeda płynie z lekko zadartym dziobem. Przy odpowiednim kącie natarcia na jej kadłubie powstaje siła hydrodynamiczna, która wypycha ją do góry równoważąc jej ciężar (podobnie jak w przypadku skrzydła w samolocie). Użyty czujnik był przystosowany do prędkości ok 30 w. Tymczasem nowa torpeda mogła płynąc z prędkością 46w. Większa prędkość powodowała, że siła ssąca na górnej powierzchni kadłuba torpedy miała większą wartość niż ta, dla której zaprojektowano ten czujnik zanurzenia. Na domiar złego powiększając głowicę torpedy przesunięto czujnik bardziej do tyłu, gdzie wartość tej siły była największa. Powstająca różnica ciśnień powodowała, że torpeda płynęła głębiej niż ja zaprogramowano przy czym błąd był największy dla największej nastawy prędkości.

Od samych początków stosowano w torpedach zapalniki uderzeniowe z wąsami, umieszczone w nosowej części torpedy. Takie zapalniki były proste i skuteczne przy odpowiednim kacie trafienia. Jednak przy dużych kątach były one problematyczne: torpeda mogła otrzeć sie o kadłub okrętu niewybuchając. W latach 30- tych XX w we flocie japońskiej, brytyjskiej i amerykańskiej pojawiły sie nowoczesne zapalniki bezwładnościowe, które nawet przy bardzo niekorzystnym kącie trafienia mogły zdetonować głowicę torpedy.
Amerykański zapalnik Mark VI był bardzo nowatorską konstrukcją, integrującą w jednej obudowie nowoczesny kontaktowy zapalnik inercyjny i nowatorski zapalnik magnetyczny. Takiego "podwójnie nowoczesnego" zapalnika nie miała w tym okresie żadna inna flota i nic dziwnego, że spodziewano się po nim wiele.
Gdy jako pierwszy wykryto problem z mechanizmem zanurzenia uznano, że torpedy nie wybuchały, bo płynęły za głęboko (zapalnik magnetyczny mógł zadziałać gdy torpeda płynęła ok 1 metra pod dnem okrętu). Gdy wyłączono sprawiający problemy moduł zapalnika magnetycznego okazało się, że także zapalnik inercyjny był wadliwy: torpeda płynąca z maksymalną prędkością uderzała w burtę z taką siłą, że zapalnik deformował sie zanim zdążył zadziałać. I znów: problem pojawiał się tylko przy kącie uderzenia bliskim 90 stopni i przy maksymalnej nastawie prędkości. Tak więc zależnie od okoliczności ataku i wybranej taktyki torpeda MK XIV mogła okazać sie skuteczna lub też nie zadziałać. Stąd też tak trudno było zidentyfikować i wyeliminować wszystkie jej wady.

Ostatecznie amerykanie zrezygnowali zapalnika magnetycznego natomiast Niemcy po pierwszych niepowodzeniach z zapalnikami pasywnymi wprowadzili później znacznie doskonalsze elektromagnetyczne zapalniki aktywne Pi 60 oraz skonstruowali zapalniki inercyjne wzorując sie częściowo na konstrukcjach brytyjskich i japońskich.

Pozdrawiam
Shinano
Posty: 657
Rejestracja: 2004-03-07, 22:25

Post autor: Shinano »

Jak właściwie działa taki zapalnik magnetyczny w teorii i praktyce?

Chodziło nam z Shigure (i tu nie mogliśmy znaleźć dobrego konsensusu), skąd torpeda "wie", kiedy ma wybuchnąć?

Następnie, kto zapodawał nastawy czułości jej zapalnika? Czy można tym było "kręcić" przed jej wystrzeleniem?

W Silent Hunter 3 są takie sytuacje, że torpeda z zapalnikiem magnetycznym (jest takie pokrętło dające wybór między kontaktowym, a magnetycznym zapalnikiem) przy uderzeniu w burtę pod pewnym kątem wybucha, przy innych kątach (bardzo ostre, poniżej 20) prześlizguje się po poszyciu, lub rykoszetuje (!). Kiedy indziej nie wybucha przy bliskim biegu pod dnem (np. równolegle do dna płynącego z dużą prędkością okrętu)

Czy ma to związek z jej rzeczywistym zachowaniem?

Byłbym bardzo wdzięczny za odpowiedzi bądź wskazówki. Shigure, jak sądzę, także :D
Duże koty zjadam na przystawkę.
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

O tak ... i na jutrzejszą posiadówkę temat jak znalazł :lol:
Speedy
Posty: 574
Rejestracja: 2004-07-23, 15:24
Lokalizacja: Wawa

Post autor: Speedy »

Hej

Flota to może nie do końca moja specjalność, ale jako że o amunicję chodzi, no to tak ogólnie:
Shinano pisze:Jak właściwie działa taki zapalnik magnetyczny w teorii i praktyce?
O ile wiem proste zapalniki sprzed wojny były zapalnikami pasywnymi typu indukcyjnego. Działało to mniej więcej jak głowica w magnetofonie. W zapalniku była sobie cewka i już. Gdy poruszająca się torpeda znalazła się w polu magnetycznym okrętu, w cewce indukował się niewielki prąd, który po wzmocnieniu płynął do spłonki elektrycznej i bum.

Wprowadzone później nieco bardziej skomplikowane zapalniki aktywne składały się z "anteny nadawczej", cewki czy zespołu cewek umieszczonych nieco bardziej z tyłu torpedy, i cewki/cewek odbiorczych umieszczonych z przodu i rejestrujących pole magnetyczne. Czyli w zasadzie niczego nie rejestrujących, bo wszak pole się nie zmieniało. Ale w pobliżu metalowego kadłuba okrętu pole magnetyczne zaczynało ulegać deformacji czyli zmieniać się a więc zmienne pole magnetyczne indukowało prąd w cewce odbiorczej... itd. Wszystko razem przypominało nieco indukcyjny wykrywacz metali. Zdaje mi się że takie zapalniki są stosowane do dzisiaj.
Pozdro
Speedy
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

"Chodziło nam z Shigure (i tu nie mogliśmy znaleźć dobrego konsensusu), skąd torpeda "wie", kiedy ma wybuchnąć?

Następnie, kto zapodawał nastawy czułości jej zapalnika? Czy można tym było "kręcić" przed jej wystrzeleniem? "

... jesteśmy po PARU piwach ale sorki trzymamy kurs i chodzi nam o blizsze dane techniczne o bliskości reakcji zapalnika magnetycznego i czasie reakcji?
Generalnie, jakie zapalnik ma warunki brzegowe, w sensie serwomechanizmów?
p.s - pytamy serio ponieważ CHCEMY WIEDZIEĆ ...
Awatar użytkownika
Grom
Posty: 405
Rejestracja: 2008-03-12, 00:15

Post autor: Grom »

Ale w pobliżu metalowego kadłuba okrętu pole magnetyczne zaczynało ulegać deformacji czyli zmieniać się a więc zmienne pole magnetyczne indukowało prąd w cewce odbiorczej... itd.
Raczej chodzi Ci o indukcję zwrotną, czyli pole magentyczne o odwrotnym kierunku wywoływało w cewce prąd płynący przeciwnie. Na skutek tego spadało natężenie prądu w obwodzie cewek. Pole magnetyczne nie jest jednakowe. Natężenie strumienia jest różne w zależności od odległości do źródła. Przynajmniej tak mi się coś tłucze po głowie ze szkoły. Wystarczyło, że pole magnetyczne generowane przez kadłub osiągnęło jakąś określoną wartość i tym samym generowało w obwodzie cewek prąd o odpowiednim natężeniu. Logika podpowiada mi, że w obwodzie znajdował się przekaźnik różnicowo - prądowy.
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

Grom pisze:
Ale w pobliżu metalowego kadłuba okrętu pole magnetyczne zaczynało ulegać deformacji czyli zmieniać się a więc zmienne pole magnetyczne indukowało prąd w cewce odbiorczej... itd.
Tak, ale wtedy, jeśli pola te poruszają się względem siebie; a jeśli nie?
grom pisze: Raczej chodzi Ci o indukcję zwrotną, czyli pole magentyczne o odwrotnym kierunku wywoływało w cewce prąd płynący przeciwnie. Na skutek tego spadało natężenie prądu w obwodzie cewek. Pole magnetyczne nie jest jednakowe.
No jasne.. eee my wiemy, że nie jest jednakowe, raczrej hm... kuliste :D Wokół obiektu? Czyli prąd zworotny miał ujemny zwtot, więc następpowało odejmowanie "sygnału" i gdy osiągało "zero" następował wybuch?
grom pisze: Natężenie strumienia jest różne w zależności od odległości do źródła.
Natężenie źródła czego? Elektronów? Inmdukcji? Pytamk powodowany ciekawością, a nie złoślkiwością :-)
grom pisze: Przynajmniej tak mi się coś tłucze po głowie ze szkoły. Wystarczyło, że pole magnetyczne generowane przez kadłub osiągnęło jakąś określoną wartość i tym samym generowało w obwodzie cewek prąd o odpowiednim natężeniu.
Jasne, ale jaka to wartość? Liczba bezwzględna.. oparcie w żródłach ?
grom pisze: Logika podpowiada mi, że w obwodzie znajdował się przekaźnik różnicowo - prądow
...a czas reakcji ?

p.s - mamy w sobie troszkę piwa więc wybacz czasami niezrozumiałość ?.
Awatar użytkownika
Grom
Posty: 405
Rejestracja: 2008-03-12, 00:15

Post autor: Grom »

shigure pisze:Tak, ale wtedy, jeśli pola te poruszają się względem siebie; a jeśli nie?
Nie ma takiej możliwości.
shigure pisze:No jasne.. eee my wiemy, że nie jest jednakowe, raczrej hm... kuliste :D Wokół obiektu? Czyli prąd zworotny miał ujemny zwtot, więc następpowało odejmowanie "sygnału" i gdy osiągało "zero" następował wybuch?
Trzebaby się cofnąć do podstaw fizyki. Pole elektromagentyczne indukuje się zgodnie z regułą prawej dłoni. Jeśli ułożysz pięść i wystawisz kciuk, który uznać można za kawałek przewodnika to Twoje zaciśnięte palce wskazują kierunek w jakim wiruje pole elektromagentyczne. Tak jak na rysunku:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... netism.svg
Jedynym rozwiązaniem jakie przychodzi mi do głowy jest indukcja prądu wywołana przez samą torpedę poruszającą się w wodzie. Powstałe pole elektromagnetyczne indukowało prąd w obwodach. Jeśli torpeda napotkała cel, który indukował pole elektromagnetyczne wówczas w obwodach cewek pojawiał się prąd indukowany przez pole elektromagnetyczne celu.
Skąd przyszedł mi do głowy przekaźnik różnicowy ? Bowiem suma spadków napięć w obwodzie jest równa zero. Czyli to co wpływa jednym kablem i wypływa drugim zawsze będzie zero. Przekaźnik różnicowy działa na zasadzie różnicy pomiędzy tym co wpływa i wypływa. Jeśli następuje jakiekolwiek zaburzenie równowagi następuje "trip", czas działania ? Nie chcę kłamać, ale chyba 0.4 albo 0.2 sekundy.
Ostatnio zmieniony 2008-06-28, 23:33 przez Grom, łącznie zmieniany 1 raz.
adyrian
Posty: 137
Rejestracja: 2007-08-12, 20:15
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: adyrian »

Zgodnie z prawem indukcji magnetycznej Faradaya przepływ prądu w przewodniku indukuje dookoła niego pole magnetyczne a w drugą stronę- zmiany pola magnetycznego indukują w przewodniku prąd (prąd indukuje sie tylko wtedy, gdy przewodnik znajduje się w zmiennym polu magnetycznym).
Czujnikiem w zapalniku magnetycznym była cewka, której uzwojenie było podzielone na 2 symetryczne części, połączone przeciwsobnie (podobnie jak przetworniki humbucking w gitarze elektrycznej). Stałe pole magnetyczne ziemi (wtedy uważano, że pole to jest stałe i równie rozłożone niczym siatka południków na globusie) oddziaływało równomiernie na obie części cewki tak, że indukowany podczas ruchu torpedy prąd znosił sie wzajemnie. Powolne zmiany były kompensowane przez układ histerezy tak, że czujnik reagował tylko na dość szybkie fluktuacje pola magnetycznego.
Metale pod względem swoich właściwości magnetycznych dzielą sie na 2 rodzaje: ferromagnetyki- np. żelazo oraz diamagnetyki- np. miedź. Ponieważ kadłuby wykonywano ze stali to interesują nas te pierwsze. Ferromagnetyki posiadają własne, chaotycznie ukierunkowane pole magnetyczne. Ogromna masy stali z której wykonano kadłub statku lub okrętu powodowała silne zaburzenia pola magnetycznego ziemi w jego bezpośredniej bliskości. W poruszającej sie w jego okolicy cewce czujnika szybkie, chaotyczne fluktuacje pola magnetycznego indukowały impulsy prądu wzmacniane przez wzmacniacz (tak jak drgania struny w gitarze elektrycznej tylko, że tu "struna" była nieruchoma a poruszał sie "przetwornik").
Tu można zwrócić uwagę na inny problem dotyczący pasywnych zapalników magnetycznych. Skoro zapalnik najsilniej reagował na zmiany pola magnetycznego to można było zmniejszyć jego zasięg poprzez jego ukierunkowanie. Należało otoczyć kadłub okrętu przewodnikiem- przepływający przez niego prąd o odpowiedniej wartości zmieniał kadłub okrętu w ogromny elektromagnes o ukierukowanym polu magnetycznym. Takie stałe, ukierunkowane pole magnetyczne wywoływało znacznie słabsze impulsy w czujniku i zasięg działania zapalnika znacznie spadał.

Teraz można po części odpowiedzieć na zadane pytania: zasięg zależał oczywiście od masy metalowego obiektu a więc był większy dla pancernika niż dla małej stalowej barki :)
Dla kadłuba bez żadnych zabiegów demagnetyzacyjnych zasięg zapalników z tego okresu wynosił max ok 2- 3m. W przypadku demagnetyzacji był znacznie mniejszy. Czas reakcji samego zapalnika był dość krótki (rzędu 300- 500 ms). Zasięg nie był regulowany bo i tak nie był rewelacyjny. W ogóle zapalnik MKVI był w omawianym okresie przysłowiową "czarną skrzynką": nawet oficerowie torpedowi raczej nie znali szczegółów jego konstrukcji, co najwyżej samą zasadę działania (zresztą w tamtym czasie najbardziej fachową osobą do jego obsługi był by radiooperator).

Pozdrawiam
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

Dziękujemy za pomoc - troszkę nam to rozjaśniło obraz sytuacji choć niewiadomych jakże wiele :lol:
Shinano
Posty: 657
Rejestracja: 2004-03-07, 22:25

Post autor: Shinano »

Informuję, że w nowych Okrętach Wojennych jest nasz (Shigure i mój) artykuł w powyższym temacie. Prosimy o recenzje i dyskusję.
Duże koty zjadam na przystawkę.
shigure
Posty: 1242
Rejestracja: 2004-01-04, 21:35
Lokalizacja: szczecin

Post autor: shigure »

... Shinano-ten apel to desperacja czy brak wiary ? :lol:
Choc o brak wiary w tym kraju trudno Ciebie posądzić :?
Shinano
Posty: 657
Rejestracja: 2004-03-07, 22:25

Post autor: Shinano »

shigure pisze:... Shinano-ten apel to desperacja czy brak wiary ? :lol:
Choć o brak wiary w tym kraju trudno Ciebie posądzić :?
A ty zapomniałeś, że znaki interpunkcyjne na końcu zdania si pisze przy samych wyrazach, bez spacji? :lol:

Mnie będziesz w Polsce oskarżał publicznie o brak wiary?! :D :-D Mówiłem przecież, że wierzę od 6-16. A później już tylko modlitwa.

Jakbym nie rzucił apelu, to byśmy pewnie nic nie zyskali- popatrz no tylko, jakie tematy są na topie.
Duże koty zjadam na przystawkę.
ODPOWIEDZ