Размагничивающие устройства системы ЛФТИ. Довоенные разработки лаборатории А. П. Александрова. Оборудование кораблей размагничивающими устройствами в начале войны
Научно-исследовательская работа на тему «Исследование возможности размагничивания кораблей» была начата в ЛФТИ под руководством А. П. Александрова в 1936 г. в связи с запросом ЦКБ-4 при Балтийском судостроительном заводе, которое занималось проектированием линейных кораблей, и активизацией использования на Западе мин и торпед с магнитными и индукционными замыкателями . Хотя при теоретических расчетах магнитного поля корабля в первом приближении его, казалось бы, можно рассматривать как эллипсоид вращения, но из-за неравномерного распределения ферромагнитных масс в объеме корабля и по другим причинам такой расчет магнитного поля некорректен. Поэтому работа в значительной степени носила экспериментальный характер.
Из общих соображений следовало, что постоянные и индуцированные магнитные моменты корабля, зависящие от свойств стали и условий намагничивания, могут быть скомпенсированы при помощи трех взаимно
перпендикулярных соленоидов. Ток в этих соленоидах изменяется в соответствии с изменением положения корабля относительно внешнего поля и магнитного состояния. Размагничивающая система должна состоять из соленоидов, создающих компенсирующее поле, следящей системы для регулирования тока в соленоидах и генераторов, питающих соленоиды и следящую систему.
По отношению к кораблям задача формулировалась так: «Разработка метода, позволяющего свести искажение (земного) поля вблизи корабля к возможно меньшим значениям» (мы стремимся сохранить специфические выражения и терминологию, приведенные в отчете, чтобы подчеркнуть глубину постановки проблемы и ширину охвата решаемых в то время вопросов). В этом же отчете приведены результаты анализа возможного действия замыкателей неконтактных мин и торпед. Предполагалось, что наиболее вероятно использование вертикальной составляющей магнитного поля корабля и ее первой и второй производных.
Дальнейшая экспериментальная работа разбивалась на две независимые части: изучение характера намагничивания моделей и кораблей и изучение действия размагничивающих соленоидов различных систем на моделях и на кораблях; разработка и изучение действия следящей системы (для регулирования тока в соленоидах). Эта часть работы была выполнена в лаборатории ЛФТИ, и на основании ее результатов создана следящая система. На простейшей модели в ЛФТИ были изучены магнитные поля и проанализировано действие всевозможных соленоидов, определены их основные характеристики и районы действия. Было показано, что с помощью горизонтально расположенного соленоида и его секций можно значительно уменьшить величину вертикальной составляющей магнитного поля модели.
Для проведения натурных опытов по определению возможности защиты кораблей от магнитных и индукционных мин и торпед были выбраны корабли различных классов от малых до больших : опытный сторожевой корабль «Дозорный» водоизмещением 120 т, лидер эскадренных миноносцев «Ленинград» водоизмещением 2000 т, линейный корабль «Марат» водоизмещением 23 000 т. Кроме того, первоначально проводились опыты по измерению магнитных полей эскадренных миноносцев «Яков Свердлов» и «Артем» и лидера «Ленинград» во время стоянки их в сухом доке (тогда еще не было специальных подводных приборов). Конечно, в доке было много металлических изделий и предметов, которые влияли на величину измеряемого поля, поэтому результаты этих измерений носили предварительный характер.
Измерения магнитных полей производились тремя способами: с помощью индукционной катушки и баллистического гальванометра; с помощью инклинатора и разработанного в ЛФТИ специального магнитометра .
На опытном корабле (ОК) «Дозорный» работы проводились в 1938 г. Была уложена временная горизонтальная обмотка по наружному борту на уровне ватерлинии. Измерено магнитное поле корабля без тока в обмотке, а затем при различных значениях тока. После подбора величины тока в обмотке удалось скомпенсировать магнитное поле корабля до 15 % от исходного. Были проведены измерения магнитного поля корабля на разных курсах. В результате было установлено, что курсовые изменения магнитного поля ОК «Дозорный» незначительны и поэтому нет необходимости в их компенсации с помощью курсовых обмоток. Затем были проведены испытания при прохождении ОК «Дозорный» над индукционной миной «Ремин», установленной на глубине 9 м в Ораниенбауме и на глубине 4,5 м на Неве, а также над магнитной миной МДМ, установленной на Неве на глубине 4,5 м. После регулировки силы тока в обмотке защитного устройства при многократном прохождении корабля над минами ни одна из них не сработала .
При проведении опытов на линейном корабле «Марат» на рейде вблизи мыса Калгампия с помощью временной общей горизонтальной, носовой и кормовой секций обмотки сравнительно легко удалось уменьшить магнитное поле корабля в районе 35105-го шпангоутов в 610 раз. В отчете указывалось, что дальнейшее уменьшение магнитного поля корабля весьма затруднительно и потребует значительного усложнения размагничивающей системы .