Jump to content

Praktisk uthållighet under vatten Gotland/Södermanland?


Fu Johanson

Recommended Posts

Med stirlingmaskineriet i Gotland- och Södermanland-klasserna har ju uthålligheten under vatten ökat dramatiskt enligt de offentliga uppgifter som finns. Allt från 14 dagar till "över fyra veckor" i den här ( http://www.mil.se/upload/Forband/Utbildnin...atsbroschyr.pdf ) broschyren.

 

Men, hur blir det med luftkvaliteten i praktiken när man avstår från snorkling under en så lång tidsperiod, har tekniken kommit i kapp vad avser absorbering/filtrering av koldioxid och övriga gaser?

Eller är besättningen i praktiken sängliggande efter den första veckan?

 

Vi har ju lite medlemmar med ubåtserfarenhet här, ni kanske kan sprida lite ljus över saken.

 

/Fu Johanson

Link to comment
Share on other sites

Ubåtar och rymdfarkoster använder scrubbers för att filtrera bort koldioxid ur luften. Med tanke på att atomubåtar har funnits i tjänst rätt länge nu så finns det utvecklade och beprövade system för att rena luft månader i sträck, så att "återvinna" luft är inget problem.

Link to comment
Share on other sites

Självklart är det inte bra att gå ut med exakta siffror. Men är det en månad eller mindre?

 

Edit: Det kan inte vara för svårt att räkna ut om man vet motorns effekt, ungefärlig förbrukning, verkningsgrad och hur stora syre och dieseltankarna är.

Edited by Slenke
Link to comment
Share on other sites

Självklart är det inte bra att gå ut med exakta siffror. Men är det en månad eller mindre?

 

Edit: Det kan inte vara för svårt att räkna ut om man vet motorns effekt, ungefärlig förbrukning, verkningsgrad och hur stora syre och dieseltankarna är.

 

Rätta mig gärna om jag har fel men nu finns det väl lite olika driftsprofiler för en dieselelektrisk ubåt med tillsatsmaskineri av Stirlingtyp. Det normala när man ska använda Stirlingmotorerna (för att slippa dra ut batterierna och behöva snorkla) är att använda den ena motorn för framdriften och den andra för hotel load som det kallas på eng. Dvs. allting som förbrukar ström i en ubåt som elektronik, scrubbers, belysning osv. samt även ladda batterierna om så behövs. Sen kan man även välja att köra med bägge Stirlingmotorerna för drift och ta resten från batterierna. Eller låta en Stirlingmotor enbart ladda batterierna. Det finns säkert fler valmöjligheter, men beroende på hur man väljer att använda Stirlingmotorerna så varierar även räckvidden.

 

/Per

Link to comment
Share on other sites

Självklart är det inte bra att gå ut med exakta siffror. Men är det en månad eller mindre?

 

Edit: Det kan inte vara för svårt att räkna ut om man vet motorns effekt, ungefärlig förbrukning, verkningsgrad och hur stora syre och dieseltankarna är.

Motorns (ut)effekt är 75 kW.

Förbrukningen är 250 gram per kWh (diesel) respektive 950 gram per kWh (syre).

 

Detta är öppna uppgifter som kan hittas på internet med en smula googlande (vilket jag just gjorde).

 

Edit: Tillägg:

The Nacken Class has a submerged displacement of a little over 1000 tes and might require only something like 60 kW

at 4 kts plus a hotel load of a nominal 60 kW.

Edited by eskil
Link to comment
Share on other sites

Ubåtar och rymdfarkoster använder scrubbers för att filtrera bort koldioxid ur luften. Med tanke på att atomubåtar har funnits i tjänst rätt länge nu så finns det utvecklade och beprövade system för att rena luft månader i sträck, så att "återvinna" luft är inget problem.

Problemet där borde ligga i hur länge kalket fungerar i scrubbern.

Tekniken är ju "samma" som som de rebreathers som man dyker med.

Kalket "binder upp" CO2, och förbrukat kalk går inte såvitt jag vet att återanvända.

Link to comment
Share on other sites

Ubåtar och rymdfarkoster använder scrubbers för att filtrera bort koldioxid ur luften. Med tanke på att atomubåtar har funnits i tjänst rätt länge nu så finns det utvecklade och beprövade system för att rena luft månader i sträck, så att "återvinna" luft är inget problem.

Problemet där borde ligga i hur länge kalket fungerar i scrubbern.

Tekniken är ju "samma" som som de rebreathers som man dyker med.

Kalket "binder upp" CO2, och förbrukat kalk går inte såvitt jag vet att återanvända.

Kalket går att återvinna genom kalcinering, men jag tror inte att det är något som görs ombord. Det är enklare och billigare att ha med sig kalk så det räcker och fylla på när man bunkrar.

Link to comment
Share on other sites

Självklart är det inte bra att gå ut med exakta siffror. Men är det en månad eller mindre?

 

Edit: Det kan inte vara för svårt att räkna ut om man vet motorns effekt, ungefärlig förbrukning, verkningsgrad och hur stora syre och dieseltankarna är.

Motorns (ut)effekt är 75 kW.

Förbrukningen är 250 gram per kWh (diesel) respektive 950 gram per kWh (syre).

 

Detta är öppna uppgifter som kan hittas på internet med en smula googlande (vilket jag just gjorde).

 

Jo, Stirlingmotorernas effekt och förbrukning. Men det är ett par parametrar till man måste känna till för att kunna spekulera om uthållighet. Men nu vandrar man på en tunn linje tycker jag.

Link to comment
Share on other sites

bg_band2.jpg

1. Tycker man att en tråd bryter mot reglerna på ett eller annat sätt använder man "anmäl"-knappen. Då får BG reda på att det är ett problem och kan åtgärda det snabbt. Jag har tagit bort några inlägg där upphovsmännen har missat det.

 

2. Allt som har med ubåtars taktiska egenskaper, där uthållighet i uläge ingår, är jätte-jättekänsligt. Det är mao ett big no-no att tala om här.

 

3. Fortsätt nu att tala om det frågan handlade om: Alltså luftrening på ubåtar.

 

/mdn, Blågul

--------------------

REGLER

Link to comment
Share on other sites

Lite kort om luften på ubåtar. Den som vill veta mer läser i UbI M: Allmän som finns på emil, på bokförrådet och säkert på en och annan fulsida på Internet. (En gång i tiden fanns den på mil.se, men det var länge sedan.)

 

A. Syrgas. Besättningen andas och vill gärna fortsätta göra det. Halten syrgas ska ligga mellan 18 och 21%. Blir halten för låg är det inte bra, blir den för hög är det inte heller bra. (Egentligen är det partialtrycket som är intressant, men i normalfallet ska trycket ombord vara tillräckligt nära 1 atm för att det inte ska spela någon roll.) Ur brandskyddshänseende är en låg syrgashalt också intressant.

 

Det finns tre sätt att få ny syrgas att andas:

1. Sönderdela vatten från havet till väte och syre. Det kräver mycket energi och funkar om man har en kärnreaktor.

2. Syrgasfacklor. Genom en kemisk reaktion alstras värme samtidigt som syrgas frigörs. Jag kommer inte ihåg den exakta kemiska reaktionen i huvudet.

3. Medför ren syrgas och släpp ut vid behov. Eftersom stirlingmotorerna ändå kräver syrgas så märks inte ens det lilla man tappar ur tankarna för husbehov.

 

B. Koldioxid. Det är vad som blir kvar av det syre besättningen andades in och är även en rest av annan förbränning. För mycket leder till huvudvärk och en plågsam död. Normalt ska halten koldioxid ligga under en halv procent i luften. Koldioxid absorberas med kalk (scrubber) på samma sätt som i ett slutet/halvslutet dykarsystem. Röjdyk och ubåtarna använder precis samma kalk om jag inte minns fel...

 

C. Övrig sörja i luften. Koloxid bildas vid olika typer av förbränning och vätgas bildas i batterierna. Dessa två gaser kan oxideras till koldioxid respektive vatten. I luften finns också dålig lukt, aerosoler, kolväten och annat otrevligt som kan filtreras bort med filter av olika slag.

 

Sen kan tilläggas att man känner en klar skillnad på luftkvaliteten mellan utsidan och den luft som blir när man varit i uläge ett tag.

 

/mdn

Link to comment
Share on other sites

Tack för alla svaren, jag tolkar det som att besättningen har möjlighet att andas någorlunda obehindrat under tiden som ubåten befinner sig i uläge och det var väl egentligen nog med svar på min fråga.

 

För övrigt så kan jag väl skicka en stilla önskan till "någon" inom flottan att kanske sätta ihop en smula mer detaljerad broshyr om ubåtarna.

Jag misstänker att det finns en hel del mer intressant som kan sägas och som inte är hemligt.

Link to comment
Share on other sites

Lite kort om luften på ubåtar. Den som vill veta mer läser i UbI M: Allmän som finns på emil, på bokförrådet och säkert på en och annan fulsida på Internet. (En gång i tiden fanns den på mil.se, men det var länge sedan.)

 

A. Syrgas. Besättningen andas och vill gärna fortsätta göra det. Halten syrgas ska ligga mellan 18 och 21%. Blir halten för låg är det inte bra, blir den för hög är det inte heller bra. (Egentligen är det partialtrycket som är intressant, men i normalfallet ska trycket ombord vara tillräckligt nära 1 atm för att det inte ska spela någon roll.) Ur brandskyddshänseende är en låg syrgashalt också intressant.

Iom att syrets partialtryck då ligger på 0.18 - 0.21 atm (Daltons lag ftw) så är det totalt obetydligt, Syrets partialtryck måste komma upp i 1.6 atm för att börja bli giftigt. och även i de fallen så framkallar det "bara" kramper, vilket kanske inte är bra, men inte direkt omedelbart dödligt. Skador på lungor kan också framkallas av extremt lång exponering av syrgas vid ett partialtryck över 0.5 atm
Det finns tre sätt att få ny syrgas att andas:

1. Sönderdela vatten från havet till väte och syre. Det kräver mycket energi och funkar om man har en kärnreaktor.

2. Syrgasfacklor. Genom en kemisk reaktion alstras värme samtidigt som syrgas frigörs. Jag kommer inte ihåg den exakta kemiska reaktionen i huvudet.

3. Medför ren syrgas och släpp ut vid behov. Eftersom stirlingmotorerna ändå kräver syrgas så märks inte ens det lilla man tappar ur tankarna för husbehov.

 

B. Koldioxid. Det är vad som blir kvar av det syre besättningen andades in och är även en rest av annan förbränning. För mycket leder till huvudvärk och en plågsam död. Normalt ska halten koldioxid ligga under en halv procent i luften. Koldioxid absorberas med kalk (scrubber) på samma sätt som i ett slutet/halvslutet dykarsystem. Röjdyk och ubåtarna använder precis samma kalk om jag inte minns fel...

Ett annat alternativ vore väl att köra på "Scrubbers" alá den ryska Rebreathern IDA-71, där skrubbern istället för kalk innehåller kaliumperoxid, som avger syra när den binder koldioxiden? Frågan är dock om det mer effektivt (mest teknikonani) Edited by Fu Dahlberg
Link to comment
Share on other sites

Enligt mina beräkningar, bedömningar och önsketänkande som helt bygger på icke hemligt material, tidningsartiklar, reklammateriel och framför allt gissningar så gissar jag på kanske 20 dagar.

Edited by Pal
Link to comment
Share on other sites

Iom att syrets partialtryck då ligger på 0.18 - 0.21 atm (Daltons lag ftw) så är det totalt obetydligt, Syrets partialtryck måste komma upp i 1.6 atm för att börja bli giftigt. och även i de fallen så framkallar det "bara" kramper, vilket kanske inte är bra, men inte direkt omedelbart dödligt. Skador på lungor kan också framkallas av extremt lång exponering av syrgas vid ett partialtryck över 0.5 atm

Nu blir det härligt nördigt! Det är kul att det dyker upp en ordentlig ubåtstråd emellanåt.

 

Ja, i normalfallet är det väl den undre gränsen för syrgasnivån intressantast. En bekant säger sig ha talat med en amerikansk ubåts-FC som förordade 16% som en bra syrgasnivå ombord. "Efter några dygn försvinner huvudvärken."

 

När det gäller icke normalfall så är ett sannolikt scenario vid tvingande bottenläge och en sektion vattenfylld att den andra sektionen har dubbelt lufttryck - 2 atm. Även då ska risken för syrgasförgiftning inte vara så stor på ett bra tag. UbI M: Allmän anger att en tolerabel expositionstid vid 3 atm är 1 - 1,5 veckor, men problemet i det fallet blir knappast risken för syrgasförgiftning utan är nog minskade möjligheter till fri uppstigning p.g.a. ökad kvävgaskoncentration i blodet.

 

/mdn

Link to comment
Share on other sites

Ja, i normalfallet är det väl den undre gränsen för syrgasnivån intressantast. En bekant säger sig ha talat med en amerikansk ubåts-FC som förordade 16% som en bra syrgasnivå ombord. "Efter några dygn försvinner huvudvärken."

 

Jag var för länge sedan i diskussion med en s.k. teknisk dykare (=sportdykare som använder exotiska gasblandningar) i en grupp på gamla hederliga usenet. Han hade varit med på dykningar på ett vrak i medelhavet som var litet omskrivna då. Hursomhelst hade de en gasblandning med 16% O2, men den användes INTE vid ytan för att syrgashalten ansågs för låg om man andades den vid 1 atm; det fanns risk att man skulle tuppa av. Nu var de kanske extra försiktiga, och det kanske är annorlunda om man sänker syrehalten gradvis.

 

Som en kuriositet: jag läste några böcker om Bebe för ett par år seda, pionjären som gjorde de första dykningarna på litet större djup med en Bathysfär, ett stålklot som sänktes ned från ett fartyg i en wire. De hade helt enkelt kalk i öppna tråg ombord för att rensa bort koldioxid! Det var förstås korta dyktider jämfört med moderna ubåtar.

Link to comment
Share on other sites

Som en kuriositet: jag läste några böcker om Bebe för ett par år seda, pionjären som gjorde de första dykningarna på litet större djup med en Bathysfär, ett stålklot som sänktes ned från ett fartyg i en wire. De hade helt enkelt kalk i öppna tråg ombord för att rensa bort koldioxid! Det var förstås korta dyktider jämfört med moderna ubåtar.

Kalk har en större förmåga att binda koldioxid än vad som generellt nyttjas i scrubbern. Vid kalkbrist kan restkapaciteten i redan använt kalk utnyttjas. I UB I M:Allmän kapitel 8.4, som handlar om ubåtens uthållighet i tvingande bottenläge, kan följande läsas: "Dessutom kan kalkens restkapacitet utnyttjas genom att den sprids ut på durken eller på annat sätt. Luften ovanför kalken skall hållas i rörelse med hjälp av t ex en tidskrift eller dylikt."

Link to comment
Share on other sites

Jag har alltid trott att det var mängden mat och dryck man kunde ta med sig som avgjorde den faktiska uthålligheten.

En bekant till mig som var ubåtsman brukade påstå det.

 

Möller

Edited by 32LvTropp
Link to comment
Share on other sites

Ja, i normalfallet är det väl den undre gränsen för syrgasnivån intressantast. En bekant säger sig ha talat med en amerikansk ubåts-FC som förordade 16% som en bra syrgasnivå ombord. "Efter några dygn försvinner huvudvärken."

 

Jag var för länge sedan i diskussion med en s.k. teknisk dykare (=sportdykare som använder exotiska gasblandningar) i en grupp på gamla hederliga usenet. Han hade varit med på dykningar på ett vrak i medelhavet som var litet omskrivna då. Hursomhelst hade de en gasblandning med 16% O2, men den användes INTE vid ytan för att syrgashalten ansågs för låg om man andades den vid 1 atm; det fanns risk att man skulle tuppa av. Nu var de kanske extra försiktiga, och det kanske är annorlunda om man sänker syrehalten gradvis.

[ot]

Skulle det ev kunna vara HMHS Britannic? :D

Tekniskt dykning (Dock finns ingen fast definition) avser egentligen oftast hur man dyker, och inte med vad. Man "kan" rekreationsdyka med trimix (eller Nitrox) om man vill. När man talar om teknisk dykning talar man oftare att man dyker med "tak", antingen fysiskt tak i form om vrak eller grottor, eller med tak i form av krav på dekompresion[/ot]

 

Att ha en andningsgas som är lägra syrehalt än luft, får du vid en viss procent problem med att vid ytan (1 atm) så finns det för få Syreatomer per cm3 för att blodet skal bli mättat, så drabbas du av hypoxi, samma sak som händer på höga höjder. Uppe på höga ställen innehåller luften fortfarande 21% syre, fast antal syreatomer per cm3 är betydligt lägre pga minskat partialtryck.

Lösning på detta i dyk är att använda en transportgas med högre syrehalt ned till det djup där syrets partialtryck blir tillräckligt högt i bottengasen för att kunna andas den utan komplikationer.

 

Att köra en Ubåt på 16% syrgas (P02 = 0,16atm) låter som att man hamnar nära gränsen för Hypoxi, även om man sakta vänjer sig. Folket som lever högst uppe i Anderna lever med partialtryck på syret på strax över 0,12

Dock kommer även risken för Cerebralt höghöjdsödem, vilket är obra, även om det är ovanligt.

Link to comment
Share on other sites

2. Syrgasfacklor. Genom en kemisk reaktion alstras värme samtidigt som syrgas frigörs. Jag kommer inte ihåg den exakta kemiska reaktionen i huvudet.

Jag tror att du tänker på natriumklorat och järnpulver. NaClO3 + Fe => NaCl + FeO + O2.

 

Ett annat alternativ vore väl att köra på "Scrubbers" alá den ryska Rebreathern IDA-71, där skrubbern istället för kalk innehåller kaliumperoxid, som avger syre när den binder koldioxiden? Frågan är dock om det mer effektivt (mest teknikonani)

Den kemiska reaktionen är antagligen effektivare, men peroxider har den nackdelen att de är väldigt reaktiva och gärna reagerar med andra saker än de man hade tänkt sig att de skulle reagera med.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.



×
×
  • Create New...