Размерения и форма наружного корпуса

Важной характеристикой подводной лодки является объем голого корпуса, т. е. объем, занимаемый наружным корпусом, в том числе и проницаемые части. При одинаковом нормальном водоизмещении подводные лодки могут сильно отличаться по величине этого объема. Например, у американских атомных подводных лодок «Тритон» и «Джордж Вашингтон» практически равное нормальное водоизмещение (6000 и 5700 г), однако объем голого корпуса составляет 9000 и 7400 соответственно.

Объем голого корпуса У™ связан с главными размерениями подводной лодки следующей зависимостью:

Vr, = ЫВН, (42)

где L —наибольшая длина, измеренная между крайними носовой и кормовой точками наружного корпуса лодки; В — наибольшая ширина; Я—высота корпуса на миделе с учетом надстройки; Ô — коэффициент общей полноты (для подводного положения).

к числу других характеристик наружного корпуса подводной лодки относятся:

Я, = L/B — удлинение корпуса; / = L/VrK —относительная длина; ^ = S^JBH — коэффициент полноты мидель-шпангоута (наибольшего поперечного сечения); ср = _Llk_ —--коэффициент продольной полноты (приз магический коэффициент); Q = ——относительная смоченная поверхность (ко-эффициент смоченной поверхности).

В приведенных выражениях приняты следующие обозначения: 5шп — площадь мидель-шпангоута (наибольшего поперечного сечения); Q —смоченная поверхность подводной лодки.

Все перечисленные отношения и коэффициенты характеризуют ходовые качества подводной лодки в подводномположении. Поскольку режим движения надводным ходом для современных атомных подводных лодок является вспомогательным, аналогичные характеристики в надводном положении не представляют практического интереса.

Исключение составляет лишь осадка по крейсерскую ватерлинию Т, так как эта величина определяет, возможности входа подводной лодки в базу, подхода к пирсу, постановки в док и т. п. Различают осадку подводной лодки носовой оконечностью Гн, кормовой оконечностью Гк и среднюю осадку Гер, связанную с двумя предыдущими следующей зависимостью:

Обычно в справочниках приводятся значения средней или максимальной осадки (осадки кормовой оконечностью).

Общее расположение однозначно определяет размерения наружного корпуса проектируемой подводной лодки, однако в процессе разработки чертежей общего расположения следует учитывать не только возможности размещения необходимого оборудования, но и требования ходкости, мореходности, управляемости, гидролокационной видимости, непотопляемости и т. п., влияющие на выбор обводов наружного корпуса.' Если габариты внутреннего оборудования современных атомных подводных лодок в значительной степени ограничивают размеры прочного корпуса, то при выборе формы наружного корпуса проектировщик может остановиться на любом варианте.

По форме наружного корпуса все подводные корабли можно подразделить на три основные группы.

К первой группе относятся подводные лодки с наружными корпусами «классической» формы, имеющими развитую надстройку почти на всей длине корабля и отвечающими в большей или меньшей степени требованиям ходкости в надводном положении. Удлинение таких корпусов может достигать И—12, а коэффициент смоченной поверхности определяется по приближенной формулеа = 6,05 +0,26 Ш. (43)

Во вторую группу входят подводные корабли, наружные корпуса которых выполнены в виде хорошо обтекаемых тел вращения (рис. 21). В иностранной технической литературе такую форму обводов часто называют «китообразной» (whale-shape). Удлинение корпусов подводных лодок второй группы изменяется в пределах от 7,5 у подводной лодки «Альбакор», до 12 у ракетоносцев типа «Итэн Аллен», причем при большихудлинениях в состав корпуса вводят цилиндрическую вставку оптимальной по условиям ходкости длины (табл. 14).

Коэффициент смоченной поверхности для лодок с обводами этой формыа = 5,60+ 0,261/В (44)

Размерения и форма наружного корпуса

Рис. 21. Модель подводной лодки в аэродинамической трубе.

так же, как и в предыдущем случае, зависит, от удлинения, а влияние иа, него коэффициента продольной полноты оказывается незначительным, и им можно пренебречь.

Таблица 14

Рекомендуемая длина цилиндрической вставки

(в процентах от длины корпуса подводной лодки)

Призматический коэффициент

4

0,60

0,64

0,68

0,72

0,76

0.80

0,84

0,88

Длина цилиндрической вставки

0

6,8

14,3

22,5

31.1

40,0

49,5

60,0

к третьей группе относятся корабли с наружными корпусами в виде хорошо обтекаемых тел, форма которых в поперечном сечении отличается от круговой (например, форма горизонтального эллипса или прямоугольника со скругленными углами). Подобные корпуса позволяют получить наименьшую осадку в надводном положении, однако подводные ходовые качества кораблей при этом значительно уступают качествам лодок предыдущей группы. Примером кораблей третьей группы может служить спроектированный в США подводный танкер дейдвейтом 20 000 г, поперечное сечение которого имеет форму прямоугольника со скругленными углами.

Характеристики наружного корпуса танкера следующие:

_^;^ = 4; Н, = 0,14УВН; Те = 0,6.

Увнгде Le и фе—длина и призматический коэффициент оконечностей (без цилиндрической вставки); і?о — радиус скруглення углов поперечного сечения.

Величина коэффициента (где Ое-смоченная поверх-

'ность оконечностей) зависит от отношения 5/Я следующим образом:

4 1.0; 1,5; 2,0; 2,5

п

~ 0,722; 0,736; 0,750; 0,765.

Приведенная классификация подводных лодок по форме наружного корпуса носит в значительной степени условный характер, так как в этом случае не учитывается все многообразие форм корпусов, встречающихся на практике.

Геометрические характеристики наружных корпусов некоторых типов атомных подводных лодок и транспортных судов приведены в табл. 15.

Выбранную форму наружного корпуса проектируемой подводной лодки фиксируют теоретический чертеж и строевая по шпангоутам. На рис. 22 в качестве примера показан теоретический чертеж подводного транспортного судна, проект которого разработан норвежскими инженерами. Применительно к этому же судну на рис. 22 приведены некоторые кривые теоретического чертежа (грузовой размер и строевая по ватерлиниям в функции от средней осадки), необходимые для выполнения расчетов по теории корабля.

В связи с широким внедрением в практику проектирования машинной вычислительной техники предложены различные аналитические выражения формы обводов наружного корпуса под-

Таблица 15

Геометрические характеристики наружных корпусов атомных подводных лодок

Тип

 

Геометрические характеристики

корпуса

 

подводного корабля

 

Ь

Н

н

 

Й 1 О

     

В

В

т

0

°н Р

9

г.к

г.к

   

Обводы I

группы

     

Наутилус» «Скейт» «Тритон» «Хэлибат»

Скипджек» «Таллиби» «Трешер» «Джордж 5ашингтон» «Итэн Аллен» Танкер дедвейтом 30 ООО т (Япония) Танкер дедвейтом 40 ООО т (США)

Танкер дедвейтом 20 ООО т

(США) •

Танкер Дедвейтом 47 000 т [Англия)

4 100 3 000 9 000

5 400

3 800

3 600

4 600

7 400

8 700 55000

102 000

41 ООО 77 000

11,6 10,8 12,1 12,0

0

7,8 9,3 8,4 11,6

12,0

7,5

11,6

Обі 6,9

5,0 (

1,1 1,1 1,05

1,1

б в 0 ^

1,0 1,0 1,0 1,15

1,15

1,0

1,0

3 0 д ы Э,5

3,3

1,4 1,4 1,56 1,57

ц ы I

1,14 1,46 1,14 1,3

1,34

1,41.

1>2 III

1,11 (

0,52 0,58 0,49

0,58'

г р:;

0,52 0,55 0,53 0,55

0,56

0,53

0,60

гру 0,82

3,43

0,58 0,66 0,51 0,62

І' п п ь 1 п ы

0,785| 0,785 і 0,785

0,785 0,785

0,985 3,765 (

0,66 0,70 0,68

0,68 0,76

0.83 3,55

6,2 5,7 6,5 6,1

4; 9 5,4 5,1 6,0

6.1 4,7

6,1 '

;

4,9 5.7

9,1 9,0 9,2 9,2

7,6

8,0 7,8 8,6

8,7

7,6

8,6-

9,7 10,5

Размерения и форма наружного корпуса

Цзе іі^1аКй^!^а^Г^^^^^^ "^^""^'^^ °^ Revolution.by

Размерения и форма наружного корпуса

где ш] и !|—безразмерные ординаты и абсциссы обводов наружного корпуса; а; —численные коэффициенты полинома.

По мнению зарубежных специалистов, обводы корпуса подводной лодки в виде тела вращения достаточно полно определяются четырьмя параметрами': призматическим коэффициен том ф, относительными радиусами кривизны носовой Гн=—у—

п

И кормовой = —п- оконечностей и безразмерной абсциссой наибольшего поперечного сечения 1т-

Размерения и форма наружного корпусаРазмерения и форма наружного корпусаРазмерения и форма наружного корпуса

Предыдущая глава Оглавление Следующая глава