Ккс. ККСС вопросы. 1. Классификация пл и га 2 Конструктивные типы пл и га
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
Оглавление 1. Классификация ПЛ и ГА 2 2. Конструктивные типы ПЛ и ГА 7 3. Внешние силы, действующие на конструкции корпуса 9 5. Безмоментное напряженное состояние 14 6. Конструктивные варианты оболочек 17 7. Обеспечение условий прочности 19 8. Обеспечение условий устойчивости 20 9. Конструкция обшивка основного корпуса. 22 10. Шпангоуты ОК 24 11. Напряжения, действующие в элементах ОК 26 12. Расчет элементов корпуса методом приближений 27 13. Проверка прочности обшивки 28 14. Проверка устойчивости обшивки 29 15. Проверка устойчивости отсека в целом 30 16. Выбор элементов шпангоута, оценка жесткостных характеристик 31 Центральный момент инерции определяется как 31 17. Погружение ГА и ПЛ 32 18. Всплытие ГА и ПЛ 34 19. ЦГБ, прочность и распложение 35 20. Цистерны вспомогательного балласта, прочность и распложение 36 21. Обеспечение плавучести в надводном и подводном положении 37 22. Общее расположение. Торпедный отсек 38 23. Общее расположение. Аккумуляторный отсек 39 24. Общее расположение. Центральный пост 41 25. Общее расположение. Прочная рубка и ограждение 42 26. Общее расположение. Ракетный отсек 44 27. Общее расположение. Энергетические отсеки 45 28. Первое приближение 46 29. Второе приближение 47 30. Третье приближение 51 31. Разработка чертежа секции ОК 54 32. Разработка растяжки наружной обшивки 56 33. Разработка продольного разреза секции 57 34. Разработка сечений по шпангоутам 58 1. Классификация ПЛ и ГА Подводные лодки — это боевые корабли, способные погружаться и длительное время действовать под водой и предназначенные для разрушения наземных объектов на территории противника, уничтожения подводных лодок, надводных кораблей и торговых судов и выполнения других задач (ведения разведки, высадки диверсионных групп и др.). В зависимости от основного вооружения подводные лодки подразделяются па ракетные, торпедные и ракетно-торпедные. Ракетные подводные лодки вооружаются баллистическими или крылатыми ракетами различной дальности стрельбы. Подводные лодки с баллистическими ракетами предназначены для нанесения ядерных ударов по важным в военном отношении объектам, расположенным в глубине территории противника. Подводные лодки с крылатыми ракетами предназначены для уничтожения наземных объектов, расположенных вблизи побережья, и морских целей, главным образом надводных кораблей и судов. В зависимости от типа ракет подводные лодки могут быть с надводным или подводным пуском их, а по дальности стрельбы — малой, средней и большой дальности. Ракетно-торпедные подводные лодки в качестве основного оружия несут ракеты- торпеды с ядерным и обычным зарядом, которые выстреливаются из торпедных аппаратов, для поражения морских целей. Они имеют также торпеды различных образцов. Торпедные подводные лодки предназначаются для уничтожения подводных лодок, надводных кораблей и судов противника и вооружаются дальноходными, с ядерными и обычными зарядами, самонаводящимися и другими торпедами. Из торпедных аппаратов может также производиться постановка мин. Подводные лодки с крылатыми ракетами, ракетноторпедные и торпедные в связи с широким кругом решаемых задач в ряде флотов отнесены к разряду многоцелевых. Кроме подводных лодок, предназначенных для решения задач, связанных с уничтожением объектов и целей противника, в военно-морских флотах имеются и подводные лодки специального назначения, к которым за рубежом относят подводные лодки радиолокационного дозора, десантно-транспортные и трапспартные подводные лодки, подводные лодки-цели (или мишени), экспериментальные, учебные, научно- исследовательские, а также сверхмалые подводные лодки, предназначенные для диверсионно-разведывательных действий. Подводные лодки радиолокационного дозора располагают необходимыми средствами и устройствами для ведения радиолокационной разведки. Так, например, американская атомная подводная лодка «Тритон» была оснащена радиолокационными станциями обнаружения воздушных целей, наведения истребительной авиации противовоздушной обороны, обнаружения работающих радиолокационных станций, опознавания, создания помех, боевыми информационно-управляюгцями системами, обеспечивающими сбор и обработку поступающей информации, специальной аппаратурой для ретрансляции полученной информации, Для скрытного ведения разведки, поддержания связи с командованием и взаимодействующими силами и выполнения других функций на перископной глубине подводные лодки радиолокационного дозора имеют около 20 различных выдвижных устройств. Десантно-транспортные и транспортные подводные лодки могут быть оборудованы специальными погрузочно-разгрузочными устройствами, в том числе средствами для погрузки и высадки десанта, колесной и другой военной техники. Лодки- мишени имеют конструкцию корпуса, оборудование и специальные средства, обеспечивающие им наибольшую живучесть и непотопляемость. Все подводные лодки в зависимости от типа главной энергетической установки могут быть атомными или дизельными (дизель-аккумуляторными) и в соответствии с этим относиться к различным подклассам. В зависимости от тактико-технических элементов (водоизмещения, вооружения, численности экипажа и др.) и предназначения все военные корабли, в том числе и подводные лодки, делятся на ранги. В ВМФ РФ установлены четыре ранга кораблей. Высшим рангом является первый. К нему относятся атомные и ракетные подводные лодки; ко второму рангу — большие и средние дизельные подводные лодки и т. д. Разделение подводных лодок на классы, подклассы и ранги определяется установленной в военно-морских флотах классификацией корабельного состава. Для удобства управления, обеспечения, совместного базирования, организации боевой подготовки, а также ведения боевых действий подводные лодки на ряду с другими кораблями флота сводятся в соединения и объединения, являющиеся штатными формированиями данного рода сил. К ним относятся дивизионы, бригады, дивизии, эскадры и флотилии. Классификация подводных лодок — Википедия Подводные лодки классифицируются по следующим признакам: По типу энергетической установки Атомные Атомные подводные лодки есть у пяти стран: США, Россия, Великобритания, Франция, Китай. Ещё две страны ведут строительство подводных лодок, Индия(см. также К-43, К-152), Бразилия Неатомные дизель-электрические (ДПЛ, ДЭПЛ) дизель-стирлинг-электрические (ДСЭПЛ) По водоизмещению: подводные крейсеры (К, ТК), крейсерские, большие (Б), средние (С), малые (М), сверхмалые По предназначению: стратегические (СН), многоцелевые (М), специального назначения По основному вооружению: баллистические ракеты (РБ), крылатые ракеты (РК), торпеды (Т), ракетно-торпедные (ТРК). По конструкции корпуса Однокорпусные — корпус одновременно и противостоит давлению, и имеет обтекаемую форму. Смешанного типа (полуторакорпусные) — для лучшей обтекаемости основной корпус частично прикрыт лёгким корпусом Двухкорпусные (например, подводные лодки типа I-46) — есть ярко выраженные лёгкий корпус и прочный корпус Многокорпусные — как правило, это несколько прочных корпусов внутри одного лёгкого корпуса, как, например в нидерландских лодках типа «Долфейн» и советских тяжёлых стратегических субмаринах 941 «Акула». По поколениям В истории развития атомного подводного кораблестроения выделяют пять поколений кораблей, которые различаются по надёжности, скрытности, вооружению, системам обнаружения. По аналогии неатомные подводные лодки соответствующего технического уровня также разделяют на поколения. Современные проекты Все стоящие на вооружении в настоящее время подводные лодки классифицируются следующим образом: Атомные подводные лодки с баллистическими ракетами (ПЛАРБ), другое обозначение: Ракетный подводный крейсер стратегического назначения (РПКСН); Атомные подводные лодки с крылатыми ракетами (ПЛАРК); Многоцелевые атомные подводные лодки с торпедным и торпедо-ракетным вооружением (ПЛАТ и МПЛАТРК); Неатомные подводные лодки с торпедным или торпедо-ракетным вооружением (ДПЛ и ДПЛРК). Экспериментальные типы Летающая подводная лодка Подводный самолёт (подводная лодка с подводными крыльями) Подводный аппарат — Википедия Подводный аппарат (англ. Submersible) — небольшое судно или техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в толще воды и на морском дне. В отличие от подводной лодки, как правило, имеет ограниченные возможности по автономности и поэтому работает во взаимодействии с обеспечивающим судном- носителем. Подводные аппараты могут работать на глубине недоступной для подводных лодок и водолазов. Классификация подводных аппаратов Подводные аппараты делятся на две основные категории: Обитаемые подводные аппараты (ОПА) и Подводные роботы По глубине погружения подводные аппараты условно делят на аппараты: для малых глубин — до 200 м, для средних глубин — до 2000 м, глубоководные — свыше 2000 м По степени зависимости от обеспечивающего судна: 1. автономные, способные погружаться, всплывать и перемещаться самостоятельно; 2. неавтономные, связанные при погружении с обеспечивающим судном тросом или кабелем. Подводные обитаемые аппараты По конструктивным особенностям в отдельные группы можно выделить аппараты следующих категорий: батискаф — особенностью является наличие поплавка заполненного бензином; способны погружаться на любые глубины Мирового океана, включая предельные; батиплан — буксируемый аппарат-«подводный планер» для наблюдений на небольших глубинах; аппараты с отсеком для выхода водолазов в воду — оснащены гипербарическим отсеком для транспортировки водолазов; Автономные глубоководные снаряды — несут оборудование для проведения подводных работ, такое как манипуляторы и отсеки для поднимаемых грузов и образцов; спасательные глубоководные аппараты (СГА) — оснащены пассажирским отсеком, стыковочным устройством и шлюзовой камерой для спасения экипажей подводных лодок; многоместные туристические подводные лодки — служат для подводных экскурсий, имеют пассажирский салон и дополнительные иллюминаторы. Подводные необитаемые аппараты телеуправляемые аппараты — подводный робот, связанный с надводным судном кабелем и управляемый оператором; автоматические подводные аппараты — полностью автономный подводный робот, работающий по заданной программе. 2. Конструктивные типы ПЛ и ГА Рассматривая корпус подводной лодки, необходимо различать его две составные части - прочный корпус с прочной рубкой, способные выдерживать гидростатическое давление, соответствующее расчетной глубине погружения подводной лодки, и легкий корпус с надстройкой и ограждением рубки, не испытывающие давления воды и служащие в основном для придания лодке обтекаемых обводов и размещения балластных отсеков. При этом различают следующие три основных конструктивных типа подводных лодок: 1 – прочный корпус; 2 – надстройка с палубой; 3 – ограждение рубки; 4 – прочная рубка; 5 – бортовые балластные цистерны; 6 – доковой киль; 7 – легкий корпус. однокорпусные лодки, у которых в средней части имеется только прочный корпус кругового сечения, а легкий корпус ограничивается легкими оконечностями, надстройкой и ограждением рубки (а); полуторакорпусные лодки, у которых легкий корпус располагается с обоих бортов по всей длине прочного корпуса, но не по всему его периметру, так как в нижней части легкий корпус отсутствует (б); двухкорпусные лодки, у которых легкий корпус полностью охватывает внутренний, прочный, корпус, придавая ему необходимую обтекаемую форму (в). Однокорпусная схема характерна для малых подводных лодок, двухкорпусная - для лодок наибольшего водоизмещения. Конструкции поперечных сечений подводных лодок: а – однокорпусной; б – полуторакорпусной; в – двухкорпусной; г – многокорпусных. 1 – голландская подводная лодка «Дельфин» 2 – проект подводного танкера (США). 3. Внешние силы, действующие на конструкции корпуса На движущуюся в подводном положении подводную лодку действуют силы и моменты, которые в зависимости от характера их воздействия можно разделить на две группы: статические и динамические К статическим относятся: — сила веса подводной лодки Рп; — сила плавучести γVп; — восстанавливающий момент Мψ; — остаточная плавучесть q; — избыточный дифферентующнй момент Мq. Сила веса подводной лодки в подводном положении Рп, приложенная в центре тяжести G, включает в себя, кроме нормальной нагрузки статически удифферентованной подводной лодки, вес воды в цистернах главного балласта и в проницаемых частях корпуса. Сила плавучести в подводном положении равна произведению удельного веса забортной воды на полное подводное водоизмещение Vп, взятое по наружным обводам подводной лодки. Она приложена в центре величины С, расположенном на нормальной оси Gy на расстоянии hп от начала координат, где hп — метацентрическая высота подводной лодки в подводном положении. Силы Рп и γVп равны и противоположно направлены. Действие их на подводную лодку сводится к созданию в случае возникновения угла дифферента (или крена) восстанавливающего момента Мψ = Pпhпsinψ или mθ= Pпhпsinθ. Остаточная плавучесть q появляется в результате того, что фактическая нагрузка подводной лодки практически всегда отличается от её нагрузки в статически удифферентованном состоянии, когда γVп=Рп. Избыточный дифферентующий момент Мq создается главным образом за счет того, что точка приложений силы остаточной плавучести не совпадает с центром тяжести G, а находится на некотором расстоянии хq от него: Мq = q хq cosψ, где q cosψ — составляющая силы q, параллельная оси Gy. Избыточный дифферентующий момент может возникать также вследствие перемещения грузов внутри корпуса без изменения веса подводной лодки (например, вследствие перераспределения воды между дифферентными цистернами). Статические силы и моменты зависят от нагрузки подводной лодки и её положения (угла дифферента или крена) и не зависят от скорости подводной лодки. Рис. 8. Силы и моменты, действующие на подводную лодку при движении под водой К динамическим силам и моментам относятся: — сила тяги гребных винтов Т; — момент силы тяги МТ; — главный вектор гидродинамических сил R; — моменты гидродинамических сил относительно координатных осей. Движение подводной лодки с заданной скоростью обеспечивается работой гребных винтов, которые создают силу тяги Т, направленную по оси валопровода. Поскольку ось валопровода, как правило, находится ниже линии действия силы сопротивления воды движению подводной лодки на величину уТ, то создается момент силы тяги МТ = Т уТ, дифферентующий подводную лодку на корму. Главный вектор гидродинамических сил R является равнодействующей всёх гидродинамических сил, действующих со стороны воды на поверхность корпуса подводной лодки при её движении. Точка приложения главного вектора называется центром давления, обозначается буквой К и в общем случае не совпадает с центром тяжести подводной лодки. Расположение центра давления зависит от характера движения подводной лодки и ее положения относительно поверхности воды: — при движении подводной лодки на переднем ходу на прямом курсе центр давления располагается в нос от центра тяжести; — при движении на заднем ходу и на циркуляции центр давления находится в корме от центра тяжести; — в подводном положении центр давления расположен выше центра тяжести; — в надводном положении подводной лодки центр давления ниже центра тяжести. Разложение главного вектора гидродинамических сил на составляющие, параллельные осям координат, дает в случае пространственного маневрирования следующие силы, действующие на подводную лодку: — продольную гидродинамическую силу, или силу лобового сопротивления воды Х при равномерном движении подводной лодки эта сила равна силе тяги гребных винтов; — нормальную гидродинамическую силу Y, которая в зависимости от направления является или подъемной (при Y>О), или топящей (при Y<О); — поперечную гидродинамическую силу Z. Поскольку центр давления не совпадает с центром тяжести, эти составляющие главного вектора гидродинамических сил создают гидродинамические моменты относительно координатных осей. Момент силы Y относительно оси Gz называется главным гидродинамическим моментом Мz. Поперечная сила Z относительно оси Gx создает кренящий гидродинамический момент Мx, а относительно оси Gy — гидродинамический момент курса (или рыскания) Мy. Все эти силы и моменты будут иметь место при пространственном маневрировании подводной лодки. Если подводная лодка совершает маневр только в вертикальной плоскости и при этом угол крена равен нулю, то поперечная сила Z, а соответственно и моменты Mx и My, отсутствуют ввиду симметрии корпуса относительно диаметральной плоскости. В этом случае характер движения и положения подводной лодки будет определяться силой лобового сопротивления Х, нормальной гидродинамической силой Y и главным гидродинамическим моментом Mz. Гидродинамические силы и моменты зависят от скорости движения подводной лодки, угла атаки (дрейфа), углов перекладки рулей и объёмного водоизмещения (площади поверхности корпуса) подводной лодки. Для гидродинамических сил Х, Y и для гидродинамического момента Mz, действующих в вертикальной плоскости, эта зависимость выражается формулами: Х = 0,5 Сх ρ v2 Vп2/3 Y = 0,5 Сy ρ v2 Vп2/3 (1) Mz = 0,5 mz ρ v2 Vп2/3 где v — поступательная скорость подводной лодки; ρ — плотность воды; Vп — полное подводное водоизмещение подводной лодки. Безразмерные коэффициенты Сх, Сy и mz называются позиционными коэффициентами соответствующих сил и момента, или позиционными гидродинамическими характеристиками подводной лодки в продольной плоскости. Они зависят от углов атаки и перекладки рулей и определяются для каждой подводной лодки экспериментально путём модельных испытаний в опытовых бассейнах или аэродинамических трубах. Позиционными эти коэффициенты называются потому, что зависят только от положения (позиции) подводной лодки и рулей по отношению к набегающему потоку воды и не зависят от вращения подводной лодки относительно оси |