Afișați: cum să crească navigabilitatea și viteza IRA
Vasele cu rachete mici devin astăzi una dintre cele mai mari unități de luptă din cadrul Marinei rusești. Ca să nu mai vorbim de a fi în rândurile IRAs sovietice, pentru nevoile flotei ruse în paralel, sunt construite în cantități mari „bătăuși“ (Project 21631) și „Black Widow“ (Proiectul 22800). Doctor în Științe Tehnice Viktor Dubrovsky pregătit pentru FlotProm articol care calculează opțiuni pentru a crește viteza și starea de navigabilitate a navelor din această clasă prin schimbarea formei corpului navei.
Voi încerca să încep cu o idee pe care aproape toate constructorii de nave îl dezaprob: industria trebuie să furnizeze Marina cu nave care sunt cele mai potrivite nevoilor sale. Cu toate acestea, realizarea acestei idei este posibilă numai cu condiția strictă ca clienții, reprezentanți ai Marinei, va fi posibil să se cunoască astăzi și, mai ales, flota pe termen lung are nevoie pe deplin și în detaliu, precum și oportunitățile pe care le poate oferi utilizarea unor noi tipuri de nave.
În acest caz, o parte a problemei este necesitatea extremă pentru Outlook largă tehnice a reprezentanților clientului, deoarece realizarea de oportunități promițătoare de astăzi este inseparabilă de a înțelege întreaga gamă de oportunități care ar apărea atunci când se utilizează o varietate de noi tipuri de nave.
Modelul proiectului MRK 22800
Trebuie să se țină seama de faptul că navele de suprafață moderne sunt "purtători de capacitate", vorbind în termeni generali. Acest lucru înseamnă că dimensiunile lor sunt determinate, în principal, nu în greutate din suprafața sarcinii utile și a punții necesare pentru ao adapta și echipajul (luând în considerare toate domeniile necesare pentru a controla nava și întreținerea sistemelor și a dispozitivelor sale). De obicei, în prezent, încărcătura utilă a navelor de suprafață (NK) cu o structură de oțel și suprastructuri este în intervalul de 10-15% din deplasarea totală, rareori depășind 20%. Sunt deosebit de mari nevoile pentru o zonă destul de mare a punții (în primul rând cea superioară) pentru NK cu armament de avioane, care astăzi include, mai presus de toate, vehicule aeriene fără pilot.
În plus, calitățile operaționale importante ale NK sunt viteza realizabilă și capacitatea de ao menține în valurile mării. În cazul în care primul este realizat prin centralele electrice moderne, iar al doilea este aproape independent de capacitatea disponibilă este determinată de caracteristicile și carcasa EI precum și prezența cabrare sistemelor de sedare. Rețineți că capabilitățile unor astfel de sisteme în ceea ce privește rularea longitudinală sunt în mod fundamental foarte mici la navele de tip tradițional.
Rețineți, de asemenea că viteza de pe valuri de o intensitate suficientă este aproape întotdeauna redusă (sau schimba cursul, că lungește traseul) pentru a se asigura că nivelurile caracteristicilor de navigabilitate care sunt necesare pentru siguranța navigației și posibilitatea de funcționare a tuturor subsistemelor navei, în primul rând - a corpului navei și echipajului. Această influență este mai mare, cu cât deplasarea ND este mai mică, iar gradul de navigabilitate, determinat de tipul său arhitectural-constructiv, este mai rău.
Astfel, astăzi NK ar trebui să aibă o suprafață suficient de mare de punți, cea mai mare navigabilitate și performanță ridicată de conducere.
Toate aceste calități sunt oferite mai ușor atunci când se utilizează mai multe NC decât monohull convenționale. Deci, mai jos, ca alternative promițătoare NC, în primul rând - deplasarea mici și mijlocii, cele mai expuse la influența emoției, considerate Multihull tipuri NC.
Ani de cercetare si practica cateva zeci de obiecte construite, cu o suprafață mică a liniei de plutire prezentat avantajele lor semnificative în comparație cu tradiționale. Rezumând, putem spune că obiect mai multe corpuri cu o suprafață de plutire mică are aceeași seakeeping ca cilindree de 5-15 ori mai mare single-decorticate (în funcție de gradul de micime al zonei liniei de plutire, care este posibil să se asigure numai atunci când cerințele complexului la TC).
De exemplu, în Fig. 1 și 2 sunt date in situ asupra amplitudinilor tangaj și ruliu navelor tradiționale cu cilindree de 1000 și 3000 m (Corvette și fregată) și navă de 600 de tone, cu o suprafață de plutire mică (refracție), proiectat în anii 70 în comparație, ca pilot (conform modelului teste în bazinul nautică Krilov Shipbuilding Institutul de Cercetare. Acad. AN Krilov.). Opțiunile sunt considerate fără rolele liniștitoare.
Fig. 1. Amplitudini de înclinare pe valul care se apropie
Fig. 2. Amplitudini ale întârzierii pitch la val
Fig. 1. Amplitudini de pitching pe valul contor: 1 - corvette, 1000 tone, 12 noduri; 2 - CMPV, trecând emoție, 10 noduri; 3 - aceeași, contra-perturbare, 10 noduri; 4 - la fel, 18 noduri; 5 - fregata, 3000 de tone, 15 noduri.
Fig. 2. Amplitudinile de rulare printr-un decalaj la val: 1 - corvette, 1000 tone; 2 - fregata, 3000 tone; 3 - KMPV, 10 noduri, 4 - aceleași, 18 noduri.
Evident, nu numai avantajul de refracție, dar invers - în raport cu o singură coca - dependența vitezei de accident vascular cerebral cabrare: în creșterea ratei de refracție duce la o scădere a amplitudinii cabrare. Deci, pentru aceste nave de alimentare cu energie este într-adevăr creșterea vitezei pe o ieșire violentă - în contrast cu un singur corp în cazul în care este imposibil să se pună în aplicare din cauza necesității de a reduce viteza pentru a menține nivelul dorit de navigabilitatea.
Cu toate acestea, pre-selectați unul sau mai multe tipuri de NC, care ar trebui studiate mai în detaliu, participanții la această alegere ar trebui să fie cât mai precis posibil pentru a înțelege nevoile Marinei, precum și modul în care software-ul lor va afecta caracteristicile de performanță finale ale diferitelor tipuri de nave. În același timp, este imposibil să ne limităm la interacțiunea designerilor cu clientul doar la cea mai veche etapă de proiectare. Această interacțiune trebuie să fie constantă la etapele premergătoare proiectului și accesibilă - la toate cele ulterioare, deoarece la toate etapele de proiectare există soluții tehnice alternative care afectează rezultatele designului.
Invitat să ia în considerare secvența de pre-soluții pe exemplul navă de rachete mici, IRAs, deoarece are o cilindree mică, și, prin urmare, poate fi înlocuit cu un nou tip de nave baze navale neprovocate.
Soluții pre-proiectare
Ca o considerație inițială a RTO-urilor proiectului 21631, în prezent în construcție. Inițial, interesul pentru acest scop special al navei a fost determinat de întrebarea: Este utilă dublarea vitezei MRK din punct de vedere tactic? De exemplu, pentru cea mai rapidă abordare la o distanță egală cu raza rachetelor - și o ieșire rapidă din zona de acoperire cu o grevă de retorsiune? Cu un domeniu țintă de până la 300 km, viteza de până la 50 de noduri poate fi utilă în sensul indicat mai sus. Cu toate acestea, până când nu este apreciată oportunitatea unei astfel de creșteri puternice a vitezei realizabile din punct de vedere tactic.
MRC "Uglich", proiectul 21631 Buyan-M
Fără a crește în mod semnificativ viteza de trecerea la unul dintre noile tipuri de nave, cel puțin, ar duce la mai mult sau mai puțin (în funcție de tipul) o creștere semnificativă navigabilitatea, care este utilă în special pentru nave mici tonaj.
O navigabilitate mai mare, împreună cu o creștere a zonei punții, ne va permite să primim în plus armament de aviație (drone) și să o folosim în mod eficient.
În continuare, luăm în considerare posibilele constrângeri și cerințe care pot determina alegerea tipurilor luate în considerare. Rețineți că, pentru a asigura comparabilitatea, toate opțiunile ar trebui să aibă aceeași suprafață de punți interne în platforma de conectare, care este zona punților interioare și a platformelor versiunii originale. În plus, se așteaptă același set de arme, adică masa sa, atunci când alege dimensiunile, rolul jucat de sarcina utila.
Evident, nu există nicio restricție privind lungimea opțiunilor alternative. Cu toate acestea, proiectul navei inițiale este în mod clar limitat, iar efectul acestei circumstanțe trebuie luat în considerare. Același sediment poate fi furnizat:
- un catamaran (o navă dublă cu carcase tradiționale);
- KMPV cu o alegere specială de dimensiuni;
- semi-refracție (când prova corpului navei au o mică zonă de linie de apă și furaje - contururi regulate, care permite convenabil să centralei (EI), practic, orice capacitate dorită).
Catamaran fi mai bine decât întruchiparea tradiționale, cu excepția unei zone a crescut punte, la stabilitatea transversală inițială și amplitudinile de rulare (accelerațiilor la aproximativ egale de cabrare care poate oferi dimensiuni de alegere rațională). Un precipitat mic poate fi furnizat și refracția aplicare dacă înălțimea acestora gondole (volum de deplasare sub apă) este luată ca precipitatul la deplasarea maximă. Atunci când nămolul egală cu înălțimea de gondole, refracție va fi folosit în apă calmă și este luat în apă de balast agitat pentru a crește precipitații și, prin urmare - îmbunătățirea seakeeping. Volumul balastului corespunde aproximativ jumătate din volumul total al rafturilor (adică volumul de la gondolă până la platformă). În acest caz, înălțimea motoarelor principale poate fi mai mare decât înălțimea gondolei. Acest lucru va forța un transfer ET la platforma de suprafață sau în mod semnificativ crește lățimea de lonjeroane (și, treptat, reduce la extremități, dar cojile de lungime mică poate duce astfel la unghiuri inacceptabil de mari pană waterlines lonjeroane, care va crește rezistența la tracțiune). Este clar că creșterea lățimii rafturilor înseamnă o creștere a zonei liniei de pluș, ceea ce va duce la o deteriorare a navigabilității.
Transferul motoarelor platformei înseamnă utilizarea de transmisie mai complexe și costisitoare de putere la elice, de exemplu, shafting înclinat sau viteze unghiulare sau de transmisie. Toate acestea este complicată și costisitoare de refractie cu tiraj limitat.
Același rezultat - o creștere a suprafeței liniei de plutire și deteriorarea navigabilității - care rezultă atunci când se utilizează un semi-CIPM.
Astfel, o limitare rigidă a proiectului în datele sursă va limita numărul de tipuri, forma contururilor sau posibilele opțiuni ale EUT.
Trebuie remarcat faptul că toate navele cu pescaj limitat trebuie să aibă propulsoare cu jet de apă - precum și nava tradițională originală.
Utilizarea avantajelor CMPV va fi cea mai ieftină în absența restricțiilor de sedimente.
Una dintre condițiile care afectează alegerea tipului, în acest caz este înălțimea lansatorului rachetelor principale. Dacă această înălțime este mai mare de 5 m, ceea ce nu le va permite să fie plasate în cadrul platformei pe două nivele care conectează coca, atunci opțiunea cu cârlige este cea mai convenabilă; în timp ce lansatoarele vor fi amplasate liniar în suprastructura de deasupra corpului principal - cu posibilitatea de a găsi părțile lor inferioare în rackul carcasei. În acest caz, rampele și suprastructura care le conectează la corpul navei vor fi o protecție suplimentară pentru lansatoare.
Această opțiune poate avea același motor principal și propulsie, precum și prototipul unic de corp original. Apoi vă puteți aștepta să reduceți viteza realizabilă în apă liniștită. Cu toate acestea, datorită reducerii pierderilor de viteză la valuri, viteza medie în condițiile marine poate rămâne practic aceeași.
Este mai tradițional pentru navele de război să folosească o centrală cu două arbori; astfel, vor fi prevăzute cu aceeași viteză în apă calmă, ca în stadiul anterior al tehnicii o singură carenă - datorită creșterii capacității și a crește eficiența propulsiei prin creșterea suprafața celor două elicelor în comparație cu una (pentru aceeași peleta). În acest caz, o creștere a secțiunii hidrodinamice totale a elicelor va permite utilizarea șuruburilor în locul unui jet de apă mai scump și mai complicat. În acest caz, viteza medie a undelor va fi, de asemenea, mai mare decât pentru un prototip cu un singur corp. În final, se poate asigura aproximativ viteză de două ori mai mare comparativ cu refractie realizabile din stadiul tehnicii convenționale - este clar cu o creștere notabilă a PP putere și deplasarea navei. Toate opțiunile enumerate pot avea armament suplimentar, care ar trebui să fie luat în considerare atât în valoarea inițială a sarcinii utile, cât și în dimensiunea zonei de punte necesare.
Astfel, în funcție de necesitățile clientului, următoarele opțiuni alternative pentru IRA pot fi luate în considerare atunci când se limitează proiectul:
- catamaran
- KMPV cu două sedimente, pentru apă liniștită și pentru emoție, cu centrale electrice în gondole sau într-o platformă de suprafață;
- semi-CMPV (cu o suprafață mică a liniei de plutire a părților anterioare și contururile tradiționale de furaje).
Dacă nu există nici o limitare a precipitațiilor:
- KMPV cu pârghii pentru același interval de viteză ca nava tradițională, cu un singur arbore sau cu un arbore dublu;
- cu două cavități CMVV cu o dublă viteză a accidentului complet, comparativ cu nava tradițională.
Navă cu o mică zonă a liniei de plutire "Sea Slice"
Mai jos, pentru un exemplu, este prezentată pe scurt principalele rezultate ale alegerii aproximative a dimensiunilor și a caracteristicilor așteptate ale ultimelor două RTO-uri.
Datele inițiale
Monohull prototip alternative de realizare 949 are o cilindree totală de t, cea mai mare lungime de 74,1 m, o lățime de 11 m, înălțimea de 6,57 m talonului, pellet 2,6 m, viteza de 25 noduri la o putere de 7,35 mW EI și jetului de apă.
Cu o înălțime de 6,57 m în corpul navei, una sau două punți pot fi plasate în cocă; cu o eroare în partea sigură, atunci când estimăm zona spațiilor interne, inclusiv zona superstructurii, vom recunoaște prezența a două punți. Apoi, suprafața spațiilor interioare, fără podeaua celui de-al doilea fund, va fi de aproximativ 1300 mp.
Luăm masa încărcăturii utile egală cu 15% din deplasarea totală, adică aproximativ 150 de tone.
Valorile specificate ale vitezei și puterii sunt considerate inițiale pentru studiile de proiectare.
Variante care nu sunt constrânse de schiță
Lățimea minimă totală a formelor de realizare, fără a se limita la precipitarea predispusă este determinată de următoarea cerință pentru stabilitatea transversală inițială: nu se rostogolească peste 10 de grade, când sunt parcate deochiate la viteza vântului de 100 de noduri (ceea ce corespunde la o zonă de navigație nelimitată).
Out-of-MAPM cu pârghii
Atunci când plasăm lansatoare în vecinătatea navei mijlocii, luăm aceeași destinație de deplasare (pentru a spori securitatea armamentului principal al navei). Această poziție este optimă pentru viteze apropiate de viteza progresului economic.
Utilizarea unei tehnici specifice care ține cont de trăsăturile CMPV permite determinarea dimensiunilor și caracteristicilor CMPV cu dispozitive de înclinare în aproximarea zeroth.
Lățimea totală a acestei opțiuni este determinată de cerința de mai sus pentru stabilitatea inițială.
O schemă aproximativă a aranjamentului general al MRK cu pârghii este prezentată în Fig. 3.
Fig. 3. Schema aproximativa a aranjamentului general al MRK cu piloti
KMPV cu contururi "semi-alunecare"
Pentru o creștere semnificativă a vitezei CMCV, trebuie utilizată o nouă formă a contururilor, asigurând viteze până la limita superioară a regimului de viteză tranzitorie.
În mod semnificativ, în comparație cu opțiunile anterioare, puterea CE necesită o lățime mărită a rafturilor și, prin urmare, conduce la o creștere a zonei de linie. Cu toate acestea, în calculul navei operațiuni de încărcare completă va pluti până la linia de apă de la marginea superioară a gondolei, deci nu este zona rafturilor liniei de plutire deteriorate oarecum semete numai la viteze mici. Această deteriorare ar trebui să fie compensată cât mai mult posibil de sistemul de calmare a pitching-ului.
Schema aproximativă a acestei versiuni a CMPV este prezentată în Fig. 4.
Schema aproximativă a MKPV cu o viteză maximă crescută
Date aproximative privind dimensiunile principale și principalele caracteristici ale opțiunilor pentru IRA, proiectul cărora este nelimitat
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: