Определение нагрузки в первом приближении путем решения уравнения масс

Хализев О.А., Чуксин Я.Н.

Определение нормального водоизмещения дизель-электрической ПЛ: учеб.-метод. пособие по курсовому проектированию / СПбГМТУ; СПб., - 2017. – 38с.

 

В учебно-методическом пособии рассмотрен процесс определения нормального водоизмещения дизель-электрической ПЛ в трех приближениях. Приведены последовательность и состав действий проектанта по определению основных составляющих нагрузки и объемного водоизмещения с последующим согласованием нагрузки и плавучести.

Пособие предназначено для студентов Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, обучающихся по специальности «Кораблестроение».

 

УДК

СПбГМТУ

 

Оглавление

Выбор прототипа. 4

Определение нагрузки в первом приближении путем решения уравнения масс. 5

Определение независимых масс. 5

Определение масс, зависимых от водоизмещения. 7

Определение масс, зависимых от водоизмещения в степени две трети. 11

Составление и решение уравнения нагрузки в первом приближении. 17

Уточнение нагрузки во втором приближении путем выбора параметров энергетической установки 19

Уточнение массы аккумуляторной установки. 19

Уточнение массы дизельной установки. 21

Уточнение массы гребной установки. 21

Составление и решение уравнения нагрузки во втором приближении. 22

Определение слагаемых постоянного плавучего объема из условий размещения. 23

Объем прочного корпуса. 23

Водоизмещающие объемы за пределами прочного корпуса. 29

Определение постоянного плавучего объема и нормального водоизмещения. 30

Согласование весового и объемного водоизмещения. 31

Уточнение некоторых масс и уточненная величина весового водоизмещения. 31

Согласование весов и объемов. 32

Литература. 34

Приложение. 35

Данные по ПЛ-прототипам.. 35

Данные по комплектующему оборудованию.. 38

 

Выбор прототипа

Для определения нагрузки в первом приближении необходимо задаться величинами измерителей масс. Эти измерители могут быть получены пересчетом с ПЛ-прототипа.

Выбор прототипа во многом определит облик проектируемой ПЛ. Через измерители проектируемая ПЛ наследует от ПЛ-прототипа ее архитектуру, конструктивные решения по корпусу, системам, энергетической установке и т.п. Применение измерителей с ПЛ, имеющей заметные конструктивные отличия от проектируемой, скорее всего приведет к неверной оценке составляющих нагрузки и водоизмещения в целом. Ошибка в определении водоизмещения и статей нагрузки, в свою очередь, может привести на дальнейших стадиях проектирования к невозможности создания проекта. В связи с этим необходимо обоснованно подходить к выбору прототипа для проектируемой ПЛ.

При выборе прототипа необходимо ориентироваться в первую очередь на требования ТЗ – прототип должен быть по возможности ближе к проектируемой лодке по основным параметрам. При этом очевидно, что полного совпадения данных ТЗ с параметрами ПЛ-прототипов добиться невозможно – такое совпадение сделало бы новое проектирование бессмысленным.

Данные по прототипам приведены в таблице 1. В объем работы должно входить краткое обоснование выбора прототипа.

Определение нагрузки в первом приближении путем решения уравнения масс

В первом приближении водоизмещение проектируемой ПЛ разбивается на три группы статей:

· Независимые массы, заданные в ТЗ или напрямую определяемые из него, P_НЕЗ.

· Массы, зависимые от водоизмещения, P_i = f (D).

· Массы, зависимые от водоизмещения в степени две трети, P_i = f (D ^2/3 ).

Необходимо определить все эти массы. Независимые массы могут быть определены из ТЗ непосредственно в тоннах. Зависимые массы определяются при помощи измерителей, получаемых с прототипа, и выражаются в долях водоизмещения и водоизмещения в степени две трети. Сумма всех этих масс и есть искомое водоизмещение.

Таким образом, можно получить уравнение вида

D₁=A₁D₁ + B₁D₁^2/3 + P_НЕЗ1

Решение этого уравнения относительно D позволит получить величину водоизмещения.