По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.58

Пропульсивный комплекс подводных судов и подводных аппаратов

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е. И. Забабахина», г. Москва

Выполнен анализ тяговых характеристик и сопротивления движению с использованием моделей подводных судов ПС и подводных лодок ПЛ. Показан способ пересчета параметров модели на натурные судна. Рассмотрены варианты управления и методы повышения энергоэффективности пропульсивных комплексов ПК. Анализируются энергетические характеристики ПК для различных движителей с учетом их КПД, удельной мощности и энерговооруженности. Для подводных дронов и торпед приведены различные типы движителей источников энергии с учетом существенных ограничений по объему, мощности и заметности движения.

Литература:

1. Шульга Р.Н. Тяговые характеристики судового электропривода // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2022. – № 1. – С. 28–39.

2. Шульга Р.Н. Тяговые характеристики винторулевых колонок и водометов // В портфеле редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

3. Шульга Р.Н. Пропульсивный комплекс ледокола и судов ледового класса // В портфеле редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

4. Шульга Р.Н. Привода судов с воздушной подушкой и с кавернами // В портфеле редакции «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

5. Иванченко А.А., Шишкин В.А., Окунев В.Н. Обзор опыта совершенствования конструкции и применения движительных систем в современном судостроении // Ве стник ГУМРФ им. С.О. Макарова. – 2016. – № 4 (28). – С. 156–173.

6. Шульга Р.Н., Петров А.Ю., Хренников А.Ю. Энергетические платформы с использованием цифровых модульных подстанций и энергоблоков // Энергия единой сети. – 2020, июль-август. – № 3 (52). – С. 18–28.

7. Шульга Р.Н. Применение распределенного электродвижения с использованием винторулевых колонок // Энергоэффективность и водоподготовка. – 2020. – № 4 (126). – С. 56–64.

8. Сахновский Б.М. Модели судов новых типов // Судостроение. – 1987.

9. Шульга Р.Н., Смирнова Т.С. Использование судовой энергетики для жизнеобеспечения арктических объектов // Российская Арктика. – 2020. – № 1. – С. 13–26.

10. Шульга Р.Н., Лавринович В.А., Лабутин А.А., Смирнова Т.С. Комплекс электрооборудования для модульных электрических судов // Российская Арктика. – 2020. – № 1 (8).

11. Колесник Д.В. Тенденции развития пропульсивных комплексов судов эксплуатирующихся во внутренних водных путях // Судовые энергетические установки: науч.-техн. сб. – 2005. – Вып. 14. – Одесса: ОНМА. – С. 5–10.

12. Клементьев А.Н., Трифонов В.И., Хвостов Р.С. Управление судном. – Н. Новгород: Изд. ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. – 32 с.

13. Скрынников В.И. Средства активного управления судами // Судостроение. – 1996. – № 11-12. – С. 45–47.

14. Корректировка элементов гребного винта для согласования с главным двигателем. – URL: http://www.studfile.net

15. Дефекты гребных винтов. – URL: http:// www.specmorservice.com

16. Богерман М. Новейшие технологии для Арктики. – URL: http://www.naukatehnika.com

17. Нетрадиционные типы движителей судна вместо гребного винта // Катера и яхты. – 1989. – № 137. – URL: http://www.barque.ru

18. Общие требования к пропульсивным установкам двусредних аппаратов. – URL: http://www.stadfile.net

19. Башкатов В.А. и др. Гидрореактивные пропульсивиые установки // Судостроение. – 1977.

Пропульсивные комплексы (ПК) судов разного назначения стали особенно востребованы в связи с широкой программой судового строительства в последние годы, а также развитию электрификации приводов и систем электроснабжения особенно в условиях Арктики. Подводным суднам (ПС) при этом отводится значительная роль как в качестве транспортных судов (танкеры, газовозы, исследовательские суда), так и в более широком использовании подводных лодок (ПЛ). Широкий набор и развитие традиционных и нетрадиционных движителей взамен гребного винта постоянно обсуждается в литературе особенно с широким распространением винторулевых колонок и водометов. Параллельно с развитием ПЛ развиваются и подводные аппараты (ПА) как в качестве глубоководных, спасательных и специального назначения, так и в качестве широко используемых на быстроходных подводных дронов и торпед, причем последние наиболее широко используют как электропривод, так и гидрореактиный принцип движения.

Цель статьи состоит в анализе ПК применительно к ПС с использованием моделирования, управления и оценки их энергоэффективности, а также применительно к ПА на примере динамики ПК торпед. Библиография в части ПК и тяговых характеристик электропривода отражена в [1–7] посвящена конструированию и применению движителей. Вопросы моделирования наиболее полно представлены в [8], тенденции развития ПК освещены в [9–11], а управления судном в [12–16]. Вопросы динамики ПК быстроходных дронов и торпед представлены в [17–19].

Подводные суда ПС и подводные лодки ПЛ имеют близкие соотношения главных размерений и форму обводов корпуса, а также режимы движения, что позволяет рекомендовать единый способ оценки их ходовых качеств.

Сопротивление моделей ПС и ПЛ зависит от главных размерений, формы обводов, скорости, а также посадки (дифферента и крена). При плавании на достаточно большой глубине (заглубление оси ПЛ более 2,5–3,0 параметров корпуса) ПС и ПЛ не испытывают волнового сопротивления, и полное сопротивление R, Н для них может быть определено по формуле (1):

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Пропульсивный комплекс подводных судов и подводных аппаратов. Конструкторское Бюро. 2023;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: