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1999年第2期潜艇学术研究.一7关于单螺旋桨潜艇的倒车偏航分析二一,徐亦凡余远高刘百顺一=莩-踏操室摘要本文基于对艇体和螺旋桨在潜艇倒航时所受的水动力分析,阐明了单螺旋桨潜艇后退时所受到的偏航力以及方向舵舵效降低的原因,提出了相应的控制的方法.关键词潜艇操纵倒航偏航~一-一一~一…一萼蔓耘萋镌单桨潜艇相对于双桨潜艇具有许多优越性如可采用大直径低转速螺旋桨提高推进效率,推迟空化速度,减小噪声等.但其生命力差,转首性能差,倒航时偏航严重甚至使航向无法控制.为了弥补这种不足,有些单桨潜艇在其尾部设置了侧推或辅推装置所谓倒车偏航,就是当潜艇后退时,即使方向舵居中,潜艇也会很快地向一舷偏转,且无法用方向舵实施控制甚至采用辅推错车也难以制止回转和纠正偏航其原因是当潜艇后退时螺旋桨产生了偏航力且其方向舵舵效降低.1潜艇倒航时螺旋桨产生的偏航力1.沉深效应螺旋桨近水面工作时,桨叶叶背低压区产生的吸力将使空气沿叶梢进入水中而形成气泡,且其越接近水面越显着.这样,上桨叶就象工作在密度较小的海水中,而下桨叶则象工作在密度较大的海水中,这种现象称为沉深效应.配备左旋桨的潜艇,倒车时螺旋桨按顺时针方向旋转,(见图1).由于沉深效应.作用于上桨叶的旋转阻力小于下桨叶的旋转阻力,其合力推尾向右,使舰首向左偏航.同理,配备右旋桨的潜艇在倒车时则使舰首向右偏航(见图2).1.2排出流的影响配备左旋桨的潜艇在倒车时螺旋桨的排出流作用于垂直稳定翼右侧(见图)所产生的作用力推艇尾图1图2向左,使艇首向右偏航.同理,配备右旋桨的潜艇在倒车时所产生的这种作用力将使艇首向左偏航(见图2).综上所述,潜艇倒航时,由于沉深效应,不同的倒航速度下的螺旋桨排出流以及风和流的综合影响,艇首可能向右偏航,也可能向左偏航.-26.谐艇学术研究1999年第2-期2倒航时艇体水动力作用分析以潜艇艇首向右偏航为例,当潜艇岳退对.艇速将与艇体纵轱形成夹角.这样-与艇速方向相反.大小相等的水流将在艇体重心6之后产生水动力(见图3),并使艇酋进一步向右偏航.为了克服力的作用,双桨艇可操舵和利用错车进行控制装有侧推装置的单桨艇可操舵和利用侧推进行控制.但对未设侧推装置的单桨潜艇,则因倒航速度低而使方向舵舵效差,且辅推装置所提供的力矩较小.不足以克服的影响.故其一旦产生偏航.将难以控制:3倒航时方向舵舵效分析倒航时,如欲使潜艇向右●旋回而操左舵见图4).那么舵力引起的艇体横漂速度将与艇体的后退速度迭加而形成艇体合速度.流随之产生相应的水动力和水动力矩,(见图4).由于与舵力矩.的方向相反,敬而引致方向舵的舵效降低.4克服偏航的操纵方法由上可见,潜艇倒航时的强烈偏转趋势和应舵性降低.致使运动稳定性和操纵性都比前进时差得多.实践表明.所有在正航时具有良好稳定性的单螺旋桨潜艇,倒航时几乎都不能自动稳定,一旦开始后退.潜艇将向一舷偏转,且难以用方向舵和辅推来制止回转和纠正偏航.有侧推装置的单桨艇倒航时(见图5).可利用舵力矩和倒推力矩克服偏航力矩,由于6十,可进行有效—,控制.对于没有侧推装置的单桨潜艇则应根据当时的海区环境和偏航角速度视情采取以下操纵方法:(1)借助于辅推纠正倒航时的偏一航(见图6).但园辅推布置在狭窄的艇体尾部,两辅推的间距较小.所能提供的转首力矩有限,故当偏航严重时.操舵产生的力矩和辅推产生的力矩不足以克服偏航力矩,即使同时使用亦有可能难以控制偏航.性和差譬誊曩凳誊:5=主要三至壬三兰卜性和应舵性.故当水域宽阔环境允许时,,一苎£二二==='可采用进车和倒车交替的方法克服偏航.,,'在用进车消除偏航(潜艇恢复到预定航向)圜后再行倒车.(3)当潜艇需边后退边转向时,应在螺旋桨倒转前操舵使艇出现预定方向的偏转趋势后再行倒车.并在倒车过程中操舵保持和控制该趋势.(4)水域狭窄环境不允许时,则需借助拖轮的项推克服这种后退偏航.
:em17: :em17: :em17: 别怪我baidu。。就像我说的,虽然倒车功能并不常用,但是通常设计之初就有解决此问题,并且实现此功能也不必牺牲太多,何乐不为。至于潜艇不用倒车。请LS多想想吧,不管现代潜艇还是冷战潜艇还是二战潜艇,都有设计倒车这一档位,如果你非要说没有。来个例子说明下,空口说白话基本无用。 |
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