оптимальная форма корпуса подводного аппарата

AGRESSOR> Кстати, а что если подумать о двухкорпусной конструкции, но не связывая механически два корпуса? Скажем, внешний будет держаться относительно внутреннего на воздушной (водородной или гелиевой) подушке. Или, быть может, даже на электромагнитах. Или, как компромиссный вариант, в особых случаях связи будут убираться. Т.е. обычно верхний корпус подпирается механическими связями, но в случае надобности опоры убираются, и корпус держится подушкой и/или магнитами относительно внутреннего. Может, это и бред, но, ИМХО, это путь к решению проблем недостатков и преимуществ однокорпусности и двухкорпусности - совмещению преимуществ в одном.
Не бред, но магнитометр при поиске такого объекта точно зашкалит...

au> Ник, откуда все эти пропорции? Книжка какая-то есть? С формулами желательно.
Учебник по аэрогидродинамике прочитанный лет -дцать тому назад

au> .... Насчёт расплющенности как раз и вопрос. Хочется узнать особенности схем с отдельным крылом (как кит) и несущим корпусом (как скат).

Дело в том, что скат не расчитан на большие скорости. Акрыло/плавник имеет наилудшее соотношение сопротивления/подъемная сила.
Ну и технологичность - в торпедах ради нее плюют на веретенообразность. Но если корпус мотанный композитный - то без разницы, ЧТО мотать - веретено или трубу

Ник

au>> .... Насчёт расплющенности как раз и вопрос. Хочется узнать особенности схем с отдельным крылом (как кит) и несущим корпусом (как скат).
Wyvern-2> Дело в том, что скат не расчитан на большие скорости. Акрыло/плавник имеет наилудшее соотношение сопротивления/подъемная сила.

Большие скорости меня как раз не интересуют. Про веретено с крылом я понял, но как у ската (несущего корпуса) с сопротивлением? Подробнее вспомнить можно?

hcube> Я бы делал так - плоский вертикальный 'фюзеляж' и небольшое крыло/стабилизатор. Тем самым обеспечивается курсовая устойчивость и одновременно - нормальные несущие свойства крыла. Собственно, конструкция в воде примерно похожа на скоростной дирижабль в воздухе, из этого и надо исходить.

На рыбу она похожа, на обычную плоскую рыбу. Но при этом внутренние объёмы сравнительно малы и поддерживать сравнительно низкое давление труднее. Есть масса других рыб, и самых быстрых и самых медленных, и с большими внутренними объёмами — плоский корпус явно не единственно возможное или лучшее решение.

Wyvern-2> Ну и технологичность - в торпедах ради нее плюют на веретенообразность. Но если корпус мотанный композитный - то без разницы, ЧТО мотать - веретено или трубу

К гидродинамике почти не имеет отношения, но: "плюют" на веретенообразность в торпедах, по большей части, не ради повышения технологичности, а ради повышения полноты использования габаритов пусковой установки (торпедного аппарата) и внутренних объёмов торпедного отсека ПЛ. Так нас учили

au> Кто разбирается в гидро- или аэродинамике — напишите краткий тезисный ликбез по этим вопросам. Интерес представляет оптимальная форма для "двухрежимного" аппарата, который может двигаться как реактивно (от водомёта), так и как планер. В первом режиме оптимизация по затратам энергии на движение, во втором — по "гидродинамическому качеству". Как лучше совместить?
Читал я когда-то что оптимальное соотношение длины к диаметру порядка 7-8. А в чем смысл движения "как планер"?

au> Меня интересуют малые глубины (<50м), так что там разница между одним и двумя корпусами стирается. Рубку я уже убрал, как видно на картинке Насчёт расплющенности как раз и вопрос. Хочется узнать особенности схем с отдельным крылом (как кит) и несущим корпусом (как скат). Нужно ещё отметить что для режима реактивного движения плавучесть нулевая и крыло только мешает. Для планера на основе циклического изменения плавучести крыло даёт движение вперёд без прямых затрат энергии.

Косвенные затраты энергии (на откачку балласта) будут не меньше прямых.
Или изобретаем ВД первого рода?
Замкнутая цепочка шариков на клине - классика средних веков

au>> Кто разбирается в гидро- или аэродинамике — напишите краткий тезисный ликбез по этим вопросам. Интерес представляет оптимальная форма для "двухрежимного" аппарата, который может двигаться как реактивно (от водомёта), так и как планер. В первом режиме оптимизация по затратам энергии на движение, во втором — по "гидродинамическому качеству". Как лучше совместить?
S.I.> Читал я когда-то что оптимальное соотношение длины к диаметру порядка 7-8.

Чем ДЛИННЕЕ тем лучше А 7-8 - это ввиду остойчивости классических однокорпусных судов. Сильно удлиненные - клиперы и эсминцы имевшие даже больше 10:1 сильно болтало в продольной оси.
Но практический выигрыш кончается где то в районе 12-20:1

Ник

S.I.> Косвенные затраты энергии (на откачку балласта) будут не меньше прямых.

Докажите.

S.I.> Или изобретаем ВД первого рода?

Не морочьте голову, они уже плавают в океане.

S.I.>> Косвенные затраты энергии (на откачку балласта) будут не меньше прямых.
au> Докажите.
Подводное крыло работает по тем же законам, что и воздушное: создает подъемную силу и испытывает сопротивление движению. Гидродинамическое качество подводных крыльев 10—15, т. е. подъемная сила превышает лобовое сопротивление в 10—15 раз.
Реферат: Речной флот СССР в 60-80е годы ХХ века - BestReferat.ru - Банк рефератов, дипломы, курсовые работы, сочинения, доклады
Если принять, что общее гидродинамическое качество девайса равно 10, то погружаясь/всплывая на 1500м глубины, он пройдет 15 км на нырке и 15км на всплытии.
По адмиралтейской формуле для подводных лодок с одним винтом: Vузл=25((Nл/с)/(Lфут*Dфут))^(1/3). Для «Комсомольца» скорость в 5 узлов по этой формуле обеспечивается мощностью в 120квт.
15км со скоростью 5 узлов девайс пройдет примерно за 6000сек. Т. Е. общее потребное количество энергии 120000*6000=720 МДж. Это энергия груза весом около 50т поднятого на 1500м. Таков потребный вес балласта принятого ПЛ типа Комсомолец с полным водоизмещением 8500т. При всплытии нужно откачать 100т что бы обеспечить положительную плавучесть в 50т. Преодолевая при этом давление столба воды в 1500м. Т.е. потратить 1440МДж на 30км или те же 720МДж на 15км. Проще просто крутить винт мотором.

S.I.>> Или изобретаем ВД первого рода?
au> Не морочьте голову, они уже плавают в океане.
Плавают. Когда надо снимать профиль температур по глубине.
Энергетического выигрыша нет.
Ну наконец-то от всяких там ВД второго рода мы перешли к классическим ВД первого рода...

au>>> Кто разбирается в гидро- или аэродинамике — напишите краткий тезисный ликбез по этим вопросам. Интерес представляет оптимальная форма для "двухрежимного" аппарата, который может двигаться как реактивно (от водомёта), так и как планер. В первом режиме оптимизация по затратам энергии на движение, во втором — по "гидродинамическому качеству". Как лучше совместить?
S.I.>> Читал я когда-то что оптимальное соотношение длины к диаметру порядка 7-8.
Wyvern-2> Чем ДЛИННЕЕ тем лучше А 7-8 - это ввиду остойчивости классических однокорпусных судов.
Отнюдь. Для подводных аппаратов увеличивается потеря на трение.
Корпус лодок типа «Сивулф» будет короче и шире, чем у кораблей типа
«Лос-Андже-лес». Отношение его длины к ширине (7,7:1) близко к оптимальной
величине (7:1). В результате снижается гидродинамическое сопротивление, что
способствует увеличению скорости хода при заданных водоизмещении и мощности
ЯЭУ и сокращению эффективной поверхности рассеяния при отражении
гидролокационных сигналов. Кроме того, улучшается компоновка внутренних
помещений, уменьшается радиус циркуляции и повышается маневренность. При
выборе диамет-ра корпуса учитывались ограничения, связанные с
необходимостью выполнения доковых работ, а также с глубинами в акваториях
военно-морских баз и пунктов базирования лодок.

S.I.>>> Косвенные затраты энергии (на откачку балласта) будут не меньше прямых.
au>> Докажите.
S.I.> Подводное крыло работает по тем же законам, что и воздушное

Не доказано, очень мягко выражаясь. Реальность же такова, что реальный планер имеет неограниченный запас хода, и батарейки в нём только для радио. Такой уже плавал у амов много месяцев собирая данные по гидрологии океана. Была и электрическая версия для малых глубин, у неё энергии на несколько месяцев вроде. Если интересует теория и результаты применения — читайте, всё доступно.

S.I.> S.I.>> Или изобретаем ВД первого рода?
au>> Не морочьте голову, они уже плавают в океане.
S.I.> Плавают. Когда надо снимать профиль температур по глубине.
S.I.> Энергетического выигрыша нет.
S.I.> Ну наконец-то от всяких там ВД второго рода мы перешли к классическим ВД первого рода...

Вы выставляете себя насмех. Реальный планер плавает в реальном океане, проходит много тысяч миль, и вы несёте [лирику] про ВД.