водомётные движители для подводных аппаратов

au>
всё придумано до нас, в смысле я честный

A.K.> Давно хотел задать вопрос... Существует ли возможность создать настоящий водометный движитель для ПЛ с использованием не осевого насоса, а центробежного или вакуумного, или какого-либо еще (по типу "Ныряющего Блюдца" Жака Кусто, или БМП/БМД), который удовлетворял бы всем требованиям по КПД, скорости, акустической сигнатуре. Если нет, то почему?


С точки зрения физики - нЭт Водомет должен быть либо высокоскоростной - терям безшумность, либо - большого диаметра, такого, что просто в корпус лодки не влезет, в пределе - диаметром с гребной винт.

Ник

A.K.> Давно хотел задать вопрос... Существует ли возможность создать настоящий водометный движитель для ПЛ с использованием не осевого насоса, а центробежного или вакуумного, или какого-либо еще (по типу "Ныряющего Блюдца" Жака Кусто, или БМП/БМД), который удовлетворял бы всем требованиям по КПД, скорости, акустической сигнатуре. Если нет, то почему?
Производительность подобных насосов ниже, при разумных размерах.

Wyvern-2> С точки зрения физики - нЭт Водомет должен быть либо высокоскоростной - терям безшумность, либо - большого диаметра, такого, что просто в корпус лодки не влезет, в пределе - диаметром с гребной винт.
Это не совсем так. В теории, сечение проточной части можно набрать используя несколько труб меньшего сечения.

au> Народ, а были какие-то шевеления мОзгов насчёт водомёта в носу? Есть мнение что при такой схеме будет лучше чем сзади.
Не в общем случае.
Сопротвиление пропорционально скорости обтекания, если водомет впереди, часть корпуса будет обекаться ускоренным потоком воды. Если струи развести - будут потери из-за несовпадения векторов.
Может быть выгодно в частном случае по каким-либо общесистемным соображениям.

LtRum> Не в общем случае.

Пишут что ламинарный поток на входе водомёта улучшает его работу. Водомёт большого диаметра, больше уже некуда.

au> Пишут что ламинарный поток на входе водомёта улучшает его работу. Водомёт большого диаметра, больше уже некуда.
Каким образом вы себе это представляете?

артём> Каким образом вы себе это представляете?

Это не я, я лишь спрашиваю было ли такое что-то, или креатив уникален.
Я эскиз раскрасил немного чтобы было легче понять где там чего. На входе там условная эллипсоидная сетка против мусора, остальное вроде понятно.

артём>> Каким образом вы себе это представляете?
au> Это не я, я лишь спрашиваю было ли такое что-то, или креатив уникален.
Не слышал.

au> Я эскиз раскрасил немного чтобы было легче понять где там чего. На входе там условная эллипсоидная сетка против мусора, остальное вроде понятно.
Мне кажется, что потери от повышенного сопротивления будут больше, чем выигрыш от ламиниризации. Какая скорость планируется для аппарата?
При этом нужно учесть, что проволока - хороший турбулеризатор, и нужно прикладывать определенные усилия, для того, чтобы поток после сетки оставался ламинарным.

LtRum> Мне кажется, что потери от повышенного сопротивления будут больше, чем выигрыш от ламиниризации. Какая скорость планируется для аппарата?

Предлагаются варианты схемы от лодочного с сохранением сонара до до суперкавитирующего для торпеды. Но меня в этой теме интересуют варианты без спешки

LtRum> При этом нужно учесть, что проволока - хороший турбулеризатор, и нужно прикладывать определенные усилия, для того, чтобы поток после сетки оставался ламинарным.

Это легко считается и легко проверяется. При числе Рейнольдса <100к поток ламинарный. Для планки толщиной (по ходу потока, слово неуклюжее) 1см при скорости потока 10м/с и температуре морской воды 5С Rn=64103. Так что правильная решётка не помешает.

артём>> Каким образом вы себе это представляете?
au> Это не я, я лишь спрашиваю было ли такое что-то, или креатив уникален.
Именно такое не встречал, но подобные предложения в истории были.
au> Я эскиз раскрасил немного чтобы было легче понять где там чего. На входе там условная эллипсоидная сетка против мусора, остальное вроде понятно.
Однозначно сказать нельзя, хорошо предложение или плохо. нужен обсчет и прогонки.
Однако, можно сказать, не вникая в трудности технического исполнения подобного привода.
Сопративление трения возрастёт, минимум, за счет увеличения смоченной поверхности и местного увеличения скорости потока
Возможно увеличится волновое сопративление, изменится точно (по скольку в зоне повышения скорости упадёт давление).

A.K.> Так, на заметку...
A.K.> Где-то говорилось, что прспективным я вляется наличие тянущих гребных винтов в носовой части лодки. как-бы вместо носовых ГР. Я, правда, в это не верю, поскольку это идет в разрех с моим понятием, что чем меньше винтов, тем лучше для малошумности...
Для винтов лучше. Для системы винты-корпус-вооружение не однозначно.

артём> Сопративление трения возрастёт, минимум, за счет увеличения смоченной поверхности и местного увеличения скорости потока

Там этот движитель предлагается в комплекте с текстурированной поверхностью, снижающей сопротивление, но её я не дочитал Интересно насколько ламинарный поток улучшит работу движителя по сравнению с таким же (примерно) в корме. То есть там на пару процентов или в два раза.

артём>> Сопративление трения возрастёт, минимум, за счет увеличения смоченной поверхности и местного увеличения скорости потока
au> Там этот движитель предлагается в комплекте с текстурированной поверхностью, снижающей сопротивление, но её я не дочитал Интересно насколько ламинарный поток улучшит работу движителя по сравнению с таким же (примерно) в корме. То есть там на пару процентов или в два раза.
Это только способ минимизировать ухудшения.

Такое расположение движетеля, безусловно, улучшит условия его работы. Думаю можно говорить о 5%. Однако, необходимо рассматривать комплекс движетель-корпус. В комплексе, потери могут перекрыть преимущества (что пока и происходит).

В сущности, разницу в расположении можно посчитать. В одном случае считаем винт с корпусом во взаимодействии, в другом случае считаем винт изолированным. Другое дело, я не представляю как учесть и посчитать изменение обтекания корпуса в струе винта (поток неоднороден)

артём>>> Сопративление трения возрастёт, минимум, за счет увеличения смоченной поверхности и местного увеличения скорости потока
au>> Там этот движитель предлагается в комплекте с текстурированной поверхностью, снижающей сопротивление, но её я не дочитал Интересно насколько ламинарный поток улучшит работу движителя по сравнению с таким же (примерно) в корме. То есть там на пару процентов или в два раза.
артём> Это только способ минимизировать ухудшения.
артём> Такое расположение движетеля, безусловно, улучшит условия его работы. Думаю можно говорить о 5% (очень осторожно, потому как 1% можно отбросить, а 10% это величина ради которой можно строить завод). Однако, необходимо рассматривать комплекс движетель-корпус. В комплексе, потери могут перекрыть преимущества (что пока и происходит).
артём> В сущности, разницу в расположении можно посчитать. В одном случае считаем винт с корпусом во взаимодействии, в другом случае считаем винт изолированным. Другое дело, я не представляю как учесть и посчитать изменение обтекания корпуса в струе винта (поток неоднороден).

Хотя... подумав. Есть методы расчета. Но здесь расчетом для любителей не обойтись.

артём> Такое расположение движетеля, безусловно, улучшит условия его работы. Думаю можно говорить о 5%. Однако, необходимо рассматривать комплекс движетель-корпус. В комплексе, потери могут перекрыть преимущества (что пока и происходит).

Ну тогда чисто мысленный эксперимент. Вот такая штука, как на эскизе, но поток из движителя не касается корпуса (но параллелен оси), то есть обтекание корпуса такое же как при движителе сзади. Какова будет разница?

au> Ну тогда чисто мысленный эксперимент. Вот такая штука, как на эскизе, но поток из движителя не касается корпуса (но параллелен оси), то есть обтекание корпуса такое же как при движителе сзади. Какова будет разница?
Если отбросить техническую невозможность подобного исполнения, то...
Такая установка будет эффективней на много. Причин несколько.
Повышенное давление перед винтом.
Отсутствие взаимодействия с корпусом.
Увеличение диаметра винта.
Отсутствие косого обтекания выступающих частей.
Много преимуществ...
Затрудняюсь назвать численное значение. Гипотетически можно считать выигрыш от 5% до нескольких раз (прежде всего из-за увеличения диаметра винта).

au>> Ну тогда чисто мысленный эксперимент. Вот такая штука, как на эскизе, но поток из движителя не касается корпуса (но параллелен оси), то есть обтекание корпуса такое же как при движителе сзади. Какова будет разница?
артём> Если отбросить техническую невозможность подобного исполнения, то...

Ну почему сразу невозможность. Я б даже нарисовал, если б не молодые писатели среди нас, общаться мешають спокойно. Но...

артём> Затрудняюсь назвать численное значение. Гипотетически можно считать выигрыш от 5% до нескольких раз (прежде всего из-за увеличения диаметра винта).

В общем, я на этот раз внимательно почитал что там автор пишет. Главную мысль с первой попытки упустил, а она весьма и весьма. Это нужно рисовать, но я думаю получится понять на словах. Вот два случая: движется корпус обычный и такой. Первый толкается и создаёт волну из-за смещения "несжимаемой" воды, и обтекается со скоростью движения. Второй (с тянущим водомётом) обтекается (при определённой скорости) с меньшей скоростью, и потому меньше потери. Плюс, тоже при некоторых условиях, меньше волна — вода не расталкивается носом, а прокачивается с ускорением. Вчера аж сел формулы писать, в общем не знаю верно ли, но в диапазоне от х1 до х2 скорости обычного корпуса скорость обтекания может быть меньше при большей скорости движения. Разница в системе отсчёта: в обычной схеме корпус обтекается неподвижной водой, а в тянущей — струёй водомёта. И вот скорость струи относительно корпуса будет ниже чем скорость корпуса (и водомёта) относительно неподвижной воды, но выигрыш будет только в определённом диапазоне скорости и других условий. В общей системе отсчёта для тянущей схемы скорость обтекания корпуса складывается со скоростью корпуса относительно неподвижной воды, а дла классического при той же скорости движения будет только обтекание неподвижной водой. Лучше всего на модельке в бассейне пробовать такое. Кстати, в этой тянущей схеме весь корабль по сути превращается в большой тянущий водомёт.

au> Ну почему сразу невозможность. ....
Вы мыслите интересно...
И как правильно вы указали, без испытания (хотя бы и модельных) нет возможности уточнить реальные отличия.
Более того, мы говорим "в принципе", не понятно чего улучшать и чем можно пожертвовать.
Т.е. необходимо поставить задачу... А то какое же решение без понимания чего решать?

au> ....... Вот два случая: движется корпус обычный и такой. Первый толкается и создаёт волну из-за смещения "несжимаемой" воды, и обтекается со скоростью движения. Второй (с тянущим водомётом) обтекается (при определённой скорости) с меньшей скоростью, и потому меньше потери. Плюс, тоже при некоторых условиях, меньше волна — вода не расталкивается носом, а прокачивается с ускорением.
Вот это совершенно не понятно. С точки зрения современной гидродинамики невозможно.
От движетеля поток уходит с ускорением (всегда), скорость хода и прирощение скорости за движителем складываются. Совершенно не понимаю как может быть иначе, векторы противополжно направленны.

офф убрал. Теперь Вы, (если хотите)...