водомётные движители для подводных аппаратов

артём> Вот это совершенно не понятно. С точки зрения современной гидродинамики невозможно.
артём> 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.

Ну так и есть. Разница лишь в том с какой стороны движителя находится корпус. Если он спреди, то он делает волну и обтекается обычно. Если он сзади, то вода, которая ушла бы в волну, прокачивается в сопло. Плюс к тому эта скорость (относительно поверхности) вычитается из общей скорости, а это снизит сопротивление. Щаз нарисую схемку, хотя годится и та выше.
Вот V0 — это скорость движения, dV — ускорение, придаваемое потоку после водомёта, V0+dV — это скорость потока относительно неподвижной воды, а вот скорость омывания корпуса уже dV, и она может быть меньше чем V0. Если dV < V0, то будет выгодно. Ну, похоже

AleX413> Тогда на малом ходу пусть работает только водомет, оптимизированный под малый ход и спрятанный в корпус (стало быть совсем малошумный), а винт вращается флюгером...

Кажется уже даже на одном из наших атомоходов двухлопастные РСД-винты в гондолах горизонтального оперения делали со складными лопастями (если нет, то есть вспом. яхтные движители с такими лопастями). Это к слову о врщении "флюгером". Даже такая "мелочь" как РСД, по всей видимости, создает слишком большие турбулентности и шумы на ходу будучи пассивными "Флюгерами", не говоря уже о главном гребном винте...

A.K.> Чисто-по человечески, то, что Вы сейчас делаете несколько спорно, если не сказать нечестно... [...] У меня такое воспитание...

И вы ещё обижаетесь?!

Все, надоело... Все, что мне было нужно, я по сути получил, могу расслабиться и справочник дальше писать... Когда придет время остаток я узнаю, на этом же форуме и прочту... Я - простой и во многом наивный лопух, который прет как танк...
© Alex Konovalov, 10.09.2007 22:48

Кто-то посмеялся, а Вы до сих пор кусочки из моего опуса на обсуждение выкладываете, да так эффективно, что я свой проект по-тихоньку совершенствую... Если бы это сделал я, то мало кто ответил бы.. Спасибо!
(с) Alex Konovalov, 19.05.2008 17:52

 

A.K.> (Прошу по прочтении удалить)

Только сами, если хотите. Тут это продолжать не стоит, в персоналии можете не писать, только по традиции что-нибудь душевное в репутацию.

артём> Более того, мы говорим "в принципе", не понятно чего улучшать и чем можно пожертвовать.
артём> Т.е. необходимо поставить задачу... А то какое же решение без понимания чего решать?

Ну мне бы хотелось чтобы водомёт был не менее эффективен на малой скорости, чем винт. Также хотелось бы видеть его максимально упрятанным в корпус, но в сохранением эффективности. В идеале хотелось бы увидеть сочетание эффективного на малых скоростях водомёта с возможностью полностью спрятать его внутрь в отключённом состоянии, чтобы ничего не торчало. Но последнее я пока представить не смог: единственный вариант слишком много гоняет воду по трубам, что скажется на эффективности на малых скоростях. А короткую трубу (как водомёт 877В) внутрь не спрячешь никакой механизацией, чтобы осталась чистая капля.
В этом плане носовое расположение облегчает дело, потому что эллипсоид более объёмен чем параболоид. Но там по-моему неизбежно будет проблема с засорением, если не водомёта, то его сетки, с тем же результатом.

au> Ну так и есть. Разница лишь в том с какой стороны движителя находится корпус. ...
омывания корпуса уже dV, и она может быть меньше чем V0. Если dV < V0, то будет выгодно. Ну, похоже
Ускорение потока за движетелем происходит не относительно спокойной воды, а относительно скорости потока обтекающего корпус. Т.е. посыл не верен.

A.K.> Кажется уже даже на одном из наших атомоходов двухлопастные РСД-винты в гондолах горизонтального оперения делали со складными лопастями (если нет, то есть вспом. яхтные движители с такими лопастями). Это к слову о врщении "флюгером". Даже такая "мелочь" как РСД, по всей видимости, создает слишком большие турбулентности и шумы на ходу будучи пассивными "Флюгерами", не говоря уже о главном гребном винте...
ВРШ всегда менее эффективны, т.к. требуют утощения ступицы.
Флюгер не может получится в чисто виде, т.к. винт имеет крутку лопастей.

au> Ну мне бы хотелось чтобы водомёт был не менее эффективен на малой скорости, чем винт. Также хотелось бы видеть его максимально упрятанным в корпус, но в сохранением эффективности. В идеале хотелось бы увидеть сочетание эффективного на малых скоростях водомёта с возможностью полностью спрятать его внутрь в отключённом состоянии, чтобы ничего не торчало. Но последнее я пока представить не смог: единственный вариант слишком много гоняет воду по трубам, что скажется на эффективности на малых скоростях. А короткую трубу (как водомёт 877В) внутрь не спрячешь никакой механизацией, чтобы осталась чистая капля.
Подобное уже есть - выдвижные колонки. Их (колонки) не обязательно делать убирающимися, можно прижимать в ниши на корпусе.

артём> Подобное уже есть - выдвижные колонки. Их (колонки) не обязательно делать убирающимися, можно прижимать в ниши на корпусе.

Это да, особенно на сивулфе мне понравилось решение (если не наврали) вспомогательных движителей: переворачивается люк — водомёт наружу, убирается так же — чистый борт. Но они не могут быть БОЛЬШИМИ. А мелкие водомёты, насколько я понял, эффективными быть не могут.
Что и как думал автор того носового водомёта — я не понимаю.

артём>> Подобное уже есть - выдвижные колонки. Их (колонки) не обязательно делать убирающимися, можно прижимать в ниши на корпусе.
au> Это да, особенно на сивулфе мне понравилось решение (если не наврали) вспомогательных движителей: переворачивается люк — водомёт наружу, убирается так же — чистый борт. Но они не могут быть БОЛЬШИМИ. А мелкие водомёты, насколько я понял, эффективными быть не могут.
Смотря для чего - для подрульки диаметр может быть достаточен, ибо канала ПУ имеют всегда лостаточно ограниченный диаметр, выезжают на винтах и общей эффективности системы (переточные трубы и т.д.)

au> Народ, покритикуйте эту штуку. Что в ней хорошо, плохо, и почему такого до сих пор не было. Для простоты допустим это простой водомёт без экзотических конструкций электродвигателя. И общее сравнение с обычным водомётом (типа Алросы) и с обычным винтом на уровне хуже/лучше больше/меньше.
au> Картинка — закрашенный разрез творчества на тему перспективной амовской АПЛ. Корпус метров 12 диаметром, так что размеры конструкции весьма и весьма внушительные, и её явно хотели сделать как можно больше в пределах корпуса.

Все новое - это хорошо забытое старое:))
Цитата из истории ЦНИИ "Гидроприбор":

"Безусловно, предпочтение [в части снижения шумности] может быть отдано движителю без дополнительных бортовых систем, в конструкцию которого заведомо заложены обесшумливающие средства.
Таким способом обесшумливания лопастной системы движителя является его заключение в достаточно длинную насадку, имеющую звукопоглощающее внутреннее покрытие. Одной из реализаций этого способа явилось создание внутрикорпусного водометного движителя, у которого обвод насадки является продолжением обвода корпуса, а вода к рабочей и спрямляющей лопастным системам подводится через плавно изогнутый водовод. Движитель такого типа впервые был предложен профессором ЛВВМИУ им.Ф.Э.Дзержинского А.Н.Патрашевым и назван им "гидрореактивным движителем" (ГРД). В дальнейшем в ЦНИИ "Гидроприбор" был разработан целый ряд самостоятельных проектов ГРД (В.И.Величко, В.С.Титов), в том числе ГРД с соосной лопастной системой. Один из проектов был реализован на разработанном заводом "Двигатель" изделии "Сирена-М"."

Т.е. выигрываем в шумности - проигрываем в кпд, технологии и занимаемом объеме ...

С уважением, Хейердал

P.S. Главным специалистом по водометам в СССР был С.В. Куликов из ЦНИИ Крылова. Насколько помню свою инженерную молодость:)), его книга была учебником для всех интересующихся...

ХейЕрдал> ЛВВМИУ им.Ф.Э.Дзержинского А.Н.Патрашевым и назван им "гидрореактивным движителем" (ГРД). В дальнейшем в ЦНИИ "Гидроприбор" был разработан целый ряд самостоятельных проектов ГРД (В.И.Величко, В.С.Титов), в том числе ГРД с соосной лопастной системой.

Такой термин видел в описании какого-то проекта скоростной АПЛ, но его не приняли. Значит не новое — это хорошо.

ХейЕрдал> Т.е. выигрываем в шумности - проигрываем в кпд, технологии и занимаемом объеме ...

А проигрыш в КПД только из-за смоченной площади? Зато есть и выигрыш (не знаю что в сумме): поток на выходе не закручен, на компенсацию вращающего момента энергия не уходит.
Что с технологией? Труба и колесо (с точки зрения технологии), или нет? Кстати, валопровод становится короче, в некоторых вариантах совсем никакой, а это с точки зрения технологии (и особенно бабла) очень выгодно — точная нагруженная деталь длиной ХХ метров уже не нужна.
Объём — вопрос зыбкий. Если посмотреть сколько объёма уходит на пространство для валопровода, то там немало объёма, и не всегда там цистерну помещают. Хотя для меня это второстепенный аспект.

ХейЕрдал> P.S. Главным специалистом по водометам в СССР был С.В. Куликов из ЦНИИ Крылова. Насколько помню свою инженерную молодость:)), его книга была учебником для всех интересующихся...

Какая книга? Где книга?
з.ы. Эта? С.В.Куликов, М.Ф.Храмкин. “Водомётные движители (теория и расчёт)"

ХейЕрдал>> Т.е. выигрываем в шумности - проигрываем в кпд, технологии и занимаемом объеме ...
au> А проигрыш в КПД только из-за смоченной площади? Зато есть и выигрыш (не знаю что в сумме): поток на выходе не закручен, на компенсацию вращающего момента энергия не уходит.
au> Что с технологией? Труба и колесо (с точки зрения технологии), или нет? Кстати, валопровод становится короче, в некоторых вариантах совсем никакой, а это с точки зрения технологии (и особенно бабла) очень выгодно — точная нагруженная деталь длиной ХХ метров уже не нужна.
au> Объём — вопрос зыбкий. Если посмотреть сколько объёма уходит на пространство для валопровода, то там немало объёма, и не всегда там цистерну помещают. Хотя для меня это второстепенный аспект.
Трудно даже примерно оценивать в отрыве от конкретной конструкции. Надо выбрать хотя бы пару–тройку вариантов и для каждого: прикинуть компоновку – нарисовать – рассчитать – изменить компоновку - … Конструктор тут должен работать вместе с расчетчиком.
Технология и объем – нужна точная профилировка каналов, плюс все это обесшумливать, плюс обеспечение прочности и герметичности сложных поверхностей, плюс сложности размещения других систем (рулевых приводов, например) и т.д.
Кпд – суммарный всего аппарата вместе с сопротивлением - там до черта составляющих, например, диаметр колеса, повороты потока и т.д. и т.д.

au> з.ы. Эта? С.В.Куликов, М.Ф.Храмкин. “Водомётные движители (теория и расчёт)"
Ну да, книга где-то 1980-го года. Посмотрев гугл, не нашел там упоминания более поздних работ Куликова. Хотя он активно работал еще в 2000-х годах – считал водометы, в том числе и для «подводных аппаратов». Возможно, методики закрыли основательно как ценное ноу-хау.

M.Gotovchitz> Вот единственный, зафиксированный в истории, случай применения водометного движителя на ПЛ.

История у вас неполная. Сивулф, Триуфан, Трафалгар, Виржиния, Астют не обходятся винтами.

M.Gotovchitz> Почему все обходятся голыми винтами (хоть и некавитирующими)?

Это оффтоп.

M.Gotovchitz>> Вот единственный, зафиксированный в истории, случай применения водометного движителя на ПЛ.
au> История у вас неполная. Сивулф, Триуфан, Трафалгар, Виржиния, Астют не обходятся винтами.
M.Gotovchitz>> Почему все обходятся голыми винтами (хоть и некавитирующими)?
au> Это оффтоп.

Из того что Вы перечислили все имеют просто кольцевые насадки, что не является водометным движителем. Трафальгар-2 будет иметь водомет.

M.Gotovchitz> Из того что Вы перечислили все имеют просто кольцевые насадки, что не является водометным движителем. Трафальгар-2 будет иметь водомет.

Заявление очень категоричное и ничем не подтверждённое. Кольцевые насадки у 941, "водомётом" их никто не называет, а у перечисленных — именно "pump jet", а не "shrouded propeller".
The subs also make use of pump-jet propulsors for quieter operations&nbsp[показать]

Астют


Сивулф


Триуфан


Виржиния


Вангуард


Суфрен

A nice set, thank you

а что на вирджинии за 5ая лопасть стабилизатора, если не секрет?
или это что-то постороннее попало в кадр, и только выглядит как оно?

Bredonosec> а что на вирджинии за 5ая лопасть стабилизатора, если не секрет?
Bredonosec> или это что-то постороннее попало в кадр, и только выглядит как оно?

Вирджиния, СиВульф и последние 3 борта Лося имеют два таких пилона в хвостовом оперении. Это устройства выпуска буксируемых гидроакустических антенн. У нас они в верхнем вертикальном стабилизаторе. У Американцев оно раньше в горизонтальном хвостовом оперении было.

Видел такие пилоны и на фотографиях с гидродинамических испытаний в ЦНИИ Крылова...

Bredonosec> или это что-то постороннее попало в кадр, и только выглядит как оно?

Это направляющая конструкция для буксируемой антенны. Такие с обеих сторон.

А! Вот нашел...

В получении прошу расписатъся...