Вопрос про толщину прочного корпуса на ПЛ

Теги:флот
 
CA victorzv2 #07.07.2005 08:40
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

178_> Было бы ОЧЕНЬ здорово, если действительно такая МАЛЕНЬКАЯ толщина.

По самолетным меркам величина - огромная ;) Кстати, для стальной сферы толщина стенок будет в 2 раза меньше.

178_> Может здесь имеется в виде идеальная пустотелая сфера чья целостность ненарушена?

Безусловно, так.

178_> Если так, то насколько увеличилась бы толщина при наличии 1-2 технологических отверстий диаметром 1м?

Несущественно. Вокруг отверстий надо поставить усилительные накладки еще примерно такой же толщины шириной где-то по метру.

178_> И (главное) есть ли у Вас какие-нибудь формулы, позволяющие решать задачу в общем виде?

Конечно, в любом справочнике по сопромату можно найти подходящую формулу.
 

178_

втянувшийся
Уважаемый victorzv2! Получается, что оболочка из стали ЛЕГЧЕ? Действительно, Вы говорите, что толщина нужна (для стали) ВДВОЕ меньшая, а плотности у них 4,5 и 7,83 соотв. При пересчёте по конкретным цифрам, (4/3*Пи*(6,75-0,3)3*4,5 сравнить с 4/3*Пи*(6,75-0,15)3*7,83) получилось, что титановая сфера будет весить почти 740т, а стальная почти 660т. Может я чего не понимаю, но для чего тогда применяют титан?
При всём том я думаю, что Карф... Вашингтон должен быть разрушен!!!  
CA victorzv2 #07.07.2005 23:57
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

Вот что значит неспециалист окунулся в непривычную область ;) (это я о себе).

Вы все понимаете правильно. Если считать несущую способность по потере устойчивости (а это справедливо для подводных аппаратов), то там получаются замкнутые формулы для толщины стенки и критического давления. И в них входит только один параметр материала - модуль упругости. Тут сталь однозначно лучше.
(Можно порассуждать о цилидрических корпусах, где можно варьировать шаг шпангоутов и так играться толщиной стенки и весом набора. Или говорить, что аппарат нагружается и растягивающими услиями при изгибе. Но это величины второго порядка малости, тут титан себя не проявит).

Но при строгом подходе надо проверить величину напряжений в материале. И вот тут-то оказывается, что для вашего примера в титановой сфере (30 см толщины) напряжения будут порядка 250 кгс/мм2, а в стальной (15 см) - соответственно под 500. Ни титана, ни стали с такой прочностью не существует. Реально можно рассчитывать на 60 кгс/мм2 в титановых сплавах и 30 - 40 кгс/мм2 в стали. И то, я не знаю, какая сталь идет на подводные аппараты, я имею в виду авиационную 30ХГСА прокатаную и нормализованную.

Т.е. реализовать свое преимущество по жесткости сталь, видимо, не может. Возможно, для определенных конструкций, титан будет намного выгоднее по весу, чтобы оправдать большие затраты на производство.
 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

victorzv2> Т.е. реализовать свое преимущество по жесткости сталь, видимо, не может. Возможно, для определенных конструкций, титан будет намного выгоднее по весу, чтобы оправдать большие затраты на производство.

Надо же, все таки вы допускаете такую возможность, я уж думал вы окончательно отвергнете идею использования титана в подводном кораблестроении, доказав полную некомпетентность советских конструкторских бюро. И на том спасибо. Да, чего только на форуме не прочитаешь.

 
CA victorzv2 #08.07.2005 05:55
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

Vasiliy> Надо же, все таки вы допускаете такую возможность, я уж думал вы окончательно отвергнете идею использования титана в подводном кораблестроении, доказав полную некомпетентность советских конструкторских бюро. И на том спасибо.

Да кто ж вам не давал ответить на вопрос 178? ;)
Речь была о 6 км глубины. На глубинах порядка 500 м, возможно, у титана и нет преимущества.

Vasiliy>Да, чего только на форуме не прочитаешь.

Да, особенно про толщину стенок в 3 метра! ;) Хоть стой, хоть падай.

 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

victorzv2> Речь была о 6 км глубины. На глубинах порядка 500 м, возможно, у титана и нет преимущества.

Есть. Кстати 705 проект, самый многочисленный из титановых, на эти глубины и ориентирован, титан позволил сэкономить вес.

У моего приятеля по ЛКИ, он учился в 4-ке (проектирование подводных лодок), дипломная работа была - АПЛ с титановым корпусом. Сам я в вопросах расчета корпусов ПЛ не силен (у меня даже сопромата не было - только строительная механника корабля), но уверяю вас - титан на всех глубинах имеет преимущество, и не слабое. Может быть ваша ошибка в том, что вы только сжатие учитываете? Хотя и сферы из титана делают.

У всех рыбаков в Северодвинске были титановые ледобуры, а как то на СМП инструментальный цех сделал титановые ножницы (включая рукоятки) для подрезания деревьев для своего цеха озеленения. При той же прочности раза в два легче стальных, не знаю во сколько десятков раз дороже.

А в авиации тоже ведь титан предпочитают стали?
 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

victorzv2> Да, особенно про толщину стенок в 3 метра! ;) Хоть стой, хоть падай.

Только сейчас понял что вы про мой хохмаческий пост в начале темы говорите. В следующий раз точно буду смайлики ставить, не первый раз уже люди всерьез принимают мои шутки.
 
CA victorzv2 #08.07.2005 19:46
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

Vasiliy> уверяю вас - титан на всех глубинах имеет преимущество, и не слабое.

Да, вы правы, я проверил. На малых глубинах (до 1 км), где критическим фактором является потеря устойчивости, титан дает выигрыш по весу 30% (для примера 178).

На больших глубинах, где определящим фактором является прочность, титан дает выигрыш по весу в разы.

Vasiliy> А в авиации тоже ведь титан предпочитают стали?

В авиации диапазон проблем и влияющих факторов очень широк. Поэтому сказать однозначно трудно. Ну, и массы морских и авиационных объектов отличаются на несколько порядков.
Я бы ответил: "Стараются". Но далеко не всегда предпочитают, даже если возможность такая есть. При возможности закалки сталь имеет все-таки заметно более высокие показатели прочности.
 

178_

втянувшийся
Лю-у-ди!!!
Аж читать страшно - такие все знающие, и главное уже куда-то в между-собой-семантическое-пространство урулили.

Я так и не понял: так 30см сфера из титана на 6км или нет? Т.е. не поплющит её или как? Мне это весьма важно знать, а самому выяснить - слабо пока.
При всём том я думаю, что Карф... Вашингтон должен быть разрушен!!!  
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

178_>Мне это весьма важно знать.

Вы что, 178, глубоководный аппарат строите? Или точно узнали, что у некого неназываемого секретного изделия толщина титановой сферы 30 см и решили прикинуть глубину возможного применения изделия?

Как я уже упоминал, не умею я считать корпуса. И разве victorzv2 вам уже не ответил?


 
+
-
edit
 

digger

опытный

Пoчему тoлькo русские стрoят ПЛ из титaнa?Пoтoму, чтo есть кoмбинaт, или пoтoму, чтo не считaют деньги?

http://forums.airbase.ru/uploads/post-4606-1113604074_thumb.jpg [image link error]

Интереснo, кaк делaют тaкoй кoрпус? Нaпoминaет Ту-144 : в зaгoтoвке фрезoй выгрызaют выемки? :D
 

178_

втянувшийся

Vasiliy> Вы что, 178, глубоководный аппарат строите?

Всё Вам да выскажи :D

Vasiliy> Или точно узнали, что у некого неназываемого секретного изделия толщина титановой сферы 30 см и решили прикинуть глубину возможного применения изделия?

Читайте внимательно: всё было с точностью до наоборот (а "секретного изделия" этого нет нигде кроме моего кипящео разума возмущённого).
При всём том я думаю, что Карф... Вашингтон должен быть разрушен!!!  
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

178_> Я так и не понял: так 30см сфера из титана на 6км или нет? Т.е. не поплющит её или как? Мне это весьма важно знать, а самому выяснить - слабо пока. [»]


Не поплющит - порвет.

30 см (точнее 27) - это по потере устойчивости - для малых глубин.

Вам надо больше. Если количество погружений небольшое (порядка 10), то надо сантиметров 65 - 70. Если погружений больше 100 надо где-то 75 см.
 

178_

втянувшийся
Грустно, конечно. Но что-то подобное я и подозревал.

А есть ли возможность уменьшить вес сферы? Скажем - какой другой материал/композит? Если это не массовая серия - плевать на цену.
Или переборки может чем помогут?
При всём том я думаю, что Карф... Вашингтон должен быть разрушен!!!  
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

digger> Пoчему тoлькo русские стрoят ПЛ из титaнa?Пoтoму, чтo есть кoмбинaт, или пoтoму, чтo не считaют деньги?

Не считают. Причем дорог не только сам титан, но и его обработка. Помниться, сверлил титановые детали - не сравнить со сталью.

digger> Интереснo, кaк делaют тaкoй кoрпус? Нaпoминaет Ту-144 : в зaгoтoвке фрезoй выгрызaют выемки?

Сначала отверстие сверлиться, а уж от него фреза работает. Или газорезка.
 
CA victorzv2 #11.07.2005 02:19  @Vasiliy#10.07.2005 23:03
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

Vasiliy> Сначала отверстие сверлиться, а уж от него фреза работает. Или газорезка. [»]

Василий,

Вы обещали смайлики ставить! ;)

Набор (шпангоуты и стрингеры), конечно же, приваренный.
 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

Vasiliy>> Сначала отверстие сверлиться, а уж от него фреза работает. Или газорезка. [»]
victorzv2> Василий,
victorzv2> Вы обещали смайлики ставить! ;)
victorzv2> Набор (шпангоуты и стрингеры), конечно же, приваренный. [»]

Я и не думал, что про набор спрашивают. У меня даже мысли не возникло что могут быть другие, кроме сварки, предложения по этому поводу. То есть для Ту-144 все из цельного куска делали?

Я имел ввиду отверстия в некоторых листах.

А про фрезу для набора это хорошо - особенно для Г-профиля. :) (внимание, ставлю смайлик).

 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

victorzv2> 30 см (точнее 27) - это по потере устойчивости - для малых глубин.

Victorzv2, не называйте пожалуйста, глубины до 1000 м малыми, людей, знакомых с флотом, это дезориентирует.
 

muxel

Энтузиаст реактивного движения

Vasiliy> То есть для Ту-144 все из цельного куска делали?

Для Ту-144 нет, но "вафлю" на обечайке ракетных баков делают хим. фрезерованием например.
 
CA victorzv2 #11.07.2005 06:01
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

Vasiliy>> То есть для Ту-144 все из цельного куска делали?
muxel> Для Ту-144 нет, но "вафлю" на обечайке ракетных баков делают хим. фрезерованием например.

Василий,
У меня смутное сомнение, что вы считаете, что Ту-144 сделан из титана. Это не так. Планер самолета практически весь - из алюминевых сплавов.
Обходятся без газорезки.

михель,

Но панели крыла и фюзеляжа на Ту-144 цельнофрезерованные из плит толщиной 80 мм.

Химфрезерованием снимают обычно немного - несколько мм.
 
+
-
edit
 

Vasiliy

опытный

victorzv2> Василий,
victorzv2> У меня смутное сомнение, что вы считаете, что Ту-144 сделан из титана.
victorzv2> Обходятся без газорезки.

Да нет, не считаю. Причем тут газорезка? Имеете ввиду что алюминий сгорит?
 
Это сообщение редактировалось 11.07.2005 в 19:03
+
-
edit
 

digger

опытный

Тaм стрингеры сo шпaнгoутaми oчень чaстые и не виднo швoв - вoт я и пoдумaл. :).Еще и зaгoтoвку aвтoфретируют для увеличения прoчнoсти.Нa стaрыx немецкиx ПЛ шпaнгoут - прoстo кругoвoй двутaвр.
 
+
-
edit
 

victorzv2

опытный

178_> Грустно, конечно. Но что-то подобное я и подозревал.
178_> А есть ли возможность уменьшить вес сферы? Скажем - какой другой материал/композит? Если это не массовая серия - плевать на цену.
178_> Или переборки может чем помогут? [»]

Композиты, конечно, в плане веса раз в пять лучше стали будут, но по прочности - соизмеримы с титаном, может, слегка лучше. Т.е. толшины все равно надо десятки см - а это область неведомого. Никто таких толщин, видимо, не испытывал и свойства таких толстых деталей из композита неизвестны.

Переборки могут помочь. В этом случае мы уходим от расчетной схемы по "котельной формуле". Надо анализировать нагружение маленьких пластинок на частом наборе. Но как это повлияет на толшину стенки - я навскидку сказать не могу - считать надо... С учетом того, что шпангоуты должны взять на себя часть нагрузки, в принципе, стенка должна быть тоньше.
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
+1
-
edit
 

sam7

координатор
★★★
Может не совсем хорошо поднимать мертвую тему, но более подходящей не нашел. Если есть - подскажите, перенесу.

Случайно зацепился глазом за ЭХперименты с Воцеховским, фильм про ОИВТ РАН.
Показывают большую взрывную камеру..
Она великолепно демонстрирует технологические возможности Севмаша по строительству прочных корпусов ПЛ.

Итак.

Сфера диаметром 12 м, толщина стенок 100 мм, материал АК, объем 910 м3, вес 470 т.
На СМП было изготовлено 2 камеры, первая - в 1986 г., отправлена в Казахстан, три года проводились эксперименты, в 2005 демонтировали и продали в Японию.
2-я - изготовлена в 1991-м, простояла под открытым небом до 2006-го, пока вокруг не построили здание лаборатории. В камере можно взрывать до 1 т ТНТ.

Особенно впечатляет усиление сварного шва - на глаз ширина порядка 200 мм, высота - 30-50 мм.
Прикреплённые файлы:
Сфера1.jpg (скачать) [209,68 кбайт, 14 загрузок] [attach=334628]
 
Сфера2.jpg (скачать) [238,7 кбайт, 20 загрузок] [attach=334629]
 
Сфера3.jpg (скачать) [141,05 кбайт, 15 загрузок] [attach=334630]
 
Сфера4.jpg (скачать) [164,78 кбайт, 12 загрузок] [attach=334631]
 
 
 10.010.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru