В Избранное   Карта сайта
logo
Навигация
Главная
История
Обучение
Учреждения
Документы
Железо
Программы
Отдых и досуг
Кораблестроители
Кораблестроение
Форум
Галерея
Разное
Ссылки
Поиск
Обратная связь
 
Главная arrow Обучение arrow Основы теории ПЛ arrow Основные понятия управляемости
Основные понятия управляемости Печать E-mail
Автор Александр Король   

Управляемость — это способность подводной лодки удерживать заданное направление движения или изменять его определенным образом под действием органов управления. Наряду с плавучестью и остойчивостью управляемость является одним из важнейших мореходных качеств подводной лодки, определяющих возможность её использования по назначению. Потеря управляемости делает подводную лодку не боеспособной. Теория подводной лодки рассматривает управляемость в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В надводной положении управляемость рассматривается только в горизонтальной плоскости, в подводном – в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Управляемость объединяет в себе два противоположных свойства: устойчивость движения и поворотливость (или маневренность) по курсу (или по глубине). Способность подводной лодки сохранять параметры движения постоянными называется устойчивостью, а способность их изменять — маневренностью. Обеспечение наилучшей управляемости подводной лодки представляет собой придание ей оптимального сочетания этих двух свойств.

Устойчивость прямолинейного движения подводной лодки в горизонтальной плоскости при условии, что вертикальный руль находится в среднем положении и машины работают на постоянных оборотах называется автоматической устойчивостью на курсе. Конструктивно подводная лодка, как и любой другой корабль автоматической устойчивостью не обладает, поэтому удержание подводной лодке на заданном курсе достигается перекладками вертикального руля.

Свойства управляемости придаются подводной лодке при её проектировании и постройке путём выбора соответствующей формы корпуса, формы и размеров оперения, ограждения рубки, расположения гребных винтов. Обеспечивается управляемость специальными органами управления, в качестве которых используются рули. Для того, чтобы в полной мере использовать присущие подводной лодке свойства управляемости, необходимо эти свойства знать и, управляя подводной лодкой, отчётливо представлять её поведение при движении различными скоростями хода с различными углами перекладки рулей.

Движение подводной лодки при различных маневрах подразделяются на два типа: установившееся и неустановившееся. Если в процессе маневра все параметры движения или производные от них по времени постоянны, движение называется установившемся. Если параметры движения не удовлетворяют указанным условиям, то движение называется - неустановившемся.

Большинство маневров подводной лодки относятся к разряду плоских. Они подразделяются на маневры в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Для характеристики движения подводной лодки в подводном положении используются две координатные системы (рис. 4):

— неподвижная в пространстве система οξηζ, начало которой расположено в произвольной точке поверхности моря, ось οξ направлена горизонтально по поверхности воды, ось οη — вертикально, а ось οζ — перпендикулярно обеим осям; ось — οη (Н) этой системы называется осью глубины;

— жестко связанная с подводной лодкой основная система G х у z с началом в центре тяжести G подводной лодки, удифферентованной при полном подводном водоизмещении, т.е. с учётом веса воды в цистернах главного балласта и проницаемых частях; ось Gх называется продольной осью и направлена в нос параллельно основной плоскости; ось Gy называется нормальной осью и направлена вверх перпендикулярно основной плоскости; ось Gz перпендикулярна диаметральной плоскости и направлена на правый борт.

Неподвижная система координат используется для определения положения центра тяжести подводной лодки в пространстве, а подвижная — для определения положения подводной лодки относительно центра тяжести.

При использовании этих систем координат действующие на подводную лодку силы или их составляющие считаются положительными, если их направление совпадает с положительным направлением осей. Моменты относительно осей Gx, Gy, Gz считаются положительными, если они действуют против часовой стрелки при наблюдении с положительного направления осей. Углы считаются положительными при отсчёте их от нулевого значения против часовой стрелки, если наблюдение ведется с положительного направления оси, перпендикулярной к плоскости, в которой измеряется данный угол. Так, угол дифферента, который измеряется по отклонению продольной оси Gx от горизонтальной  плоскости, считается положительным при дифференте на корму и отрицательным — при дифференте на нос (см. рис. 1).

Подводная лодка при движении может маневрировать в вертикальной плоскости, т.е. изменять глубину погружения на постоянном курсе, в горизонтальной плоскости, т.е. изменять курс на постоянной глубине, а также совершать маневры в пространстве, т.е. одновременно изменять и курс, и глубину погружения. Движение и положение подводной лодки при этом характеризуется рядом параметров, которые целесообразно рассмотреть отдельно для движения подводной лодки в вертикальной плоскости и в горизонтальной плоскости.

В вертикальной плоскости такими параметрами являются (рис. 4);

— глубина погружения Hg;

— продольное перемещение центра тяжести ξg;

— угол дифферента ψ — угол между горизонтальной плоскостью и осью Gx;

— поступательная скорость v движения центра тяжести подводной лодки;

— угол атаки α— угол между вектором скорости v и осью Gx с началом отсчёта от вектора скорости;

—угловая скорость ωz — скорость вращения подводной лодки относительно поперечной оси Gz;

— угол траектории χ — угол между горизонтальной плоскостью и вектором скорости с началом отсчёта от горизонтальной плоскости χ = ψ — α; определяет направление движения подводной лодки: если χ>0, то подводная лодка всплывает, ecли χ<0, то происходит погружение, а при χ=0 подводная лодка движется на постоянной глубине;

— скорость горизонтального перемещения подводной лодки

vξ =v cos χ

— вертикальная скорость, или скорость изменения глубины погружения

vη =v sin χ

— углы перекладки горизонтальных рулей: носовых — δн и кормовых — δк.

Рис. 4. Положение и параметры движения подводной лодки в вертикальной плоскости

 

Параметры Hg, ξg и ψ характеризуют положение подводной лодки, а параметры v, α, ωz, χ и δ определяют её движение.

Параметрами положения подводной лодки в горизонтальной плоскости являются (рис. 5):

— продольное перемещение центра тяжести ξg;

— боковое смещение центра тяжести ζg;

— изменение курса φ — угол поворота подводной лодки относительно вертикальной оси Gу, отсчитываемый от первоначального направления движения подводной лодки.

Движение подводной лодки в горизонтальной плоскости характеризуют следующие параметры:

— поступательная скорость v;

— угол дрейфа β — угол между вектором скорости v и осью Gx, отсчёт которого производится так же, как и угла атаки, от вектора скорости;

— угловая скорость изменения курса ωу, т: е. скорость вращения подводной лодки относительно оси Gу;

— угол скорости v (аналогичен углу траектории в вертикальной плоскости) — угол между первоначальным направлением движения и вектором скорости, отсчитываемый от первоначального направления движения v = φ — β; угол скорости определяет направление движения подводной лодки по отношению к исходному: если v>0, то подводная лодка перемещается влево, а если v<0, то вправо от исходного направления движения;

Рис. 5. Положение и параметры движения подводной лодки в горизонтальной плоскости

— продольная скорость vξ = v cos v;

— скорость бокового смещения vζ = v sin v;

— угол перекладки вертикального руля δв, условно причисляемый к параметрам движения.

При движении подводной лодки в вертикальной плоскости за основные (независимые) параметры принимаются скорость хода, угол атаки и угол дифферента, а при движении в горизонтальной плоскости — скорость хода, угол дрейфа и угол изменения курса. Все остальные параметры, за исключением углов перекладки рулей, находятся в зависимости от этих основных параметров.

Движение подводной лодки при различных маневрах делится на установившееся и неустановившееся. Примерами установившегося движения являются маневры погружения и всплытия при постоянной скорости изменения глубины. Частным случаем установившегося движения является основной режим — горизонтальное прямолинейное движение на постоянной глубине погружения, постоянном курсе и с постоянной скоростью. Большую часть времени подводные лодки плавают в этом режиме.

Кроме плоских подводная лодка может осуществлять пространственные маневры с одновременным изменением глубины и курса, когда ее центр тяжести движется по пространственной траектории.

Любой маневр производится за счет силового воздействия на подводную лодку тех или иных средств обеспечения управляемости.

 

Добавить комментарий



Защитный код
Обновить

« Пред.   След. »

Список используемой литературы

Информация к размышлению:
 
 
Посетителям

Желаете стать соавтором сайта? Подробнее >>>

Опрос
Довольны ли Вы обучением в ВВМУЗ?

Новое на форуме
Copyright © Podlodka.info, 2005-2008.
Все права защищены.

Все права на материалы, находящиеся на сайте podlodka.info, охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта и сателлитных проектов, гиперссылка (hyperlink) на podlodka.info, обязательна.