Автономная ПЛ "Аина"

Да, точно, по ссылке все открывается. Я думал, картинка отобразится здесь на форуме.

Все же, уверен, тебе потребуется помощник, может и не один, в одиночку тебе не справиться с постройкой.

Пока все теоритические помощники крутят пальцем у виска))). Самая сложная работа это сварить ПК. Его буду варить у друга на фирме в боксе с тельфером, и на худой конец там всегда можно наловить десяток свободных рук на пол часа.

Главное начать, а там как говорится "Будем посмотреть". Буду решать проблемы по мере их поступления. Концептуальная модель есть, алгоритм производства тоже. Верю, что все получится.

Скажите пожалуйста, кто что думает за такую систему подводного хода:

Двигатель:
Параметры/Тип: МТ-6,3
Напряжение питания, В: 75
Мощность на валу, кВт: 6,3
Потребляемый ток, А, не более: 115
Частота вращения, мин-1: 1400
КПД, %, не менее: 80
Габаритные размеры, мм: Ø285×385
Масса, кг, не более: 74

и комплект из 25 шт.3 вольтовых элементов тягового аккумулятора:
Тип: 3 EPzV-BS
Емкость одной пары пластин* Ач: 32
Номи­наль­ная емкость С5: 96

Если можно то прикиньте примерный срок работы в режиме полной нагрузки до разряда батарей 70%.

Больше информации тут:

http://www.midon.ru/catalog/repair/repair_53.html

http://www.dryfit.ru/tyagov/epzv.php

Spicker, на мой взгляд, ты забегаешь вперед.
Я бы посоветовал сначала сделать трехмерную модель прочного корпуса, как будет готова, можешь переслать мне, я тебе ее обсчитаю на прочность в Ansys.

По поводу движителей, их надо подбирать под заданное буксировочное сопротивление, которое мы не знаем.
Как считать сопротивление морских судов я знаю, но как считать буксировочное сопротивление твоего проекта понятия не имею
Для тебя лучше всего будет сделать масштабную модель и погонять ее в бассейне, потом сопротивление модели пересчитаем на натуру.

Я наверное из за отсутствия опыта делаю все через ж**пу(((
Для себя наметил такой алгоритм:
1. - Сделать грубую болванку 3D для вычисления водоизмещения ПК и примерного размещения в нем планируемого оборудования. (готово)
2. - Подобрать планируемое оборудование.( к примеру аккумы в ссылке единственные по габаритам позволяют влезть в 2.5 тонны. Пляшу от них)
3. - Чертить модель.
........

Сделать чертеж корпуса и потом подбирать что в него влезет? Перепробовал с десяток вариантов корпусов, от водолазного отсека пришлось отказаться - меньше 3 кубовый корпус его никак не вмещает. Остальной заявленный функционал теоретически влезет. Но если двиг на ссылке примерно, чисто теоретически, не сможет дать ПЛ с обводами Kraka или S102 подводную скорость больше 3 узлов (скорости зимнего течения у меня в реке) то надо переделывать только концептуальную модель а не все чертежи. Узнать бы мощность электроустановки Kraka и если она не на много больше 9 лошадей, то можно начинать чертить и считать.
Никак не могу выловить в скайпе знакомого электрика что бы он прикинул дадут ли 25 батареек 8 часовой ход или нет. Я посчитал со своими знаниями - получается 14 часов... Слишком хорошо, чтобы быть правдой. Но я очень очень далек от проводов. Может Вы поможете?

Я слаб в электротехнике, могу сделать расчеты надводной и подводной остойчивости, буксировочного сопротивления (грубая оценка), прочности корпуса, не более того. Начинайте с трехмерной модели, потом будем ее корректировать. Надо еще разместить оборудование, посчитать центр тяжести, параметры посадки (крен, дифферент, осадка), работы много будет. Но, как уже говорил Deep Blue Sea, ошибку легче всего исправить на бумаге, чем в железе.

Завтра выложу оболочку с планируемым размещением оборудования.

Вспомнил. Евронавта рассчитывал наверное человек с достаточными знаниями. И все равно при максимальных оборотах дизеля он носом зарывается в волну. Экипаж решил проблему просто не поднимая обороты. Хоть это и потеря скорости, подводной лодкой он не перестал быть. Всего не предусмотришь. Но надо стремится максимум предусмотреть на бумаге.

Ща будет многа букоф)))

Порассуждаю в слух о своей ПЛ, если я где то неправильно понимаю гидростатику поправьте меня пожалуйста.
Цифры все просто расчетные.

1. - Имеем танк объёмом 2, 5 м.куб. и массой 1 тонна. Если накидаем во вовнутрь 1,5 тонны кирпичей, то получим нейтральную плавучесть. Дальше можно управлять глубиной погружения с помощью рулей или вертикальных движителей.
2. - Для придания при такой развесовке ПЛ положительной плавучести, по бокам цепляем 2 цистерны, которые заполняются воздухом только при надводном положении.
3. - Регулировать объём воды\воздуха в этих цистернах трудно, так как при увеличении глубины воздух сжимается и объём замещается водой. С увеличением глубины это процесс нарастает лавинообразно и мы получаем неконтролируемое движение к центру земли.
4. - Значит боковые цистерны можно использовать только для уменьшения осадки ПЛ в надводном положении.
5. - Уравнительные цистерны. К носу и корме прикручиваем 2 бочки по 200 литров изготовленных из материала ПК и имеющие 100 кг веса. Имеем общий объём 2,9 куба и массу 2,6 тонны.
6. - При пустых уравнительных цистернах имеем положительную плавучесть в несколько процентов и 300 кг.
7. - При заполненных отрицательную плавучесть в 100 кг.
8. - Если списать 1 члена экипажа и выработать топливо (к примеру в сумме 150 кг.) то погрузится не получится.
9. - Накидываем еще 100 кг. кирпичей и получаем объём 2,9 куба и массу 2,7 тонны. Положительная и отрицательная плавучести равны 200 кг.
10. - Погружение. Стравливаем воздух из боковых цистерн. Получаем положительную плавучесть в 200 кг. Впускаем постепенно воду в уравнительные цистерны. Как только появляется нейтральная плавучесть (люк скрылся под водой) прекращаем поступление воды и так или иначе двигаемся и регулируем глубину.
11. - Всплытие. Набиваем в уравнительные цистерны воздух с давлением превышающим забортное и стравливаем воду. После того, как покажется рубка, выдавливаем ВВД воду из боковых цистерн. Радуемся солнцу)))
12. - Так как объём остается постоянный, провалы в глубину могут быть только из за а) беганья экипажа по ПЛ при движении и зафиксированных рулях глубины. б) разнице солености\температуры слоев воды в) ошибки пилотирования.(дополните)

Надеюсь не затуркал Вас своими мыслями так, как я затуркал себя)))

Spicker, приветствую, давай я слегка влезу в гидростатику ПЛ, а ты мысли, как это применить к себе.
Основные группы балластных цистерн:
I. ЦГБ - главный балласт. При их заполнении лодка погружается под воду, и всплывает при продувке. Делаются легкими, вне ПК.
II. Уравнительные, дифферентные, креновые (можно совместить). Они компенсируют отличия при загрузке снаряжения, припасов, экипажа, и т.п. в начале похода. Делаются лёгкими внутри ПК, или прочными вне ПК. Заполняются до такого уровня, чтобы лодка под водой имела нулевую плавучесть без крена и дифферента.
III. Заместительные. Заполняются по мере расходования припасов. (Образно говоря - плюнул за борт - влей каплю воды ). Размещаются в тех местах, где находится расходный запас. (Топливозаместительные - рядом с топливным баком, питьевые, и т.д., т.д., т.д. ). Но это - на больших ПЛ. На малых - II и III гр. можно совместить.

Есть ещё одна цистерночка, которая заполняется у поверхности, и по мере погружения - осушается (компенсирует обжатие корпуса). Но её тоже можно совместить.
Так что - думай, удачи.

Можно еще упомянуть про цистерны быстрого погружения, ЦБП

Вчера у нас день жестянщика был... даже я влез по мелочи впервые за 15 лет(((

Да ладно, вернемся к нашим баранам... правильно ли я понимаю, что ГБЦ заполняется всегда полностью, иначе трудно контролировать соотношение воды, воздуха и внутреннего давления? И применительно к малым ПЛ они должны при затоплении обеспечивать нейтральную плавучесть? Алгоритм описанный в предыдущем моем посте имеет право на жизнь?

Картинко ПК

Собрал таки модельку ПК с оборудованием:
В киле впереди аккумуляторы, в корме топливная цистерна. 2 электромотора и дизель генератор.
Размеры реальные с запасом.
Кто что думает по поводу ПК?

Spicker, ты хоть размеры бы проставил
Попробуй сделать с трехмерки три проекции, вид сверху, вид сбоку и вид спереди с проставленными размерами, так понятнее будет, что у тебя получилось.
Во-вторых, я у тебя не вижу поперечного набора, то есть, шпангоутов.

Приветствую!
Если в двух словах, то для ЛЮБОЙ ПЛ заполнение ЦГБ (полное) является единственным условием для погружения лодки в подводное нейтральное положение. Все остальные цистерны обеспечивают образно говоря "тонкую настройку" этого самого нейтрального положения.
Что касается твоей схемы, то ты просто часть функций ЦГБ переложил на уравнительные цистерны. Это, помимо дополнительных действий, создаёт необходимость каждый раз тонко настраивать лодку под нейтральное положение.
Если же ты хочешь произвести не полное всплытие лодки, то ЦГБ надо разбивать на несколько, и продувать только часть из них.

Spicker, еще, у тебя в носу и в корме полусферы, замучаешься их делать, сделай лучше усеченный конус с двух сторон.
Дифферентных цистерн тебе делать не советовал бы, точную настройку по дифференту лучше сделать смещающимся вдоль ДП блоком аккумуляторов, его можно вообще вынести за пределы прочного корпуса.

Dogfish, в инверторе в сборке размеры не проставишь, нужно делать чертежи. Диаметр ПК 800, рубки и утолщения корпуса 700. Киль 400 на 400. Длина корпуса до полусфер 3200. Это не чертеж, так, объедены несколько примитивов и из них сделана оболочка. на них прорисовывать шпангоуты незачем. Шпангоуты будут наружные, в них будет ЦГБ и 4 кислородных баллона.

Думаю пока дело дойдет до изготовления полусфер, найду на металлоломе какую ни будь бочку с авто или с заправки и с нее срежу. У друга стоит мертвый цементовоз, уже начал клевать его, чтобы сдал на метал))) И планирую внутри ПК пустить подвижный груз на электроприводе для тонкой балансировки.

Александр, а ведь можно наоборот, заполнил ЦГБ, уравнительными вывесил, и пользуйся остальное время только ЦГБ. Для маленького водоизмещения экипаж с 1 или 2 человеками будет уже существенной разницей. Конечно не каждые 5 минут, но что бы разницу в полезной нагрузке килограмм в 400 уравнительными можно было подровнять будет самое то, а не загружать выгружать балласт.

Спасибо всем огромное, с Вашими советами уже картина складывается все более и более ясная.

Хотя Dogfish расскажи пожалуйста подробнее про усеченный конус. Его то можно рассчитать точно, и при случае детали которые его будут касаться можно изготавливать. А полусфера еще неизвестно какая попадется.

Вот только при чертеже модельки выяснилось, что 5 кВт дизелек не влезет... Заложил 3 кВтный. Хватит ли? Списался с знакомым электриком, что то ему не понравилось то оборудование что я хотел. И еще выяснилось, что банки оказуется 2 вальтовые а не 3... Через клавиатуру трудно друг друга понять - в понедельник увидимся покашляем поподробней.

Завтра к модели прикручу баллоны, ЦГБ и уравнительные. Если Вы не увидите ничего противоестественного в концепции корпуса, буду подбирать под него оборудование. Когда будет известно все громоздкое, что нужно в ПК засунуть, тогда можно садится за чертежи.

Под воду хочу)))))

Усеченный конус, это обыкновенный конус со срезанной верхушкой В изготовлении он технологичнее, чем полусфера, хотя полусфера, с точки зрения прочности, идеальна. Если найдешь готовые полусферы, тогда ставь.

Да, еще, неясно, где у тебя будут стоят иллюминаторы. Всякий вырез в прочном корпусе это ослабление, вокруг вырезов надо ставить подкрепление, ребра жесткости.
Места расположения шпангоутов мне надо знать, если я буду обсчитывать прочность. В твоем случае подойдут катаные тавры.
А может, вообще шпангоуты не понадобятся, для твоей рабочей глубины.
Сложный узел будет место соединения рубки с прочным корпусом, там криволинейный сварной шов.

Тогда надо делать многолепестковый конус, сварки будет огого.

Иллюминатор хочу в носу, направленный вперед\вниз. И в рубке по смыслу( не думал еще). Инвертор посчитал объём металла в модельке при толщине корпуса 6 мм - вес будет 700 кг и объём 2,6 куба. Так что при всей предполагаемой нагрузке еще останется вес и для шпангоутов и для всего остального. Думаю на шпангоуты пустить тот же метал 6 мм, с отверстиями под баллоны и накрыть 2 мм металлом легкого корпуса. Киль и легкий корпус будут съёмными (уже продумал как). Думаю лучше свободный вес пустить на усиление корпуса, чем на балласт. Да, еще хочу в киль и по верху пустить полоски 10мм металла для прочности. Но это хотелки - буду отталкивается от оставшегося веса.

Модель будет подробная, с каждым винтиком. Лучше пусть на нее уйдет больше времени, зато ПЛ станет дешевле)))

Spicker пишет:
"Александр, а ведь можно наоборот, заполнил ЦГБ, уравнительными вывесил, и пользуйся остальное время только ЦГБ. Для маленького водоизмещения экипаж с 1 или 2 человеками будет уже существенной разницей. Конечно не каждые 5 минут, но что бы разницу в полезной нагрузке килограмм в 400 уравнительными можно было подровнять будет самое то, а не загружать выгружать балласт."


Так я тебе чего и толкую!
При первом погружении в походе (желательно на мелком месте) настроил лодку на нейтраль уравнительными цистернами (такая операция называется "вывеска"), а потом всплытие-погружение осуществляешь только с помощью ЦГБ. Так делается на всех ПЛ. Только надо не забывать, что по мере расходования запасов, необходимо принимать на борт доп. балласт (водичку в цистерночку).
Удачи!

Я вижу разумной такую схему: нейтральную плавучесть грубо выставляем уравнительной цистерной, ЦГБ не нужны, погружаемся/всплываем на вертикальных винтах. Единственный минус, если нужно удерживать заданную глубину, придется тратить энергию на всплытие/погружение.
Кстати, большие ПЛ на самом деле колеблются вокруг заданной глубины, попеременно всплывают и погружаются.
Для этого используется специальная цистерна, куда насосом вода подкачивается или откачивается, в зависимости от ситуации, работает автоматика.

Чисто для подогрева, вроде как похожая конструкция

Картинко

В принципе концептуальная модель готова. Форма уравнительных цистерн будет подбираться на этапе проектирования. 4 баллона, чтоб было))).
Расскажите, кто что думает по такой компоновке? Может я что то упустил? Баллоны можно будет двигать в перед\назад, для грубой балансировки. Достаточно ли нагрузил дно для остойчивости? Какие еще следует рассмотреть вопросы перед началом проектирования?

BBKing, я стремлюсь к этому проекту Лодка , конструкция тоже похожа.

Dogfish, ЦГБ нужны для уменьшения осадки... заезжать с прицепом на 1,5 метровую глубину для разгрузки как то хлопотно будет. И наверное сразу в легкий корпус вкручу отверстия под вертикальные винты и винты подруливания.... может поставлю в будущем.

И еще такой вопрос - кто ни будь сталкивался, как ведут себя гидроцилиндры в воде? У Needlefish управление рулями сделано на гидравлике. По идее, из за не сжимаемости жидкости, даже когда гидросистема не под давлением, сальники не будут травить воду. Но остается вопрос с коррозией - насколько ей подвержены штока гидроцилиндров? Ведь малейший кусочек ржавчины сразу нарушит герметичность сальников.

Вопрос гидропривода я изучал, есть идея сделать гидропривод на винты или водомет от дизеля, он компактнее и меньше по весу в сравнении с электроприводом. На катерах умельцы ставят гидроприводы, я привел несколько ссылок в одной из тем, не помню уже где
Есть и минусы: высокое рабочее давление, шумность, правда не всегда, зависит от качества изготовления гидромотора и гидронасоса, возможность засорения твердыми частицами. И последнее, при прорыве наружу загрязняется маслом окружающая среда, что не хорошо.