Автономная ПЛ "Аина"

Приветствую!
Приступаю к проектированию ПЛ с такими требованиями:
1. - Автономность: 2 недели без дозаправки топливом.
2. - Максимальная глубина: 50 метров.
3. - Рабочая глубина: 10 метров.
4. - Экипаж: 2 человека.
5. - Автономность под водой: 8 часов.
6. - Наличие шноркеля.
7. - Наличие гальюна.
8. - Управляемость 1 человеком.
9. - Высокая надежность.
10. - Максимальное дублирование управления и оборудования.
11. - Комфортное обитание.
12. - По возможности водолазная камера.
13. - Стилизация под АПЛ или лодку серии U.
14. - Транспортабельность.

Я понимаю, что это все мои хотелки. Но как говорится "После сборки - обработать напильником". Надеюсь с Вашей помощью сконструировать ПЛ по возможности максимально приближенную к этим требованиям.

Из активов имею свободную половинку гаража 8*4 метра.

Инструмент в наличии:

• Болгарка
  Дрель
  Шуруповерт
  Фен

Рабочая глубина всего 10м? Полагаю, здесь даже не стоит возиться с металлом, лучше подойдет стеклопластик.

Метал с моими возможностями будет дешевле... И длина 4 - 6 метров затруднит работу с пластиком.

Из сделанного на сегодняшний день:
1. - Разместил заказ в 2 автопредприятиях на покупку б/у аккумуляторов по цене лома.
2. - Установил наличие в продаже сталей судостроительных марок РСА, РСВ, РСД, РСЕ, РСА-32, РСД-32, РСЕ-32, РСА-36, РСД-36, РСЕ-36, РСА-40, РСД-40, РСЕ-40 толщиной 4 - 6 мм. по цене в среднем 30к за тонну.
3. - Знакомый (правда за 100 км.) работает на фирме по изготовлению водонапорных башен. Скрутит любой диаметр и за бесплатно.
4. - У знакомого договорился о бесплатном бронировании бокса (по требованию) со сварочным аппаратом на 380 вольт и квалифицированным сварщиком, который обойдется мне 700 руб. день.
5. - Подготовил концептуальную модель ПЛ. Небольшой отдых и сажусь за комп - более или менее знаю Autodesk Inventor.

Люди людей делают, а тут всего лишь ПЛ.

Как тут размещать фото?

Spicker пишет:Метал с моими возможностями будет дешевле... И длина 4 - 6 метров затруднит работу с пластиком.

Из сделанного на сегодняшний день:
1. - Разместил заказ в 2 автопредприятиях на покупку б/у аккумуляторов по цене лома.
2. - Установил наличие в продаже сталей судостроительных марок РСА, РСВ, РСД, РСЕ, РСА-32, РСД-32, РСЕ-32, РСА-36, РСД-36, РСЕ-36, РСА-40, РСД-40, РСЕ-40 толщиной 4 - 6 мм. по цене в среднем 30к за тонну.
3. - Знакомый (правда за 100 км.) работает на фирме по изготовлению водонапорных башен. Скрутит любой диаметр и за бесплатно.
4. - У знакомого договорился о бесплатном бронировании бокса (по требованию) со сварочным аппаратом на 380 вольт и квалифицированным сварщиком, который обойдется мне 700 руб. день.
5. - Подготовил концептуальную модель ПЛ. Небольшой отдых и сажусь за комп - более или менее знаю Autodesk Inventor.

Люди людей делают, а тут всего лишь ПЛ.

Солидно!

Теперь по пунктам.

1. Оставь надежды на б/у-шные батареи. Их не продают, если они еще что-то могут и хватит их в лучшем случае на время испытаний. Мы с б/у намучались по самое не балуйся. Сомнительное, знаешь-ли удовольствие выгружать через рубочный люк самодельным краном четыре тонны батарей и загружать таким же Макаром новые. Плюс еще полторы тонны б/у.шек остались внутри в качестве балласта. Пытайся выбирать свинцовые с гелевым электролитом или сразу с электролитом в стекловолоконных матах. Они лучше всего приспособлены для мобильного применения в услових качки, имеют лучшие показатели и ставятся в восновном в грузовики да тракторы. Но это здесь в ФРГ.

2. Судостроительные стали практически не отличаются от конструкционных, стоят только больше. РСА отличается от РСЕ только качетсвом проката и контроля качества. Потому, например, из РСА-36 строят практичски весь корпус судна, в то время как из РСЕ-36, например верхние палубы, где максимальные напряжения на изгиб на волне и все такое. Для твоих глубин таких высот не нужно.

РСА-36 это то же самое, что примитивная конструкционная 17Г1Сб
-32 это 09Г2С
Для твоих же целей хватит даже Ст4сп, если, вообще не Ст3сп. Единственное преимущество от высокопрочных сталей в твоем случае будет уменьшение веса всей конструкции, но тогда нужно смотреть остаток проекта: какова его остойчивость, какова избыточная или недостающая плавучесть, где находятся центры тяжести и величины корпуса и ЦТ всех компонентов. Тогда может даже случиться так, что вроде и сэкономил на весе ПК, но потом придется класть свинцовый балласт в трюм и т.д.

(Все вышесказанное стоит проверить, так как я опираюсь на знание судостроительных сталей германского регистра, но маркировка там похожая: A-32, AH-32, AH-36, EH-36)

4. В зависимости от толщины стенок и величины детали более важен ток, чем напряжение. Но это к сварщикам вопрос

5. Inventor недолюбливают в инженерных кругах, но для твоих целей его хватит. Я работаю с SolidWorks, хоть и студенческие лицензии на Инвентор у меня тоже есть.

Dogfish пишет:Рабочая глубина всего 10м? Полагаю, здесь даже не стоит возиться с металлом, лучше подойдет стеклопластик.

Чем меньше рабочая глубина, тем выше соотношение глубины до разрушения к рабочей. 5 к 1 в данном случае - самое то. Причина тому - малейшая ошибка пилотирования по глубине и ты проваливаешься, например, до 20-30 м. Это троекратное преувеличение рабочей глубины. Если же аппарат рассчитан на 100 м рабочей, то те же 20 метров абсолютной ошибки это всего 20% относительной вместо 300%.

Потому, раз с самого начала закладывается пятикратный резерв, то и стеклопластиком ты уже не обойдешься.

Spicker, для самой приблизительной оценки толщины прочного корпуса и его массы ты можешь воспользоваться формулой Барлоу:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0_%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%BB%D0%BE%D1%83

Понятно, что это очень грубо так как она рассчитана на внутреннее давление и не берется в рассчет силовой набор корпуса, но плюс-минус лапоть этого достаточно. Да так оно, в принципе, и делается на самой ранней стадии.

Deep Blue Sea, огромное спасибо за внимание к моему проекту!
Б/У аккумуляторы покупаю только для свинца на балласт, так как самое дорогое в моем проекте(на вскидку) это аккумуляторы. Планирую по мере возможности подкупать новые после спуска на воду и увеличивать автономность. Пока в места установки буду ложить свинец. Его то всегда можно будет сдать по той же цене, что и брал и купить лишнюю батарею. Планирую ставить гелевые акумы с электрокар, также с них электромотор как главный двигатель. Но подробно об этом пока не задумывался и не считал.
Посмотрел в инете - действительно, придел текучести у 17Г1С и РСА-36 одинаков. Прикольно. В чем же преимущества судостроительных сталей? Если есть хоть не большие плюсы, то разницу в 5к на ПК можно и не экономить.
У меня дома нормально, если напряжение держится 200 вольт. Первая мысль была покупать бензогенератор, сварочный и приглашать сварщика. Хорошо что есть друзья.
Inventor уже хоть немного знаю, даже умудрился в нем проект дома сделать))) Твердотельного))) Он у меня крякнутый 2012. На одном компе, который никогда не был в сети, стоит столько кряков, что производители ПО просто разорвали бы))) На остальных 3 все лицензия.
2*355*4/1200 =2.36... Это значит (примерно) что только на 24 метрах глубины трубу сплющит? Шпангоуты через каждые 25 см спасут если я провалюсь в местный аналог Марианской впадины на глубину 50 м?

Вот и первые затраты: купил лист ОСБ и маленький лист оцинковки. Буду под свою тушку (1.87 и 95 кг) подбирать минимальный диаметр ПК. Так как 1 место планирую лежачим, основные требования чтобы смог развернуться. Да и оставлю конструкцию - может какую ни будь детальку придется примерить.

Чем больше касаюсь, тем больше убеждаюсь, что в 300-500к можно сделать прогулочную (не глубоководную) ПЛ.

Люди людей делают, а тут всего лишь ПЛ.

Немножечко из практики:
На одном из проектов ПЛ обшивка прочного корпуса имеет толщину 40мм., плюс мощнейшие шпангоуты со шпацией 550 - 600.
Если бы давление было внутренним, то оболочки из этой же стали хватило бы с толщиной 18мм, и без шпангоутов!
Кстати, Spicker, шпангоуты необходимо ставить с таким расстоянием (шпацией), чтобы там мог вписаться люк, через который ты влезешь в отсек. Разрезать шпангоуты нельзя!
Удачи

Spicker, раз аккумуляторы гелевые, то следи за тем, чтобы они не были переразряжены и никогда не "видели" в таком состоянии морозов. При разрядке падает плотность электролита, он становится водянистым, может замерзнуть и порвать элемент изнутри. У нас так и получилось со старой АБ. А я умудрился получить 180 вольт постоянного тока по пальцам, когда работал вблизи и случайно закоротил вытекающий электролит на корпус.

Судостроительные могут быть чуть более морозоустойчивыми, но основная разница именно в прокате. Из-за его особенностей прочность листа неодинакова в зависимости от направления. Вдоль листа он достигает номинальной прочности, если растягивать его по нормали (в направлении его толщины), то из-за производственных дефектов его может порвать (расслоить). С этим в судостроении столкнулись в 70-х, когда пошли первые контейнеровозы, для которых потребовались листы в 25 мм и толще в районе верхней палубы и люков. Сегодня там могут и 60-мм листы вваривать, причем из РСЕ-70 (Она же подлодочная HY-80)

Так вот именно по этой причине судовая сталь проходит гораздо более жесткий ОТК, где намного больше тестов, сертификатов и т.д. Оттуда цена. Они тебе нужны?

Для твоих целей и при твоей толщине листов это вообще мимо кассы. У тебя таких нагрузок просто нет. На евронавте корпус 22 миллиметровый из самой обычной конструкционной S355J2G0 - она же 17Г1С по ГОСТу. Никаких судостроительных сталей.

____________

У солидворкса, если это professional есть встроенная считалка метода конечных элементов, которой можно просимулировать деформации и напряжения в детали.

____________

Та формула - примерка. Относись к ней с осторожностью. Sgt. Peppers на моей аватаре - диаметр 570 мм, лежачий. Места для разворота есть даже с учетом аппаратуры вокруг. Толщина стенок ПК 8 мм из 17Г1С. Обжата на мимнимум 15 атм. Рассчетная глубина до разрушения 300 м. Шпангоутов нет. Еще вопросы?

Александр пишет:
Если бы давление было внутренним, то оболочки из этой же стали хватило бы с толщиной 18мм, и без шпангоутов!

У вояк есть еще и требование к противостоянию шоковым нагрузкам вплоть до подводных ядерных взрывов средней мощности на растоянии менее 4 км. Плюс коррозионный резерв, плюс резерв для ошибок (овальность, наклон шпангоутов и т.д.). Так что, это не "честные" 40 мм обшивки ПК из соображений гидростатического давления.

Но ты прав, для Пепперса хватило бы согласно этой формуле и 1,2 мм толщины Я уже забыл насколько эта формула приблизительна...

Александр, озадачили Вы меня...
Пока смотрел русско-украинские лодки (Пучков 3 тоны пластика и цветмета при нормальных габаритах, Пилипенко 1.7 тонны на корабченку, а у Богачева борта как на Евронавте и все заявлены как 50метровые) Deep Blue Sea хоть немного успокоил... Хотя что я переживаю - даже если расчетная будет 100 метров, после прочтения http://www.svvmiu.ru/forum/viewtopic.php?p=45790 никто меня не загонит более 10)))) Теоретически в планируемой акватории могут быть глубины в 50 метров в которые можно провалится, хотя нет, http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/vd/zgidrouzel/zgidrouzel.htm тут сказано что максималка 30 метров, в реках меньше. Буду рассчитывать из метала 4 мм, в конце если вес позволит увеличу толщину ПК. Благо Inventor позволит рассчитать массу.
Deep Blue Sea, я уже 3 раз перечитываю Вашу тему на аирбазе и в курсе ваших злоключений с током(((.Спасибо за подробное освещение строительства и эксплуатации Евронавта, подчерпнул для себя очень много полезного. ПЛ на зиму будет стоять в отапливаемом гараже для полного ежегодного ТО и борьбы с коррозией. И 570 мм. маловато будет чтобы развернутся на 180 градусов и не вылазить вперед каком. Я планирую начать с 800мм.
Голова уже пухнет от информации, завтра начну строить мерялку диаметра да хоть отдохну)))

Александр, спасибо за предупреждение про шпангоуты - планировал резать и не один... Буду думать.

Люди людей делают, а тут всего лишь ПЛ.

Расскажите пожалуйста, как сюда вставлять фотки? Есть учетка у МелкоМягких на SkyDrive, также позволяет показывать фотки ссылками. Вставляю ссыль между тегами [img] [\img](по хелпу) - показует квадратик(((

Spicker, с точки зрения прочности лучше всего сделать трехмерную модель и обсчитать на компьютере методом конечных элементов. Если хочешь, могу твою модель обсчитать в Ansys. И форму корпуса тебе необязательно делать цилиндрической, поскольку глубина у тебя небольшая.

Dogfish, было бы очень не плохо, с Inventor можно вроде получить iges. С моим образованием я очень рад, что существует яндекс и википедия. Хотя после яндекс перевода сайты намного понятней, чем в википедии определение метода конечных элементов(((
По форме корпуса.... рассматривал овал, но при выносе в гермоотсеки на днище аккумуляторов и баллонов увеличивается осадка, и как следствие, усложняется спуск на воду с прицепа.

Deep Blue Sea пишет:
"У вояк есть еще и требование к противостоянию шоковым нагрузкам вплоть до подводных ядерных взрывов средней мощности на растоянии менее 4 км. Плюс коррозионный резерв, плюс резерв для ошибок (овальность, наклон шпангоутов и т.д.). Так что, это не "честные" 40 мм обшивки ПК из соображений гидростатического давления.

Но ты прав, для Пепперса хватило бы согласно этой формуле и 1,2 мм толщины Я уже забыл насколько эта формула приблизительна...[/quote]"


-На ядерный взрыв запас не делается, т.к. волна от него идёт широким фронтом и местного повышения давления нет. От Я. взрыва получается мощная встряска. Расчет идёт на фундаменты и всё оборудование в 32G! Считается, что это удар от среднего взрыва на расст. ~1км. (Если чел. стоял у переборки, то он по ней и размазался). Насчёт формы - это не наши чиновники (никакая овальность с кривым шпангоутом не проскочит - там ребята, вояки-приёмщики, серьёзные ). Так что расчётная глубина не имеет никаких запасов прочности. Только система допусков. (Тем же воякам совершенно не охота таскать с сбой лишнее железо, они лучше лишний аккумулятор запихают ).
А вот формула - абсолютно точная. Но только для цилиндрических оболочек, работающих на внутр. давление (допустим, ресивер). Но без малейшего запаса прочности.
А при внешнем давлении надо применять формулы Эйлера на сжатие стержней (я где-то уже писал на форуме).

Пойду убьюсь ап стену...
http://knowledge.allbest.ru/manufacture/3c0a65625a3bd78b5d53b88421316d37_0.html

Буду начинать с 4мм. Если водоизмещение после сборки в Inventorе позволит, увеличу толщину ПК - лишним не будет. Соберу - тогда буду считать максималку. 10 метров выдержит, а иначе все 3 года пройдут в расчетах.

http://the-mostly.ru/misc/submarine_hull.html

Этому можно доверять? Там без шпангоутов. Примерно вбил для Пеперса, показывает за 100метров.

Кто его знает? У нас же есть раздел "Литература", вот только книги там редкие. У меня есть книга по расчету прочных корпусов глубоководных аппаратов, 1994г., но как я ее тебе передам? Если только сканировать. Хотя можно набить формулы в Ворде.

Вообще, для расчета прочного корпуса ПЛ применяют формулы из теории тонких оболочек, в Интернете полно таких книг, поищи.

Еще вариант, проектируй корпус методом последовательных приближений. Первый вариант нарисуешь по наитию, как бог на душу положит, потом его можно обсчитать в Ansys, внести коррективы, опять посчитать. Единственно, получившийся вариант может быть не оптимален по массогабаритным характеристикам.

Насчет формы, я не имел ввиду овальную
Я имел ввиду сечение в виде многоугольника, его намного проще собирать, чем сферу.
Например, аппарат Богачева вообще прямоугольный

И у Богачева толщина ПК 20мм при заявленной глубине 65 метров. Цилиндр же оптимальная форма, позволит снизить транспортную массу при тех же показателях прочности.
Книги скачать не сложно, намного сложнее понять, что в них написано. Для меня по крайней мере. Метод последовательных приближений был бы самым лучшим. Если Вас не затруднит обсчитывать модели, я был бы очень рад помощи. Можно методом и от обратного - собрать с нужным транспортным весом и рассчитать допустимую глубину погружения.

Мой сарай... кто ни будь видит картинку?

Картинки не вижу. Попробуй воспользоваться другим бесплатным хостингом, например PicasaWeb.
Там можно создавать свои аккаунты и размещать целые альбомы фотографий, бесплатно.
Затем помещаешь здесь ссылку на альбом.
Еще для справки
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%85%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2

То ссылка на альбом... с другого компа пробовал все работает. Это облако от Микрософт, я больше для себя для памяти делаю. Можно хранить и не разбрасывать по разным фотохостингам. Хотя наверно это можно делать на любом хосте.

Сделал мерялку ПК на 800 мм. Лежать комфортно, разворачиваюсь на 180 градусов с таким трудом, что если хоть немного наращу живот то не смогу. Или если по бокам какие то органы управления пустить, то тоже не развернёшься. А с большим диаметром ПК в транспортный вес не влезу(((. Есть одна мысль, попробую отпишусь.

Ссылка на фото