УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПЕРИСКОПА ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ НА ПЕРИСКОПНОЙ ГЛУБИНЕ Советский патент 2006 года по МПК B63G8/38 

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов разработки и создания морской техники.

Возможность использования подводной лодки (ПЛ) на перископной глубине или на глубине в режиме работы дизеля под водой (РДП) ограничена вибрацией перископа, не позволяющей при достижении определенной скорости использовать перископ как оптическое средство для наблюдения, взятия пеленга, дистанции или, при наличии навигационной приставки, определения местоположения подводной лодки. Борьба с вибрацией перископов ведется во всех флотах мира в течение нескольких десятков лет, т.е. фактически с момента применения перископов на подводных лодках.

Известны устройства, применяемые для гашения вибрации перископов:

- уменьшающие вибрацию за счет повышения частоты колебаний перископа при утолщении стенок трубы перископа в районе тумбы (см. Ю.А.Шиманский. Динамический расчет судовых конструкций, 1946);

- турбулизирующие обтекание трубы перископа за счет установки шлицевых канавок вдоль оси трубы или с помощью троса, винтообразно укрепленного на конической части трубы перископа (см. Г.Шлихтинг. Теория пограничного слоя, 1951);

- производящие отсасывание пограничного слоя на трубе перископа с целью уменьшения вихревой зоны за цилиндром (см. Г.Шлихтинг. Теория пограничного слоя, 1958).

Однако эти устройства малоэффективны и обладают отрицательными качествами, ухудшающими тактико-технические характеристики ПЛ из-за высокой шумности.

Известно также устройство, заключающееся в установке флюгеров за трубой перископа в районе его конической (верхней) части, которые при колебаниях перископа создают силы гидродинамического сопротивления его колебаниям, принятое в качестве прототипа (см. Meir-Windhorst A. Flatterschwingungen von Zylinder im slichmassingen Flussingkeltsstrom Mitt. Hydraul.Just F.H.Munchen. 1939. N9, р.102-107).

Указанное устройство имеет следующие недостатки:

при расположении флюгеров на конической части перископа, т.е. вблизи свободной поверхности воды, эти Флюгера при случайном всплытии ПЛ в результате ее неустойчивого хода, не действуют в качестве гасителей вибрации, т.к. оказываются оголенными и становятся в этом случае неработоспособными;

кроме того, подобное размещение флюгеров не позволяет полностью убрать в опоры опущенный перископ.

Задачей заявляемого изобретения является уменьшение вибрации перископа ПЛ при ее движении на перископной глубине путем снижения эффективности вихревых сил, возмущающих колебания перископа.

Для этого устройство для уменьшения вибрации перископа при движении ПЛ на перископной глубине выполнено в виде жесткого обтекателя крылообразной Формы с относительной толщиной обтекателя 25-30%, расположенного за перископом (в следе перископа) с возможностью его выдвигания из проницаемой части корпуса с помощью автономного гидроподъемника, или же гидроподъемника перископа. В случае подъема перископа с обтекателем с помощью автономного гидроподъемника, к верхней части обтекателя жестко прикрепляется скользящий по трубе перископа бугель. Это обстоятельство позволяет производить подъем перископа без обтекателя. При подъеме обтекателя гидроподъемником перископа бугель обтекателя жестко закрепляется на конической части трубы перископа, что позволяет производить одновременно подъем и опускание перископа вместе с обтекателем.

Выполнение устройства в виде жесткого обтекателя крылообразной формы исключает отрыв вихрей, что существенно уменьшает нестационарные гидродинамические силы, действующие на перископ, а относительная толщина обтекателя 25-30% обеспечивает наилучшее гидродинамическое обтекание. В опущенном положении обтекатель размещается в пределах проницаемой части корпуса ПЛ, не нарушая при этом целостности сальниковых устройств.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг.1 представлена схема устройства с перископом - вид сбоку, а на Фиг.2 - вид устройства в разрезе по А-А.

За перископом 1 ПЛ с наружным диаметром трубы перископа d_н с некоторым зазором δ (Фиг.1, 2) расположен жесткий обтекатель крылообразной Формы 2, с относительной толщиной обтекателя b/с=(25-30)%, (где b - ширина обтекателя, с - длина обтекателя по потоку), который скреплен с тумбой 3 с помощью ползуна 4, скользящего по направляющей 5 (Фиг.2), укрепленной на тумбе 3 с возможностью его выдвигания из проницаемой части корпуса ПЛ с помощью автономного гидроподъемника 6. Обтекатель 2 в своей верхней части соединен скользящим бугелем 7 с перископом 1 ПЛ (Фиг.1). Величина зазора δ между обтекателем 2 и трубой перископа 1 (Фиг.2) зависит от толщины втулок опор, которые предполагается выполнять неразрезанными для осуществления подъема и опускания обтекателя 2.

Обтекатель 2 поднимается с помощью гидроподъемника 6, причем он может быть поднят или опущен только при полностью поднятом перископе ПЛ, поскольку его верхней опорой является скользящий бугель 7, который при выдвигании обтекателя скользит по направлявшей 5 на трубе перископа 1 (фиг.2).

При натекании потока на перископ с обтекателем, расположенном за перископом, за счет его плавного обтекания происходит нарушение образования периодического отрыва вихрей, благодаря чему существенно уменьшаются нестационарные гидродинамические силы, действующие на перископ. Это приводит к уменьшению вибрации перископа при движении ПЛ на перископной глубине, что ведет к повышению скорости хода ПЛ. За счет улучшения гидродинамического обтекания перископа на больших скоростях хода ПЛ происходит уменьшение более чем в 10 раз линейной скорости вибрации объектива перископа, а также более чем в 5 раз уменьшается коэффициент силы лобового сопротивления, что, практически, в 5 раз уменьшает прогиб оси перископа.

Изобретение относится к судостроению, а именно, к перископам подводных лодок. Устройство для уменьшения вибрации перископа выполнено в виде жесткого обтекателя крылообразной формы с относительной толщиной 25-30%. Обтекатель выдвигается из проницаемой части корпуса подводной лодки за перископом (в следе перископа), с помощью автономного гидроподъемника или гидроподъемника перископа. Технический результат заключается в снижении вибрации, вызванной периодическим отрывом вихрей и в обеспечении использования перископа на повышенных скоростях хода подводной лодки. 2 ил.

Устройство для уменьшения вибрации перископа при движении подводной лодки на перископной глубине, отличающееся тем, что, с целью исключения периодического отрыва вихрей воды за круглой трубой перископа, оно выполнено в виде жесткого обтекателя крылообразной формы с относительной толщиной 25-30%, выдвигаемого из проницаемой части корпуса за перископом (в следе перископа) с помощью автономного гидроподъемника или гидроподъемника перископа, снабженного скользящим бугелем, жестко прикрепленным к верхней части обтекателя.