Масса гребной установки

Гребная установка дизель-электрической ПЛ обеспечивает движение ПЛ под водой за счет подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи на гребные электродвигатели (ГЭД). В схемах с полным электродвижением гребная установка обеспечивает движение ПЛ во всех режимах эксплуатации и обычно выполнена по одновальной схеме. В схемах с прямым приводом при работе дизелей гребные электродвигатели работают в генераторном режиме, обеспечивая зарядку батареи и питание других потребителей. Такие установки обычно двух- или трехвальные.

В состав гребной установки, кроме собственно главного гребного электродвигателя, входят:

• гребной электродвигатель экономического хода (в некоторых установках)

• электродвигатели и оборудование резервного движительного комплекса (РДК)

• оборудование системы охлаждения ГЭД и щитов

Масса гребной установки зависит от ее мощности:

P_ГУ = p_ГУ N_ГУ,

p_ГУ= k₂ p_ГЭД

где p_ГУ – измеритель массы гребной установки, т/кВт,

p_ГЭД – измеритель массы собственно главного гребного электродвигателя, т/кВт, по статистике p_ГЭД = 0,014…0,016 т/кВт,

k₂ – коэффициент, учитывающий массу механизмов, устройств, систем и оборудования, обеспечивающих функционирование гребных электродвигателей. По статистике, k₂ = 1,25..1,35

N_ГУ – суммарная мощность гребной установки, обеспечивающая заданную в ТЗ скорость полного подводного хода.

На начальных стадиях проектирования мощность, затрачиваемая на ход, может быть определена по формуле адмиралтейских коэффициентов:

N_ГУ = ,

Где v_ППХ и C_ППХ – скорость полного подводного хода и адмиралтейский коэффициент для этой скорости соответственно. Коэффициент C_ППХ может быть пересчитан с прототипа.

Масса валопровода с движителем

Валопровод обеспечивает передачу мощности от двигателя (ГЭД или дизеля) на движитель. В его состав также входят:

• опорный и упорный подшипники

• дейдвудный сальник

• разобщительные устройства

Масса валопровода зависит от передаваемой им мощности:

P_ВП = p_ВП N_i,

где

p_ВП – измеритель массы валопровода, т/кВт, по статистике p_ВП = 0,003…0,005 т/кВт.

N_i - передаваемая на рассматриваемом режиме мощность,

N_i =

Очевидно, что для определения массы валопровода необходимо рассматривать наибольшую из передаваемых им мощностей – полного подводного хода, полного надводного хода или хода под РДП. Все три мощности были определены ранее, таким образом, необходимо подставить большую из них.

Для большинства современных ДЭПЛ определяющей будет мощность в режиме полного подводного хода.

Масса топлива и масла

Масса запасов топлива и масла определяется в зависимости от требуемых дальности и скорости хода в заданном режиме. Таким образом, масса топлива и масла будет зависеть от длительности режима и от мощности, необходимой для обеспечения этого режима. В современной практике принято задавать в ТЗ требования по дальности и скорости хода под РДП.

P_ТМ = k₃ k_М p_Т T_i N_i ,

Где

k₃ – коэффициент, учитывающий наличие неудаляемых остатков топлива и масла в цистернах («мертвый запас»). По статистике, k₃ = 1,015..1,025

k_М – коэффициент, учитывающий массу запасов масла. По статистике, запас масла составляет от 4 до 8 процентов запаса топлива, т.е. k_М = 1,04..1,08

p_Т – средний удельный расход топлива дизельного двигателя, кг на кВт в час . По статистике, p_Т = 0,23…0,30 кг на кВт в час

T_i – время движения в рассматриваемом режиме, часов.

T_i = ,

здесь

R_i – дальность плавания в рассматриваемом режиме, миль.

v_i – скорость хода в рассматриваемом режиме, уз.

N_i - мощность, необходимая для достижения заданной для данного режима скорости хода с обеспечением питания всех необходимых потребителей. При этом необходимо помнить, что постоянная зарядка АБ при ходе под РДП не производится, то есть при расчете мощности достаточно учесть мощность на ход, питание общекорабельных потребителей и потери. Эти мощности для обоих режимов (надводного хода и хода под РДП) были определены ранее. В данном случае необходимо пользоваться величиной мощности, соответствующей заданному в ТЗ режиму.