潛艇懸停水艙排注水控制方式比較.pdf

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1、第４３卷第４期船海工程Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．４２０１４年８月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｕｇ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１-７９５３．２０１４．０４．０４１潛艇懸停水艙排注水控制方式比較孟路，仲晨華（海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢４３００３３）摘要：為合理設(shè)計懸停水艙，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，計算不同的注排水控制方式下的潛艇高壓氣體消耗量和艙室氣壓增量，采用定性分析的方法，比較不同的注排水控制方式在噪聲水平及能耗兩個方面的特點(diǎn)。結(jié)果表明，在潛艇日益重視減振降噪及在高壓空氣消耗量和艙室氣壓增量可以接受的情況下，懸停水艙選擇能耗及噪聲最低的氣

2、排注控制方式最為合理。關(guān)鍵詞：潛艇；懸停；注排水方式；理想氣體狀態(tài)方程中圖分類號：Ｕ６７４．７６文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１６７１-７９５３（２０１４）０４-０１６０-０３懸停是潛艇水下停泊的重要方式之一，通常水艙注滿或者２號水艙排空時，利用氣壓控制系是指潛艇水下航行狀態(tài)停車后，經(jīng)準(zhǔn)確均衡，利用統(tǒng)改變兩水艙與舷外海水的壓力差，實(shí)現(xiàn)其功能專用水艙的注、排水（不操舵），實(shí)現(xiàn)潛艇無航速互換。［１］下深度控制的操艇方式。潛艇懸停水艙的排1．2泵排自注注水控制有多種方式，不同的控制方式各有優(yōu)劣。泵排自注控制方式設(shè)置兩個懸停水艙（１號［３］３本文將對潛艇懸停水艙不同的排注水控制方式進(jìn)和２號

3、），容積為９ｍ×２，兩水艙通過管路連行比較研究，采用綜合評價的方式，分析不同控制接，利用懸停水艙供、排氣系統(tǒng)，使懸停水艙壓力方式的特點(diǎn)，在定性分析與定量計算的基礎(chǔ)上提低于舷外海水壓力Δp。當(dāng)懸停水艙需要注水時，出最為合理的懸停水艙排注水控制方式。海水由于壓差Δp從舷外自動注入懸停水艙；懸停水艙排水時，１號懸停水艙的海水經(jīng)管路系統(tǒng)１懸停水艙的注排水控制方式通過懸停水泵排出舷外。管路系統(tǒng)在懸停水泵的潛艇水下懸停，是通過懸停水艙的注排水，改出口設(shè)有回流管路，通過海水流量自動調(diào)節(jié)閥、電變潛艇的水下受力情況，保持受力平衡，從而實(shí)現(xiàn)液球閥可將海水回流到２號懸停水艙。懸停水泵潛艇水下零航速

4、或者極低航速下的深度控制。根一直運(yùn)轉(zhuǎn)，通過海水流量自動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)回水流據(jù)不同的排注水動力，可分為三種控制方式：氣排量來控制系統(tǒng)排水流量，當(dāng)不需排水時，懸停水泵［２］注、泵排自注和泵排注。抽出的海水全部經(jīng)回流管路返回２號懸停水艙。1．1氣排注1．3泵排注氣排注控制方式以美國“海狼”級潛艇的懸泵排注控制方式設(shè)置一個懸停水艙，利用懸?？刂葡到y(tǒng)為參考。氣排注控制方式采用兩個懸停水泵管路和氣壓調(diào)節(jié)回路實(shí)現(xiàn)懸停水艙的排注停水艙（１號和２號），利用中壓空氣控制系統(tǒng)使水控制。系統(tǒng)利用壓縮空氣使水艙壓力和舷外海水艙與舷外形成一定的壓差Δp，從而實(shí)現(xiàn)水艙的水壓力保持基本一致，懸停控制臺根據(jù)指令深

5、度注排水?；竟ぷ髟砣缦拢撼跏紶顟B(tài)時，１號水與實(shí)際深度的偏差以一定的控制規(guī)律計算出注排艙壓力低于舷外海水壓力Δp，用于注水；２號水水量或注排水速度（流量），啟動、停止懸停水泵艙壓力高于舷外海水壓力Δp，用于排水。當(dāng)１號并控制相關(guān)閥件的啟閉，控制懸停水艙排注水。２不同控制方式分析比較收稿日期：２０１４－０２－１６2．1噪聲源分析修回日期：２０１４－０３－０６第一作者簡介：孟路（１９８９－），男，碩士生隱蔽性對于潛艇至關(guān)重要，因此噪聲水平是研究方向：艦船設(shè)計制造與維修衡量潛艇裝置系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。潛艇懸E-mail：９６５８３２８１１＠ｑｑ．ｃｏｍ?？刂葡到y(tǒng)工作時，噪聲主

6、要來自于氣壓調(diào)節(jié)系１６０潛艇懸停水艙排注水控制方式比較———孟路，仲晨華統(tǒng)和排注水管路。表1不同懸停深度下水艙壓力根據(jù)三種懸停水艙注排水控制方式的基本原水深舷外水壓水艙壓力／ＭＰａ理可知，三種控制方式所采取的氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)h／ｍ／ＭＰａ氣排注自注泵排泵排注５００．５０．７０．３０．５構(gòu)與工作原理基本相同，輸出壓力分別為氣排注１００１．０１．２０．８１．０控制方式p±Δp，泵排自注控制方式p－Δp，泵排２００２．０２．２１．８２．０注控制方式p，在采取相同的降噪措施下，三種控３００３．０３．２２．８３．０制方式下氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的噪聲水平相當(dāng)。表2不同懸停深度下高壓氣體消耗量相對于

7、其它噪聲源，海水管路的振動噪聲一３水深高壓氣消耗量／ｍ直沒有得到有效的控制，成為困擾潛艇降噪的一h／ｍ氣排注自注泵排泵排注道難題。管路的振動噪聲大體可以分為兩類：機(jī)５００．２５７０．１１００．１８３械噪聲和水動力噪聲［４-５］。１０００．４４００．２９３０．３６７２０００．８０８０．６６１０．７３４氣排注控制方式下懸停水艙和舷外通過管路３００１．１７５１．０２８１．１０２和閥件連接，整個管路無水泵；泵排自注控制方式通過表１可知，在相同條件下三種控制方式下懸停水艙和舷外通過管路、水泵（持續(xù)工作）和的高壓氣