Есть конспект?
Пришлите нам!

Новая технология позволит увеличить потолок погружения подлодок


НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЗВОЛИТ УВЕЛИЧИТЬ ПОТОЛОК ПОГРУЖЕНИЯ ПОДЛОДОК

Как сделать подводную лодку такой, чтобы ее корпус мог выдерживать давление практически любых глубин океанов и морей? В Научно-технологическом Парке Оренбургского Государственного Университета была разработана новая технология конструирования оболочки корпусов подлодок, которая позволяет им выдерживать огромные гидростатические давления.

Известно, что главным в корпусе подводной лодки, преднапряженном постоянным усилием, является оболочка. Существующие конструкции, имеющие оболочку в качестве главного конструктивного элемента и преднапряженных постоянным усилием, как раз не могут быть использованы под водой в условиях большого гидростатического давления.

В Автономной Некоммерческой Организации “Научно-технологический Парк Оренбургского Государственного Университета” Кияновым И. М. была разработана конструкция, имеющая оболочку в качестве главного конструктивного элемента, которая позволяет находиться подлодке под водой в условиях большого гидростатического давления.

Такого результата Киянов, который уже давно занимается исследованиями в данном направлении, добился за счет того, что внутри оболочки, на расстоянии друг от друга, определяемом расчетом, были установлены кольца прямоугольного сечения, а между кольцами и оболочкой помещены связи, создающие в оболочке постоянное растягивающее, а в кольцах также постоянное, но сжимающее усилие.

Корпус такой глубоководной подводной лодки состоит из оболочки 1, кольца 2 и связи 3.

“Оболочка подводной лодки испытывает большое гидростатическое давление воды, в результате которого в ней возникают нормальные сжимающие напряжения, действующие в двух направлениях: кольцевых и им перпендикулярных – меридиональных” - говорит Киянов. “При этом нормальные сжимающие напряжения в меридиональных направлениях в два раза больше, чем в кольцевых. Этим сжимающим напряжениям, возникающим в оболочке от гидростатического давления в меридиональных направлениях, противопоставляются растягивающие напряжения, возникающие от предварительного напряжения, сохраняющегося постоянным при изменениях гидростатического давления и колебаниях температуры.”

Таким образом, удается добиться такого результата, что сжатые кольца уменьшают сжимающее усилие в оболочке. Обеспечить устойчивость сжатых колец за счет увеличения их толщины можно при меньших затратах материала /стали/, чем обеспечить устойчивость сжатой оболочки, так как в формуле для момента инерции прямоугольного сечения толщина входит в третьей степени /толщина оболочки значительно меньше толщины колец/. Благодаря этому получается экономия материала оболочки.

“Важное значение имеет постоянное усилие преднапряжения, поскольку работа постоянного усилия преднапряжения, подсчитанная по формуле Клапейрона, в два раза больше работы усилия, изменяющегося от минимальной величины до максимальной, а это приводит к экономии материала связей, создающих постоянное усилие преднапряжения” - говорит Киянов. “Увеличение количества связей не приведет к удорожанию их общей стоимости, так как при увеличении количества связей вес каждой связи и стоимость ее уменьшаются. Постоянное усилие преднапряжения обеспечивает постоянство усилия в оболочке при погружении и всплытии подводной лодки, а также и при колебаниях температуры. Постоянные напряжения в оболочке замедляют развитие трещин усталости, что способствует увеличению надежности и долговечности конструкций.”

Проектирование корпусов новых подлодок на основе данной технологии позволит значительно увеличить потолок глубины погружения подлодок.

Информация для контакта:

460352, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ОГУ


Dr.BoT© Konspektiruem.ru