潜艇应急挽回过程中的安全界限研究

潜艇舱室进水后,应急挽回成功与否取决于破口大小、事故潜深、事故航速以及采取的应急挽回方式等。本文说明了潜艇安全限制线区域范围的确定方法。以某型潜艇为例,通过大量数值仿真制定出不同挽回操纵措施情况下能够成功挽回潜艇舱室进水事故的操纵安全界限,为潜艇操纵人员在遇到不同事故时采取应急处理程序提供科学的理论指导,并对采取准确的操纵挽回方案提供合理化建议。     

潜艇破损进水最小纵倾平衡角的计算

本文以潜艇操纵性理论为依据，推出了潜艇丰损进水带负和定深行时纵倾角的计算公式，并针对某型潜艇经计算后出了１舱、４舱和７舱在水下主电机进一条件下，舱室破损进水的最小纵倾平衡角曲线。     

“库尔斯克”号核潜艇事故的启迪与教训

本文阐述俄罗斯海军“库尔斯克”号核潜艇沉没事故对潜艇设计、运行和管理等方面的影响,并且从俄罗斯潜艇设计的指导思想、设计原则以及潜艇可靠性、抗沉性等方面对“库尔斯克”号核潜艇事故的教训和启发作了分析和探讨。     

潜艇抗沉辅助决策系统研究

潜艇抗沉辅助决策系统是提高潜艇损管指挥效能的有效途径。根据潜艇不沉性理论,结合潜艇不沉性的数学模型,针对潜艇水上和水下发生破损情况,建立辅助决策模型,给出了包括浮态、稳性、破损舱室灌注时间等信息的计算方法。基于潜艇水下抗沉要求,提出了高压气使用的优选方案和平衡艇体步骤,对潜艇抗沉训练、战场抢修和生命力保障提供了信息支持。     

负初稳性高不对称进水时舰船抗沉方案研究

为了有效辅助损管决策,研究了舰船负初稳性高状态下不对称进水时抗沉方案的生成.基于破损后的实时载况计算浮态和稳性;自由液面对静稳性曲线的修正采用规范法,提出了储备浮力的计算方法并据此生成抗沉方案.通过实例计算,证实了高层舱室存在渗漏水而产生大面积的自由液面是初稳性高为负的主要原因,不对称进水时应先恢复稳性再扶正舰船.针对初稳性高损失严重且储备浮力允许的情况,应考虑以储备浮力换取稳性的措施.     

舱室进水情况下潜艇的挽回操纵

当潜艇由于各种意外事故造成艇体或通海管路破损进水后,具有淹水舱的潜艇在车、舵和高压气吹除作用下的挽回运动过程复杂而危险。文章借助Laval喷管理论建立了高压气吹除主压载水舱的模型,从而建立起包括舱室进水,用车用舵和舱室吹除等因素在内的,考虑了大攻角影响的潜艇挽回六自由度空间操纵运动模型。同时,针对不同进水部位、不同进水方式和不同航行深度等因素,计算得到了典型的潜艇水下操纵性安全界限图中的进水限制线。     

舱室进水情况下潜艇的挽回操纵

当潜艇由于各种意外事故造成艇体或通海管路破损进水后,具有淹水舱的潜艇在车、舵和高压气吹除作用下的挽回运动过程复杂而危险.文章借助Laval喷管理论建立了高压气吹除主压载水舱的模型,从而建立起包括舱室进水,用车用舵和舱室吹除等因素在内的,考虑了大攻角影响的潜艇挽回六自由度空间操纵运动模型.同时,针对不同进水部位、不同进水方式和不同航行深度等因素,计算得到了典型的潜艇水下操纵性安全界限图中的进水限制线.     

潜艇动力抗沉非线性效应及计算分析

应用潜艇垂直面非线性操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程,建立潜艇动力抗沉运动方程。数值计算潜艇典型隔舱破损进水后的动力抗沉运动,分析典型隔舱动力抗沉挽回运动和无法挽回运动的特征。针对不同初始航速、初始潜深和破口面积情况,数值计算得到典型隔舱动力挽回限界线。通过对典型隔舱动力挽回非线性限界线的分析,提出潜艇动力抗沉效应的概念,以及衡量潜艇动力抗沉能力大小的衡准参数——高压气吹除动力挽回深度、动力抗沉水动力初速和水动力航速系数,由此分离出潜艇动力抗沉运动中的高压气效应和水动力效应。     

潜艇动力抗沉非线性效应及计算分析

应用潜艇垂直面非线性操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程,建立潜艇动力抗沉运动方程。数值计算潜艇典型隔舱破损进水后的动力抗沉运动,分析典型隔舱动力抗沉挽回运动和无法挽回运动的特征。针对不同初始航速、初始潜深和破口面积情况,数值计算得到典型隔舱动力挽回限界线。通过对典型隔舱动力挽回非线性限界线的分析,提出潜艇动力抗沉效应的概念,以及衡量潜艇动力抗沉能力大小的衡准参数——高压气吹除动力挽回深度、动力抗沉水动力初速和水动力航速系数,由此分离出潜艇动力抗沉运动中的高压气效应和水动力效应。     

样条函数在船舶静力计算中的应用

利用样条函数设计编制出船舶静力计算的程序。该程序用舰艇的型值表、型线图的数据和个别特殊型线点,计算出船舶的静水力曲线,邦戎曲线、费尔索夫曲线、船型稳性力臂插值曲线及抗沉性。本计算方法提高了静力计算的精度,并为后续的动力性能计算提供了良好的船体型值数据接口,适用于工程应用。     

三种新型舰船稳定和抗沉装置

舰船减摇在舰船设计中占有重要的地位，严重的摇摆可能使舰船沉没。常见的减摇装置大致有：减摇水舱（被动式、主动式），毗龙骨，减摇鳍，舵减摇装置等。这些装置各有千秋，但都不够理想。为此，国内外正大力开发舰船新型稳定装置，例如法国正在建造的核动力航空母舰“夏尔·戴高乐”号，专门研制了新型的“萨特拉普”稳定系统；又如，日本和德国开发的“无摇摆”船和“超稳定”船。现有的舰船抗沉措施，主要是用水密舱壁分隔舰船空间，即所谓“，船不沉”、“两舱不沉”或“多舱不沉”。但舰船一旦进水，虽能保持不沉，而进水部分的浮力却…     

武器命中概率分布密度对水面舰船沉没概率的影响

为了进一步研究水面舰船遭遇不同武器打击后的毁伤情况,论述武器命中概率分布密度对舰船不沉性的影响,并编制相应的程序进行分析。通过计算可知舰船在不同的概率分布密度下被击中区域的概率情况和击中后的沉没情况,最终给出的数据和结论,可以更好地对舰船的生命力进行评估,并对舰船不沉性情况进行更全面的预测。     

散货船疲劳强度校核的确定性方法

近年来世界上有大量的散货船在海上失事，这一现象引起各国船级社的高度重视。通过对散货船失事原因的分析，认为一个重要的原因可能是舱内肋骨与上下翼舱连接处的疲劳强度不足，导致舱室进水，然后波纹横舱壁破坏导致进水过多而沉没。因此，各国的船级社都在船舶设计规范中增加了疲劳强度校核的要求。受中国船级社的委托，我们承担了“散货船疲劳强度评估及其程序系统”的研究项目。本项目的主要目的是研究出一套具有当代国际先进水     

Time domain modeling and simulation of warship flooding process based on counter-flooding activities北大核心CSCD

[目的]实战损伤条件下,舰艇进水是舱室进水漫延与舰员抗沉行为相对抗的过程。现有的不沉性理论无法客观、全面评估抗沉干预对战损舰艇进水过程的影响,缺少从全时域的角度对战损舰艇进水过程开展预测的手段。[方法]首先,分析抗沉干预下舰艇破损进水的耦合关系,构建进水过程时域模型,进而给出数值求解算法;其次,结合案例分析抗沉干预要素对不沉性的影响,并开发可视化、交互式的仿真系统。[结果]通过仿真系统实现了进水过程与多种抗沉干预方式的综合评估,是对现有不沉性理论的有效补充。[结论]该成果不仅可帮助设计人员掌握抗沉设计方案对干预进水过程的有效性,指导舰艇抗沉能力的设计;还可应用于抗沉指挥决策的态势预报,具有较高的军事应用价值。     

关于破损稳性理论建模的阐述

探讨发展船舶在波浪中的破损稳性理论建模方法的观点。首先，探讨波浪中破损船舶在多种时间量程范围内的水压模型，这为计算作用在沉船船体上的水压力提供了理论依据，其中包括积聚在船舱内水的压力。其次，在进水舱室模型试验的基础上，指出国际船模试验水池协会的破损船舶标准测试导致摇摆运动预测不充分的原因。最后，提出根据汽车运载船模型在静水中的进水试验得出，在已破损的隔断区域具有多层甲板的破损船舶的不沉性。试验研究显示，在静水中假设达到完全静止的情况下和根据船舶在水波中的初始状态和瞬间进水过程判断的动态情况下，船舶的不沉性会有所不同。因此，斯德哥尔摩协议中所用的模型测试方法不适用于这类船舶。     

高压气吹除对潜艇动力抗沉影响分析研究

针对当前潜艇利用高压气进行动力抗沉缺乏定量分析,高压气吹除对潜艇影响认识不足的问题,采用计算机模拟仿真方法,仿真分析了吹除不同主压载水舱对潜艇纵倾与潜浮率的影响及挽回效果,结果表明,潜浮率过大将难以控制潜艇以稳定纵倾平稳上浮,在此基础上给出不同舱室进水的吹除建议。     

潜艇动力抗沉性能评估研究

在分析影响潜艇动力抗沉的各个因素基础上提出了潜艇动力挽回的判断依据和性能评估方法。将潜艇垂直面操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程联立构成潜艇动力抗沉运动方程，数值计算了某潜艇不同初始航速、初始潜深和破口面积条件下采取动力抗沉措施后艇的运动，并绘制该潜艇动力抗沉性能曲线图。     

对IG型756艇舱室破损进水的调研与分析

ＩＧ型７５６型在执行任务中遭风浪遇险，致使船首至４２号水密隔壁范围内上舱对称进满水。本文是对该艇海损事故的现场调研和进水原因分析，指出水面舰艇舱室破损进水既可发生在不线之下，在特定条件下，也能发生在水线之上，因此保持棋 水线下与上的水 密性和耐破性同等重要。     

舰船住舰和机舱内通风与火灾蔓延预报

当考虑到要为舰船舱室调协通风系统时，特别是在潜艇或在三防（NBC）工况条件下还能操纵军舰，有4项指标是最重要的：设备温度、适居性、沾污染的控制、火灾蔓延及烟和有害气体聚集的控制。依据舰船舱室的问题，探讨现行通风预报方法的可行性，特别是由舱室详细的计算流体动力学研究支持的可能性已经有两个例子予以证明。现有的计算机流体动力学方法不适用的区域成为重点，值得注意的是，进一步局长要求火灾蔓延的准确预报并结合CAD改造设计程序的潜力。     

技术革新：航海安全的福音

“泰坦尼克”号沉没后，英国政府专门成立遇难情况调查委员会对事故进行细致的调查处理，调查报告认为海难的原因包括：号称“不沉之船”的“泰坦尼克”号自视结构设计绝对安全，绝不会沉没，从而没有准备充足的救生艇；“泰坦尼克”号的设计也存在一些漏洞；而海上无线电通讯不畅、缺乏应急预案等因素使海难升级。