Теория подводной лодки

Рассматриваются вопросы плавучести и остойчивости подводных лодок, излагается изменение плавучести и остойчивости при погружении и всплытии,, а также дается характеристика изменения остойчивости при постановке в док, покладке на грунт и посадке на мель.
Разбираются вопросы непотопляемости подводных лодок как в надводном, так и подводном положении. Освещаются ходкость, управляемость и качка подводных лодок.
Настоящая книга является учебником для широкого круга офицеров-подводников, имеющих подготовку на уровне программ высших инженерных и командно-инженерных военно-морских училищ. Книга может представлять интерес и для других специалистов флота и судостроительной промышленности, а также явится полезным учебным пособием для курсантов и слушателей ВМУЗов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Геометрия корпуса подводной лодки
§ 1.1. Классификация объемов корпуса подводной лодки
§ 1.2. Теоретический чертеж
§ 1.3. Главные размеры подводной лодки и их соотношения. Коэффициенты полноты
§ 1.4. Посадка подводной лодки
1.4.1. Надводное положение ПЛ
1.4.2. Подводное положение ПЛ
§ 1.5. Элементы непроницаемого погруженного объема подводной лодки при посадке ее прямо и на ровный киль. Диаграмма плавучести и начальной остойчивости
§ 1.6. Элементы заполненных объемов цистерн
§ 1.7. Элементы непроницаемого погруженного объема подводной лодки при посадке ее прямо, но с дифферентом. Масштаб Бонжана. Диаграмма надводной непотопляемости
Глава 2. Плавучесть подводной лодки
§ 2.1. Силы, действующие на подводную лодку
2.1.1. Общая характеристика сил, действующих на подводную лодку
2.1.2. Нагрузка подводной лодки
§ 2.2. Условия и уравнения равновесия подводной лодки
2.2.1. Условия равновесия подводной лодки
2.2.2. Уравнения равновесия подводной лодки
2.2.3. Методы приема груза и исключения в определении сил плавучести и веса подводной лодки
2.2.4. Особенности равновесия лодки в подводном положении
§ 2.3. Вывеска и дифферентовка подводной лодки...
2.3.1. Вывеска подводной лодки
2.3.2. Компенсация переменных грузов
2.3.3. Компенсация изменения солености забортной воды
2.3.4. Дифферентовка подводной лодки
§ 2.4. Изменение средней осадки подводной лодки от приема и снятия грузов
2.4.1. Условия неизменности крена и дифферента подводной лодки от приема груза
2.4.2. Определение приращения средней осадки подводной лодки от приема груза
2.4.3. Число тонн груза на сантиметр осадки
2.4.4. Запас плавучести
2.?2.5. Крейсерское и позиционные положения подводной лодки,
2.5.1. Условия ухода подводной лодки под воду с нулевой остаточной плавучестью, без добавочного крена и дифферента
2.5.2. Крейсерское положение подводной лодки
2.5.3. Назначение и использование цистерны быстрого погружения
2.5.4. Позиционные положения подводной лодки
§ 2.6. Положение подводной лодки на воздушных подушках
2.6.1. Общая характеристика положений подводной лодки на воздушных подушках
2.6.2. Определение количества воды, вливающейся в открытую снизу цистерну при неизмененной посадке подводной лодки
2.6.3. Влияние бескингстонности цистерн главного «балласта на запас плавучести подводной лодки..
§ 2.7. Изменение остаточной плавучести подводной лодки с изменением глубины ее погружения
2.7.1. Общие положения
2.7.2. Изменение остаточной плавучести подводной лодки от влияния различных факторов
2.7.3. Качественный анализ изменения остаточной плавучести подводной лодки от изменения глубины погружения в различных условиях
2.7.4. Стояние под водой без хода с помощью стабилизатора глубины
Глава 3. Остойчивость подводной лодки
§ 3.1. Общее понятие об остойчивости
3.1.1. Сведение вопроса об исследовании остойчивости подводной лодки к изучению ее разнообразных наклонений
3.1.2. Понятие о начальной остойчивости и остойчивости на больших наклонениях
3.1.3. Геометрические свойства равнообъемных наклонений
3.1.4. Перемещение ЦВ при равнообъемных наклонениях подводной лодки
§ 3.2. Моменты сил веса и плавучести, возникающие при равнообъемных наклонениях подводной лодки. Условия» и меры начальной остойчивости
3.2.1. Полные, восстанавливающие и деривационные моменты
3.2.2. Условие начальной остойчивости подводной лодки
3.2.3. Метацентрические формулы остойчивости
3.2.4. Моменты остойчивости формы и веса
3.2.5. Наклонения подводной лодки под действием малой внешней пары
3.2.6. Меры начальной остойчивости
3.2.7. Меры начальной остойчивости формы и веса. Сравнительная роль остойчивости формы и веса в обеспечении начальной остойчивости подводной лодки
§ 3.3. Остойчивость подводной лодки при больших наклонениях
3.3.1. Общие принципы оценки остойчивости на больших наклонениях
3.3.2. Точные формулы для восстанавливающих моментов и плеч остойчивости при конечных наклонениях
3.3.3. Точная формула для поперечного восстанавливающего момента подводной лодки, имеющей форму тела вращения
§ 3.4. Диаграммы статической остойчивости и их свойства
3.4.1. Общая характеристика диаграмм
3.4.2. Определение по диаграмме поперечной остойчивости положений равновесия подводной лодки при действии на нее кренящей пары.
Пределы остойчивости подводной лодки
§ 3.5. Динамическая остойчивость
3.5.1. Основные определения
3.5.2. Наклонение подводной лодки при динамическом воздействии на нее кренящего момента
3.5.3. Диаграмма динамической остойчивости
3.5.4. Практическое использование диаграммы динамической остойчивости
§ 3.6. Способы общей характеристики поперечной остойчивости подводной лодки в эксплуатационных условиях
3.6.1. Характеристика остойчивости подводной лодки в эксплуатационных условия с помощью серии диаграмм остойчивости
3.6.2. Раздельная характеристика остойчивости веса и остойчивости формы подводной лодки в эксплуатационных условиях
3.6.3. Пантокарены
3.6.4. Построение диаграммы остойчивости с использованием пантокарен
§ 3.7. Изменение посадки и остойчивости подводной лодки от изменений ее нагрузки
3.7.1. Общие положения
3.7.2. Изменение посадки и остойчивости подводной лодки от переноса груза
3.7.3. Изменение посадки и остойчивости подводной лодки от приема (снятия) груза
§ 3.8. Влияние на остойчивость подводной лодки жидких грузов со свободными поверхностями
3.8.1. Общие положения
3.8.2. Влияние одиночного жидкого груза
3.8.3. Влияние переливания топлива, замещенного водой
3.8.4. Влияние нескольких жидких грузов
3.8.5. Влияние на остойчивость подводной лодки переливания главного балласта
3.8.6. Изменение посадки и остойчивости подводной лодки от приема (снятия) жидких грузов
3.8.7. Влияние открытых кингстонов и шпигатов цистерн главного балласта на продольную остойчивость подводной лодки
§ 3.9. Диаграмма начальной остойчивости подводной лодки при погружении и всплытии
§ 3.10. Равновесие и остойчивость подводной лодки при отрицательной начальной остойчивости
§ 3.11. Определение нагрузки и остойчивости подводной лодки опытным путем
3.11.1. Назначение и сущность экспериментального определения нагрузки и остойчивости
3.11.2. Порядок выполнения кренования
§ 3.12. Остойчивость подводной лодки при опоре на твердое основание
3.12.1. Изменения посадки и остойчивости подводной лодки при покладке на грунт или приледневии
3.12.2. Изменения остойчивости подводной лодки при посадке на камень и постановке в док с дифферентом
Глава 4. Сопротивление воды движению подводной лодки
§ 4.1. Общее понятие о сопротивлении воды
§ 4.2. Составляющие сопротивления воды при равномерном прямолинейном движении подводной лодки
§ 4.3. Сопротивление трения
4.3.1. Общие сведения
4.3.2. Сопротивление трения гидродинамически гладкой поверхности корпуса подводной лодки
4.3.3. Сопротивление, обусловленное шероховатостью поверхности корпуса подводной лодки
4.3.4. Влияние на сопротивление трения коррозии и обрастания наружной поверхности подводной лодки
4.3.5. Пути уменьшения сопротивления трения
§ 4.4. Сопротивление отверстий и вырезов
§ 4.5. Сопротивление формы корпуса
§ 4.6. Волновое сопротивление
§ 4.7. Сопротивление выступающих частей
§ 4.8. Понятие о методах определения сопротивления движению подводной лодки и буксировочной мощности
4.8.1. Расчетный метод
4.8.2. Экспериментальный метод
4.8.3. Метод адмиралтейских коэффициентов
Глава 5. Движители подводных лодок
§ 5.1. Геометрические, кинематические и гидродинамические характеристики гребного винта
5.1.1. Геометрические характеристики
5.1.2. Кинематические характеристики
5.1.3. Гидродинамические характеристики, к.?п. д. винта
§ 5.2. Работа гребного винта на разных режимах
5.2.1. Режим работы винта на переднем ходу подводной лодки
5.2.2. Кривые действия винта
5.2.3. Работа винта при реверсе
§ 5.3. Взаимодействие гребного винта и корпуса подводной лодки. Пропульсивный коэффициент и пути его повышения
5.3.1. Попутный поток
5.3.2. Засасывание
5.3.3. Пропульсивный коэффициент
5.3.4. Значение коэффициентов w, t,?
5.3.5. Пути повышения пропульсивного коэффициента
§ 5.4. Кавитация гребных винтов
5.4.1. Сущность кавитации
5.4.2. Стадии кавитации и влияние кавитации на работу винта
5.4.3. Факторы, влияющие на кавитацию винта
§ 5.5. Шумность и вибрация гребных винтов подводной лодки
5.5.1. Шумность винтов
5.5.2. Вибрация винтов
§ 5.6. Понятие о подборе гребного винта и расчете винтовых и скоростных характеристик
5.6.1. Серийные испытания моделей винтов. Диаграммы Папмеля для подбора винтов
5.6.2. Подбор гребных винтов для подводных лодок по диаграммам Папмеля
5.6.3. Расчет винтовых и скоростных характеристик.
§ 5.7. Анализ ходовых качеств подводной лодки
5.7.1. Общие сведения
5.7.2. Согласование винта и двигателя. «Тяжелый» и «легкий» винт
5.7.3. Паспортная диаграмма
§ 5.8. Поддержание ходовых качеств подводной лодки в процессе эксплуатации
Глава 6. Управляемость подводной лодки в вертикальной плоскости
§ 6.1. Основные понятия
§ 6.2. Средства обеспечения управляемости подводной лодки
§ 6.3. Системы координат. Параметры движения подводной лодки в вертикальной плоскости
§ 6.4. Силы и моменты, действующие на подводную лодку при установившемся движении в продольной плоскости
6.4.1. Статические силы и моменты
6.4.2. Гидродинамические силы и моменты
§ 6.5. Уравнения установившегося движения подводной лодки в продольной плоскости
§ 6.6. Установившееся движение на постоянной глубине (основной режим движения неаварийной подводной лодки)
6.6.1. Условия плавания в основном режиме движения
6.6.2. Балансировка подводной лодки регулированием нагрузки (поддифферентовка на ход)
6.6.3. Балансировка подводной лодки перекладкой горизонтальных рулей
§ 6.7. Установившееся погружение и всплытие подводной лодки
6.7.1. Маневр изменения глубины. Уравнения установившегося движения при изменении глубины..
6.7.2. Углы атаки и дифферента в установившемся движении
6.7.3. Изменение глубины при установившемся движении. Инверсионная скорость
§ 6.8. Обеспечение основного режима движения при заклинке горизонтальных рулей
6.8.1. Компенсация заклинки ИГР путем перекладки КГР
6.8.2. Компенсация заклинки КГР путем перекладки ИГР
6.8.3. Компенсация заклиненных горизонтальных рулей изменением нагрузки подводной лодки
§ 6.9. Характеристика неустановившегося движения подводной лодки при маневрировании по глубине
Глава 7. Управляемость подводной лодки в горизонтальной плоскости
§ 7.1. Общие сведения
§ 7.2. Параметры движения подводной лодки в горизонтальной плоскости
§ 7.3. Силы и моменты, действующие на подводную лодку при установившемся движении в горизонтальной плоскости
7.3.1. Тяга движителей и ее момент
7.3.2. Позиционные гидродинамические силы и моменты
7.3.3. Вращательные составляющие гидродинамических сил и момента
7.3.4. Силы инерции
§ 7.4. Уравнения установившегося криволинейного движения в горизонтальной плоскости и параметры установившейся циркуляции
7.4.1. Уравнения движения на установившейся циркуляции
7.4.2. Диаметр установившейся циркуляции и угол дрейфа
7.4.3. Падение скорости хода на установившейся циркуляции
7.4.4. Время изменения курса
§ 7.5. Крены подводной лодки на циркуляции
§ 7.6. Изменение балансировки подводной лодки при циркуляции
§ 7.7. Характеристика неустановившегося движения подводной лодки при циркуляции
Глава 8. Устойчивость движения и автоматизация управления движением подводной лодки
§ 8.1. Понятие об устойчивости движения подводной лодки
8.1.1. Общие сведения
8.1.2. Статическая устойчивость движения подводной лодки
8.1.3. Динамическая устойчивость движения подводной лодки
§ 8.2. Понятие об автоматизации управления движением подводной лодки
Глава 9. Надводная непотопляемость.
§ 9.1. Основные определения. Средства обеспечения надводной непотопляемости
§ 9.2. Основные задачи теории надводной непотопляемости. Характеристики затопленных отсеков и цистерн
§ 9.3. Общая характеристика методов определения посадки поврежденной подводной лодки. Диаграмма надводной непотопляемости
§ 9.4. Практическое использование диаграммы надводной непотопляемости
§ 9.5. Определение посадки поврежденной подводной лодки с учетом влияния бескингстонных цистерн главного балласта.
§ 9.6. Определение посадки поврежденной подводной лодки при помощи универсальной диаграммы плавучести и начальной остойчивости
§ 9.7. Определение крена поврежденной подводной лодки
§ 9.8. Начальная остойчивость поврежденной подводной лодки
§ 9.9. Остойчивость поврежденной подводной лодки на больших углах наклонения. Диаграммы, характеризующие остойчивость ПЛ после повреждения
§ 9.10. Построение приближенной диаграммы продольной остойчивости при помощи диаграммы надводной непотопляемости
§ 9.11. Таблица надводной непотопляемости. Спрямление поврежденной подводной лодки
§ 9.12. Создание больших дифферентов на подводных лодках
Глава 10. Подводная непотопляемость
§ 10.1. Особенности обеспечения подводной непотопляемости
§ 10.2. Диаграммы зон безопасного плавания
§ 10.3. Противоаварийный маневр
§ 10.4. Основные положения по обеспечению самостоятельного всплытия аварийной подводной лодки с грунта
Глава 11. Качка подводной лодки
§ 11.1. Основные понятия и определения
§ 11.2. Основы теории морского волнения
§ 11.3. Силы, действующие на подводную лодку со стороны воды, и общие уравнения качки
§ 11.4. Основные характеристики качки
§ 11.5. Влияние различных факторов на качку ПЛ и меры для ее уменьшения