63585潜艇造成大纵倾计算方法 标准 CB Z 225-1987.pdf

C 1- 1 “ J 中国船舶工业总公司 指导性技术文件 CB / Z 2 2 5 一 8 7 潜艇造成大纵倾计算方法 1 9 8 7 一0 9 一0 5 发布 中国船舶工业总公司批准 中国船舶工业总公司指导性技术文件 潜艇造成大纵倾计算方法 CH / Z ! ! 6 一. 7 分类号:U1 9 本标准规定了潜艇不借助外界条件.只 依靠潜艇本身的内部调整手段，在水上状态造成大纵倾的 计算方法。造成大纵倾的目 的是为了停航检修 位于潜艇循幌两 端的水下部 件( 如推进器、升降舵和方 向舵舵 轴轴承、 鱼雷发射管、 声纳站)以 及从鱼 雷发射管前盖装 卸鱼雷。 . 符号和术语 1 . ， 符号 本标准所用符号见表I 。 表l 序号 符号名称单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 J V Zo X a Z . X x Z . 而 八 h T 尸 T e T r A X N Ay I护 I e L 夕 夕 排水最 排水体积 重心垂向坐标值 重心纵向坐标值 浮心垂向坐标值 浮心纵向坐标值 横稳心垂向坐标值 横稳心高 主压载水舱自由液面对横稳G “ 高修正值 月 首 吃水标记处吃水 自 尾 吃水标记处吃水 需庵出部位处吃水 需露出部位离O n ( A t)吃水标记处距离 大纵倾水域的最小水深 水深裕度 R q 吃水标记前艇首端长度 魄吃水标记后艇尾端长度 A N 眼吃水标记之间的距离 纵倾角 密度 r m J m n】 m m m m m m m m m m m m m m ( “ ) 它 / m ， 1 . 2 术语 1 . 2 . 1 内部调整手段 主要指下列手段: 卜 . 水围壁) 注水人主压载水舱; 注水人纵倾平衡水舱、环形间隙水舱、无泡发射水舱、 鱼雷补重水舱、调整水舱 ( 含舱内淡 、速潜水枪等; 抽出液体 载荷，如纵倾平衡水 舱内的水、鱼雷发射管内的环形间隙水、淡水舱内的淡水、燃 油舱内的燃油等; 中国船舶工妙总公司， ， 盯0 9一 0 5 发布 CB/ Z 2 2 5 一. 7 d . 艇员向循端或昵端移动。 1 . 2 . 2 浮性和稳性万能图解系由上下两部分曲线图所组成: 下部分曲线图表示潜艇在各等排水体 积下和各等纵倾角下 ( 一般从。 到土 6 0 0 ) ,浮心位置的变化，上部分曲线图表 示潜艇在各等 排水体 积下，浮心纵向位置 ( X B )和横稳心垂向位置( Z m ) 的变化， 如附录A中A. 1 所示。 1 . 2 . 3 自 首 娓 吃水标记处的吃水曲线 表 示潜艇在各等纵倾角下( 一般从。 “ 到士 1 5 ' ) ，排水体积 与吃水标记处吃水的变化，如附录A中A. 2 所示。 2 一般规定 之 . 1 坐标系 本标准采用的坐标系，应符合G J B 6 4 . 2 -8 5 舰船船体规范潜艇中的规定。 ! . 之 计算必须的原始资料 浮性和稳性万能图解. 卜 .h 首 妮吃水标记处的吃水曲线。 2 . a 计算状态 需忍出的部位由潜艇的实际情况确定，但一般应计算下述露出的部 位: 二推进器， b . 升降舵和方向舵舵轴轴承， c . 鱼雷发射管， d . 声纳站。 2 . 4 计算要求 2 . 4 . 1 对潜 艇大纵倾状态的基本要求 二使用内部 液舱来造成潜艇大纵倾状态时，要 求内部液舱或者注满或者排空，即在潜艇大纵倾 状态的终了阶段， 不允许内部液舱自由表面修正值大于正常装载时的修正值。 b . 潜艇造成大纵倾状态的终了阶段，其横倾不应大于0 . 5 0 ; c . 潜艇造成大纵倾状态的终了阶段，其初稳C , 高 度应满足GJ B 6 4 . 2 中的要求， d . 为保证潜 艇造成大纵倾状态的安全，其工作水域之水深应具有足够的裕度，水深裕度一般不 应小于3 m, 2 . 4 . 2 数值计算要求 本计算方法所涉及的主要要素，其数值应符合下述规定: a . 排水体积、排水量 计算到立 方米、吨的百分位。 七 . 力矩 计算到吨· 米的百分位， c . 浮心坐标、重心坐标、吃水、稳心高、横稳心垂向坐标、大纵倾水域的最小水深 计算到 米的百分位; d . 纵倾角计算到分。 8 计算内容 3 . 1 浮态计算 8 . 1 . 1 列表计算大纵倾状态下的潜 艇的排水量 和重 心坐标。 8 . 1 . 2 按平衡方程 式 ( 1 ) 、 ( 2 )确定平衡 状态下潜艇的纵倾角: d二P· F· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · (1) Xc=XB+ ( ZB-Zc ) t a n g · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (z) 3 . 1 . Y . 1 当纵倾角e 的绝对值小于等于9 。 时， 公式 ( 2 )中 ( Z ， 一 Z . ) t a n B 可忽略不计， 允 许将 公式 (2 )简化成公式 ( 3): CB/ Z 22 6一 . 7 Xc二Xa· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · (3) 求取步骤为:在浮性和稳性万能图解的下部分曲线图上 ，作X. 二 Xo 直线和等 排水体积 ( v)曲 线，直线与曲线的相交点，即为 纵倾角B 值。若B 的绝对值小于等于9 0 ，则此B 值即为平衡状态 一F潜 艇的纵倾角。 3 . 1 . 2 . 2 若B 的绝对值大于 9 .，则平衡状态下潜艇的纵倾角须按公式 (z )确定之，求取步骤为: 二在浮性和稳性万能图解的下部分曲线图上，按已作出的等排水体积 ( v)曲线，取若 于 个纵 倾角夕 值 ( 在预期的平衡纵倾角左右)， 查得与各夕 值相应的浮心坐标x , 和Z . 值 ， b .按 公 式 ( 2 ) 计 算 出 与各 纵倾 角 夕 值 相 应的 X ,值 ; c .作辅 助曲 线 ( 见 下图)， x( m ) 5。 L一一一一一一一一 一一 XI . =x. 犯 / 一 : 洲 一一 I 2. d . 在 图上 的纵 轴上取X' G = X G A，经该点作水平直线，其与X 6曲线相交点，即为平衡状态下 潜艇的纵倾角 B 值。 3 . 1 . 3 需计算下述部位的吃水: a . 露出 端舫 ( 或昵) 部吃水标记处的吃水: 在姑娓吃水标记处的吃水曲线图上， 作出排水体积为v 的直线，沿此直 线取纵倾角为夕 值的点， 该点之纵轴坐 标值，即为露出 端枯 ( 或A lt ) 部 吃水标记处的吃水。 b . 浸水 端舰 ( 或$ l ) 部吃水标记处的吃水按公式 ( 4 )计算: T A I F = T F ， + L “ t a n B · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) c . 需露出部 位的吃水按公式 ( 5 )计算: T , = T F 。 士 X - t a n 1 B · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 5 ) 如果需露出部位在舱, iW 吃水标记之间，则在公式中取 “十”号; 如果需忍出部位在循. 舟 尾 吃水标记之外， 则在 公式中取 “ 一 ”号。 8 . 之 稳性计算 3 . 2 . 1 横稳心垂向坐标Zm 的确定 按 3 . 1 . 2款确定了平衡状态下潜艇的 纵倾角 B 后，可相应求得潜艇的浮心坐标Xs 液。 在浮性和稳性万能图解的上部分曲线图上 ，作出等 排水体积 ( V)曲线，沿横轴取X : 点， 经该点 作垂 线与V曲线相交，该交点之纵轴坐标即为Z m 值。 5 . 2 . 2 横稳心高h 按公式 ( 6 )计算: h=Zm一Z。一4h· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (6) a . 月 大纵倾水域的最小水深 按公式 (7 )或公式 (8 )计算大纵倾水域的最小水深。 棍倾 时:H = T A C O S B 十 l A s i n B + A H · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 7 ) 媚倾时 : H= T F C O S 引 + l F s i n B 十 4 H · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 8 ) cs/ z 22. 一 .7 附录A 万能图解、吃 水曲 缓及计算 示例 ( 参考件) A . 1 A . 2 浮 性和粗性万能 圈解 ( 示惫圈)见圈A l Z m 一尸 口 撼李鑫教p . 1资 】 一 v =lsoo m'16 尹:. 、 . 嘱三令 犯Ir, 元乡 成夕 3 . 7 0 义橄 沐、 、 3 . 6 0 公习 、 口 - ，一 扮一 一 、 3 . 7 0 印。 r 一 一 气 一一下一 、I诗六/ 入 3 。 印 厂 一 一 一 一 1 丫 丈/ / 一 0 0扮 /丫入 3 . 5 0 一 V ; gW Im 试令 汉)种。 爪 / K、长，态 / l50 一1， 0 火尸 、 I 一 3. 4 0! 一 G 火 、 、 3.30 头750 - 广了 / 0 冲冷一 州一、 / 洲 炙 3 .2 0 3 . 1 0又 / 一 一 七 一 气 丫 l - 3 、 ，一一 一一 O。 一 a一 3一 22 3 图Al 月 ， 月 尾 吃水标记处的吃 水曲 线 ( 示愈图)见图A2 CB/ Z 22一.7 o f -一一 一一 . 一种 钾 - 种 一 一 一一 一 一 一 一 一 一 一一 种 一一一二 二二二) 一 二二 - 3 -3 '-, 务 二 二 二二 二 一一 一 行 一一尹 行 ，厂 二 6 D一一一 一 一二 一 一 一 r 二 一 一 夕二 一行一 / /尸 行/ 升 / 2 6 。 户 户 碑扮 一 一一 一 分产 沪 产一 砂 / 一 一 产 扮 产 尸尸 / / / 乡 / 洲 产 / 了 / /， 一 / / / 一，。 一 一 9“ 一二 一一一 一 尸 / 尹尸产 一 / / 产 / / / / /之/ / / / / / 一 12Z1 一声 砂 /一 一/ 一/ 产 / r 一 / / / / / 一巧 几/ /声 乡/ / / / / r 尸 1 60 0 符 号 1 6 5 01 80 01 月5 01 9门 H 】 V(m 1 ) T. T. 1 7 0 0 = f( V ) 曲线 二f( V )曲线 图A2 A 。 .计林示例见衰A1 表A1x x艇盆出方向舵舵轴轴承 名称 重t t 垂向 ( 距基线) 纵向 ( 距肿) 力付， m力矩， 卜m 力仲。m力矩， t . m 正常载荷 注水人: 1 号压载水舱 2号压载水舱 3 号压载水舱 4 号压载水舱 1 5 8 4 . 0 8 4 5. 77 3 6. 8 4 3 7. 0 6 5 3. 01 3 . 4 4 3. 6 6 2. 7 7 3. 7 0 3 . 7 3 5 4 4 8 . 0 3 1 6 7 . 5 2 1 0 2 . 0 5 1 3 7 . 1 2 1 9 7 . 7 3 1 . 6 9 3 1. 9 0 2 4 . 3 4 2 0. 6 3 1 5. 9 0 2 6 7 2 . 5 6 1 4 6 0 . 0 6 8 9 6 . 6 9 7 6 4 . 5 5 8 4 2 . 8 6 CB/ Z 22. 一 .7 续表 A1 名称 重最 t 垂向 ( 距基线)纵向 ( 距肿) 力臂 ， m力矩， t . m力臂.m 力矩, t “ m 5号压载水舱 6号压载水舱 抽出: 雁纵倾平衡水舱初水量 舫纵倾平衡水舱初水量 注水人:肉 首 纵倾平衡水舱 鱼雷补重水舱 抽出: 1 号调整水舱初水量 注水人: 1号调整水舱 速潜水舱 2 号调整水舱淡水围壁 抽出: 棍 鱼雷发射管内环形间隙水 7号燃油舱内燃油 6号燃油舱内燃油 3号淡水舱 ( 左舷)内淡水 3号淡水舱 ( 右舷)内淡水 4 8. 89 5 4. 1 4 一 2 .5 0 一 3. 5 0 1 0 . 9 6 1 5 . 7 3 一5 . 0 0 2 4 . 3 3 1 5 . 3 9 1 2. 5 2 一 1 . 0 4 一 1 3. 5 0 一 1 4. 7 4 一 2. 29 一 1. 9 7 3. 7 4 3. 7 7 2. 6 7 2 . 1 7 2 . 7 2 2 .2 1 1 . 0 0 3. 8 8 1 . 7 1 2 . 9 4 5 . 0 0 2 . 4 4 1 .1 5 3 .1 4 3. 0 4 1 82 . 8 5 2 0 4 . 1 1 一 6 . 6 8 一 7 . 6 0 2 9 . 6 5 3 4. 7 6 一 5. 0 0 9 4. 4 0 2 6. 3 2 3 6. 8 1 一 5. 2 0 一3 2 . 9 3 一1 6 . 9 5 一 7 . 1 9 一 5 . 9 9 1 0 . 3 7 0 . 4 6 一2 5 . 7 0 2 3 . 0 8 2 3 . 0 8 2 0 . 0 5 5 . 7 4 6 . 5 0 7 . 3 6 3. 0 1 一 2 9. 7 3 一 2 5 . 2 2 一 1 4. 5 1 一 2 4. 04 一 2 4. 0 4 5 0 6 .9 9 24 . 9 0 6 4. 25 一8 0 . 7 8 2 5 1 . 5 7 31 5. 3 9 一2 8 . 7 0 1 5 8 . 1 5 1 1 3 . 2 7 3 7. 6 9 30 . 9 2 3 40 . 4 0 2 1 3 . 9 2 55 . 0 5 47 . 3 6 合计1 8 9 4 . 1 23 . 4 716 5 7 3 . 8 1 4. 5 8 6 8 6 8 7 . 1 0 排水体积V二 1 8 9 4 . 1 2 m' 重心垂向坐标 Z a = 3 .4 7 1 m 重心纵向坐标 X c = 4 . 5 8 6 m 为 求 纵 倾 角， 先 求出 辅 助 曲 线 叮， X 台 二 X . 十( Z 。 一 Z c ) t a n O 查浮性和稳性万 能图解的下部分曲线图 得表A g o 表 A 2 ( Z 一 2 o ) - t an口 X s + ( Z 一 Z G ) · t a n口 ，.R甲JO丹 12385260 . 怡J性J住J咭 0 . 0 0 7 0. 0 1 6 0. 0 2 7 0. 0 3 8 2-9153 2-1.(1 z一何仲何3.614 X.-姗姗佩4.57 t an g 0.1050.1580.213呵 6912巧 根 据 曲 线X 6 二 X a +( Z a - Z c ) t a n g 与 直 线X 台 二 4 . 5 8 6 m 的 交 点 ， 得 到 : 纵倾角0二 1 4 0 3 查浮性和稳性万能图解的上部分曲线图得: 横稳b 垂向坐 标 Z m 二 3 . 7 3 m 横稳心高h二Zm 一Zc 一A h二3 . 7 3 一3 . 4 7 一 0 . 0 3 = 0 . 2 3 m 查脂舰 L, 水标记处的吃水曲线图得: cs/ z 2 2.一.7 公出端腮吃水标记处的吃水 T 二 。 . 8 9 M A s 吃水 标 记 处 的 吃水 : T F 二 T A + L “ ta n 1 8 =0 . 8 9+6 8 . 6 t a n 1 4 0 3 =0 . 8 9+6 8 . 6 x 0 . 2 5 0=1 8. 0 4 m 露出部位方向舵舵轴轴承处吃水: 轴承离 舰吃水标记处距离A X= 2 . 1 7 m T . = T 一 X t a n e1 = 0 . 8 9 一 2 . 1 7 x 0 . 2 5 0 = 0 . 8 。 一 0 . 5 4 二 0 . 3 5 m 所得水线 能忍出方向舵舵轴轴承 ( 其距基线的垂向坐标Z = 0 . 4 0 m) 造成大纵倾水域的最小水深: H二 T F c o s B + J F s i n B + A H =1 8. 0 4 x 0 . 9 7 0+3 . 1 x 0 . 2 4 3+3 =1 7 . 4 9+0 . 7 5+3=2 1 . 2 4 m 附加说明: 本标准由水下舰船分委员会归口。 本标准由七0一所负责起草。 本标准主要起草人张长明。