Cel kulek i płetw na śmigle łodzi podwodnej

W niedawno uruchomionej rosyjskiej łodzi podwodnej z napędem elektrycznym tylne śmigło ma dwie wyraźne cechy. Możesz zobaczyć kule u podstawy każdego łopatki śmigła:

Ponadto tylna krawędź wału ma cztery sąsiednie żebra w linii z osią obrotu:

Co najważniejsze, jaki jest cel i funkcja sfer i co kryje się pod zasłoną na pierwszym zdjęciu? Uważam, że może różnić się od drugiego obrazu.

Jest wykonany z innego materiału, więc prawdopodobnie elementu ofiarnego.

Czy ma to na celu zmniejszenie hałasu? Czy ma to na celu płynny przepływ czy zapobieganie kawitacji?

Zauważ, że na pierwszym obrazie kule znajdują się na krawędzi natarcia, a na drugim obrazku kule znajdują się na krawędzi spływu.

Istnieje powiązany film z youtube .

Na wideo, z którym masz link, kule są widoczne zarówno na przedniej, jak i na tylnej krawędzi śmigła:

Spodziewam się, że są one zamierzone - istnieje wiele sposobów na przymocowanie śmigła bez konieczności zakłócania tej powierzchni lub używania spłuczek.

Kawitacja jest spowodowana spadkiem ciśnienia. Można to zaobserwować na tylnych krawędziach śmigła, a gorzej na zewnętrznej krawędzi śmigła, które porusza się szybciej przez wodę niż obszar wewnętrzny. Wątpię, aby te kule w ogóle miały jakikolwiek wpływ na kawitację.

Jest to albo system czujników, albo redukcja szumów. W przypadku czujników możliwe jest, że mogłyby one zostać użyte jako tylna tablica dopplerowska, nawet na ruchomym śmigle, choć wydaje się to mało prawdopodobne.

Bardziej prawdopodobne jest jednak nie tylko pasywny system redukcji hałasu, ale aktywny system redukcji hałasu . Mogą to być przetworniki, które emitują dźwięk mający na celu wyeliminowanie określonego, w przeciwnym razie nieuniknionego hałasu wytwarzanego przez okręt podwodny podczas normalnej pracy. Aktywne systemy tłumienia hałasu są używane w cichych okrętach podwodnych już od dziesięcioleci, ale oczywiście są utrzymywane w tajemnicy.

Inną możliwością jest to, że są to kołpaki, które zakrywają coś innego i są usuwane (ręcznie lub po prostu spadają przy użyciu śmigła w wodzie) przed aktywnym obciążeniem. Mogą ukrywać części konstrukcji śmigła nieprzeznaczone do publicznego użytku. Biorąc pod uwagę, że są one wykonane z wyraźnie innego materiału lub inaczej pokryte na niektórych fotografiach, może tak być.

Wreszcie mogą tam być po prostu, aby zrzucić zawodników i są czerwonymi śledziami.

Niestety skryty charakter ukrytej technologii okrętów podwodnych oznacza, że ​​możemy nie być w stanie ostatecznie udowodnić żadnej z tych hipotez.

Gdy prędkość przepływu płynu wzrasta (z powodu mniejszej powierzchni korzenia ostrza), ciśnienie zmniejsza się i może być wystarczająco niskie, aby spowodować kawitację. Kulki wytwarzają turbulencje, zmieniając charakterystykę przepływu, utrzymując ciśnienie w górę. Ciśnienie końcówki piasty spada, gdy przepływ wypełnia się za piastą i powoduje kawitację. Płaskie ostrza piasty zakłócają przepływ i utrzymują ciśnienie. Kilka wzorów jest używanych zarówno w zastosowaniach komercyjnych, jak i wojskowych. Wyszukaj w Google obrazy kawitacji śmigła, aby uzyskać dobre diagramy.

Projektanci pędników okrętów podwodnych są najmniej zaniepokojeni kawitacją wirów piastowych, ponieważ są przede wszystkim zainteresowani początkiem kawitacji lub początkiem kawitacji, która najpierw pojawia się w obszarach wiru szczytowego, w których prędkości są najwyższe. Po wystąpieniu kawitacji przestajesz działać w trybie ukrycia. Jednak wir piasty marnuje znaczną ilość energii.

Dlatego płetwy wydają mi się rodzajem stojana piasty stosowanego do rozpraszania wiru piasty, a tym samym do zwiększenia wydajności pędnika. Spójrz na ten artykuł dotyczący napędu morskiego . Wydaje mi się, że zakryty obraz może być rodzajem systemu żeberek piasty śruby napędowej, który byłby nawet bardziej skuteczny w poprawianiu wydajności napędowej.

Sfery, o których mówisz, są dla mnie trochę tajemnicą. Tworzyłyby wiry podkowy i powodowałyby pęd w dół do obszaru wiru piasty, co nieznacznie zwiększyłoby ciśnienie w wybudzeniu wiru piasty i pomogło złagodzić separację przepływu, gdy piasta ostro się kończy. Nie wydaje mi się jednak, aby był to ich ostateczny cel, ponieważ generowanie wtórnych przepływów zwykle nie jest pożądane, chyba że istnieje inny korzystny cel.

Biorąc pod uwagę, że w ciągu ostatnich 10-15 lat przeprowadzono sporo badań nad zmniejszeniem oporu przez wstrzyknięcie polimeru lub mikropęcherzyków, oczekiwałbym, że taki system zastosuje najnowocześniejsza łódź podwodna. Zobacz na przykład ten artykuł autorstwa Nouri i Sarreshtehdari, w szczególności na temat wstrzykiwania mikropęcherzyków w celu zmniejszenia oporu wiru piasty. Są optymalnie umieszczone do podawania w wir piasty.

Rekwizyty są na różnych okrętach podwodnych. Element przejściowy pokrywa szczelinę między kadłubem za śmigłem. Na pierwszym zdjęciu jest prawie cylindryczny, drugi zdecydowanie stożkowaty. Rosjanie dopasowują projekty piast z drugim piciem do kilku starszych projektów klas, nawet tandemowych 4-łopatowych rekwizytów w klasie Victor. Widoczny również w niektórych chińskich okrętach podwodnych.
Dłuższy stożek piasty powoduje bardziej stopniowy przepływ, więc sam w sobie zmniejsza początek kawitacji. Ostrza wydają się przyspawane do piasty. Relatywnie tania poprawka w porównaniu do niektórych projektów.

Ten schemat ilustruje lokalizacje kawitacji. http://www.boatdesign.net/forums/attachments/props/37159d1257771030-prop-doing-bad-cav_varie.jpg Przykryty rekwizyt może wyglądać tak: https://d2t1xqejof9utc.cloudfront.net/screenshots/pics/0a97825d2248893edcf2726562567b /medium.JPG Płetwy są zintegrowane z piastą / przędzarką i obracają się za pomocą podpory. Skok jest mniejszy niż pierwiastek ostrza.