1、CB 中国船舶工业总公司指导性技术文件CB/ Z 224-87 潜艇大倾角稳性计算方法19町09-05发布中国船舶工业总公司批准中国船自工业总公司指导性技术文件潜艇大倾角稳性计算方法CB/Z U町分类号，U19本标准采用克雷洛夫达尔尼方法计算潜艇的大倾角稳性，但在各设计阶段中可采用简化或其他近似算法。1符号本标准所采用的符号见表1。序号符号w. 2 v. 3 z, 4 Zo 5 T M、TF、TA 6 /., 7 /, 8 4 , 10 ,., 11 y 12 z a 13 r 14 I 15 F 16 哩17 IT 18 Zo1 19 y GI 20 a 21 M 22 fl 2 触规定2.
2、1 原始数据正常排水量，w,浮心垂向坐标，z.,重心垂向坐标，Zo平均吃水，T111腊吃水，r，幌吃水，r,., 表1名称正常排水量正常排水体积浮心垂向坐标重心垂向坐标平均吃水、馆吃水、尾吃水水密船体长静稳性臂横倾角形状稳性臂重量稳性臂横倾e角时浮心横向坐标横倾角时浮心垂向坐标横稳心半径水线面惯性矩漂心摞心到计算轴I!离主压载水舱未吹除水自由液面的自身惯性矩主压载水舱进水容积重心垂向坐标主压戴水舱进水容积重心横向坐标重心距浮心的高度横稳心横倾角的等分间隔值中国自舶工业总公司”町”发布单位mJ m m m m m 。m m m m m m - m m m m m 一。水密船体长，Lw，。f.f
3、计算必须的原始资料型线图s主压载水舱要素。I.I计算假设CB/Z 224町. 艇处于静水中，同时不考虑由于横倾因艇体首尾不对称而引起的纵倾的影响，b. 等容积倾斜水线面积漂心与辅助水线面积漂心位于同一垂直线上，c. 等容积倾斜水线面积惯性矩与辅助水线面积惯性矩相等。f.4 计算要求. 计算时按潜艇水密间长，从型线图上取绘的乞氏剖面个数应不小于9个，b. 计算时采取的横倾角间隔应不大于10。c. 如潜艇设置无通海阔主压载水舱和非水密区，则应考虑其对静稳性臂影响的修正。S计算的基本方法、计算内容和步骤. 1 计算的基本方法潜艇以静稳性臂，作为表征潜艇大倾角稳性的尺度（见图1)。w. 吼乡/ 其计算
4、式为zz 图1IR 乡乡L, y l,=GK=Boll-so古1-/w . ( 1) 式中E11一形状稳性臂，按克雷洛夫达尔尼氏方法求取（见图2）。其计算式为zIt 瓦页瓦否百页= Ycos cz.Z) sin. ( 2) 1.2 未计及无通海阀主压载水舱影响的静稳性臂计算.f.1 .辅助水线的进水和出水坐标计算. z. 1.1 辅助水线、等容积水线的确定艇的正浮水线为WoLo，漂心为F点。过F点作倾角为A的辅助水线WLI，按表A3算出WfLI的叫cw:L；的漂心离开F点的距离）（见表A3第8项。在正浮水线上从F点开始向左（当时O时量取FA等于1/2叫（见图3）。2 CB/Z 224町. y
5、图2多i.、L, 图3过A点作WLI的平行线即得等容积倾斜水线W1L，。根据2.3条之假设可得等容积倾斜水线W1L，的漂心Fi。其余2Ll，3A.的辅助水线、等容职倾斜水线的求取按上述步囔重复进行。a.2. 1.2 辅助水线进水和出水坐标的确定量取辅助水线进水和出水坐标，填人表A1中，并完成相应计算。a.2.2非水密区的水线面积和水线面积惯性矩计算非水密区引起水线面积和惯性矩的减少量按附录A表A2进行。计算表中Aa、“、马按下述方法确定。取非水密区纵向长度的纵中剖面作为计算剖面，按图4量取AB、AB。Aa=AB、Ab=A B。CB/Z 224一町z J,IP y 图4取线段!la、lib的中点
6、C、C，然后量取C和C点到漂心F点的距离CF、C1F（如图4所示）。r. = C F、rb= CF。，非水密区水线面积AS及惯性矩AI按下式计算。!iS =I, (lla+lib) . ( 3) lil=I, (llari+llbti) . (4) 式中t1.非水密区长，m。将求得的AS, A I值分别填人表A3序号16和18两项内。.z.a稳心半径计算稳心半径计算公式为zIo ( 5) v,. 式中1Io一一水线面积已扣除非水密区水线面积）对通过其漂心的横向惯性矩，m41v，.一正常排水体积，m3。具体计算按附录A表A3进行。原始数据取自表Al和表A2。计算结果r值填人表A4中。.2.4 形
7、状稳性臂计算形状稳性臂计算公式为2/=Yacos (ZaZ) sin. ( 6) 具体计算按附录A表A4采用梯形近似积分进行计算。3.2.5 静稳性臂计算静稳性臂计算公式为：式中ta=Za-Z /,=It- asi n. . . ( 7) 具体计算按附录A表AS进行计算。.a 无通海阀主压载水舱对静稳性臂的修正计算a.a. 1 两舷水通、气不通的主压载水舱引起的修正潜艇横倾时（以右倾为例，左舷吃水减少，压力减少，部分余水流出舱外（略去不计。右舷CB/Z 224-87 吃l 12 I b1 m 13 I a+I b1 m 14 水线面积对计算轴的惯性矩m4 1 Lwt I=-(I a1 +I b
8、J) 3 II 15 水线面积对水线面摞心的惯性垣自.II飞s16 非水密区水线面积ASm2 17 扣除非水密区后的水线面织m2 S =S -AS 18 非水密区水线面狈对水线面漂，已创惯性矩Mm4 19 扣除非水密区后的水线面织对水线面摞心惯性短m4 lo= I - Al le 20 稳性半径y;-m 注sn为乞氏剖面数。A .1.4 形状稳性臂的计算见表A4。表A4(0两两( 8）两两r 相加及Z= 相加及r. (6 )sin (10)C08 /1 = (11) sinlJ rsi n coslJ m ( 5）前项！一( 5) rcos ( 9）前项 -(9 + (12) 之和之和m 2
9、2 3 . 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 0 10。20。30 . . . 9 CB/Z 2Z4 7 A .1.5 静稳性臂的计算见表A5。表A5 11, m si n asi n，m 2 3 4 。10。20 . . . A .2 无通海阀主压载水舱对静穗性臂的修正计算A .2.1 水上正常状态时，无通海阀主压载水舱初压头的计算见表A6 o 表A6舱水同舱重心距肿的距离x.水舱格子板上边缘距基线的高度Zo号m m 注2仇一一水上正常状态的初始纵倾角。T F-T A tanO = H L., D. T = 水舱重心处吃水X1tan0 T =TM+D.T m m /,= (2)
10、（心，m5 初压头Ho= (T -Zo) m A .2.2 各种横倾角时，无通海阀主压载水舱V=f(H）曲线的计算见表A7。表A7号主压载水舱cos 0。cos20。cos40。COS60 = h 序。P,= V Z Vo-V A。、队;: ” Z -Zo COS (Zh-z G) sin. ; . (B 1) 在公式中，横倾角和重心垂向坐标ZG已知，问题归结为计算艇在等容积倾斜水线下的容积浮心坐标Ys和ZB;L1(i = 15）下艇体的水下容积v1,Mr.例，Mz1）奋影响，故需进行修正计算。. 非水密区的容积为VF.剧，对Y轴，Z轴的力矩为Mrt1。b. 无通海阀水舱修正计算时假定：水舱两
11、舷水气相通，横倾时，水通过水舱格子板上边缘C点自然进水，如图B2所示。14 CB/Z 224-87 , 4 飞Niti 图B2进水量仅与倾角和格子板上边缘C点的坐标有关。自然进水量为VCth对Y、Z轴力矩为Mrc曲MzctZo B .2.3 Y Btt、ZBtl的计算某角时，每根倾斜水线Wtt暗I(i: 15）下的水下容积、力矩分别为V/ - ( V F11 + V C) , MYt11一（MYFt+ Mrc,) , MZtlI -(Mz阳Mzc）。用正常排水体积V11插值，求得V11时的Mr4、Mz.，便可得某时等容积倾斜水线下YBt1 Z &ti。y Mr B4 =-v:;-. . . (B 2) z Mz B -v-;-. (B3) B .3程序框图15 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有庆。16 CB/Z 224-87 输入原始数据无通海阀液舱修正计算非水密区修正计算主休部分计算主体部分计算一一修正部分计算插值计算求Y”、Z., /, = y Bcos (Z BZ G) sin
