مدل مفهومیF5 [1]،براساس فرم هندسی پنج بدنه طراحی شده است. این طراحی دراصل برای شناورهای مدرن سریع و بهینه­ ی تجاری چند بدنه، مسافربری و کانتینربرها بوده است.

[۱]Futur Fast Flexible Frigate

F5شکل ۱ : طراحی مفهومی شناو F5

شناور پنج بدنه شامل یک بدنه مرکزی لاغر که به وسیله یک جفت بدنه درسمت راست و یک جفت دیگر که در سمت چپ آن قرار گرفته پایدار شده است. از مزیت های این طراحی می توان به کاهش مقاومت بدنه، محافظت از بدنه های کناری و پهلوگیری راحت اشاره کرد.

بدنه ی مرکزی طویل و پهنای سوپراستراکچر آن یک فضای مناسب برای نصب تسلیحات وسنسورها را فراهم می آورد. فضاهای اضافی در سوپراستراکچر و قسمت زیر عرشه این امکان را می دهد تا از تسلیحات اضافی برای قابلیت تغییر سریع ماموریت بهره برداری شود.

سیستم رانش F5 یک سیستم ترکیبی گاز- الکتریک و گاز- واترجت (COGLAG) می باشد تا این امکان را فراهم کند که بازدهی در سرعت پایین افزایش یابد و عملکرد گشت زنی و عملیاتی آن بهبود یابد.

شکل­ های زیر نقشه ­های جانمایی عمومی شناور F5 را نشان می­دهد.

f5_1 f5_2 f5_3 f5_4

شکل ۲ : نقشه جانمایی عمومی شناور F5

  • خصوصیات هیدرودینامیکی

اولین ویژگی توزیع جابجایی در طول بدنه مرکزی و جانبی می­باشد. اگر به سطح خیس شده کلی توجه کنیم برای یک جابجایی مشخص، یک بدنه مرکزی بزرگ و بدنه­ های جانبی کوچک بهینه­ ترین راه حل می­باشد. برای کاهش بیشتر سطح صفحه آبخور می­توان بدنه مرکزی را بدون بدنه­ های جانبی ساخت، اما به دلیل نگرانی­ های پایداری عرضی سطح صفحه آبخور باید افزایش یابد که یک تک بدنه معمولی را نتیجه می­دهد.

پارامتر بعدی که مد نظر است سطح صفحه آبخور کلی و توزیع آن روی سه بدنه­ ی آن می­باشد. این پارامتر یک معیار برای سنجش توانایی شناور در اصلاح کردن تغییرات وزنی است. که این تغییرات وزنی به وسیله مصرف سوخت یا تغییرات در ظرفیت باری سیستم­ های رزمی ناشی از الزامات ماموریت­های مختلف ایجاد می­شود.

برای یک شکل و سرعت داده شده، مقاومت باقی­مانده تابعی از سطح صفحه آبخور می­باشد. به عنوان مثال هر چه این سطح بیشتر باشد مقدار مقاومت نیز افزایش می­ یابد. به علاوه سطح صفحه آخور برای بدنه­ های تکی امکان دسترسی به قسمت­ های مغروق بدنه را کاهش می­ دهد. باید توجه داشت که استرات­ های[۱] خیلی باریک باعث مشکلات در استحکام سازه­ای می­شود.

توزیع سطح صفحه آبخور در میان و داخل بدنه­ ها، تعادل طولی و عرضی شناور را کنترل می­کند. هرچه ممان اینرسی عرضی و طولی این سطح بیشتر باشد تعادل افزایش می­ یابد. کاهش ممان اینرسی در جهت طولی در ترکیب با بدنه­ های مغروق بزرگ باعث حرکت پیچ دینامیکی[۲] می­شود. مانند آنچه در طراحی­ های اولیه سوات­ های بدون سطوح کنترلی نزدیک به سینه تجربه می­ شد.

استفاده از سه استرات بلند لزوما باعث ارتقای ممان اینرسی طولی نمی­ شود. این می­ تواند به وسیله یک عقب نشینی طولانی بدنه­ های بیرونی نسبت به بدنه مرکزی بدست­ آید. یک آرایش مثلثی از سه سطوح صفحه آبخور اجازه استفاده از استرات­ های کوتاه­ تر را میسر می­سازد و همچنین تعادل طولی و عرضی بالا را تضمین می­کند. قسمت انتهایی و استرات بدنه مرکزی می­تواند از استرات­های بدنه­ های بیرونی جلوتر باشد. به عنوان نمونه، طراحی ARGO که در سال ۱۹۸۹ مطالعه شده و مطالعات و تست­ های حوضچه کشش که در مرکز تحقیقات دوید تیلور[۳] انجام شده است را می­توان نام برد.

بر اساس تحقیقات صورت گرفته در مرکز تحقیقات دوید تیلور عقب­ نشینی بدنه­ های بیرونی تاثیر قابل توجهی روی مقاومت باقی­مانده دارد. بدنه­ های بیرونی باید بیرون از منطقه موج کلوین باشند. که در اینجا تحت زاویه ۱۹٫۲۸ درجه در هر طرف پاشنه بدنه مرکزی محدوده قرار گیری بدنه­ های بیرونی مشخص شده است. مطابق شکل زیر:

[۱] Struts

[۲] Dynamic Pitching

[۳] David Taylor

f5_5شکل ۳ : عقب­ نشینی بدنه ­های جانبی

پاسخ شناور در حالت­ های دریایی مختلف نیز تابعی از سطح صفحه آبخور می­باشد، به خصوص در انتهای بیرونی شناور. برای اینکه این ناحیه توسط موج با ارتفاع کمتر از فاصله بین مقطع عرضی و خط آب کمتر تحت تاثیر قرار گیرد، این ناحیه باید کوچک­تر شود. همچنین یک بررسی باید بین سطوح صفحه آبخور واقعی قسمت­ های مختلف بدنه و فاصله آن­ها از یکدیگر صورت گیرد تا ممان اینرسی­ های طولی و عرضی مورد نظر بدست آیند.

با بهینه ­سازی این پارامترها، یک بدنه پنتاکاران می­ تواند بهتر از یک تک بدنه با اندازه مشابه با توجه به ویژگی­ های دریامانی ارتقا یافته فعالیت کند.

کلیدواژه ها : ,,

این خبر را به اشتراک بگذارید :