CB／Z171-1980 潜艇下潜系统设计规则.pdf

中 华人民共和国第六机械工业部 x xx 二 口老 二 召公 留 x x x二 d xx x yx 指导性技术文件 潜艇下潜系统设计规则 支菱 支 C B / Z 1 7 1 -8 0 交受 交1 2支 更支 x 0 心 二 CS 二 C C 二 co今 x xx x; 心 x 一、下潜系统设计规则 1 . 下潜系统的用途及组成 ( D 下潜系统系供潜艇从水上状态转为水下状态之用。本系统应保证当潜 艇下潜时，舷外水在规 定时间内注满各主压载水舱。 ( 2 )下潜系统由下列各部分组成: ( a )、主压载水舱 ( 包括燃油压载水舱)，以下简称压载水舱 I ( 切 . 助压载水舱 ( 包括调整水舱和快潜 水舱)。辅助压载水舱的 设计要 求， 不包括在本设计 规则内)， ( C )通气阀、应急通气舌阀、通i t 阀或流水孔，以及这些阀的手动及机械传动装置， ( d )、必要的借 路附件及检查测量 仪表。 2 。 下潜系统总的要求 ( 1 )下潜系统必须保证在任何航行条件下，以及在爆炸产生震动时，均能可靠地工作。 ( 2 )下潜系统必须保证值勤人员在任何时候，均能迅速地执行潜艇下潜任务。 3 . 压载水舱的设计要求: ( 1 )压载水舱分成首、中、尾三组，首、尾M组注满水后，潜艇处于半潜状态，首、中、尾三 组 同 时或分批注满水后，潜艇处于全潜状态。各 水舱的注排水时间能够均匀，水舱所设置的通海阀、通气 阔等阀件的品种规格应尽量简化。 ( 2 )某些潜艇为了增大继航力，可将部分 压载水舱，超载 装载燃仙，兼作燃汕舱使用， 称为燃油压 载水舱。这类水般除了满足压载水舱就设计要求外，尚须满足燃油舱就设计要求。 ( 3 )中组压载水舱，不得作为燃油压载水舱。 ( D 为使水进入或排出各压载水舱，设有带传动装置的通海阀或流水孔。 ( 5 )压载水舱采用通海阀或流水孔，应根据潜水艇的稳性和抗沉性的计算结果来确定。中 组压载 水舱一般应设置通梅阀，首、尾组压载水舱在稳性和抗沉性许可条件下，允许采用流水孔，燃油压载水 舱必须设置通海阀。 ( 6 )各 压载水舱设有将空气从水舱放出a : 通气阀，没有通海阀的 压载 水舱，除首、尾端无法设置 第二道闭锁装置的外，还应设置第二道闭锁装置应急通气舌阀。 ( 7 )燃沮压载水舱除设置通气阀外，尚需增设防止燃油外溢的第二道闭锁装置应急通气舌阀， 以提高潜艇的隐蔽性。 ( 8 )全部压载水舱注满水的时间，常规动力潜艇，要求不大于1 0 秒。注水时间，规定为在通海 阀 巳预先开启的倩况下，从通气阀开启时算起。 第六机械工业部发布 潜 艇 专 业 组提出 1 9 8 0 年 2月 1 2 9 七O一所 批 准 起 草 共 6页第 2页C B / Z 1 7 1 -8 0 ( 5 ) 矢申 塑潜艇的压载水舱的注水，必 须按首、中、尾三姐 集中 摄 截 ， 小型潜艇，如其通海阀数 量不多 时，允 许分散操纵。 ( l o )当 压载水 舱内放置有高压气瓶时，一般不 宜设置通海阀。如果设置通海阀，则必 须 采取 措 施，使 得当 气瓶漏气时，压载水舱免遭爆破。 ( 1 1 ) 快潜 水 舱 设 有 无 泡 吹除 及 往 排 水 信 号 显 示 装叠 ， 以 使 控 制 注 排 水 ，并 t 止 气泡 外 泄 。 4 . 通海阀或流 水孔，通气阀及应急通气舌阀的设计要求: ( D 通海 阀及流水孔，应尽可能布置在水舱最低处、使压 载水舱吹除后、水舱内 的 余 水量为最 小。为此所有首部压载 水舱的通海阀，应布置在 压载水舱的尾部， 尾部压载水舱的 通海阀， 应布置在压载 水舱的首部。 ( 2 )要求启闭压载水舱通海阀的力为最小，为此要求: ( a ) 通 海 阀 做 成 平衡 式 的 ， 且 外 阀 盘犬 手 内 阀 盘 ， 使 能 藉 助 胜 外 水的 力 把 时 M 庄A 在 围 栓上， 且 便于内阀盘的安装， ( b )减少传动装置组合件的数量。 ( 3 燃 油 压 载 水 舱 的 通 海 阀 ， 一 般 做 成 向 液 舱 内 开 启 ， 使 在 M A M I 力 灰 补 童 术 崖 力 作 角 卞， 有 I II 于保持阀的v密性，使无渗油现象。 ( 4 )通气阀 安装的高度位置，必须保证当潜水艇向首纵倾。 一 5 。 下潜时 ，压载水舱全部注 满水，术 得有空气垫和空气袋。 ( 5 ) 通海 阀 和 通 气 阀 的 启闭 时 间 规 定 如 下 :当 用 动 力 M,操 #k 时 ， 不 超 过 2 -3 秒钟 ， 当 用 手 动操纵 通海阀及通气阀时，一般不超过8 秒钟。 ( 6 ) 所 有 通 海 IM 和 通 气 阀 ， 必 须 设 有 指 示 阀 启 闭 情 况 的 灯 光 信 号 装 叠 ， 信 号 装 置 分 设 在 指 挥舱和 各舱内。 ( 7 )通海 阀及通气阀的舌阀，必须设有调整装置，舌阀经过调整， 能平整地压紧在通海阀围 栏上。 ( 8 )通海阀和通气阀的各个零件，及其传动装置的可卸接头，必 须可靠地止动，以 防接头自动脱 出。 ( 9 )通海阀和 通气阀的围栏面，以 及承受海水和湿气作用的 活动接头，必须由耐腐蚀 的材 料 制 成 。 ( 1 0 ) 通海阀和通气阀的密封环，必须便于拆卸和更换。 5 . 通海阀、通气阀及应急通气舌阀的传动装置的设计要求: ( 1 ) 每 个 通 海 阀或 通气 阀 的 传 动 装 置 ， 除由 液 压 源 在 操 纵室 操 纵 外 ， 应 设 有 应 念 角的 手动 操纵机 构。 ( 2 )快潜 水舱的通海阀和通气阀， 必须设有手动的和液压传动的装置，并在操纵室内 操纵。 若通气 阀仅有手动操纵时，则应设计成快速启闭式。 ( 3 )通海阀、通气阀灰 应急通气舌阀的 传动 装置，其布置位 置应保证值勤人员能执行紧急下 潜的 任务 ，手动操纵机构应布置在便于接近和操纵的地方，一般不宜布置在生活间、围璧内以 及被机械 设 备、电站、吊床、沙发等所阻挡而不易操作的部位。 ( 4 )通海阀、通气阀及应急通气舌阀 ( 包 括快潜水舱的通海阀)的传动装置，必须设 有表示 “ 开. 和 “ 关”的指示器，以及在潜艇停泊码 头时，锁住通海阀、 通气阀传动装置的设备。 ( 5 )通海阀和通气阔的传动装置，必须能自锁: ( a )防止通海阀和通气阀的任意开启和关闭， ( b )当 从液压操纵转为手动，或 从手动转为液压操纵时，通海阀和通气阀 均能保持在所要求的开 启或关闭的位置上。 ( 6 )燃油压载水舱通海阀的液压机上，必须设有与燃油压载水舱应急吹除的空气阀连锁的装 置 ， C B / Z 1 7 1 -8 0共 石页第 3页 以防止在通海阀关闭的情况下，空气进入燃油压载水舱。 ( 7 )燃油压载水舱和快潜水舱的通海阀和通气阀的操纵器，均必须单独设置，不得与其它压 载 水 舱用同一操纵器。 ( 8 )通海阀及通气阀传动装置用的液压机，其工作应平稳和无冲击。 ( 9 )通海阀、通气阀和应急通气舌阀的手动装置，其活动部件应用耐腐蚀材料制成。 ( 1 0 )通海阀和通气阀手动装置的活动部件，应加注润滑油进行润滑。 ( 1 1 )手动操纵通海阀或 通气阀， 施于传动杠杆上所需的 最大手操力，不得超过一个人的正常力。 如果设计计算过程中，上述力超过规定的限制值时，可采用设置减速器，或采取其它措施，使得所施的 力在一个人的正常力范围内。 6 。 辅助管路的设计要求: Q)为了提高艇的隐蔽性及生命力，中组压载水舱及调整水舱， 必须分别设有每个液舱单独放出空 气到耐压船体内的辅助通气管。 ( 2 )快潜水舱应设有阀室， 防止吹除时空气外泄， 该阀室应设有放出空气至耐 压船体内的通气管路。 ( 3 )以上各种管路，选用耐腐蚀材料。 7 。 检查测量仪表的配置: ( 1 )深度计 对于不同极限下潜深度的潜艇，各部位的深度计，一般作如下配置: 首舱极限深度计1 个，1 6 0 米深度计1 个; 指 挥 枪极限深度计1 个，3 0 米深度计1 个，1 6 0 米深度计I 个， 主 机 舱-3 0 米深度计1 个， 尾舱极限深度计1 个，1 6 0 米深度计1 个; 耐压指挥舱一一极限深度计1 个，1 6 0 米深度计1 个， ( 2 )纵倾指示器 在指挥舱， 首、 尾舱中，各 配置一个纵倾指示器，在指挥舱中除配置一般精度的纵倾 指示器外，尚应 配置一个高精度的纵倾指示器。 ( 3 )横倾指示器 在指挥舱，首舱、尾舱中，各配置一个横倾指示器。 二、 下潜系 统的 计 算 8 , 通海阀面积的确定: 主压载水舱通海阀或流水孔的有效面积可技下列近似公式计算: F = 一a V- w t V2 g H 式中:V 主压载水舱的充水容积 ( m$ ) t -要求水舱充满水的时间( s ) H初压力头( m) ( 舷外水线至压载水舱内余水水线间的距离) a -系数，随水舱类型而定 对个半壳和双壳潜艇水舱:a = 1 , 5 0 共 6页第 4页CB / Z1 7 1 -8 0 单 壳 潜 艇 水 舱 :“ = 1 . 2 0 卜 流量系数，取为 通 海 阀w 二 0 . 5 0 流水孔w 二 。 . 5 5 系 数 。 考 虑 到 通 气 、 中 的 空 气 阻 力 ， 它 随 通 气 、 面 积 f 与 通 海 阀 或 流 水 孔 面 积 F 的 比 值 会 而 决 定 . f 上述w 值适用 于当 百不 小于。 . 0 7 时。 9 . 通海阀围壁格子板面积的确定: 当有通海阀围壁时，围壁格子板有效截面积取: F , = ( 1 . 5 2 ) F F 为通海阀截面积 1 0 。 通海阀开启行程的确定: 通海阀 开启的最小行程，应使通海阀开启处透水的侧表面积，不小于1 . 1 5 - 1 . 2 5 倍通海阀的有效截 面积。 n. 通气阀截面积的确 定: 通气阀截面积取通海阀截面积 的1 0 - 1 5 %，首尾端压载 水舱的通气阀无法满足此要 求时，也应保持 不小于通海阀截面积的7 %。各水舱通气阀的面积尽量统一，以使全艇之通气阀尺寸类型为最少。 1 2 。 通海阀和通气阀密封环压紧力的确定: 通海阀和通气阀传动装置所需之力，根据橡皮达到密封时的单位压紧力来确 定。该单位压紧力，取 决于密封环的形状和橡皮的种类。 ( 1 )对用于通海阀的三角 形橡胶密封环，每厘米周长，单位压紧力取3 k g f . ( 2 )对用于通气阀的三角形橡胶密封环，每厘米周长，单位压紧力取1 . 5 k g f . 通海阀密封环的选用，建议选用每厘米周长单位压紧力较小的密封环。当选用其它形式的 密 封 环 时，其单位压紧力，应根据密封环的要求来确定。 1 3 . 通 海 阀 液 压 机 爱 力的 确 定 : 作用力的确定 ( 假定通海阀传动机构如图例所示) ( 1 )通海阀 ( 平衡式)橡皮压紧 力: P 压 S q ( k g f ) S 通海阀密封环周长 ( c m ) q 每匣米周长的单位压紧力，取用3 k g f / c m ( 2 ) 为 获 得 以 上 压 紧 力 ， 每 个 舌 阀 所 需 对 。 ， 轴 的 力 矩 M , = P 压 1 x L , + P 压 2 x I , = 如为n 个舌阀时，则力矩为 M, , ( 3 )轴的杠杆1 : 上的切向力 It ( k g f ) ( 4 )沿拉杆轴线方向的作用力: c P ,c o sa , 假定关节接头、轴承和心轴上的摩擦力等于总的1 5 %，则 P 二 =P , x 1 . 1 5 ( k g f ) C B / 侣1 7 1 共 6页第万里 ( 5 )操纵机构杠杆1 : 及1 : 上的切向力 P , = P i c o s a y P : c o s a毛 ( 1 0 )在液压机曲轴臂1 。 上的切向 力P , P , =P , c o s a , ( 1 1 )由 于液 压机曲轴臂上的切向力P 6 所引起的 力矩M, ii i : 二P 6 . 1 , ( k g f c m) 此力矩即 为液 压机在死点时需发出的 力矩，矩并且是液压机在7 0 - 8 0 %的动力源压力时 所 产生 的 力矩。 ( 1 2 )手动开启的力 _M, P s = 1- 1 5 - T一 一 iJ， ( k g f ) 液压机连接接头内的摩擦力占 总力1 5 %0 由上式，根据手动操作最大允许力，即可确 定杠杆臂长，或是否设 置速减器等措施。 ( 1 3 )如果通海阀不是内 外压力平衡，而是向内开启，则在计算中 应计及兹 外反压力P 。 对阁盘的 作用力。 ( 1 4 )如果 通海阀不是平衡式，而是向外开启，则应计及阀盘活动部分重量的影响。 ( 1 5 )上述计算出的液压机在过死点所需的力矩，若阀 盘向外开启，且受有弦外水 压力P 作用时， 尚 须校核阀盘受有弦外水压力P 作用时，液压机的最小发力值，能否满足 打开通海阀的要求。 ( 1 9 )根据以上计 算出的作用力，应是液 压机的实际输出 力矩，并应考虑适当 的裕量。 共 县页第 6页C B / Z 1 7 1 -8 0 附录通海阀液压机发力示意图 P -f 间一乙 A下ee 豁 a2 巨