تصميم وتصنيع الغواصة 4 – مبادئ التصميم

تصميم وتصنيع الغواصة 4 – مبادئ التصميم

يعتبر التصميم من الأعمال الهندسية المعقدة وخاصة بالنسبة للمعدات والمكائن الكبيرة، لذلك فإن تصميم الغواصة يمر بعدة مراحل تكمل إحداها الأخرى وتتعشق فيما بينها وتتطلب عملية التصميم لذلك مرونة وقابلية كبيرة في التخيل وحل المشاكل الهندسية للوصول إلى التصميم الأمثل. 

 


4-1 مقدمة

بطريقة مختصرة فإن مرحلة التصميم يجب أن تمر بالمراحل التالية:

  1. وضع الفكرة الرئيسية والرؤية العامة للتصميم والهدف منه.

  2. وضع التصميم الأولي للغواصة: وتطبيق المبادئ العلمية الأساسية مثل مراعاة نسبة طول الغواصة إلى قطرها والمبادئ الأخرى. بالإضافة إلى الاستفادة من الاطلاع على خبرات الدول الأخرى والتصاميم القديمة والحديثة ودراستها للوصول إلى انتخاب التصميم الأنسب والأفضل.

  3. دراسة التصميم من قبل مهندسين اختصاصيين لدراسة التصميم من حيث قوة التحمل ودرجة الأمان التي يتمتع بها وإخضاع التصميم للدراسة والبحث النظري واستعمال الحاسوب الآلي والبرامج الهندسية المتطورة لتحليل الاجهادات الميكانيكية والحرارية على التصميم وتثبيت وتصحيح الأخطاء الموجودة فيه. وعمل نموذج مصغر وإخضاعه للفحوصات الهيدروديناميكية وغيرها.

  4. اختيار المعدات والمكائن والأجهزة المطلوبة لوضعها في الغواصة ودراسة تفاصيلها الدقيقة وإمكانية ملائمتها وإجراء التحوير الضروري والمطلوب على المعدة أو التصميم لإحداث التوافق بينها.

  5. وضع التصميم الحاسوبي المجسم والمفصل للغواصة بأدق التفاصيل لمعرفة مدى توافق المعدات والأجهزة مع الحيز المتوفر في الغواصة وملائمة ذلك لتنقل البحارة وإجراء عمليات الإنقاذ والحفاظ على سلامة الطاقم.

 

في هذه الدراسة سنتناول النقطتين1– و–2– وذلك لإمكانية عمل ذلك نظريا ولان النقاط الأخرى تطبيقية وتحتاج توفر فرق عمل من الباحثين والمهندسين.


4-2 الهدف من التصميم

ويقصد به المتطلبات العسكرية من الغواصة هل هي متطلبات إستراتيجية أم تكتيكية وهل هي هجومية أو مطاردة أو حراسة أو استطلاع وهكذا وهذه المتطلبات تختلف باختلاف الدول المصنعة لاختلاف عقائدهم العسكرية ورؤية كل جيش لمتطلباته الخاصة من سلاح الغواصات.


4-3 الرؤية العامة للتصميم

على ضوء الفقرة السابقة يتم تحديد ما هو المطلوب من التصميم تحقيقه لكي يلتزم به المصمم ويعمل على تحقيقه أثناء عملية التصميم مثل:

  1. حجم حمولة المواد التي من المفترض أن تحملها الغواصة ويقصد بها هنا الوزن المتغير كالأسلحة ومواد التموين والوقود والمشاة المنقولين خلف خطوط العدو.

  2. حجم وأنواع الأسلحة المطلوب توفيرها للغواصة مثل عدد الطوربيدات وحجمها وان كانت هناك صواريخ وحجم الصواريخ وطريقة إطلاقها أو نقل الألغام وعدد الألغام.

  3. الميزات التشغيلية المطلوبة من الغواصة مثل المدى الأقصى للإبحار والعمق الأقصى للغطس والفترة الزمنية الأقصى للبقاء في البحر بدون تموين والقدرة القصوى للغواصة للغوص بدون الحاجة للطفو.

  4. إمكانية التصنيع من ناحية الكلفة ومن ناحية الإمكانيات الصناعية.

  5. نوع الطاقة المستعملة لتسيير الغواصة :بطاريات، بطاريات ومولد، بطاريات ومولد ومحرك، محرك بالهواء المسال،.. الخ.

بعض العناصر المهمة في التصميم الهيدروديناميكي للغواصة:

  1. ثابت الحجم: نسبة الطول الى العرض، وهو ثابت مهم يؤثر على كمية الاعاقة (Drag) التي من الممكن ان تنتج اثناء الحركة تحت الماء. زيادة الاعاقة تعني زيادة الخسارة في الطاقة لتحقيق السرعة المطلوبة اثناء إبحار الغواصة. شكل (53).

شكل (53): العلاقة بين ثابت الحجم الى الاعاقة (Drag).

شكل (54) يمثل (a) الشكل المثالي لجسم الغواصة (b) الشكل الحالي لمعظم الغواصات.

  1. خشونة السطح.

  2. معامل الموشورية: يمثل نسبة حجم نهايتي الغواصة الى حجم الازاحة الكلي للغواصة. انظر الشكل 54.

  3. عدد الطوابق: يحدد قطر الهيكل الداخلي عدد الطوابق التي من الممكن تصميمها داخل الغواصة ويبين الشكل (55) العدد المثالي لعدد الطوابق نسبة لقطر الغواصة.

شكل (55) علاقة قطر الغواصة بعدد طوابق الغواصة


4-4 نماذج من مخططات الغواصات

من المهم دراسة التصاميم المتوفرة القديم منها والحديث للتعرف على الافكار والتصاميم المطبقة فعليا في بناء الغواصات.

شكل (56): مخطط الغواصة الالمانية 209

4-4-1 الغواصة الالمانية 209

نستطيع من تصميم الغواصة 209 المبين في الشكل (56) ملاحظة الأفكار التصميمة الآتية:

  1. شكل الغواصة مغزلي خالي من الأجسام التي تزيد من إعاقة الحركة، ومزودببرج يحوي صواري قابلة للرفع والخفض.

  2. الغواصة مكونة من هيكل مفرد مع أقسام خارجية في المقدمة والمؤخرة تحوي خزانات الغطس.

  3. أنابيب الطوربيد موضوعة في المقدمة في الطابق العلوي من الغواصة.

  4. السونار موضوع فوق الطوربيدات وهو مخصص لكشف السفن والألغام.

  5. البطاريات موضوعة في مجموعتين موزعة أماماً وخلفاً في الطابق السفلي لجعل مركز الثقل إلى الأسفل.

  6. هناك مولدي ديزل موضوعين في الخلف فوق البطاريات.

  7. اسطوانات الهواء المضغوط موضوعة في خزان الغطس الأمامي.

  8. محرك كهربائي مفرد مع مروحة دفع واحدة.

  9. هناك خزانات موازنة وتعمق موجودة داخل البدن الرئيسي بعض منها موضوعة على جانبي البطاريات.

شكل (57): الغواصة كولنز 2026

4-4-2 الغواصة كولنز

  1. طول الغواصة أكثر من 70 متر وخالي من الأجسام الخارجية.

  2. الغواصة مكونة من هيكل مفرد مع أقسام أمامية وخلفية.

  3. الجسم الخارجي مغزلي واقرب إلى الشكل المثالي.

  4. تحوي الغواصة على أربعة طوابق.

  5. أجنحة الدفة موزعة على شكل X.

  6. البطاريات موزعة أماما وخلفا.

  7. هناك سونار فعال في مقدمة الغواصة يستعمل لكشف الغواصات والسفن من مسافات بعيدة.

  8. أنابيب الطوربيد ستة موزعة على الجانبين وبشكل زاوية لكي لا تتعارض مع موقع السونار.

شكل (58): خرائط غواصات كورية شمالية صغيرة الحجم

4-4-3 الغواصات الكورية الشمالية

تمتاز الغواصات الكورية الشمالية في الشكل (58) بأنها صغيرة الحجم وبسيطة التصميم بسبب التكنولوجيا القديمة المتوفرة في كوريا لإنتاجها وقلة التكلفة. في الغواصة الكورية (IS- 120) شكل (59) والتي تم انتاج نماذج منها في ايران حيث سميت بـ " الغدير" نلاحظ الآتي:

  1. طول الغواصة 29 متر وقطر هيكل داخلي يساوي 3.2 متر.

  2. هيكل مفرد مع انبوبين قياس 533 ملم يحويان طوربيدين فقط للاطلاق.

  3. صواري التنفس والرادار والاتصال مثبتة خارج البرج.

  4. بطاريات موزعة على مقدمة ووسط الغواصة وبعض منها في الخلف مع مولد ديزل واحد ومحرك كهربائي واحد.

الشكل (59): مخطط الغواصة الكورية IS -120


فيديو (غواصة ذئب البحر)


قاموس المصطلحات

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الغواصة

Submarine

Sous-marin

البرج، الصارية، الزعنفة

Sail

Fin

الهيكل

Hull

Coque

الهيكل المفرد أو الهيكل الداخلي

Inner hull

Coque Interne

هيكل الضغط

Pressure Hull

Coque de pression

الهيكل الخارجي

Outer Hull

Coque externe

خزانات الغطس أو الثقل

Ballast Tanks

Réservoirs de ballast

برج القيادة

Conninig tower

Centre opérationnel

الدفّةُ

Rudder

Gouvernail

أجنحة الغوص

Diving planes

Ailes de plongée

أجنحة المؤخرة

Stern planes

Ailes arrière

المروحة

Propeller

Hélice

أجنحة البرج

Sail planes

Ailes de Fin

أجنحة المقدمة

Bow planes

Ailes d'avant

الناظور

Periscope

Périscope

لاقط الرادار

Radar

Radar

هوائي اللاسلكي

Radio Antenna

  Antenne radioélectrique

هيكل الدمعة

Teardrop Hull

 

الإعاقة الهيدروديناميكية

Drag

Traînée

قابلية الطفو

Seakeeping

Tenue en mer

هيكل مفرد واحد

Single Hull

Coque

الهيكل الخفيف

Light Hull

Coque légère

هيكل الضغط

Pressure Hull

Coque de pression

هيكل ثنائي

Double Hull

Double Coque

نظام ربط وفصل

Clutch

Embrayage

الطريقة الساكنة

Static diving

Plongée statique

الطريقة الحركية

Dynamic diving

Plongée dynamique

خزانات عمق

Trimming tanks

 

خزانات الغطس الرئيسية

Main Ballast Tank (MBT)

Ballast Principal

خزانات العمق الرئيسية

Main Trimming Tank (MTT)

 

الأجنحة الهيدروديناميكية

Hydrodynamic planes

Ailes hydrodynamiques

فعال

Active

Actif


تأليف

تأليف: حارث الجبوري (العراق)
البريد الإليكترونيعنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته. 


المراجع 

  1. Some Aspects of Submarine Design, Part 2. Shape of a Submarine 2026,Prof. P. N. Joubert , University of Melbourne, Defense Science and Technology Organization , DSTO–TR–1920.

  2. Some Aspects of Submarine Design , Part 1. Hydrodynamics, Prof. P.N.Joubert, Under Contract to Maritime Platforms Division , Platforms Sciences Laboratory, DSTO-TR-1622.

  3. Submarine Dive Technology ,2001, Johan J. Heiszwolf.


 

التعليقات   

 
# Guest 2015-06-17 01:04
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-14 06:54
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-11 15:54
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-09 18:16
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-04 15:04
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-19 09:38
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-07 20:45
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-07 08:36
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-05 22:36
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-25 07:43
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-10 04:48
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-03-11 17:07
قام المدير بحذف هذا التعليق
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top