潜艇原理第三讲-潜艇的浮性

第二潜艇章的性浮潜

艇在一的装载定态状，下能够水面漂在浮于一的定水位置或悬浮于线超不极限深过的水度某一深度的能下称力为潜艇浮性的。潜上艇和下浮的原理；

潜

潜艇的平衡程方；潜浮性计艇的算相关式公和方法；潜艇均的。

衡§

21. 潜艇浮和下上的潜原



理作用在潜

上艇力

的

EHUAUV ABL

 W  g  g   xG xB   2.§2潜艇的平方程衡 y  GyB  0

水面



潜艇在水面态状平的方程

衡 z

Wz B =xGx

L Gzx

G..

HU EAVULA

B§2. 潜艇2平衡方程的水

面

W  g   x B x  (G G z  B z tg  ) G y yB 0

潜无横艇，有倾纵倾状态平的方衡

程

WzW 1zG

1LL

G B

. Bo

o wBx

HE UUAVAL

2.2 潜§艇平衡方的

程水

面

W  g  yB  y G  ( zG  zB ) tg   xG  xB

潜有艇倾，横无倾纵态的平状方程

衡z

W zB =xGx

L z

W GB yzB o

yEU AUVLAHB

.22 艇潜平的衡程方

面

水

潜艇处于任意

状态平的衡方

W程  g   xB  xG  (z G  Bz ) tg   B y yG  ( z   zG ) tB 

gHEU UVALBA

§2.2潜艇的平衡程

方面

水

艇处潜任意状态于的衡方平程

W zW1  Gz

G zz B

yGGL

GzB

B oy

EUH UVLABA

水

面，时不G变，B位改置

变§.22潜艇的平衡方程

面水

由艇在潜面的四种水浮态平衡方程可以的出，看潜艇在水面状时态，重如大于浮力力，则体会艇自动沉下，水升线高浮，力大，增达到的平新状态衡反之，如；重小力于力浮，则艇会自动上浮体水，降低，线浮力减小，同可样达新到平衡的状态。另方面一如，心重和浮心在同不铅一垂上，线艇潜自会调整动浮漂状的态，变排水改体的形积，状浮使移心到重动的作力用线上，达新的到平，所以，衡在面时水潜在艇一范定围内具自动有调平整状态衡的能力。HEU

A VULBA

潜

艇下过潜中重心程、心浮相位对置的变化

2.2§ 艇的平衡方程

水潜下



正浮

态状

W   g  x  GBx  y   y 0  G BHEU

AUVAL

2§2

水下.

W   g    xG  xB ( zB  zG )t g 潜艇的衡平程  方G  yBy 0

纵倾态

状xB

zB z

EH AUULVB

§2

. 2艇的潜衡方程

水下平



倾横态

状

W  g    y G yB  z( B z G tg)   x G Bx

E AUVULAB

.水下



W 

 g  yG  yB ( z B G

z)t g 潜艇平衡的程 方xG  xB   (xB x G ) t 

g任状意态z

zz B zG

B G

WzBz G

B Goy

EHUAUV LBA

§2

.2潜的平衡艇程

方水

水下状态下的艇潜具备自行不整调衡的平能力，此因当潜在艇水下到受的力重浮力有/化变会时导致平衡状态的

破坏，从引起而艇潜下潜的者或上。浮潜艇水在下必时须人为地行某进种整，调使得艇潜到新的平达状态衡这种调，的过程整之为称艇的均潜衡

。HE

U UVALB

2§2 潜.的平艇衡方

增程加量重

法

如

把这些果当成是增加的重水量则，艇潜水下平衡方式可以写程

成    g   v g    x G  xB y  y G B 

HU EAVLUBA

22 潜艇的.衡平程

方失浮力法

损W    g0   G x xB 0 y yG B 0 

HEU A VULA

2§2 潜艇.的平方程衡

艇的储潜浮备力剩和余浮力

iW  gv i  xi  Pvi  x  y pi  yv i 0

M

 Pi xpi  gvi xi

vHEU AUVL

.22潜艇平的衡程方潜艇的

储备浮力和余剩浮

力艇在设潜水计线上所有的水以艇密体

体积的▽就为称潜的艇储备浮积容，它能提所供的浮力称为潜艇的储备浮力。备浮储力标志着艇潜的抗能力。沉

EUA ULAVB

§22. 艇的潜衡方程平保证潜艇正浮下

和上潜浮

iW g v i   xiP xvi y  y p0v i i

EUHAU LABV

22. 艇的平潜方程衡潜艇

下平衡的水点特1

对）潜于艇来，说须满足水下平必条件

衡 W 

潜

的水艇上衡总是平够得到能足的满潜。的主艇载压水舱然虽来实用潜艇的现上浮下潜，和但它的是大小对水于下平衡没影响；有2）潜艇的压主水载舱大小直的影接响潜艇的到下水排水量小大此。，还直接外决定了备浮力储大的。

3小处于）下水正浮状的态艇潜必须同时，足满：

W g

0x G x0B, y Gy 0B

§2.

潜艇的2衡平方潜艇程下平衡的特点

水）设计4潜的艇候时，首应该确定潜艇的先总重量并使固定，浮积与总重容量关系的足公满（式-210）还应。考该虑容和积形在同心一垂线铅 v上 W

   g0   xG Bx 0  y G yB0

（2 -0）1

HEU

AVLAB

2§. 潜艇2平的方衡程潜艇下水平衡的点特4）

设计艇的潜候，时首应先该确定潜的总艇重，并使量固定浮容积与总量的重系关足满公式（2- 10 ）。还该考应虑容和积形在同一铅心线垂上v 

W    0  g xG xB  0 yG y 0

（B 21-0）

EH UUAVLBA

3 .潜艇重量的重和坐标的心计

算重、重心计量

重量=∑算量=重1.44 6gk重：

心X



YG

X  量 - 质.17482 2  -0035. 4m3=54.0mm 质量 61.44

Y  量质.1201 1 0 .009117m1≈9.7m m 量质 61.4

G 

Z 质量 .7024085 4  .011079963 m61≈.18m0 m 质量 6.14

.2 3艇潜的重和重量坐标的计算心总排水

量浮心、以及动转量惯算计

力=浮∑力=7浮.559 g k备储浮力=力-重量=7浮.95 5g-k1.64 4gk14.51k=g 心：  浮X 力浮2158208282.591 Xc   16 9. 2mm  力 7浮95065564 .8

C 

 Y 浮力 - 6813705 2 -0.22m m 浮力7 550956.6 845

  浮力 Z -533450824 05. Zc - 465 mm. 浮力7 955650.6 85

23. 潜艇的量和重重心标的坐计算

排水量、浮总以心及转惯动量计算稳心高：

M GML  ZG Z B1 1.80 4.(56 ) 6145 .mm

心重与浮偏差心

：X X G  X B 3.40 5 16.(2)9 8.418 mmY

 Y GYB  197 . (.02)  2.182 mm

心与浮重心差很偏。小通可过压微调。

载

. 4艇的潜排体积水浮和坐心标的算

y 计、1 梯形法

y n2y- -1 y0 y1 n2 yy3y

4nyx

Ln  n   A l  y  y0 y n   y i   2 n  1i i  0

1其中：  2(y0  y n)

4 .潜艇的排水体和浮积坐心的标计算2、

辛生普

L法A  ydx  0y 4y 1 2 y2 4 y3   4 y1n y n 3n 0

其：中y坐的标数量应奇数为, 即边划分底间距的目n数需偶为数。

. 4艇的排潜体积和浮水心标的坐计算3

乞、雪贝夫法

 dx  ynC y0 y 1   yn1 n y

L上式

需要确定共同的系中C数n及以个各y的i应的相位置

。

.4 2艇潜排的水积和体浮坐标的心算计

、4高法斯

A  yd x  Lp0 y0 1py1   p1ny n1 n yn p



其中：

为曲底边总长线，为纵坐数目，为不标间距等的纵坐标值，位置待定；为其坐标纵前乘的数。

2.4 潜艇的排

体水和浮积心坐标计算的

近计似算法的选方择

于对具体工程的实际计问题，采算哪用种法方应依际情实况而定。论采用无哪种方，法配增合加坐的标数目、在率变化曲比大较地的增加方局坐部、标点端坐标修等正提高计精度的算方法都可，得满到足工程精度要求的近似计算果。结

.4 2艇潜排水的积体和心浮坐标的算计沿

吃方水向根据线水面算计潜的艇排体水

积

L潜

艇的线面面水积

为

A w 

2 2 L L2



L

dyx2

2 xdxy

漂其纵向和心向横标为坐 x： F

AyF

 0y

y o L

dxx

x.2 4潜的排艇体水和浮积坐心标的计算

吃水方向沿根水线面据算潜计的排水艇积

体线面面水积相于o对x和 oy轴轴惯性矩为的

：L L 22根据行移轴定平得到水线面面积理 1 23 3  xI xd2y  

 y dx 相于对漂过x 心 F的 y向方轴惯性的 矩12 3L L2 2 I y FI y xF 2 Aw L  2 2Iy  2 x dx y L 2

2.4 潜艇的排水体积和心浮坐标的算

计吃水方向根据沿线面计水潜艇的算排体积

水

.24潜艇排水体的积和心浮坐的计算

沿标水方向根吃水线面计算潜据的艇水排积体在

离距平面基z 处， d取z一薄层行分进析薄，体积层

为L 2 L2

d  wAd  z  2dyxzd沿着

吃水方向积分，可得到潜以在艇水T吃时排水的积体即，



2

L T 2  0 L2

yxdzd

潜艇的4水体积和浮排坐心标的算

沿吃计方水根向据水线计面算艇的排水潜积

体理同浮心坐标，可表为

示

M oy z1T  x FWAd z xB  0  M 1T z  oyx zAW d z B  0

2 .4 艇潜排的水体积浮心和标坐的计算沿着长

度向方据根横面剖算排计体水

积.4 潜2艇排的体水和积心浮坐的标计

浮性算参数线曲（

1 ）剖面横面曲积线（2）水线面积面线曲（ 3）型排水积曲体线、总排体水曲线积排和水曲量线 4）（漂心向纵标坐曲线（ 5 浮心）纵向坐标曲（ 6）线浮垂向心标坐曲

线2

4. 潜艇的排体积水浮心和标的坐算计

艇固潜浮定容积及积中心位容置的算

计柱圆

体   l

头圆锥体

截



R

 3

2 R1R2 R 2 l

xb

x0  a  2 zz  1 zz a b 2 l

2 2R1 2 R3 R1 2 l2 R a2 4 R 2 R1R 2 R 2

2.4 潜

艇排水体的积和心浮坐的计算

标艇潜固浮定容积容积及中位心置的计

首算尾球隔壁

1面   h2 3  R  h 3xb x 0 a bz  z0h

R R  22ra

 3

2.h4潜艇均的衡

潜均艇需要衡虑考因的

素1

.250tm/3

）水1的重量度的变化密它，与的水盐、度度和压温有关，力同不海，区不同深处的度密水度不；同）2定浮固积与容的水温和度力有关压，着随潜深下度增的加而化，变固定容浮积将发生也化。

变

24.潜的均衡

艇潜艇均的包括衡：1 )量重的衡，使均潜的重艇等量于浮；力 2)纵倾矩力的均衡使潜，保艇正浮。持潜艇均的包括：衡

、当潜1过艇到渡一另种度的水盐时，储中浮力备的变

改 g   , ct , p g t , p

2.4

艇潜的均

衡艇的均衡包括：

2潜、当潜艇由种盐度一过到另一渡盐度的时种候剩浮力的余化

变

Q  g 

Q g   W

Q Q  Q    g  g

1  0

24.潜艇的均衡

潜的均衡包括：艇3

当、潜艇入深潜水时剩余，力浮水文由因素引而起的改变

Q  Q  12Q 3 Q Q4



Q 1—剩浮余力于盐由度和温度于水对比重的影的而响引起

的改变；

Q2 剩余—浮力由压力于对水密的度的影而响起引改变；的

Q3

—

余剩力浮由于温度潜对的艇响影而起引的变改；



4Q—剩余力浮于由水压力的对潜的艇用作而起的改引变

。

.4 2艇的均衡潜

艇潜的衡包均括：1)

盐度和温度对于的水度密的影响引起改的

变Q (   )g  (    ) g v1

)2 压力对的密度水影响的引的起改变 ) 水3的温对度于潜艇壳的影响引起体的化变4 水)的力对于压潜艇壳体的影引响的起化变

. 潜艇的4衡

潜均艇衡的措施均1

鱼、雷水雷和2 、燃 3、油食粮淡水和润滑、

4、浮力油艇潜衡均算计

潜艇原理第三讲-潜艇的浮性

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