ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подводные корабли из "Намотка стеклонитью развитие метода, производство, области применения и конструирование" Конструкции корпусов подводных кораблей, изготовленных методом намотки, разрабатываются специально для эксплуатации на глубинах до 6000 м. Новые исследования в океанографических лабораториях требуют применения таких конструкционных материалов, как стеклопластики. Разработка конструкций подводных кораблей является перспективной областью применения стеклопластиков, так как океаны покрывают 70% земной поверхности. В свою очередь 70% глубин этих океанов составляет от 3000 до 6000 м [40]. [c.39] Большинство исследований в области намоточных и цельнометаллических конструкций контейнеров было специально посвящено применению сосудов, находящихся под внутренним давлением. О сосудах, подвергаемых высокому внешнему давлению, имеются лишь скудные данные [42]. [c.40] Программа исследований подводного плавания указывает на желательность применения в корпусах для глубоководной эксплуатации конструкций, изготовленных методом намотки. В основном, глубоководные конструкции являются анизотропными сосудами давления [43]. Намоточные конструкции обеспечивают почти стопроцентную эффективность по отношению прочности к весу. При использовании гомогенных металлических материалов, чтобы обеспечить нагрузочные характеристики только в одном направлении, приходится увеличивать вес всей конструкции. Металлические конструкции только частично используют прочность в других направлениях. Экспериментальные испытания, проведенные на конструкциях, изготовленных методом намотки стеклянными нитями, показывают определенные потенциальные преимущества их перед металлическими конструкциями [41]. Данные испытаний на натурных моделях согласуются с данными, вычисленными по формулам, основанным на соображениях теории тонкостенных сосудов для изотропных материалов. [c.40] Идеальные характеристики металлов при их использовании в сосудах давления были обобщены [44]. [c.40] Плотность — такая же, как у окиси магния (1,8 см ). [c.40] Вязкость — металл не должен иметь хрупкого разрушения при значительных пластических деформациях при —32 С и ниже. [c.40] Свариваемость — снижение в свариваемых деталях разрывной прочности, вязкости, усталостной прочности — не более Ь%. [c.40] Формуемость — горячая или холодная формовка, без значительной последующей термообработки. [c.40] Возможность ремонта — возможность сварки в условиях эксплуатации. [c.40] Коррозионная стойкость — не должен подвергаться коррозии при нагружении. Коррозионно-усталостная прочность должна быть равной гаковой в воздушной среде. [c.41] льность размеров — металл не должен иметь ползучести или значительного изменения размеров под действием напряжений, равных 75% разрывной прочности. [c.41] Изотропность — механические свойства должны быть идентичны во всех направлениях. [c.41] Заметим, что несмотря на высокие показатели плотности, прочности и модуля упругости, конструкции из стеклопластиков, выполненные методом намотки, претерпевают дальнейшие изменения с тем, чтобы отвечать этим требованиям. Намотанная конструкция может быть спроектирована так, чтобы иметь желаемую прочность в нужном направлении. Отличительными свойствами волокнистых материалов является их доступность, легкость формования и немагнитные характеристики. Был проведен теоретический анализ конструктивных идей использования различных типов намоточных материалов, проведено сравнение с ограниченными экспериментальными данными. Перспективными разработками являются многочисленные конструкции корпусов с направленной намоткой, корпусы с поперечными ребрами жесткости и неоребренные однослойные корпусы с направленной намоткой [41]. Анализ был проведен для отсеков разных диаметров, от 153 мм до 3,6 м, при ориентировочном отношении длины к диаметру 1,5. Весовое соотношение многослойных и неоребренных корпусов показывает малую разницу для двух диаметров при равной прочности. Однако корпус с ребрами жесткости становится более работоспособным при увеличении диа.метра. [c.41] Для того чтобы получить желаемую многослойную конструкцию, требуется усовершенствование как основных материалов, так и заполнителей, а также методов их производства. [c.42] Теоретические расчеты показывают, что для глубин ниже 9000 м применение монолитных стенок наиболее целесообразно. Многослойная конструкция обшивки, рассчитанная на такие глубины, должна быть чрезвычайно толстой, такой, что теоретически толщина наполнителя приближается к нулю. [c.42] Использование обычных армированных пластиков для изготовления лодок стало крупным бизнесом. Использование этих материалов настолько обширно, что на некоторых лодках только двигатели и механические крепления сделаны из металла. Интересным достижением в этой области в настоящее время является изготовление методом намотки моторных лодок длиной 4,2 м и весом 32 кг. Программа предусматривает изготовление прочных недорогих лодок, с целью замены ими алюминиевых. [c.42] Вернуться к основной статье