Tujuan bola dan sirip pada baling-baling kapal selam

Pada kapal selam diesel-listrik Rusia yang baru diluncurkan, baling-baling belakang memiliki dua fitur berbeda. Anda dapat melihat bola di dasar setiap baling-baling:

Juga, ujung trailing dari poros memiliki empat sirip yang berdampingan sejalan dengan sumbu rotasi:

Yang paling penting, apa tujuan dan fungsi bola, dan apa yang ada di balik tabir pada gambar pertama? Saya percaya bahwa ini mungkin berbeda dari gambar kedua.

Itu terbuat dari bahan yang berbeda, jadi mungkin elemen pengorbanan.

Apakah ini untuk mengurangi kebisingan? Apakah ini untuk memperlancar aliran atau mencegah kavitasi?

Perhatikan bahwa pada gambar pertama bola berada di tepi depan dan pada gambar kedua bola berada di tepi belakang.

Ada video youtube terkait .

Dalam video yang Anda tautkan, bola terlihat di tepi baling-baling utama dan belakang:

Saya berharap mereka disengaja - ada sejumlah cara untuk memasang baling-baling tanpa harus mengganggu permukaan itu, atau menggunakan tutup flush.

Kavitasi disebabkan oleh penurunan tekanan. Ini akan terlihat di tepi trailing propeller, dan lebih buruk di tepi luar propeller yang bergerak lebih cepat melalui air daripada area bagian dalam. Saya ragu bola ini memiliki efek pada kavitasi sama sekali.

Baik itu sistem sensor, atau pengurangan noise. Jika sensor, ada kemungkinan bahwa ini dapat digunakan sebagai array doppler belakang, bahkan pada baling-baling bergerak, meskipun ini tampaknya tidak mungkin.

Namun, lebih mungkin bukan hanya sistem pengurangan kebisingan pasif, tetapi sistem pengurangan kebisingan aktif . Ini mungkin transduser yang mengeluarkan suara yang dimaksudkan untuk membatalkan kebisingan spesifik yang tidak dapat dihindari yang dihasilkan kapal selam selama operasi normal. Sistem penindasan kebisingan aktif telah digunakan di kapal selam diam selama beberapa dekade sekarang, tetapi, tentu saja, dirahasiakan.

Kemungkinan lain adalah bahwa ini adalah penutup yang menutupi sesuatu yang lain, dan dilepas (secara manual atau hanya jatuh dengan menggunakan baling-baling dalam air) sebelum tugas aktif. Mereka mungkin menyembunyikan bagian dari desain baling-baling yang tidak dimaksudkan untuk umum. Mengingat bahwa mereka dibuat dari bahan yang sangat berbeda atau dilapisi secara berbeda dalam beberapa foto, mungkin ini masalahnya.

Terakhir, mereka mungkin ada di sana hanya untuk membuang pesaing dan menjadi ikan haring merah.

Sayangnya sifat rahasia dari teknologi kapal selam stealth berarti kita mungkin tidak dapat membuktikan hipotesis ini secara definitif.

Ketika aliran fluida meningkat dalam kecepatan (karena area akar pisau yang lebih kecil) tekanan menurun dan cukup rendah untuk menghasilkan kavitasi. Bola menghasilkan turbulensi yang mengubah karakteristik aliran, menjaga tekanan tetap tinggi. Tekanan ujung hub turun saat aliran mengisi setelah hub dan menyebabkan kavitasi. Bilah hub datar mengganggu aliran dan menjaga tekanan tetap tinggi. Beberapa desain digunakan dalam aplikasi komersial dan militer. Cari Google untuk gambar kavitasi baling-baling untuk diagram yang baik.

Perancang propulsor kapal selam paling tidak peduli tentang kavitasi hub vortex karena mereka terutama khawatir tentang permulaan kavitasi, atau timbulnya kavitasi, yang pertama kali terjadi di daerah ujung vortex, di mana kecepatannya tertinggi. Setelah kavitasi terjadi, Anda tidak lagi beroperasi dalam mode siluman. Namun, pusaran hub membuang banyak energi.

Oleh karena itu, sirip membuat saya menjadi semacam hub stator yang digunakan untuk menyebarkan hub vortex dan dengan demikian meningkatkan efisiensi propulsor. Lihatlah artikel ini dalam daya dorong maritim . Saya kira gambar yang dibahas bisa menjadi semacam sistem sirip baling - baling bos yang bahkan akan lebih efektif dalam meningkatkan efisiensi daya dorong.

Lingkungan yang Anda maksudkan adalah sedikit misteri bagi saya. Mereka akan menciptakan vortisitas sepatu kuda dan menggerakkan momentum ke bawah ke wilayah hub vortex, yang akan sedikit meningkatkan tekanan dalam bangun hub vortex dan membantu mengurangi pemisahan aliran ketika hub berakhir dengan tajam. Namun, bagi saya tampaknya ini bukan tujuan akhir mereka, karena menghasilkan arus sekunder biasanya tidak diinginkan kecuali ada tujuan lain yang menguntungkan.

Mengingat bahwa ada sedikit penelitian 10-15 tahun terakhir dalam pengurangan hambatan oleh polimer atau injeksi microbubble, saya berharap kapal selam canggih menggunakan sistem seperti itu. Lihat misalnya makalah ini oleh Nouri dan Sarreshtehdari secara khusus tentang injeksi microbubble untuk mengurangi hambatan pada hub hub. Mereka ditempatkan secara optimal untuk dimasukkan ke dalam hub hub.

Alat peraga ada di subs berbeda. Sepotong transisi menutupi celah antara lambung setelah dan baling-baling. Pada gambar pertama hampir berbentuk silindris, yang kedua jelas berbentuk kerucut. Rusia mendukung desain hub gambar kedua untuk beberapa desain kelas yang lebih tua, bahkan alat peraga 4-blade tandem di kelas Victor. Juga terlihat di beberapa kapal selam Cina.
Lancip hub yang lebih panjang menghasilkan aliran yang lebih bertahap sehingga dengan sendirinya mengurangi timbulnya kavitasi. Pisau tampak dilas ke hub. Memperbaiki relatif murah dibandingkan dengan beberapa desain.

Diagram ini menggambarkan lokasi kavitasi. http://www.boatdesign.net/forums/attachments/props/37159d1257771030-prop-doing-bad-cav_varie.jpg Alat berpenutup mungkin terlihat seperti ini: https://d2t1xqejof9utc.cloudfront.net/screenshots/pics/0a97825d2248867 /medium.JPG Sirip merupakan bagian integral dari hub / spinner dan putar dengan penyangga. Pitch kurang dari root blade.