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@ポンプジェットという名称は円環とスクリューをポンプに見立てたことによるもの? A円環はキャビティーションの発生を抑えることが出来るの?それとも単にノイズが広がるのを 抑えるだけのもの? B各国の新鋭潜水艦でこれを備えていない艦があるのは何故? C円環は敵魚雷の衝撃からスクリューを保護することにも意義があるのでは…。 …以上の3点についてご存知の方、回答お待ちしています。 Gorbachyov |
- 4点じゃん…(爆)
で、4.爆圧は水中では回り込んできます。
意義がないとはいいませんが、想像なさっているほどのものでもありません。
勝井
- 2については円環を付けると推進効率が向上するそうなので、
回転数を下げられる→キャビテーション減少→静かになる
よって真後ろからでも聴音は難しくなると思います。
4については根こそぎ破壊されると思います。
しゃるほ
- キャビテーションとは気泡です。スクリューが高速回転、水をかき回すと気泡が発生し水圧で潰れると弾けて音が出る、それがキャビテーション・ノイズと言われる騒音です。シュラウド(円環の正式名)があることでシュラウドの内部の圧力が発生し、それが気泡をあらかじめ潰して(潰れる音はシュラウドで覆われて外に漏れにくい)水が外に出ていくのでキャブ・ノイズが発生しないというのが理屈だった「ハズ」。ただ実際には気泡が全て潰れる訳ではなく、効率良く低減させるといった方が正しいようです。つまりキャビテーションの発生を抑えるのではなくキャブ・ノイズをコントロールする装置と捉えた方がいいと思います。で、これを他の新型潜水艦が装備しない理由ですが、シュラウドをつけると圧力が発生するのは先述しましたがこの圧力がスクリューにも負荷をかけ、推進効率が落ちるそうですから静粛性と高速性を秤にかけた結果では、と思います。パワーに余裕のある原子力潜水艦以外は装備しないのはそのためではないかと(場合によっては5ノットも落ちると何かで読んだ気がする)ディーゼル潜水艦はおおよそ最大20ノット前後ですから、採用はまずないのでは。(しかし35ノットとも言われる最大速度を誇るUS.NAVY シーウルフ級はポンプジェットなんだよねパワー余ってるから関係ないのかな?)。シュラウドは小型の潜水艇などで接触事故の際のスクリュー破損を防ぐ意味合いで装着しているものあります。ああ・・最初の質問を最後に答えるハメになっとる、ポンプジェットの名前の由来は憶測ですがシュラウドの中にあるスクリュー(ローター)が水を吸い込み、吐き出すからじゃないかな? 名は体を表すというし。やたらと読みにくいですがガマンしてください、私、文才ないんで。後はもっと詳しい方がいるでしょうからそれまでお待ちください
NEI
- 2> 私は推進効率の件、下がると聞いたのね(笑)で、私の上のレスもそれに基づいて書いてます、、、、ああどっちだぁ?!
ということで質問者の方へ 3の私のレスは耳半分位で聞いてください。申し訳ない・・・・
NEI
- >3
そういえばそんな理屈も聞いたことが有った様な...
でもそうだとすると深々度潜航中はキャビティーションがさっぱり発生しない事に
なりますね。
となると原潜の方がシュラウドリングの必要性低いような気がしますが、通常動力
艦は安くてなんぼって事なのかなあ?
しゃるほ
- 5> 深深度でのキャビテーションノイズの発生は無くならないまでも減少するとは聞いたことがありますが、どの辺りの深さで
そうなるかは知りません。また確証を持っていません
でも近ごろの潜水艦の技術の方向は浅深度での作戦に
目が向いてるのも事実ですし(特にアメリカ軍)
そうなると必要ではないかと思ったりします
ポンプジェット推進の潜水艦ではイギリスのトラファルガー級が
有名ですが、イギリスはポンプジェット方式に熱心のように
思えます(トラファルガー2番艦以降は全ての原潜に装備)
ですがアップホルダー級ディーゼル潜水艦には装備されてませんこの辺りポンプジェットの性質を垣間見るような気もします
NEI
- ソ連がタイフーン級でシュラウドリングを採用したのは、北極洋の氷海下での作戦を前提で
設計されたため、スクリューの保護を目的としています。米英の原潜がプロパルサーを採用したのも、
氷海下作戦時のスクリュー保護が第一義で、キャビテーション抑止は第二の目的ではないかと思うのですが…。
なお、ディーゼル潜水艦にシュラウドリングつきスクリューが採用された事が無いわけではなく、
ウィスキー・ロメオ級等がやはりスクリュー保護を目的として採用していますね。
大塚好古
- 7> 私自身がつけたレスには「小型潜水艇」と限定し
防御目的のシュラウド・リングを書いたのですが
ウィスキー&ロメオ(まだ使用国あるけど)
古すぎて、その存在すら失念しておりました。
ましてウィスキーのシュラウドの存在は知りませんでした
で、便乗質問です。それはリングと称すべきものですか?
それともまさしくシュラウド(覆い)の名の通り
スクリューをすっぽり包み込むものですか?
防御のシュラウドとポンプジェットのシュラウドは
似て非なるもの、ですから気になります
持論に拘る訳ではありませんが、
イギリス海軍のポンプジェットの装備状況を見ると
一定のデメリットがあるのでは?と勘ぐってしまいます
世界の艦船ではポンプジェットの紹介時には
静粛性ありきという形で記事が掲載されます
(副次効果に触れた記事ってあったかな・・・)
この辺り実態の掴みにくさを窺わせるかな、と。
多くの方はこの雑誌が情報の手がかりですし・・・
NEI
- ↑あんまり明瞭には見えませんが、下記のサイトでタイフーンのスクリューとシュラウドを見ることが出来ます。
(シュラウドを取り外した状態です)。
http://pages.cthome.net/steve1999/sub_lg/tyindock.jpg
大塚好古
- ↑ ご紹介有り難う御座いました。現代潜水艦のスクリューを拝む機会はそうそうないので誠に感謝の一言です 最後に見たのはTVニュースで見たキロ級のスクリューだったかな・・
NEI
- シュラウドプロペラの中で最もポピュラーなのはコート(Kort)ノズルと呼ば
れるダクト内の水圧、流速の調節を目的とした、飛行機の主翼をリングにした
ようなシュラウドを持っているものです。シュラウド断面の形状、傾斜角度の
違いで、特性(特定の速度域、前進、後進時の推進効率。キャビテーション
抑制効率)の異なる幾つかのモデルに分類されます。低速で大出力が必要な
タグボート等で多用されているモデル(ダクトは後ろへ行くほど細くなっている)
の推進効率は通常のプロペラと比較して、停止〜微速で20〜30%増、
10kt位で同等、それ以上の速度では劣悪。
キャビテーション抑制を主目的としたモデルはタグボートのものとは反対で、
ダクトは後ろへ行くほど太くなっています(推進効率は全速度域で劣だったず)。
ポンプジェットのダクト構造は基本的に後者のタイプですから、おそらく推進
効率も通常のプロペラより低いと考えられています。まあ、この分野は機密性が
高いので殆どは推測ですが。
シーウルフ級のローターは2重反転方式らしいとか、整流翼は何枚だとか、
キロ級に試験的にポンプジェットを装備したけど何かが宜しくなかったとか、
噂ばかり。
TO
- ↑ああ、キロ級の試験艦(877VD)の事をすっかり忘れていました。ドックに入った写真だと外部から
スクリューが(シュラウドも)見えないので、サブマリン707のUX号冬毛仕様にしか見えないという
あの艦ですね(笑)。
大塚好古
- 皆さんの博識ぶりには脱帽いたします(特にNEIさん)。今後もご協力宜しくお願いいたします。
Gorbachyov
- 一部のタンカーは15knt程度の速度ですが、シュラウド付きスクリューを装備しているものがあったようです。
タライのように広い船体の後方に装備されたスクリューに流れ込む水流は非常に乱れていて通常のスクリューでは
効率が低下するため、整流効果を期待してシュラウドを装備して、推進効率で8-10%、速度にして0.5-0.7kntの
向上をみたという記事をみたことがあります。
シュラウドによる整流作用とは戦闘用艦艇の高速航行時には効果が無いのでしょうか?
Navy
- つい先日あのグリーンビルが今度は着底事故を起こしたようですが、その際にシュラウドの破損とラダーの破損
のみでスクリューは被害が無かったと書いてありましたね。
1.ポンプジェットの名前は機構そのものの名前ではないですか?単段軸流式ポンプとして取込みジェットとして排出することで
推進力を得ることからポンプジェットではないでしょうか。
2.シュラウドですが推力は上がるはずですが?屁理屈としてはスクリューの前後面での圧力漏洩を抑えて
差圧をキッチリ捉えることができ噴射圧力が高まりますので推力が上がるはずです。
副次的にスクリューとシュラウドの隙間を小さくした方が更に効率はあがりますが漂流物への噛み込みなどによる
故障が増えるため設計が難しい所です。
3.は判りません。
4.魚雷ではなくコロージョン対策としては有効な事をグリーンビルが証明したようなもんですね。
Square
- 15> シュラウドをつけた際の推進効率についてですが
キャブ・ノイズ減少を目的とした場合は
ダクト内で捉えた圧力を多少の推進効率低下に
目をつぶってでもキャビテーションを潰すことに
振り向けられるようなダクトの形状を
設計するのでしょうから(そりゃそうか)
その場合、過剰に圧力がダクトの中にこもることを
想像するのは難しいことではないでしょう、
過剰圧力によるスクリュー(ローター)への負荷は
可能性として有り得る話と思います
その結果、スクリュー(ローター)の回転速度が低下し
速度低下に結び付くのではないかと。
ただし目的がキャブ・ノイズ減少ではない場合は
この限りではない、というのが私見です
NEI
- 15>
私が見たポンプジェットに関するデータは30年以上前(爆)に公表されたもの
で、現在のデザインにまだ適用できるかどうかわかりませんが、これによるとに
効率低下の主因はシュラウドに発生する後ろ向きのスラストと、高速航行時のダ
クト内乱流だそうです。この時代物のポンプジェットは、ダクト断面積を奥へ行
くほど大きくし、ローター前面の圧力を高めることでキャビティーの抑制を図っ
ていて、このデザインではシュラウドの内表面(ダクト側)の圧力が全体として
外表面より高くなり、その結果、後方へ行くほど細くなっているシュラウドに後
ろ向きのスラストが生じる(シュラウド自体が前向きのスラストを発生する通常
のコートノズルと反対)とのこと。推進効率は同出力のオープンプロペラと比較
して少し低く、乱流が生じると激減するとか。あくまで1960年代の原始的モ
デルの話しです。
TO