بسمه تعالی

سوال شماره ۱ ) دلیل استفاده از استوانه دور پروانه چیست؟

استوانه اطراف پروانه را «کورت نازل: Kort Nozzle» گویند که برای افزایش بازدهی پروانه در توان بالاتر از ۵ MW در زیردریایی­های واقعی استفاده می­شود و برای توان­های پایین، اثر چندانی ندارد. استفاده از آن در زیردریایی­های مدل، ضروری نیست.

سوال شماره ۲ ) محدوده قطر پروانه زیردریایی چقدر است؟

قطر پروانه زیردریایی، ۷۰- ۴۰ درصد قطر بدنه (حداکثر قطر بدنه) می­تواند باشد.

سوال شماره ۳ ) طول رایج در زیردریایی­های مدل چقدر است؟

معمولاً طول زیردریایی­های مدل رایج در دنیا ۵/۱-۱ متر می­باشد ولی محدوده مجاز در این مسابقات ۱۰۰- ۶۰ سانتیمتر است.

“برای مشاهده پاسخ بقیه سوالات روی ادامه مطلب کلیک کنید .”

سوال شماره ۴ ) مفهوم دو بدنه یا تک­بدنه بودن زیردریایی چیست؟ آیا در افزایش استحکام بدنه در عمق آب نقش دارد؟

منظور از تک­بدنه بودن زیردریایی این است که دارای روکش هیدرودینامیکی برای کاهش مقاومت نمی­باشد. زیردریایی­های دوبدنه علاوه بر بدنه فشار (که تحمل فشار عمق آب را دارد و تجهیزات در محیط خشک داخل آن نصب می­شوند)، دارای یک روکش هیدرودینامیکی دیگری بر روی بدنه فشار است که شکل مناسب از نظر هیدرودینامیکی (دوکی­شکل) را فراهم می­کند. روکش هیدرودینامیک را بدنه کاذب نیز می­گویند و دارای سوراخ­های متعددی است که آب از آن عبور می­کند. پس دارای نقش سازه­ ای در تحمل فشار عمق توسط بدنه نیست. معمولاً در زیردریایی های مدل، زیردریایی به صورت تک­بدنه ساخته می­شود. یعنی کل بدنه آب ­بند می­باشد. اجرای این نوع بدنه ساده ­تر است.

سوال شماره ۵ ) زیردریایی چگونه غوص و صعود می­کند؟

طبق قانون ارشمیدس، هر جسمی که داخل آب قرار می­گیرد، به اندازه وزن آن جابجا شده، نیروی رو به بالا ایجاد می­کند که در مهندسی دریایی به آن «نیروی شناوری یا بویانسی» گفته می­شود. برابری وزن و بویانسی باعث شناور ماندن جسم می­شود.

نیروی بویانسی و شناوری W=B=pgv

( v، حجم داخل آب بدنه)

حال برای غوطه­ ور شدن یک زیردریایی نیز همین اتفاق می­افتد. اگر زیردریایی در سطح آب باشد، وزن کل بدنه و تجهیزات، برابر وزن آب جابجا شده (توسط قسمتی از بدنه که داخل آب است) می­شود. در این حالت بخشی از بدنه بیرون آب است. حال اگر زیردریایی بخواهد به زیر آب برود باید بتواند افزایش وزن بدهد، به گونه­ای که بتواند حجم بالای آب را نیز به زیر آب بکشد. برای این منظور از یک یا دو مخزن به نام مخزن شناوری (بالاست) استفاده می­شود. حجم آب داخل مخزن باید به حدی باشد که بتواند بر بویانسی قسمت بالای خط آب غلبه کند. با پر شدن مخزن شناوری، زیردریایی از حالت شناوری به غوطه­ وری منتقل می­شود و با تخلیه شدن مخزن، زیردریایی از حالت غوطه­ وری به شناوری منتقل می­شود.

نکته مهم: در یک تصور غلط که خیلی هم رایج است، افراد تصور می­کنند که هرچه آب بیشتری وارد مخزن شناوری می­شود، زیردریایی به عمق بیشتری می­رود. مثلاً اگر ۱ لیتر آبگیری کند به عمق ۱ متری و اگر ۱۰ لیتر آبگیری کند به عمق ۱۰ متری می­رود. این تصور کاملاً غلط است. چرا؟

گفتیم که هم در شرایط سطح آب (شناوری) و هم زیرسطح آب (غوطه­وری)، وزن و بویانسی با هم برابر می­شوند. با این تفاوت که در سطح آب، مخزن شناور خالی است و قسمتی از بدنه بیرون آب است ولی در زیر آب، مخزن شناوری پر است و بدنه به طور کامل در زیر سطح آب است. یعنی همواره: W=B .

حال اگر وزن از بویانسی بیشتر شود، W>B (حتی به اندازه ۱ گرم)، زیردریایی آنقدر افزایش عمق می­دهد تا به کف دریا یا استخر برخورد کند (حتی اگر عمق ۱۰۰۰ متر هم باشد!). بنابراین غوص کردن زیردریایی به صورت استاتیکی بسیار دشوار است به همین دلیل زیردریایی­ها پس از پر شدن مخزن شناوری، به صورت دینامیکی (در حال حرکت) و توسط نیروی بالک­ها غوص می­کند. با تخلیه شدن مخزن شناوری نیز عکس این مسئله اتفاق می­افتد و زیردریایی در هر عمقی که باشد، خود را به سطح آب می­رساند.

سوال شماره ۶ ) آیا با تغییر عمق، بویانسی کاهش می­یابد؟

با افزایش عمق، از آنجا که بدنه زیردریایی فشرده می­شود، به مقدار کمی از نیروی بویانسی کاسته می­شود. برای زیردریایی­های مدل که معمولاٌ عمق غوص حداکثر ۳-۲ متر است، این کاهش بویانسی قابل صرف نظر است.

سوال شماره ۷ ) نسبت حجم مخزن شناوری (بالاست) به حجم کل بدنه حدوداً چه مقدار است؟

در زیردریایی­ها بین ۳۰- ۱۰ درصد حجم بدنه است. حجم بدنه بالای آب برابر با حجم مخزن شناوری است. لذا به حجم مخزن شناوری، ذخیره بویانسی (حجم بالای آب) هم می­گویند. تعیین دقیق حجم مخزن بالاست، وابسته به حجم آب ناپذیر بالای خط آب است که در زیردریایی­های مختلف، متفاوت است.

سوال شماره ۸ ) نسبت ابعادی بین طول (L) و قطر (D) زیردریایی در چه محدوده­ای است؟

- در زیردریایی ­های دوکی ­شکل (شکل بدنه شبیه قطره چکیده): L/D=6-7

- در زیردریایی ­هایی که قسمت میانی بدنه استوانه ­ای است: L/D=9-10

در این مسابقات، حداکثر طول مجاز زیردریایی، ۱ متر می­باشد.

سوال شماره ۹ ) آیا می­توان مخزن شناوری زیردریایی را حذف کرد؟

بله. ولی با این تاوان که زیردریایی صرفاً با نیروی بالک­ ها باید به زیر آب برود، یعنی:

۱- نیاز به سرعت زیاد می­باشد به گونه ­ای که بالک­ها نیروی کافی را برای غوص تولید کنند.

۲- نگه­ داشتن زیردریایی در زیر آب مشکل است و با کاهش سرعت زیردریایی، خودبخود به سطح آب صعود می­کند.

۳- باطری به سرعت تخلیه می­گردد، چراکه همراه زیردریایی در حال حرکت است.

۴- زیردریایی امکان توقف در عمق آب، نشستن روی کف و حالت معلق غوطه ­وری را نمی­تواند اجرا کند.

سوال شماره ۱۰ ) مقادیر حداقل و حداکثر مقدار BG را بیان کنید.

- در زیردریایی­های نظامی، مقدار BG برابر ۵- ۳ درصد قطر بدنه است.

- در زیردریایی­های مدل، ۲ درصد قطر بدنه کفایت می­کند. مثلاً اگر قطر بدنه ۱۰ سانتیمتر است، مقدار BG برابر ۲ میلیمتر کافی است.

سوال شماره ۱۱) چگالی آب استخر را برای طراحی زیردریایی چقدر در نظر بگیریم؟

- چگالی آب دریا: ۱/۰۲۵ t/m³ یا ۱۰۲۵ Kg/m³

- چگالی آب استخر: ۱/۰۰۵ t/m³ یا ۱۰۰۵ Kg/m³

 

سوال شماره ۱۲ ) کارآیی برجک چیست؟

دکل­های مخابراتی را در داخل خود جای می­دهد. برای زیردریایی­های مدل برای مشابهت با نمونه­های واقعی، بهتر است برجک وجود داشته باشد ولی امکان حذف آن (اگر مشابه نمونه واقعی باشد)، وجود دارد.

سوال شماره ۱۳) کارآیی و وظایف بالک­های جلو و عقب چیست؟

زیردریایی برای انجام غوص و صعود دینامیکی (تغییر عمق) و تنظیم زاویه شیب، نیاز به بالک­های جلو و عقب دارد. در سرعت­های بالا، بالک­های عقب هم­ وظیفه تغییر عمق و هم وظیفه تنظیم شیب را انجام می­دهند. لذا بالک­های جلو به داخل بدنه جمع می­شوند و نیازی به آنها نیست.

در سرعت­های پایین­تر از سرعت بحرانی (حدود ۳-۲ گره یا ۵/۱-۱ متر بر ثانیه) استفاده از بالک جلو ضروری است و معمولاً در سرعت­های پایین بالک جلو وظیفه تغییر عمق و بالک عقب وظیفه تغییر شیب را انجام می­دهد. برای مطالعات بیشتر می­توان به منبع ]۲[ مراجعه کرد.

سوال شماره ۱۴ ) آیا در سرعت­های بالا، می­توان بالک جلو را به داخل بدنه جمع نکرد و همچنان باز باشد؟

بله، ولی مقاومت مضاعفی را تحمیل می­کند که باعث کاهش سرعت می­شود.

 

سوال شماره ۱۵ ) غوص و صعود دینامیکی زیردریایی را توضیح دهید؟

اگر زیردریایی بخواهد به صورت دینامیکی (با استفاده از بالک­ها) غوص کند، زاویه بالک جلو و عقب را به گونه­ای تنظیم می­کند که زیردریایی با شیب منفی (سر رو به پایین) و برآیند نیروهای بالک­ها رو به پایین غوص کند. برای صعود زیردریایی، زاویه بالک­ها به گونه­ ای تنظیم می­شود که با شیب مثبت (سر رو به بالا) و برآیند نیروی بالک­ها رو به بالا، صعود کند. نیروی رو به بالا یا پایین بالک­ها از زاویه فویل آنها به راحتی قابل تشخیص است.

سوال شماره ۱۶ ) روش­های حفظ عمق چیست؟

دو حالت کلی می­توان در نظر گرفت:

الف- حفظ عمق استاتیکی: در این حالت زیردریایی بدون حرکت است و در یک عمق مشخص به صورت غوطه­ور، معلق می­ماند. برای این منظور باید وزن و بویانسی در زیر آب دقیقاً با هم برابر باشند که کار دشواری است. لذا در زیردریایی­های واقعی از «سیستم هاور» استفاده می­شود. استفاده از سیستم هاور در زیردریایی­های مدل امکان­پذیر نیست. لذا باید بتوان تطابق لازم بین وزن و بویانسی را حتی ­المقدور فراهم کرد.

ب- حفظ عمق دینامیکی: در این حالت، زیردریایی در یک سرعت مشخص در یک عمق ثابت حرکت می­کند و در واقع، حفظ عمق را به وسیله بالک­ها انجام می­دهد. این وضعیت می­تواند خود دو حالت کلی داشته باشد:

۱- زیردریایی با بویانسی خنثی (برابری کامل وزن و بویانسی) به زیر آب رفته باشد. در این حالت پس از قرار گرفتن در یک عمق مشخص، زاویه بالک­های جلو و عقب صفر می­شود و زیردریایی به صورت افقی در عمق ثابت حرکت می­کند.

۲- زیردریایی با بویانسی مثبت (بویانسی بیشتر از وزن) به زیر آب رفته باشد که باید همواره برآیند نیروی بالک­ها به طرف پایین باشد تا بتواند زیردریایی را در زیر آب نگه دارد. در غیر این صورت زیردریایی به سطح آب صعود می­کند.

سوال شماره ۱۷) آیا می­توان به جای یک موتور و پروانه از دو یا چند موتور و پروانه استفاده کرد؟

مانعی ندارد. به شرطی که ظرفیت باطری جوابگو باشد و امکان جانمایی آن نیز وجود داشته باشد. مزیت آن مانور دهی بسیار خوب و امکان دور زدن درجا می­باشد.

سوال شماره ۱۸ ) سیستم Auto pilot چیست و آیا می­توان آن را در زیردریایی مدل اجرا کرد؟

سیستم اتوپایلوت، به صورت هوشمند و خودکار می­تواند تنظیم عمق، شیب، شناسایی موانع و مانورهای مختلف را انجام دهد که در زیردریایی­های واقعی کاربرد زیادی دارد. کاربرد سیستم اتوپایلوت مستلزم بکارگیری سنسورهای متعددی است. جانمایی این سنسورها در داخل و بیرون بدنه زیردریایی براحتی امکان­پذیر نیست و تأمین هزینه­های آن برای زیردریایی­های مدل دشوار است ولی غیرممکن نیست.

سوال شماره ۱۹ ) تهویه هوای داخل زیردریایی و کاهش حرارت آن چگونه انجام می­شود؟

در زیردریایی­های واقعی، سیستم تهویه داخلی و تهویه مطبوع برای کاهش حرارت داخل زیردریایی استفاده می­شود ولی در زیردریایی­های مدل، چندان رایج نیست، چراکه طول مدت کارکرد پیوسته زیردریایی مدل، محدود است. اگر مدنظر باشد که یک زیردریایی برای مدت نسبتاً طولانی به طور پیوسته کار کند، می­تواند هر از چندگاهی به سطح آب بیاید و با یک فن ساده و لوله مکش هوا، کاهش حرارت داخلی را انجام داد.

سوال شماره ۲۰ ) وظیفه سکان چیست؟ آیا می­توان آن را جایگزین کرد؟

وظیفه سکان، تغییر جهت زیردریایی در صفحه افقی است. امکان مانور در صفحه افقی باید ضرورتاً وجود داشته باشد. در صورت دو پروانه ­ای بودن زیردریایی، می­توان سکان را حذف کرد و به وسیله تغییر دور پروانه ­ها، دور زدن و مانور در صفحه افقی را انجام داد.

سوال شماره ۲۱ ) اگر زیردریایی، مخزن بالاست نداشته باشد چه اشکالی به وجود می­آید؟

اگر زیردریایی بدون مخزن بالاست باشد، باید وزن و بویانسی آن دقیقاً با هم برابر باشند. یعنی وقتی زیردریایی داخل آب قرار می­گیرد، در مرز غوطه­ وری می­ایستد و هیچ بخشی از بدنه آن بیرون آب قرار نمی ­گیرد. غوص و صعود نیز به صورت دینامیکی و به کمک بالک­ها انجام می­شود. اشکال عدم وجود مخزن بالاست این است که زیردریایی هیچ­گاه نمی­تواند در حالت سطحی (که بخشی از بدنه بیرون آب باشد) قرار گیرد و همواره در مرز غوطه ­وری یا کاملاً زیر آب است. مزیت آن، ساده ­تر شدن سیستم­های داخلی بدنه است.

 

سوال شماره ۲۲ ) مکانیزم­های بالک­های جلو و عقب چگونه است؟

سه عضو اصلی مکانیزم بالک­ها عبارتند از:

۱- سرو موتورهای الکتریکی

۲- میله­های رابط

۳- چرخ­ دنده­ها

الف- مکانیزم بالک­های جلو

۱- مکانیزم تغییر زاویه بالک جلو: در این حالت یک سرو موتور وجود دارد که حرکت دورانی آن به واسطه یک میله و چرخ ­دنده تبدیل به حرکت دورانی بالک می­شود. تغییر زاویه بالک­ها در زیردریایی­های مدل به صورت پله ای است یعنی مثلاً ۱۰+ و ۰ و ۱۰- درجه و تغییرات پیوسته (مثلاً ۷ درجه) وجود ندارد. این عامل باعث ساده ­تر شدن طراحی و ساخت مکانیزم بالک­ها می­شود.

۲- مکانیزم جمع کردن و به داخل کشیدن بالک جلو: در این حالت حرکت دورانی یک سرو موتور تبدیل به حرکت خطی یک میله می­شود. این میله به واسطه یک لولا، باعث جمع شدن بالک­های جلو به داخل بدنه می­گردد. بالک جلو به داخل بدنه کاذب جمع می­شود. لذا نیازی به آب­ بند کردن آن نیست. اگر مدنظر باشد که بالک جلو به داخل جمع نشود، این مکانیزم حذف می­گردد.

ب- مکانیزم­ بالک­های عقب و سکان

در قسمت پاشنه نیز ۲ مکانیزم وجود دارد:

۱- مکانیزم تغییر زاویه بالک­های عقب که حرکت یک سرو موتور، عامل آن می­باشد. (شبیه مکانیزم بالک جلو)

۲- مکانیزم تغییر زاویه سکان که آن نیز شبیه قبل، دارای یک سرو موتور است.

تغییرات زاویه بالک و سکان عقب نیز پله ­ای است و پیوسته نیست. لذا مکانیزم­های آن بسیار ساده ­تر است. البته اگر تغییرات زاویه بالک­ها و سکان پیوسته باشد، یک مزیت محسوب می­شود.

سوال شماره ۲۳ ) روش­های تخلیه مخزن بالاست چگونه است؟

تخلیه مخزن بالاست که عامل غوص و صعود زیردریایی است، به سه روش اصلی زیر انجام می­شود:

۱-روش هوای فشرده:

در این حالت یک کپسول هوای فشرده کوچک (مثلاً ۱ لیتری) در داخل بدنه قرار می­گیرد. با تزریق هوای فشرده از بالا به داخل مخزن، آب داخل آن تخلیه می­شود و صعود زیردریایی انجام می­گیرد.

۲- روش سیلندر و پیستونی:

در این روش آب داخل مخزن (سیلندر) به کمک حرکت پیستونی تخلیه می­گردد. حرکت پیستون (جسم دایره­ ای متحرک در داخل سیلندر)، به وسیله یک موتور الکتریکی (سرو موتور) انجام می­شود. بدین ترتیب که حرکت دورانی سرو موتور به کمک یک چرخ ­دنده و میله رزوه تبدیل به حرکت خطی پیستون می­شود.

بنابراین اجزاء این روش عبارتند از:

۱- سیلندر و پیستون

۲- چرخ ­دنده

۳- موتور الکتریکی

۴- میله رزوه

در برخی از طرح­ها از یک یا چند آمپول پزشکی قطور به عنوان مخزن با سیستم سیلندر و پیستونی استفاده شده است.

۳- روش پمپ الکتریکی:

در این روش از یک پمپ الکتریکی کوچک شبیه به پمپ آکواریوم استفاده می­شود. از آنجا که عمق غوص زیردریایی­های مدل، حداکثر حدود ۲ متر است، لذا این پمپ­ها جوابگوی تخلیه مخزن هستند.

سوال شماره ۲۴ ) اجزاء داخلی زیردریایی­های مدل چگونه است؟

اجزاء و چیدمان تجهیزات داخل زیردریایی­های مدل، حالات متفاوتی می­تواند داشته باشد. ولی رایج ­ترین حالت آن در شکل زیر ارائه شده است که عبارتند از:

(از جلو به عقب زیردریایی):

۱- تحریک بالک­های جلو

۲- برد کنترلی و در بالای آن، قسمت برجک

۳- مخازن بالاست و سیستم غوص و صعود

۴- تحریک بالک­های عقب و سکان

۵- موتور الکتریکی و سیستم رانش و باطری­ها

سوال شماره ۲۵ ) اجزاء سیستم رانش زیردریایی­های مدل چگونه است؟

این اجزاء عبارتند از:

۱- موتور الکتریکی

۲- باطری

۳- شافت و پروانه

۴- برد کنترلی

موتور الکتریکی باید دور و گشتاور لازم برای چرخش پروانه را فراهم کند. در غیر این صورت از چرخ ­دنده برای این منظور استفاده می­شود. مثلاً در شکل ذیل برای تأمین گشتاور لازم برای چرخش پروانه از دو موتور الکتریکی به واسطه یک چرخش دنده بر روی یک شافت استفاده شده است.

باطری­ها نیز شامل سری کردن چند باطری قلمی معمولی می­باشد. باید توجه داشت که تعداد باطری­های سری شده با یکدیگر وابسته به سطح ولتاژ مورد نیاز موتور رانش و سرو موتورها است. مثلاً اگر موتور رانش ۱۲ ولت باشد باید ۸ باطری قلمی ۵/۱ ولتی را با هم سری کرد. برای جلوگیری از دوگانگی در سطح ولتاژ، بهتر است سطح ولتاژ موتور رانش و سرو موتورها، همگی یکسان باشد.

سوال شماره ۲۶ ) برای برابری وزن و بویانسی در زیر آب باید وزن تجهیزات را چگونه تخمین زد؟

ابتدا باید بویانسی بدنه را که وابسته به حجم آب ­ناپذیر بدنه است، تخمین زد:

هم­اکنون جرم کل زیردریایی باید برابر با مقدار بویانسی شود. برای اینکه مقدار جرم از حد معین شده تجاوز نکند، باید یک سهمیه­ بندی وزنی برای هر یک از اقلام داخلی زیردریایی در نظر گرفت. این سهمیه ­بندی وزنی با توجه به نوع طراحی، متفاوت می­تواند باشد ولی یک توصیه اولیه مطابق جدول زیر ارائه می­گردد.

سوال شماره ۲۷ ) آیا می­توان از زیردریایی مدل، شلیک اژدر انجام داد؟

یکی از مانورهای جالب در زیردریایی­ های مدل، شلیک اژدر و موشک است. اژدر از جلوی بدنه به صورت افقی یا شیب­ دار شلیک می­شود و موشک مطابق شکل، به صورت عمودی پرتاب می­شود.

در زیردریایی­ های واقعی، این موشک­ها، اتمی و قاره ­پیما هستند. در زیردریایی­ های مدل از سیستم هوای فشرده برای پرتاب استفاده می­شود. بخش­های مختلف حائز اهمیت در این زمینه عبارتند از:

۱- اژدر و موشک: در این زیردریایی­ها، اژدر و موشک یک استوانه کوچک بسته هستند که خیلی ساده و از جنس فایبرگلاس می­توانند باشند. این استوانه­ های کوچک در داخل یک لوله دیگر (لوله اژدرافکن یا لوله موشک­ انداز) قرار می­گیرند که یک زائده کوچک در وسط آن وجود دارد. با تزریق هوای فشرده، مقداری هوا در پشت این زائده جمع می­شود تا حدی که فشار هوا افزایش یافته و باعث پرتاب لوله­های فایبرگلاس می­گردد. اژدر و موشک می­توانند دارای طول ۴-۳ سانتیمتر و قطر ۱ سانتیمتر و حتی ­المقدور سبک باشند.

۲- موقعیت پرتاب: پرتاب اژدر یا موشک اگر در داخل آب انجام شود، کارایی ندارد. چرا که خیلی زود جلوی حرکت آن گرفته شده و متوقف می­شود. برای پرتاب اژدر، زیردریایی باید به سطح آب بیاید و با یک شیب اندک، لوله اژدر از سطح آب بیرون بیاید و سپس تزریق هوای فشرده انجام شود. در این صورت اژدر تا فاصله زیادی پرتاب خواهد شد.

برای پرتاب موشک نیز زیردریایی به سطح آب می­آید یا در لایه کوچک چند سانتیمتری در زیر سطح آب قرار می­گیرد، به گونه­ای که عمق آب قابل ملاحظه نباشد. سپس تزریق هوا و شلیک موشک به صورت عمودی انجام می­شود. بر روی لوله­های پرتاب موشک، یک درپوش پلاستیکی کوچک قرار می­گیرد به گونه ­ای که مانعی در برابر پرتاب موشک ایجاد نکند.

سوال شماره ۲۸ ) محدوده سرعت زیردریایی­های مدل چقدر است؟

محدوده حداکثر سرعت این زیردریایی­ها معمولاً ۸-۳ گره می­باشد. یعنی حدود ۴-۵/۱ متر بر ثانیه. هر چه نسبت L/D بدنه به مقدار L/D بهینه طراحی نزدیکتر باشد، امکان رسیدن به سرعت­های بالاتر دارد.

سوال شماره ۲۹ ) آیا وجود سوراخ­های کنار عرشه در زیردریایی مدل ضرورت دارد؟

سوراخ­های کنار عرشه برای تخلیه سریع آب داخل برجک و عرشه و جلوگیری از ناپایدار شدن زیردریایی قرار می­گیرند. اگر عرشه زیردریایی مدل، آب­بند باشد یا حجم آب بسیار کمی در داخل آن قرار گیرد، به شرط بررسی پایداری زیردریایی در حین صعود، می­توان این سوراخ­ ها را حذف کرد. وجود این سوراخ­ ها از نظر هیدرودینامیکی، نامطلوب و عامل افزایش مقاومت و کاهش سرعت است.

سوال شماره ۳۰ ) وظیفه قسمت­های ثابت و متحرک بالک­ها چیست؟ آیا می­توان کل بالک را متحرک در نظر گرفت؟

وظیفه قسمت ثابت بالک، ایجاد پایداری دینامیکی و قسمت متحرک آن، ایجاد مانور پذیری است. پایداری دینامیکی و مانور پذیری، دو عامل مغایر با هم هستند که همواره باید حالت بهینه­ ای بین آنها در نظر گرفت. قسمت­های ثابت بالک به خصوص در سرعت­های بالا، بسیار حائز اهمیت هستند. در زیردریایی ­های مدل، به دلیل اینکه سرعت حرکت پایین است می­توان آن را حذف کرد و کل بالک را متحرک در نظر گرفت.

سوال شماره ۳۱) چرا در برخی از زیردریایی­ها، بالک جلو، روی برجک قرار می­گیرد؟

در زیردریایی­های بزرگ اتمی که برجک در نیمه جلویی بدنه قرار گرفته است، می­توان بالک را روی برجک در نظر گرفت. در این شرایط می­توان تغییر عمق را به راحتی انجام داد. چرا که بالک تقریباً بر روی نقطه خنثی کنترلی قرار گرفته است و بدون بر هم زدن شیب زیردریایی، می­توان عمق آن را تغییر داد.

سوال شماره ۳۲ ) مزایا و معایب زیردریایی­ های با سینه «نوک ­تیز» و سینه «بیضوی» چیست؟

سینه ­های نوک­ تیز مانند کشتی ­ها برای حرکت در سطح آب مناسب هستند و سینه­ های بیضوی برای حرکت در زیر آب. به عبارت دیگر، بدنه­های نوک تیز در سطح مشترک دو سیال (آب و هوا) دارای کمترین مقاومت هستند. بدنه­هایی که در یک سیال واحد حرکت می­کنند، مانند زیردریایی در زیر آب و هواپیماهای مسافربری، بهتر است دارای نوک بیضوی شامل باشند تا حداقل درگ را ایجاد نمایند. اغلب زیردریایی­های امروزی، دارای سینه بیضوی شکل هستند چرا که اغلب طول عمر کاری خود را در زیر آب سپری می­کنند.

زیردریایی ­های قدیمی دارای سینه نوک ­تیز (شبیه کشتی) بودند، چراکه به دلیل محدودیت ذخیره انرژی باطری ­ها، فقط در مواقع خطر به زیر آب می­رفتند و اغلب طول عمر کاری خود را در سطح آب سپری می­کردند.

سوال شماره ۳۳ ) مقطع بالک­ها، معمولاً از چه فویلی است؟

در زیردریایی­ های واقعی، فویل بالک­ ها اغلب متقارن است. مانند: NACA 0012 و NACA 0015

ولی در زیردریایی ­های مدل، به دلیل ضخامت بسیار کم بالک ­ها، نمی­توان مقطع فویل را در آنها ایجاد نمود و شبیه به یک صفحه تخت می­باشد.

سوال شماره ۳۴ ) طرح­های خلاقانه­ ای که بر روی زیردریایی ­های مدل می­توان ایجاد کرد را نام ببرید:

۱- نصب دوربین فیلمبرداری

۲- شلیک اژدر و موشک

۳- حفظ عمق در حالت سکون (هاور کردن)

۴- نصب سیستم هدایت خودکار (auto pilot)

5- استفاده از الگوهای طبیعی در طراحی بدنه

۶- سیستم­های رانش خاص

۷- دوران درجا (حرکت رول) و چرخش درجا (حرکت یاو)

۸- سایر ایده ­های خلاقانه

سوال شماره ۳۵ ) سرعت زیردریایی در سطح آب و زیر آب چگونه تخمین زده می­شود؟

سرعت و توان موتور زیردریایی به شدت به یکدیگر وابسته هستند. به گونه ­ای که : <!--[if !vml]–><!–[endif]–>

یعنی اگر بخواهیم سرعت حرکت، ۲ برابر شود، توان مورد نیاز موتور ۸ برابر می­شود. در این رابطه دو حالت کلی را می­توان در نظر گرفت.

الف- عدم محدودیت خاص در انتخاب موتور:

در این شرایط ابتدا یک سرعت مبنا به صورت فرضی در نظر گرفته می­شود که در اختیار طراح می­باشد و در مراحل بعد، امکان­پذیری رسیدن به این سرعت بررسی می­شود. اگر امکان آن وجود نداشت، سرعت کمتری به عنوان فرض اولیه در نظر گرفته می­شود. برای بررسی امکان ­پذیری، مراحل زیر طی می­شود:

ب- محدودیت موتور خاص:

در برخی موارد، موتور از قبل تعیین و ثابت شده، می­خواهیم بررسی کنیم که با این موتور به چه سرعتی می­رسیم؟

لذا با سعی و خطا آنقدر سرعت­های مختلف را حدس می­زنیم تا تساوی P=R.V برقرار شود.

قابل ذکر است که ضریب درگ در هر سرعت باید از نرم افزار Fluent یا روابط موجود استخراج شود.

برای پاسخ به مفاهیم اولیه به منابع زیر مراجعه شود:

۱) فیلم کارگاه آموزشی- سایت مسابقات

۲) کتاب «اصول طراحی زیردریایی» - دانشگاه صنعتی مالک­اشتر