Prędkość podwodna okrętów podwodnych
Jak
obiecałem, zmusiłem się do sporządzenia zestawienia statystycznego niektórych
parametrów okrętów podwodnych z lat 1925-1945. Wziąłem pod uwagę wszystkie typy
OP z tego czasu, dla których znalazłem w Navypedii kompletne dane. W
zestawieniu znalazły się OP 206 typów z 26 państw. Niestety nie mogę wkleić tu
całej tabeli z powodu jej rozmiarów. Zamieszczam wyłącznie jej podsumowanie
oraz osobne podsumowanie wyłącznie dla OP brytyjskich z powodów, które dalej
wyjaśnię.
Państwo
|
Typ
|
Rok bud.
|
Wyp. podw.
|
Moc
|
Prędkość maksymalna
|
Współczynniki
|
||||||
diesle
|
elektr.
|
rel.
|
naw.
|
podw.
|
rel.
|
|||||||
5/6
|
8/9
|
6/4
|
10/7
|
9/11
|
||||||||
[tn]
|
[KM]
|
[KM]
|
[w]
|
[w]
|
KM/tn
|
w/(KM/tn)
|
||||||
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
Ogółem:
|
Minimum:
|
0,13
|
0,26
|
2,84
|
||||||||
Maksimum:
|
7,50
|
4,14
|
43,65
|
|||||||||
Średnia:
|
0,99
|
0,90
|
10,02
|
|||||||||
Dla okrętów brytyjskich:
|
Minimum:
|
0,67
|
0,56
|
6,44
|
||||||||
Maksimum:
|
1,55
|
1,52
|
12,00
|
|||||||||
Średnia:
|
0,97
|
1,00
|
9,69
|
|||||||||
Pierwsze,
co zwróciło moją uwagę, to ewidentna niewiarygodność niektórych danych, to te –
na szczęście niezbyt liczne – przypadki prawdopodobnie są „odpowiedzialne” za
tak wielkie różnice pomiędzy wartościami minimum i maksimum. No właśnie, to
druga rzecz, która rzuca się w oczy; np. w kol. 13 wartość maksimum ponad 15
razy przekracza wartość minimum; można wprawdzie z tego wyliczyć średnią (co
uczyniłem), ale jaką ona ma wartość? To tak jakbyśmy brali pod uwagę człowieka
w wieku 44 lat i dziecko 3-letnie; średnia ich wieku to 23,5 roku, ale ta
wielkość w żadnym stopniu nie opisuje żadnego z tych przypadków.
Na
szczęście zauważyłem, że w przypadku okrętów brytyjskich „rozrzut” danych jest
stosunkowo niewielki, wynika to prawdopodobnie z jednej strony z wiarygodności i
dokładności danych, a z drugiej z preferowania przez Brytyjczyków rozwiązań
bliskich „złotego środka”, a w każdym razie unikania rozwiązań ekstremalnych.
Wprawdzie wartości średnie dla okrętów brytyjskich i dla całości niewiele się
od siebie różnią, ale to te brytyjskie wynikają z danych pozbawionych skrajnych
wartości.
Żeby
ta moja praca nie poszła całkiem na marne, przeanalizowałem dodatkowo brytyjskie
i inne, podobnie „umiarkowane” przypadki w poszczególnych przedziałach
tonażowych. W efekcie otrzymałem następujące wartości współczynnika z kol. 13
(nazwijmy go „f”):
W [tn]
|
<500
|
500-1000
|
1000-1500
|
1500-2500
|
>2500
|
f
|
6,7
|
8,4
|
9,7
|
10,7
|
11,4
|
W
związku z tym zaryzykowałem skonstruowanie wzorów; jednego dla obliczenia maksymalnej
prędkości podwodnej dla znanej mocy silników elektrycznych –
v = P
/ W * f ;
a
drugiego dla obliczenia wymaganej mocy dla założonej prędkości –
P = v
* W / f ;
gdzie: v – prędkość maksymalna [w]
P – moc silników elektrycznych
[KM]
W – wyporność normalna
podwodna [t]
f – współczynnik zależny
od przedziału wyporności
Z
braku czasu (i cierpliwości :)) nie
„przymierzałem” wzorów do wszystkich analizowanych OP, ale w przypadku
brytyjskich, amerykańskich i większości innych, odchyłki od danych oficjalnych
są znikome. Gorzej wygląda to w przypadku okrętów japońskich i innych „egzotycznych”
podejrzewam, że powodem jest niewiarygodność oficjalnych danych.
Inną
możliwą metodę obliczeń wskazuje współczynnik z kol. 12; opisuje on relację
pomiędzy stosunkiem mocy silników diesla do mocy silników elektrycznych, a
stosunkiem prędkości nawodnej do prędkości podwodnej. Jak wynika z tabeli
ogólnie przyjmuje on wartość 0,9, a dla okrętów brytyjskich 1,0 i jak dla mnie ten
drugi jest bardziej wiarygodny. Czyli; jeżeli moc diesli jest dwa razy wyższa
od mocy elektromotorów, to i prędkość nawodna winna być dwa razy wyższa od
podwodnej. Współczynnikiem tym możemy dodatkowo „weryfikować” wyniki uzyskane
wg podanych wyżej wzorów, choć uprzedzam, że wyprawia on czasem dziwne „harce”
i stosować go należy z dużą ostrożnością, a już na pewno nie wyłącznie.
Myślę
jednak, ze ostateczną weryfikacją będzie porównanie własnych założeń z danymi współczesnego
i podobnego „realnego” okrętu, najlepiej brytyjskiego.
Przy
okazji, na podstawie powyższych ustaleń ustaliłem dla niedawno prezentowanego Mustela przy mocy elektromotorów 1 052
KM prędkość podwodną maks. 6,9 w, a dla założonej przeze mnie prędkości 9,5 w
konieczną moc 1446 KM. I taką moc wprowadzę poprawiając posta.
