今回はちょっと理屈っぽい内容です
そうりゅう型潜水艦にはそれまでの
十字形からX舵が装備されていますが
そうした技術開発がどのように行われているか?
について説明 公開されているので
みていきましょう
防衛装備庁 艦艇研究所より
大水槽における水中航走体のＰＭＭ試験
という馴染みの薄いタイトルがついています
planar motion mechanism/PMMという
水中を進む際のシュミレーション手法を
用いた実験の様子です
水中航走体は潜水艦などを指します
まず使われる方程式ですが力学で習う
運動方程式f=maです
この場合 加速度が上下動加速度となります
続いて船体質量や角速度などのパラメータをとり
更に各項に流体力学係数をかけて全て和します
このようにして計算されるシュミレーションモデルは
先に述べたX舵開発時にも使用されたわけです
そして そのシュミレーションを基に作られた
水中航走体のモデルを大型水槽を用いて
上下や回転運動をさせて動かしてみて
効力や性能の検証がおこなわれるわけです
また流体にはレイノルズ数/Reの相似則という性質があります
これは粘性の影響の程度を表すレイノルズ数が同じなら
物体のサイズよらず剥離なども同様になる性質です
ですから小型のモデルでも形とレイノルズ数が同じなら
大型の潜水艦と同じ結果が原則的にはえられます
自動車や航空機から地震や爆発による津波などまで
流体が関係する事象は とても興味深いですね
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