Steuerbarkeit kavitierender Körper

Welche Kräfte wirken auf einen kavitierenden Körper?   Betrachten wir dazu die folgende Abbildung.

Im oberen Teil bewegt sich der Körper in Richtung seiner Körperachse. Auf den Körper wirkt die Widerstandskraft W in achsialer Richtung und die am Körper-
schwerpunkt angreifende vertikale Schwerkraft. Der Körper befindet sich in einem labilen Gleichgewichtszustand; die geringste Störung bewirkt ein Dreh-
moment auf den Körper und er bewegt sich auf die Blasenwand zu.

Wenn das Körperheck die Blasenwand berührt, wirkt ein entgegengesetztes Drehmoment auf den Körper.

Das Bewegungsverhalten des Körpers läßt sich durch Aufstellung der Kraft- und Momentengleichungen berechnen. Bei einem kegelförmigen Kopf lassen sich die am Kopf angreifenden Kräfte mittels der von Reichardt ermittelten Widerstands- und Quertriebsbeiwerte (siehe Reichardt-Kapitel letzte Abbildung) berechnen. Für die Abschätzung der Heckkräfte finden sich in der Literatur vielfältige Angaben.

Wenn die Heckausführung geeignet gewählt wird, kann man erreichen, dass der Körper in der Blase hin und her pendelt und damit ein quasi richtungsstabiler Lauf gewährleistet wird.

Dieses Stabilisierungsverfahren eignet sich für beliebig kleine starre Körper.

Wenn größere Volumina zur Verfügung stehen, läßt sich die Steuerung über eine bewegliche Kegel-
spitze errreichen. Durch eine elektronische Steuerung der beweglichen Kegelspitze läßt sich nicht nur ein richtungsstabiler Unterwasserlauf erreichen, sondern auch beliebig gesteuerte Unterwasserbahnen.

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