ホワイトペーパー

潜水艦の設計課題を克服

Submarine engineers innovating the submarine design process through simulation

潜水艦は、世界で最も複雑な機械とも言えます。ほかの船舶とは異なり、潜水艦は水上だけでなく水中も航行しなければならないため、統合されるシステムや部品は相当な数に上ります。Simcenter™ Flomaster™を使えば、潜水艦の設計およびシステム・シミュレーションで最適な解を見つけて、複雑な流体システム設計の安全性、効率、およびパフォーマンスを確保できます。

潜水艦の設計課題

潜水艦の複雑さは、潜水艦設計に特徴的な課題です。最新の潜水艦の流体システムは、3,000近くのバルブを何キロにも及ぶ配管でつないでいます。加えて、冷却海水装置、燃料電池、安定器、解放および補正システム、兵站(燃料油、冷水、武器補給)/消火装置など、多数のサブシステムがあります。こうした多数のシステムを完璧に連携させることが潜水艦設計にとっての大きな課題です。

潜水艦システムの複雑さ

潜水艦システムの複雑さを管理する方法を見つけることは非常に重要です。複雑なネットワークが絡み合っているため、設計者は必要な境界条件を設定して、直径、材料、ポンプ曲線、バルブ、フラップ、フィルターの圧力降下などの基準に関するデータを追跡しなければなりません。

潜水艦設計プロセスにおけるシミュレーション

潜水艦設計プロセスでシミュレーションを使用すると、流体システムや配管システムのレイアウトに最適な解をすばやく見つけられるなど、エンジニアにはさまざまな利点があります。シミュレーションおよび付随するSQLデータベースにより、多くのエンジニアがプロジェクトで連携して作業できるようになり、設計サイクルの効率が向上します。

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Challenges in submarine design

The complexity of submarines is the signature challenge of designing them. The fluid systems of modern submarines are integrated with nearly 3,000 valves and kilometers of pipeline. Additionally, there are many subsystems to consider such as cooling seawater, fuel cell, ballast, freeing and compensating, fuel oil, chilled water, weapon compensating, firefighting and others. The need for these many systems to work together flawlessly presents challenges in submarine design.

Leveraging submarine simulation early on in the design process

Utilizing simulation in the submarine design process can help engineers in a variety of ways, including helping them find the best solution for a fluid or piping system layout quickly. Submarine simulation and an accompanying SQL database can allow many engineers to work in tandem on a project, improving the efficiency of the design spiral.

Complexity of submarine systems

Finding ways to manage the complexity of submarine systems is incredibly important. The complex networks at play require designers to set the necessary boundary conditions and track data on standards for different diameters, materials, pump curves, pressure drops of valves, flaps, and filters.