КОРПУС ПОДВОДНОГО СУДНА Российский патент 2013 года по МПК B63B43/16 B63B3/13 

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для обеспечения плавучести, повышения неуязвимости, живучести подводного судна в случае возникновения пробоины в его корпусе.

К недостаткам известных корпусов подводных судов можно отнести снижение плавучести, вплоть до потери живучести судна, в случае возникновения пробоины, из-за сложности ее устранения: значительное наружное давление при больших глубинах погружения; ограниченный доступ к месту пробоины, в том числе и аварийно-спасательными средствами; наличие необходимого времени подготовки; необходимость непосредственного участия обслуживающего персонала.

Известно устройство для заделки пробоины в корпусе, содержащее резервуары с пенообразующим материалом, трубопроводную систему для подвода жидких компонентов из резервуаров во внутреннюю полостью надувного эластичного баллона, который вводится в пробоину. Жидкие компоненты раздельно подаются во внутреннюю полость баллона, смешиваются, образуя пену, баллон раздувается и перекрывает пробоину (Патент США №6467421, МПК: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B 3/20, опубл. 22.10.2002 г.).

Недостатками указанного устройства и способа его применения способа является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров и трубопроводов для хранения и подвода жидких компонентов, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.

Известно устройство для временной герметизации пробоины в корпусе судна, включающее один или несколько надувных элементов, смонтированных на одном конце полой мачты. Мачта вводится в пробоину, по мачте подается газообразный продукт в надувные элементы, образующие при надувании как минимум один жесткий круговой тор. Наружный диаметр наибольшего наполненного тора превышает диаметр пробоины. При раздувании тор натягивает заплатку из эластичного материала, которая герметизирует пробоину (Патент Англии №2374047, МПК: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B, опубл. 09.10.2002 г.).

Недостатками указанного устройства является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров, трубопроводов и мачты для хранения и подвода газообразного продукта, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.

Известен подводный аппарат и способ повышения сопротивления подводного аппарата к ударным волновым нагрузкам, преимущественно подводной лодки, корпус которой выполняют не менее чем из двух оболочек со связями между ними, при этом внешнюю оболочку выполняют сообщающейся с внешней водной средой, а пространство между оболочками заполняют гибкими оболочками, внутренняя полость которых находится под воздействием газа под давлением (Патент РФ №2132285, МПК: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B 3/20 - прототип).

Защита обеспечивается следующим образом.

При воздействии ударной волны на поверхность подводной лодки, волна частично воспринимается внешней оболочкой и вместе с жидкостью воздействует на гибкие оболочки между оболочками корпуса. Гибкие оболочки деформируются и гасят большую часть энергии ударной волны.

Внешняя и внутренняя оболочки корпуса образуют объемную силовую конструкцию вместе с силовыми связями, и внешняя оболочка помогает сохранять форму внутренней силовой оболочке, причем приложение нагрузки сдвигается во времени, при этом будет воздействовать фактор обратной волны, которая будет создавать внутреннее давление на внешнюю оболочку корпуса, что приведет к снижению суммарной нагрузки, а связи будут испытывать растяжение.

Основными недостатками данного технического решения является необходимость создания и изменения давления между оболочками в соответствии с глубиной, иметь значительное расстояние между оболочками корпуса, чтобы компенсировать изменение давления и достаточную толщину воздушного слоя для компенсирования ударной нагрузки.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков и создание корпуса подводного судна, конструкция которого обеспечивает в подводном положении восстановление функциональности при пробитии в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный корпус подводного судна содержит силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой, и разделенное элементами конструкции на отсеки, согласно изобретению в отсеках межкорпусного пространства расположено устройство для восстановления функциональности корпуса подводного судна, выполненное в виде одного, предпочтительно двух-трех слоев листовой накладки из эластичного материала, зафиксированных одним краем на конструктивных элементах межкорпусного пространства с возможностью перемещения незакрепленной части листа/ов накладки по нормали к поверхности силовой оболочки корпуса и, как минимум, в одном направлении вдоль поверхности силовой оболочки корпуса.

В варианте исполнения, в накладке, выполненной из двух или более слоев, листы смежных слоев уложены внахлест, с перекрытием друг друга, и закреплены за противоположные края, каждый лист за один край, к противоположным элементам межкорпусных отсеков.

В варианте исполнения, ближний к силовой оболочке слой накладки выполнен из листа, размер которого в направлении, перпендикулярном закрепленному краю, больше, чем размер отсека в данном направлении, при этом противоположный край листа взаимодействует с элементом конструкции отсека межкорпусного пространства с образованием прогиба листа и поджатием листов других слоев накладки к внешней обшивке.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением является создание корпуса подводного судна, который обеспечивает в подводном положении восстановление функциональности при пробитии - герметизация пробоины, в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.

Технический результат достигается за счет того, что корпус подводного судна, содержащий силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное на отсеки, предпочтительно прямоугольной формы, конструктивными элементами, содержит накладку из эластичного материала, предпочтительно состоящую из двух или более слоев, уложенных внахлест друг на друга, установленную в отсеках межкорпусного пространства. При этом один край листов фиксируют на конструктивных элементах межкорпусного отсека, причем у смежных слоев фиксируют противоположные края. При образовании пробоины под воздействием перепада давления незакрепленная часть листа перемещается к поверхности силовой оболочки, одновременно смещаясь и вдоль ее поверхности. Таким образом, происходит смещение отверстия пробоины в накладке относительно пробоины в силовой оболочке. Накладка перекрывает пробоину в силовой оболочке и за счет эластичности материала накладки происходит герметизация пробоины.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема установки листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.2 изображена конструктивная схема установки листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.3 показано положение конструктивных элементов в момент возникновения пробоины при установке листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.4 показано положение конструктивных элементов в момент возникновения пробоины при установке листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.5 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.6 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве.

Корпус подводного судна содержит силовую оболочку 1, внешнюю обшивку 2, образующие межкорпусное пространство 3, сообщающееся с внешней средой и разделенное на отсеки, предпочтительно прямоугольной формы, конструктивными элементами 4. Внутри межкорпусного пространства 3 установлена накладка 5 из эластичного материала, состоящая из одного, предпочтительно из двух или более слоев 6 указанного материала, уложенных внахлест друг на друга. Один край слоев 6 зафиксирован на конструктивных элементах 4, причем у смежных слоев зафиксированы противоположные края.

Предложенная конструкция корпуса подводного судна в подводном положении работает следующим образом.

При возникновении пробоины (условно не обозначена) в силовой оболочке 1, через образовавшееся отверстие происходит падение давления в объеме между листами 6 и силовой оболочкой 1. Под воздействием перепада давления незакрепленная часть слоя 6 накладки 5 перемещается к поверхности силовой оболочки 1, одновременно смещаясь и вдоль ее поверхности.

Таким образом, происходит смещение отверстия пробоины в накладке 5 относительно пробоины в силовой оболочке 1. Накладка перекрывает пробоину в силовой оболочке 1 и за счет эластичности материала накладки 5 происходит герметизация пробоины.

Использование предложенного технического решения позволит создать конструкцию корпуса подводного судна, обеспечивающего герметизацию в подводном положении при его пробитии в кратчайшие сроки, в широком диапазоне глубин погружения, без участия обслуживающего персонала.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к средствам борьбы за живучесть подводных объектов в случае возникновения пробоины в их корпусе. Корпус подводного судна содержит силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное элементами конструкции на отсеки. В отсеках межкорпусного пространства расположено устройство для восстановления функциональности корпуса подводного судна, выполненное в виде одного, предпочтительно двух-трех слоев листовой накладки из эластичного материала, зафиксированных одним краем на конструктивных элементах межкорпусного пространства с возможностью перемещения незакрепленной части слоя/ев накладки по нормали к поверхности силовой оболочки корпуса и, как минимум, в одном направлении вдоль поверхности силовой оболочки корпуса. Технический результат заключается в сокращении времени, необходимого для восстановления функциональности корпуса, и упрощении устройства для восстановления функциональности корпуса подводного судна. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Корпус подводного судна, содержащий силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное элементами конструкции на отсеки, характеризующийся тем, что в отсеках межкорпусного пространства расположено устройство для восстановления функциональности корпуса подводного судна, выполненное в виде одного, предпочтительно двух-трех слоев листовой накладки из эластичного материала, зафиксированных одним краем на конструктивных элементах межкорпусного пространства с возможностью перемещения незакрепленной части слоя/ев накладки по нормали к поверхности несущего корпуса и, как минимум, в одном направлении вдоль поверхности силовой оболочки корпуса.

2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что в накладке, выполненной из двух или более слоев, листы смежных слоев уложены внахлест, с перекрытием друг друга, и закреплены одним краем за противоположные края к противоположным элементам межкорпусных отсеков.

3. Корпус по п.1 или 2, отличающийся тем, что ближний к силовой оболочке слой накладки выполнен из листа, размер которого в направлении, перпендикулярном закрепленному краю, больше, чем размер отсека в данном направлении, при этом противоположный край листа взаимодействует с элементом конструкции отсека межкорпусного пространства с образованием прогиба листа и поджатием листов других слоев накладки к внешней обшивке.