ПОДВОДНЫЙ АВИАНОСЕЦ Российский патент 2015 года по МПК B63G8/00 B63G11/00 B63B35/50 

Изобретение относится к судостроению, преимущественно к подводному флоту.

Известна подводная лодка (атомная подводная лодка - АПЛ), содержащая прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами и спасательную камеру, пристыкованную к АПЛ с возможностью отделения от нее (Павлов А.С. Военные корабли России 1997 - 1998 г.г. Справочник. - Якутск: Литограф, 1997, 151 с., с. 17, 18, 23, 24; Букалов В.М., Нарусбаев А.А. Проектирование атомных подводных лодок. - Л.: Судостроение, 1968, с. 72-83).

Существующее расчленение среды обитания в прочном корпусе путем применения "прочных" межотсечных переборок подводной лодки носит иллюзорный характер, сохраняя взаимосвязь отсеков по проходящим через переборки многочисленным трубопроводам газов и жидкостей, воздуховодам вентиляции и кабельным трассам (силовым, управления, связи и др.), что зачастую приводит к невозможности локализации повреждений и пожаров на борту, потере управления отсеками и распространением повреждений в соседние отсеки. Такие ситуации неминуемо оканчиваются катастрофами (Букань С.П. По следам подводных катастроф. - М.: Гильдия мастеров "Русь", 1992).

Эти результаты (обеспечение безопасности экипажа) достигаются тем, что в атомной подводной лодке, содержащей прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами и спасательную камеру, пристыкованную к атомной подводной лодке, прочный корпус выполнен из отдельных жестко связанных между собой капсул с разделением их на капсулы для обитания экипажа и капсулы с энергетическими и другими потенциально опасными установками и системами, причем капсулы прикреплены к общей силовой килевой ферме, а спасательная камера выполнена в виде самоходной и управляемой подводной лодки, в которой размещен главный пункт управления атомной подводной лодкой и которая используется для спасения всего экипажа при аварии атомной подводной лодки, при этом капсулы сообщены между собой переходными люками с герметичными закрытиями и через соединительный блок и разъемный шлюз для прохода в спасательную камеру.

Кроме того, на атомной подводной лодке установлены реакторы, имеющие ответвления первого контура на термоэлектрические генераторы с естественной циркуляцией теплоносителя. Кроме того, каждая капсула снабжена автономными системами пожаротушения и живучести, а обитаемые капсулы имеют еще и автономные системы жизнеобеспечения и связи.

Помимо повышения безопасности экипажа в капсулах, дистанционированных от капсул с энергетическими и другими опасными установками и системами, значительный функциональный эффект предлагаемой атомной подводной лодки (АПЛ) обеспечивается применением дополнительных термоэлектрических генераторов (ТЭГ), работающих со штатными реакторами ядерной энергетической установки (ЯЭУ) АПЛ (патент RU 2151083 C1). Это позволяет отказаться от аварийных дизель-генераторов и сократить емкость аккумуляторной батареи (резервной). Мощность ТЭГ ориентировочно на два порядка ниже, чем штатного турбогенератора, и выбирается из условий обеспечения бесшумного плавания АПЛ на малых ходах (3-7 узлов) в подводном рейсе с одновременным экономным снабжением электроэнергией основных бортовых систем управления, жизнеобеспечения, живучести и связи АПЛ, в том числе при ремонтах и/или авариях на борту без ограничения по времени пребывания в подводном положении.

Реальность предложения подтверждается достигнутыми в настоящее время показателями надежности и возможностями дистанционного управления сложных технических систем из удаленного центра с перенесением функций активной безопасности, саморегуляции и автоматического дублирования на локальные необслуживаемые компьютерные устройства, уже давно успешно используемые, например, в наземной ядерной энергетике и в технике пилотируемых космических полетов, авиации (Отраслевой семинар Минатома "Современные методы и средства диагностики ЯЭУ. Обнинск, 2001, 98 с.), а также опытом создания и эксплуатации автоматизированной АПЛ проекта 705, разработанной СКБ-142 (Ильин В.Е. Подводные лодки России. - М.: Астраль, 2002, 287 с., с. 62-71).

Предлагаемые капсулирование и дистанционное управление саморегулирующимися установками АПЛ из главного пункта управления (ГПУ), размещенного в спасательной камере, позволяют резко сократить численность экипажа АПЛ, оставляя за специалистами только контроль по основным служебным постам. При трехсменной вахте получается 15 человек на борту.

Ряд вспомогательных функций, таких как питание, уборка помещений, медицина, организация досуга и др., будет обеспечиваться подвахтенной сменой. Реальность такого расширения функций подтверждается практикой длительных (более 1 года!) космических пилотируемых полетов. С набором опыта плавания в подобных условиях можно ожидать дальнейшую интеграцию функций членов экипажа и снижение их численности.

Известна американская атомная подводная лодка "Тритон" (SSRN-586), имеющая кормовую оконечность (КО), содержащую прочный корпус, гребные валы с гребными винтами, а также главные упорные подшипники и дейдвуды в кормовом отсеке. (Быховский И.А. Атомные суда. - Л., 1961, с. 121-128, 144, табл. 13, 3-я строка сверху).

Недостатком этой АПЛ является то, что ее КО не приспособлена для размещения в ней дополнительного оборудования контроля и защиты кормовой полусферы как из-за отсутствия необходимой площади для размещения, так и невозможности обеспечить условия для работы аппаратуры обнаружения.

Известна атомная подводная лодка(патент РФ на изобретение №2466056, МПК D63G 8/00, опубл. 10.11.2012), содержащая прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, кормовую оконечность с гребным винтом, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем, соединенным, в свою очередь, через коммутатор электрическим кабелем с аккумулятором, вал которого соединен с главным валом двигательной установки, соединенной валом с электрогенератором.

Недостатки: ограниченное время пребывания АПЛ в подводном положении из-за тепловыделения ядерного реактора и относительно низкий КПД двигательной установки.

Известна модульная подводная лодка (патент РФ на изобретение №2494004, МПК B63G 8/00, опубл. 27.09.2013, прототип), содержащая три модуля, соединенные между собой, продольные оси которых параллельны.

Недостатки: ограниченные боевые возможности подводной лодки, которая вооружена только ракетами и торпедами. Нет авиации.

Задачи создания группы изобретений - увеличение боевых возможностей подводной лодки.

Решение указанных задач достигается тем, что в подводном авианосце, содержащем соединенные параллельно между собой три модуля, в том числе два двигательных модуля, с гребными валами, согласно изобретению средний модуль выполнен авианесущим и содержит взлетную палубу и выполненный под ней ангар для самолетов, при этом передняя и задняя оконечности авианесущего модуля выполнены открывающимися. Авианесущий модуль может быть выполнен с возвышением относительно двигательных модулей.

На взлетной палубе может быть выполнен по меньшей мере один люк, под которым установлен лифт. В средней части взлетной палубы может быть выполнена взлетно-посадочная полоса, параллельно которой с обеих сторон размещены отсеки обслуживания. Соединение модулей может быть выполнено силовыми элементами и шлюзовыми модулями. В передней части двигательных модулей могут быть выполнены спасательные отсеки.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-6, где:

- на фиг. 1 приведена схема подводного авианосца,

- на фиг. 2 приведен вид сверху,

- на фиг. 3 приведена передняя часть авианесущего модуля,

- на фиг. 4 приведена задняя часть авианесущего модуля,

- на фиг. 5 приведен разрез А-А,

- на фиг. 6 приведен разрез А-А, второй вариант.

Подводный авианосец (фиг. 1-6) содержит три модуля, продольные оси которых параллельны: два двигательных 1 и 2 и один авианесущий 3, установленный между ними. Двигательные модули 1 и 2 прикреплены к авианесущему модулю 3 при помощи силовых элементов 4 и шлюзовых модулей 5.

Авианесущий модуль 3 содержит прочный корпус 6, внутри которого выполнены взлетная палуба 7 и нижняя палуба 8. Между взлетной палубой 7 и нижней палубой 8 выполнен ангар 9 для самолетов 10. На взлетной палубе 7 выполнена в центральной части взлетно-посадочная полоса 11 и по периферии с обеих сторон отсеки обслуживания 12. В передней и задней части авианесущего модуля 3 выполнены отверстия 13 и 14, которые могут закрываться заслонками 15 и 16 при погружении авианосца.

В авианесущей палубе 7 выполнен по меньшей мере один люк 17, под которым установлен лифт 18 для подъема и опускания самолетов 10.

Двигательные модули 2 и 3 содержат корпус 19, кормовую оконечность 20 с гребным винтом 21, установленным на гребном валу 22, соединенном с электродвигателем 23.

Электродвигатель 23 электрическим кабелем 24 соединен с коммутатором 25, который установлен в отсеке электрооборудования 26 двигательных модулей 1 и 2. К коммутатору 25 присоединены аккумуляторы 27. К входу коммутатора 25 присоединен электрогенератор 28, соединенный валом 29 с двигательной установкой 30, которая трубопроводами циркуляции 31 и 32 соединена с ядерным реактором 33, установленными в ядерном отсеке 34. Перед ядерным отсеком 34 размещен спасательный отсек 35.

На авианесущем модуле 3 установлен главный коммутатор 36, с которым соединены электрические кабели 24 от двигательных модулей 2 и 3.

Продольные оси всех трех модулей 1-3 могут быть выполнены в одной плоскости (фиг. 5), или авианесущий модуль может быть расположен выше двигательных модулей 1 и 2, что позволит расположить взлетную палубу 7 выше уровня воды 37.

Боевое применение подводного авианосца

В подводном положении отверстия 13 и 14 закрыты заслонками 15 и 16. Самолеты 10 находятся в ангаре 9. Для нанесения авиационного удара подводный авианосец всплывает. Открывают отверстия 13 и 14. Лифтами 18 поднимают самолеты 10 по одному на взлетную палубу 7. Самолеты 10 заправляет и укомплектовывает оружием (бомбами, ракетами и снарядами) персонал, который находится в отсеках обслуживания 12.

Самолеты 10 взлетают из отверстия 13. Посадка осуществляется в отверстие 14.

В аварийной ситуации возможен переход экипажа из авианесущего модуля 3 через шлюзовые модули 5 в спасательные отсеки 35 и в отсек электрооборудования 26 двигательных модулей 1 и 2, расстыковка модулей 1-3 и уход сохранившегося модуля или двух модулей 1 и 2.

Применение изобретения позволило:

1. Обеспечить значительное увеличение глубины плавания подводного авианосца за счет уменьшения диаметра модулей по сравнению с подводной лодкой в виде единого модуля.

2. Повысить надежность двигательной установки и подводного авианосца за счет применения надежного двигателя внешнего нагрева.

3. Значительно повысить надежность работы системы управления и КПД двигательной установки за счет применения главного коммутатора.

4. Улучшить компоновку отсеков подводного авианосца и безопасность экипажа за счет модульной конструкции, применения шлюзовых модулей и спасательных отсеков.

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно при строительстве атомных подводных лодок. Подводный авианосец содержит соединённые параллельно между собой три модуля, в том числе два двигательных модуля с гребными валами. Средний модуль выполнен авианесущим и содержит взлётную палубу и выполненный под ней ангар для самолётов. Передняя и задняя оконечность авианесущего модуля выполнены с закрывающимися отверстиями для взлёта и посадки. Авианесущий модуль может быть выполнен с возвышением относительно двигательных модулей. На взлетной палубе может быть выполнен по меньшей мере один люк, под которым установлен лифт. Достигается увеличение боевых возможностей подводной лодки. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Подводный авианосец, содержащий соединенные параллельно между собой три модуля, в том числе два двигательных модуля с гребными валами, отличающийся тем, что средний модуль выполнен авианесущим и содержит взлетную палубу и выполненный под ней ангар для самолетов, при этом передняя и задняя оконечности авианесущего модуля выполнены с закрывающимися отверстиями для взлета и посадки.

2. Подводный авианосец по п.1, отличающийся тем, что авианесущий модуль выполнен с возвышением относительно двигательных модулей.

3. Подводный авианосец по п.1 или 2, отличающийся тем, что во взлетной палубе выполнен по меньшей мере один люк, под которым установлен лифт.

4. Подводный авианосец по п.1 или 2, отличающийся тем, что в средней части взлетной палубы выполнена взлетно-посадочная полоса, параллельно которой с обеих сторон размещены отсеки обслуживания.

5. Подводный авианосец по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединение модулей выполнено силовыми элементами и шлюзовыми модулями.

6. Подводный авианосец по п.1 или 2, отличающийся тем, что в передней части двигательных модулей выполнены спасательные отсеки.